高考物理總復(fù)習(xí)力重力、彈力

1、2008高考物理總復(fù)習(xí)力重力、彈力【高考要求】.力是物體間的相互作用，是物體發(fā)生形變或產(chǎn)生加速度的原因，力是矢量；力的合成和分解。（II）.重力是物體在地球表面附近所受到的地球?qū)λ奈?重心.（II）.形變和彈力、胡克定律.（II）【見證考題】（2002年，廣東）如圖1 1 1所示中，a、b、為三個(gè)物塊，M、N為兩個(gè)輕質(zhì)彈簧，R為跨過光滑定滑輪的輕繩， 它們連結(jié)如右圖并處于平衡狀態(tài)。下列說法正確的是（）A .有可能N處于拉伸狀態(tài)而 M處于壓縮狀態(tài)B.有可能N處于壓縮狀態(tài)而M處于拉伸狀態(tài)C.有可能N處于不伸不縮狀態(tài)而 M處于拉伸狀態(tài)D .有可能N處于拉伸狀態(tài)而 M處于不伸不縮狀態(tài)【解析】柔軟的

2、繩不可能對(duì) N產(chǎn)生壓力即N不可能處于壓縮狀態(tài)，故 B錯(cuò)。若N處于拉伸狀態(tài)，但其形變產(chǎn)生的彈力比 a的重力小，則 M處于壓縮狀態(tài)，故 A對(duì)。若N處于不伸不縮狀態(tài)則必有a的重力與M對(duì)a向上的彈力平衡。 則M處于壓縮狀態(tài)，故C錯(cuò)。若N由于伸長而產(chǎn)生的彈力（等于 a受到的向上的拉力）則M可能處于不伸不縮狀態(tài)，故 D對(duì)?！敬鸢浮緼 D【歸納】研究對(duì)象的確定是力學(xué)分析中容易忽視的問題，本題分析過程中要確定 a作為研究對(duì)象，對(duì)它各種可能的受力情況進(jìn)行分析，建立平衡方程，這也是解決力學(xué)問題的基本思路?！局R(shí)鏈接】.力是物體對(duì)物體的作用，力有三大特性： 、。 （物質(zhì)性，相互性，同時(shí)性）.重力不等于萬有引力（除兩

3、極外），而是萬有引力的一個(gè)分力，（另一個(gè)分力提供物體隨地球自轉(zhuǎn)所需的向心力）。重心是物體所受重力的等效作用點(diǎn)；重心的位置與物質(zhì)在物體上的分 布有關(guān)。如裝滿水的易拉罐水從罐底的小孔中流出時(shí)，罐的重心變化是 。（先下降后上升）.彈力是由于物體發(fā)生形變而產(chǎn)生的作用在使其發(fā)生形變的物體上的作用力，故產(chǎn)生彈力的條件是,彈力的方向是 ;繩子中彈力的方向總是 的方向；彈簧中的彈力的計(jì)算公式是： （胡克定律）。（接觸并擠壓，與接 觸面垂直）（沿著繩子收縮）（f=kx ）【重點(diǎn)、難點(diǎn)、疑點(diǎn)剖析】.重點(diǎn)是重力彈力的的概念【例1】 如圖1 1 2所示，將兩個(gè)相同的條形磁鐵 A、B吸引在一起 置于桌面上，下面說法正確

4、的是（）A.條形磁鐵A受到兩個(gè)力的作用 B.條形磁鐵 A受到三個(gè)力的作用 C.條形磁鐵 A對(duì)B的壓力大于A的重力 D.條形磁鐵B對(duì)桌面的壓力大于 A、B的總重力【解析和歸納】是物體就要受重力，分析 A的受力從重力開始。A對(duì)B的壓力等A受重力、B對(duì)它的吸引力、B對(duì)它的支持力三個(gè)力，由力的作用的相互性，于B對(duì)A的支持力，而B對(duì)A的支持力等于 A的重力與B對(duì)A的吸引力之和，故 C對(duì)；由整體法，B對(duì)桌面的壓力等于 A、B重力之和， 故D錯(cuò)【答案】：B C【類提演練】 如圖1 13所示，A、B、C三個(gè)物體迭方在桌面上，在A、B、C上面再加一個(gè)作用力F,則C物體受到豎直向下的作用力除了自身的重力外還有A

5、. 1個(gè)力 B . 2個(gè)力3個(gè)力4個(gè)力圖1-1-3【解析】力不能傳遞，只有相互接觸并擠壓的物體間才有彈力的作用，即A對(duì)C、F對(duì)C均不產(chǎn)生作用。除了 C本身的重力向下外，只有 B對(duì)C 的壓力是豎直向下的?！敬鸢浮緼.彈力的分析，胡克定律是難點(diǎn)例題2如圖114所示勁度系數(shù)為 Kr K 2的兩根彈簧中間栓結(jié) 了一個(gè)質(zhì)量為 m的物體，L與地間不拴結(jié)，今在 A點(diǎn)加一向上的作用 力使K2下端剛好離開地面，試求 A點(diǎn)上升的距離。圖1-1-4【解析】A端原來離地面的距離為I10 I20mgK2提起后A端離地的距離為120+ ll0 +mgKi所以 A 端上升 A x= I20+ I10 + (L10+ I20

6、 Kimg + mgK1 K2【答案】mg （11,十)K1 K2【歸納】對(duì)幾根彈簧的拴結(jié)問題有以下結(jié)論，即:某點(diǎn)上升的距離等于該點(diǎn)下面的彈簧原來的壓縮量加上后來的伸長量（如仍為壓縮則為負(fù)值）。利用此結(jié)論本題可這樣處理：原來下面的壓縮量為mgK2后來A點(diǎn)下面的彈簧的伸長量為 m9K1故:mg 1 mgK1K2【類題演練】（99年高考類題）如圖1 15所示兩木塊質(zhì)量分別為 mm2,兩輕質(zhì)彈簧的 勁度系數(shù)分別為 KcK2.木塊m1拴結(jié)在上面的彈簧 K1上，整個(gè)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，現(xiàn)緩慢上提 木塊m 1,直到K2的下端剛好離開地面，在這個(gè)過程中，上面木塊移動(dòng)的距離為多少？K2原來的壓縮量k2二如皿3K

7、2圖1-1-5【解析】K1原來的壓縮量為 Ax1= m1g , K1Ki后來的伸長量Ax3=m2gKi（K2伸長量為零），m1上升的距離為 A x= Ax1 + A x2+ A x3mg + (mi+m2)g m2gk7KIK?【答案】（m1+m2）g （1 1、+ )K1 K2.彈力的有無及方向的判斷是疑點(diǎn)【例題3】在圖1 1 6的四個(gè)小圖中接觸面均光滑，圖中標(biāo)出了彈力 N的示意圖，則正確的是（）A. a、b、dC. b、c、d(a)(c)(d)NiO(b)nlLf c1-1-6B. b、cD. a、 b、c、d【解析】球A均處于光滑平面 B、C之間且均相互接觸，至于 A與接觸面有無擠壓則要

8、用到假設(shè)法，在a中，假設(shè)B不存在A的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不會(huì)改變,故只有C對(duì)A有作用力同理可得b、c兩圖中若撤去B或C,球A的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)均將發(fā)生變化，故B、C量接觸面都受到擠壓。d同a 一樣B與A之間無相互作用力。故abcd四圖均對(duì)?！敬鸢浮緿【類題演練】三個(gè)相同的支座上分別擱放著三個(gè)質(zhì)量和直徑都圖1-1-7相同的光滑圓球a、b、c,支點(diǎn)P、Q在同一水平面上，三球的重心Oa、Ob、Oc分別在球心處、球心上方、球心下方。如圖 1 1 7所示，三球均平衡，支點(diǎn) P對(duì)a、b、c的彈力FNa、FNb、Fnc。則A . FNa=FNb=FNcB . FNbFNaFNcC. FNbFNaFNb = FNc【解析】本題考

9、查彈力的方向問題：應(yīng)明確彈力的方向總與接觸面垂直而不一定通過物體的重心。在此基礎(chǔ)上，我們發(fā)現(xiàn)不論重心位置的高底，P點(diǎn)處對(duì)球的彈力方向均為垂直球面通過球心，這樣，又因?yàn)?PQ兩處對(duì)球的彈力的合力與球的重力平衡，由力的平行四邊形定則知FNa=FNb= FNc?！敬鸢浮緼【備用題】（海淀模擬題）如圖118所示，小車上固定著一根彎成角的曲桿，桿的另 端固定一個(gè)質(zhì)量為 m的小球，試分析下列情況下桿對(duì)小球的彈力的方向、大小。（1）小車靜止（2）小車以加速度a向右水平加速運(yùn)動(dòng)【解析和歸納】（1）靜止時(shí)，小球所受的合力為零，由力的平衡條件可知，桿對(duì)小球的彈力的大小等于mg,方向豎直向上。（2）小車以加速度a向

10、右水平加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律，小球所受到的合外力方向水平向右。由右邊mg、F、及合力ma的矢量三角形圖可知，F(xiàn)的方向與a的大小有關(guān)，當(dāng)a= gtana時(shí), 0 = a ,此時(shí)F的方向沿桿子的方向，當(dāng) agtan a時(shí)。gtana時(shí)。“，此時(shí)F的方向沿右上方且在桿的下方。 提示：力的分析離不開對(duì)物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的分析，一個(gè)物體的具體 受力情況與它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有著密切的關(guān)系，這在分析物體的受力時(shí)要特別注意?？键c(diǎn)訓(xùn)練1、關(guān)于物體的重心，下列說法正確的是:A.物體上只有重心受到重力作用;B.物體的重心一定在這個(gè)物體上;C.球體的重心一定在球心上;D.重心與物體的形狀和物體內(nèi)質(zhì)量分布有關(guān)2、一本書放在水

11、平桌面上，下列說法正確的是A.書的重力就是書對(duì)桌面的壓力B.書對(duì)桌面的壓力和桌面對(duì)書的支持力相平衡C .書的重力與桌面對(duì)書的支持力是一對(duì)平衡力D.書對(duì)桌面的壓力是桌面發(fā)生形變而產(chǎn)生的【答案】：C.如圖1 1 9所示，兩根相同的輕彈簧Si、S2,勁度系數(shù)皆為 k=4X102N/m ,懸掛的重物的質(zhì)量分別為mi=2 kg和m2=4 kg.若不計(jì)彈簧質(zhì)量，取g=10 m/s2,則平衡時(shí)彈簧 Si、S2的伸長量分別為A. 5 cm , 10 cmB.10 cm , 5 cmC.15 cm , 10 cmD. 10 cm , 15 cm圖 1 19【解析】整個(gè)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)， 所以mm2受到的合外力都

12、等于零，對(duì)m2受力分析由力的平衡條件得，m2受到彈簧S2豎直向上大小為 m2g的拉力F2,由胡克定律可知m2g=k2x2解得x2 =10cm,再對(duì)m1進(jìn)行受力分析，m1受到重力，彈簧 對(duì)它豎直向下的拉力F2,彈簧S1對(duì)它的豎直向上的拉力F1,由平衡條件得F1 = mg + m2g = KX1 ,解 得 x1 =15cm.一鐵塊m被豎直懸掛著的磁性黑板緊緊吸住不動(dòng)，如圖 1 1 10所示，下列哪一說法是錯(cuò)圖 1 1 10誤的(A.鐵塊受到四個(gè)力作用，其中有三個(gè)力的施力物體是黑板B.鐵塊與黑板間在水平方向有兩對(duì)相互作用力一一相互吸引的磁力和相互推斥的彈力C.磁力和彈力是互相平衡的力D.磁力大于彈力

13、，黑板才能吸住鐵塊不動(dòng)【解析】對(duì)m進(jìn)行受力分析可知，m受重力，黑板的對(duì)鐵塊的吸引力和支持力，以及摩擦力，除重力外其余三個(gè)力的施力物體都是黑板。由于鐵塊靜止不動(dòng)則它受到的合外力等于零，由平 衡條件可知，重力和摩擦力平衡兩者相等，磁力和支持力平衡兩者相等?！敬鸢浮浚篋.如圖1 111所示，兩木塊的質(zhì)量分別為 mi和m2,兩輕質(zhì)彈簧的勁度系數(shù)分別為k1和k2,上面木塊壓在上面的彈簧上 （但不拴接），整個(gè)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài).現(xiàn)緩慢向上提上面的木塊，直到它剛離開上面彈簧.在這過程中下面木塊移動(dòng)的距離為mgk1B.m2 gk1m1gk2D.k2【解析】：假設(shè)彈簧 2原長為L,由于整個(gè)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，開始時(shí)

14、彈簧2被壓縮mmg,所以m2離地的高度為L -X1 = L -mgR。當(dāng)上面的木塊被提離開 k2k2上面彈簧時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)還處于平衡狀態(tài)，由平衡條件可知，彈簧2這時(shí)被壓縮x2 =m2g ,這k2時(shí)m2離地高度為L - X2 = L -m9 ,可知在這個(gè)過程中下面木塊移動(dòng)的距離為k2mgk2二、填空題（每小題 6分，共24分）6.輕彈簧秤上端固定于 o點(diǎn)，下端懸掛一個(gè)光滑的定滑輪 C,已知C重1 N.木塊A、B用跨過定滑輪的輕繩相連接,A、B的重力分別圖 11 12為5 N和2 N.整個(gè)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，如圖1 1 12所示，由圖及物體狀態(tài)可以知道，地面對(duì)木塊A的支持力大小為,彈簧秤的示數(shù)是.【解

15、析】 對(duì)B進(jìn)行受力分析，B受重力和繩的拉力，拉力等于 2N ;再對(duì)A進(jìn)行受力分 析，A受重力，繩的拉力和地面的支持力，由平衡條件得，地面的支持力等于3N;對(duì)定滑輪C進(jìn)行受力分析，得彈簧的示數(shù)為 5N【答案】：3N , 5N7. （2002年春季高考上海試題）有一批記者乘飛機(jī)從上海來到西藏旅游， 他們托運(yùn)的行李 與在上海時(shí)比較，行李的質(zhì)量將 .（填“變大” “不變”或“變小”）；所受的重力的大 小將。（填“變大” “不變”或“變小”）.【解析】：質(zhì)量指物體所含物質(zhì)的多少，從上海到西藏物質(zhì)多少?zèng)]變，所以質(zhì)量不變，西 藏和上海緯度差不多， 但西藏的海拔比上海高得多，所以西藏的重力加速度 g比上海小，

16、因此從上海到西藏質(zhì)量沒變所受的重力變小【答案】：不變變小三.計(jì)算題8、如圖1 1 13所不大彈簧內(nèi)套圖 1 1 13小彈簧，大的比小的長 0.2m,底端一起固 定在地面上，另一端自由豎直向上升，當(dāng) 壓縮此組合時(shí)，測得彈力與壓縮距離的關(guān) 系如圖所示，試求大小兩根彈簧的勁度系 數(shù)2和弱?！窘馕觥坑深}意：R=K2X1K2=10(N/m)一 尸2 3N F2= (K1 + K2) X2.K1 K2 10N / mX20.1m= 20(N/m)【答案】10N/m , 20N/m9、如右圖1 1 14所示質(zhì)量均為 m的A、B兩物體，用勁度系數(shù)為K的輕質(zhì)彈簧相連，A被手用外力F提在空中靜止，B離地面h,放手后A、B下落，且B與地面碰撞后不反彈，則當(dāng)彈簧的彈力為mg時(shí)物體A下落的距離是多少？【解析】A下落的距離由三部分組成：一是共同下落的距離h,二是彈簧原來的伸長量，三是彈簧后來的壓縮量