【先學(xué)后教新思路】2020高考物理一輪復(fù)習(xí)-教案24-力、重力、彈力

考點(diǎn)內(nèi)容要求說(shuō)明考綱解讀重力；形變和彈力；胡克定律Ⅰ彈簧組勁度系數(shù)問(wèn)題不作要求高考著重考查的學(xué)問(wèn)點(diǎn)有：力的合成與分解、彈力、摩擦力概念及其在各種形態(tài)下的表現(xiàn)形式．對(duì)受力分析的考查涵蓋了高中物理的全部考試熱點(diǎn)問(wèn)題．此外，基礎(chǔ)概念與實(shí)際聯(lián)系也是當(dāng)前高考命題的一個(gè)趨勢(shì)．考試命題特點(diǎn)：這部分學(xué)問(wèn)單獨(dú)考查一個(gè)學(xué)問(wèn)點(diǎn)的試題格外少，大多數(shù)狀況都是同時(shí)涉及到幾個(gè)學(xué)問(wèn)點(diǎn)，而且都是牛頓運(yùn)動(dòng)定律、功和能、電磁學(xué)的內(nèi)容結(jié)合起來(lái)考查，考查時(shí)留意物理思維與物理力氣的考核.靜摩擦力；滑動(dòng)摩擦力；摩擦力；動(dòng)摩擦因數(shù)Ⅰ不引入靜摩擦因數(shù)力的合成與分解Ⅱ力的合成與分解的計(jì)算，只限于用作圖法或直角三角形的學(xué)問(wèn)解決共點(diǎn)力作用下的物體平衡Ⅰ只要求解決一個(gè)平面內(nèi)的共點(diǎn)力平衡問(wèn)題試驗(yàn)：探究力的平行四邊形定則 Ⅱ力、重力、彈力考綱解讀1.把握重力的大小、方向及重心概念.2.把握彈力的有無(wú)、方向的推斷及大小的計(jì)算的基本方法.3.把握胡克定律．1．關(guān)于力的概念，下列說(shuō)法正確的是 ()A．一個(gè)受力物體可能受到兩個(gè)施力物體的作用力B．力可以從一個(gè)物體傳給另一個(gè)物體C．只有相互接觸的物體之間才可能存在力的作用D．一個(gè)受力物體可以不對(duì)其他物體施力答案A解析由于一個(gè)受力物體可能同時(shí)受到兩個(gè)力的作用，所以一個(gè)受力物體可能找到兩個(gè)施力物體，A正確；由于力是物體之間的相互作用，所以力不能通過(guò)一個(gè)物體傳給另一個(gè)物體，B錯(cuò)誤；力可以分為接觸力和非接觸力兩大類，不接觸的物體之間也可能存在相互作用，C錯(cuò)誤；依據(jù)力的定義可知，受力物體同時(shí)也是施力物體，D錯(cuò)誤．2．下列關(guān)于重力和重心的說(shuō)法正確的是 ()A．物體所受的重力就是地球?qū)ξ矬w產(chǎn)生的吸引力B．物體靜止時(shí)，對(duì)水平支持物的壓力就是物體的重力C．用細(xì)線將物體懸掛起來(lái)，靜止時(shí)物體的重心確定在懸線所在的直線上D．重心就是物體所受重力的等效作用點(diǎn)，故重心確定在物體上答案C解析重力是由地球吸引產(chǎn)生的，是所受引力的一個(gè)分力，兩者一般不等，A錯(cuò)．壓力和重力是兩種性質(zhì)不同的力，B錯(cuò)．由平衡條件知，細(xì)線拉力和重力平衡，重心在重力作用線上，C對(duì)．重心跟物體的外形、質(zhì)量分布有關(guān)，是重力的等效作用點(diǎn)，但不愿定在物體上．如折彎成直角的均勻直桿，D錯(cuò)．3．畫(huà)出圖1中物體A和B所受重力、彈力的示意圖．(各接觸面均光滑，各物體均靜止)圖1答案物體A和B所受重力、彈力的示意圖，如圖所示．考點(diǎn)梳理1．重力(1)產(chǎn)生：由于地球的吸引而使物體受到的力．(2)大?。篏＝mg.(3)g的特點(diǎn)①在地球上同一地點(diǎn)g值是一個(gè)不變的常數(shù)．②g值隨著緯度的增大而增大．③g值隨著高度的增大而減?。?4)方向：豎直向下．(5)重心①相關(guān)因素：物體的幾何外形；物體的質(zhì)量分布．②位置確定：質(zhì)量分布均勻的規(guī)章物體，重心在其幾何中心；對(duì)于外形不規(guī)章或者質(zhì)量分布不均勻的薄板，重心可用懸掛法確定．2．彈力(1)形變：物體外形或體積的變化叫形變．(2)彈力①定義：發(fā)生彈性形變的物體，由于要恢復(fù)原狀，會(huì)對(duì)與它接觸的物體產(chǎn)生力的作用．②產(chǎn)生條件：物體相互接觸；物體發(fā)生彈性形變．(3)胡克定律①內(nèi)容：彈簧發(fā)生彈性形變時(shí)，彈力的大小F跟彈簧伸長(zhǎng)(或縮短)的長(zhǎng)度x成正比．②表達(dá)式：F＝kx.k是彈簧的勁度系數(shù)，單位為N/m；k的大小由彈簧自身性質(zhì)打算．x是彈簧長(zhǎng)度的變化量，不是彈簧形變以后的長(zhǎng)度．4．在下圖中，a、b(a、b均處于靜止?fàn)顟B(tài))間確定有彈力的是()答案B解析A選項(xiàng)中，a、b間假如存在彈力，則b給a的彈力水平向左，a將向左側(cè)加速運(yùn)動(dòng)，明顯與題設(shè)要求不符，故A選項(xiàng)中a、b間無(wú)彈力作用．同理，C選項(xiàng)中a、b間沒(méi)有彈力．對(duì)于D選項(xiàng)，也可以假設(shè)a、b間有彈力，則a(斜面)對(duì)b的彈力將垂直于斜面對(duì)上，因此，b所受的合外力不為零，即b不行能處于靜止?fàn)顟B(tài)，故D選項(xiàng)中a、b間無(wú)彈力作用．B選項(xiàng)，假設(shè)b對(duì)a沒(méi)有彈力，則a所受的合外力不為零，不行能靜止，故a、b間確定存在彈力．故選B.5．一根輕質(zhì)彈簧，當(dāng)它上端固定、下端懸掛重為G的物體時(shí)，長(zhǎng)度為L(zhǎng)1；當(dāng)它下端固定在水平地面上，上端壓一重為G的物體時(shí)，其長(zhǎng)度為L(zhǎng)2，則它的勁度系數(shù)是 ()A.eq\f(G,L1) B.eq\f(G,L2)C.eq\f(G,L1－L2) D.eq\f(2G,L1－L2)答案D解析設(shè)彈簧原長(zhǎng)為L(zhǎng)0，由胡克定律知，G＝k(L1－L0)，G＝k(L0－L2)，聯(lián)立可得k＝eq\f(2G,L1－L2)，D對(duì)．方法提煉1．假設(shè)法推斷彈力的有無(wú)可以先假設(shè)有彈力存在，然后推斷是否與爭(zhēng)辯對(duì)象所處狀態(tài)的實(shí)際狀況相符合．還可以設(shè)想將與爭(zhēng)辯對(duì)象接觸的物體“撤離”，看爭(zhēng)辯對(duì)象能否保持原來(lái)的狀態(tài)，若能，則與接觸物體間無(wú)彈力；若不能，則與接觸物體間有彈力．2．利用胡克定律求彈簧彈力的大?。键c(diǎn)一彈力有無(wú)及方向的推斷1．彈力有無(wú)的推斷方法(1)條件法：依據(jù)物體是否直接接觸并發(fā)生彈性形變來(lái)推斷是否存在彈力．此方法多用來(lái)推斷形變較明顯的狀況．(2)假設(shè)法：對(duì)形變不明顯的狀況，可假設(shè)兩個(gè)物體間彈力不存在，看物體能否保持原有的狀態(tài)，若運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變，則此處不存在彈力，若運(yùn)動(dòng)狀態(tài)轉(zhuǎn)變，則此處確定有彈力．(3)狀態(tài)法：依據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，利用牛頓其次定律或共點(diǎn)力平衡條件推斷彈力是否存在．(4)替換法：可以將硬的、形變不明顯的施力物體用軟的、易產(chǎn)生明顯形變的物體來(lái)替換，看能否維持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)．2．彈力方向的推斷方法(1)依據(jù)物體所受彈力方向與施力物體形變的方向相反推斷．(2)依據(jù)共點(diǎn)力的平衡條件或牛頓其次定律確定彈力的方向．例1畫(huà)出圖2中物體A受力的示意圖．圖2答案1.有形變才有彈力，只接觸不發(fā)生形變不產(chǎn)生彈力．2．幾種典型接觸彈力的方向確認(rèn)：彈力彈力的方向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)而指向受力物體球與面接觸的彈力在接觸點(diǎn)與球心連線上，指向受力物體球與球接觸的彈力垂直于過(guò)接觸點(diǎn)的公切面，而指向受力物體突破訓(xùn)練1畫(huà)出下列各圖中物體A所受彈力的示意圖．(全部接觸面均光滑)

答案考點(diǎn)二彈力的分析與計(jì)算首先分析物體的運(yùn)動(dòng)狀況，然后依據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，利用共點(diǎn)力平衡的條件或牛頓其次定律求彈力．例2如圖3所示，一光滑的半圓形碗固定在水平面上，質(zhì)量為m1的小球用輕繩跨過(guò)光滑碗連接質(zhì)量分別為m2和m3的物體，平衡時(shí)小球恰好與碗之間沒(méi)有彈力作用，兩繩與水平方向夾角分別為60°、30°，則m1、m2、m3的比值為 () 圖3A．1∶2∶3 B．2∶eq\r(3)∶1C．2∶1∶1 D．2∶1∶eq\r(3)答案B解析對(duì)m1受力分析可知：m2g＝m1gm3g＝m1gm2＝eq\f(\r(3),2)m1m3＝eq\f(1,2)m1，B正確．突破訓(xùn)練2兩個(gè)完全相同的小球A和B，質(zhì)量均為m，用長(zhǎng)度相同的兩根細(xì)線懸掛在水平天花板上的同一點(diǎn)O，再用長(zhǎng)度相同的細(xì)線連接B兩小球，如圖4所示．然后用一水平向右的力F拉小球A，使三線均處于直線狀態(tài)，此時(shí)OB線恰好位于豎直方向，且兩小球都靜圖4止，小球可視為質(zhì)點(diǎn)，則拉力F的大小為 ()A．0 B.eq\r(3)mg C.eq\f(\r(3),3)mg D．mg答案B解析OB恰好豎直，說(shuō)明AB繩無(wú)彈力，對(duì)A進(jìn)行受力分析如圖：由圖知，F(xiàn)＝mgtan60°＝eq\r(3)mg.突破訓(xùn)練3如圖5所示，小車內(nèi)放有一物體，物體剛好可放入車箱中，小車在水平面上向右運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的有 ()A．若小車做勻速運(yùn)動(dòng)，則物體只受兩個(gè)力作用B．若小車做勻加速運(yùn)動(dòng)，則物體受到車箱前壁的作用圖5C．若小車做勻減速運(yùn)動(dòng)，則物體受到車箱前壁的作用D．若小車做勻速運(yùn)動(dòng)，則物體受三個(gè)力作用答案AC解析當(dāng)小車做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體只受重力與豎直向上的支持力，A正確．若小車后壁不給物體作用力，則物體不行能做勻加速運(yùn)動(dòng)，故小車做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體受到車箱后壁的作用．同理，當(dāng)小車做勻減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，小車前壁給物體作用力，C正確．考點(diǎn)三含彈簧類彈力問(wèn)題的分析與計(jì)算中學(xué)物理中的“彈簧”和“橡皮繩”也是抱負(fù)化模型，具有如下幾個(gè)特性：(1)彈力遵循胡克定律F＝kx，其中x是彈簧的形變量．(2)輕：即彈簧(或橡皮繩)的重力可視為零．(3)彈簧既能受拉力，也能受壓力(沿著彈簧的軸線)，橡皮繩只能受拉力，不能受壓力．(4)由于彈簧和橡皮繩受力時(shí)，其形變較大，發(fā)生形變需要一段時(shí)間，所以彈簧和橡皮繩中的彈力不能突變．但是，當(dāng)彈簧和橡皮繩被剪斷時(shí)，它們產(chǎn)生的彈力馬上消逝．例3如圖6所示，傾角為θ的光滑斜面ABC放在水平面上，勁度系數(shù)分別為k1、k2的兩個(gè)輕彈簧沿斜面懸掛著，兩彈簧之間有一質(zhì)量為m1的重物，最下端掛一質(zhì)量為m2的重物，此時(shí)兩重物處于平衡狀態(tài)，現(xiàn)把斜面ABC繞A點(diǎn)緩圖6慢地順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°后，重新達(dá)到平衡．試求m1、m2分別沿斜面移動(dòng)的距離．審題指導(dǎo)解析沒(méi)旋轉(zhuǎn)時(shí)，兩彈簧均處于伸長(zhǎng)狀態(tài)，兩彈簧伸長(zhǎng)量分別為x1、x2k2x2＝m2gsinθ，解得x2＝eq\f(m2gsinθ,k2)k2x2＋m1gsinθ＝k1x1，解得x1＝eq\f(m1＋m2gsinθ,k1)旋轉(zhuǎn)后，兩彈簧均處于壓縮狀態(tài)，壓縮量分別為x1′、x2′m2gcosθ＝k2x2′，解得x2′＝eq\f(m2gcosθ,k2)(m1＋m2)gcosθ＝k1x1′，解得x1′＝eq\f(m1＋m2gcosθ,k1)所以m1移動(dòng)的距離d1＝x1＋x1′＝eq\f(m1＋m2g,k1)(sinθ＋cosθ)m2移動(dòng)的距離d2＝d1＋x2＋x2′＝eq\f(m1＋m2g,k1)(sinθ＋cosθ)＋eq\f(m2g,k2)(sinθ＋cosθ)答案eq\f(m1＋m2g,k1)(sinθ＋cosθ)eq\f(m1＋m2g,k1)(sinθ＋cosθ)＋eq\f(m2g,k2)(sinθ＋cosθ)突破訓(xùn)練4如圖7所示，完全相同的、質(zhì)量為m的A、B兩球，用兩根等長(zhǎng)的細(xì)線懸掛在O點(diǎn)，兩球之間夾著一根勁度系數(shù)為k的輕彈簧，靜止不動(dòng)時(shí)，彈簧處于水平方向，兩根細(xì)線之間的夾角為θ，則彈簧的長(zhǎng)度被壓縮了 () 圖7A.eq\f(mgtanθ,k) B.eq\f(2mgtanθ,k)C.eq\f(mgtan\f(θ,2),k) D.eq\f(2mgtan\f(θ,2),k)答案C解析對(duì)A受力分析可知，A球受豎直向下的重力mg、沿著細(xì)線方向的拉力FT以及水平向左的彈簧彈力F，由正交分解法可得水平方向FTsineq\f(θ,2)＝F＝kΔx，豎直方向FTcoseq\f(θ,2)＝mg，解得Δx＝eq\f(mgtan\f(θ,2),k)，C正確.4．滑輪模型與死結(jié)模型問(wèn)題的分析 1．跨過(guò)滑輪、光滑桿、光滑釘子的細(xì)繩兩端張力大小相等．2．死結(jié)模型：如幾個(gè)繩端有“結(jié)點(diǎn)”，即幾段繩子系在一起，謂之“死結(jié)”，那么這幾段繩中的張力不愿定相等．3．同樣要留意輕質(zhì)固定桿的彈力方向不愿定沿桿的方向，作用力的方向需要結(jié)合平衡方程或牛頓其次定律求得，而輕質(zhì)活動(dòng)桿中的彈力方向確定沿桿的方向．

例4如圖8所示，輕繩AD跨過(guò)固定在水平橫梁BC右端的定滑輪掛住一個(gè)質(zhì)量為10kg的物體，∠ACB＝30°，g取10m/s2，求：(1)輕繩AC段的張力FAC的大?。?2)橫梁BC對(duì)C端的支持力大小及方向．解析物體M處于平衡狀態(tài)，依據(jù)平衡條件可推斷，與物體相連圖8的輕繩拉力大小等于物體的重力，取C點(diǎn)為爭(zhēng)辯對(duì)象，進(jìn)行受力分析，如圖所示．(1)圖中輕繩AD跨過(guò)定滑輪拉住質(zhì)量為M的物體，物體處于平衡狀態(tài)，繩AC段的拉力大小為：FAC＝FCD＝Mg＝10×10N＝100N(2)由幾何關(guān)系得：FC＝FAC＝Mg＝100N方向和水平方向成30°角斜向右上方答案(1)100N(2)100N方向與水平方向成30°角斜向右上方一般狀況下，插入墻中的桿屬于固定桿(如釘子)．彈力方向不愿定沿桿，而用鉸鏈相連的桿屬于活動(dòng)桿，彈力方向確定沿桿．突破訓(xùn)練5若【例4】中橫梁BC換為水平輕桿，且B端用鉸鏈固定在豎直墻上，如圖9所示，輕繩AD拴接在C端，求：(1)輕繩AC段的張力FAC的大??；(2)輕桿BC對(duì)C端的支持力．答案(1)200N 圖9(2)173N，方向水平向右解析物體M處于平衡狀態(tài)，與物體相連的輕繩拉力大小等于物體的重力，取C點(diǎn)為爭(zhēng)辯對(duì)象，進(jìn)行受力分析，如圖所示．(1)由FACsin30°＝FCD＝Mg得：FAC＝2Mg＝2×10×10N＝200N(2)由平衡方程得：FACcos30°－FC＝0解得：FC＝2Mgcos30°＝eq\r(3)Mg≈173N方向水平向右高考題組1．(2022·山東基本力氣·85)力是物體間的相互作用，下列有關(guān)力的圖示及表述正確的是()答案BD解析由于在不同緯度處重力加速度g不同，旅客所受重力不同，故對(duì)飛機(jī)的壓力不同，A錯(cuò)誤．充分氣的籃球平衡時(shí)，籃球殼對(duì)內(nèi)部氣體有壓力作用，即內(nèi)外氣體對(duì)籃球殼壓力的差值等于籃球殼對(duì)內(nèi)部氣體的壓力，故B正確．書(shū)對(duì)桌子的壓力作用在桌子上，箭尾應(yīng)位于桌面上，故C錯(cuò)誤．平地上勻速行駛的汽車，其主動(dòng)輪受到地面的摩擦力是其前進(jìn)的動(dòng)力，地面對(duì)其從動(dòng)輪的摩擦力是阻力，汽車受到的動(dòng)力與阻力平衡時(shí)才能勻速前進(jìn)，故D正確．2．(2010·課標(biāo)全國(guó)·15)一根輕質(zhì)彈簧一端固定，用大小為F1的力壓彈簧的另一端，平衡時(shí)長(zhǎng)度為l1；改用大小為F2的力拉彈簧，平衡時(shí)長(zhǎng)度為l2.彈簧的拉伸或壓縮均在彈性限度內(nèi)，該彈簧的勁度系數(shù)為 ()A.eq\f(F2－F1,l2－l1) B.eq\f(F2＋F1,l2＋l1)C.eq\f(F2＋F1,l2－l1) D.eq\f(F2－F1,l2＋l1)答案C解析設(shè)彈簧原長(zhǎng)為l，由題意知，F(xiàn)1＝k(l－l1)，F(xiàn)2＝k(l2－l)，兩式聯(lián)立，得k＝eq\f(F2＋F1,l2－l1)，選項(xiàng)C正確．模擬題組3．如圖10所示，兩個(gè)質(zhì)量均為m的物體分別掛在支架上的B點(diǎn)(如圖甲所示)和跨過(guò)滑輪的輕繩BC上(如圖乙所示)，圖甲中輕桿AB可繞A點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，圖乙中水平輕桿一端A插在墻壁內(nèi)，已知θ＝30°，則圖甲中輕桿AB受到繩子的作用力F1和圖乙中滑輪受到繩子的作用力F2分別為 ()圖10A．F1＝mg、F2＝eq\r(3)mg B．F1＝eq\r(3)mg、F2＝eq\r(3)mgC．F1＝eq\f(\r(3),3)mg、F2＝mg D．F1＝eq\r(3)mg、F2＝mg答案D4．如圖11所示，固定在豎直平面內(nèi)的光滑圓環(huán)的最高點(diǎn)有一個(gè)光滑的小孔，質(zhì)量為m的小球套在圓環(huán)上，一根細(xì)線的下端系著小球，上端穿過(guò)小孔用力F拉住，細(xì)線與豎直方向夾角為θ，小球處于靜止?fàn)顟B(tài)．設(shè)小球受支持力為FN，則下列關(guān)系正確的是 ()A．F＝2mgcosθ B．F＝mgcosθ 圖11C．FN＝2mg D．FN＝mg答案AD解析對(duì)小球受力分析，利用幾何關(guān)系可知FN＝mg，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確；此時(shí)F＝2mgcosθ，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤．5．如圖12所示，重80N的物體A放在傾角為30°的粗糙斜面上，有一根原長(zhǎng)為10cm，勁度系數(shù)為1000N/m的彈簧，其一端固定在斜面底端，另一端放置物體A后，彈簧長(zhǎng)度縮短為8cm，現(xiàn)用一測(cè)力計(jì)沿斜面對(duì)上拉物體，若物體與斜面間最大靜摩擦圖12力為25N，當(dāng)彈簧的長(zhǎng)度仍為8cm時(shí)，測(cè)力計(jì)讀數(shù)不行能為 ()A．10N B．20N C．40N D．60N答案D解析當(dāng)物體受到的靜摩擦力方向沿斜面對(duì)下，且達(dá)到最大靜摩擦力時(shí)，測(cè)力計(jì)的示數(shù)最大，此時(shí)F＋kΔx＝mgsinθ＋Ffmax解得F＝45N，故F不能超過(guò)45N，選D.?題組1力、重力和彈力的理解1．如圖1所示，兩輛車在以相同的速度做勻速運(yùn)動(dòng)，依據(jù)圖中所給信息和所學(xué)學(xué)問(wèn)你可以得出的結(jié)論是 ()圖1A．物體各部分都受重力作用，但可以認(rèn)為物體各部分所受重力集中于一點(diǎn)B．重力的方向總是垂直向下的C．物體重心的位置與物體外形或質(zhì)量分布有關(guān)D．力是使物體運(yùn)動(dòng)的緣由 答案AC解析物體各部分都受重力作用，但可以認(rèn)為物體各部分所受重力集中于一點(diǎn)，這個(gè)點(diǎn)就是物體的重心，重力的方向總是和水平面垂直，是豎直向下而不是垂直向下，所以A正確，B錯(cuò)誤；從圖中可以看出，汽車(包括貨物)的外形和質(zhì)量分布發(fā)生了變化，重心的位置就發(fā)生了變化，故C正確；力不是使物體運(yùn)動(dòng)的緣由而是轉(zhuǎn)變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的緣由，所以D錯(cuò)誤．2．玩具汽車停在模型橋面上，如圖2所示，下列說(shuō)法正確的是 ()A．橋面受向下的彈力，是由于橋梁發(fā)生了彈性形變B．汽車沒(méi)有發(fā)生形變，所以汽車不受彈力C．汽車受向上的彈力，是由于橋梁發(fā)生了彈性形變 圖2D．汽車受向上的彈力，是由于汽車發(fā)生了形變答案C解析汽車與橋面相互擠壓都發(fā)生了形變，B錯(cuò)；由于橋面發(fā)生彈性形變，所以對(duì)汽車有向上的彈力，C對(duì)，D錯(cuò)；由于汽車發(fā)生了形變，所以對(duì)橋面產(chǎn)生向下的壓力，A錯(cuò)．3．如圖3所示，四個(gè)完全相同的彈簧都處于水平位置，它們的右端皆受到大小為F的拉力作用，而左端的狀況各不相同：彈簧的左端固定在墻上；②彈簧的左端受大小也為F的拉力作用；③彈簧的左端拴一小物塊，物塊在光滑的桌面上滑動(dòng)；④彈簧的左端拴一小物塊，物塊在有摩擦的桌面上滑動(dòng)．圖3若認(rèn)為彈簧質(zhì)量都為零，以L1、L2、L3、L4依次表示四個(gè)彈簧的伸長(zhǎng)量，則有 ()A．L2>L1 B．L4>L3 C．L1>L3 D．L2＝L答案D解析完全相同的彈簧，其伸長(zhǎng)量由彈簧的彈力(F彈)大小打算．由于彈簧質(zhì)量不計(jì)，這四種狀況下，F(xiàn)彈都等于彈簧右端拉力F，因而彈簧伸長(zhǎng)量均相同，故選D項(xiàng)．題組2彈力方向推斷和大小的計(jì)算4．如圖4所示，一傾角為45°的斜面固定于豎直墻上，為使一光滑的鐵球靜止，需加一水平力F，且F通過(guò)球心，下列說(shuō)法正確的是()A．球確定受墻的彈力且水平向左B．球可能受墻的彈力且水平向左 圖4C．球確定受斜面的彈力且垂直斜面對(duì)上D．球可能受斜面的彈力且垂直斜面對(duì)上答案BC解析F大小合適時(shí)，球可以靜止在無(wú)墻的斜面上，F(xiàn)增大到確定程度時(shí)墻才對(duì)球有水平向左的彈力，故A錯(cuò)誤，B正確；而斜面對(duì)球必需有斜向上的彈力才能使球不下落，故C正確，D錯(cuò)誤．5．如圖5所示，一重為10N的球固定在支桿AB的上端，今用一段繩子水平拉球，使桿發(fā)生彎曲，已知繩的拉力為7.5N，則AB桿對(duì)球的作用力 ()A．大小為7.5N 圖5B．大小為10NC．方向與水平方向成53°角斜向右下方D．方向與水平方向成53°角斜向左上方答案D解析對(duì)小球進(jìn)行受力分析可得，AB桿對(duì)球的作用力F與繩的拉力的合力與小球重力等值反向，可得F方向斜向左上方，令A(yù)B桿對(duì)小球的作用力與水平方向夾角為α，可得：tanα＝eq\f(G,F拉)＝eq\f(4,3)，α＝53°，F(xiàn)＝eq\f(G,sin53°)＝12.5N，故只有D項(xiàng)正確．6．如圖6所示，重物的質(zhì)量為m，輕細(xì)繩AO的A端和BO的B端固定，平衡時(shí)AO水平，BO與水平方向的夾角為60°.AO的拉力F1和BO的拉力F2與物體重力的大小關(guān)系是()A．F1>mg B．F1<mgC．F2<mg D．F2>mg 圖6答案BD

7．如圖7所示，兩根相距為L(zhǎng)的豎直固定桿上各套有質(zhì)量為m的小球，小球可以在桿上無(wú)摩擦地自由滑動(dòng)，兩小球用長(zhǎng)為2L的輕繩相連，今在輕繩中點(diǎn)施加一個(gè)豎直向上的拉力F，恰能使兩小球沿豎直桿向上勻速運(yùn)動(dòng)．則每個(gè)小球所受的拉力大小為(重力加速度為g) () 圖7A.eq\f(mg,2) B．mgC.eq\r(3)F/3 D．F答案C解析依據(jù)題意可知：兩根輕繩與豎直桿間距正好組成等邊三角形，每個(gè)小球所受的拉力大小為F′，對(duì)結(jié)點(diǎn)進(jìn)行受力分析，依據(jù)平衡條件可得，F(xiàn)＝2F′cos30°＝2mg，解得小球所受拉力F′＝eq\f(\r(3)F,3)＝eq\f(2\r(3),3)mg，只有C正確．8．如圖8所示，輕桿BC的C點(diǎn)用光滑鉸鏈與墻壁固定，桿的B點(diǎn)通過(guò)水平細(xì)繩AB使桿與豎直墻壁保持30°的夾角．若在B點(diǎn)懸掛一個(gè)定滑輪(不計(jì)重力)，某人用它勻速地提起重物．已知重物的質(zhì)量m＝30kg，人的質(zhì)量M＝50kg，g取10m/s2.試求：(1)此時(shí)地面對(duì)人的支持力的大小； 圖8(2)輕桿BC和繩AB所受力的大小．答案(1)200N(2)400eq\r(3)N200eq\r(3)N解析(1)因勻速提起重物，則FT＝mg，故繩對(duì)人的拉力也為mg，所以地面對(duì)人的支持力為：FN＝Mg－mg＝(50－30)×10N＝200N，方向豎直向上．(2)定滑輪對(duì)B點(diǎn)的拉力方向豎直向下，大小為2mg，桿對(duì)B點(diǎn)的彈力方向沿桿的方向，如圖所示，由共點(diǎn)力平衡條件得：FAB＝2mgtan30°＝2×30×10×eq\f(\r(3),3)N＝200eq\r(3)NFBC＝eq\f(2mg,cos30°)＝eq\f(2×30×10,\f(\r(3),2))N＝400eq\r(3)N.

題組3彈簧彈力分析和計(jì)算9．如圖9所示，在一輛有動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的小車上有一水平放置的彈簧，其左端固定在小車上，右端與一小球相連．設(shè)在某一段時(shí)間內(nèi)小球與小車相對(duì)靜止且彈簧處于壓縮狀態(tài)， 圖9若忽視小球與小車間的摩擦力，則在此段時(shí)間內(nèi)小車可能是 ()A．向右做加速運(yùn)動(dòng) B．向右做減速運(yùn)動(dòng)C．向左做加速運(yùn)動(dòng) D．向左做減速運(yùn)動(dòng)答案AD10．三個(gè)質(zhì)量均為1kg的相同木塊a、b、c和兩個(gè)勁度系數(shù)均為500N/m的相同輕彈簧p、q用輕繩連接如圖10所示，其中a放在光滑水平桌面上．開(kāi)頭時(shí)p彈簧處于原長(zhǎng)，木塊都處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)用水平力緩慢地向左拉p彈簧的左端，直到c木塊剛圖10好離開(kāi)水平地面為止，g取10m/s2.該過(guò)程p彈簧的左端向左移動(dòng)的距離是 ()A．4cm B．6cm C．8cm D．10cm答案C解析“緩慢地拉動(dòng)”說(shuō)明系統(tǒng)始終處于平衡狀態(tài)，該過(guò)程中p彈簧的左端向左移動(dòng)的距離等于兩個(gè)彈簧長(zhǎng)度變化量之和；最初，p彈簧處于原長(zhǎng)，而q彈簧受到豎直向下的壓力FN1＝mbg＝1×10N＝10N，所以其壓縮量為x1＝FN1/k＝2cm；最終c木塊剛好離開(kāi)水平地面，q彈簧受到豎直向下的拉力FN2＝mcg＝1×10N＝10N，其伸長(zhǎng)量為x2＝FN2/k＝2cm，拉力F＝(mb＋mc)g＝2×