20xx滬科版高中物理必修一32《彈力》-預覽頁
【正文】 方向一定垂直該平面且指向受力物體，如該例① . ② 若接觸面為點面接觸，則彈力方向一定垂直該平面且指向受力物體，如該例② . ③ 若接觸面為點線接觸，則彈力方向一定垂直該線且指向受力物體，如該例③中 F1. ④ 若接觸面為點點接觸，則彈力方向一定垂直過定點的切面且指向受力物體．如該例③中 F2和該例④ . ⑤ 繩拉力的方向總是沿繩且指向繩收縮方向． ①～④可歸納為：壓力或支持力的方向，總是與接觸面 (或切面 )垂直，且指向受力物體 . 1．胡克定律的內(nèi)容 在彈性限度內(nèi)，彈簧的彈力大小跟彈簧的形變量成正比即 F＝ kx. 其中 x是彈簧的伸長量或壓縮量； k稱為彈簧的勁度系數(shù)，簡稱勁度，單位是 N/m. 2．胡克定律的成立是有條件的，就是彈簧發(fā)生 “彈性形變 ”，即必須在彈性限度內(nèi)． 3． F＝ kx中的 x是彈簧的形變量，是彈簧伸長 (或縮短 )的長度，而不是彈簧的長度． 胡克定律 4．彈簧的勁度系數(shù) k，它表示了彈簧固有的力學性質(zhì)，大小由彈簧本身的物理條件決定，如材料、長度、截面積等． 5．在應用 F＝ kx時，要把各物理量的單位統(tǒng)一到國際單位制中． 6．公式 ΔF＝ kΔx可作為胡克定律的推論使用，式中 ΔF、 Δx分別表示彈力變化量和形變變化量． 【 例 4】 豎直懸掛的彈簧下端，掛一重為 4 N的物體時，彈簧長度為 12 cm；掛重為 6 N的物體時，彈簧長度為 13 cm，則彈簧原長為 ______cm，勁度系數(shù)為 ______N/m. 解析 ：彈簧上懸掛重物時彈簧要伸長，由胡克定律知：彈簧上的彈力與彈簧的伸長量成正比，即 F＝ kx，其中 k為彈簧的勁度系數(shù)， x為彈簧伸長量，數(shù)值上等于伸長后的總長度 L減去原長 L0，即 x＝ L－L0，改變懸掛重物的質(zhì)量，伸長量發(fā)生變化，這樣可以列出兩個方程，可通過解方程組求出彈簧原長和勁度系數(shù)． 設彈簧的原長為 L0，勁度系數(shù)為 k，設掛 G1＝ 4 N重物時彈簧的長度為 L1；掛 G2＝ 6 N的重物時彈簧的長度為 L2，則 L1＝ 12 cm， L2＝ 13 cm，由胡克定律得 G1＝ k(L1－ L0)， G2＝ k(L2－ L0) 代入數(shù)據(jù)解得： L0＝ 10 cm， k＝ 200 N/m. 即彈簧原長為 10 cm，彈簧勁度系數(shù)為 200 N/m. 答案 ： 10 200 題后反思 ：深刻理解 F＝ kx中的各個物理量， k為勁度系數(shù) x為伸長量 (壓縮量 )，再根據(jù)物體的狀態(tài)進行分析，即可求出待求物理量． 如圖 3－ 2－ 11所示，彈簧的勁度系數(shù)為 k，小球重為 G，平衡時球在 A位置，今用力 F將小球向下拉長 x至 B位置，則此時彈簧的彈力為 ( ) 圖 3211 A． kx B． kx＋ G C． G－ kx D．以上都不對 答案 ： B 【 例 5】 如圖 3－ 2－ 12所示，物體 A靠在豎直墻面上，在力 F作用下， A、 B兩個物體都保持靜止狀態(tài)．則關于 A、 B兩個物體間及墻面間彈力的說法正確的是 ( ) A． A、 B兩個物體間只是接觸，沒有彈力 綜合 1
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