桿的彈力和彈簧彈力

1、3-7-3 專題二：桿的彈力和彈簧彈力彈力：發(fā)生彈性形變的物體，由于要恢復(fù)原狀，對(duì)跟它接觸的物體會(huì)產(chǎn)生力的作用，這種力叫做彈力（ 1 ）形變：物體形狀或體積的改變叫形變?cè)谕饬νＶ棺饔煤?，能夠恢?fù)原狀的形變叫彈性形變，課本中提到的形變，一般都是指彈性形變。（ 1 ）彈力產(chǎn)生的條件： 物體直接相互接觸； 物體發(fā)生彈性形變（ 2）彈力的方向：跟物體恢復(fù)形狀的方向相同一般情況：凡是支持物對(duì)物體的支持力，都是支持物因發(fā)生形變而對(duì)物體產(chǎn)生的彈力；支持力的方向總是垂直于支持面并指向被支持的物體一般情況：凡是一根線（或繩）對(duì)物體的拉力，都是這根線（或繩）因?yàn)榘l(fā)生形變而對(duì)物體產(chǎn)生的彈力；拉力的方向總是沿線（或繩

2、）的方向 TOC o 1-5 h z 桿一端受的彈力方向不一定沿桿的方向。彈力方向的特點(diǎn)：由于彈力的方向跟接觸面垂直，面面結(jié)觸、點(diǎn)面結(jié)觸時(shí)彈力的方向都是垂直于接觸面的30（ 3）彈力的大?。号c形變大小有關(guān)，同一物體形變?cè)酱髲椓υ酱髮?duì)有明顯形變的彈簧、橡皮條等物體，彈力的大小可以由胡克定律計(jì)算。胡克定律可表示為（在彈性限度內(nèi)）： F=kx，還可以表示成 F=kx ，即彈簧彈力的改變量和彈簧形變量的改變量成正比。 一根張緊的輕繩上的張力大小處處相等。 可由力的平衡條件或牛頓運(yùn)動(dòng)定律求得彈力方向的判斷方法（ 1 ） 根據(jù)物體的形變方向判斷：彈力方向與物體形變方向相反，作用在迫使這個(gè)物體形變的那個(gè)物體

3、上。 彈簧兩端的彈力方向是與彈簧中心軸線相重合，指向彈簧恢復(fù)原狀方向； 輕繩的彈力方向沿繩收縮的方向，離開(kāi)受力物體； 面與面，點(diǎn)與面接觸時(shí)，彈力方向垂直于面（若是曲面則垂直于切面） 物體 球面與球面的彈力沿半徑方向，且指向受力物體 輕桿的彈力可沿桿的方向，也可不沿桿的方向。（ 2）根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)情況。利用平衡條件或動(dòng)力學(xué)規(guī)律判斷【例題 1】 如圖所示，一根彈性桿的一端固定在傾角為300的斜面上，桿的另一端固定一個(gè)重力為2N 的小球，小球處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，彈性桿對(duì)小球的彈力（）A大小為2N，方向平行于斜面向上B大小為1N，方向平行于斜面向上C大小為D大小為2N，方向垂直于斜面向上 2N，方向豎直向

4、上角的輕桿，桿的另一端固定一個(gè)質(zhì)量為2】如圖所示，小車上固定著一根彎成m 的小球，試分析下列情況下桿對(duì)球的彈力的大小和方向： 小車靜止；小車以加速度a 水平向右加速運(yùn)動(dòng)。小車以加速度a 水平向左加速運(yùn)動(dòng)？3】如圖所示，輕桿BC一端用鉸鏈固定于墻上，另一端有一小滑輪C，重物系一C 固定在墻上的A 點(diǎn)，滑輪與繩的質(zhì)量及摩擦均不計(jì))A輕桿與豎直墻壁的夾角減小B繩的拉力增大，輕桿受到的壓力減小C繩的拉力不變，輕桿受的壓力減小D繩的拉力不變，輕桿受的壓力不變?nèi)魧⒗K一端從A 點(diǎn)沿墻稍向上AB 2.7m，G 500N ， 求 AB、 BC【 例 題 4】 如 圖 所 示 ， 支 架 ABC， 其 中 AC

5、1.8m ， BC 3.6m ，在 B 點(diǎn)掛一重物，【例題5】原長(zhǎng)為16cm 的輕質(zhì)彈簧，當(dāng)甲、乙兩人同時(shí)用100N 的力由兩端反向拉時(shí)，18cm；若將彈簧一端固定在墻上，另一端由甲一人用200N 的拉，這時(shí)彈簧cm ，此彈簧的勁度系數(shù)為N/m 6】如圖 3-7-3 所示，木塊A與 B 用輕彈簧相連，豎直放在木塊C 上，三A、 B、 C 的質(zhì)量之比是1:2:3. 設(shè)所有接觸面都光滑，當(dāng)沿水平C 的瞬時(shí)，木塊A和 B 的加速度分別是aA=與aB =3-7-19 7】如圖 3-7-17 所示，兩個(gè)勁度系數(shù)分別為k1、 k2的輕彈簧豎直懸掛，下端用光滑細(xì); 滑輪下端掛一重為G 的物體后滑輪下降，求滑

6、輪.【例題8】 a、 b、 c 為三個(gè)物塊，M 、 N 為兩個(gè)輕質(zhì)彈簧，R為跨過(guò)定滑輪圖 3-7-17（）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)9】如圖，兩木塊的的質(zhì)量分別是m1 和m2，兩輕彈簧的勁度系數(shù)分別為k1 和 k2，整個(gè)系處于平衡狀態(tài)，現(xiàn)緩慢向上提上面的木塊直到它剛離開(kāi)（） TOC o 1-5 h z m1gm2gm1gm2gBCDk1k1k2k210】如圖 3-7-6 所示，勁度系數(shù)為k1 的輕質(zhì)彈簧兩端分別與質(zhì)量為m1 、m2 的物塊 1 、

7、 2 拴接，勁度系數(shù)為k2 的輕質(zhì)彈簧上端與物塊2 拴接，（ 不拴接 ） ，整個(gè)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài). 現(xiàn)將物塊1 緩慢地豎. 在此過(guò)程中，物塊2 的重MbNck2, 物塊 1 的重力勢(shì)能增加了.11】如圖 3-7-19 所示，長(zhǎng)度為L(zhǎng) 的光滑鋼絲繞成高度為H 的彈簧，將彈簧豎直放置A由靜止釋放，求經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間B. 12】 (2004 全國(guó)理綜)如圖所示，四個(gè)完全相同的彈簧都處于水平位置，它們的右端受到大小皆為F 的拉力作用，而左端的情況各不相同： 中彈簧的左端固定在墻上， 中彈簧的左端受大小也為F 的拉力作用， 中彈簧的左端拴一小物塊，物塊在光滑的桌面上滑動(dòng)， 中彈簧的左端拴一小物塊，物塊在有摩擦

8、的桌面上滑動(dòng)。若認(rèn)為彈簧的質(zhì)量都為零，以l1 、 l2、 l3、 l4依次表示四個(gè)彈簧的伸長(zhǎng)量，則有()Al2 l1B l4 l3Cl1 l3Dl2 = l4【例題 13】 . 一個(gè)勁度系數(shù)為k 600N/m的輕彈簧，兩端分別連接著質(zhì)量均為m 15kg 的物體A、 B，將它們豎直靜止地放在水平地面上，如圖1 所示，現(xiàn)加一豎直向上的外力F 在物體A上，使物體 A開(kāi)始向上做勻加速運(yùn)動(dòng)，經(jīng) 0.5s ， B物體剛離開(kāi)地面(設(shè)整個(gè)加速過(guò)程彈簧都處于彈性限度內(nèi)，且g 10m/s2) 。求此過(guò)程中所加外力的最大和最小值?！纠?4】如圖3-7-9 所示，A、 B 兩木塊疊放在豎直輕彈簧上，已知木塊A、 B

9、的質(zhì)量分別為 0.42kg 和 0.40kg ， 彈簧的勁度系數(shù)k 100N /m， 若在 A上作用一個(gè)豎直向上的力F , 使 A由靜止開(kāi)始以0.5m/s2的加速度豎直向上做勻加速運(yùn)動(dòng)(g 10m/s2)求：(1) 使木塊 A 豎直做勻加速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，力F 的最大值;(2) 若木塊由靜止開(kāi)始做勻加速運(yùn)動(dòng)，直到了 0.248J，求這一過(guò)程中F 對(duì)木塊做的功A、 B 分離的過(guò)程中，彈簧的彈性勢(shì)能減少3-7-9例題15、如圖3-7-13 所示，擋板P 固定在足夠高的水平桌面上，物塊A和 B 大小可忽略，它們分別帶有QA和QB的電荷量，質(zhì)量分別為mA和 mB . 兩物塊由絕緣的輕彈簧相連，一 TOC

10、 o 1-5 h z 個(gè)不可伸長(zhǎng)的輕繩跨過(guò)滑輪，一端與 B 連接， 另一端連接輕質(zhì)小鉤. 整個(gè)裝置處于場(chǎng)強(qiáng)為E 、方向水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，A、B 開(kāi)始時(shí)靜止，已知彈簧的勁度系數(shù)為k , 不計(jì)一切摩擦及 A、 B 間的庫(kù)侖力, A、 B 所帶電荷量保持不變，B 不會(huì)碰到滑輪.若在小鉤上掛質(zhì)量為M 的物塊 C 并由靜止釋放，可使物塊A對(duì)擋板P 的壓力恰為零，但不會(huì)離開(kāi)P , 求物塊 C 下降的最大距離h .若 C 的質(zhì)量為2M , 則當(dāng) A剛離開(kāi)擋板P 時(shí) , B 的速度多大?南陽(yáng)一中2016 年秋高三第一次月考圖 3-7-13物理試題 TOC o 1-5 h z 命題人：陳潤(rùn)祥審核人：蔣光春9

11、.18第卷（共48 分）一、選擇題（本題包括12 小題。 1-8 題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，9-12 題有多個(gè)選項(xiàng)正確，全部選對(duì)的得4 分，選對(duì)但不全的得2 分，有選錯(cuò)的得0 分） ）在以下力學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置中，三個(gè)實(shí)驗(yàn)共同用到的物理思想方法是（）B 放大的思想方法A極限的思想方法C控制變量的方法D類比的思想方法2如圖所示，物體靜止在一固定在水平地面上的斜面上，下列說(shuō)法正確的是A物體對(duì)斜面的壓力和斜面對(duì)物體的支持力是一對(duì)平衡力B物體對(duì)斜面的摩擦力和物體重力沿斜面的分力是一對(duì)作用力和反作用力C物體所受重力和斜面對(duì)物體的作用力是一對(duì)平衡力D 物體所受重力可以分解為沿斜面的力和對(duì)斜面的壓力3甲、乙兩球質(zhì)量分別為

12、m1、 m2 ，從同一地點(diǎn)（足夠高）處同時(shí)由靜止釋放。兩球下落過(guò)程所受空氣阻力大小f 僅與球的速率v 成正比，與球的質(zhì)量無(wú)關(guān)，即f kv （ k為正的常量）。兩球的v t 圖象如圖所示。落地前，經(jīng)時(shí)間t0 兩球的速度都已達(dá)到各自的穩(wěn)定值v1 、v2 。則下列判斷正確的是A釋放瞬間甲球加速度較大m1 v2 m2v1C甲球質(zhì)量大于乙球D t0 時(shí)間內(nèi)兩球下落的高度相等4 如圖所示，一根輕桿的兩端固定兩個(gè)質(zhì)量均為m 的相同小球A、 B ，用兩根細(xì)繩懸掛在天花板上，虛線為豎直線， 30， 60，則輕桿對(duì)A 球的作用力A mg B. 3mg 5某物體在豎直方向上的力F 和重力作用下，由靜止向上運(yùn)動(dòng)，物體

13、動(dòng)能隨位移變化圖象如圖所示，已知0 h1 段 F 不為零，h1 h2 段F=0，則關(guān)于功率下列說(shuō)法正確的是A 0 h2 段，重力的功率一直增大B 0 h1 段， F 的功率可能先增大后減小C 0 h2 段，合力的功率可能先增大后減小D h1 h2 段，合力的功率可能先增大后減小6一質(zhì)量為M 的探空氣球在勻速下降，若氣球所受浮力F 始終保持不變，氣球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受阻力僅與速率有關(guān)，重力加速度為g現(xiàn)欲使該氣球以同樣速率勻速上升，則需從氣球吊籃中減少的質(zhì)量為A. 2(M Fg )2FB. M g C. 2 M gD.07如圖所示，一根細(xì)線下端拴一個(gè)金屬小球P，細(xì)線的上端固定在金屬塊Q 上， Q 放

14、在帶小孔（小孔光滑）的水平桌面上，小球在某一水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)（圓錐擺）?，F(xiàn)使小球改到一個(gè)更高一些的水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)（圖中P 位置） ，兩次金屬塊 Q 都靜止在桌面上的同一點(diǎn)，則后一種情況與原來(lái)相比較，下面的判斷中正確的是細(xì)線所受的拉力變小A小球P 運(yùn)動(dòng)的角速度變小B 小球 P 運(yùn)動(dòng)的角速度變小C Q 受到桌面的靜摩擦力變大D Q受到桌面的支持力變大8如圖所示，一鐵球用細(xì)線懸掛于天花板上，靜止垂在桌子的邊緣，懸線穿過(guò)一光盤的中間孔，手推光盤在桌面上平移，光盤帶動(dòng)懸線緊貼著桌子的邊緣以水平速度勻速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)光盤由A 位置運(yùn)動(dòng)到圖中虛線所示的位置時(shí)，懸線與豎直方向的夾角為，此時(shí)鐵球A豎直方

15、向速度大小為v cos B豎直方向速度大小為vsinC豎直方向速度大小為v tanD相對(duì)于地面的速度大小為v9如圖所示，長(zhǎng)木板A 放在光滑的水平地面上，物體B 以水平速度v0 沖上 A 后，由于摩擦作用，最后相對(duì)木板A 靜止。則關(guān)于此過(guò)程，下列說(shuō)法正確的是A摩擦力對(duì)木板A 做的功等于物體B 克服摩擦力做的功B 物體B 克服摩擦力做的功等于系統(tǒng)內(nèi)能的增加量C物體B 動(dòng)能的減少量等于其克服摩擦力做的功D. 物體 B 支能的減少量等于摩擦力對(duì)木板A 做的功與系統(tǒng)因摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能之和y x2 6（單位：物塊從水平臺(tái)上1 sC小物塊剛到P 點(diǎn)時(shí)速度方向與水平方向夾角的正切值等于D 小物塊剛到P 點(diǎn)時(shí)速度

16、的大小為10 m/s10如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為0.4 kg 的小物塊從高h(yuǎn) 0.05 m 的坡面頂端由靜止釋放，滑到水平臺(tái)上，滑行一段距離后，從邊緣O 點(diǎn)水平飛出，擊中平臺(tái)右下側(cè)擋板上的P點(diǎn)?，F(xiàn)以O(shè) 為原點(diǎn)在豎直面內(nèi)建立如圖所示的平面直角坐標(biāo)系，擋板的形狀滿足方程m）， 不計(jì)一切摩擦和空氣阻力，g 10 m/s2，O 點(diǎn)飛出的速度大小為1 m/s B 小物塊從11 在大型物流貨場(chǎng)，廣泛應(yīng)用著傳送帶搬運(yùn)貨物。如圖甲所示，與水平面傾斜的傳送帶以恒定速率運(yùn)動(dòng)，皮帶始終是繃緊的，將m 1 kg 的貨物放在傳送帶上的A 處，經(jīng)過(guò) 1.2 s 到達(dá)傳送帶的B 端。 用速度傳感器測(cè)得貨物與傳送帶的速度v 隨時(shí)

17、間 t 變化圖象如圖乙所示，已知重力加速度g 10 m/s2，由v-t 圖可知 （ ） TOC o 1-5 h z A A、 B 兩點(diǎn)的距離為2.4 m B 貨物與傳送帶的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5C貨物從A 運(yùn)動(dòng)到 B 過(guò)程中，傳送帶對(duì)貨物做功大小為12.8 JD 貨物從A 運(yùn)動(dòng)到 B 過(guò)程中，貨物與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量為4.8 J12如圖a 所示，小物體從豎直彈簧上方離地高h(yuǎn)1 處由靜止釋放，其動(dòng)能Ek 與離地高度 h 的關(guān)系如圖b 所示。其中高度從h1 下降到h2，圖象為直線，其余部分為曲線，h3 對(duì)應(yīng)圖象的最高點(diǎn)，輕彈簧勁度系數(shù)為k，小物體質(zhì)量為m，重力加速度為g。以下說(shuō)法正確的是A小物體下降至高度h3 時(shí)，彈簧形變量為0B 小物體下落至高度h5 時(shí)，加速度最大 3 （ 6 分）為了探究質(zhì)量一定時(shí)加速度與力的關(guān)系，一同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置。其中 M 為帶滑輪的小車的質(zhì)量，m 為砂和砂桶的質(zhì)量。（滑輪質(zhì)量不計(jì)）1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，一定要進(jìn)行的操作是A 用天平測(cè)出砂和砂桶的質(zhì)量。B 將帶滑輪的長(zhǎng)木板右端墊高，以平衡摩