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1、校本课：校本课： 1 1、弹力和弹簧问题解题方法、弹力和弹簧问题解题方法 乔延芳 2009年11月19日 一、弹力 （1）直接接触的物体间由于发生 而产生的力 弹性形变 （2）产生条件：两物体 、物体发生 。 直接接触弹性形变 （3）弹力方向的确定 压力、支持力的方向总是 于接触面，若接触面是曲 则 于过接触点的切面，指向被压或被 的物体。 绳的拉力方向总是沿绳指向绳 的方向。 杆一端受的弹力方向不一定沿杆的方向，可由物体平衡条 件判断方向。 垂直 垂直支持 收缩 （4）弹力大小的确定 弹簧在弹性限度内弹力的大小遵循胡克定律:F= . 一般情况下应根据物体的运动状态,利用牛顿定律或平衡 条件来
2、计算. k x 二、题型分析 1、弹力方向判断 弹力方向与物体形变的方向相反，作用在迫使物体发生 形变的那个物体上，常见的几种情况： 弹簧两端的弹力方向轻绳的弹力方向 面与面接触的弹力方向点与面接触的弹力方向 杆受力有拉伸、压缩、弯曲、扭转形变与之对应，杆的弹 力方向具有多向性，不一定沿杆方向 若轻杆两端受到拉伸或挤压时会出现拉力或压力，拉力 或压力的方向沿杆方向。因为此时只有轻杆两端受力，在这 两个力作用下杆处于平衡状态，则这两个力必为平衡力，必 共线，即沿杆的方向。 （1）根据物体产生形变的方向判断 （2）根据物体运动情况,利用平衡条件或动力学规律判断 例1：标出各物体在A、B、C处所受的
3、支持力的方向 例2：图中a、b、c为三个物块，M、N为两个轻质 弹簧，R为跨过定滑轮的轻绳，它们连接如图并处 于平衡状态 A有可能N处于拉伸状态而M处于压缩状态 B有可能N处于压缩状态而M处于拉伸状态 C有可能N处于不伸不缩状态而M处于拉伸状态 D有可能N处于拉伸状态而M处于不伸不缩状态 AD 例3：如图所示，有一箱装得很满的土豆，以一定的 初速度在动摩擦因数为的水平地面上做匀减速运动 ，不计其他外力及空气阻力，则中间一质量为m的 土豆A受到其他土豆对它的作用大小应是 （ ） Amg Bmg Cmg Dmg（1+ ） A （2）胡克定律：用于求弹簧产生的弹力或遵循胡克定律的 橡皮条的弹力。 在
4、弹性限度内弹力的变化 量与形变量的变化量成正比 公式：F = k xk为劲度系数，x为形变量 或F = kx 例1：一个弹簧秤，由于更换弹簧，不能直接在原来的刻度上 准确读数，经测试，不挂重物时，示数为2 N；挂100 N的重物 时，示数为92 N(弹簧仍在弹性限度内)；那么当读数为20 N时 ，所挂物体的实际重力为 N 20 解析：设该弹簧秤刻度板上相差1 N的两条刻度线的距离为a ，其劲度系数为k，由胡克定律得，当挂100 N重物时有： 100 = k ( 92 2 ) a 当示数为20 N时有：G = k ( 20 2 ) a 由、联立方程组可得 G = 20 N 例2：如图所示，两木块
5、的质量分别为m1和m2，两轻 质弹簧的劲度系数分别为k1和 k2上面木块压在上面 的弹簧上（但不拴接），整个系统处于平衡状态， 现缓慢向上提上面的木块，直到它刚离开上面弹簧 ，在这过程中下面木块移动的距离为（ ） A、 B、 C、 D、 C 例3：A、B两个物块的重力分别是GA=3N，GB=4N，弹簧的重 力不计，整个装置沿竖直方向处于静止状态,这时弹簧的弹力 F=2N,则天花板受到的拉力和地板受到的压力,有可能是（ ） A、1N,6N B、5N,6N C、1N,2N D、5N,2N AD 解析：弹簧的弹力为2N，有两种可能情形：弹 簧处于拉伸状态，弹簧处于压缩状态。因此， 应有两组解。 规律
6、总结:弹簧本身的特点决定了当弹 簧处于拉伸和压缩时弹簧都能产生弹力 ,若无特殊指明,应考虑两种情况. 例4：用手拉K1上端A，使它缓慢上移，当乙中弹力 为原来的2/3时，甲上端移动的距离为多少? 例5： S1和S2表示劲度系数分别为k1和k2两根轻质 弹簧，k1k2；A和B表示质量分别为mA和mB的两 个小物块，mAmB，将弹簧与物块按图示方式悬 挂起来。现要求两根弹簧的总长度最大则应使： A、S1在上，A在上 B、S1在上，B在上 C、S2在上，A在上 D、S2在上，B在上 D 例6：一根大弹簧内套一根小弹簧，小弹簧比大弹 簧长0.2m，它们的一端固定，另一端自由，如图所 示，求这两根弹簧的
7、劲度系数k1(小弹簧)和k2(大弹 簧)分别为多少? k1=100N/m k2=200N/m 三、解题注意点 1、弹簧秤的读数 轻弹簧钩子上受的力即为弹簧秤的读数 5N5N 读数？ F=5N 平衡状态 加速上升 5N 读数？ 5N 例：如图所示，四个完全相同的弹簧都处于水平位置 ，它们的右端受到大小皆为F的拉力作用，而左端的 情况各不相同：中弹簧的左端固定在墙上，中弹 簧的左端受大小也为F的拉力作用，中弹簧的左端 拴一小物块，物块在光滑的桌面上滑动，中弹簧的 左端拴一小物块，物块在有摩擦的桌面上滑动。若认 为弹簧的质量都为零，以L1、L2、L3 、L4依次表示四 个弹簧的伸长量，试比较L1 ,
8、L2 ,L3 ,L4 L1=L2=L3=L4 2、区别弹簧与刚性绳 剪断1绳瞬间A球 所受合力？ 剪断1绳瞬间B球 所受合力？ A B 弹簧，发生的是宏观形 变，恢复需要时间 刚性绳，发生的是微小 形变，外力消失时，形 变能立即消失 3、区别一根绳和两根绳 （1）同一根绳中张力处处相等 从P 移到Q，绳中张力 如何变？ 滑轮所受力 的方向？ 光滑 挂钩 （2）貌似同根绳，实则两根 结点 有摩擦 例：如图，滑轮本身的重力可以忽略不计，滑轮轴 O安在一根轻木杆B上，一根轻绳AC绕过滑轮，A 端固定在墙上，且绳保持水平，C端下面挂一重物 ，BO与竖直方向夹角=450系统保持平衡，若保持 滑轮的位置不变，改变的大小，则滑轮受到木杆 的弹力大小变化情况是： A. 只有变小，弹力才变大 B. 只有变大，弹力才变大 C. 不论角变大或变小，弹力都变大 D. 不论角变大或变小，弹力都不变 D
