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1、力的基本概念重力、弹力1.知道重力是物体在地球表面附近所受到的地球对它的引力及重心的概念。2.理解弹力的产生条件和方向的判断,及弹簧的弹力的大小计算。—、力的概念1.力是O2.力的物质性是指3.力的相互性是4.力的矢量性是指O,施力物体必然是受力物体,力总是成对的。,形象描述力用O5.力的作用效果是或。6.力可以按其和分类。举例说明:二、重力1.概念:2.产生条件:3.大小:
2、G=mg]@为重力加速度,它的数值在地球上的最大,最小;在同一地理位置,离地面越高,g值0一般情况下,在地球表面附近我们认为重力是恒力。4.方向:O5.
3、作用点一重心:质量均匀分布、有规则形状的物体重心在物体的,物体的重心物体上(填一定或不一定)。质量分布不均或形状不规则的薄板形物体的重心可釆用粗略确定。三、弹力1.概念:2.产生条件(1)•9(2)O3.大小:(1)与形变有关,一般用平衡条件或动力学规律求出。(2)弹簧弹力大小胡克定律:
4、f二kx式中的k被称为,它的单位是,它由决定;式中的x是弹簧的o4.方向:与形变方向相反。(1)轻绳只能产生拉力,方向沿绳子且指向的方向;(2)坚硬物体的面与面,点与面接触时,弹力方向接触面(若是曲面则是指其切面),且指向被压或被支持的物体。
5、(3)球面与球面之间的弹力沿,且指向o例:•弹力是和物体之间相互接触、发生形变相关的力,请冋答:(1)弹力、接触、形变之间的关系.(2)物体之间的形变有时很微小,不易观察.除采用实验装置演示外,我们还可以从哪些角度说明是否有形变,是否有弹力?并回答下述问题.(3)如图所示,细绳竖直拉紧,小球和光滑斜面接触,并处于静止状态,则小球受到的力是aA.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、斜面的弹力例:假设物体的重力消失了,将会发生的现象有①天不会下雨,也不会刮风②植物根的生长失去方向性③在粗糙
6、水平地面上运动的物体一定不受摩擦力作用④一切物体都没有质塑A.①②B.①②③C.③④D.②③④【正确答案】A例:如图所示,有一个等边ABC.在3、C两点各放一个质量为加的小球,在A点放一个质量为2也的小球,则这个球组的重心在.50©f【解题思路】由于关于ZA的平分线对称,所以重心一定在Z4的角平分线上.角平分线的两端质量相同(伽二加b+加C),故重心在ZA的角平分线的中点.【正确答案】Z4的角平分线的中点例:如图所示,光滑但质量分布不均匀的小球的球心在0点,重心在P点,静止在竖直墙和桌边之间。试画岀小球所受弹力。例:如图所示,
7、重力不可忽略的均匀杆被细绳拉住而静止,试画出杆所受的弹力。例:如图,小车上固定着一根弯成a角的曲杆,杆的另一端固定一个质量为加的球,试分析下列情况下杆对球的弹力的大小和方向:(1)小车静止;(2)小车以加速度a水平向右运动;(3)小车以加速度a=gvana水平向右运动.【解题思路】当弹力方向不易确定时,可根据物理规律作合理假设.【规范解答】(1)根据物体平衡条件知,杆对球产生的弹力方向竖直向上,且大小等于球的重力加g.(2)选小球为研究对象.因小球具有水平向右的加速度,所以弹力的方向应斜向右上方.故假设小球所受弹力方向与竖直方
8、向的夹角为〃(图1—1—3),根据牛顿第二定律有:Fsin0=ma,FcosO=mg.解得:F=myjg2+a2;tan0-—,g(3)ftl(2)知F=/ny)g2+a2=mg/cos^,tan^=—,^=a,即弹力方向沿杆向上.g【评点与探究】(1)本题以力平衡条件和牛顿定律为知识依托,考查弹力与物体运动状态的相关性,怎样求弹力的大小和方向•本题容易受绳拉力的影响而误认为杆的弹力方向沿着杆.(2)轻杆、轻绳、轻弹赞是力学中常见的模型,它们对物体施加的弹力各有什么特点?(答案:轻绳受力,只有拉伸形变(高中阶段),只能产生拉力
9、,方向沿绳子且指向绳子收缩的方向;轻弹簧受力,有压缩和拉伸形变,既能产生拉力,又能产生压力,方向沿弹簧的轴线方向;轻杆受力,有拉仲、压缩、弯曲、扭转形变,与之对应,杆的弹力方向具有多向性,不一定沿杆的方向,也不一定垂直于杆的方向•)例:如图所示,两物体重力分别为GkG2,两弹簧劲度系数分别为k.,k2,弹簧两端与物体和地而相连。用竖直向上的力缓慢向上拉G2,最后平衡时拉力2Gi+2G2,求该过程系统重力势能的增量。解析:关键是搞清两个物体高度的增量Ah】和Ah?跟初、末状态两根弹簧的形变量Ax】、Ax?、AxAaX2‘间的关系
10、。无拉力F时△Xi=(G1+G2)/k:,AX2=Gz/kz,(Ax】、AX2为压缩量)加拉力F时Axi^/ki,AX2'"=(G1+G2)/k2,(AX1Ax/为伸长量)而Ahi=Axi+Axi,△112=(△X]'+△X2‘)+(△x】+AX2)AEp=G+2G2系统重