杆的弹力和弹簧弹力

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：①物体直接相互接触；②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）的方向.杆一端受的弹力方向不一定沿杆的方一券向。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./力zVZ//晦＞7（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AF=kAx，即弹簧弹力的改变量和弹簧形变量的改变量成正比。③一根张紧的轻绳上的张力大小处处相等。④可由力的平衡条件或牛顿运动定律求得—题阿力方向的判断方法一（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上。①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），且指向受力物体.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（）大小为2N，方向平行于斜面向上大小为1N，方向平行于斜面向上大小为2N，方向垂直于斜面向上大小为2N，方向竖直向上【例题2】如图所示，小车上固定着一根弯成a角的轻杆，杆的另一端固定一个质量为

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？【例题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，重物系一绳经C固定在墙上的A点，滑轮与绳的质量及摩擦均不计若将绳一端从A点沿墙稍向上移，系统再次平衡后，则（）[)AB=2.7m，[)AB=2.7m，G=500N，求AB、BC绳的拉力增大，轻杆受到的压力减小绳的拉力不变，轻杆受的压力减小绳的拉力不变，轻杆受的压力不变【例题4】如图所示，支架ABC，其中AC=1.8m，BC=3.6m，在b点挂一重物，上的受力。簧弹力的计算与应用【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，弹簧长度变为18cm；若将弹簧一端固定在墙上，另一端由甲一人用200N的拉，这时弹簧长度变为cm，此弹簧的劲度系数为N/m.【例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，三者静置于地面，A、B、C的质量之比是1:2:3.设所有接触面都光滑，当沿水平方向迅速抽出木块C的瞬时，木块A和B的加速度分别是a=与a=—图3-7-3

【例7】如图3-7-17所示，两个劲度系数分别为k、k的轻弹簧竖直悬挂，下端用光滑细绳连接，并有一光滑的轻滑轮放在细线上;滑轮下端挂一重为G的物体后滑轮下降，求滑轮静止后重物下降的距离.【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的轻绳，它们连接如图所示，并处于平衡状态.^上（）有可能N处于拉伸状态而M处于压缩状态有可能N处于压缩状态而M处于拉伸状态有可能N处于不伸不缩状态而M处于拉伸状态有可能N处于拉伸状态而M处于不伸不缩状态【例题9】如图，两木块的的质量分别是ml和m2，两轻弹簧的劲度系数分别为k1和k2,上面的木块压上面的弹簧上，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上面的弹簧，在这个过程中，下面的木块移动的距离为：（）C.C.【例10】如图3-7-6所示，劲度系数为k的轻质弹簧两端分别与质量为m、m的物块1、2拴接，劲度系数为k的轻质弹簧上端与物块2拴接，下1端压在桌面上（不拴接），整个系统处于平衡状态.现将物块1缓慢地竖直上提，直到下面那个弹簧的下端刚脱离桌面.在此过程中，物块2的重力势能增加了,物块1的重力势能增加了.【例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.一中间有孔的小球穿过钢丝并从弹簧的最高点A由静止释放，求经多长时间少十小球沿弹簧滑到最低点b.TMi图3-7-19

:二二F③|~~~*FKa/wwww——f【例题12】(2004-全国理综II)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：①中弹簧的左端固定在墙上，②中弹簧的左端受大小也为F的拉力作用，③中弹簧的左端拴一小物块，物块在光滑的桌面上滑动，④中弹簧的左端拴一小物块，物块在有摩擦的桌面上滑动。若认为弹簧的质量都为零，功1、:二二F③|~~~*FKa/wwww——f12>11B.4>%C.11fD.12=匕【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。图1【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矿使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：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A、B分离的过程中，弹簧的弹性势能减少了0.248J，求这一过程中F对木块做的功.rqA图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+Q和+Q的电荷量，质量分别为m和m.两物块由绝缘的轻弹簧相连，一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.(1)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.

（2）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物理试题图3-7-13物理试题图3-7-139.18命题人：陈润祥审核人：蒋光春第I卷（共48分）9.18一、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））1.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（）显示阜百摆奕柄装屋昼示碟破瑟薛奕的装血显示阜百摆奕柄装屋昼示碟破瑟薛奕的装血卡文翌卉小特极限的思想方法B.放大的思想方法/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mggwgy》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甲、乙两球质量分别为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，经时间布两球的速度都已达到各自的稳定值vi、V2。则下列判断正确的是A.释放瞬间甲球加速度较大mvmB=•122v——1C.甲球质量大于乙球D.t0时间内两球下落的高度相等

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，a=O=30°，。=60°，则轻杆对A球的作用力A.mgB.3mgC.'3mgD.2mg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，物体动能随位移变化图象如图所示，已知0〜0段F不为零，h]〜h2段F=0，则关于功率下列说法正确的是0〜h2段，重力的功率一直增大0〜hi段，F的功率可能先增大后减小\0〜h2段，合力的功率可能先增大后减小h1〜h2段，合力的功率可能先增大后减小匚一祠一一质量为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-J）B.M-/C.2M-FgD.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）。7.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.A.小球P运动的角速度变小B.C.D.小球P'运动的角速度变小Q受到桌面的静摩擦力变大Q受到桌面的支持力变大如图所示，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B.竖直方向速度大小为vsinB.竖直方向速度大小为vsin0D.相对于地面的速度大小为vA.竖直方向速度大小为vcos0C.竖直方向速度大小为vtan。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克服摩擦力做的功物体B克服摩擦力做的功等于系统内能的增加量物体B动能的减少量等于其克服摩擦力做的功物体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如图所示，一个质量为0.4kg的小物块从高h=0.05m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0点水平飞出，击中平台右下侧挡板上的P点。现以0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的是A.小点的时间为挡极y=x2—6（单位：m），不计一切摩擦和空气阻力，g=10m/s2,则下列说法正确物块从水平台上0点飞出的速度大小为1m/sB.小物块从0点运新到P1s的是A.小点的时间为挡极小物块刚到P点时速度方向与水平方向夹角的正切值等于5小物块刚到P点时速度的大小为10m/s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=1kg的货物放在传送带上的A处，经过1.2s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随时间t变化图象如图乙所示，已知重力加速度g=10m/s2，由v--t图可知（）图甲图乙A.A、B两点的距离为2.4mB.货物与传送带的动摩擦因数为0.5货物从A图甲图乙A.A、B两点的距离为2.4mB.货物与传送带的动摩擦因数为0.5货物从A运动到B过程中，传送带对货物做功大小为12.8J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4.8J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，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。以下说法正确的是其动能Ek与离地高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。用天平测出砂和砂桶的质量。将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力。小车靠近打点计时器，先接通