第2章第1讲 力、重力和弹力(鲁科版)

①中弹簧的左端固定在墙上；
②中弹簧的左端受大小也为F的拉力作用；
③中弹簧左端拴一小物块，物块在光滑水 平桌面上滑动；
④中弹簧左端拴一物块，物块在有摩擦的 水平桌面上滑动；若认为弹簧的质量都为零， 以l1、l2、l3、l4依次表示四个弹簧的伸长量，则 有( ) A.l1<l2
C.l3<l1
图2-1-8
下列说法中正确的是(
)
A.将物体从某地运往同地的一座高山山 顶上时物体的质量会变小 B.将物体从某地运往同地的一座高山山 顶上时物体的重力会变小 C.一物体形状改变后，其重心一定会随 着改变 D.一物体形状改变后，其重心一定不变
高度越高，万有引力越小，随地球自 转的向心力越大，重力越小，但质量不变， 所以A错误，B正确；重心位置与物体质量 的分布以及物体的形状有关，物体形状改 变后重心可能跟着改变也可不变，所以C、 D错误．
3.弹力的大小与施力物体发生 的 形变 有关，弹簧的弹力在弹 性限度内其大小与形变量 成正 比，即 F=kx ;其他弹力大小往 牛顿运动定律 往根据 平衡条件 或 间接求解.
对重力的理解
设想地球是质量分布均匀的球 体，同一个物体分别位于赤道、北极和 北纬60°上某一位置时，物体所受万有 引力和重力依次是F1、F2、F3和G1、G2、 G3，试比较它们的大小关系.
由题设可知同一个物体在地球不同位 置时到球心的距离一样，由万有引力定律公式 可知在各个位置所受的万有引力大小是一样的， 而重力是万有引力的一个分力，另一分力为物 体随地球自转而绕地轴转动的向心力，由F 向 ＝mω2r可知：随纬度的增大所需向心力变小， 结合力的平行四边形定则可知纬度越高另一分 力重力就越大，到达两极处向心力为零，重力 大小与万有引力大小相等. 点评 理解重力与万有引力的关系是本题 关键，同时对于“赤道”“南北极”“纬度” 等地理常识要有一定的了解.
图2- 7 1-
第2个小球受重力、第3个小球对它沿斜 面向下的压力、第1个小球对它沿斜面向 上的支持力，斜面对它的垂直板的支持 力，共四个力，其中2、3小球间相互作 用力为98mgsin30°=49mg.
如图2-1-8所示，四个完全相同的 轻弹簧都处于水平位置，它们的右端受 到大小均为F的拉力作用，而左端的情 况各不相同：
F
ma
2
(mg )
２
物体的微小形变有时很难用肉眼 观察，这时可以用假设法来判断弹力的 有无，小车静止时，由物体的平衡条件 知杆对球的作用力方向竖直向上，且大 小等于球的重力mg，选项AB错.
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α，如图所示.根据牛顿第二定律 有：Fsinα=ma，即：F=ma/sinα，显 然α角只与a与g的比值有关，与θ角无 关；同时从图中可知F的竖直分量大 小等于小球重力mg，F水平分量要提 供加速度a，即大小为ma，由勾股定 理可知： ，选项C 2 2 错，D正确. mg F ma
第二章
力、物体的平衡
1
Fra Baidu bibliotek力、重力和弹力
一、力的概念 1.力是 物体 对 物体 的作用，物体间力 的作用是 相互 的. 2.力的作用效果：改变物体 运动状态 或 使物体 发生形变 . 3.力的三要素是 大小 、 方向 、作用点 .
二、重力的概念 1.重力是由于地球的 吸引 而使物体受到 的力，但并不是地球对物体的万有引力，在忽 略地球自转时方可认为重力等于万有引力. 2. 重 力 的 大 小 与 质量 成 正 比 ， 公 式 G=mg ，式中g的大小与 高度、纬度 有关. 3.重力的方向总是 竖直向下 (不一定指向 地心). 4.物体所受重力的作用点叫物体的重心， 它不一定在物体上，对于规则匀质物体它在物 体的 几何中心 .
对弹力有无、大小、方向的判断 如 图 2-1-6 所 示 ， 固定在小车上支架的斜杆 与竖直杆的夹角为θ，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( )
图2-1-6
A.小车静止时，杆对球没有弹力 mg B.小车静止时，F ，方向 cos 沿杆向上
C. 小 车 向 右 以 加 速 度 a 运 动 时 ， F=ma/sinθ D.小车向右以加速度a运动时，
B.l3<l4
D.l2=l4
弹簧弹力即为弹簧内部张力大 小.怎样确定弹簧内部某处张力大小呢？ 我们可以选取弹簧中某一段，分析其受 力情况即可顺利得出.
如图(甲)所示,取弹簧 的AB段，AB段受力情况 如图(乙)所示，由F-T=ma 知，当a=0时F ＝ T，可知 在图2-1-7中四种情况下弹 簧内部张力都为T=F，再 根据胡克定律知四种选项 情况下弹簧形变量都相等， 选项D正确.
图2-1-8
A.弹簧a下端受到的拉力为4N, b下 端受到的拉力为6N
B.弹簧a下端受到的拉力为10N, b下 端受到的拉力为10N C.弹簧a的长度变为7cm, b的长度 变为5.5cm D.弹簧a的长度变为6.4cm, b的长度 变为4.3cm
点评 解决本题有两个关键之处： 一是弹簧读数到底显示什么位置作 用力？
二是弹簧内部张力怎样求解？要求 解弹簧内部弹力，当然要隔离其中一部 分弹簧，运用隔离法分析之.
如图2-1-8所示， a 、 b为两根相连的轻质弹簧， 它们的劲度系数分别为 ka=1×103N/m, kb=2×103N/m; 原长分别为 La=6cm, Lb=4cm.在下端挂一 物体G，物体受到的重力为 10N,平衡时( )
三、弹力
1.弹力的产生条件： 接触并发生 ． 弹性形变 ；弹力是 产生形变的物体 施 加给 与它接触的物体 的力. 2.弹力的方向总是与施力物体要恢复 形 变 的 方 向 相同 ； 轻 绳 的 拉 力 总 是 沿绳指向绳收缩的方向 ；轻杆的弹 力 不一定 沿杆方向；压力、支持力的方 向总与接触面垂直并指向 被压或被支持 . 的物体 ．
点评 对于弹力有无，常用假设法 进行判断；对于弹力的大小与方向，若 是平衡状态常用平衡条件进行判断，若 是非平衡状态，则常用牛顿运动定律来 进行判断；若是弹簧的弹力还可用胡克 定律F=kx计算.
(2009×上海金山区)如图2- 7所示，100个 1大小相同、质量均为m且无摩擦的球，静止 放置于两个相互垂直且光滑的平面上，平面 AB与水平面夹角为30°，则第2个小球共受 到 四 个力的作用，第2个小球对第3个小 球的作用力大小为 49mg .