杆的弹力和弹簧弹力

1、3-7-3 专题二：杆的弹力和弹簧弹力弹力：发生弹性形变的物体，由于要恢复原状，对跟它接触的物体会产生力的作用，这种力叫做弹力（ 1 ）形变：物体形状或体积的改变叫形变在外力停止作用后，能够恢复原状的形变叫弹性形变，课本中提到的形变，一般都是指弹性形变。（ 1 ）弹力产生的条件： 物体直接相互接触； 物体发生弹性形变（ 2）弹力的方向：跟物体恢复形状的方向相同一般情况：凡是支持物对物体的支持力，都是支持物因发生形变而对物体产生的弹力；支持力的方向总是垂直于支持面并指向被支持的物体一般情况：凡是一根线（或绳）对物体的拉力，都是这根线（或绳）因为发生形变而对物体产生的弹力；拉力的方向总是沿线（或绳

2、）的方向 TOC o 1-5 h z 杆一端受的弹力方向不一定沿杆的方向。弹力方向的特点：由于弹力的方向跟接触面垂直，面面结触、点面结触时弹力的方向都是垂直于接触面的30（ 3）弹力的大小：与形变大小有关，同一物体形变越大弹力越大对有明显形变的弹簧、橡皮条等物体，弹力的大小可以由胡克定律计算。胡克定律可表示为（在弹性限度内）： F=kx，还可以表示成 F=kx ，即弹簧弹力的改变量和弹簧形变量的改变量成正比。 一根张紧的轻绳上的张力大小处处相等。 可由力的平衡条件或牛顿运动定律求得弹力方向的判断方法（ 1 ） 根据物体的形变方向判断：弹力方向与物体形变方向相反，作用在迫使这个物体形变的那个物体

3、上。 弹簧两端的弹力方向是与弹簧中心轴线相重合，指向弹簧恢复原状方向； 轻绳的弹力方向沿绳收缩的方向，离开受力物体； 面与面，点与面接触时，弹力方向垂直于面（若是曲面则垂直于切面） 物体 球面与球面的弹力沿半径方向，且指向受力物体 轻杆的弹力可沿杆的方向，也可不沿杆的方向。（ 2）根据物体的运动情况。利用平衡条件或动力学规律判断【例题 1】 如图所示，一根弹性杆的一端固定在倾角为300的斜面上，杆的另一端固定一个重力为2N 的小球，小球处于静止状态时，弹性杆对小球的弹力（）A大小为2N，方向平行于斜面向上B大小为1N，方向平行于斜面向上C大小为D大小为2N，方向垂直于斜面向上 2N，方向竖直向

4、上角的轻杆，杆的另一端固定一个质量为2】如图所示，小车上固定着一根弯成m 的小球，试分析下列情况下杆对球的弹力的大小和方向： 小车静止；小车以加速度a 水平向右加速运动。小车以加速度a 水平向左加速运动？3】如图所示，轻杆BC一端用铰链固定于墙上，另一端有一小滑轮C，重物系一C 固定在墙上的A 点，滑轮与绳的质量及摩擦均不计)A轻杆与竖直墙壁的夹角减小B绳的拉力增大，轻杆受到的压力减小C绳的拉力不变，轻杆受的压力减小D绳的拉力不变，轻杆受的压力不变若将绳一端从A 点沿墙稍向上AB 2.7m，G 500N ， 求 AB、 BC【 例 题 4】 如 图 所 示 ， 支 架 ABC， 其 中 AC

5、1.8m ， BC 3.6m ，在 B 点挂一重物，【例题5】原长为16cm 的轻质弹簧，当甲、乙两人同时用100N 的力由两端反向拉时，18cm；若将弹簧一端固定在墙上，另一端由甲一人用200N 的拉，这时弹簧cm ，此弹簧的劲度系数为N/m 6】如图 3-7-3 所示，木块A与 B 用轻弹簧相连，竖直放在木块C 上，三A、 B、 C 的质量之比是1:2:3. 设所有接触面都光滑，当沿水平C 的瞬时，木块A和 B 的加速度分别是aA=与aB =3-7-19 7】如图 3-7-17 所示，两个劲度系数分别为k1、 k2的轻弹簧竖直悬挂，下端用光滑细; 滑轮下端挂一重为G 的物体后滑轮下降，求滑

6、轮.【例题8】 a、 b、 c 为三个物块，M 、 N 为两个轻质弹簧，R为跨过定滑轮图 3-7-17（）A有可能N 处于拉伸状态而M 处于压缩状态B有可能N 处于压缩状态而M 处于拉伸状态C有可能N 处于不伸不缩状态而M 处于拉伸状态D有可能N 处于拉伸状态而M 处于不伸不缩状态9】如图，两木块的的质量分别是m1 和m2，两轻弹簧的劲度系数分别为k1 和 k2，整个系处于平衡状态，现缓慢向上提上面的木块直到它刚离开（） TOC o 1-5 h z m1gm2gm1gm2gBCDk1k1k2k210】如图 3-7-6 所示，劲度系数为k1 的轻质弹簧两端分别与质量为m1 、m2 的物块 1 、

7、 2 拴接，劲度系数为k2 的轻质弹簧上端与物块2 拴接，（ 不拴接 ） ，整个系统处于平衡状态. 现将物块1 缓慢地竖. 在此过程中，物块2 的重MbNck2, 物块 1 的重力势能增加了.11】如图 3-7-19 所示，长度为L 的光滑钢丝绕成高度为H 的弹簧，将弹簧竖直放置A由静止释放，求经多长时间B. 12】 (2004 全国理综)如图所示，四个完全相同的弹簧都处于水平位置，它们的右端受到大小皆为F 的拉力作用，而左端的情况各不相同： 中弹簧的左端固定在墙上， 中弹簧的左端受大小也为F 的拉力作用， 中弹簧的左端拴一小物块，物块在光滑的桌面上滑动， 中弹簧的左端拴一小物块，物块在有摩擦

8、的桌面上滑动。若认为弹簧的质量都为零，以l1 、 l2、 l3、 l4依次表示四个弹簧的伸长量，则有()Al2 l1B l4 l3Cl1 l3Dl2 = l4【例题 13】 . 一个劲度系数为k 600N/m的轻弹簧，两端分别连接着质量均为m 15kg 的物体A、 B，将它们竖直静止地放在水平地面上，如图1 所示，现加一竖直向上的外力F 在物体A上，使物体 A开始向上做匀加速运动，经 0.5s ， B物体刚离开地面(设整个加速过程弹簧都处于弹性限度内，且g 10m/s2) 。求此过程中所加外力的最大和最小值。【例14】如图3-7-9 所示，A、 B 两木块叠放在竖直轻弹簧上，已知木块A、 B

9、的质量分别为 0.42kg 和 0.40kg ， 弹簧的劲度系数k 100N /m， 若在 A上作用一个竖直向上的力F , 使 A由静止开始以0.5m/s2的加速度竖直向上做匀加速运动(g 10m/s2)求：(1) 使木块 A 竖直做匀加速运动的过程中，力F 的最大值;(2) 若木块由静止开始做匀加速运动，直到了 0.248J，求这一过程中F 对木块做的功A、 B 分离的过程中，弹簧的弹性势能减少3-7-9例题15、如图3-7-13 所示，挡板P 固定在足够高的水平桌面上，物块A和 B 大小可忽略，它们分别带有QA和QB的电荷量，质量分别为mA和 mB . 两物块由绝缘的轻弹簧相连，一 TOC

10、 o 1-5 h z 个不可伸长的轻绳跨过滑轮，一端与 B 连接， 另一端连接轻质小钩. 整个装置处于场强为E 、方向水平向左的匀强电场中，A、B 开始时静止，已知弹簧的劲度系数为k , 不计一切摩擦及 A、 B 间的库仑力, A、 B 所带电荷量保持不变，B 不会碰到滑轮.若在小钩上挂质量为M 的物块 C 并由静止释放，可使物块A对挡板P 的压力恰为零，但不会离开P , 求物块 C 下降的最大距离h .若 C 的质量为2M , 则当 A刚离开挡板P 时 , B 的速度多大?南阳一中2016 年秋高三第一次月考图 3-7-13物理试题 TOC o 1-5 h z 命题人：陈润祥审核人：蒋光春9

11、.18第卷（共48 分）一、选择题（本题包括12 小题。 1-8 题只有一个选项正确，9-12 题有多个选项正确，全部选对的得4 分，选对但不全的得2 分，有选错的得0 分） ）在以下力学实验装置中，三个实验共同用到的物理思想方法是（）B 放大的思想方法A极限的思想方法C控制变量的方法D类比的思想方法2如图所示，物体静止在一固定在水平地面上的斜面上，下列说法正确的是A物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力是一对平衡力B物体对斜面的摩擦力和物体重力沿斜面的分力是一对作用力和反作用力C物体所受重力和斜面对物体的作用力是一对平衡力D 物体所受重力可以分解为沿斜面的力和对斜面的压力3甲、乙两球质量分别为

12、m1、 m2 ，从同一地点（足够高）处同时由静止释放。两球下落过程所受空气阻力大小f 仅与球的速率v 成正比，与球的质量无关，即f kv （ k为正的常量）。两球的v t 图象如图所示。落地前，经时间t0 两球的速度都已达到各自的稳定值v1 、v2 。则下列判断正确的是A释放瞬间甲球加速度较大m1 v2 m2v1C甲球质量大于乙球D t0 时间内两球下落的高度相等4 如图所示，一根轻杆的两端固定两个质量均为m 的相同小球A、 B ，用两根细绳悬挂在天花板上，虚线为竖直线， 30， 60，则轻杆对A 球的作用力A mg B. 3mg 5某物体在竖直方向上的力F 和重力作用下，由静止向上运动，物体

13、动能随位移变化图象如图所示，已知0 h1 段 F 不为零，h1 h2 段F=0，则关于功率下列说法正确的是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减小C 0 h2 段，合力的功率可能先增大后减小D h1 h2 段，合力的功率可能先增大后减小6一质量为M 的探空气球在匀速下降，若气球所受浮力F 始终保持不变，气球在运动过程中所受阻力仅与速率有关，重力加速度为g现欲使该气球以同样速率匀速上升，则需从气球吊篮中减少的质量为A. 2(M Fg )2FB. M g C. 2 M gD.07如图所示，一根细线下端拴一个金属小球P，细线的上端固定在金属块Q 上， Q 放

14、在带小孔（小孔光滑）的水平桌面上，小球在某一水平面内做匀速圆周运动（圆锥摆）。现使小球改到一个更高一些的水平面上做匀速圆周运动（图中P 位置） ，两次金属块 Q 都静止在桌面上的同一点，则后一种情况与原来相比较，下面的判断中正确的是细线所受的拉力变小A小球P 运动的角速度变小B 小球 P 运动的角速度变小C Q 受到桌面的静摩擦力变大D Q受到桌面的支持力变大8如图所示，一铁球用细线悬挂于天花板上，静止垂在桌子的边缘，悬线穿过一光盘的中间孔，手推光盘在桌面上平移，光盘带动悬线紧贴着桌子的边缘以水平速度匀速运动，当光盘由A 位置运动到图中虚线所示的位置时，悬线与竖直方向的夹角为，此时铁球A竖直方

15、向速度大小为v cos B竖直方向速度大小为vsinC竖直方向速度大小为v tanD相对于地面的速度大小为v9如图所示，长木板A 放在光滑的水平地面上，物体B 以水平速度v0 冲上 A 后，由于摩擦作用，最后相对木板A 静止。则关于此过程，下列说法正确的是A摩擦力对木板A 做的功等于物体B 克服摩擦力做的功B 物体B 克服摩擦力做的功等于系统内能的增加量C物体B 动能的减少量等于其克服摩擦力做的功D. 物体 B 支能的减少量等于摩擦力对木板A 做的功与系统因摩擦产生的内能之和y x2 6（单位：物块从水平台上1 sC小物块刚到P 点时速度方向与水平方向夹角的正切值等于D 小物块刚到P 点时速度

16、的大小为10 m/s10如图所示，一个质量为0.4 kg 的小物块从高h 0.05 m 的坡面顶端由静止释放，滑到水平台上，滑行一段距离后，从边缘O 点水平飞出，击中平台右下侧挡板上的P点。现以O 为原点在竖直面内建立如图所示的平面直角坐标系，挡板的形状满足方程m）， 不计一切摩擦和空气阻力，g 10 m/s2，O 点飞出的速度大小为1 m/s B 小物块从11 在大型物流货场，广泛应用着传送带搬运货物。如图甲所示，与水平面倾斜的传送带以恒定速率运动，皮带始终是绷紧的，将m 1 kg 的货物放在传送带上的A 处，经过 1.2 s 到达传送带的B 端。 用速度传感器测得货物与传送带的速度v 随时

17、间 t 变化图象如图乙所示，已知重力加速度g 10 m/s2，由v-t 图可知 （ ） TOC o 1-5 h z A A、 B 两点的距离为2.4 m B 货物与传送带的动摩擦因数为0.5C货物从A 运动到 B 过程中，传送带对货物做功大小为12.8 JD 货物从A 运动到 B 过程中，货物与传送带摩擦产生的热量为4.8 J12如图a 所示，小物体从竖直弹簧上方离地高h1 处由静止释放，其动能Ek 与离地高度 h 的关系如图b 所示。其中高度从h1 下降到h2，图象为直线，其余部分为曲线，h3 对应图象的最高点，轻弹簧劲度系数为k，小物体质量为m，重力加速度为g。以下说法正确的是A小物体下降至高度h3 时，弹簧形变量为0B 小物体下落至高度h5 时，加速度最大 3 （ 6 分）为了探究质量一定时加速度与力的关系，一同学设计了如图所示的实验装置。其中 M 为带滑轮的小车的质量，m 为砂和砂桶的质量。（滑轮质量不计）1）实验时，一定要进行的操作是A 用天平测出砂和砂桶的质量。B 将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩