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(共46张PPT)
第一讲 重力与弹力
第二章 相互作用——力
1、定义：
物体与物体之间的相互作用
一个物体既是施力物体，也一定是受力物体
①物质性：
力不仅有大小，还有方向
②相互性：
力是矢量,
③矢量性：
力不能离开施力物体和受力物体而单独存在
一、力
2、性质：
足球的运动状态发生了变化！
场景一：
踢球后，足球由静止变为了运动
场景三：
头球后，足球改变了运动方向
场景二：
接球后，足球由运动变为了静止
想一想：从物理学角度，你能从这几个情景中发现什么？
1) 力使物体的运动状态发生改变
2) 力是使物体产生形变的原因
3、力的作用效果
4.力的三要素
⑴大小：
用弹簧秤测量 单位：牛(N)
⑵方向
⑶作用点
(1) 力的图示
精确表示（大小、方向、作用点）
用带箭头的线段表示力,线段的长度表示力的大小,箭头的方向表示力的方向,箭头或箭尾表示力的作用点.
（2）力的示意图
粗略表示（方向、作用点）（即表示这个物体在这个方向受到了力）
5、力的表示方法
1、选定合适的标度（二到五段）
2、从作用点开始沿力的方向画一线段，线段的长度由力的大小和所选标度确定，线段上加上刻度
3、画上箭头（表示力的方向），标出力的表示符号。
作图步骤：
请同学们作出一小车受水平向左的80 N的力的图示和示意图.
力的图示
力的示意图
20N
F = 80N
甲
乙
F = 80N
2、一个铁球在空中飞行，所受重力为120 N，方向竖直向下．
(1)画出重力的图示．
(2)画出重力的示意图，并说明施力物体和受力物体．
重力的施力物体是地球，受力物体是铁球．
1、概念：
由于地球吸引而使物体受到的力叫做重力。
产生原因：
地球吸引
施力物体：
地球
受力物体：
地面上的一切物体
2、重力的三要素：
（1）大小：
①用测力计测出：
一、重力
②公式：G＝mg
（2）方向：总是竖直向下
注：不是垂直向下
（3）作用点：重心
1、重心---重力的等效作用点（理想化模型）
物体各部分所受重力的等效作用点
2、重心的确定
（1）质量分布均匀的物体，重心位置只跟物体的形状有关
若质量分布均匀，形状规则的物体重心位置在几何中心
（2）质量分布不均匀的物体，重心位置除跟物体的形状有关，还和质量分布有关。
二、重力——重心
①影响重心的因素：质量分布和形状
②重心的位置可以在物体实体上也可以在物体实体外
物体
质量
均匀
分布
分布不
均匀
形状决定
重心
位置
重心
位置
形状和质量
分布决定
规则
不规则
重心
位置
几何
中心
怎么办
悬挂法
原理为二力平衡。在A点悬挂时，细线拉力方向沿直线AB，拉力和重力平衡，薄板重心在直线AB上。同理，重心在直线DE上，交点C即为重心。
例 一个圆球形薄壳容器所受重力为G，用一细线悬挂起来，如图所示．现在容器里装满水，若在容器底部有一个小阀门，将小阀门打开让水慢慢流出，在此过程中，对容器和容器内的水组成的系统，下列说法正确的是(　　)
A．系统的重心慢慢下降
B．系统的重心先上升后下降
C．系统的重心先下降后上升
D．有可能绳的方向不竖直
C
1.如图1所示，一倾角为45°的斜面固定于墙角，为使一光滑的铁球静止于图示位置，需加一水平力F，且F通过球心。下列说法正确的是(　　)
B
A.铁球一定受墙面水平向左的弹力
B.铁球可能受墙面水平向左的弹力
C.铁球一定受斜面通过铁球的重心的弹力
D.铁球可能受斜面垂直于斜面向上的弹力
形变
物体在力的作用下形状或体积发生改变，叫做形变
二、形变
2、非弹性形变
1、弹性形变
物体所受外力撤去后，能够恢复原来的形状。
物体所受外力撤去后，
不会恢复原状而保留
下来的永久形变。
二、形变
是否一切物体在外力
形变超过一定限度，即使撤去作用力后物体也不能完全恢复原来的形状，这个限度叫弹性限度。
弹性限度：
二、形变
如果弹簧形变超过弹簧的弹性限度，弹簧就不会恢复原状了
是否一切物体在外力作用下都会发生形变？
微小形变
放大的思想
结论：任何物体受到外力作用会发生形变
二、形变——显示微小形变的观察
运动状态改变
1.定义：
2.产生的条件：
发生弹性形变的物体由于要恢复原状，对与它接触的物体产生力的作用，这种力叫做弹力
①相互接触
②发生弹性形变（相互挤压）
两者需同时满足
三、弹力
假设法
不存在弹力
存在弹力
运动状态不变
判断下列情况是否有弹力
三、弹力的方向
弹力——轻绳
轻绳的受力特点：
同一条绳拉力大小相等
（不能打结）
受力分析：
沿着绳子画，研究对象为起点
D
例2 (2022·广东卷，1)图2是可用来制作豆腐的石磨。木柄AB静止时，连接AB的轻绳处于绷紧状态。O点是三根轻绳的结点，F、F1和F2分别表示三根绳的拉力大小，F1＝F2且∠AOB＝60°。下列关系式正确的是(　　)
例5 (2022·辽宁卷，4)如图5所示，蜘蛛用蛛丝将其自身悬挂在水管上，并处于静止状态。蛛丝OM、ON与竖直方向夹角分别为α、β(α>β)。用F1、F2分别表示OM、ON的拉力，则(　　)
A.F1的竖直分力大于F2的竖直分力
B.F1的竖直分力等于F2的竖直分力
C.F1的水平分力大于F2的水平分力
D.F1的水平分力等于F2的水平分力
D
跟踪训练
2.(多选)(2023·福建厦门模拟)如图6，悬挂甲物体的细线拴牢在一不可伸长的轻质细绳上O点处；绳的一端通过光滑的定滑轮与物体丙相连，另一端通过光滑的定滑轮与物体乙相连。甲、乙两物体质量相等。系统平衡时，O点两侧绳与竖直方向的夹角分别为α和β。若β＝55°，则(　　)
A.α>β
B.α<β
C.丙的质量小于甲的质量
D.丙的质量大于甲的质量
AD
对于轻质弹簧来说，无论与其相连的物体处于什么样的运动状态，弹簧的两端所受的拉力都相等，所以轻质弹簧测力计的读数一定等于挂钩上的拉力，即弹簧测力计的读数一定等于F
近小远大纵不变
场景：MN 为两根晾衣杆，一根不可伸长的轻绳绑在晾衣杆上，绳子上挂着一件衣服，衣服质量为m，两杆距离为d，绳子的长度为L：
①求绳子的拉力 ②B点上下移动或左右移动拉力有何变化
总结：
知识储备：一条绳上的力处处相等
【练习】如图所示，晾晒衣服的绳子轻且光滑，悬挂衣服的衣架的挂钩也是光滑的，轻绳两端分别固定在两根竖直杆上的A、B两点，衣服处于静止状态.如果保持绳子A端位置不变，将B端分别移动到不同的位置。下列判断正确的（ ）
A.B端移到B1位置时，绳子张力变大
B.B端移到B2位置时，绳子张力变小
C.B端在杆上位置不动，将杆移动到虚
线位置时，绳子张力变大
D.B端在杆上位置不动，将杆移动到虚
线位置时，绳子张力变小
D
【练习】如图所示，一根不可伸长的细绳两端分别连接在固定框架上的A，B两点，细绳绕过光滑的轻小滑轮，重物悬挂于滑轮下，处于静止状态.若缓慢移动细绳的端点，则绳中拉力大小的变化情况是（ ）
A.只将绳的左端移向A'点，拉力变小
B.只将绳的左端移向A'点，拉力不变
C.只将绳的右端移向B'点，拉力变小
D.只将绳的右端移向B'点，拉力不变
B
【练习】如图所示，在固定好的水平和竖直的框架上，A、B两点连接着一根绕过光滑的轻小滑轮的不可伸长的细绳，重物悬挂于滑轮下，处于静止状态.若按照以下的方式缓慢移动细绳的端点，则下列判断正确的是（ ）
A.只将绳的左端移向A点，拉力变小
B B.只将绳的左端移向A点，拉力不变
C.只将绳的右端移向B'点，拉力变小
D.只将绳的右端移向B'点，拉力不变
B
弹力——轻杆
三、弹力的方向
①轻质活杆的受力特点：
同一根杆两端力的大小相等
受力分析：
沿杆向外向内
②轻质死杆的受力特点：
各个方向
受力分析：
平衡分析
接触面类型分类：
受力分析：垂直接触面指向受力物体
三、弹力的方向
弹力——接触面
面面、点面、点点
水平面上靠在一起的两小球
悬挂靠在一起的两小球
例4 (2023·天津和平区期末)小明发现游乐场中有用弹性杆固定在地面上的玩偶，且在水平方向还有用于固定的可伸缩的弹性物体。小明通过分析，将这个设施简化为如图4所示的装置：一小球固定在轻杆上端，AB为水平轻弹簧，小球处于静止状态，图中虚线画出了小明所分析的杆对小球的作用力方向的可能情况，下列分析正确的是(　　)
B
模型
杆的弹力
A.F1和F2均可能正确，且F1一定大于F2
B.F2和F3均可能正确，且F2一定大于F3
C.F3和F4均可能正确，且F3一定大于F4
D.只有F2是可能正确的，其余均不可能正确
例6 如图7甲所示，轻绳AD跨过固定在水平横梁BC右端的光滑定滑轮挂住一个质量为m1的物体，∠ACB＝30°；图乙所示的轻杆HG一端用铰链固定在竖直墙上，另一端G通过细绳EG拉住，EG与水平方向成30°角，轻杆的G点用细绳GF拉住一个质量为m2的物体，重力加速度为g，则下列说法正确的是(　　)
D
图7
跟踪训练
3.(多选)如图8甲所示，一名登山爱好者正沿着竖直崖壁向上攀爬，绳的一端固定在较高处的A点，另一端拴在人的腰间C点(重心处)。在人向上攀爬的过程中可以把人简化为乙图所示的物理模型：脚与崖壁接触点为O点，人的重力G全部集中在C点，O到C点可简化为轻杆，AC为轻绳。已知OC长度不变，人向上攀爬过程中的某时刻AOC构成等边三角形，则(　　)
BD
A.轻绳对人的拉力与人对轻绳的拉力是一对平衡力
B.在此时刻，轻绳对人的拉力大小等于G
C.在虚线位置时，轻绳AC承受的拉力更小
D.在虚线位置时，OC段承受的压力不变
2.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2所示的情况就是一个实例。当运动员踩压跳板使跳板弯曲到最低点时，下列说法正确的是(　　)
D
A.跳板发生形变，运动员的脚没有发生形变
B.运动员受到的支持力是运动员的脚发生形变而产生的
C.此时跳板对运动员的支持力和运动员的重力等大
D.此时跳板对运动员的支持力大于运动员的重力
3.如图3所示为位于水平面上的小车，固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为θ，在斜杆下端固定有质量为m的小球，重力加速度为g。现使小车以加速度a向右做匀加速直线运动，下列说法正确的是(　　)
D
4.下列对图中弹力的判断说法正确的是(　　)
B
A.图甲中，小球随车厢一起向右匀速运动，车厢左壁对小球有弹力
B.图乙中，小球被轻绳斜拉着静止在光滑的斜面上，斜面对小球有弹力
C.图丙中，小球被a、b两轻绳悬挂着处于静止，其中a绳竖直，b绳对小球有弹力
D.图丁中，两相同球各自被长度一样的竖直轻绳拉住而静止，则两球间有弹力
5.(多选)口罩是一种卫生用品，为了佩戴舒适，口罩两边的弹性绳的劲度系数比较小，某同学将弹性绳拆下，当弹性绳下端悬挂一块橡皮擦时，弹性绳的长度为30 cm，悬挂两块相同的橡皮擦时，弹性绳的长度为40 cm，如图4所示。当弹性绳下端悬挂一支笔时，弹性绳的长度为35 cm。若弹性绳满足胡克定律，且弹性绳始终在弹性限度内，不计弹性绳受到的重力。则下列说法正确的是(　 　)
ACD
A.弹性绳的原长为20 cm
B.弹性绳的劲度系数为10 N/m
C.一支笔受到的重力是一块橡皮擦受到的重力的1.5倍
D.将一块橡皮擦和一支笔一起挂在弹性绳下端时，弹性绳长45 cm
6.(2022·河北衡水模拟)如图5所示，B球在地面上，A球与B球用弹簧Q连接、A球与天花板用弹簧P连接，A、B球的球心及两弹簧轴线在同一竖直线上，P的弹力是Q的弹力的2倍，A、B两球的质量均为0.5 kg，重力加速度大小为10 m/s2，则下列判断正确的是(　　)
D
D
A
8.(2023·四川绵阳模拟)如图7所示，轻绳MN的两端固定在水平天花板上，物体m1系在轻绳MN的某处，悬挂有物体m2的光滑轻滑轮跨在轻绳MN上。系统静止时的几何关系如图。则m1与m2的质量之比为(　　)
9.一质量为m的小球通过短轻绳悬挂在光滑铰链上，光滑铰链(不计质量)与轻杆连接，轻杆通过光滑铰链分别与固定点O和O′连接，如图8所示。已知两轻杆与水平地面和竖直墙壁的夹角都为30°，重力加速度为g，则下面轻杆和上面轻杆受到铰链的作用力大小分别为(　　)
B
10.如图9所示，轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在两根竖直杆上，A端高于B端，绳上挂有一件衣服，为防止滑动，将悬挂衣服的衣架钩固定在绳上，当固定在适当位置O处时，绳子两端对两杆的拉力大小相等，则(　　)
D
A.绳子OA段与竖直杆夹角比OB段与竖直杆夹角大
B.O点位置与衣服重力有关，衣服重力越大，O点离B端越近
C.若衣架钩固定在绳子上中点处，则绳子两端对杆的拉力大小仍然相等
D.若衣架钩固定在绳子上中点处，则绳子A端对杆的拉力大于B端对杆的拉力
11.如图10所示，一质量为m的物体与劲度系数分别为k1、k2的甲、乙两竖直轻弹簧相连，两弹簧的另一端连接在框架上。物体静止时，两弹簧长度之和等于两弹簧原长之和，则甲弹簧形变量为(　　)
A
12.(多选)张鹏同学在家帮妈妈洗完衣服后，把衣服挂在如图11所示的晾衣架上晾晒，A、B为竖直墙壁上等高的两点，AO、BO为长度相等的两根轻绳，CO为一根轻杆。转轴C在AB中点D的正下方，AOB在同一水平面上。∠AOB＝60°，∠DOC＝30°，衣服质量为m。则(　　)
AD

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