20xx粵教版高中物理必修一31探究形變與彈力的關(guān)系(編輯修改稿)
2024-12-25 14:07 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 2) 彈力與彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系可用 F － x 圖象表示，如圖 3 － 1－ 4 所示． k ＝Δ FΔ x. ( 3) 適用條件：在彈性限度內(nèi)． 三、力的圖示和力的示意圖比較 步驟 力的圖示 力的示意圖 1 選定標(biāo)度 ( 用某一長(zhǎng)度表示多少牛的力 ) 無需選標(biāo)度 2 從作用點(diǎn)開始沿力的方向畫一線段，根據(jù)選定的標(biāo)度和力的大小按比例確定線段長(zhǎng)度 從作用點(diǎn)開始沿力的方向畫一適當(dāng)長(zhǎng)度線段即可 3 在線段的末端標(biāo)出箭頭，表示方向 在線段末端標(biāo)出箭頭，表示方向 特別提醒 ( 1) 一個(gè)力一定同時(shí)存在施力物體和受力物體． ( 2) 在同一物體上畫幾個(gè)力的圖示時(shí)，必須選取同一標(biāo)度． 【典例 1 】 在圖 3 － 1 － 5 所示圖中畫出物體 P 受到的各接觸點(diǎn)或面對(duì)它的彈力的示意圖，其中甲、乙、丙中物體 P 處于靜止?fàn)顟B(tài)，丁中物體 P ( 即球 ) 在水平面上勻速滾動(dòng)． 圖 3 － 1 － 5 解析 甲屬于繩的拉力，應(yīng)沿繩指向繩收縮的方向，因此彈力方向沿繩向上；乙中 A點(diǎn)屬于點(diǎn)與球面相接觸，彈力應(yīng)垂直于球面的切面斜向上，必過球心 O， B點(diǎn)屬于點(diǎn)與面相接觸，彈力應(yīng)垂直于面斜向上；丙中 A、 B兩點(diǎn)都是球面與平面相接觸，彈力應(yīng)垂直于水平面，且必過球心，所以 A處彈力方向水平向右， B處彈力垂直于斜面向左上方，且都過球心；丁中小球 P不管運(yùn)動(dòng)與否，都是屬于平面與球面相接觸，彈力應(yīng)垂直于水平面，且過球心，即向上． 答案 它們所受彈力的示意圖如圖所示． 借題發(fā)揮 ( 1) 當(dāng)面 ( 或曲面 ) 接觸，彈力垂直于面． ( 2) 繩上彈力沿繩并指向繩收縮方向． ( 3) 與球面接觸的彈力方向延長(zhǎng)線或反向延長(zhǎng)線過球心． 【變式 1 】 作出下圖 3 － 1 － 6 中物塊、球等受到各接觸面作用的彈力示意圖． 圖 3 － 1 － 6 解析 分析此類問題的關(guān)鍵是確定接觸面，對(duì)于點(diǎn) — 面接觸 ，面 — 面接觸類問題容易確定，這里出現(xiàn)的面即為接觸面；對(duì)于點(diǎn) — 弧面接觸，過接觸點(diǎn)的弧面的切面即為接觸面．各物體所受彈力如下圖所示． 答案 見解析圖． 【典例 2 】 某同學(xué)在豎直懸掛的彈簧下加掛鉤碼，做實(shí)驗(yàn)探究彈力與彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系．下表是該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)．實(shí)驗(yàn)時(shí)彈力始終未超過彈性限度，彈簧很輕，自身質(zhì)量可以不計(jì) . 砝碼質(zhì)量 m /g 0 30 60 90 120 150 彈簧總長(zhǎng)度 l /c m 6. 0 7. 2 8. 3 9. 5 10 .6 1 1. 8 ( 1) 根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中作出彈力 F 跟彈簧伸長(zhǎng)量 x 關(guān)系的圖象． ( 2) 根據(jù)圖象計(jì)算彈簧的勁度系數(shù)． ( g 取 10 N / k g ) 解析 未掛砝碼時(shí)，彈簧保持原長(zhǎng)，則彈簧原長(zhǎng)為 c m ＝ m ．根據(jù)題目中的數(shù)據(jù)，可分別求出拉力不同時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量． ( 1) 各物理量采用國(guó)際單位，數(shù)據(jù)見下表，再根據(jù)表中數(shù)據(jù)描點(diǎn)并連線，如下圖所示 . 彈簧伸長(zhǎng)量 x /m 彈力 F /N 0 0 ( 2) 根據(jù)圖象 ( 或表中
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