概要:图3-2-5答案:如图3-2-5所示点评:弹力方向与施力物体的形变方向相反,与受力物体的形变方向相同.如果是点面接触则弹力垂直于面;如果是点与曲面接触则弹力方向垂直于过点的曲线的切线;如果是曲面与曲面接触则弹力方向垂直于公切线.拓展练习2-1:三个相同的支座上分别放着三个质量和直径都相同的光滑圆球a、b、c,支点P、Q在同一水平面上,a的重心位于球心O,b、c的重心分别位于球心O的正上方和正下方,如图3-2-6所示,三球皆静止,试分析三种情况下支点P、Q对球的弹力的方向是怎样的.图3-2-6应用点三:弹力有无的判断例3:如图3-2-7所示,用弹簧悬挂一个质量为m的球,使弹簧保持在竖直方向上,并使球与光滑斜面接触.试问球受几个力作用.图3-2-7解析: 因为球处于平衡状态,其受竖直向下的重力与弹簧竖直向上的拉力作用,如果斜面对球有弹力,这个力应垂直于斜面方向,如图3-2-8所示.图3-2-8那么球不可能处于静止状态,故球只受重力G和弹簧拉力FT的作用,斜面对球无弹力.答案:2个误区警示:错误地认为斜面对小球有弹力的作用,产生这种错误的原因是不能正确理解弹力的概念,实际
高一物理知识点:弹力,标签:高一物理课本|基础知识|教案,http://www.51jxk.com图3-2-5
答案:如图3-2-5所示
点评:弹力方向与施力物体的形变方向相反,与受力物体的形变方向相同.如果是点面接触则弹力垂直于面;如果是点与曲面接触则弹力方向垂直于过点的曲线的切线;如果是曲面与曲面接触则弹力方向垂直于公切线.
拓展练习2-1:三个相同的支座上分别放着三个质量和直径都相同的光滑圆球a、b、c,支点P、Q在同一水平面上,a的重心位于球心O,b、c的重心分别位于球心O的正上方和正下方,如图3-2-6所示,三球皆静止,试分析三种情况下支点P、Q对球的弹力的方向是怎样的.
图3-2-6
应用点三:弹力有无的判断
例3:如图3-2-7所示,用弹簧悬挂一个质量为m的球,使弹簧保持在竖直方向上,并使球与光滑斜面接触.试问球受几个力作用.
图3-2-7
解析: 因为球处于平衡状态,其受竖直向下的重力与弹簧竖直向上的拉力作用,如果斜面对球有弹力,这个力应垂直于斜面方向,如图3-2-8所示.
图3-2-8
那么球不可能处于静止状态,故球只受重力G和弹簧拉力FT的作用,斜面对球无弹力.
答案:2个
误区警示:错误地认为斜面对小球有弹力的作用,产生这种错误的原因是不能正确理解弹力的概念,实际上仅因接触并不能肯定它们之间一定有弹力存在,还要看接触处是否有形变.
拓展练习3-1: 如图3-2-9所示,一小球放在两块固定的光滑夹板之间,板1倾斜,板2恰好水平,球静止,试分析小球的受力情况.
图3-2-9
应用点四:胡克定律及其应用
例4:如图3-2-10所示,弹簧的劲度系数为k,小球重力为G,平衡时球在A位置.今用力F将小球向下拉长x至B位置,则此时弹簧的弹力为( )
图3-2-10
A.kx B.kx+G C.G-kx D.以上都不对
试解:____________.(做后再看答案,效果更好.)
解析:对此题,同学们易选A项,但是错了.其原因是:x不是弹簧变化后的长度与原长的差值.球在A位置时弹簧已经伸长了(令它为Δx),这样FB=k(Δx+x)=k•Δx+kx,因球在A位置平衡即:G=k•Δx,所以FB=G+kx,故B正确.
点评:用胡克定律计算弹力时要注意F=kx中x为形变量;与物体位移区别.
拓展练习4-1:如图3-2-11所示,GA=100 N,GB=40 N,弹簧的劲度系数为500 N/m,不计绳重和摩擦,求:物体A对支持面的压力和弹簧的伸长量.
图3-2-11
自我反馈
自主学习
1.形状或体积 弹性形变 恢复原状 弹力 弹性限度
2.相反 垂直于 指向绳收缩的方向
3.形变的程度 越大 消失 伸长 缩短 正比 F=kx 劲度系数
例题评析
拓展练习1-1:C
拓展练习2-1:略
拓展练习3-1:略
拓展练习4-1:60 N 8 cm
演练广场
夯实基础
1.关于形变,下列说法正确的是( )
A.物体形状的改变叫弹性形变
B.物体受到外力作用后发生的形状改变叫做弹性形变
C.物体在外力去掉后能够恢复原状的形变叫弹性形变
D.任何物体在外力的作用下都发生形变,不发生形变的物体是不存在的
2.关于弹力产生的条件下列说法正确的是( )
A.只要物体发生形变就一定有弹力产生
B.产生弹力的物体一定发生了形变
C.只要两个物体接触就一定产生弹力
D.只要两物体相互吸引就一定产生弹力
3.下列说法正确的是( )
A.木块放在桌面上受到向上的支持力,这是木块发生微小形变而产生的
B.用一根细竹竿拨动水中的木头,木头受到竹竿的推力,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竖直向上
D.挂在电线下面的电灯受到向上的拉力,是由于电线发生微小形变而产生的
4.关于弹簧的劲度系数k,下列说法中正确的是( )
A.与弹簧所受的拉力有关,拉力越大,k值也越大
B.与弹簧发生的形变有关,形变越大,k值越小
C.由弹簧本身决定,与弹簧所受的拉力大小及形变程度无关
D.与弹簧本身特征、所受拉力大小、形变的大小都有关
5.将一根原长为40 cm、劲度系数为100 N/m的弹簧拉长为45 cm,则此时弹簧的弹力大小为( )
A.45 N B.40 N C.85 N D.5 N
6.如图3-2-12所示各种情况下,小球静止时a、b两者之间一定有弹力的是( )
图3-2-12
7.关于放在水平桌面上静止的物体受力的说法中,正确的是( )
A.重力、桌面对它的支持力和弹力 B.重力、桌面对它的支持力
C.重力、它对桌面的压力 D.桌面对它的支持力和它对桌面的压力
8.(2006年贵阳一模)如图3-2-13所示,弹簧秤和细线的重力及一切摩擦不计,重物G=1 N,则弹簧秤A和B的示数分别为( )
图3-2-13
A.1 N,0 B.0,1 N C.1 N,2 N D.1 N,1 N
能力提升
9.一条轻绳的一端固定,在另一端加上一个水平力,当力达到1 000 N时就会被拉断,若用此绳拔河,两边的水平拉力大小都是800 N,绳子会不会断?为什么?
10.一根轻质弹簧,当它受到10 N的拉力时长度为12 cm,当它受到25 N的拉力时长度为15 cm,问弹簧不受力时的自然长度为多少?该弹簧的劲度系数为多少?
11.如图3-2-14是某弹簧的弹力F和它的长度x的关系图象,该弹簧的劲度系数k等于____________,该弹簧的原始长度是____________m.
图3-2-14
12.(2006年广东珠海)如图3-2-15所示,A、B两物体的重力分别是GA=3 N,GB= 4 N.A用细线悬挂在顶板上,B放在水平面上,A、B间轻弹簧中的弹力F=2 N,则细线中的张力FT及B对地面的压力FN的可能值分别是( )
图3-2-15
A.5 N和6 N B.5 N和2 N C.1 N和6 N D.1 N和2 N
拓展阅读
橡皮筋的弹性
橡皮筋拉长后又能缩回去,这是橡胶分子的作用.橡胶分子爱动,它们手拉手地排列着.因为每个分子总在活泼运动,所以它们的队伍总是弯弯曲曲,不成样子.如果用力拉橡皮筋,那么橡胶分子就失去了任意活动的“自由”,所排列的队伍便整整齐齐,外形上看就是被拉长了.但是,这些橡胶分子不甘寂寞,它们要求恢复“自由”,于是就会产生一种恢复原状的力,这就是橡胶的弹力.这种橡胶,实际上是一种生胶.如果把它拉长到一定程度,分子之间“打滑”了,就再也不能恢复原状.要使橡胶分子之间不发生“滑移”现象,必须把橡胶分子互相联结起来,变成立体的网,这种办法,叫做交联,好像铁条做的网状门一样具有弹性.
1839年,古德伊尔发现的硫化橡胶,就是用硫磺做交联剂,使生胶中的橡胶分子之间也有几个地方拉起手来,变成性能优异的、有弹性的橡胶了.现在的橡皮筋,就是这种有弹性的橡胶做的.
参考答案:
演练广场
1.CD 2.B 3.D 4.C 5.D 6.B 7.B 8.D
9.解析:绳子不会断.因为两边各用800 N的水平拉力,拉轻绳的两端,轻绳上的弹力为800 N,这时未超过其限度,所以不会被拉断.
答案:见解析
10.解析:设弹簧的自然长度为x0,由胡克定律得:
当F1=10 N,x1=12 cm时,F1=k(x1-x0)
当F2=25 N,x2=15 cm时,F2=k(x2-x0)
两式相比有:
解得x0=0.1 m=10 cm.
再由F1=k(x1-x0)得:
k= N/m=500 N/m.
答案:10 cm 500 N/m
11.解析:由图可知,F=0时,弹簧应处于原长,故原始长度为x1,力为F1时,弹簧的形变量为x2-x1,故劲度系数k= .
答案: x112.BC