2017年高考物理一轮复习课件 基础课时（3）重力、弹力

2017年高考物理一轮复习课件 基础课时（3）重力、弹力内容摘要：

1、高考导航 考点内容 要求 说明 高考命题实况 命题热点 2014卷 2014卷 2015卷 2015卷 形变、弹性、胡克定律 处理物体在粗糙面上的问题，只限于已知相对运动趋势或已知运动方向的情况 (1)对弹力和摩擦力大小、方向的考查； (2)受力分析及力的运算作为一种分析物理问题的工具，贯穿高考考查的大部分内容和考题； (3)力的合成与分解； (4)共点力作用下物体的平衡，如动态平衡、极值求解等 滑动摩擦力、动摩擦因数、静摩擦力 矢量和标量 力的合成和分解 共点力的平衡 实验二：探究弹力和弹簧伸长的关系 实验三：验证力的平行四边形定则 基础课时 3 重力 弹力 知识梳理 知识点一 、 重力 由 2、于 _的吸引而使物体受到的力。 与物体的质量成 _， 即 G _。 可用 _测量重力。 总是 _的。 其位置与物体的 _分布和 _有关。 质量分布均匀的规则物体，重心在其 _；对于形状不规则或者质量分布不均匀的薄板，重心可用 _确定。 正比 簧测力计 竖直向下 质量 形状 几何中心 悬挂法 地球 特别提醒 重力是由于地球的吸引而产生的力，但它并不等于地球对物体的引力。 重力是地球对物体的万有引力的一个分力。 知识点二 、 形变 、 弹性 、 胡克定律 物体在力的作用下形状或体积的变化叫形变。 (1)弹性形变：有些物体在形变后撤去作用力时能够 _的形变。 (2)弹性限度：当形变超过一定 3、限度时 ， 撤去作用力后 ， 物体不能完全恢复原来的 _， 这个限度叫弹性限度。 (1)定义：发生弹性形变的物体 ， 由于要 _， 对与它接触的物体会产生力的作用 ， 这种力叫做弹力。 恢复原状 形状 恢复原状 (2)产生条件 物体相互 _且发生 _。 (3)方向：弹力的方向总是与作用在物体上使物体发生形变的外力方向 _。 (1)内容：弹簧发生 _时 ， 弹力的大小 或缩短 )的长度 _。 (2)表达式： F _。 _， 单位为 N/m； _决定。 _，但不是弹簧形变以后的长度。 接触 弹性形变 相反 弹性形变 正比 身性质 形变量 劲度系数 思考 试分析图 1中半圆柱体上 A、 B、 4、图 1 诊断自测 ) 静止时物体的重心一定在悬线所在的直线上 故重心一定在物体上 解析 重力是由于地球的吸引而产生的 ， 但不是地球的吸引力 ，选项 力的方向竖直向下 ， 选项 平衡条件可知 ， 细线拉力和重力平衡 ， 重心在重力作用线上 ， 选项 心位置跟物体的形状 、 质量分布有关 ， 是重力的等效作用点 ， 但不一定在物体上 ， 如球壳 ， 其重心就不在球壳上 ， 选项 C 下面说法正确的是 ( ) 施力物体是地球 是由于桌面发生形变而产生的 解析 木块放在水平桌面上保持静止 ， 木块对桌面的压力大小等于木块重力的大小 ， 但不能说木块对桌面的压力就是木块的重力 ， 因为两者产生的原因 5、、 施力物体和受力物体等都不同 ，压力的施力物体是木块 ， 故选项 块对桌面的压力是弹力 ， 是由于木块发生形变而产生的 ， 故选项 块保持静止是由于桌面对木块的支持力与木块受到的重力二力平衡 ，故选项 块放在水平桌面上保持静止 ， 由平衡条件和牛顿第三定律分析得知 ， 木块对桌面的压力在数值上等于木块重力的大小 ， 故选项 答案 D 球 被竖直挡板挡住而处于静止状态 ， 关于球 以下说法正确的是 ( ) 图 2 弹力的方向垂直斜面向上 一个水平向左 ， 一个垂直斜面向下 一个水平向右 ， 一个垂直斜面向上 个水平向右，一个垂直斜面向上，一个竖直向下 解析 球 与竖直挡板和斜面都有挤压 ， 斜 6、面给它一个支持力 ， 垂直斜面向上；挡板给它一个弹力 ， 水平向右 ， 故选项 答案 C 4.(多选 )弹簧的原长为 10 当挂上一个 50 弹簧的长度变为 12 当在原钩码下再挂一个同样的钩码时 ， 弹簧仍处于弹性限度内 ， 下列说法中正确的是 (取 g 10 m/ ) 4 5 N/m 析 由胡克定律 F 知， k m 25 N /m ，x 2 1025m m 2 L L 0 x 1 x 2 14 x x 1 x 2 4 所以选项 B 、 C 正确， A 、 D 错误。 答案 点一 弹力的有无及方向的判断 【 例 1】 如图 3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 7、端固定有质量为 下列关于杆对球的作用力 正确的是 ( ) 图 3 A . 小车静止时， F mg ，方向沿杆向上 B . 小车静止时， F mg ，方向垂直于杆向上 C . 小车向右以加速度 a 运动时，一定有 F D . 小车向左匀速运动时， F 方向竖直向上 思路点拨： 解析 小车静止时，球受到重力和杆的弹力作用，由平衡条件可得杆对球的作用力 F 方向竖直向上，选项 A 、 B 错误；小车向右以加速度 a 运动时，只有当 a g 时，才有 F ，如图所示，选项 C 错误；小车向左匀速运动时，根据平衡条件知，杆对球的弹力大小为 方向竖直向上，选项 D 正确。 答案 D 【 拓展延伸 】 在 8、【例 1】 中，若小车以加速度 杆对球的作用力 解析 小车向左以加速度 a 运动时，根据牛顿第二定律可知小球受到的合力水平向左，如图所示，则杆对球的作用力 F （ 2（ 2，方向斜向左上方，与竖直方向的夹角满足 （ 2 （ 2 ，方向斜向 左上方，与竖直方向的夹角满足 ta n 方法提炼 三法 ” (1)条件法：根据物体是否直接接触并发生弹性形变来判断是否存在弹力。 此方法多用来判断形变较明显的情况。 (2)假设法：对形变不明显的情况 ， 可假设两个物体间弹力不存在 ， 看物体能否保持原有的状态 ， 若运动状态不变 ， 则此处不存在弹力；若运动状态改变 ， 则此处一定有弹力。 (3)状态 9、法：根据物体的运动状态 ， 利用牛顿第二定律或 共点力平衡条件判断弹力是否存在。 (1)根据物体所受弹力方向与施力物体形变的方向相反判断。 (2)根据共点力的平衡条件或牛顿第二定律确定弹力的方向。 【 变式训练 】 所示，在一个正方体的盒子中放有一个质量分布均匀的小球，小球的直径恰好和盒子内表面正方体的边长相等，盒子沿倾角为 的固定斜面滑动，不计一切摩擦，下列说法中正确的是 ( ) 图 4 球都仅对盒子的下底面有压力 球对盒子的下底面和右侧面有压力 球对盒子的下底面和左侧面有压力 球对盒子的下底面和左侧面有压力 解析 先以盒子和小球组成的系统为研究对象 ， 无论上滑还是下滑 ， 用牛顿第 10、二定律均可求得系统的加速度大小为 a ， 方向沿斜面向下 ， 由于盒子和小球始终保持相对静止 ， 所以小球的加速度大小也是 a ， 方向沿斜面向下 ， 小球沿斜面向下的重力分力大小恰好等于所需的合外力 ， 因此不需要左 、 右侧面提供弹力。 故选项 答案 A 考点二 弹力的计算 【例 2】 如图 5所示，两个弹簧的质量不计，劲度系数分别为 们一端固定在质量为 一端分别固定在 Q、 物体平衡时上面的弹簧处于原长，若把固定的物体换为质量为 2弹簧的长度不变，且弹簧均在弹性限度内 )，当物体再次平衡时，物体比第一次平衡时的位置下降了 x，则 ) 图 5 k k 2 k 1 k 2 ）C.2 k k 11、 22 k 1 k 2 ）解析 物体质量为 m 时，上面的弹簧处于原长，由于物体处于平衡状态，下面的弹簧一定对物体有向上的弹力，因此下面的弹簧被压缩了 x 1 ，由平衡条件得 k 1 x 1 换成质量为 2 m 的物体后，下面的弹簧将进一步压缩 x ，同时上面的弹簧被拉伸 x ，平衡时有 k 1 ( x 1 x ) k 2 x 2 联立解得 x k 2。 答案 A 方法提炼 弹力大小计算的三种方法： (1)根据力的平衡条件进行求解； (2)根据牛顿第二定律进行求解； (3)根据胡克定律进行求解。 【 变式训练 】 2.根据胡克定律求弹力 (2016湖北荆门调研 )如图 6所示，将一轻质弹簧的一端固定在铁架台上，然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧，刻度尺的 0刻线与弹簧上端对齐，使弹簧下端的指针恰好落在刻度尺上。 当弹簧下端挂一个 50 针示数为 弹簧下端挂两个 50 针示数为 .8 m/此可知 ( ) 图 6 5 N/m 无法算出弹簧的劲度系数 解析 设弹簧原长为。