相互作用练习

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1、第二章研究物体间的相互作用第一单元力的基本概念第1课时力重力和弹力要点一力的概念即学即用1.甲、乙两拳击运动员竞技,甲一拳击中乙的肩部,观众认为,甲运动员（拳头）是施力物体,乙运动员（肩部）是受力物体,但在甲一拳打空的情况下,下列说法中正确的是（）A.这是一种只有施力物体,没有受力物体的特殊情况B.尽管乙避开了甲的拳头,但乙仍受到甲的作用力C.甲的拳头、胳膊与自身躯干构成相互作用的物体D.以上说法都不正确答案C要点二重力即学即用2.设想地球是质量分布均匀的球体,同一物体分别位于赤道、北极和北纬60°上某一位置时,物体所受万有引力和重力依次是F1、F2、F3和G1、G2、G3,试比较F

2、1、F2、F3和G1、G2、G3的大小关系.答案F1=F2=F3G1

3、B杆都受三个力作用B.A、B杆都受四个力作用C.A杆受三个力,B杆受四个力D.A杆受四个力,B杆受三个力答案D题型1重力概念的理解【例1】关于重力的大小,下列说法中正确的是（）A.物体的重力大小总是恒定的B.同一地点,物体的重力与物体的质量成正比C.物体落向地面时受到的重力大于它静止时所受到的重力D.物体的重力总等于它对竖直测力计的拉力答案B题型2弹力有无及方向判断【例2】如图所示,用轻质细杆连接的A、B两物体正沿着倾角为θ的斜面匀速下滑,已知斜面的粗糙程度是均匀的,A、B两物体与斜面的接触情况相同.试判断A和B之间的细杆上是否有弹力.若有弹力,求出该弹力的大小;若无弹力,请说明理

4、由.（1）A、B处于什么运动状态?“轻质细杆”意味着什么?答A、B一起匀速下滑,处于平衡状态.“轻质细杆”意味着它是理想杆,即质量不计,不可伸长,不可压缩,物体对它的作用力既可以是拉力,也可以是压力,且内部弹力处处相等,一旦外力撤销,杆内部弹力立即消失.（2）细杆上弹力的有无可否由弹力的产生原因或直接用整体法进行判断?答不可以,因为细杆形变与否是无法直接判断的.不可以直接用整体法进行判断,若视A、B为整体,则可能存在的弹力为整体的内力,这在整体法的分析中是无法求解的.（3）若以上方法都不能判断细杆上弹力的有无,那么你还能想出其他办法吗?答由于杆的形变情况未知,可以采用假设法的分析方

5、法.例如:假设杆处于拉伸状态,则A受到杆向上的弹力,若杆实际处于压缩状态,则求出的弹力将为负值;若杆实际上没有形变,求出的弹力将为零.（4）假设细杆处于拉伸状态,试用隔离法画出A、B物体的受力分析图.答如下图甲、乙所示（5）若取A、B为整体,试作出整体的受力分析图,并求出物体与斜面间的动摩擦因数.答如右图所示根据受力分析图,对A、B整体:（mA+mB）gsinθ=f（mA+mB）gcosθ=N又f=μN由以上各式解得:μ=tanθ（6）细杆对A物体和B物体的弹力为多大?答根据图甲的受力分析图,对A:mAgsinθ=fA+TmAgcosθ=NA又fA=μNA,μ=tanθ由以上各式解得

6、:T=mAgsinθ-μmAgcosθ=0根据图乙的受力分析图,对B:mBgsinθ+T′=fBmBgcosθ=NB又fB=μNB,μ=tanθ由以上各式解得:T′=μmBgcosθ-mBgsinθ=0故可知细杆没有弹力.答案无弹力题型3胡克定律的应用【例3】如图所示,劲度系数为k2的轻弹簧乙竖直固定在桌面上,上端连一质量为m的物块;另一劲度系数为k1的轻弹簧甲固定在物块上.现将弹簧甲的上端A缓慢向上提,当提到乙弹簧的弹力大小恰好等于mg时,求A点上提的高度?答案当乙处于压缩状态时,A点上升高度h=;当乙处于伸长状态时,A点上升高度h=题型4弹簧模型【例4】一质量为50kg的男孩在距

7、离河流40m高的桥上做“蹦极跳”,原长长度AB为14m的弹性绳一端缚着他的双脚,另一端则固定在桥上的A点,如图（a）所示,然后男孩从桥面下坠直至贴近水面的最低点D.男孩的速率v跟下坠的距离h的变化关系如图（b）所示,假定绳在整个运动过程中遵守胡克定律（不考虑空气阻力、男孩的大小和绳的质量,g取10m/s2）.求:（1）当男孩在D点时,绳所储存的弹性势能.（2）绳的劲度系数是多少?（3）讨论男孩在AB、BC和CD期间运动时作用于男孩的力的情况.答案（1）2