1、一定量的具体实例的分析、练习,掌握各种常见弹力的方向.特别是轻杆的弹力.当杆受力较复杂时,杆中弹力的大小和方向要结合存在状态分析.把力的合成与分解与数学方法有机结合,平衡问题一定要与受力分析密切结合,养成良好的解题习惯,提高应试能力. 第一课时力重力和弹力 第一关:基础关展望高考 基 础 知 识 一、力的概念 知识讲解 1.力的定义:力是物体对物体的作用,在国际单位制中,力的单位是牛顿,简称牛,符是N. 2.力的三要素:大小、方向、作用点. 力的大小用测力计(弹簧测力计)测量.力不仅有大小,而且有方向,要把一个力完全表达出来,还要说明它的方向.大小和方向都相同的力,作用在物体上的不同位置,即力
2、的作用点不同,产生的效果一般也不同. 3.力的基本特征 (1)力的物质性:力是物体对物体的作用,一个物体受到力的作用,一定有另一个物体对它施加这种作用,力是不能离开物体而独立存在的. (2)力的相互性:力的作用是相互的,任何两个物体之间力的作用总是相互的,施力物体同时也一定是受力物体. (3)力的矢量性:力是矢量,既有大小,也有方向,物理学中把既有大小又有方向的物理量称为矢量. (4)力的独立性:一个力作用于某一物体上产生的效果,与这个物体是否同时受其他力无关. 活学活用 1.下列关于力的说法中正确的是( ) A.物体受几个力作用时,状态一定改变 B.由相距一定距离的磁铁间有相互作用力可知,力
3、可以离开物体而独立存在 C.一个人练拳时用了很大的力,但没有击中物体,这个力只有施力物体而没有受力物体 D.力的大小可以用弹簧秤测量来源:ZXXK 解析:选项A考查力的作用效果之一,使物体状态发生改变,但当受几个力时效果可能相距较远的磁铁有力的作用,仍需要有两个磁铁,离不开.错A相互抵消,状态不变,所以物体,故B不对.施力物体和受力物体总是同时存在的,练拳时,各部分肌肉发生相互作用,有受力物体,故C不对.正确选项应为D. 答案:D 二、重力 1.重力的定义 由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力.实际上重力是地球对物体引力的一个分力,而引力的另一个分力提供物体随地球自转所需的向心力. 说明:地球
4、表面附近的物体都受到重力的作用. 重力是由于地球的吸引而产生的,但不能说重力就是地球的吸引力. 重力的施力物体就是地球. 2.重力的大小 由G=mg计算,g=9.8 N/kg. 用弹簧测力计测量,物体处于平衡状态(即静止或匀速运动状态),弹簧测力计的示数等于重力的大小. 在地球表面上不同的地方,物体的重力大小是不同的,纬度越高,物体的重力越大,因而同一物体,在两极比赤道受到的重力大. 一个物体的重力不受运动状态的影响,与是否还受其他力的作用也无关系. 在处理物理问题时,在地球表面和在地球附近某一高度的地方,一般认为同一物体受的重力不变. 3.重力的方向:竖直向下(即垂直于水平面向下). 重力的
5、方向沿铅垂线方向,与水平面垂直,不一定指向地心,但在两极和在赤道上的物体,所受重力的方向指向地心.重力的方向不受其他作用力的影响,与运动状态也没有关系. 4.重力和质量的关系来源:学*科* 同 项 目质量 重力 不性 质物体本身的一种 属性是物体受到地球的吸引力的一个分力 变不随地理位置的的置位理地着随化情况 改变而发生变化 不同而有所变化 测 量工具 天平(杠杆原理)测量工具测力计(二力平衡原理) 物 理性质标量 矢量 联系 Gmg 重力的大小由物体本身的质量和所处位置的重力加速度决定,与其他因素都没有关系. 2.关于物体重心的下列说法正确的是( ) A.物体各部分所受重力的合力集中于一点,
6、该点即为物体的重心 B.有规则形状的物体,重心即是其几何中心 C.物体的重心可能不在该物体上 D.物体的形状不变,当它被举高或倾斜时,重心在物体上的位置不变 重心就是指重力在物体上的作用点,即物体各部分所受重力的合力的作用点.只有质量分布均匀,形状规则的物体,重心才在其几何中心;只有形状规则,其质量不一定分布均匀.物体的重心不随其所在位置变化而变化,且可在物体上,也可能在物体外,如均匀圆环、呼拉圈等.选项A、C、D正确. ACD 三、弹力 1.弹力的定义 发生弹性形变的物体,由于要恢复原状,要对与它接触的物体产生力的作用,这种力称为弹力.如图所示,用手向右拉弹簧,弹簧因形变(伸长)而产生弹力F
7、,它作用在手上,方向向左.因此,弹力的施力者是发生弹性形变的物体,受力者是使它发生弹性形变的物体. : 来源2.弹力的产生条件:两物体直接接触.两物体发生弹性形变.来源:学。科。3.弹力的大小:与物体的形变程度有关,形变量越大,产生的弹力越大;形变量越小,产生的弹力越小. 一般情况下,弹力的大小可以利用平衡条件或牛顿定律计算出来;对于弹簧的弹力,在弹性限度内遵循胡克定律. 4.弹力的方向 弹力的方向总是与作用在物体上使物体发生形变的外力的方向相反,或者就是物体恢复原状的趋势的方向. 3.三个相同的支座上分别搁着三个质量和直径都相同的光滑圆球a,b,c,支点P、Q在同一水平面上,a的重心位于球心
8、,b,c的重心位于球心的正上方和正下方,如图所示,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。相互作用的物体属于点、点接触,弹力的方向与过接触点的切面垂直,且指向球心,与重心位置无关,故三种情况下弹力方向是一致的. . 相同过球心a如图所示,均同4. 如图所示,用细线将A物体悬挂在天花板上,B物体放在水平地面上.A、B间有一劲度 系数为100 N/m的轻弹簧,此时弹簧的形变量为2 cm.已知A、B两物体的重力分别是3 N和5N.则细线的拉力及B对地面的压力可能是() A.1 N和0 N B.5 N和7 N D.1 N3 N 和7 N C.5 N和解析:弹力大小F=kx=2 N
9、,若弹簧伸长了2 cm,分别研究A、B的受力情况,由力的平衡,可推出选项C正确;若弹簧被压缩了2 cm,同理可推出选项D正确.所以,正确答案为CD. 答案:CD 第二关:技法关解读高考 解 题 技 法 一、判断弹力有无的方法 技法讲解 弹力的方向总是跟形变的方向相反,但是在很多情况下,接触处的形变不明显,这就给弹力是否存在的判定带来了困难.通常用以下两种办法可以解决:(1)假设法:即假设接触处有弹力,看物体的运动状态是否与当前情况一致,若一致,则假设正确,接触处有弹力;若不一致,则假设错误,接触处无弹力. 但是“假设法”有一定的局限性,只对较简单的情况适用.我们深入思考弹力产生的原 因可知,弹
10、力是被动出现的,它属于被动力.弹力是否存在,是由主动力和运动状态决定的. (2)分析物体所受的主动力和运动状态,是判断弹力有或无的金钥匙. 分析主动力,就是分析沿弹力所在的直线上,除弹力以外其他力的合力,看这些力的合力是否满足题目给定的状态,若满足,则不存在弹力;若不满足,则存在弹力. 典例剖析例1 如图所示,光滑球静止于水平面BC和斜面AB之间,试分析AB面对球是否有弹力.来源:学#科#Z#X#X#K 解析:光滑球处于静止状态,竖直方向受两个力:重力G和水平面BC的支持力F,假若AB面对球有弹力,则弹力的方向垂直斜面向上,如图所示.显然,球受这样的三个力作用是不能处于静止状态的,即假设不成立
11、,即AB面对球无弹力. 例2 如图所示,细绳竖直拉紧,小球和光滑斜面接触,并处于平衡状态,则小球受到的力是( ) A.重力、绳的拉力 B. 重力、绳的拉力、斜面的弹力 C. 重力、斜面的弹力 D. 绳的拉力、斜面的弹力 (1) 本题的关键之处在于分析斜面是否给小球弹力作用,可用假设法,如小球在此三则小球受力情况如图所示,果小球受到斜面的弹力作用,个力的作用下受力不平衡,所以小球没有受到斜面给它的弹力作用,故答案应选A. A 二、判断弹力方向的方法 对弹力方向的判定,可分以下几种情况:(1)对于点与面接触,面与面接触的情况,弹力的方向总是过接触点并且和接触面垂直;对于接触处有曲面的情况,则应先画
12、出通过接触点的曲面的切线,弹力的方向过切点并且和曲面的切线垂直.对于有面接触的情况,弹力的方向总是和接触面垂直,而与物体的运动状态无关. (2)对于杆的弹力方向问题,要特别注意.因为杆可以发生拉伸形变,压缩形变,弯曲形变等,所以杆产生的弹力方向可能沿杆,也可能不沿杆,弹力沿杆的方向只是一种特殊情况.如图(a)和(b)所示的情况中,弹力的方向都不沿杆的方向. 来源:Z.xx.k. 这两种情况都是点与面接触,若是点与平面接触,则弹力方向过该点与平面垂直;若是点与曲面接触,则弹力的方向过该点且沿曲面上该点的半径方向. (3)当杆和接触处的情况不易确定时,应根据物体的运动状态,利用平衡条件或动力学规. 律来判断典例剖析 例3 一光滑斜面,放置于光滑水平面上,物块A从光滑斜面自由下滑的过程中,斜面沿水平面向右运动
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