1、专题二 相互作用与物体平衡,(续表),第1讲,重力 弹力,一、重力1定义:由于地球的_而使物体受到的力2大小:G_.3方向:_,即垂直于_,吸引,mg,竖直向下,水平面向下,4重心:重力的作用点(1)物体的重心与它的_以及_有关重心不一定在物体上(2)质量分布均匀且有规则几何外形的物体,其重心在物体的_5重力与万有引力的关系:重力是万有引力的_,粗略计算时可认为两者大小相等,形状,质量分布,几何中心,分力,【基础检测】1(2017 年上海杨浦区一模)关于重力,下列说法正确的是,(,),A球体的重心一定在球心上B物体上只有重心处才受到重力作用C物体向上抛出时受到的重力小于它静止时受到的重力D同一
2、物体在同一地点,无论运动状态如何,其所受重力都一样大答案:D,二、形变和弹力1弹性形变:撤去外力后物体能够_的形变2弹力:物体由于发生_而对跟它接触的物体产生力的作用3弹力产生的条件(1)两物体_(2)接触处发生_,完全恢复原状,弹性形变,直接接触,弹性形变,4弹力方向的判断,绳收缩,受力,(1)细绳的拉力方向一定沿绳指向_的方向(2)接触平面上的弹力,其方向垂直于接触平面指向_物体(3)两球面接触处的弹力,其方向垂直于两球面的公切面指,向_物体,受力,kx,(4)杆的弹力可沿杆,也可不沿杆,应具体问题具体分析5弹簧的弹力:在弹性限度内,弹簧弹力的大小遵循胡克定律,公式为 F_,式中的 k 为
3、弹簧的劲度系数,x 为弹簧的形变量(并非原长或总长),【基础检测】2(2017 年宜兴模拟)如图 2-1-1 所示,在光滑的水平面上有一段长为 L、质量分布均匀的绳子,绳子在水平向左的恒力 F作用下做匀加速直线运动绳子上某一点到绳子右端的距离为x,设该处的张力为 T,则能正确描述 T 与 x 之间的关系的图象,是(,),图 2-1-1,A,B,C,D,解析:设绳子单位长度质量为 m;对整体分析有:FLma;则对这一点右端的绳子分析可知:Txma故可知 T 与 x 成正比;且 x0 时,T0.答案:A,考点 1,对重力的理解,重点归纳重力方向与重心(1)重力方向:总是竖直向下的但不一定和接触面垂
4、直,也不一定指向地心(2)重心:物体的每一部分都受重力作用,可认为重力集中作用于一点即物体的重心影响重心位置的因素:物体的几何形状;物体的质量分布注意:同一物体在两极处,所受重力最大,大小等于万有引力;在赤道上,所受的重力最小,【考题题组】,1(多选)关于地球上的物体,下列说法中正确的是(,),A在“天上”绕地球飞行的“天宫一号”飞船不受重力作用B地面上的物体受到的重力垂直于水平面C重心是物体受到重力的等效作用点,故重心一定在物体上D物体所受重力的大小与物体运动状态无关答案:BD,考点 2,弹力的分析与计算,重点归纳1弹力有无的判断(1)根据物体是否直接接触并且发生明显弹性形变来判断是否存在弹
5、力(2)假设法:当对一些微小形变难以直接判断时,可假设有弹力存在,看是否能改变物体的运动状态,(3)撤物法:将与研究对象接触的某一物体撤离,看物体的,运动状态是否能保持原来的状态,(4)状态法:依据物体的运动状态,由平衡条件或牛顿运动定律列方程求解,如由此方法计算出以加速度 ag 下降的升降机对底板上的物体无弹力作用,2弹力方向的确定,【考题题组】,2下列说法中正确的是(,),A木块放在桌面上要受到一个向上的弹力,这是由于木块发生微小的形变而产生的B拿一根细竹竿拨动水中的木头,木头受到竹竿的弹力,这是由于木头发生形变而产生的C绳对物体的拉力方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向D挂在电线下面的电灯受
6、到向上的拉力,是因为万有引力作用答案:C,3(2017 年西安月考)如图 2-1-2 所示,小车内有一固定的光滑斜面,一个小球通过细绳与车顶相连,小车在水平面上做直线运动,细绳始终保持竖直关于小球的受力情况,下列说,法正确的是(,),A若小车静止,绳对小球的,拉力可能为零,图 2-1-2,B若小车静止,斜面对小球的支持力一定为零C若小车向右运动,小球一定受两个力的作用D若小车向右运动,小球一定受三个力的作用,解析:若小车静止,则小球受力平衡,由于斜面光滑,小球不受摩擦力,如果受到斜面的支持力,则无法达到平衡,因此在小车静止时,斜面对小球的支持力一定为零,绳子的拉力等于小球的重力,故 A 错误,
7、B 正确若小车向右匀速运动,小球受重力和绳子拉力两个力的作用;若小车向右做减速运动,则小球一定受斜面的支持力,可能受绳子的拉力,也可能不受绳子的拉力,故 C、D 错误,答案:B,考点 3,轻绳、轻杆、轻弹簧模型,重点归纳1轻绳忽略质量、形变,轻绳上的弹力一定沿着绳的方向,轻绳上的力处处大小相等轻绳上的力可以突变,2轻弹簧,“轻弹簧”“橡皮绳”是理想化模型,具有如下特性:(1)在弹性限度内,弹力遵循胡克定律 Fkx,其中 x 是弹,簧的形变量,(2)轻弹簧(或橡皮绳)的质量可视为零,(3)弹簧既能受到拉力作用,也能受到压力作用(沿着弹簧的轴线),橡皮绳只能受到拉力作用,不能受到压力作用轻弹簧上的
8、力不能突变,3轻杆(活杆与死杆),忽略质量、形变,轻杆上的弹力不一定沿着杆轻杆、轻绳、轻弹簧三种模型的特点,4.模型点拨(1)轻绳模型,活结模型:跨过滑轮、光滑杆、光滑钉子的细绳为同一,根细绳,绳上各点及两端张力大小相等,死结模型:如几个绳端有“结点”,即几段绳子系在一,起,那么这几段绳子的张力不一定相等,(2)轻杆模型,“死杆”:轻质固定杆,它的弹力方向不一定沿杆的方向,作用力的方向需要结合平衡方程或牛顿第二定律求得“活杆”:一端有铰链相连的杆属于活动杆,轻质活动,杆弹力方向一定沿杆的方向,【考题题组】4如图 2-1-3 所示,弹簧测力计和细绳重力不计,不计一切摩擦,物体的重力为 G5 N,当装置稳定时弹簧测力计 A 和,B 的读数分别为(,),图 2-1-3,A5 N、0C5 N、5 N,B5 N、10 ND10 N、5 N,解析:弹簧测力计的示数为弹簧测力计所承受的力的大小,图中无论弹簧测力计的右端是固定在支架上还是挂上重物,其作用效果是相同的,所以弹簧测力计受到的拉力都等于物体的重力,选项 C 正确,答案:C,5如图 2-1-4 所示,与竖直墙壁成 53角的轻杆一端斜插入墙中并固定,另一端固定一个质量为 m 的小球,水平轻质弹,对小球的弹力大小为(,),3 B. mg5,4 C. mg5,5 D. mg4,5A. mg3答案:D,图 2-1-4,