高中物理 第3章 相互作用：第2節(jié) 彈力同步教學(xué)案 新人教版必修

1、第2節(jié)彈力1發(fā)生形變的物體，由于_，對(duì)與它接觸的物體會(huì)產(chǎn)生力的作用，這種力叫做彈力彈力的產(chǎn)生有兩個(gè)條件：_和_如果形變過大，超過一定限度，撤去作用力后物體不能完全恢復(fù)原來的形狀，這個(gè)限度叫_2通常所說的壓力和支持力都是彈力，壓力和支持力的方向都_物體的接觸面，分別指向被壓和被支持的物體繩子的拉力也是彈力，它的方向沿繩指向繩_的方向3彈簧發(fā)生彈性形變時(shí)，彈力的大小F跟彈簧的伸長(zhǎng)(或縮短)量x成_，表達(dá)式為F_，其中比例系數(shù)k叫_，其單位符號(hào)是_4物體靜止在水平桌面上，物體對(duì)水平桌面的壓力()A就是物體的重力B是由于物體的形變而產(chǎn)生的C是由于桌面的形變而產(chǎn)生的D是由于地球的吸引而產(chǎn)生的5下面關(guān)于彈

2、力的說法正確的是()A只要物體相互接觸，就一定有彈力產(chǎn)生B兩個(gè)物體不相互接觸，有時(shí)也可以產(chǎn)生彈力作用C壓力和支持力的方向總是垂直于接觸面，指向被壓或被支持的物體D微小的力不能使堅(jiān)硬的物體發(fā)生形變6在彈性限度之內(nèi)，一輕彈簧受到10 N的拉力時(shí)，它的伸長(zhǎng)量是4 cm，則該彈簧勁度系數(shù)是_N/m，當(dāng)彈簧不受拉力時(shí)，該彈簧勁度系數(shù)是_ N/m，當(dāng)彈簧兩端受到拉力為10 N，彈簧的伸長(zhǎng)量是_ cm.【概念規(guī)律練】知識(shí)點(diǎn)一彈力的產(chǎn)生1關(guān)于彈力，下面說法正確的是()A兩個(gè)彈性物體只要相互接觸就一定會(huì)產(chǎn)生彈力B靜止在水平面上的物體，對(duì)水平面的壓力就是物體的重力C產(chǎn)生彈力的物體一定發(fā)生彈性形變D彈力的大小與物體

3、的形變程度有關(guān)，形變程度越大，彈力越大2下列說法正確的是()木塊放在桌面上要受到一個(gè)向上的彈力，這是由于桌面發(fā)生微小的形變而產(chǎn)生的拿一根細(xì)竹竿撥動(dòng)水中的木頭，木頭受到竹竿對(duì)它的彈力，是由于木頭發(fā)生形變而產(chǎn)生的掛在電線下面的電燈受到向上的拉力，是因?yàn)殡娋€發(fā)生微小形變而產(chǎn)生的A BC D知識(shí)點(diǎn)二彈力的方向3按下列要求畫出圖中彈力的方向：(1)擱在光滑豎直墻與水平地面間的棒在A、B兩處受到的彈力；(2)擱在光滑半球形槽內(nèi)的棒在C、D兩處受到的彈力；(3)用細(xì)繩懸掛、靠在光滑豎直墻上的小球受到的彈力4畫出圖中各個(gè)靜止物體A所受的彈力，各個(gè)接觸面和點(diǎn)均光滑知識(shí)點(diǎn)三胡克定律的應(yīng)用5關(guān)于彈簧的勁度系數(shù)，下列

4、說法中正確的是()A與彈簧受的拉力有關(guān)B與彈簧發(fā)生的形變有關(guān)C由彈簧本身決定，與彈簧所受的拉力大小及形變程度無關(guān)D與彈簧本身特征、所受拉力大小、形變的大小都有關(guān)6如圖1所示，一根彈簧的原長(zhǎng)為20 cm，豎直懸掛著，當(dāng)用15 N的力向下拉彈簧時(shí)，量得彈簧長(zhǎng)24 cm.若把它豎立在水平桌面上，用30 N的力豎直向下壓時(shí)，彈簧長(zhǎng)多少？圖1【方法技巧練】一、判斷有無彈力的方法7如圖2甲所示，木板AB和BC成120固定角，BC板水平，光滑的金屬球靜止在BC板上，并與AB板接觸，問木板AB和BC對(duì)球是否有彈力？如果同時(shí)將兩板逆時(shí)針轉(zhuǎn)過一個(gè)小角度，球仍靜止，如圖乙所示，此時(shí)木板AB和BC對(duì)球是否有彈力？圖2

5、8如下圖所示的情景中，兩個(gè)物體a、b(a、b均處于靜止?fàn)顟B(tài)，接觸面光滑)間一定有彈力的是()二、利用圖象分析彈簧彈力隨形變量的變化9下表是某同學(xué)為探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系所測(cè)得的幾組數(shù)據(jù)：彈力F/N0.51.01.52.02.5彈簧測(cè)力計(jì)的伸長(zhǎng)量x/cm2.65.06.89.812.4(1)請(qǐng)?jiān)趫D3中的坐標(biāo)紙上作出Fx圖象圖3(2)寫出曲線所代表的函數(shù)(x用cm作單位)(3)解釋函數(shù)表達(dá)式中常數(shù)的物理意義1關(guān)于彈力下述說法正確的是()A輕繩對(duì)物體的彈力總是沿繩方向B輕桿對(duì)物體的彈力總是沿桿方向C用一根竹竿撥動(dòng)水中的木頭，木頭受到竹竿的彈力是由于木頭發(fā)生形變產(chǎn)生的D在彈性限度內(nèi)，某一彈簧的彈力

6、與其形變量的比值是常數(shù)2關(guān)于胡克定律，下列說法正確的是()A由Fkx可知，在彈性限度內(nèi)彈力F的大小與彈簧形變量x成正比B由k可知，勁度系數(shù)k與彈力F成正比，與彈簧的長(zhǎng)度改變量x成反比C彈簧的勁度系數(shù)k是由彈簧本身的因素決定的，與彈力F的大小和彈簧形變量x的大小無關(guān)D彈簧的勁度系數(shù)在數(shù)值上等于彈簧伸長(zhǎng)(或縮短)單位長(zhǎng)度時(shí)彈力的大小3.圖4在半球形光滑容器內(nèi)放置一細(xì)桿，如圖4所示，細(xì)桿與容器的接觸點(diǎn)分別為A、B兩點(diǎn)，則容器上A、B兩點(diǎn)對(duì)細(xì)桿的作用力方向分別為()A均豎直向上B均指向球心CA點(diǎn)處指向球心，B點(diǎn)處豎直向上DA點(diǎn)處指向球心，B點(diǎn)處垂直于細(xì)桿向上4一輛汽車停在水平地面上，下列說法中正確的是

7、()A地面受到了向下的彈力，是因?yàn)榈孛姘l(fā)生了彈性形變；汽車沒有發(fā)生形變，所以汽車不受彈力B地面受到了向下的彈力，是因?yàn)榈孛姘l(fā)生了彈性形變；汽車受到了向上的彈力，是因?yàn)槠囈舶l(fā)生了形變C汽車受到向上的彈力，是因?yàn)榈孛姘l(fā)生了形變；地面受到向下的彈力，是因?yàn)槠嚢l(fā)生了形變D以上說法都不正確5.圖5如圖5所示，一小球用兩根輕繩掛于天花板上，球靜止，繩1傾斜，繩2恰好豎直，則小球所受的作用力有()A1個(gè) B2個(gè)C3個(gè) D4個(gè)6如圖6所示，對(duì)靜止于水平地面上的重為G的木塊，施加一豎直向上的逐漸增加的力F，若F小于G，下列說法正確的是()圖6A木塊對(duì)地面的壓力隨F增大而增大B木塊對(duì)地面的壓力隨F增大而減小C

8、木塊對(duì)地面的壓力和地面對(duì)木塊的支持力是一對(duì)平衡力D木塊對(duì)地面的壓力就是木塊的重力7如圖7所示，彈簧秤和細(xì)線的重力不計(jì)，一切摩擦不計(jì)，重物的重力G10 N，則彈簧秤A和B的讀數(shù)分別為()圖7A10 N,20 N B10 N,10 NC10 N,0 N D0 N,0 N8如圖8所示，小球和光滑斜面接觸，并處于靜止?fàn)顟B(tài)，則小球受到的力是()圖8A重力、繩的拉力B重力、繩的拉力、斜面的彈力C重力、斜面的彈力D繩的拉力、斜面的彈力9.圖9如圖9所示，彈簧的勁度系數(shù)為k，小球重力為G，平衡時(shí)小球在A位置今用力F將小球向下拉長(zhǎng)x至B位置，則此時(shí)彈簧的彈力為()AkxBkxGCGkxD以上都不對(duì)題號(hào)12345

9、6789答案10.圖10如圖10所示，兩根彈簧原長(zhǎng)都是20 cm，勁度系數(shù)均為k20 N/m，小球質(zhì)量為0.1 kg，若不計(jì)彈簧的質(zhì)量和小球的大小，求懸點(diǎn)O到小球之間的距離(g取10 N/kg)11如圖11所示，為一輕質(zhì)彈簧的彈力F和長(zhǎng)度l大小的關(guān)系圖象，試由圖線確定：圖11(1)彈簧的原長(zhǎng)；(2)彈簧的勁度系數(shù)；(3)彈簧長(zhǎng)為0.20 m時(shí)彈力的大小12.圖12一根輕彈簧的伸長(zhǎng)量x跟所受的外力(F)之間的關(guān)系如圖12所示，試求：(1)彈簧的勁度系數(shù)k；(2)若彈簧原長(zhǎng)l060 cm，當(dāng)把彈簧壓縮到40 cm長(zhǎng)時(shí)，需要多大的壓力F? (3)如果用600 N的拉力(仍在彈性限度內(nèi)，彈簧原長(zhǎng)同上)

10、，彈簧長(zhǎng)度l是多少？第2節(jié)彈力課前預(yù)習(xí)練1要恢復(fù)原狀直接接觸發(fā)生彈性形變彈性限度2垂直于收縮3正比kx勁度系數(shù)N/m4B物體對(duì)水平桌面的壓力是由于物體形變而產(chǎn)生的彈力，B正確5C彈力產(chǎn)生的條件是相互接觸且發(fā)生彈性形變，A、B錯(cuò)誤；壓力和支持力在性質(zhì)上都是彈力，它們的方向總是垂直于接觸面，指向被壓或被支持的物體，C對(duì)；微小的力也能使堅(jiān)硬的物體發(fā)生形變，D錯(cuò)62502504解析根據(jù)Fkx，k N/m250 N/m，彈簧不受拉力時(shí)，該彈簧勁度系數(shù)仍然是250 N/m.當(dāng)彈簧兩端受到的拉力為10 N時(shí)，和輕彈簧一端受到10 N的拉力時(shí)一樣，也伸長(zhǎng)4 cm.課堂探究練1CD彈力產(chǎn)生的兩個(gè)條件：接觸；彈性

11、形變，兩者缺一不可，故A錯(cuò)彈力與重力性質(zhì)不同，故B錯(cuò)C、D正確2D彈力是發(fā)生形變的物體對(duì)使其產(chǎn)生形變的物體的作用力，施力物體是發(fā)生形變的物體，受力物體是使其發(fā)生形變的物體3如下圖所示解析(1)棒在重力作用下對(duì)A、B兩處都有擠壓作用，因A、B兩處的支持物都為平面，所以其彈力垂直平面分別向上和向右(2)棒對(duì)C、D兩處有擠壓作用，因C處為曲面，D處為支持點(diǎn)，所以C處彈力垂直其切平面指向被支持的物體沿球半徑指向球心；D處彈力垂直跟它接觸的平面指向被支持的物體垂直于棒斜向上(3)球在重力作用下擠壓墻壁，拉緊繩子，所以墻產(chǎn)生的彈力垂直墻面指向球；繩子產(chǎn)生的彈力沿著繩子向上點(diǎn)評(píng)有些同學(xué)常把前面兩圖中A點(diǎn)與C

12、點(diǎn)的彈力畫成沿著棒的方向如下圖所示是不正確的因?yàn)閺椓κ潜粍?dòng)力，它是在受到外力作用形變后產(chǎn)生的，在圖中A、C兩處棒使支持面形變的壓力分別是垂直向下壓向地面和沿半徑方向壓向槽壁的4見解析解析作出圖中各物體A所受的彈力，如下圖所示由于各個(gè)接觸點(diǎn)或面均光滑，所以甲圖中臺(tái)階處無彈力(臺(tái)階處彈力的確定，可采用假設(shè)法)；丙圖中斜壁對(duì)球無彈力，道理同甲5C612 cm解析當(dāng)彈簧受向下的15 N的拉力作用時(shí)，由胡克定律知F1k(L2L1)，即15k(0.240.2)解得勁度系數(shù)為k N/m375 N/m，當(dāng)用30 N的力向下壓時(shí)，設(shè)彈簧長(zhǎng)為L(zhǎng)3，由胡克定律知F2k(L1L3)整理得L3L10.20 m m0.1

13、2 m12 cm.7在圖甲中，木板AB對(duì)球無彈力，木板BC對(duì)球有彈力在圖乙中，木板AB和BC都對(duì)球有彈力解析木板與球已經(jīng)接觸，是否有彈力就看接觸處是否有微小形變；微小形變是看不出來的，只能借助于假設(shè)法判斷假設(shè)撤去木板AB，即假設(shè)球不受AB板的彈力，看球是否還能保持題設(shè)的“靜止”狀態(tài)若能，說明球不受AB板的彈力作用；若不能，則說明球受AB板彈力的作用因此，在圖甲中，AB板對(duì)球無彈力，而BC板對(duì)球必有彈力這就是說，相互接觸的物體間不一定有彈力的作用在圖乙中，木板AB和BC也都與球接觸，現(xiàn)在撤去AB和BC中的任何一個(gè)，球都不能保持原來的靜止?fàn)顟B(tài)(因?yàn)楣饣那虿豢赡茏约涸谛泵嫔媳３朱o止)，所以AB和B

14、C板都對(duì)球有彈力8B用假設(shè)法，即假設(shè)存在法或假想分離法判斷彈力的有無A選項(xiàng)中a、b間如果存在彈力，則b給a的彈力水平向左，a將向左側(cè)加速運(yùn)動(dòng)，顯然與題設(shè)條件不符；或者假設(shè)拿掉任意一個(gè)物體，另一個(gè)沒有變化，則判斷兩者之間沒有彈力，故A選項(xiàng)中a、b間無彈力作用；同理，對(duì)于C選項(xiàng)可以判斷出a、b間沒有彈力；對(duì)于D選項(xiàng)，也可以假設(shè)a、b間有彈力，則a(斜面)對(duì)b的彈力將垂直于斜面向上，因此，b的合外力不為零，b受到向左的力的作用，即b不可能處于靜止?fàn)顟B(tài)，故a、b間無彈力作用；B選項(xiàng)，假設(shè)拿掉任意一個(gè)物體，則另一個(gè)的狀態(tài)將要發(fā)生變化，故a、b間一定存在彈力方法總結(jié)判斷彈力的有無一般有以下兩種方法：(1)

15、根據(jù)產(chǎn)生條件來判斷，即看物體是否存在彈性形變及彈性形變的方向(2)根據(jù)彈力的效果來判斷其有無及方向，如是否使物體平衡或使物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變?cè)谟行┣闆r下彈性形變不太明顯或不能直觀地看出是否有彈性形變，我們常常用假設(shè)法判斷是否有彈力可假設(shè)把與物體接觸的面去掉，看物體還能否在原位置保持原來的狀態(tài)，從而判斷該物體是否受彈力作用例如：如圖所示，將甲圖中與小球接觸的斜面去掉，小球無法在原位置保持靜止，而把乙圖中的斜面去掉，小球仍靜止，故甲圖中小球受斜面的彈力，乙圖中小球不受斜面的彈力假設(shè)有彈力，分析物體所處的狀態(tài)是否與題給狀態(tài)一致例如：如圖丙所示，一球靜止在光滑水平面AC上且和AB面接觸如果AC面對(duì)球沒

16、有彈力，球?qū)o法靜止，故AC面對(duì)球的彈力是存在的但是如果AB面對(duì)球有彈力，球就不能保持靜止，與實(shí)際情況不符，故AB面對(duì)球的彈力是不存在的9(1)見解析圖(2)F0.2x N(3)表示使彈簧伸長(zhǎng)(或壓縮)1 cm所需的拉力為0.2 N解析(1)將x軸每一小格取為1 cm，y軸每一小格取為0.25 N，將各點(diǎn)描到坐標(biāo)紙上，并連成直線，如下圖所示(2)由圖象得：F0.2x N；(3)函數(shù)表達(dá)式中的常數(shù)表示使彈簧伸長(zhǎng)(或壓縮)1 cm所需的拉力為0.2 N.課后鞏固練1AD2ACD根據(jù)胡克定律可知：Fx，其中x為彈簧的形變量，比例系數(shù)k稱為勁度系數(shù)，是由彈簧本身決定的，與彈簧的形變量x無關(guān)，故選項(xiàng)A、

17、C、D對(duì)，B錯(cuò)3D4C汽車停在水平地面上，汽車受到的彈力是因?yàn)榈孛姘l(fā)生形變而又要恢復(fù)原狀時(shí)對(duì)阻礙恢復(fù)的物體(汽車)產(chǎn)生的作用；地面受到的彈力是由于汽車發(fā)生了形變又要恢復(fù)原狀時(shí)對(duì)阻礙恢復(fù)的物體(地面)產(chǎn)生的作用，故C正確，A、B、D錯(cuò)誤5B6B對(duì)物體進(jìn)行受力分析如右圖所示，由平衡狀態(tài)可知GFNF，在F增大的過程中，G不變，所以地面對(duì)物體的支持力FN減小，即木塊對(duì)地面的壓力隨F增大而減小，A錯(cuò)，B對(duì)；木塊對(duì)地面的壓力與地面對(duì)物體的支持力的受力物體不同，不能稱為平衡力，且壓力與重力是兩種不同性質(zhì)的力，所以C、D都錯(cuò)7B彈簧秤的示數(shù)顯示的是左右兩邊物體對(duì)彈簧秤的拉力，物體都處于靜止?fàn)顟B(tài)，拉力大小就等于物體所受重力大小，所以選項(xiàng)B正確8B小球在任何情況下都受到重力的作用，由于繩子斜拉，故小球和斜面有擠壓，受到斜面給的彈力作用，也受到繩的拉力作用，缺少哪個(gè)力，它都不可能靜止9B對(duì)此題，易錯(cuò)選A項(xiàng)，其原因是：x不是彈簧變化后的長(zhǎng)度與原長(zhǎng)的差值小球在A位置時(shí)彈簧已經(jīng)伸長(zhǎng)了(設(shè)此時(shí)伸長(zhǎng)量為x), 這樣FBk(xx)kxkx，小球在A位置平衡，即Gkx，所以FBkxG，故選項(xiàng)B是正確的1050 cm解析由胡克定律Fkx可知，彈簧的形變量大小取決于彈簧的彈力由平衡條件可知，彈簧1和2的彈力都等于mg.則x15 cm，x25 c