高中物理-重力与弹力学案

高中物理-重力与弹力学案

学习目标：1.认识重力和弹力，通过实验了解胡克定律.2.会计算重力的大小，会判断弹力的方向．

知识点一重力

1．重力的产生：由于地球的吸引而使物体受到的力．

2．重力的大小：在同一地点，重力的大小跟物体的质量成正比，即G＝mg.

3．重力的方向：总是竖直向下，与水平面垂直．

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4．力的图示：用带箭头的线段表示力．

5．重心

(1)从效果上看，物体上各部分受到的重力作用集中于一点，这一点叫作物体的重心．

(2)决定重心位置的因素：物体的形状和质量分布．

知识点二弹力

1．形变：物体在力的作用下形状或体积会发生改变，这种变化叫作形变．

2．弹力：发生形变的物体，由于要恢复原状，对与它接触的物体会产生力的作用，这种力叫作弹力．

知识点三胡克定律

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1．弹性形变：有些物体在形变后撤去作用力时能够恢复原状，这种形变叫作弹性形变．

2．弹性限度：如果形变过大，超过一定的限度，撤去作用力后物体不能完全恢复原来的形状，这个限度叫弹性限度．

3．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．

4．公式

F＝kx，其中k为弹簧的劲度系数，单位：牛顿每米，符号是N/m.

1．自由下落的物体所受的重力为零．( )

.

2．重力的方向竖直向下，但不一定与接触面垂直．( )

3．物体的重心一定在物体上．( )

4．力的图示能反映力的大小、方向和作用点．( )

5．弹力一定产生在相互接触的物体之间．( )

6．相互接触的物体间一定有弹力．( )

7．F＝kx中“x”表示弹簧形变后的长度．( )

8．弹簧的形变量越大，劲度系数越大．( )

9．弹簧的劲度系数由弹簧自身性质决定．( )

?

[答案] 1.× 2.√ 3.× 4.√ 5.√ 6.×7.×8.×9.√

用绳子拉物体时，绳子和物体都会产生形变，致使绳子对物体产生拉力，同时物体也对绳

子产生拉力．试讨论拉力的方向与绳子的方向有什么关系．

[答案]绳子发生形变，要恢复原状就要对物体产生力的作用，这就是绳子对物体的拉力，其方向沿绳收缩的方向；同理，物体发生形变，要恢复原状就要对绳子产生力的作用，即物体对绳子的拉力，其方向沿绳拉伸的方向．

要点一重力

；

1．对重力方向的理解

“竖直向下”既不能说成“垂直向下”，也不能说成“指向地心”．“竖直向下”是垂直于当地的水平面向下，而“垂直向下”可以垂直于任何平面向下．

2．对重心的理解

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·

【典例1】(1)如图所示，n块厚度为d的相同的砖(质量分布均匀)靠在一起，平放在地面上．今将它们一块一块向上叠起来，这堆砖的重心升高了________．

(2)使一块边长为a的质量分布均匀的立方体绕着自己的一个棱翻转，当它的面对角线刚好与地面垂直时，其重心位置升高了多少

[思路点拨] (1)质量分布均匀、形状规则的物体的重心在其几何中心上；(2)先找初始位置的几何中心，再找末位置的几何中心．

[解析](1)平放在地面上时，砖的重心距地面的高度为d

2

；叠起后，砖的重心距地面的高

度为nd

2

，所以重心升高了

n－1

2

d.

(2)立方体的重心与其几何中心重合，如图所示．

原来重心高度为h1＝a

2

，翻转后的重心高度为h2＝

2

2

a，所以重心升高Δh＝h

2

－h1＝

2

2

a

－a

2

＝

2－1

2

a.

}

[答案](1)n－1

2

d(2)

2－1

2

a

(1)重心的位置与物体所处的位置、放置方式及运动状态无关；

(2)质量分布均匀、形状规则的物体的重心在其几何中心上；

(3)重心的位置可以在物体上，也可以在物体外；

(4)对形状不规则的薄板状物体，可用支撑法或悬挂法来确定其重心．

]

1．关于重力，下列说法正确的是( )

A．物体受到的重力是由于地球吸引而产生的

B．地球上的物体只有静止时才受到重力作用

C．自由下落的石块速度越来越大，说明它受到的重力越来越大

D．质量为m的物体受到的重力大小为mg，只要m一定，它受到的重力大小就保持不变[解析]重力是由于地球的吸引而产生的，A对；重力与物体的运动状态无关，B错；自由下落的石块所受重力大小与速度无关，C错；地球上不同位置，同一物体所受重力大小一般不同，D错．

[答案] A

2.如图所示，物体A对物体B的压力是10 N，试画出这个力的图示和示意图．

.

[解析](1)画力的图示，要严格按照以下步骤进行．

①选定标度：此题选单位长度的线段表示2 N的力．

②从力的作用点沿力的方向画一线段，线段长短根据选定的标度和力的大小来定，线段上加刻度，如图甲所示，也可以如图乙所示，从O点(用O点代替B物体)竖直向下画一段五倍于标度的线段．

③在线段上加箭头表示力的方向．

(2)画力的示意图：从作用点或从B的中心处沿力的方向画一线段，并加上箭头，表示方向，然后标明N＝10 N即可，如图丙所示．

[答案]见解析

；

要点二弹力