物理1 重力與彈力學案

這是一份物理1 重力與彈力學案，共9頁。學案主要包含了N/m＝200等內(nèi)容，歡迎下載使用。



1．重力


(1)產(chǎn)生原因：重力是由于eq \(□,\s\up4(01))地球的吸引而使物體受到的力。


(2)大?。何矬w受到的重力G與物體質(zhì)量m的關(guān)系是eq \(□,\s\up4(02))G＝mg。


(3)方向：eq \(□,\s\up4(03))豎直向下。


(4)作用點：作用于重心上。一個物體的各部分都受到重力的作用，從eq \(□,\s\up4(04))效果上看，可以認為各部分受到的重力作用集中于一點，這一點叫作物體的eq \(□,\s\up4(05))重心。重心的位置與物體的eq \(□,\s\up4(06))質(zhì)量分布和eq \(□,\s\up4(07))形狀有關(guān)。物體的重心eq \(□,\s\up4(08))不一定(填“一定”或“不一定”)在物體上。


(5)力的表示：力可以用有向線段表示。有向線段的長短表示力的eq \(□,\s\up4(09))大小，箭頭表示力的eq \(□,\s\up4(10))方向，箭尾(或箭頭)表示力的eq \(□,\s\up4(11))作用點。這種表示力的方法叫作eq \(□,\s\up4(12))力的圖示。如果不需要準確標度力的大小，只需畫出力的作用點和方向，則只需畫eq \(□,\s\up4(13))力的示意圖。


2．彈力


(1)形變：物體在力的作用下eq \(□,\s\up4(01))形狀或eq \(□,\s\up4(02))體積的改變。


(2)彈力：發(fā)生eq \(□,\s\up4(03))形變的物體，要eq \(□,\s\up4(04))恢復(fù)原狀，對與它eq \(□,\s\up4(05))接觸的物體產(chǎn)生的力的作用。


(3)彈力的方向


①壓力和支持力的方向eq \(□,\s\up4(06))垂直于物體的接觸面且指向被壓物或被支持物。


②繩子的拉力方向是沿著繩子而指向繩子eq \(□,\s\up4(07))收縮的方向。


3．胡克定律


(1)彈性形變：物體在撤去作用力后能夠eq \(□,\s\up4(01))恢復(fù)原狀的形變。


(2)彈性限度：當形變超過一定的限度，撤去作用力后物體不能eq \(□,\s\up4(02))完全恢復(fù)原來的形狀，這個限度叫作彈性限度。


(3)內(nèi)容：在彈性限度內(nèi)，彈簧發(fā)生彈性形變時，彈力F的大小跟eq \(□,\s\up4(03))彈簧伸長(或縮短)的長度x成正比。


(4)公式：eq \(□,\s\up4(04))F＝kx，其中k叫作彈簧的eq \(□,\s\up4(05))勁度系數(shù)，單位是eq \(□,\s\up4(06))牛頓每米，符號是eq \(□,\s\up4(07))N/m。





典型考點一 重力


1．下列關(guān)于重力的說法中正確的是( )


A．重力的大小與質(zhì)量和所處的位置有關(guān)，可以用彈簧秤或天平直接測出


B．物體對懸線的拉力或?qū)χС治锏膲毫?，一定等于物體所受的重力


C．物體重力的方向垂直于支持面


D．物體靜止地放在水平地面上，它對地面的壓力大小等于物體所受的重力


答案 D


解析 重力的大小為mg，與質(zhì)量和所處的位置有關(guān)，可以用彈簧秤直接測出，但不能用天平直接測出，A錯誤；只有物體處于平衡狀態(tài)時，物體對懸線的拉力大小或?qū)λ街С治锏膲毫Υ笮?，才等于物體所受的重力大小，B錯誤；物體所受重力的方向豎直向下，不一定垂直于支持面，C錯誤；物體靜止地放在水平地面上時，它對地面的壓力大小等于物體所受的重力，D正確。


2．下列關(guān)于重心的說法，正確的是( )


A．重心就是物體內(nèi)重力最大的部分


B．因為重心是物體所受重力的作用點，所以重心在物體上，不可能在物體外


C．物體升高或降低，重心相對于物體的位置保持不變


D．如果物體有對稱中心，則該對稱中心就是重心


答案 C


解析 重心是物體重力的作用點，不是物體內(nèi)重力最大的部分，A錯誤；重心可能在物體上，也可能在物體外，比如均勻圓環(huán)的重心在圓環(huán)之外，不在圓環(huán)上，B錯誤；物體升高或降低，其形狀和質(zhì)量分布并沒有改變，則重心相對于物體的位置保持不變，C正確；如果物體有對稱中心，該對稱中心不一定就是重心，重心位置還與物體的質(zhì)量分布情況有關(guān)，D錯誤。


典型考點二 力的表示


3．(多選)下列所述四個力的圖示中正確的是( )





答案 BC


解析 四種情況下各力的圖示長度都是正確的。重3 N的電燈受到燈繩的拉力，施力物體為燈繩，受力物體為電燈，方向豎直向上，A錯誤；靜止在空中重力是2500 N的熱氣球受到的重力，施力物體是地球，受力物體是熱氣球，B正確；鐵錘對道釘豎直向下的大小為2.5×103 N的打擊力，施力物體為鐵錘，受力物體為道釘，C正確；書對水平桌面的壓力的作用點在桌面上，D錯誤。


典型考點三 彈力


4．玩具汽車停在模型橋面上，如圖所示，下列說法正確的是( )





A．橋面受向下的彈力，是因為橋梁發(fā)生了彈性形變


B．汽車沒有發(fā)生形變，所以汽車不受彈力


C．汽車受向上的彈力，是因為橋梁發(fā)生了彈性形變


D．汽車受向上的彈力，是因為汽車發(fā)生了形變


答案 C


解析 橋面受到向下的彈力是因為汽車發(fā)生了彈性形變，A、B錯誤；汽車受到向上的彈力，是因為橋梁發(fā)生了彈性形變，C正確，D錯誤。


5．在下圖中，a、b表面均光滑，天花板和地面均水平，a、b間一定有彈力的是( )





答案 B


解析 利用“假設(shè)法”進行判斷。在A圖中，若拿去a球，則b球靜止不動，故a、b間沒有擠壓，即a、b間沒有彈力；在B圖中，若拿去a球，則b球向左運動，故a、b間有擠壓，即a、b間有彈力；在C圖中，若拿去a球，則b球靜止不動，故a、b間沒有擠壓，即a、b間沒有彈力；在D圖中，若移去斜面，則b球靜止不動，故b球與斜面間沒有擠壓，即b球與斜面間沒有彈力。故B正確。


典型考點四 胡克定律


6．如圖甲所示，用鐵架臺、彈簧和多個已知質(zhì)量且質(zhì)量相等的鉤碼探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系。





(1)為完成實驗，還需要的實驗器材有：________。


(2)實驗中需要測量的物理量有：________________________________________________________。


(3)圖乙是彈簧彈力F與彈簧伸長量x的F-x圖線，由此可求出彈簧勁度系數(shù)為________ N/m，圖線不過原點的原因是________________________。


答案 (1)刻度尺


(2)彈簧原長、彈簧掛不同個數(shù)的鉤碼時所對應(yīng)的伸長量(或?qū)?yīng)的彈簧長度)


(3)200 彈簧自身存在重力


解析 (1)實驗過程中需要測量彈簧的長度、形變量，實驗器材還需要有刻度尺。


(2)為了測量彈簧的形變量，實驗中還應(yīng)測量彈簧原長和彈簧掛不同個數(shù)的鉤碼時所對應(yīng)的伸長量(或所對應(yīng)的長度)。


(3)F-x圖像的斜率表示彈簧的勁度系數(shù)，則k＝eq \f(7,?4－0.5?×10－2) N/m＝200 N/m，圖線不過原點的原因是彈簧自身存在重力。





1．(多選)一個物體所受的重力在下列哪些情況下會發(fā)生變化( )


A．把它從赤道拿到南極 B．把它送到月球上去


C．把它放到水里 D．改變它的運動狀態(tài)


答案 AB


解析 從赤道拿到南極，重力加速度變大，由G＝mg知重力變大，A正確；拿到月球上去，重力加速度變小，則重力變小，B正確；把它放到水里，物體所在位置的重力加速度不變，則重力不變，C錯誤；重力與物體的運動狀態(tài)無關(guān)，D錯誤。


2．下列兩個實驗中體現(xiàn)的共同的物理思想方法是( )





A．極限法 B．放大法


C．控制變量法 D．等效替代法


答案 B


解析 圖甲中將桌面在力F作用下發(fā)生的形變通過反射光線在屏上光斑的移動顯示出來，采用了放大法；圖乙中，用手壓玻璃瓶，玻璃瓶發(fā)生了微小的形變，由于管子很細，管中水位上升明顯，即通過細管將玻璃瓶的形變顯示出來，采用的也是放大法。B正確。


3．(多選)有關(guān)彈力，下列說法中正確的是( )


A．木塊放在桌面上受到一個向上的彈力，是由于木塊發(fā)生微小形變而產(chǎn)生的


B．拿一根細竹竿撥動水中木頭，木頭受到竹竿的彈力，是由于木頭發(fā)生形變而產(chǎn)生的


C．繩對物體的拉力的方向總是沿著繩而指向繩收縮的方向


D．掛在電線下面的電燈受到向上的拉力，是因為電線發(fā)生微小形變而產(chǎn)生的


答案 CD


解析 木塊放在桌面上受到一個向上的彈力，是由于桌面發(fā)生向下的微小形變而產(chǎn)生的，A錯誤；木頭受到竹竿的彈力，是由于竹竿發(fā)生形變而產(chǎn)生的，B錯誤；繩對物體的拉力是繩子發(fā)生微小的拉伸形變而產(chǎn)生的，由于繩要收縮而對物體產(chǎn)生拉力，繩拉力的方向總是沿著繩而指向繩收縮的方向，C正確；掛在電線下面的電燈受到向上的拉力，是因為電線受到電燈的作用而向下發(fā)生微小的拉伸形變，電線要恢復(fù)原狀而對電燈產(chǎn)生的，D正確。


4.如圖所示，輕彈簧的兩端各受20 N的拉力作用，彈簧平衡時伸長了5 cm(在彈性限度內(nèi))，下列說法中正確的是( )





A．彈簧所受的合力為40 N


B．該彈簧的勁度系數(shù)k＝800 N/m


C．該彈簧的勁度系數(shù)k＝400 N/m


D．根據(jù)公式k＝eq \f(F,x)，彈簧的勁度系數(shù)k會隨彈簧彈力F的增大而增大


答案 C


解析 輕彈簧的兩端各受20 N的拉力F作用，彈簧所受的合力為零，A錯誤；根據(jù)胡克定律F＝kx得彈簧的勁度系數(shù)k＝eq \f(F,x)＝400 N/m，B錯誤，C正確；彈簧的勁度系數(shù)k與彈簧彈力F的變化無關(guān)，與彈簧本身有關(guān)，D錯誤。


5.如圖所示，A、B兩個物塊的重力分別為GA＝3 N，GB＝4 N，彈簧的重力不計，整個裝置處于靜止狀態(tài)，這時彈簧的彈力為F＝2 N，則天花板受到的拉力和地板受到的壓力有可能是( )





A．3 N和4 N B．5 N和6 N


C．1 N和2 N D．5 N和2 N


答案 D


解析 彈簧的彈力為2 N，彈簧可能處于拉伸狀態(tài)，也可能處于壓縮狀態(tài)。當彈簧處于拉伸狀態(tài)時，由A、B受力平衡可知，A受重力、彈簧向下的拉力及繩子對A的拉力，由同一直線上力的平衡條件可知，繩子對A的拉力為F＝GA＋F＝5 N，由二力平衡及相互作用力條件可知天花板受到的拉力為5 N，對B分析，B受重力、支持力及彈簧向上的拉力而處于平衡狀態(tài)，則B受到的支持力為FN＝GB－F＝2 N，地板受到的壓力為2 N，D正確；若彈簧處于壓縮狀態(tài)，由同一直線上力的平衡條件可知，繩子的拉力為F＝GA－F＝1 N，由相互作用力知識可知天花板受到的拉力為1 N，對B分析，B受到地板的支持力為FN＝GB＋F＝6 N，地板受到的壓力為6 N，A、B、C錯誤。


6．畫出下列各圖中A物體受到的彈力的示意圖。





答案





解析 接觸面是平面的物體所受的彈力垂直于平面指向受力物體，接觸面是曲面的物體所受的彈力垂直于切面指向受力物體，繩上的彈力沿繩指向繩收縮的方向，彈簧的彈力沿彈簧指向形變恢復(fù)的方向。各圖中A物體所受彈力的示意圖分別如答案圖所示。


7.在“探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系”的實驗中，某實驗小組將不同數(shù)量的鉤碼分別掛在豎直彈簧下端進行測量，利用描點法作出了所掛鉤碼的重力G與彈簧總長L的關(guān)系圖像，如圖所示，根據(jù)圖像回答以下問題。





(1)彈簧的原長為________ cm。


(2)彈簧的勁度系數(shù)為________ N/m。


(3)分析圖像，總結(jié)出彈簧彈力F與彈簧總長度L(單位：m)之間的關(guān)系式為____________________ N。


答案 (1)10 (2)1000 (3)F＝1000(L－0.1)


解析 (1)當彈簧下端所掛鉤碼的重力G為0時，彈簧所受的拉力也為0，此時彈簧長度即為原長，由圖像可知，彈簧的原長為10 cm。


(2)由圖像可知，圖線的斜率為彈簧的勁度系數(shù)，


k＝eq \f(ΔF,Δx)＝eq \f(40－20,?14－12?×10－2) N/m＝1000 N/m。


(3)由圖像可知，彈簧彈力F與彈簧總長度L(單位：m)之間的關(guān)系式為F＝k(L－L0)＝1000(L－0.1) N。