力、重力和弹力 PPT课件
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第二章
力、物体的平衡
1 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
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
• B.小车静止时， F m g ，方向沿
杆向上
cos
• C.小车向右以加速度a运动时， F=ma/sinθ
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.
Байду номын сангаас
• 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，
• 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.
•
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
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 式G中=mgg的大小与
成质正量比，公式
，
高度有、关纬. 度
• 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 .
• 三、弹力
• 1.弹力的产生条 接触并发生
•
C.l3<l1
图2-1-8 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
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( )
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
图217
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：
• D.小车向右以加速度a运动时，
F ma2(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
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217所示，100个大 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 .
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错，
D正F确. ma2mg2
• 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
• D.一物体形状改变后，其重心一定不变
大家学习辛苦了，还是要坚持
继续保持安静
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．
•
对弹力有无、大小、方向的判断
•
• 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
B.l3<l4
• 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
弹件性：形变
．产生形变的物体
• 与它接触；的弹物力体是 施加给
的力.
• 复形2变.弹的力方的向方相向同总是；与轻施绳力的物拉体力要总恢 是 沿绳指向绳收缩的方向 ；轻杆的
弹不力一定 沿杆方向；压力、支持力
的方向接总触与面
垂直并指被压或被支持
的向物体
.
• 3.弹力的大小与施力物体发生的
有形关变，弹簧的弹力在弹性限度内
其大小与
形成变正量比，
即 F=kx;其他弹力大小往往
根间据接求平解衡. 条件 或牛顿运动定律
•
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.
力、物体的平衡
1 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
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
• B.小车静止时， F m g ，方向沿
杆向上
cos
• C.小车向右以加速度a运动时， F=ma/sinθ
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.
Байду номын сангаас
• 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，
• 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.
•
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
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 式G中=mgg的大小与
成质正量比，公式
，
高度有、关纬. 度
• 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 .
• 三、弹力
• 1.弹力的产生条 接触并发生
•
C.l3<l1
图2-1-8 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
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( )
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
图217
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：
• D.小车向右以加速度a运动时，
F ma2(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
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217所示，100个大 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 .
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错，
D正F确. ma2mg2
• 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
• D.一物体形状改变后，其重心一定不变
大家学习辛苦了，还是要坚持
继续保持安静
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．
•
对弹力有无、大小、方向的判断
•
• 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
B.l3<l4
• 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
弹件性：形变
．产生形变的物体
• 与它接触；的弹物力体是 施加给
的力.
• 复形2变.弹的力方的向方相向同总是；与轻施绳力的物拉体力要总恢 是 沿绳指向绳收缩的方向 ；轻杆的
弹不力一定 沿杆方向；压力、支持力
的方向接总触与面
垂直并指被压或被支持
的向物体
.
• 3.弹力的大小与施力物体发生的
有形关变，弹簧的弹力在弹性限度内
其大小与
形成变正量比，
即 F=kx;其他弹力大小往往
根间据接求平解衡. 条件 或牛顿运动定律
•
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.