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，對跟它接觸的物體會產(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在外力停止作用后，能夠恢復(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：凡是支持物對物體的支持力，都是支持物因發(fā)生形變而對物體產(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）對物體的拉力，都是這根線（或繩）因為發(fā)生形變而對物體產(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：由于彈力的方向跟接觸面垂直，面面結(jié)觸、點面結(jié)觸時彈力的方向都是垂直于接觸面的30（ 3）彈力的大小：與形變大小有關(guān)，同一物體形變越大彈力越大對有明顯形變的彈簧、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動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，作用在迫使這個物體形變的那個物體

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，離開受力物體； 面與面，點與面接觸時，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)物體的運動情況。利用平衡條件或動力學(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重力為2N 的小球，小球處于靜止狀態(tài)時，彈性桿對小球的彈力（）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 水平向右加速運動。小車以加速度a 水平向左加速運動？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，滑輪與繩的質(zhì)量及摩擦均不計)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 點掛一重物，【例題5】原長為16cm 的輕質(zhì)彈簧，當甲、乙兩人同時用100N 的力由兩端反向拉時，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，當沿水平C 的瞬時，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，兩個勁度系數(shù)分別為k1、 k2的輕彈簧豎直懸掛，下端用光滑細; 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 為三個物塊，M 、 N 為兩個輕質(zhì)彈簧，R為跨過定滑輪圖 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（） 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 ） ，整個系統(tǒng)處于平衡狀態(tài). 現(xiàn)將物塊1 緩慢地豎. 在此過程中，物塊2 的重MbNck2, 物塊 1 的重力勢能增加了.11】如圖 3-7-19 所示，長度為L 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)多長時間B. 12】 (2004 全國理綜)如圖所示，四個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， 中彈簧的左端拴一小物塊，物塊在有摩擦

8、的桌面上滑動。若認為彈簧的質(zhì)量都為零，以l1 、 l2、 l3、 l4依次表示四個彈簧的伸長量，則有()Al2 l1B l4 l3Cl1 l3Dl2 = l4【例題 13】 . 一個勁度系數(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開始向上做勻加速運動，經(jīng) 0.5s ， B物體剛離開地面(設(shè)整個加速過程彈簧都處于彈性限度內(nèi)，且g 10m/s2) 。求此過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上作用一個豎直向上的力F , 使 A由靜止開始以0.5m/s2的加速度豎直向上做勻加速運動(g 10m/s2)求：(1) 使木塊 A 豎直做勻加速運動的過程中，力F 的最大值;(2) 若木塊由靜止開始做勻加速運動，直到了 0.248J，求這一過程中F 對木塊做的功A、 B 分離的過程中，彈簧的彈性勢能減少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 個不可伸長的輕繩跨過滑輪，一端與 B 連接， 另一端連接輕質(zhì)小鉤. 整個裝置處于場強為E 、方向水平向左的勻強電場中，A、B 開始時靜止，已知彈簧的勁度系數(shù)為k , 不計一切摩擦及 A、 B 間的庫侖力, A、 B 所帶電荷量保持不變，B 不會碰到滑輪.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對擋板P 的壓力恰為零，但不會離開P , 求物塊 C 下降的最大距離h .若 C 的質(zhì)量為2M , 則當 A剛離開擋板P 時 , B 的速度多大?南陽一中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 題只有一個選項正確，9-12 題有多個選項正確，全部選對的得4 分，選對但不全的得2 分，有選錯的得0 分） ）在以下力學(xué)實驗裝置中，三個實驗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，下列說法正確的是A物體對斜面的壓力和斜面對物體的支持力是一對平衡力B物體對斜面的摩擦力和物體重力沿斜面的分力是一對作用力和反作用力C物體所受重力和斜面對物體的作用力是一對平衡力D 物體所受重力可以分解為沿斜面的力和對斜面的壓力3甲、乙兩球質(zhì)量分別為

12、m1、 m2 ，從同一地點（足夠高）處同時由靜止釋放。兩球下落過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)時間t0 兩球的速度都已達到各自的穩(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質(zhì)量均為m 的相同小球A、 B ，用兩根細繩懸掛在天花板上，虛線為豎直線， 30， 60，則輕桿對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，由靜止向上運動，物體

13、動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，氣球在運動過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，一根細線下端拴一個金屬小球P，細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)做勻速圓周運動（圓錐擺）?，F(xiàn)使小球改到一個更高一些的水平面上做勻速圓周運動（圖中P 位置） ，兩次金屬塊 Q 都靜止在桌面上的同一點，則后一種情況與原來相比較，下面的判斷中正確的是細線所受的拉力變小A小球P 運動的角速度變小B 小球 P 運動的角速度變小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，一鐵球用細線懸掛于天花板上，靜止垂在桌子的邊緣，懸線穿過一光盤的中間孔，手推光盤在桌面上平移，光盤帶動懸線緊貼著桌子的邊緣以水平速度勻速運動，當光盤由A 位置運動到圖中虛線所示的位置時，懸線與豎直方向的夾角為，此時鐵球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相對于地面的速度大小為v9如圖所示，長木板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，最后相對木板A 靜止。則關(guān)于此過程，下列說法正確的是A摩擦力對木板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：物塊從水平臺上1 sC小物塊剛到P 點時速度方向與水平方向夾角的正切值等于D 小物塊剛到P 點時速度

16、的大小為10 m/s10如圖所示，一個質(zhì)量為0.4 kg 的小物塊從高h 0.05 m 的坡面頂端由靜止釋放，滑到水平臺上，滑行一段距離后，從邊緣O 點水平飛出，擊中平臺右下側(cè)擋板上的P點?，F(xiàn)以O(shè) 為原點在豎直面內(nèi)建立如圖所示的平面直角坐標系，擋板的形狀滿足方程m）， 不計一切摩擦和空氣阻力，g 10 m/s2，O 點飛出的速度大小為1 m/s B 小物塊從11 在大型物流貨場，廣泛應(yīng)用著傳送帶搬運貨物。如圖甲所示，與水平面傾斜的傳送帶以恒定速率運動，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 1.2 s 到達傳送帶的B 端。 用速度傳感器測得貨物與傳送帶的速度v 隨時

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 兩點的距離為2.4 m B 貨物與傳送帶的動摩擦因數(shù)為0.5C貨物從A 運動到 B 過程中，傳送帶對貨物做功大小為12.8 JD 貨物從A 運動到 B 過程中，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h1 處由靜止釋放，其動能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 對應(yīng)圖象的最高點，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。以下說法正確的是A小物體下降至高度h3 時，彈簧形變量為0B 小物體下落至高度h5 時，加速度最大 3 （ 6 分）為了探究質(zhì)量一定時加速度與力的關(guān)系，一同學(xué)設(shè)計了如圖所示的實驗裝置。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）1）實驗時，一定要進行的操作是A 用天平測出砂和砂桶的質(zhì)量。B 將帶滑輪的長木板右端墊高，以平衡摩