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时间:2019-10-24
《江苏专版2020版高考物理一轮复习第二章第1节重力弹力讲义含解析》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、重力弹力(1)自由下落的物体所受重力为零。(×)(2)重力的方向不一定指向地心。(√)(3)弹力一定产生在相互接触的物体之间。(√)(4)相互接触的物体间一定有弹力。(×)(5)F=kx中“x”表示弹簧形变后的长度。(×)(6)弹簧的形变量越大,劲度系数越大。(×)(7)弹簧的劲度系数由弹簧自身性质决定。(√)胡克定律是英国科学家胡克发现的。突破点(一) 弹力的有无及方向判断1.弹力有无的判断“三法”(1)条件法:根据物体是否直接接触并发生弹性形变来判断是否存在弹力。多用来判断形变较明显的情况。(2)假设法:对形变不明显的情况,可假设两个物体间不存在弹力,看物体能否保持原有的状态,若运动状
2、态不变,则此处不存在弹力;若运动状态改变,则此处一定存在弹力。(3)状态法:根据物体的运动状态,利用牛顿第二定律或共点力平衡条件判断是否存在弹力。2.弹力方向的确定[题点全练]1.(2019·如东中学月考)如图所示,跳板运动员的起跳过程中,跳板对运动员脚尖的弹力的方向为( )A.竖直向上B.竖直向下C.垂直跳板斜向上D.沿跳板方向解析:选C 该情景相当于点面接触,故弹力方向应垂直接触面指向受力物体,即垂直跳板斜向上,C正确。2.[多选](2018·启东期末)如图所示的对物体A的四幅受力图中,正确的是( )解析:选BD A处于静止,则杆一定受球面或地面的摩擦力,故A错误;A一定受地面的支
3、持力及重力,球与斜面没有挤压,故不受斜面的弹力,故B正确;物体匀速下滑,则物体一定受力平衡,而图中很明显合力不可能为零,故C错误;对A分析,A处于平衡状态,合力为零,故一定受向上的摩擦力,摩擦力与支持力的合力与重力等大反向,故D正确。突破点(二) 弹力的分析与计算[典例] (2018·天门期末)三个质量均为2kg的相同木块a、b、c和两个劲度系数均为500N/m的相同轻弹簧p、q用轻绳连接如图所示,其中a放在光滑水平桌面上。开始时p弹簧处于原长,木块都处于静止。现用水平力缓慢地向左拉p弹簧的左端,直到c木块刚好离开水平地面为止,取g=10m/s2。则该过程p弹簧的左端向左移动的距离为多少?
4、[解析] 刚开始弹簧q处于压缩状态,设其压缩量为x1,则根据胡克定律有:x1==m=0.04m=4cm最终c木块刚好离开水平地面,弹簧q处于拉伸状态,设其拉伸量为x2,则:x2==m=0.04m=4cmc木块刚好离开水平地面时,拉弹簧p的水平拉力大小为:F=2mg=4×10N=40N则弹簧p的伸长量为:x3==m=0.08m=8cmp弹簧左端向左移动的距离:x=x1+x2+x3=4cm+4cm+8cm=16cm。[答案] 16cm[方法规律]计算弹力的四种方法(1)根据胡克定律计算。 (2)根据力的平衡条件计算。(3)根据牛顿第二定律计算。(4)根据动能定理计算。[集训冲关]1.(2016
5、·江苏高考)一轻质弹簧原长为8cm,在4N的拉力作用下伸长了2cm,弹簧未超出弹性限度。则该弹簧的劲度系数为( )A.40m/N B.40N/mC.200m/ND.200N/m解析:选D 由F=kx知,弹簧的劲度系数k==N/m=200N/m,选项D正确。2.如图所示,一重为10N的球固定在支杆AB的上端,用一段绳子水平拉球,使杆发生弯曲,已知绳的拉力为7.5N,则AB杆对球的作用力( )A.大小为7.5NB.大小为10NC.方向与水平方向成53°角斜向右下方D.方向与水平方向成53°角斜向左上方解析:选D 对球进行受力分析可得,AB杆对球的作用力与绳子对球的拉力的合力
6、,与球的重力等值反向,则AB杆对球的作用力大小F==12.5N,A、B错误;设AB杆对球的作用力与水平方向夹角为α,可得tanα==,α=53°,故D项正确。平衡中的弹簧问题:弹簧可以发生压缩形变,也可以发生拉伸形变,其形变方向不同,弹力的方向也不同。在平衡问题中,常通过轻弹簧这种理想化模型,设置较为复杂的情景,通过物体受力平衡问题分析弹簧的弹力。该类问题常有以下三种情况:(一)拉伸形变1.如图所示,用完全相同的轻弹簧A、B、C将两个相同的小球连接并悬挂,小球处于静止状态,弹簧A与竖直方向的夹角为30°,弹簧C水平,则弹簧A、C的伸长量之比为( )A.∶4 B.4∶C.1∶
7、2D.2∶1解析:选D 将两小球及弹簧B视为一个整体系统,该系统水平方向受力平衡,故有kΔxAsin30°=kΔxC,可得ΔxA∶ΔxC=2∶1,D项正确。(二)压缩形变2.[多选](2018·泰州模拟)某缓冲装置可抽象成如图所示的简单模型。其中k1、k2为原长相等,劲度系数不同的轻质弹簧。下列表述正确的是( )A.缓冲效果与弹簧的劲度系数无关B.垫片向右移动时,两弹簧产生的弹力大小相等C.垫片向右移动时,两弹簧的长度
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