江蘇專版2020版高考物理一輪復(fù)習(xí)第二章第1節(jié)重力彈力講義含解析.docx

重力 彈力(1)自由下落的物體所受重力為零。()(2)重力的方向不一定指向地心。()(3)彈力一定產(chǎn)生在相互接觸的物體之間。()(4)相互接觸的物體間一定有彈力。()(5)Fkx中“x”表示彈簧形變后的長(zhǎng)度。 ()(6)彈簧的形變量越大，勁度系數(shù)越大。()(7)彈簧的勁度系數(shù)由彈簧自身性質(zhì)決定。()胡克定律是英國(guó)科學(xué)家胡克發(fā)現(xiàn)的。突破點(diǎn)(一)彈力的有無(wú)及方向判斷1彈力有無(wú)的判斷“三法”(1)條件法：根據(jù)物體是否直接接觸并發(fā)生彈性形變來(lái)判斷是否存在彈力。多用來(lái)判斷形變較明顯的情況。(2)假設(shè)法：對(duì)形變不明顯的情況，可假設(shè)兩個(gè)物體間不存在彈力，看物體能否保持原有的狀態(tài)，若運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變，則此處不存在彈力；若運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變，則此處一定存在彈力。(3)狀態(tài)法：根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，利用牛頓第二定律或共點(diǎn)力平衡條件判斷是否存在彈力。2彈力方向的確定題點(diǎn)全練1.(2019如東中學(xué)月考)如圖所示，跳板運(yùn)動(dòng)員的起跳過(guò)程中，跳板對(duì)運(yùn)動(dòng)員腳尖的彈力的方向?yàn)?)A豎直向上B豎直向下C垂直跳板斜向上D沿跳板方向解析：選C該情景相當(dāng)于點(diǎn)面接觸，故彈力方向應(yīng)垂直接觸面指向受力物體，即垂直跳板斜向上，C正確。2多選(2018啟東期末)如圖所示的對(duì)物體A的四幅受力圖中，正確的是()解析：選BDA處于靜止，則桿一定受球面或地面的摩擦力，故A錯(cuò)誤；A一定受地面的支持力及重力，球與斜面沒(méi)有擠壓，故不受斜面的彈力，故B正確；物體勻速下滑，則物體一定受力平衡，而圖中很明顯合力不可能為零，故C錯(cuò)誤；對(duì)A分析，A處于平衡狀態(tài)，合力為零，故一定受向上的摩擦力，摩擦力與支持力的合力與重力等大反向，故D正確。突破點(diǎn)(二)彈力的分析與計(jì)算典例(2018天門期末)三個(gè)質(zhì)量均為2 kg的相同木塊a、b、c和兩個(gè)勁度系數(shù)均為500 N/m的相同輕彈簧p、q用輕繩連接如圖所示，其中a放在光滑水平桌面上。開(kāi)始時(shí)p彈簧處于原長(zhǎng)，木塊都處于靜止?，F(xiàn)用水平力緩慢地向左拉p彈簧的左端，直到c木塊剛好離開(kāi)水平地面為止，取g10 m/s2。則該過(guò)程p彈簧的左端向左移動(dòng)的距離為多少？解析剛開(kāi)始彈簧q處于壓縮狀態(tài)，設(shè)其壓縮量為x1，則根據(jù)胡克定律有：x1 m0.04 m4 cm最終c木塊剛好離開(kāi)水平地面，彈簧q處于拉伸狀態(tài)，設(shè)其拉伸量為x2，則：x2 m0.04 m4 cmc木塊剛好離開(kāi)水平地面時(shí)，拉彈簧p的水平拉力大小為：F2mg410 N40 N則彈簧p的伸長(zhǎng)量為：x3 m0.08 m8 cmp彈簧左端向左移動(dòng)的距離：xx1x2x34 cm4 cm8 cm16 cm。答案16 cm方法規(guī)律計(jì)算彈力的四種方法(1)根據(jù)胡克定律計(jì)算。(2)根據(jù)力的平衡條件計(jì)算。(3)根據(jù)牛頓第二定律計(jì)算。(4)根據(jù)動(dòng)能定理計(jì)算。集訓(xùn)沖關(guān)1(2016江蘇高考)一輕質(zhì)彈簧原長(zhǎng)為8 cm，在4 N的拉力作用下伸長(zhǎng)了2 cm，彈簧未超出彈性限度。則該彈簧的勁度系數(shù)為()A40 m/NB40 N/mC200 m/N D200 N/m解析：選D由Fkx知，彈簧的勁度系數(shù)k N/m200 N/m，選項(xiàng)D正確。2.如圖所示，一重為10 N的球固定在支桿AB的上端，用一段繩子水平拉球，使桿發(fā)生彎曲，已知繩的拉力為7.5 N，則AB桿對(duì)球的作用力()A大小為7.5 NB大小為10 NC方向與水平方向成53角斜向右下方D方向與水平方向成53角斜向左上方解析：選D對(duì)球進(jìn)行受力分析可得，AB桿對(duì)球的作用力與繩子對(duì)球的拉力的合力，與球的重力等值反向，則AB桿對(duì)球的作用力大小F12.5 N，A、B錯(cuò)誤；設(shè)AB桿對(duì)球的作用力與水平方向夾角為，可得tan ，53，故D項(xiàng)正確。平衡中的彈簧問(wèn)題：彈簧可以發(fā)生壓縮形變，也可以發(fā)生拉伸形變，其形變方向不同，彈力的方向也不同。在平衡問(wèn)題中，常通過(guò)輕彈簧這種理想化模型，設(shè)置較為復(fù)雜的情景，通過(guò)物體受力平衡問(wèn)題分析彈簧的彈力。該類問(wèn)題常有以下三種情況：(一)拉伸形變1.如圖所示，用完全相同的輕彈簧A、B、C將兩個(gè)相同的小球連接并懸掛，小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，彈簧A與豎直方向的夾角為30，彈簧C水平，則彈簧A、C的伸長(zhǎng)量之比為()A.4B4C12 D21解析：選D將兩小球及彈簧B視為一個(gè)整體系統(tǒng)，該系統(tǒng)水平方向受力平衡，故有kxAsin 30kxC，可得xAxC21，D項(xiàng)正確。(二)壓縮形變2.多選(2018泰州模擬)某緩沖裝置可抽象成如圖所示的簡(jiǎn)單模型。其中k1、k2為原長(zhǎng)相等，勁度系數(shù)不同的輕質(zhì)彈簧。下列表述正確的是()A緩沖效果與彈簧的勁度系數(shù)無(wú)關(guān)B墊片向右移動(dòng)時(shí)，兩彈簧產(chǎn)生的彈力大小相等C墊片向右移動(dòng)時(shí)，兩彈簧的長(zhǎng)度保持相等D墊片向右移動(dòng)時(shí)，兩彈簧的形變量不相同解析：選BD勁度系數(shù)不同，在相同的壓力下形變效果不同，故緩沖效果與彈簧的勁度系數(shù)有關(guān)，故A錯(cuò)誤；墊片向右移動(dòng)時(shí)，兩個(gè)彈簧的長(zhǎng)度減小，而兩彈簧是串聯(lián)關(guān)系，故產(chǎn)生的彈力大小始終相等，故B正確；墊片向右移動(dòng)時(shí)，根據(jù)胡克定律公式Fkx，勁度系數(shù)不同，故形變量不同；故C錯(cuò)誤，D正確。(三)形變未知3.如圖所示，水平輕桿的一端固定在墻上，輕繩與豎直方向的夾角為37，小球的重力為12 N，輕繩的拉力為10 N，水平輕彈簧的彈力為9 N，求輕桿對(duì)小球的作用力。解析：(1)彈簧向左拉小球時(shí)：設(shè)桿的彈力大小為F，與水平方向的夾角為，小球受力如圖甲所示。由平衡條件知：代入數(shù)據(jù)解得：F5 N，53即桿對(duì)小球的作用力大小為5