全国版2019版高考物理一轮复习第2章相互作用第5课时重力弹力学案.doc

1、【 精品教育资源文库 】 第 5 课时 重力 弹力 考点 1 重力、弹力的分析与判断 一、重力 1重力 (1)定义：由于地球的 吸引 而使物体受到的力。 (2)大小： G mg，不一定等于地球对物体的引力。 (3)方向： 竖直向下 。 (4)重心：重力的等效作用点，重心的位置与物体的形状和质量 分布 都有关系，且不一定在物体上。 2注意 (1)重力的方向是竖直向下，垂直水平面，但不一定指向地心。 (2)重力的大小运算， G mg。对于 g，不同纬度 g 不同，纬度越高 g 越大； g 的大小还与高度有关，高度越高 g 越小。 二、弹力的分析与判断 1弹力 (1)定义：发生弹性形变的物体由于要

2、 恢复原状 ，对与它接触的物体会产生力的作用，这种力叫做弹力。 (2)条件： 两物体相互 接触 ； 发生 弹性形变 。 (3)方向：弹力的方向总是与施力物体形变的方向 相反 。 2弹力有无的判断 【 精品教育资源文库 】 3弹力方向的判定 【 精品教育资源文库 】 1判断正误 (1)自由下落的物体所受重力为零。 ( ) (2)重力的方向一定指向地心。 ( ) (3)直接接触的两个物体间必然有弹力存在。 ( ) (4)只要物体发生形变就会产生弹力作用。 ( ) 答案 (1) (2) (3) (4) 2. 小车上固定一根弹性直杆 A，杆顶固定一个小球 B(如图所示 )，现让小车从固定的光滑斜面

3、上自由下滑，在下图的情况中杆发生了不同的形变，其中正确的是 ( ) 【 精品教育资源文库 】 答案 C 解析 小车在光滑斜面上自由下滑，则加速度 a gsin ( 为斜面的倾角 )，由牛顿第二定律可知小球所受重力和杆的弹力的合力沿斜面向下，且小球的加速度等于 gsin ，则杆的弹力方向垂直于斜面向上，杆不会发生弯曲， C 正确。 3. 如图所示，小车内一根轻质弹簧沿竖直方向和一条与竖直方向成 角的细绳拴接一小球。当小车和小球相对静止，一起在水平面上运动 时，下列说法正确的是 ( ) A细绳一定对小球有拉力的作用 B轻弹簧一定对小球有弹力的作用 C细绳不一定对小球有拉力的作用，但是轻弹簧对小球

4、一定有弹力 D细绳不一定对小球有拉力的作用，轻弹簧对小球也不一定有弹力 答案 D 解析 若小球与小车一起做匀速运动，则细绳对小球无拉力；若小球与小车有向右的加速度 a gtan ，则轻弹簧对小球无弹力， D 正确。 考点 2 胡克定律、弹力的计算 1胡克定律 (1)内容：弹簧发生弹性形变时，弹力的大小 F 跟弹簧伸长 (或缩短 )的长度 x 成 正比 。 (2)表达式： F kx。 k 是弹簧的 劲度系数 ，单位为 N/m； k 的大小由弹簧自身性质决定。 x 是弹簧长度的 变化量 ，不是弹簧形变以后的长度。 2弹力大小的计算 (1)根据胡克定律进行计算。 (2)根据力的平衡条件进行计算。 (

5、3)根据牛顿第二定律进行计算。 【 精品教育资源文库 】 1如图所示的装置中，弹簧的原长和劲度系数都相等，小球的质量均相同，弹簧和细线的质量均不计，一切摩擦忽略不计。平衡时各弹簧的长度分别为 L1、 L2、 L3，其大小关系是 ( ) A L1 L2 L3 B L1 L2L2 D L3L1L2 答案 A 解析 根据胡克定律和平衡条件分析可得：平衡时各弹簧的弹力都等于小球的重力，即kx G 球 ，所以各弹簧的伸长量 x 相同，所以弹簧的长度 L L 原 x 也相等， A 正确。 2. 如图所示，一重为 10 N 的球固定在支杆 AB 的上端，用一段绳子水平拉球，使杆发生弯曲，已知绳的拉力为 7

6、.5 N，则 AB 杆对球的作用力 ( ) A大小为 7.5 N B大小为 10 N C方向与水平方向成 53 角斜向右下方 D方向与水平方向成 53 角斜向左上方 答案 D 【 精品教育资源文库 】 解析 对球进行受力分析如图所示， AB 杆对球的作用 力与绳子对球的拉力的合力，与球的重力等值反向，则 AB 杆对球的作用力大小 F G2 F2拉 12.5 N， A、 B 错误；设 AB 杆对球的作用力与水平方向夹角为 ，可得 tan GF拉 43， 53 ， D 正确。 3. 如图所示，固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆间的夹角为 ，在斜杆的下端固定有质量为 m 的小球，下列关于杆对球的作用

7、力 F 的判断正确的是 ( ) A小车静止时， F mgsin ，方向沿杆向上 B小车静止时， F mgcos ，方向 垂直于杆向上 C小车以向右的加速度 a 运动时，一定有 F masin D小车以向左的加速度 a 运动时， F ?ma?2 ?mg?2，方向斜向左上方，与竖直方向的夹角 1满足 tan 1 ag 答案 D 【 精品教育资源文库 】 解析 小车静止时， F mg，方向竖直向上， A、 B 错误；小车以向右的加速度 a 运动时，小球的受力分析如图所示，可得 F ?mg?2 ?ma?2， C 错误；同理可知 D 正确。 1下列关于重力的说法中正确的是 ( ) A物体只有静止时 才

8、受重力作用 B重力的方向总是指向地心 C地面上的物体在赤道上受的重力最小 D物体挂在弹簧测力计下，弹簧测力计的示数一定等于物体的重力 答案 C 解析 重力与物体的运动状态无关， A 错误；重力的方向不一定指向地心， B 错误；由G mg，在赤道上 g 最小，所以重力最小， C 正确；只有静止或匀速直线运动情况下弹簧测力计的示数才等于物体的重力， D 错误。 2 (多选 )关于弹力，下列说法正确的是 ( ) A弹力的方向总是与施力物体形变的方向相反 B轻绳中的弹力方向一定沿着绳并指向绳收缩的方向 C轻杆中的弹力方向一 定沿着轻杆 D在弹性限度内，弹簧的弹力大小与弹簧的形变量成正比 答案 ABD

9、解析 轻杆中的弹力方向不一定沿杆， C 错误。 3如图所示，小车内有一固定光滑斜面，一个小球通过细绳与车顶相连，细绳始终保持竖直，关于小球的受力情况，下列说法中正确的是 ( ) 【 精品教育资源文库 】 A若小车静止，绳对小球的拉力可能为零 B若小车静止，斜面对小球的支持力一定为零 C若小车向右运动，小球一定受两个力的作用 D若小车向右运动，小球一定受三个力的作用 答案 B 解析 若小车静止或匀速直线运动，因细绳始终保持竖直，小球受重力和绳子的 拉力作用，斜面对小球的支持力为 0， A、 D 错误， B 正确；若小车做变速运动，小球可能受三个力的作用， C 错误。 4在半球形光滑碗内斜搁一根

10、筷子，如图所示，筷子与碗的接触点分别为 A、 B，则碗对筷子 A、 B 两点处的作用力方向分别为 ( ) A均竖直向上 B均指向球心 O C A 点处指向球心 O， B 点处竖直向上 D A 点处指向球心 O， B 点处垂直于筷子斜向上 答案 D 解析 A 点碗对筷子的弹力方向垂直过 A 点的切线，过圆心 O。 B 点碗对筷子的弹力方向垂直筷子斜向左上方。故 D 正确。 5 (多选 )如图所示，一倾角为 45 的斜 面固定于墙角，为使一光滑的铁球静止于图示位置，需加一水平力 F，且 F 通过球心。下列说法正确的是 ( ) 【 精品教育资源文库 】 A球一定受墙水平向左的弹力 B球可能受墙水平

11、向左的弹力 C球一定受斜面通过铁球球心的弹力 D球可能受斜面垂直于斜面向上的弹力 答案 BC 解析 铁球一定受到竖直向下的重力和水平向右的 F 作用，若要平衡一定还会受到斜面通过铁球球心的垂直斜面的弹力作用，弹力的竖直分量与重力平衡，水平分量如果恰好等于F，则墙对球没有力的作用，水平分量小于 F，则墙对球心有水平向左的弹力，故 A、 D 错误，B、 C 正确。 6 (多选 )关于胡克定律，下列说法中正确的是 ( ) A由 F kx 可知，弹力 F 的大小与弹簧的长度 x 成正比 B由 k Fx可知，劲度系数 k 与弹力 F 成正比，与弹簧长度的改变量 x 成反比 C弹簧的劲度系数 k 是由弹簧

12、本身的性质决定的，与弹力 F 的大小和弹簧形变量 x 的大小无关 D弹簧的劲度系数在数值上等于弹簧伸长 (或缩短 )单位长度时弹力的大小 答案 CD 解析 在弹性限度内，由胡克定律可知，弹力 F 的大小与弹簧的伸长量或压缩量 x 成正比，故 A 错误；劲度系数是弹簧的固有属性，决定于弹簧的材料、长度、弹簧丝的 粗细，不因弹簧的受力、形变量等因素的改变而改变，故 B 错误， C 正确；根据胡克定律的变形式可知 k Fx，弹簧的劲度系数在数值上等于弹簧伸长 (或缩短 )单位长度时弹力的大小，故 D 正确。 7如图所示，一小球用两根轻绳挂于天花板上，球静止，绳 1 倾斜，绳 2 恰好竖直，则小球所受

13、的作用力有 ( ) 【 精品教育资源文库 】 A 1 个 B 2 个 C 3 个 D 4 个 答案 B 解析 假设绳 1 对球有作用力，该作用力的方向斜向左上方，另外，小球在竖直方向上受重力和绳 2 的拉力，在这三个力的作用下小球不可能保持平衡而静止，所以绳 1 不 可能对小球施加拉力，即小球所受的作用力有 2 个，故 B 正确。 8. 如图所示，质量为 2 kg 的物体 B 和质量为 1 kg 的物体 C 用轻弹簧连接并竖直地静置于水平地面上。再将一个质量为 3 kg 的物体 A 轻放到 B 上的瞬间，弹簧的弹力大小为 (取g 10 m/s2)( ) A 30 N B 0 C 20 N D

14、 12 N 答案 C 解析 放物体 A 之前，物体 B 处于平衡状态，由平衡条件可知，弹簧的弹力 F mBg 20 N，轻放上物体 A 的瞬间，弹簧的弹力来不及改变，其大小仍为 20 N，故 C 正确。 9 (2016 江苏高考 )一轻质弹簧原长为 8 cm，在 4 N 的拉力作用下伸长了 2 cm，弹簧未超出弹性限度。则该弹簧的劲度系数为 ( ) A 40 m/N B 40 N/m C 200 m/N D 200 N/m 答案 D 解析 根据胡克定律有 F k x， 则 k F x 4 N0.02 m 200 N/m， 选项 D 正确。 10. (2018 江西模拟 )在竖直放置的平底圆筒内，放置两个半径相同的刚性球 a 和 b，球 a 质量大于球 b。放置的方式有如图甲和乙两种。不计圆筒内壁和球面之间的 摩擦，对有关接触面的弹力，下列说法正确的是 ( )