当前位置:文档之家› 人教版高中物理必修一第9讲:重力与弹力(教师版)——十里堡陈曦

人教版高中物理必修一第9讲:重力与弹力(教师版)——十里堡陈曦

重力和弹力____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________1.会判断重心的位置2.弹力产生条件及方向的判断以及弹簧弹力,胡克定律的应用一、重力1.重力是由于地球的吸引而使物体受到的力(1)地球上的物体受到重力,施力物体是地球。

(2)重力的方向总是竖直向下的。

2.重心:物体的各个部分都受重力的作用,但从效果上看,我们可以认为各部分所受重力的作用都集中于一点,这个点就是物体所受重力的作用点,叫做物体的重心。

(1)质量均匀分布的有规则形状的均匀物体,它的重心在几何中心上。

(2)一般物体的重心不一定在几何中心上,可以在物体内,也可以在物体外。

一般采用悬挂法。

3.重力的大小:G=mg二、弹力1.弹力⑴发生弹性形变的物体,会对跟它接触的物体产生力的作用,这种力叫做弹力。

⑵产生弹力必须具备两个条件:①两物体直接接触;②两物体的接触处发生弹性形变。

2.弹力的方向:物体之间的正压力一定垂直于它们的接触面,在分析拉力方向时应先确定受力物体。

3.弹力的大小弹力的大小与弹性形变的大小有关,弹性形变越大,弹力越大.弹簧弹力:F = Kx (x为伸长量或压缩量,K为劲度系数)4.相互接触的物体是否存在弹力的判断方法如果物体间存在微小形变,不易觉察,这时可用假设法进行判定.三、弹力方向1与物体形变的方向相反,弹力的受力物体是引起形变的物体,施力物体是发生形变的物体2点面接触的情况下,垂直于面3在两个曲面接触(相当于点接触)的情况下,垂直于过接触点的公切面。

4绳子的拉力方向总是沿着绳且指向绳收缩的方向,且一根轻绳上的张力处处相等5轻杆既可产生压力,又可产生拉力,且方向不一定沿杆类型一:重心位置的判断例1.如图所示,一个空心均匀球壳里面注满水,球的正下方有一个小孔,当水由小孔慢慢流出的过程中,空心球壳和水的共同重心将会( )A.一直下降B.一直上升C.先升高后降低D.先降低后升高答案:D解析:重心的位置跟物体的形状和质量分布有关,当注满水时,球壳和水的重心均在球心,故它们共同的重心在球心。

随着水的流出,球壳的重心虽然仍在球心,但水的重心逐渐下降,开始一段时间内,球壳内剩余的水较多,随着水的重心的下降,球壳和水共同的重心也下降;后一段时间内,球壳内剩余的水较少,随着水的重心的下降,球壳和水共同的重心都升高;最后,水流完时,重心又回到球心。

故球壳和水的共同重心将先降低后升高,D选项正确。

例2.一人站在体重计上称体重,保持立正姿势称的体重为G,当其缓慢地把一条腿平直伸出台面,体重计指针稳定后读数为G′,则( )A.G>G′B.G<G′C.G=G′D.无法确定答案:C解析:人平直伸出腿后,身体重心所在的竖直线必过与台面接触的脚,即重心仍在台面上方,故两次示数应相同。

类型二:弹力例3、在下图中,A、B两球相互间一定有弹力作用的图是 ( )解析:使用假设法判断弹力,假设两球受到弹力,看是否能保持静止。

若能保持,则可能受到弹力,若不能保持,则没有受到弹力。

经过分析,则A,C中小球不受到弹力,D中可能有,也可能无。

但是B中小球一定受到弹力。

答案:B例4.如图所示,物体A静止在斜面B上.下列说法正确的是()A.斜面B对物块A的弹力方向是竖直向上的B.物块A对斜面B的弹力方向是竖直向下的C.斜面B对物块A的弹力方向是垂直斜面向上的D.物块A对斜面B的弹力方向跟物块A恢复形变的方向是相同的解析:弹力的方向垂直于接触面,弹力的施力物体是发生形变的物体,弹力的受力物体是引起形变的物体。

答案CD类型三:胡克定律例5.(2014秋•朝阳区期末)一轻弹簧上端固定在天花板上,下端悬挂一个质量为m的木块,木块处于静止状态.测得此时弹簧的伸长量为△l(弹簧的形变在弹性限度内),则此弹簧的劲度系数为()A.B.m g△l C.D.解析本题考点是胡克定律本题比较简单,可以直接利用胡克定律公式F=kx列式求解.根据二力平衡可知:弹簧弹力和重力大小相等,故有:mg=kx=k△l,所以劲度系数k=,故ABC错误,D正确.故选:D.本题是胡克定律公式F=kx的直接运用,记住公式即可.例6(2014秋•西城区期末)某同学探究弹簧弹力和弹簧伸长的关系.实验装置如图所示,刻度尺(最小刻度为毫米)的0刻度线与弹簧上端对齐.实验中,通过改变弹簧下端所悬挂钩码的质量,改变弹簧弹力,并记录下此时弹簧长度,进而求得弹簧的劲度系数k.重力加速度g取10m/s2.(1)如图是在弹簧下端悬挂质量为350g钩码时实验装置的示意图,此时弹簧的实际长度为14.84 cm;(2)若已知弹簧原长为7.80cm,则根据此次测量的数据,求得弹簧的劲度系数k= 50 N/m.(保留2位有效数字)解析:探究弹力和弹簧伸长的关系.解:(1)根据示意图读出此时弹簧的实际长度为14.84cm.(2)弹簧原长为7.80cm,则压缩量为x=14.84cm﹣7.80cm=7.04cm弹簧的弹力大小为 F=mg=0.35×10=3.5N根据胡克定律F=kx,得弹簧的劲度系数:k==N/m≈50N/m故答案为:(1)14.84(14.82﹣14.86均对);(2)50.基础演练1.书放在水平桌面上,桌面会受到弹力的作用,产生这个弹力的直接原因是()A.书的形变B.桌面的形变C.书和桌面的形变D.书受到的重力答案:A2.下面关于弹力的几种说法,其中正确的是()A.只要两物体接触就一定产生弹力B.压力、支持力、绳中的张力都属于弹力C. 弹力的大小与物体的形变程度有关,在弹性限度内形变程度越大,弹力越大D.相互接触的物体间不一定存在弹力答案:BCD3.关于弹簧的劲度系数k,下列说法正确的是()A.与弹簧所受的拉力大小有关,拉力越大,k值也越大B.由弹簧本身决定,与弹簧所受的拉力大小及形变程度无关C.与弹簧发生的形变的大小有关,形变越大,k值越小D.与弹簧本身的特性及受外力情况及形变情况都有关答案:B4.如果没有重力,下列说法中不正确的是 ( )A.河水不再流动,再也看不见大瀑布 B.人一跳起来就离开地球,再也回不来C.物体将失去质量D.杯子里的水倒不进口里面答案:C5.下列说法正确的是()A.自由下落的石块,速度越来越大,说明石块受的重力越来越大B.飞机在空中飞行时不会掉下来,说明飞机在空中飞行时不受重力作用C.抛出的石块在空中做曲线运动,说明石块在空中所受重力方向不断变化D.将一石块竖直上抛,在上升和下降过程中,石块所受重力大小、方向都不变答案:D6.下列关于重力的说法中正确的是 ( )A. 在斜面上向下滚动的物体所受的重力方向是沿斜面向下的B. —投出的篮球上升过程中不受重力,下落过程中才受重力作用C. 静止的物体受到重力作用,运动的物体不受重力作用D. 地面附近的物体在失去支持时,要向地面降落,这是由于物体受到重力作用的缘故答案:D7.(2014•西城区期末)下列情景中,关于力的大小关系,说法正确的是()A.跳高运动员起跳,地对人的支持力大于人对地的压力B.火箭加速上升时,火箭发动机的推力大于火箭的重力C.鸡蛋撞击石头,鸡蛋破碎,鸡蛋对石头的作用力小于石头对鸡蛋的作用力D.钢丝绳吊起货物加速上升时,钢丝绳对货物的拉力大于货物对钢丝绳的拉力答案:B8.一弹簧的两端各用10N的外力向外拉伸,弹簧伸长了6cm,现将其中的一端固定于墙上,另一端用5N的外力来拉伸它,则弹簧的伸长量应为()A.6cmB.3cmC.1.5cmD.0.75cm答案:B巩固提高1.试画出下图中各物体所受重力的示意图,并用G表示出来。

答案:2B 地球气球C 铁锤道钉D 书本桌面A.重3 N的电灯受到灯绳的拉力B.静止在空中重力是2 500 N的气球受到的重力C.铁锤对道钉竖直向下的大小为2.5×103 N的打击力D.重5 N的书对水平桌面的压力答案:BC3.如图所示,两个同样的弹簧秤每个自重都是0.1N,下端挂钩的重力忽略不计,甲“正挂”,“乙”倒挂,在乙的下方挂上重0.2N的砝码,则甲、乙两弹簧秤的示数分别为()A.0.2N.0.3NB.03N.0.2N C,0.3N.0.3N D.0.4N.0.3N答案:C4.大磅秤上站着一个重500N的人,同时放着一个重30N的物体,当此人用20N的力竖直向上提这个物体时()A.磅秤上的示数减少20NB.磅秤的示数不会改变C.物体受到的重力为30ND.人对磅秤的压力是500N 答案:BC 5.(2014秋•西城区期末)如图所示,一根轻质弹簧的上端竖直悬挂在天花板上,把重为2.0N 的钩码挂在弹簧的下端,并保持静止.已知弹簧的劲度系数为10.0N/cm .下列说法正确的是( )A .弹簧的长度为0.2cmB .弹簧的伸长量为0.2cmC .弹簧的长度为0.5cmD .弹簧的伸长量为0.5cm 答案:B 6.(2014•朝阳区期末)两个物体A 和B ,质量分别为M 和m ,用跨过定滑轮的轻绳相连,A 静止于水平地面上,如图所示.不计摩擦,A 对绳的作用力的大小与地面对A 的作用力的大小分别为( )A .mg ,(M ﹣m )gB .mg ,MgC .(M ﹣m )g ,MgD .(M+m )g ,(M ﹣m )g 答案:A6.如下图所示的ABC 是木匠用的曲尺,它是用粗细不同、质量分布均匀,AB 和BC 相同的木料做成,D 是AC 连线的中点,E 是AB 的中点F 和BC 的中点G 连线的中点,则曲尺的重心在:( ) A .B 点 B .D 点 C .E 点 D .G 点 答案:C7.如所示,把一个直立于水平面上的边长为a 的正方形匀质薄板ABCD ,绕C 点翻转到对角线AC 处于竖直位置,其重心位置升高了多少?答案:板的重心在板的几何中心,如图所示. 开始重心高度h 0=21a 翻转后,重心高度h =22a 重心位置升高Δh =h -h 0=212)( a8试运用本节所学知识解释:身体素质和技术相当的跳高运动员,在一般情况下采用“背越式”的要比采用“跨越式”的成绩好.解析:跳高中,若运动员起跳时获得相同的竖直向上的速度v,则他们重心上升的最大高度是相同的,如图所示.在越过横杆时,“背越式”运动员的重心要比“跨越式”运动员的重心高于横杆的高度小,因此,“背越式”运动员要比“跨越式”运动员越过的横杆高度高.所以,身体素质和技术相当的跳高运动员,在一般情况下采用“背越式”的要比采用“跨越式”的成绩好.9、如图所示,甲物体重6N,乙物体重10N,弹簧测力计重力及摩擦均不计。

相关主题