高考物理一轮复习 第2章 研究物体间的相互作用 第1课时 重力 弹力课件.ppt

第1课时重力弹力 考点一弹力有无及方向的判断 1 弹力有无及方向的判断 1 条件法 根据物体是否直接接触并发生弹性形变来判断是否存在弹力 此方法多用来判断形变较明显的情况 2 假设法 对形变不明显的情况 可假设两个物体间弹力不存在 看物体能否保持原有的状态 若运动状态不变 则此处不存在弹力 若运动状态改变 则此处一定有弹力 3 状态法 根据物体的运动状态 利用牛顿第二定律或共点力平衡条件判断弹力是否存在 4 替换法 可以将硬的 形变不明显的施力物体用软的 易产生明显形变的物体来替换 看能否维持原来的运动状态 2 弹力方向的判断方法 1 根据物体所受弹力方向与施力物体形变的方向相反判断 2 根据共点力的平衡条件或牛顿第二定律确定弹力的方向 例1 2015 西安模拟 如图所示 在一个正方体的盒子中放有一个质量分布均匀的小球 小球的直径恰好和盒子内表面正方体的边长相等 盒子沿倾角为 的固定斜面滑动 不计一切摩擦 下列说法中正确的是 a 无论盒子沿斜面上滑还是下滑 球都仅对盒子的下底面有压力b 盒子沿斜面下滑时 球对盒子的下底面和右侧面有压力c 盒子沿斜面下滑时 球对盒子的下底面和左侧面有压力d 盒子沿斜面上滑时 球对盒子的下底面和左侧面有压力 解析 先以盒子和小球组成的系统整体为研究对象 无论上滑还是下滑 用牛顿第二定律均可求得系统的加速度大小为a gsin 方向沿斜面向下 小球的加速度大小也是a gsin 方向沿斜面向下 小球沿斜面向下的重力分力大小恰好等于所需的合外力 因此小球不需要盒子的左 右侧面提供弹力 故选项a正确 答案 a 1 有形变才有弹力 只接触不发生形变不产生弹力 2 几种典型接触弹力的方向确认 规律总结 1 2016 哈尔滨模拟 如图所示 小车内有一固定光滑斜面 一个小球通过细绳与车顶相连 小车处于水平面上 细绳始终保持竖直 关于小球的受力情况 下列说法正确的是 a 若小车静止 绳对小球的拉力可能为零b 若小车静止 斜面对小球的支持力一定为零c 若小车向右运动 小球一定受两个力的作用d 若小车向右运动 小球一定受三个力的作用 解析 若小车静止 则小球受力平衡 由于斜面光滑 不受摩擦力 小球受重力 绳子的拉力 重力和拉力都沿竖直方向 如果受斜面的支持力 则没法达到平衡 因此在小车静止时 斜面对小球的支持力一定为零 绳子的拉力等于小球的重力 故a项错误 b项正确 若小车向右匀速运动 小球受重力和绳子拉力两个力的作用 若小车向右做减速运动 则一定受重力和斜面的支持力 可能受绳子的拉力 也可能不受绳子的拉力 故c d项都错误 答案 b 考点二弹力大小的计算 计算弹力大小的三种方法 根据胡克定律进行计算 根据力的平衡条件进行求解 根据牛顿第二定律进行求解 例2 2015 成都模拟 如图所示 一重为10n的球固定在支杆ab的上端 今用一段绳子水平拉球 使杆发生弯曲 已知绳的拉力为7 5n 则ab杆对球的作用力 a 大小为7 5nb 大小为10nc 方向与水平方向成53 角斜向右下方d 方向与水平方向成53 角斜向左上方 2 2015 沈阳模拟 两个完全相同的小球a和b 质量均为m 用长度相同的两根细线悬挂在水平天花板上的同一点o 再用长度相同的细线连接a b两小球 如图所示 然后用一水平向右的力f拉小球a 使三线均处于直线状态 此时ob线恰好位于竖直方向 且两小球都静止 小球可视为质点 则拉力f的大小为 a 0b mgc mgd mg 解析 ob恰好竖直 说明ab绳无弹力 对a进行受力分析如图所示 由图知 f mgtan60 mg 答案 b 含弹簧类弹力问题的分析与计算中学物理中的 弹簧 和 橡皮绳 也是理想化模型 具有如下几个特性 1 弹力遵循胡克定律f kx 其中x是弹簧的形变量 2 轻 即弹簧 或橡皮绳 的重力可视为零 方法技巧思维提升 3 弹簧既能受拉力 也能受压力 沿着弹簧的轴线 橡皮绳只能受拉力 不能受压力 4 由于弹簧和橡皮绳受力时 其形变较大 发生形变需要一段时间 所以弹簧和橡皮绳中的弹力不能突变 但是 当弹簧和橡皮绳被剪断时 它们产生的弹力立即消失 典例 如图所示 倾角为 的光滑斜面abc放在水平面上 劲度系数分别为k1 k2的两个轻弹簧沿斜面悬挂着 两