第1課時力重力彈力(編輯修改稿)
2024-08-28 17:48 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 即解除所研究處的接觸，看物體的運動狀態(tài)是否改變．若不變，則說明無彈力；若改變，則說明有彈力． 2．分析主動力和運動狀態(tài)是判斷彈力有無的金鑰匙．分析主動力就是分析沿彈力所在直線上，除彈力以外其它力的合力．看該合力是否滿足給定的運動狀態(tài)，若不滿足，則存在彈力，若滿足，則不存在彈力． 如下圖所示，已知小球靜止，甲中的細線豎直，乙中的細線傾斜，試判斷圖中小球所受彈力的方向． 【 解析 】 小球除受重力外，還受其他力的作用 ,甲、乙兩圖中均可采用“假設(shè)法”分析：在兩圖中，若去掉細線，則小球?qū)⑾禄蕛杉毦€中均有沿線方向的拉力；在甲圖中若去掉斜面體，小球仍能在原位置保持靜止?fàn)顟B(tài)，故甲球不受斜面的彈力；在乙圖中若去掉斜面體，則小球不會在原位置靜止，故乙球受斜面的彈力． 【 答案 】 甲圖中小球受細線向上的拉力；乙圖中小球受細線斜向上的拉力和垂直斜面的彈力． 【點評】 (1)細線、支撐面是重要的物理模型，應(yīng)加以重視 (2)假設(shè)法分析問題，在以后經(jīng)常用到． 車內(nèi)放一質(zhì)量為 m的光滑球，試分析在下列兩種情況下球各受幾個彈力作用？ (1)小車向右做勻速直線運動． (2)小車向右以加速度 a做勻加速直線運動． 【 解析 】 (1)當(dāng)小車做勻速直線運動時，水平、豎直方向所受合力均為零，故車壁對球無彈力，車底對球有彈力，故球受一個彈力． (2)當(dāng)球向右做加速運動時，豎直方向受力平衡： FN1＝ mg，水平方向，由牛頓第二定律得 FN2＝ ma，故受兩個彈力． 【 答案 】 見解析 接觸方式 類型 方向 示意圖 面與面 垂直公共接觸面 點與面 過點垂直于面 點與點 垂直于公切面 二、幾種常見模型的彈力方向 輕繩 沿繩收縮方向 輕桿 可沿桿 可不沿桿 輕彈簧 沿彈簧軸線方向 類型 方向 示意圖 如右圖所示，質(zhì)量分布不均勻的圓球放在支架上， O為圓點， O′為球的重心，試作出球所受彈力的示意圖． 【 解析 】 相接觸物體間的彈力，應(yīng)與接觸面垂直，本題中的彈力，應(yīng)過接觸點與該處球的切面垂直，即過接觸點指向球心，兩彈力的示意圖如右圖所示． 【 答案 】 見解析 【 點評 】 本題中小球受的彈力指向球心，易誤認為彈力的方向指向球的重心．由解析可知，彈力的方向與重心位置無關(guān)． 街道兩旁路燈如右圖所示，試分析各燈所受桿的彈力方向． 【 解析 】 由于燈都處于平衡狀態(tài)，根據(jù)二力平衡條件知，桿對燈的作用力方向跟重力的方向相反，豎直向上，且作用力的大小與重力的大小相等，所以燈受桿的作用力豎直向上、大小等于 A、 C的桿的彈力不沿桿的方向，而支撐燈 B的桿的彈力沿桿的方向． 【 答案 】 見解析 三、彈力大小的計算 對彈簧而言，彈簧彈力 F＝ kx，特別注意其中的x為彈簧的形變量，而不是彈簧的長度，彈簧如果處于伸長狀態(tài)，則 x＝ l－ l0；彈簧如果處于壓縮狀態(tài)，則 x＝ l0－ l，其中 l0為彈簧原長．對非彈簧彈力的問題，通常根據(jù)物體的受力情況，由力的平衡條件或牛頓第二定律求解，這類問題在后續(xù)復(fù)習(xí)中有相關(guān)例析， 這里只舉例分析彈簧彈力的計算． 如右圖所示，兩物體重力分別為 G G2，兩彈簧勁度系數(shù)分別為 k k2，彈簧兩端分別與物體和地面相連．用豎直向上的力緩慢向上拉 G2，最后平衡時拉力 F=G1+2G2，求該過程兩個物體高度的增量 Δh1和 Δh2. 【解析】 “ 最后平衡時向上的拉力 F = G1+2G2”設(shè)后來兩彈簧的伸長量分別為 x 1 ′， x 2 ′. 原來兩彈簧的壓縮量分別為 x1， x2. 無拉力 F 時， x1=G1
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