新人教高中物理暑假衔接讲义 第12讲 弹力（原卷版）

第十二讲弹力知识点一、物体的形变和弹力[提出问题]1.如图所示，取一个圆玻璃瓶，里面盛满水，用穿有透明细管的橡皮塞封口，使水面位于细管中，用手捏玻璃瓶，会看到什么现象？说明什么？2.用手压橡皮泥，橡皮泥发生形变；脚踩在松软的土地上，留下了深深的脚印(形变)，这两种形变与玻璃瓶的形变有什么不同？3.用手拉弹簧，弹簧会对手产生一个拉力，这个拉力是如何产生的？4.一铁块放在海绵上，铁块和海绵都发生了形变，从而在它们之间产生了弹力，如图所示．海绵对铁块的支持力是如何产生的？方向怎样？铁块对海绵的压力是怎样产生的？方向怎样？5.如图所示，用橡皮绳斜向右上拉放在水平面上的物块．橡皮绳对物块的拉力是怎样产生的？方向怎样？[要点提炼]1．物体的形变(1)形变：物体的或的变化．常见的形变：伸长、缩短、扭曲、弯曲等。(2)弹性形变：当撤去外力后物体能的形变．(3)弹性限度：如果外力过大，超出了一定的限度，那么撤去外力后，物体就，这个限度叫做．(4)范性形变：当撤去外力后物体的形变或多或少仍有保留而不能的形变．2．弹力：发生的物体由于要恢复原状，对与它接触的物体产生的力．3．弹力产生的条件：(1)两物体；(2)发生4.常见的弹力及其方向(1)弹力的方向：总是与引起形变的作用力的方向(2)压力或支持力的方向：总是于接触面，若接触面是曲面，则垂直于；若接触面是球面，弹力方向延长线或反向延长线过(3)绳的拉力方向：总是并指向绳收缩的方向．5.几种常见弹力方向类型方向示意图说明接触方式面与面垂直公共接触面支持力、压力一定垂直于接触面指向被支持或被压的物体，关键在于“面”的判断点与面过点垂直于面点与点垂直于切面轻绳沿绳收缩方向轻绳、轻弹簧的弹力一定沿绳或弹簧方向，但注意弹簧可垃可支轻质弹簧沿弹簧形变的反方向轻杆可沿杆轻杆弹力不一定沿杆方向，要依具体情形确定可不沿杆[经典例题]1.下列关于弹力的几种说法，其中正确的是()A．只要两物体接触就一定产生弹力B．静止在水平面上的物体所受重力就是它对水平面的压力C．静止在水平面上的物体受到向上的弹力是因为地面发生了形变D．只要物体发生形变就一定有弹力产生2.请在图中画出杆或球所受的弹力。[变式训练]1．在如图所示的四种情况中，物体A、B之间一定有弹力的是()2.画出图中静止物体A所受弹力的示意图．3.分别画出图甲、乙中小球、丙中杆的受力示意图．(甲中小球用细绳挂在光滑的墙壁上，乙中小球用细绳拴着静止在桌角上，丙中杆一端放在光滑的半球形碗中，另一端靠在墙壁上)知识点二、胡克定律[提出问题]1.弹簧受力会伸长，对于同一根弹簧，被拉得越长，弹簧的弹力就越大，那么弹簧的弹力大小是否与其长度成正比？[要点提炼]1．内容：在内，弹簧弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成2．公式：F＝.3．说明:(1)应用条件：弹簧发生形变时必须在内．(2)x是弹簧的，而不是弹簧形变后的长度．(3)k为弹簧的劲度系数，反映弹簧本身的属性，由弹簧自身的长度、粗细、材料等因素决定，与弹力F的大小和伸长量x无关．(4)F－x图像是一条过原点的倾斜直线(如图所示)，直线的斜率表示弹簧的.(5)弹簧弹力的变化量ΔF与形变量的变化量Δx也成正比，即且要把各物理量的单位统一到国际单位制中。[经典例题]1.一根轻弹簧在10.0N的拉力作用下，长度由原来的5.00cm伸长为6.00cm。(1)当这根弹簧长度为4.20cm时，受到的压力有多大？弹簧的劲度系数为多大？(2)当弹簧受到15N的拉力时，弹簧的长度是多少？[变式训练]1.竖直悬挂的弹簧下端，挂一重为4N的物体时弹簧长度为12cm；挂一重为6N的物体时弹簧长度为13cm，则弹簧原长为多少？劲度系数为多少？[课堂过手]1.杂技演员具有高超的技术，能轻松地顶住从高处落下的坛子．如图所示，关于他顶坛子时头顶受到的压力，产生的直接原因是()A．坛的形变B．头的形变C．坛子受到的重力D．人受到的重力2．三个相同的支座上分别放着三个质量和直径均相同的光滑圆球a、b、c，支点P、Q在同一水平面上．a的重心位于球心，b、c的重心分别位于球心的正上方和正下方，如图9所示，三球皆静止，试分析三种情况下支点P、Q对球的弹力方向是怎样的？3.如图3所示，一根弹性杆的一端固定在倾角为30°的斜面上，杆的另一端固定一个质量为m＝0.2kg的小球，小球处于静止状态，弹性杆对小球的弹力为(g取10m/s2)()图3A．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2N，方向垂直于斜面向上D．大小为2N，方向竖直向上4.如图4所示，弹簧测力计和细线的重力及一切摩擦不计，重物的重力G＝5N，则弹簧测力计A和B的示数分别为()图4A．5N、10N B．5N、0NC．10N、5N D．5N、5N5.(多选)足球运动是目前全球体育界最具影响力的项目之一，深受青少年喜爱。如图所示为与足球有关的情景。下列说法正确的是()A．甲图中，静止在草地上的足球受到的弹力就是它受到的重力B．乙图中，踩在脚下且静止在水平草地上的足球可能受到3个力的作用C．乙图中，踩在脚下静止的足球受到2个力作用D．丙图中，落在球网中的足球受到弹力是由于球网发生了形变6.一根轻质弹簧一端固定，用大小为F1的力压弹簧的另一端，平衡时长度为l1；改用大小为F2的力拉弹簧，平衡时长度为l2。弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内，该弹簧的劲度系数为()A.eq\f(F2－F1,l2－l1) B.eq\f(F2＋F1,l2＋l1)C.eq\f(F2＋F1,l2－l1) D.eq\f(F2－F1,l2＋l1)7.由实验测得某弹簧所受弹力F和弹簧的长度L的关系图像如图所示，求：(1)该弹簧的原长为多少？(2)该弹簧的劲度系数为多少？8．如图所示，一根轻质弹簧的原长为20cm，竖直悬挂着，当用15N的力向下拉弹簧时，量得弹簧长24cm.问：(1)弹簧的劲度系数为多少；(2)若把它竖立在水平桌面上，用30N的力竖直向下压时，弹簧长为多少．[课后自测]1．(多选)关于形变，下列说法正确的是()A．物体形状的改变叫弹性形变B．物体受到外力作用后发生的形状改变叫弹性形变C．物体在外力去掉后能恢复原状的形变叫弹性形变D．任何物体在外力的作用下都能发生形变，不发生形变的物体是不存在的2.(多选)在日常生活及各项体育运动中，有弹力出现的情况比较普遍，如图1所示的跳水运动就是一个实例。请判断下列说法正确的是()图1A．跳板发生形变，运动员的脚没有发生形变B．跳板和运动员的脚都发生了形变C．运动员受到的支持力，是跳板发生形变而产生的D．跳板受到的压力，是跳板发生形变而产生的3．关于弹力，下列说法中正确的是()A．发生形变的物体才能有弹力，且一定有弹力B．物体的形变越大，弹力也越大C．弹力的方向一定与物体发生弹性形变的方向相反D．弹力的大小与物体大小有关，体积越大的物体产生的弹力也越大4．（多选）下列各种情况中，属于弹性形变的有()A．撑竿跳高运动员起跳中，撑竿的形变B．当你坐在椅子上时，椅面发生的微小形变C．细钢丝被绕制成弹簧D．铝桶被砸扁5．关于弹性形变，下列说法正确的是()A．物体形状的改变叫弹性形变B．一根钢筋用力弯折后的形变就是弹性形变C．物体在外力停止作用后，能够恢复原来形状的形变，叫弹性形变D．物体在外力停止作用后的形变，叫弹性形变6.在日常生活及各项体育运动中，有弹力出现的情况比较普遍，如图所示的跳水运动就是一个实例．请判断下列说法正确的是()跳板发生形变，运动员的脚没有发生形变B．跳板和运动员的脚都发生了形变C．运动员受到的支持力，是跳板发生形变而产生的D．跳板受到的压力，是跳板发生形变而产生的7.体育课上一学生将足球踢向斜台，如图所示，下列关于足球和斜台作用时斜台给足球的弹力方向的说法正确的是()A．沿v1的方向B．沿v2的方向C．先沿v1的方向后沿v2的方向D．沿垂直于斜台斜向左上方的方向8.一只松鼠站在倾斜的树枝上，则树枝对松鼠的弹力的方向为()A．竖直向上 B．竖直向下C．垂直树枝斜向上 D．沿树枝方向9.一杆搁在矮墙上，关于杆受到的弹力的方向，图中画得正确的是()10.在图中画出物体A所受弹力的示意图．11.关于弹簧的劲度系数k，下列说法中正确的是()A．与弹簧所受的拉力大小有关，拉力越大，k值也越大B．由弹簧本身决定，与弹簧所受的拉力大小及形变程度无关C．与弹簧发生的形变的大小有关，形变越大，k值越小D．与弹簧本身特性、所受拉力的大小、形变程度都无关12.如图甲、乙所示，弹簧测力计和细