第二章 第1單元 第一講 力 重力和 彈力

考

綱

下

載1.滑動(dòng)摩擦力、動(dòng)摩擦因數(shù)、靜摩擦力(Ⅰ)2．形變、彈性、胡克定律(Ⅰ)3．矢量和標(biāo)量(Ⅰ)4．力的合成和分解(Ⅱ)5．共點(diǎn)力的平衡(Ⅱ)實(shí)驗(yàn)二：探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系實(shí)驗(yàn)三：驗(yàn)證力的平行四邊形定則靜摩擦力是一種非常“聰明”的力，它的大小、方向、存亡都會(huì)隨其他力發(fā)生變化．因此分析靜摩擦力，應(yīng)會(huì)從物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律來(lái)進(jìn)行分析．

第1單元第一講

力重力和彈力一、概念復(fù)習(xí)1、力的概念（1）力是物體和物體間的

，力不能脫離物體而獨(dú)立存在相互作用（3）力是矢量。

是力的三要素大小、方向、作用點(diǎn)⑵力的作用效果①使物體形變②改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)共點(diǎn)力產(chǎn)生a非共點(diǎn)力瞬時(shí)：F=ma積累效果時(shí)間上積累：I空間上積累：w=FS平衡轉(zhuǎn)動(dòng)平衡2、力的基本性質(zhì)①力的物質(zhì)性：力不能離開(kāi)物體單獨(dú)存在。②力的相互性：力的作用是相互的。③力的矢量性：力是矢量，既有大小也有方向

④力的獨(dú)立性：一個(gè)力作用于物體上產(chǎn)生的效果與這個(gè)物體是否同時(shí)受其它力作用無(wú)關(guān)。施力物體和受力物體

力總是成對(duì)出現(xiàn)的，施力物體同時(shí)也是受力物體，受力物體同時(shí)也是施力物體力的運(yùn)算遵從平行四邊形定則2、重力（1）重力是由于

對(duì)物體的吸引而使物體受到的力地球（2）大?。?/p>

，在地球上不同位置，同一物體的重力大小略有不同G=mg（3）方向:

。豎直向下（4）重心:重力的“等效作用點(diǎn)”。重心相對(duì)物體的位置由物體的

分布決定.質(zhì)量分布

、形狀

的物體的重心在物體的幾何中心。形狀和質(zhì)量均勻規(guī)則

在地面上：重力是萬(wàn)有引力一個(gè)分量，其大小不僅與物體質(zhì)量有關(guān)，還與物體所處的位置、高度有關(guān)。在宇宙空間：重力就是萬(wàn)有引力問(wèn)1：重心一定在物體上嗎？例1：下列關(guān)于重心、重力的說(shuō)法，正確的是A.重心就是物體上最重的一點(diǎn)B.形狀規(guī)則的物體重心必與其幾何中心重合C.直鐵絲被彎曲后,重心便不在中點(diǎn),但一定還在該鐵絲上D.重心是物體的各部分所受重力的合力的作用點(diǎn)E．物體重力的大小與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān)，當(dāng)物體處于超重狀態(tài)時(shí)重力大，當(dāng)物體處于失重狀態(tài)時(shí)，物體的重力小F．重力的方向跟支承面垂直G．重力的作用點(diǎn)是物體的重心H．重力的方向是垂直向下例2：如圖所示，一個(gè)空心均勻球殼里面注滿水，球的正下方有一個(gè)小孔，當(dāng)水由小孔慢慢流出的過(guò)程中，空心球殼和水的共同重心將會(huì)

A．一直下降B．一直上升

C．先升高后降低D．先降低后升高D三、彈力1．定義：發(fā)生彈性形變的物體由于要

，對(duì)與它接觸的物體產(chǎn)生力的作用2．產(chǎn)生的條件(1)兩物體

；(2)發(fā)生

．恢復(fù)原狀相互接觸彈性形變3．大小(1)彈簧類彈力在彈性限度內(nèi)遵從胡克定律，其公式為F＝kx；(2)非彈簧類彈力大小應(yīng)由

平衡條件或動(dòng)力學(xué)規(guī)律求得4、彈力有無(wú)和方向的判斷

彈力有無(wú)的判斷方法

(1)根據(jù)彈力產(chǎn)生的條件直接判斷根據(jù)物體間是否直接接觸并發(fā)生彈性形變來(lái)判斷，此方法多用來(lái)判斷形變較明顯的情況。

(2)利用假設(shè)法判斷對(duì)于形變不明顯的情況，可假設(shè)兩個(gè)物體間彈力存在，再根據(jù)所受其它力和運(yùn)動(dòng)情況來(lái)判斷彈力的有無(wú)。

(3)根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分析靜止(或勻速直線運(yùn)動(dòng))的物體都處于受力平衡狀態(tài)，這可以作為判斷某個(gè)接觸面上彈力是否存在的依據(jù)。

彈力方向的判斷方法

(1)根據(jù)物體產(chǎn)生形變的方向判斷物體所受彈力方向與施力物體形變的方向相反，與自身形變方向相同。

(2)根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)判斷根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，由共點(diǎn)力平衡條件或牛頓第二定律列方程，確定彈力方向。彈力彈力的方向彈簧兩端的彈力指向彈簧恢復(fù)原狀的方向輕繩的彈力沿繩指向繩收縮的方向（繩中點(diǎn)）面與面接觸的彈力垂直于接觸面指向受力物體點(diǎn)與面接觸的彈力過(guò)接觸點(diǎn)垂直于接觸面(或接觸面的切面)而指向受力物體點(diǎn)與線接觸的彈力彈力垂直與線，指向受力物體點(diǎn)與點(diǎn)接觸的彈力垂直于接觸點(diǎn)的公切面，而指向受力物體桿的彈力可能沿桿，也可能不沿桿，應(yīng)具體情況具體分析4．方向練1：標(biāo)出各物體在A、B、C處所受的支持力的方向難點(diǎn)剖析若輕桿兩端受到拉伸或擠壓時(shí)會(huì)出現(xiàn)拉力或壓力處于平衡狀態(tài)，拉力或壓力的方向一定沿桿方向。因?yàn)榇藭r(shí)只有輕桿兩端受力，在這兩個(gè)力作用下桿處于平衡狀態(tài)，則這兩個(gè)力必為平衡力，必共線，即沿桿的方向。1、二力桿2、彈簧秤的讀數(shù)輕彈簧一端受的力即為彈簧秤的讀數(shù)。讀數(shù)？5N5N平衡狀態(tài)5NF=5N加速上升讀數(shù)？5N3、一根彈簧剪斷成等長(zhǎng)的兩根后，每根的勁度k都比原來(lái)的勁度

。大4、區(qū)別彈簧與剛性繩剪斷1繩瞬間球所受合力？剪斷1繩瞬間球所受合力？彈簧，發(fā)生的是宏觀形變，恢復(fù)需要時(shí)間。剛性繩，發(fā)生的是微小形變，外力消失時(shí)，形變能立即消失。5、區(qū)別一根繩和兩根繩（1）同一根繩中張力處處相等滑輪所受力的方向？繩左端固定，右端沿豎直墻面從P移到Q，繩中張力如何變？光滑掛鉤（2）貌似同根繩，實(shí)則兩根結(jié)點(diǎn)oO有摩擦O

易錯(cuò)點(diǎn)：由于對(duì)彈力的方向問(wèn)題認(rèn)識(shí)不全面造成的錯(cuò)誤如圖所示，小車沿水平面向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，車上固定的硬桿和水平面的夾角為θ，桿的頂端固定著一個(gè)質(zhì)量為m的小球，當(dāng)小車運(yùn)動(dòng)的加速度逐漸增大時(shí)，桿對(duì)小球的作用力(F1至F4變化)的變化圖示(沿桿方向)可能是(

)[易錯(cuò)分析]

認(rèn)為桿對(duì)小球的彈力一定沿桿的方向，當(dāng)小車的加速度增大時(shí)，拉力增大，選A.[正確解答]

小球只受重力和桿的彈力作用．桿的彈力F的豎直分量與重力平衡，水平分量產(chǎn)生加速度，即F豎直＝mg，F(xiàn)水平＝ma，所以選項(xiàng)C正確．要清楚桿的彈力和繩的拉力方向的不同，繩的拉力一定沿繩的方向，桿的彈力方向不一定沿桿的方向．分析桿對(duì)物體的彈力方向一般要結(jié)合物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行分析．比如本題中，不論小車加速度多大，小球在豎直方向上合力為0，就是解題的關(guān)鍵．答案為C.手握輕桿，桿的另一端裝有一個(gè)小滑輪，支持著懸掛重物的繩子，如圖所示．現(xiàn)保持滑輪的位置不變，使桿向下轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度，則桿對(duì)滑輪的作用力將(

)A．變大 B．不變C．變小 D．無(wú)法判斷[解析]

由于同一根繩上各處張力大小相等，故兩段繩對(duì)滑輪的作用力大小相等．桿向下轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度時(shí)，由于兩段繩對(duì)滑輪的作用力不變，故它們的合力也不變．因此桿對(duì)滑輪的作用力將不變．答案為B.[答案]

B糾錯(cuò)練習(xí)1．如下圖所示，四個(gè)完全相同的彈簧都處于水平位置，它們的右端受到大小皆為F的拉力作用，而左端的情況各不相同：①中彈簧的左端固定在墻上，②中彈簧的左端受大小也為F的拉力作用，③中彈簧的左端拴一小物塊，物塊在光滑的桌面上滑動(dòng)，④中彈簧的左端拴一小物塊，物塊在粗糙的桌面上滑動(dòng)．若認(rèn)為彈簧的質(zhì)量都為零，以x1、x2、x3、x4依次表示四個(gè)彈簧的伸長(zhǎng)量，則有(

)A．x2>x1

B．x4>x3C．x1>x3

D．x2＝x4課堂練習(xí)[答案]

D圖6

[思維啟動(dòng)]畫(huà)出圖2－1－1中物體受彈力的方向(各接觸面均光滑)。圖2－1－1提示：如圖所示：例如：如圖2－1－2所示，小球A在車廂內(nèi)隨車廂一起向右運(yùn)動(dòng)，可根據(jù)小球的運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)分析車廂后壁對(duì)球A的彈力的情況。

圖2－1－2①若車廂和小球做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則小球A受力平衡，所以車廂后壁對(duì)小球無(wú)彈力。②若車廂和小球向右做加速運(yùn)動(dòng)，則由牛頓第二定律可知，車廂后壁對(duì)小球的彈力水平向右。[應(yīng)用升級(jí)]1.如圖2－1－3所示，小車內(nèi)有一固定光滑斜面，一個(gè)小球通過(guò)細(xì)繩與車頂相連，細(xì)繩始終保持豎直。關(guān)于小球的

受力情況，下列說(shuō)法正確的是(

)圖2－1－3A．若小車靜止，繩對(duì)小球的拉力可能為零B．若小車靜止，斜面對(duì)小球的支持力一定為零C．若小車向右運(yùn)動(dòng)，小球一定受兩個(gè)力的作用D．若小車向右運(yùn)動(dòng)，小球一定受三個(gè)力的作用解析：若小車靜止，則小球受力平衡，由于斜面光滑，不受摩擦力，小球受重力、繩子的拉力，重力和拉力都沿豎直方向；如果受斜面的支持力，則沒(méi)法達(dá)到平衡，因此在小車靜止時(shí)，斜面對(duì)小球的支持力一定為零，繩子的拉力等于小球的重力，故A項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確；若小車向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，小球受重力和繩子拉力兩個(gè)力的作用；若小車運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度向左，則一定受斜面的支持力，可能受繩子的拉力，也可能不受繩子的拉力，故C、D項(xiàng)都不對(duì)。答案：B[拓展訓(xùn)練]1．如圖2－1－6所示，兩木塊的質(zhì)量分別為m1和m2，兩輕質(zhì)彈簧的勁度系數(shù)分別為k1和k2，上面的木塊壓在上面的彈簧上(但不拴接)，整個(gè)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)?，F(xiàn)緩慢地向上提上面的木塊，直到它剛離開(kāi)上面的彈簧，求這圖2－1－6個(gè)過(guò)程中下面木塊移動(dòng)的距離。1．(2009·海南高考)兩剛性球a和b的質(zhì)量分別為ma和mb、直徑分別為da和db(da＞db)。將a、b球依次放入一豎直放置、內(nèi)徑為d(da＜d＜da＋db)的平底圓筒內(nèi)，如圖2－1－9所示。設(shè)a、b兩球靜止時(shí)對(duì)圓筒側(cè)面的壓力大小分圖2－1－9別為FN1和FN2，筒底所受的壓力大小為FN，已知重力加速度大小為g，若所有接觸面都是光滑的，則(

)A．FN＝(ma＋mb)g，F(xiàn)N1＝FN2B．FN＝(ma＋mb)g，F(xiàn)N1≠FN2C