【物理】2020届一轮复习人教版第二章第1节重力弹力学案

【物理】2020届一轮复习人教版第二章第1节重力弹力学案

第二章 Error! 相互作用 第 1 节 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＝ x “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 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 判断是否存在弹力。多用 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 学月考)如图所示，跳板运动员的起跳过程 ，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 ．垂直跳板斜向上 D．沿跳板方向 解析：选 　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， 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 ，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 很明显合力不可能为零，故 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 2 g 的相同木块 a、b、 和两个劲度系数均为 500 N/ 的相同轻弹簧 p、q 用轻绳连接如图所示，其 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 木块刚好离开 水平地面为止，取 g＝10 / 2。则该过程 p 弹簧的左端向左移动的距离为多少？ 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＝mg k ＝2 × 10 500 ＝0.04 ＝4 最终 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＝mg k ＝2 × 10 500 ＝0.04 ＝4 木块刚好离开水平地面时，拉弹簧 p 的水平拉力大小为： F＝2 g＝4×10 N＝40 N 则弹簧 p 的伸长量为：x3＝F k＝ 40 500 ＝0.08 ＝8 p 弹簧左端向左移动的距离：x＝x1＋x2＋x3＝4 ＋4 ＋8 ＝16 。 答案 　16 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·江苏高考)一轻质弹簧原长为 8 ，在 4 N 的拉力作用下伸长了 2 ，弹簧 未超 弹性限度。则该弹簧的劲度系数为(　　) A．40 /N　　　　　　　　 　B．40 N/ ．200 /N D．200 N/ 解析：选 D　由 F＝ x 知，弹簧的劲度系数 ＝F x＝ 4 0.02 N/ ＝200 N/ ，选项 D 正确。 2.如图所示，一重为 10 N 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 7.5 N，则 AB 杆对球的作用力 (　　) A．大小为 7.5 N B．大小为 10 N ．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， 与球的重力等值反向，则 AB 杆对球的作用力大小 F＝ G2＋F拉2＝12.5 N，A、B 错误； 设 AB 杆对球的作用力与水平方向夹角为 α，可得 an α＝ G F拉＝4 3，α＝53°，故 D 项正确。 平衡 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 ，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、 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 水平，则弹簧 A、 的伸长量之比为(　　) A. 3∶4　　　　　　　 　B．4∶ 3 ．1∶2 D．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 ΔxA in 30°＝ Δx ，可得 ΔxA∶Δx ＝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 1、 2 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 ．垫片向右移动时，两弹簧的长度保持相等 D．垫片向右移动时，两弹簧的形变量不相同 解析：选 BD　劲度系数不同，在相同的压力下形变效果不同，故缓冲效果与弹簧的劲 度系数有关，故 A 错误；垫片向右移动时，两个弹簧的长度减小，而两弹簧是串联关系， 故产生的弹力大小始终相等，故 B 正确；垫片向右移动时，根据胡克定律公式 F＝ x，劲 度系数不同，故形变量不同；故 错误，D 正确。 (三)形变未知 3.如图所示，水平轻杆的一端固定在墙上，轻绳与竖直方向的夹角为 37°，小球的重力为 12 N，轻绳的拉力为 10 N，水平轻弹簧的弹力为 9 N， 求轻杆对小球的作用力。 解析：(1)弹簧向左拉小球时：设杆的弹力大小为 F，与水平方向的夹角为 α，小球受力 如图甲所示。 由平衡条件知：Error! 代入数据解得：F＝5 N，α＝53°即杆对小球的作用力大小为 5 N，方向与水平方向成 53°角斜向右上方。 　 (2)弹簧向右推小球时， 小球受力如图乙所示： 由平衡条件得：Error! 代入数据解得：F≈15.5 N，α＝π－ar an 4 15。 即杆对小球的作用力大小约为 15.5 N，方向与水平方向成 ar an 4 15斜向左上方。 答案：见解析