物理学第1课时

第1课时 力、重力、弹力

考纲解读 1.掌握重力的大小、方向及重心的概念.2.掌握弹力的有无、方向的判断及大小的计算的基本方法.3.掌握胡克定律.

1.[对力的理解]下列说法正确的是

( )

A.力是物体对物体的作用

B.力可以从一个物体传给另一个物体

C.只有相互接触的物体之间才可能存在力的作用

D.甲用力把乙推倒，说甲对乙的作用力在前，乙对甲的作用力在后

答案 A

2.[对重力和重心的理解]下列关于重力和重心的说法正确的是()

A.物体所受的重力就是地球对物体产生的吸引力

B.重力的方向总是指向地心

C.用细线将重物悬挂起来，静止时物体的重心一定在悬线所在的直线上

D.重心就是物体所受重力的等效作用点，故重心一定在物体上

E.物体挂在弹簧秤下，弹簧秤的示数一定等于物体的重力

答案 C

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，A错.重力的方向竖直向下，B错.由平衡条件可知，细线拉力和重力平衡，重心在重力作用线上，C对.重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.D错；只有物体静止或匀速运动时，弹簧拉力才等于物体重力，E错.

3.[对弹力的理解]下列关于弹力的几种说法，其中正确的是()

A.两物体接触并不一定产生弹力

B.静止在水平面上的物体所受重力就是它对水平面的压力

C.静止在水平面上的物体受到向上的弹力是因为水平面发生了形变

D.只要物体发生形变就一定有弹力产生

答案AC

解析两物体接触并发生弹性形变才产生弹力，A正确，D错误.静止在水平面上的物体所受重力的施力物体是地球，而压力的施力物体是该物体，受力物体是水平面，两力不同，B错误，C正确.

4.[画力的受力分析图]画出图1中物体A和B所受重力、弹力的示意图.(各接触面均光滑，各物体均静止)

图1

答案物体A和B所受重力、弹力的示意图如图所示.

5.[胡克定律的应用]一根轻质弹簧一端固定，用大小为F 1的力压弹簧的另一端，平衡时长度为l 1；改用大小为F 2的力拉弹簧，平衡时长度为l 2.弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内，该弹簧的劲度系数为

( )

A.F 2－F 1l 2－l 1

B.F 2＋F 1l 2＋l 1

C.F 2＋F 1l 2－l 1

D.F 2－F 1l 2＋l 1

答案 C

解析 设弹簧原长为l 0，根据胡克定律得F 1＝k (l 0－l 1)，F 2＝k (l 2－l 0)，两式联立，得k ＝F 2＋F 1

l 2－l 1

，选项C 正确.

1.重力

(1)产生：由于地球的吸引而使物体受到的力. (2)大小：G ＝mg . (3)g 的特点

①在地球上同一地点g 值是一个不变的常数. ②g 值随着纬度的增大而增大. ③g 值随着高度的增大而减小. (4)方向：竖直向下. (5)重心

①相关因素：物体的几何形状、物体的质量分布.

②位置确定：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，重心可用悬挂法确定. 2.弹力

(1)形变：物体形状或体积的变化叫形变. (2)弹力

①定义：发生弹性形变的物体，由于要恢复原状，会对与它接触的物体产生力的作用. ②产生条件：

物体相互接触；物体发生弹性形变. (3)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.

考点一弹力有无及方向的判断

1.弹力有无的判断方法

(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.

(4)替换法：可以将硬的、形变不明显的施力物体用软的、易产生明显形变的物体来替换，看能否维持原来的运动状态.

2.弹力方向的判断方法

(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.

例1画出图2中物体A受力的示意图.

图2

答案

1.有弹性形变才有弹力，只接触不发生弹性形变不产生弹力.

2.杆的弹力并不一定沿杆的方向，但与杆发生弹性形变的方向相反.

3.几种典型接触弹力方向的确认：

用一段绳子水平拉球，使杆发生弯曲，已知绳的拉力为7.5 N ，则AB 杆对球的作用力

( )

A.大小为7.5 N

B.大小为10 N

图3

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

解析 对小球进行受力分析可得，AB 杆对球的作用力F 和绳的拉力的合力与小球的重力等大反向，可得F 方向斜向左上方，令AB 杆对小球的作用力与水平方向夹角为α，可得：tan α＝G F 拉＝43，α＝53°，F ＝G sin 53°＝12.5 N ，故只有D 项正确.

考点二 弹力的分析与计算

首先分析物体的运动情况，然后根据物体的运动状态，利用共点力的平衡条件或牛顿第二定律求弹力.

例2 如图4所示，一光滑的半圆形碗固定在水平面上，质量为m 1的小球用轻绳跨过光滑

碗连接质量分别为m 2和m 3的物体，平衡时小球恰好与碗之间 没有弹力作用，两绳与水平方向夹角分别为60°、30°，则m 1、 m 2、m 3的比值为

( )

A.1∶2∶3

B.2∶3∶1

C.2∶1∶1

D.2∶1∶ 3

解析 对m 1受力分析，如图所示，则：

m 2g ＝m 1g cos 30° m 3g ＝m 1g cos 60°，