《高中物理《弹力》学案15 教科版必修1（通用）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中物理《弹力》学案15 教科版必修1（通用）（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、弹力 一、考点聚焦形变、弹力、胡克定律 级要求二、知识扫描弹力的产生条件是接触和发生形变。弹力的方向：弹力的方向与形变方向相反，作用在迫使物体发生形变的物体上。绳子的拉力的方向始终指向绳子的收缩方向；接触面间的压力或支持力的方向垂直于接触面，指向被压或被扶持的物体。弹力的大小：在弹性范围内，可由胡克定律求出弹力大小，其表达式F = kx ，其中各符号的物理意义：k 表示弹簧的劲度系数，由弹簧本身的性质决定，x 表示弹簧的形变量（伸长或缩小的长度）。对于非弹簧弹力的大小一般由力学规律求解，如平衡条件、牛顿运动定律、动能定理、动量定理等求出。三、好题精析例1 有关弹力的说法中正确的是 （ ）A弹力
2、的大小总是与形变成正比B弹力的反作用力不一定是弹力C弹力的平衡力一定是弹力D桌子上的铅笔给桌子的压力是由于铅笔发生形变而产生的解析弹力的的大在弹性限度内与物体的形变成正比，其A错误。根据牛顿第三定律可知弹力的反作用力一定是弹力，故B错误。作用在同一物体的大小相等、方向相反，作用在同一直线上，就构成一对平衡力，而跟力性质无关，故C错误。弹力形成的原因是由于发生施力物体的形变而对受力物体施加弹力作用，故D正确。点评本题要对弹力的基本性质理解透彻，并能理解平衡力与作用力反作用力的区别与联系例2 在图2-2-1中，a、b（a、b均处于静止状态）间一定有弹力的是（ ）图2-2-1ABCD解析A选项中，a
3、、b间的如果存在弹力，则b给的弹力水平向左，则a将向左侧加加速运动，显然与题设要求不符，故A选中的a、b间无弹力作用。同理对于C选项，也可假设a、b存在弹力，判断中b不可处于静止存在，而判断出a、b间没有弹力。同理，对于D，也可以假设a、b间有弹力，则a（斜面）对b的弹力，将垂直于斜面向上，因此，b的合外力不为零，即b不可能处于静止状态。对于B选项，假设b对a没有弹力，则a所受的合外力不为零，将不可能静止，故a、b必须存在弹力。综合上所述，选择B。点评本题通过假设的方法来判断弹力的存在性，可以假设有弹力、也可以假设无弹力，然后根据假设情况，分析物体的受力情况后，作出相应的判断。例3 图2-2-
4、2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2.1.2并处于平衡状态acbMNR图2-2-2A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处于不伸不缩状态解析由于轻绳只能拉而不能压缩弹簧，故N不能处于压缩状态，只能处于位伸或不伸不缩状态，则B选项错误若N处于拉伸状态，则轻绳对N的拉力必不为零，因而绳子R对物体块a的拉力也不必不零，即a必受R作用于它的向上拉力T作用，对a受力分析得T+Fmag = 0，弹簧对a的作用力F = magT，F 0表示竖直向上，F 0表
5、示竖直向下，F = 0表示弹簧M不伸不缩状态，显然不与a重力有关综合上述分析可知A、D选项正确点评本题要求考生结合弹簧可伸可缩而软绳不能有推力这些条件进行推理，从而找出可能性结论的条件例4 原长为16cm的轻质弹簧，当甲、乙两人同时用100N的力由两端反向拉时，弹簧长度变为18cm；若将弹簧一端固定在墙上，另一端由甲一人用200N的拉，这时弹簧长度变为 _cm，此弹簧的劲度系数为 _ N/m解析由胡克定律可知100：200 = (1816)：(l 16)，解得l = 20cm由胡克定律可弹簧劲度系数k = = N/m = 5103N/mm2m1k1k2图2-2-3点评本题要求考生掌握胡克定律，
6、并理解正比的本质特征此外对两人拉弹簧与一人拉弹簧的受力分析也是本题设计的陷井例5如图2-2-3所示，两木块的质量分别为m1和m2，两轻质弹簧的轻度系数分别为k1和k2，上面的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地向上提上面的木块，直到它刚离开上面的弹簧，求这个过程中下面木块移动的距离解析设整个系统处于平衡时，下面弹簧压缩形变量为x2，则由平衡条件有：(m1+m2)g = k2x2；设上面弹簧因压缩而产生形变量为x1，则同理可有：m1g= k1x1现缓慢向上提m1至它刚离开弹簧时时x1消失，对下面木块而言，又处于新的平衡，形变量为x3，则m2g= k2x3，则其上移的距离
7、为= x2x3 = 点评本题要求考生对物理过程的理解要深入，正确把握形变过程的几何关系图2-2-4四、变式迁移1如图2-2-4是某个弹簧的弹簧力F与其长度x的关系变化图象该弹簧的劲度系数k = _N/m2n 根劲度系数均为 k，长度相同的弹簧串联起来使用时，其总的劲度系数为，而把它们并联起来使用时，其总的劲系数为 nk试根据这一原理解答下列问题现在已知某钢梁的拉伸过程也满足胡克定律，为了了解其发生形变时所需要的外力大小，可用同样材料的一根细钢丝做实验如果测得一根长为l0 = 1m，截面积为S0 = 1mm2钢丝受到F0 = 220N拉力时能伸长l0 = 1mm，那么使一根长为 l = 12m、
8、截面积S = 64mm2的钢梁伸长l = 12mm时所需要的拉力F为多少？五、能力突破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2一物体静止在斜面上时，正确表示斜面对物体的作用力 F 的方向的图中：（ ）ABCD3木箱重G1，人重G2，人站在木箱里用力F向上推木箱，如图所示，则有：（ ） A人对木箱底的压力大小为(G2 + F)B人对木箱底的压力大小为(G2F)C木箱对地面的压力大小为(G2 + G1F)D木箱对地面的压力大小为(G1 +G2)4如图所示，两根相连的轻质弹簧，它们的劲度系数分别为ka =
9、1103N/m、kb = 2103N/m，原长分别为la = 6cm、lb = 4cm，在下端挂一个物体G，物体受到的重力为10N，平衡时，下列判断中正确的是 （ ）A弹簧 a 下端受的拉力为 4 N，b 的下端受的拉力为 6 NB弹簧 a 下端受的拉力为 10 N，b 的下端受的拉力为 10 NC弹簧 a 长度变为 7cm，b 的长度变为 4.5 ND弹簧 a 长度变为 6.4cm，b 的长度变为 4.3 N5如图所示，一根弹性杆的一端固定在倾角为300的斜面上，杆的另一端固定一个重力为2N的小球，小球处于静止状态时，弹性杆对小球的弹力（ ）A大小为2N，方向平行于斜面向上B大小为1N，方向
10、平行于斜面向上C大小为2N，方向垂直于斜面向上D大小为2N，方向竖直向上6如图所示，A、B是两个物块的重力分别为3N、4N，弹簧的重力不计，整个装置沿竖直向方向处于静止状态，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天花板所受的拉力为1N，地板受的压力为6NB天花板所受的拉力为5N，地板受的压力为6NC天花板所受的拉力为1N，地板受的压力为2ND天花板所受的拉力为5N，地板受的压力为2N7如图所示，重力为G的均匀光滑球体放在互成1200的两个光滑平面间，平面ON是水平的，于与OM面的接触点为A，与ON的接触点为B，则球对OM的压力为 （ ）AG B0 CG
11、DG8如图所示，一条轻绳跨过两个光滑定滑轮，绳的两端挂着砝码，每个砝码的重力均为50N把滑轮间的绳剪断后接入一个弹簧秤试求弹簧秤的读数是多少（弹簧秤的重力忽略不计）9一根大弹簧内套一根小弹簧，大弹簧比小弹簧长0.2m，它们的下端平齐并固定，另一端自由，如图所示当压缩此组合弹簧时，测得弹力与弹簧压缩量的关系如图所示试求这两根弹簧的劲度系数k1和k210如图所示，一劲度系数为k2的轻质弹簧，竖直地放在桌面上，上面压一质量为m的物体，另一劲度系数为k1的弹簧竖直地放在物体上面，其下端与物体上表面连接在一起，两个弹簧的质量都不计，要想使物体在静止时下面弹簧的支持力减为原来的时，应将上面的弹簧上端A竖直向上提高一段距离d，试求d的值参考答案变式迁移：1300N/m 2F = 1.41106N能力突破：1A 2C 3A D 4BC 5D 6AD 7B 850N 910N/m、20N/m10d =
