浙江版2025版高考物理總復習第二單元相互作用物體平衡第4講重力彈力教案

PAGEPAGE24其次單元相互作用物體平衡題目分值真題考點設(shè)題情境考查角度歸納常見的三種力、受力分析力的合成與分解、共點力的平衡2024浙江7月,33升力、空氣阻力飛機受力分析(1)結(jié)合物體的平衡條件考查彈力、摩擦力(2)靜摩擦力和滑動摩擦力轉(zhuǎn)換過程中摩擦力的變更(3)力的合成與分解(4)靜態(tài)平衡和動態(tài)平衡問題2024浙江7月,103共點力平衡坐氦氣球清潔天眼2024浙江1月,23相互作用力2024浙江4月,63彈力和摩擦力撐桿劃船2024浙江4月,113共點力平衡、力的合成繩環(huán)套桿2024浙江11月,113摩擦力沙堆體積命題規(guī)律與趨勢本單元主要考查相互作用的基本概念和共點力平衡,主要涉及重力、彈力、摩擦力的基本性質(zhì)以及共點力平衡相關(guān)學問。主要體現(xiàn)在以下幾方面:(1)對物體的受力分析;(2)對摩擦力的基本概念及應(yīng)用考查較多,包括滑動摩擦力與靜摩擦力;(3)本單元考查肯定的數(shù)學分析實力,比如共點力平衡方程、立體思維等。備考方法與策略(1)本單元涉及的學問是中學物理的重要基礎(chǔ),包含很多思想方法,它的應(yīng)用幾乎貫穿整個中學物理。所以,不能因為本單元內(nèi)容獨立考查的較少而有所忽視,恰恰相反,肯定要下大力氣扎扎實實地學好本單元的學問與方法,形成解決物理問題的基本思路。(2)牢記基礎(chǔ)學問,嫻熟基本方法,明確基本題型。盡量多地積累不同物體、不同環(huán)境、不同運動形式下的應(yīng)用類型及有效解決問題的方法。明確物體的平衡條件、臨界條件,駕馭好函數(shù)法、圖像法、極限法、隔離法、整體法等解題方法。利用好力的合成法、分解法、相像三角形法、矢量三角形法、正交分解法處理力的矢量問題。(3)多視察生活實際中的有關(guān)力或平衡的現(xiàn)象和實例,有應(yīng)用物理學問分析探究這些生活現(xiàn)象或?qū)嵗囊庾R,多培育立體思維分析實力。

第4講重力、彈力一、力重力1.力是物體與物體之間的①相互作用,力的作用效果是變更物體的運動狀態(tài)和使物體發(fā)生形變。

2.力的三要素:大小、方向、作用點。3.重力(1)產(chǎn)生:由于地球?qū)ξ矬w的吸引而使物體受到的力。(2)大小:②mg。

(3)g的變更:重力加速度g隨緯度的增大而③增大,隨高度的增大而④減小;

(4)方向:⑤豎直向下。

(5)重心:其位置與物體的⑥質(zhì)量分布和形態(tài)有關(guān)。

二、彈力1.定義:干脆接觸的物體間由于發(fā)生①彈性形變而產(chǎn)生的力。

2.產(chǎn)生條件:②干脆接觸和③彈性形變。

3.方向:與施力物體形變的方向④相反。如繩子拉力方向總是沿著繩且指向⑤繩收縮的方向;壓力或支持力的方向總是垂直于支持面且指向⑥被壓或被支持的物體。

4.大小(1)一般狀況下依據(jù)物體運動狀態(tài),利用平衡條件或牛頓運動定律來求解。(2)彈簧彈力可由胡克定律來求解,公式為F=⑦kx,其中k是指由彈簧本身特性確定的物理量,叫勁度系數(shù),其大小與彈簧的粗細、長度、材料、匝數(shù)等因素有關(guān)。

1.推斷下列說法對錯。(1)自由下落的物體所受重力為零。 (?)(2)重力的方向不肯定指向地心。 (√)(3)彈力肯定產(chǎn)生在相互接觸的物體之間。 (√)(4)相互接觸的物體間肯定有彈力。 (?)(5)F=kx中“x”表示彈簧形變后的長度。 (?)(6)彈簧的形變量越大,勁度系數(shù)越大。 (?)(7)彈簧的勁度系數(shù)由彈簧自身性質(zhì)確定。 (√)2.(多選)(人教版必修1P52圖3.1-4改編)如圖所示,兩輛車在以相同的速度做勻速直線運動,依據(jù)圖中所給信息和所學學問你可以得出的結(jié)論是 ()A.物體各部分都受重力作用,但可以認為物體各部分所受重力集中于一點B.重力的方向總是垂直向下的C.物體重心的位置與物體形態(tài)和質(zhì)量分布有關(guān)D.力是使物體運動的緣由答案AC3.(人教版必修1P56第2題改編)在四個圖中畫出物體A所受彈力的示意圖。答案如圖所示4.(人教版必修1P56第3題改編)一根輕彈簧在10.0N的拉力作用下,長度由原來的5.00cm伸長為6.00cm。(1)當這根彈簧長度為4.20cm時,受到的壓力多大?(2)當彈簧受到15N的拉力時,彈簧的長度是多少?答案(1)8.0N(2)6.5cm

考點一關(guān)于重力、彈力的判定與方向1.[重力的理解]關(guān)于重力,下列說法正確的是 ()A.重力就是地球?qū)ξ矬w的吸引力B.只有靜止的物體才受到重力C.物體在地球上無論運動狀態(tài)如何,都受到重力的作用D.豎直懸掛的物體受到的重力就是它拉緊豎直懸繩的力答案C重力是地球?qū)ξ矬w吸引力的一個分力,其另一分力供應(yīng)物體隨地球自轉(zhuǎn),繞地軸做勻速圓周運動的向心力,故A錯;地球上一切物體都要受到地球的吸引,都受到重力的作用,與運動狀態(tài)無關(guān),故B錯,C對;物體受到的重力與它拉緊豎直懸繩的力是性質(zhì)完全不同的兩個力,前者是重力,后者是彈力,兩力的施力物體和受力物體都不同,故D錯。2.[重心推斷]如圖所示,是陜西西安半坡村出土的盛水陶罐(也稱為欹器),它的特點是底尖、腹大、口小。穿入繩子(系繩的耳環(huán)設(shè)在瓶腹稍靠下的部位),將空的欹器懸掛起來靜止時,發(fā)覺整個容器無法正立而是略有傾斜(如圖所示)。往其中注入適量的水(一半水左右)后,發(fā)覺整個容器正立了,保持豎直狀態(tài);若注入水太滿,容器會自動傾倒,將多余的水倒出。關(guān)于以上幾個狀態(tài)時容器重心的變更,下列說法正確的是 ()A.讓未裝水的欹器直立時,它的重心略低于耳環(huán)B.裝一半水時的欹器,重心略高于耳環(huán)C.裝一半水時的欹器,重心略低于耳環(huán)D.裝滿水時的欹器重心最低答案C未裝水的欹器直立時,容器無法正立而是略有傾斜,說明它的重心略高于耳環(huán),故A錯誤;裝一半水時的欹器,整個容器正立了,說明重心略低于耳環(huán),故B錯誤,C正確;裝滿水時的欹器會自動傾倒,說明其重心最高,故D錯誤。3.[彈力形變物體的推斷](多選)玩具汽車停在模型橋面上,如圖所示,下列說法正確的是 ()A.橋面受向下的彈力,是因為汽車發(fā)生了彈性形變B.汽車沒有發(fā)生形變,所以汽車不受彈力C.汽車受向上的彈力,是因為橋梁發(fā)生了彈性形變D.汽車受向上的彈力,是因為汽車發(fā)生了彈性形變答案AC彈性形變指物體形變之后撤去外力能完全復原原來形態(tài)的形變,橋面受到向下的彈力,是因為汽車發(fā)生了彈性形變,選項A正確,B錯誤;汽車受到向上的彈力,是因為橋梁發(fā)生了彈性形變,選項C正確,D錯誤。4.[胡克定律]兩根勁度系數(shù)分別為k1和k2的輕質(zhì)彈簧a、b串接在一起,a彈簧的一端固定在墻上,如圖所示,起先時彈簧均處于原長狀態(tài),現(xiàn)用水平力F作用在b彈簧的P端向右拉動彈簧,已知a彈簧的伸長量為L,則 ()A.b彈簧的伸長量也為LB.b彈簧的伸長量為kC.P端向右移動的距離為2LD.P端向右移動的距離為1+k答案B兩根輕彈簧串接在一起,彈力大小相等,依據(jù)胡克定律F=kx得x與k成反比,則得F=k1L=k2L',解得b彈簧的伸長量為L'=k1Lk2,故A錯誤,B正確。P端向右移動的距離等于兩根彈簧伸長量之和,即L+k1Lk2=(1+k1考點二彈力的分析與計算例1如圖所示,小車上固定著一根彎成θ角的曲桿,桿的另一端固定著一個質(zhì)量為m的球。重力加速度為g,求下列狀況下桿對球的彈力的大小和方向:(1)小車靜止;(2)小車以加速度a水平向右運動。答案(1)mg方向豎直向上(2)mg2+a2彈力與豎直方向夾角的正切值tan解析(1)小車靜止時,球受到兩個力的作用:重力和桿的彈力,依據(jù)平衡條件知,桿對球的彈力大小等于球的重力,方向豎直向上。(2)選小球為探討對象。小車以加速度a向右運動時,小球所受重力和桿的彈力的合力方向肯定水平向右,此時,彈力F的方向肯定指向右上方,只有這樣,才能保證小球在豎直方向上保持平衡,水平方向上具有向右的加速度。假設(shè)小球所受彈力方向與豎直方向的夾角為α(如圖),依據(jù)牛頓其次定律有Fsinα=ma,Fcosα=mg。解得F=mg2+a2,tan拓展1:小車如何運動時,彈力的方向才沿桿的方向?答案見解析解析當小車水平向右的加速度為a=gtanθ時,彈力的方向沿桿斜向上,此時小車可能向右勻加速運動,也可能向左勻減速運動。拓展2:試比較一下繩、桿、彈簧的彈力方向,它們各自有何特點?答案見解析解析繩只能發(fā)生拉伸形變,故繩只能產(chǎn)生沿繩伸長方向的拉力;彈簧可以發(fā)生拉伸形變,也可以發(fā)生壓縮形變,故彈簧可以產(chǎn)生沿彈簧方向的拉力,也可以產(chǎn)生沿彈簧方向的支持力;桿既可以發(fā)生拉伸形變,也可以發(fā)生壓縮形變,還可以發(fā)生彎曲形變,故桿可產(chǎn)生沿桿方向的拉力和支持力,也可以產(chǎn)生不沿桿方向的彈力。解題感悟例題及相關(guān)延長思索旨在讓考生相識到,物體的運動狀態(tài)不同,以及輕繩、輕桿、輕彈簧等模型發(fā)生的形變不同,使得產(chǎn)生的彈力不同,相應(yīng)的計算方法也不同:①依據(jù)胡克定律計算;②依據(jù)力的平衡條件計算;③依據(jù)牛頓其次定律計算;④依據(jù)動能定理計算。1.[輕彈簧彈力的計算]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均為F的水平拉力作用,而左端的狀況各不相同:①彈簧的左端固定在墻上;②彈簧的左端受大小也為F的水平拉力作用;③彈簧的左端拴一小物塊,物塊在光滑的桌面上滑動;④彈簧的左端拴一小物塊,物塊在有摩擦的桌面上滑動。若認為彈簧質(zhì)量都為零,以L1、L2、L3、L4依次表示四個彈簧的伸長量,則有 ()A.L2>L1B.L4>L3C.L1>L3D.L2=L4答案D彈簧伸長量由彈簧的彈力(F彈)大小確定。由于彈簧質(zhì)量不計,這四種狀況下,F彈都等于彈簧右端拉力F,因而彈簧伸長量均相等,故選項D正確。2.[輕桿彈力的計算](2024浙江桐鄉(xiāng)茅盾中學模擬)如圖所示,一重為10N的球固定在桿AB的上端,用一段繩子水平拉球,使桿發(fā)生彎曲,已知繩的拉力為7.5N,則AB桿對球的作用力 ()A.大小為7.5NB.大小為10NC.方向與水平方向成53°角斜向右下方D.方向與水平方向成53°角斜向左上方答案D對球進行受力分析可得,AB桿對球的作用力和繩子對球的拉力的合力與球的重力等大反向,則AB桿對球的作用力大小F=G2+F拉2=12.5N,A、B錯誤;設(shè)AB桿對球的作用力與水平方向夾角為α,可得tanα=GF拉=43,

考點三輕繩、輕桿、輕彈簧模型項目輕繩彈性繩輕彈簧輕桿質(zhì)量大小0000受外力作用時形變的種類拉伸形變拉伸形變拉伸形變、壓縮形變拉伸形變、壓縮形變、彎曲形變受外力作用時形變量大小微小,可忽視較大,不行忽視較大,不行忽視微小,可忽視彈力方向沿著繩,指向繩收縮的方向沿著繩,指向繩收縮的方向沿著彈簧,指向彈簧復原原長的方向既可沿著桿,也可跟桿成隨意角度彈力大小變更狀況可以突變不能突變不能突變可以突變考向1輕彈簧例2如圖所示,小球a的質(zhì)量為小球b的質(zhì)量的一半,小球a分別與輕彈簧A、B和輕繩相連接并處于平衡狀態(tài)。輕彈簧A與豎直方向的夾角為60°,輕彈簧A、B的伸長量剛好相同,則下列說法正確的是 ()A.輕彈簧A、B的勁度系數(shù)之比為1∶3B.輕彈簧A、B的勁度系數(shù)之比為2∶1C.輕繩上拉力與輕彈簧A上拉力的大小之比為2∶1D.輕繩上拉力與輕彈簧A上拉力的大小之比為3∶2答案D設(shè)輕彈簧A、B的伸長量都為x,小球a的質(zhì)量為m,則小球b的質(zhì)量為2m。對小球b,由平衡條件知,彈簧B的彈力為kBx=2mg;對小球a,由平衡條件知,豎直方向上,有kBx+mg=kAxcos60°,聯(lián)立解得kA=3kB,選項A、B錯誤;水平方向上,輕繩的拉力FT=kAxsin60°,選項C錯誤,D正確。

考向2輕繩(活結(jié)與死結(jié))例3[活結(jié)](多選)如圖所示,用滑輪將質(zhì)量為m1、m2的兩物體懸掛起來,忽視滑輪和繩的重力及一切摩擦,使得0<θ<180°,整個系統(tǒng)處于平衡狀態(tài),關(guān)于m1、m2的大小關(guān)系應(yīng)為 ()A.m1必大于m2 B.m1必大于mC.m1可能等于m2 D.m1可能大于m2答案BCD結(jié)點O受三個力的作用,如圖所示,系統(tǒng)平衡時F1=F2=m1g,F3=m2g,所以2m1gcosθ2=m2g,m1=m22cosθ2,0<θ<180°,所以m1必大于m22。當θ=120°時,m1=m2;當120°<θ<180°時,m1>m2;當0<θ<120°時,m1<m2,故選例4[死結(jié)]節(jié)日里懸掛燈籠是我國的一種民俗。由于建筑物位置緣由,懸掛時A、B點高度不同,如圖所示,B點高于A點,O為結(jié)點,輕繩AO、BO長度相等,拉力分別為FA、FB,燈籠受到的重力為G。下列表述正確的是 ()A.FA肯定小于GB.FA肯定小于FBC.FA與FB大小相等D.FA與FB大小之和等于G答案B以O(shè)點為探討對象作出受力分析圖,如圖所示,由于B點比A點高,依據(jù)幾何關(guān)系可知α>β,O點受到FA、FB、F三個力作用,依據(jù)平衡條件得知,FA與FB的合力與F大小相等,方向相反,所以此合力的方向豎直向上,依據(jù)幾何關(guān)系可知FB>FA,但不能推斷FA與G的大小關(guān)系,依據(jù)三角形中兩邊之和大于第三邊可知,FA與FB大小之和大于G,故B正確?？枷?輕桿(活桿與死桿)例5在如圖所示的四幅圖中,AB、BC均為輕質(zhì)桿,各圖中桿的A、C端都通過鉸鏈與墻連接,兩桿都在B處由鉸鏈連接,下列關(guān)于受力的說法正確的是 ()A.甲圖中的AB桿表現(xiàn)為拉力,BC桿表現(xiàn)為拉力B.乙圖中的AB桿表現(xiàn)為拉力,BC桿表現(xiàn)為支持力C.丙圖中的AB、BC桿均表現(xiàn)為拉力D.丁圖中的AB、BC桿均表現(xiàn)為支持力思路點撥(1)桿是否可以用橡皮筋替代?(2)桿的彈力方向是否肯定要去沿著桿或桿的延長線方向?答案C在題圖甲中,對B點進行受力分析可知,B點受到AB桿的拉力、BC桿的支持力和繩子的拉力,三力平衡,A項錯誤;在題圖乙中,對B點進行受力分析可知,B點受到繩子豎直向下的拉力,由平衡條件可知AB、BC桿都表現(xiàn)為支持力,B項錯誤;在題圖丙中,對B點進行受力分析可知,B點受到繩子向下的拉力,AB桿供應(yīng)斜向上的拉力,BC桿供應(yīng)向右的拉力,C項正確;在題圖丁中,對B點進行受力分析可知,B點受到繩子向下的拉力,AB桿供應(yīng)拉力,BC桿供應(yīng)支持力,D項錯誤。解題感悟解決三種模型問題時應(yīng)留意的事項:(1)輕桿、輕繩、輕彈簧都是忽視質(zhì)量的志向化模型。(2)分析輕桿上的彈力時必需結(jié)合物體的運動狀態(tài)。(3)探討輕彈簧上的彈力時應(yīng)明確彈簧處于伸長還是壓縮狀態(tài)。

1.[桿的彈力](2024浙江長興中學月考)如圖所示,與豎直墻壁成53°角的輕桿一端斜插入墻中并固定,另一端固定一個質(zhì)量為m的小球,水平輕質(zhì)彈簧處于壓縮狀態(tài),彈力大小為34mg(g為重力加速度),則輕桿對小球的彈力大小為 (A.53mgB.35mgC.45mgD答案D小球處于靜止狀態(tài),其所受合力為零,小球受力如圖所示,由圖中幾何關(guān)系可得F=(mg)2+(34mg)2.[輕彈簧]一根長度為L的輕彈簧,將其上端固定,下端掛一個質(zhì)量為m的小球時,輕彈簧的總長度變?yōu)?L?，F(xiàn)將兩個這樣的輕彈簧按如圖所示方式連接,A小球的質(zhì)量為m,B小球的質(zhì)量為2m,則兩小球平衡時,B小球距懸點O的距離為(不考慮小球的大小,且輕彈簧都在彈性限度范圍內(nèi)) ()A.4LB.5LC.6LD.7L答案D一根輕彈簧,掛一個質(zhì)量為m的小球時,輕彈簧的總長度變?yōu)?L,即伸長L,勁度系數(shù)k=mg/L。若兩個小球如題圖所示懸掛,則下面的輕彈簧伸長2L,上面的輕彈簧受力為3mg,伸長3L,則輕彈簧的總長為L+L+2L+3L=7L,故選項D正確。3.[活結(jié)與死結(jié)]如圖所示,豎直平面內(nèi)固定的半圓弧軌道兩端點M、N連線水平,將一輕質(zhì)小環(huán)套在軌道上,一細線穿過輕圓環(huán),一端系在M點,另一端系一質(zhì)量為m的小球,不計全部摩擦,重力加速度為g,小球恰好靜止在圖示位置,下列說法正確的是 ()A.軌道對輕圓環(huán)的支持力大小為mgB.細線對M點的拉力大小為3C.細線對輕圓環(huán)的作用力大小為3D.N點和輕圓環(huán)的連線與豎直方向的夾角為30°答案D對輕圓環(huán)受力分析:因輕圓環(huán)兩邊細線的拉力相等,可知兩邊細線拉力與圓弧對輕圓環(huán)的支持力的夾角相等,設(shè)為θ,由幾何關(guān)系可知,∠OMA=∠MAO=θ,則3θ=90°,θ=30°,則圓弧對輕圓環(huán)的支持力大小為FN=2mgcos30°=3mg,A錯誤;細線對M點的拉力大小為FT=mg,B錯誤;細線對輕圓環(huán)的作用力大小為F'N=FN=3mg,C錯誤;由幾何關(guān)系可知,N點和輕圓環(huán)的連線與豎直方向的夾角為30°,D正確。A組基礎(chǔ)達標1.(2024浙江安吉高級中學模擬)一質(zhì)量分布勻稱的物塊用兩根輕繩吊起處于靜止狀態(tài),合理的是 ()答案D質(zhì)量分布勻稱的物塊的重心在其幾何中心,物塊在重力、兩根繩子的拉力作用下處于靜止狀態(tài),故三個力屬于共點力,則三個力的作用線必交于一點,由題圖可知,只有D選項的三個力相交于一點,故D正確,A、B、C錯誤。2.(2024浙江諸暨中學期中)質(zhì)量為2kg的物體被一根細繩懸吊在天花板下保持靜止。則以下說法正確的是 ()A.物體的各部分中,只有重心處受重力B.細繩所在直線可能與天花板不垂直C.物體對繩的拉力與物體重力的大小、方向均相同,所以它們是同一個力D.剪斷細繩后,物體不受任何力的作用答案B物體的各部分都受到重力作用,重心是各部分受到重力的等效集中點,故A錯誤;細繩是豎直的,若天花板不水平,則細繩所在直線與天花板不垂直,故B正確;物體對繩子拉力的施力物體是物體,而物體所受重力的施力物體是地球,雖然大小、方向均相同,但它們不是同一個力,故C錯誤;剪斷細繩后,物體仍受重力的作用,故D錯誤。3.如圖所示,小球和光滑斜面接觸,并處于靜止狀態(tài),則關(guān)于小球的受力狀況,下列分析正確的是 ()A.小球只受重力、繩的拉力作用B.小球只受重力、斜面的彈力作用C.小球只受繩的拉力、斜面的彈力作用D.小球受到重力、繩的拉力和斜面的彈力作用答案D地面旁邊物體肯定受重力,故小球肯定受重力;細繩拉緊,說明細繩對小球有拉力,且拉力方向沿繩子方向向上;假設(shè)小球不受斜面的彈力,則小球不行能處于平衡狀態(tài),故小球肯定受斜面的彈力;故小球受重力、繩的拉力以及斜面的彈力作用,故D正確,A、B、C錯誤。4.(多選)足球運動是目前全球體育界最具影響力的項目之一,深受青少年寵愛。如圖所示為四種與足球有關(guān)的情景,下列說法正確的是 ()A.甲圖中,靜止在草地上的足球受到的彈力就是它的重力B.乙圖中,靜止在光滑水平地面上的兩個足球由于接觸而受到相互作用的彈力C.丙圖中,豎直踩在腳下且靜止在水平草地上的足球受到3個力的作用D.丁圖中,落在球網(wǎng)中的足球受到彈力是由于球網(wǎng)發(fā)生了形變答案CD題甲圖中,足球受到的彈力是地球給它的支持力,所以A錯誤;題乙圖中,以其中一個足球為探討對象分析受力可知,它受到豎直方向的重力和地面的支持力,水平方向上不受力,不然的話就無法保持靜止狀態(tài),所以B錯誤;題丙圖中,豎直踩在腳下且靜止的足球受重力、地面的支持力和腳對足球的壓力,所以C正確;題丁圖中,進球時,足球撞到球網(wǎng)上,球網(wǎng)被撐開,球網(wǎng)發(fā)生形變后要復原原狀而產(chǎn)生一個對足球的彈力作用,所以D正確。5.在日常生活及各項體育運動中,有彈力出現(xiàn)的狀況比較普遍,如圖所示的狀況就是一個實例。當運動員踩壓跳板使跳板彎曲到最低點時,下列說法正確的是 ()A.跳板發(fā)生形變,運動員的腳沒有發(fā)生形變B.運動員受到的支持力,是運動員的腳發(fā)生形變而產(chǎn)生的C.此時跳板對運動員的支持力和運動員的重力等大D.此時跳板對運動員的支持力大于運動員的重力答案D產(chǎn)生彈力的物體均要發(fā)生形變,故A錯誤;發(fā)生形變的物體,為了復原原狀,會對與它接觸的物體產(chǎn)生彈力的作用,B錯誤;在最低點,運動員要加速上升,故此時跳板對運動員的支持力大于運動員的重力,C錯誤,D正確。6.(2024浙江麗水中學期中)東漢時期《考工記·弓人》中記載“假令弓力勝三石,引之中三尺,弛其弦,以繩緩擐之,每加物一石,則張一尺”這表明,在彈性限度內(nèi) ()A.弓的彈力與弓的形變量成正比B.弓的彈力與弓的形變量成反比C.弓的彈力與弓的形變量的二次方成正比D.弓的彈力與弓的形變量的二次方成反比答案A依據(jù)題意可知:每加物一石,則張一尺,說明每增加一石物體的重力,則形變量變更一尺,故說明在彈性限度內(nèi),弓的彈力與弓的形變量成正比,故B、C、D錯誤,A正確。7.如圖所示,質(zhì)量為2kg的物體B和質(zhì)量為1kg的物體C用輕彈簧連接并豎直地靜置于水平地面上。再將一個質(zhì)量為3kg的物體A輕放到B上的瞬間,彈簧的彈力大小為(取g=10m/s2) ()A.30NB.0C.20ND.12N答案C放物體A之前,物體B處于平衡狀態(tài),由平衡條件可知,彈簧的彈力F=mBg=20N,輕放上物體A的瞬間,彈簧的彈力來不及變更,其大小仍為20N,故C正確。8.輕桿的一端安裝有一個滑輪,握住桿的另一端支撐著懸掛重物的輕繩,如圖所示?，F(xiàn)使桿與豎直方向的夾角緩慢減小,則桿對滑輪的作用力 ()A.變大B.變小C.方向發(fā)生變更,但始終沿桿方向D.方向始終在滑輪兩側(cè)輕繩的角平分線上,不肯定沿桿答案D滑輪受到兩側(cè)輕繩的拉力和桿的作用力,其中兩側(cè)輕繩的拉力大小相等,且等于重物受到的重力,使桿與豎直方向的夾角緩慢減小時,兩側(cè)輕繩的拉力的方向不變,則其合力也不變,方向始終在滑輪兩側(cè)輕繩夾角的角平分線上,因滑輪受力平衡,故桿對滑輪的作用力大小不變,方向始終在滑輪兩側(cè)輕繩夾角的角平分線上,不肯定沿桿,選項D正確。[易錯提示]輕桿的彈力要留意結(jié)合受力分析,利用物體的狀態(tài)(靜止、勻速或者變速)進行分析推斷。9.(2024浙江A9聯(lián)盟三模)探究彈力和彈簧伸長量的關(guān)系時,作出彈力F與彈簧總長度L的關(guān)系圖線如圖所示。則 ()A.該彈簧的原長為10mB.該彈簧的勁度系數(shù)為0.25N/mC.在該彈簧下端懸掛1.0N的重物時,彈簧的長度為18cmD.在該彈簧下端懸掛2.0N的重物時,彈簧的伸長量為10cm答案D依據(jù)胡克定律可知彈簧的彈力為F=k(L-L0)=kL-kL0,當F=0時,依據(jù)圖像可知彈簧原長為L0=10cm,A錯誤;彈簧的勁度系數(shù)為圖線斜率,所以k=210N/cm=0.2N/cm=20N/m,B錯誤;在該彈簧下端懸掛1.0N的重物時,彈簧的伸長量為x1=10.2cm=5cm,則彈簧長度為L1=10cm+5cm=15cm,C錯誤;在該彈簧下端懸掛2.0N的重物時,彈簧的伸長量為x2=20.2cm=1010.如圖所示,一輕質(zhì)細繩一端固定于豎直墻壁上的O點,另一端跨過大小可忽視、不計摩擦的定滑輪P懸掛物塊B,OP段的輕繩水平,長度為L?，F(xiàn)將一帶光滑掛鉤的物塊A掛到OP段的輕繩上,物塊A、B最終靜止。已知A(包括掛鉤)、B的質(zhì)量之比為mAmB=85,則此過程中BA.LB.L3C.2L3答案CA、B靜止后,輕繩形態(tài)如圖所示輕繩張力大小為mBg,對A,mBgcosθ=12mAg,則cosθ=45,由幾何關(guān)系知,輕繩OQ和PQ總長為Lsinθ=5L3,B上升的高度為5L3B組綜合提升11.如圖為兩種形式的吊車的示意圖,OA為可繞O點轉(zhuǎn)動的輕桿,重量不計,AB為纜繩,當它們吊起相同重物時,桿OA在圖(a)、(b)中的受力分別為Fa、Fb,則下列關(guān)系正確的是 ()圖(a)圖(b)A.Fa=FbB.Fa>FbC.Fa<FbD.大小不確定答案A對題圖中的A點受力分析,則由圖甲可得Fa=F'a=2mgcos30°=3mg;由圖乙可得tan30°=mgF'

b,則Fb=F'b=3mg;故Fa=甲乙12.(2024浙江嘉興模擬)如圖所示,光滑直桿傾角為30°,質(zhì)量為m的小環(huán)穿過直桿,并通過彈簧懸掛在天花板上,小環(huán)靜止時,彈簧恰好處于豎直位置,現(xiàn)對小環(huán)施加沿桿向上的拉力F,使環(huán)緩慢沿桿滑動,直到彈簧與豎直方向的夾角為60°。整個過程中,彈簧始終處于伸長狀態(tài),以下推斷正確的是 ()A.彈簧的彈力漸漸增大B.彈簧的彈力先減小后增大C.桿對環(huán)的彈力漸漸增大D.拉力F先增大后減小答案B由幾何關(guān)系可知,彈簧的長度先減小后增加,即伸長量先減