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1、第一课时 力、重力、弹力,一、力 1力的概念：物体和物体间的相互作用 2力的分类 (1)按性质分：重力、弹力、摩擦力、电场力、磁场力、分子力等 (2)按效果分：压力、拉力、动力、阻力、向心力、回复力等,3力的作用效果 两个效果 4力的三要素：大小、方向、作用点,二、重力 1产生：由于地球对物体的吸引而使物体受到的力 2大小：Gmg. 3方向：总是竖直向下 4重心：因为物体各部分都受到重力的作用，可认为重力作用集中于一点，这一点叫做物体的重心,三、弹力 1定义：发生弹性形变的物体由于要恢复原状，对与它接触的物体产生力的作用 2产生的条件 (1)两物体相互接触 (2)发生弹性形变,1重力的大小一定
2、等于水平面对物体的支持力或竖直悬线对物体的拉力吗？ 【提示】不一定只有当物体处于平衡状态时上述结论才成立 2何为物体运动状态的改变？ 【提示】运动状态的改变指速度的改变即速度大小或方向的改变,3重心的位置一定在物体上吗？ 【提示】不一定 4有形变一定有弹力吗？ 【提示】不一定必须是弹性形变才有弹力,1力的物质性：力不能离开物体而独立存在，有力就一定有“施力”和“受力”两个物体，二者缺一不可 2力的相互性：力的作用是相互的 3力的矢量性：力不仅有大小，而且有方向，力是矢量力的运算遵循矢量运算法则平行四边形定则 4力的独立性：一个力作用在某个物体上产生的效果，与这个物体是否同时还受到其他力的作用无
3、关,1下列关于力的叙述，正确的是 () A只有互相接触的物体间才有力的作用 B物体受到力的作用，运动状态一定改变 C施力物体一定受到力的作用 D竖直向上抛出的物体，物体竖直上升，是因为竖直方向受到升力的作用,解析】力是物体间的相互作用，施力物体同时一定是受力物体，一定受到力的作用；相互作用的两个物体不一定相互接触，如电磁力；物体受到力的作用，也可能仅仅是产生形变；对于竖直上抛运动，受力分析如：“升力”无施力物体，所以升力不存在 【答案】C,2甲、乙两拳击运动员竞技，甲一拳击中乙肩部，观众可认为甲运动员(的拳头)是施力物体，乙运动员(的肩部)是受力物体，但在甲一拳打空的情况下，下列说法中正确的是
4、 () A这是一种只有施力物体，没有受力物体的特殊情况 B此时的受力物体是空气 C甲的拳头、胳膊与自身躯干构成相互作用的物体 D以上说法都不正确,解析】力的作用是相互的，只要有力产生必然同时存在着施力物体与受力物体，甲运动员击空了，但在其击拳过程中，其拳头、胳膊与躯干的相互作用系统内由于相互作用而产生力 【答案】C,1重力与万有引力的区别 重力是由于地球的吸引而使物体受到的力，严格地讲，重力是万有引力的一个分力(另一分力是维持物体随地球做匀速圆周运动的向心力)，如图所示，但在地球表面可以近似地认为重力等于万有引力,同一物体的重力在地球上不同纬度大小不等在赤道上时，重力最小，重力等于万有引力减去
5、向心力，F引GF向；在地球两极时重力最大，大小等于万有引力，F引G,2重心 (1)特点：重心的位置与物体的形状及质量分布有关，重心不一定在物体上，也不一定在物体的几何中心处 (2)确定方法 质量分布均匀的规则物体，重心在其几何中心； 对于形状不规则或者质量分布不均匀的薄板，其重心可用悬挂法确定 【特别提醒】重心的位置与物体的位置、放置状态及运动状态无关，并不是只有重心处才受到重力的作用,3关于物体的重力，下列说法中正确的是() A物体的重力就是地球对物体的吸引力 B物体静止时，对水平支持物的压力等于物体的重力 C重心就是物体内最重的一点，可用悬挂法求出重心的位置 D物体的重心可以不在物体上,解
6、析】物体的重力与地球对物体的吸引力不是同一个力，故A错；重心是从效果上看，物体各部分所受重力的集中作用点，重心不一定在物体上，故C错故选B、D. 【答案】BD,4如图所示，两辆车在以相同的速度做匀速运动；根据图中所给信息和所学知识你可以得出的结论是 (,A物体各部分都受重力作用，但可以认为物体各部分所受重力集中于一点 B重力的方向总是垂直向下的 C物体重心的位置与物体形状或质量分布有关 D力是使物体运动的原因,解析】物体各部分都受重力作用，但可以认为物体各部分所受重力集中于一点，这个点就是物体的重心，所以A正确 重力的方向总是和水平面垂直，是竖直向下而不是垂直向下，B错误 从图中可以看出汽车(
7、包括货物)的形状和质量分布发生了变化，重心的位置就发生了变化，C正确 力不是使物体运动的原因而是使物体发生形变或产生加速度的原因，D错误 【答案】AC,1弹力有无的判断方法 弹力产生的条件是：直接接触且发生弹性形变 对于形变明显的情况，由形变情况直接判断对于形变不明显的情况通常用“假设法”和“替换法”，有时要根据物体的运动状态直接判定,2.弹力方向的判断方法 (1)根据物体产生形变的方向判断 物体所受弹力方向与施力物体形变的方向相反，与自身(受力物体)形变方向相同 (2)根据物体的运动状态判断 由状态分析弹力，即物体的受力必须与物体的运动状态符合，依据物体的运动状态，由平衡条件或牛顿第二定律列
8、方程，确定弹力方向 (3)根据弹力和接触面或摩擦力方向的关系判断 弹力的方向一定和接触面垂直，也一定和摩擦力的方向垂直,4)几种常见模型中弹力方向的确定,5如图所示，固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为，在斜杆下端固定有质量为m的小球，下列关于杆对球的作用力F的判断中，正确的是 (,A小车静止时，Fmgcos ，方向沿杆向上 B小车静止时，Fmgcos ，方向垂直杆向上 C小车向右以加速度a运动时,一定有Fma/sin D小车向左以加速度a运动时， , 方向斜向左上方，与竖直方向的夹角为arctan(a/g,解析】小车静止时，由物体的平衡条件可知此时杆对球的作用力方向竖直向上，且大小等于球
9、的重力mg. 小车向右以加速度a运动，设小球受杆的作用力方向与竖直方向的夹角为，如图甲所示，根据牛顿第二定律有 Fsin maFcos mg 两式相除可得tan a/g,只有当球的加速度agtan 时，杆对球的作用力才沿杆的方向，此时才有Fma/sin . 小车向左以加速度a运动，根据牛顿第二定律知小球受重力mg和杆对球的作用力F的合力大小为ma，方向水平向左，根据力的合成， ，方向斜向左上方，与竖直方向的夹角为arctan(ma/mg)arctan(a/g)正确答案为D. 【答案】D,6如图所示，一根弹性杆的一端固定在倾角为30的斜面上，杆的另一端固定一个重量是2 N的小球，小球处于静止状态
10、时，弹性杆对小球的弹力 (,A大小为2 N，方向平行于斜面向上 B大小为1 N，方向平行于斜面向上 C大小为2 N，方向垂直于斜面向上 D大小为2 N，方向竖直向上,解析】根据小球平衡，弹力和重力大小相等，方向相反，所以弹力大小为2 N，方向竖直向上，D正确 【答案】D,如图所示，质量为m的物体A放在地面上的竖直轻弹簧B上，现用细绳跨过定滑轮将物体A与另一轻弹簧C连接，当弹簧C处在水平位置且右端位于a点时它没有发生形变已知弹簧B和弹簧C的劲度系数分别为k1和k2，不计定滑轮、细绳的质量和摩擦将弹簧C的右端由a点沿水平方向拉到b时，弹簧B刚好没有形变，求a、b两点间的距离,审题指引】开始时B弹簧
11、处于压缩状态还是拉伸状态？其形变量为多少？ 当B无形变时，弹簧C的形变量为多少？ 由两弹簧的形变量确定a、b间的距离？ 【解析】设开始时B被压缩的长度为x1 对物体A有：k1x1mg 即x1mg/k1. 当B无形变时，对物体A有：k2x2mg， 即x2 所以a、b间的距离为x1x2(1/k11/k2)mg,据胡克定律Fkx，其中k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量(伸长量LL0或压缩量L0L)，k决定于弹簧自身的性质，kF/x，但不随F与x的变化而变化，我们不难得出F1/x1F2/x2. 据此例可得(F1F2)/(x1x2)F1/x1k，即Fkx,如图所示，劲度系数为k2的轻质弹簧，竖直放在桌
12、面上，上面压一质量为m的物体，另一劲度系数为k1的轻质弹簧竖直地放在物体上面，其下端与物块上表面连接在一起，要想物块在静止时，下面弹簧承受物重的2/3，应将上面弹簧的上端A竖直向上提高多大的距离,规范解析】末态时物块受力分析如图所示，其中F1与F2分别是弹簧k1、k2的作用力，物块静止有F1F2mg. 初态时，弹簧k2(压缩)的弹力F2mg 末态时，弹簧k2(压缩)的弹力F2 mg 弹簧k2的长度变化量,1下列关于物体重力的说法中正确的是 () A重力就是地球对物体的引力，其方向必定指向地心 B物体在地球表面附近无论是静止、向上或向下运动，它都受重力作用 C质量大一些的物体受到的重力一定比质量
13、小一些的物体受到的重力大 D物体对支持面的压力必定等于重力,解析】重力不等于万有引力，方向也不一定相同，A错、B对由Gmg可知，重力与m和g两者有关，C错重力和物体对支持面的压力是两个不同的力，大小无必然关系，D错 【答案】B,3跳高运动员在图所示的四种过杆姿势中，重心最能接近甚至低于横杆的是 (,解析】四种过杆姿势中，前三种过杆时，重心均在杆之上，而背越式过杆时，头、躯干、腿依次过杆，身体的大部分与杆接近甚至低于杆，所以选D. 【答案】D,4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，它们处于平衡状态，则 (,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
14、缩状态而M处于拉伸状态 C有可能N处于不伸不压缩状态而M处于拉伸状态 D有可能N处于拉伸状态而M处于不伸不压缩状态,解析】由于轻绳只能拉而不能压缩弹簧，故N不会处于压缩状态，只能处于拉伸或不伸不压缩状态，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对物块a的拉力也必不为零，即a必受R作用于它的向上的拉力FT的作用，对a受力分析得FTFmag0，弹簧对a的作用力FmagFT，F0表示竖直向上，F0表示竖直向下，F0表示弹簧M处于不伸不缩状态，综合上述分析可知A、D选项正确 【答案】AD,5一根弹簧的伸长(L)和所受的外力(F)之间的关系如图所示，试根据图线回答,1)若弹簧原长L0为50 cm，要使弹簧伸长到60 cm，需要多大的拉力？ (2)如果用900 N的拉力拉弹簧(仍在弹性限度内)，弹簧长度变为多少,答案】(1)300 N(2)80 cm
