10.某人在地球上重588N,则该人的质量m= kg,若同—物体在月球表面的重力是在地球表面的
1,那么,该人在月球时他的质量为 kg. 611.做出下面各力的图示。(1)~(3)可将物体看着质点。 (1)从空中自由落下的铅球受到60N的重力。
(2)两人合提一桶水,各用80N的拉力,两力与水平方向的夹角均为45°. (3)一人用100N的拉力沿与水平方向成30°角斜向上拉放在水平地面上的物体. (4)小球重21N,做出重力的图示。
45°
(1)
(2)
(3)
(4)
*12. 试估算包围地球的大气质量约为多少?已知地球半径R=6370km,地面附近的大气压强p0=1.013×105Pa.
*13.把一条盘放在地上的长为L的匀质铁链向上刚好拉直时,它的重心位置升高了多少?把一个边长为L的匀质立方体,绕bc棱翻转使对角面AbcD处于竖直(如图所示),问重心位置升高了多少?
*14.如图3所示,矩形均匀薄板长AC=60cm,宽CD=10cm,在B点以细线悬挂,板处于平衡,AB=35cm,则悬线和板边缘CA的夹角α=_____________。
图2
C D α B A
图3 E
弹力
一、形变
物体的形状和体积的改变叫形变。
1.形变产生的原因是受到了外力作用。任何物体在外力的作用下都能发生形变。只是形变的
明显程度不同。有的形变比较明显(如弹簧的伸长或缩短),可以直接看出;有的形变微小,需要采用特殊方法才可观察到.如利用激光反射法演示坚硬桌面的微小形变,利用细管中液面的升降显示硬玻璃瓶的形变,都是把微小形变放大以利于观察。把微小变化放大以利于观察或测量的实验方法,叫“微量放大法”,这是物理学中研究问题的一种重要方法。 2.形变的分类
①从形变可否恢复原状分:
A.弹性形变:在外力停止作用后,能够恢复原来形状的形变,如弹簧、钢条在通常情况下
发生的形变都叫做弹性形变。
B.塑性形变:在外力停止作用后,不能恢复原来形状的形变,如保险丝、橡皮泥等发生的
形变都叫做塑性形变(非弹性形变)。
注意:如果对弹簧、钢条用力过大,使之形变超过一定限度,既使撤去外力,也不能完全恢
复原状,这个限度叫弹性限度。在弹性限度内,弹簧、钢条发生的形变都是弹性形变。 研究弹性形变有实际意义,今后凡说到形变(除非特别说明),都指弹性形变。 ②从对外表现形式上可分为拉伸形变(或压缩形变)、弯曲形变、扭转形变等。 二、弹力
发生形变的物体,由于要恢复原状,对跟它接触的物体会产生力的作用,这种力叫做弹力。 1.弹力的施力物体是发生形变的物体;受力物体是与施力物体接触,使施力物体发生形变且
阻碍其恢复原状的物体。
2.弹力的产生条件:①物体直接接触;②发生形变。互相接触的物体之间是否存在弹力,取决于是否存在形变。有些物体形变明显,如弹簧的伸长或缩短,很容易判断出是否有弹力;有些接触物体间形变不明显,判断有无弹力可用假设法。即假设把相接触的某个物体撤去,看研究对象的运动状态有无改变:若无改变,则无弹力作用;若发生改变,则有弹力存在。
3.通常所说的拉力、压力、支持力等,实质上都是弹力。
4.弹力的方向是从施力物体指向受力物体,与施力物体形变的方向相反。具体地说: ①绳子拉力(绳子对所拉物体的弹力)的方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向。 ②压力的方向垂直于支持面指向被压的物体。 ③支持力的方向垂直于支持面指向被支持的物体。
④“支持面”就是两物的接触面。深入考察一般物体的接触情况,大致有以下几种: A.平面与平面接触:弹力与平面垂直;
B.点与平面接触:弹力通过接触点垂直于平面;
C.点与曲面接触:弹力通过接触点垂直于过点的切面;
D.曲面与曲面接触:弹力通过接触点垂直于公切面(相当于点与点接触)。
5.弹力的大小跟形变的大小有关:形变越大,弹力也越大,形变消失,弹力也随之消失。 ①弹力具有被动适应性。当物体受力情况或运动状态改变时,形变情况将随着改变,弹力也
随着变化。
②弹力大小和物体形变的关系一般比较复杂。而弹簧的弹力和其形变(伸长和缩短)的关系比
较简单:在弹性限度内,弹簧伸长或缩短的长度越大,弹簧的弹力就越大。弹簧的弹力大小跟弹簧的伸长(或缩短)的长度成正比。
※上述关系可用胡克定律表示:
F=kx
式中F为弹力大小。x为弹簧伸长(或缩短)量。k为弹簧的劲度系数,其大小由弹簧本身的
结构(如材料、长度、弹簧丝粗细、截面积、匝数等)决定。其单位是N/m,如k=1000N/m,表示使弹簧伸长或缩短1m需用1000N的力。
6.弹力的作用点在两物体接触处的受力物体上。 【例一】一物体静止在桌面上,则( )
A.物体对桌面压力就是物体的重力。 B.桌面发生形变对物体产生支持力。
C.物体对桌面压力是桌面发生形变而产生的。 D.压力、支持力是物体受到的一对平衡力。
【例二】如图所示,质量为m的小球,在互成120°的两光滑平面间静止,且0N水平,则球对OM面
的压力大小为___________。
【例三】画出下列各图中A物体所受弹力的示意图。
【例四】在一根长lo=50cm的轻弹簧下竖直悬挂一个重G=100N的物体,弹簧的长度变为l1=70cm。则
该弹簧的劲度系数k=________,若再挂一重为200N的重物,弹簧的伸长量将为__________cm。
课堂训练:
1.下列关于弹力方向的说法正确的是( )
A.弹力的方向总是垂直于接触面并指向使其发生形变的物体。 B.弹力的方向总是竖直的。
C.弹力的方向总是与形变的方向相反。 D.弹力的方向总与形变的方向一致。
2.关于弹簧的劲度系数,下列说法中正确的是( ) A.与弹簧所受的拉力有关,拉力越大,k值也越大。 B.与弹簧发生的形变有关,形变越大,k值越小。
C.由弹簧本身决定,与弹簧所受的拉力大小及形变程度无关。 D.与弹簧本身特征、所受拉力大小、形变的大小都有关
3.如图所示,一弹簧竖立在水平面上,它的倔强系数为100N/m,在弹 性限度内,要使其压缩4cm,需加压力是多大?
4.如图所示,弹簧秤和细线的重力及一切摩擦不计,物重G=1N,则弹 簧秤A和B的示数分别为( ) A.1N,0 B.0,1N
C.2N,1N D.1N,1N
课后作业1:
1.关于弹性形变的概念,下列说法中正确的是( ) A.物体形状的改变叫弹性形变。
B.物体在外力停止作用后的形变,叫弹性形变。 C.一根铁杆用力弯折后的形变就是弹性形变。
D.物体在外力停止作用后,能够恢复原来形状的形变,叫弹性形变。 2.关于弹力的说法,正确的是( ) A.只要两个物体接触就一定产生弹力。 B.看不出有形变的物体间一定没有弹力。 C.只有发生弹性形变的物体才产生弹力。
D.发生形变的物体有恢复原状的趋势,对跟它接触的物体会产生弹力。 3.关于弹力方向的有关说法正确的是( )
A.放在斜面上的物体受到斜面给的弹力方向是竖直向上的。 B.放在水平地面上的物体受到的弹力方向是竖直向下的。
C.将物体用绳吊在天花板上,绳受物体给的弹力方向是向上的。 D.弹力的方向垂直于接触面或接触点的切线而指向受力物体。 4.下列说法正确的是( )
A.水杯放在水平桌面上受到一个向上的弹力,这是因为水杯发生微小形变而产生的。 B.拿一细竹杆拨动水中漂浮的木块,木块受到的弹力是由于木块发生形变而产生的。 C.绳对物体的拉力方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向。 D.挂在电线下的电灯受到向上的拉力,是因为电线发生微小形变而产生的。 5.如图示,一个重600N的人用300N的力通过绳子和定滑轮拉一个静止在地面上重1 000N的物体M,则人受到_______力、________力和重力的作用,其大小分别为_______N、_______N、_______N。M对地面的正压力大小为_______N。
6.按下列要求画出下图中物体所受的弹力的示意图。 (1)图:斜面对物块的支持力 (2)图:墙壁对球的支持力 (3)图:大球面对小球的支持力
(4)图:半球形碗内壁对杆下端的支持力和碗边缘对杆的支持力 (5)图;墙和地面对杆的弹力
7.两条劲度系数均为k的轻弹簧,连接后竖直悬挂。在其中点和下 端同时挂上一个重G的小球,则两弹簧的伸长之和为( )
A.2G/k B.G/k C.3G/k D.G/2k
8.两长度相同的轻弹簧,其劲度系数分别为k1=1500N/m,k2=2000N/m, 在它们下面挂上同样重物时,它们的伸长量之比x1:x2=________;当它 同样长度时,所挂重物的重力之比G1:G2=__________。
1-21)
课后作业2:
1.一圆球和两块光滑板接触,底下的一块板水平.正确画出小球受力图(图
的是 [ ]
2.如图1-22所示,弹簧秤和细线的重力及一切摩擦不计,物重G=1N,则弹簧秤A和B的示数分别为 [ ]
A.1N,0. B.0,1N. C.2N,1N. D.1N,1N.
3.如图1-23所示,细绳竖直拉紧,小球和光滑斜面接触,则小球受到的力是 [ ] A.重力、绳的拉力. B.重力、绳的拉力、斜面的弹力. C.重力、斜面的弹力. D.绳的拉力、斜面的弹力. 4.一根弹簧受到30N的拉力时,长度为20cm,受到30N的压力时,长度为14cm,则该弹簧的原长等于______.
5.在一根长l0=50cm的轻弹簧下竖直悬挂一个重G=100N的物体,弹簧的长
度变为l=70cm.则原来弹簧中长l'=10cm的这一小段产生的弹力等于______,它伸长了______.
1.关于弹簧的劲度系数,下列说法中正确的是 [ ] A.与弹簧所受的拉力有关,拉力越大,k值也越大. B.与弹簧发生的形变有关,形变越大,k值越小.