资源简介 (共37张PPT)第2节 科学探究:弹力第3章 相互作用1.知道形变、弹性形变、弹性限度及弹力的概念。2.理解弹力产生的条件,掌握弹力方向。3.知道胡克定律的内容及表达式,并能分析和解决实际问题。4.通过观察缩小形变的实例,了解“放大法”。学习任务知识点一 形变与弹力(一)形变1.形变:物体发生的____、____、____等形状的变化称为形变。必备知识·自主预习储备伸长缩短弯曲2.分类:判断下列情境中,形变的类型。(1)甲图中的弹簧发生的是____形变。(2)乙图中的跳板发生的是____形变。(3)丙图中的橡皮泥发生的是____形变。(4)弹性体:发生形变后撤去外力能________的物体。弹性弹性范性恢复原状(二)弹力概念 相互接触的物体发生________时,由于物体要恢复原状,物体会对与它接触的另一物体产生力的作用。产生条件 (1)相互接触;(2)发生弹性形变方向 与物体形变的方向____种类 拉力、压力、支持力等弹性形变相反思考 如图所示,用手用力捏玻璃瓶时会发现透明细管中的液面上升,这种现象说明什么?提示:玻璃瓶受力发生形变,容积变小了。体验1.思考辨析(正确的打√,错误的打×)(1)使物体发生形变的外力撤去后,物体一定能够恢复原来的状态。 ( )(2)任何物体都可以发生形变,但并不是所有的形变都是弹性形变。( )(3)相互接触的物体间一定存在弹力。 ( )×√×知识点二 胡克定律1.内容:在弹性限度内,弹簧弹力的大小与弹簧____(或____)的长度成正比。2.公式:F=____。3.适用条件:在弹性体的________内。4.劲度系数:一个有单位的物理量,单位为______。弹簧的劲度系数为1 N/m的物理意义:弹簧伸长或缩短1 m时产生的弹力大小为1 N。提醒 F=kx中的x是弹簧的形变量,是弹簧伸长(或缩短)的长度。伸长压缩kx弹性限度N/m体验2.思考辨析(正确的打√,错误的打×)(1)弹簧在任何情况下都是弹性体 ( )(2)F=kx中,k是常数,对任何弹簧来看都不变。 ( )(3)在弹性限度内,弹簧弹力大小与弹簧长度成正比。 ( )×××如图所示是杭州亚运会我国蹦床运动员朱雪莹摘金的过程图。试分析:床对朱雪莹的力是怎样产生的?朱雪莹对床的力是怎样产生的?关键能力·情境探究达成提示:床对朱雪莹的力是由于床形变要恢复原状而产生,而朱雪莹对床的压力是由于朱雪莹形变要恢复原状而产生。考点1 弹力的产生1.产生弹力必备的两个条件(1)两物体间相互接触。(2)发生弹性形变。2.弹力有无的判断方法条件法 方法 根据物体间是否直接接触并发生弹性形变来判断是否存在弹力。此方法多用来判断形变较明显的情况举例 图中弹性绳与手直接接触,弹性绳发生形变,手与弹性绳之间一定存在弹力 假设法 方法 对形变不明显的情况,可假设两个物体间弹力不存在,看物体能否保持原有的状态:若状态不变,则此处不存在弹力;若状态改变,则此处一定有弹力举例 图中为用细线悬挂的小球,斜面是光滑的,因去掉斜面,小球的状态不变,故小球只受细线的拉力和重力,不受斜面的支持力 【典例1】 在下列各图中,A、B两球间一定有弹力作用的是( )A B C D思路点拨:解答本题可按以下思路进行分析:√B [在A中,若拿去A球,则B球静止不动,故A、B间没有挤压,即A、B间没有弹力。在B中,若拿去A球,则B球将向左运动,故A、B间存在相互挤压,即A、B间存在弹力。在C中,若拿去A球,则B球静止不动,故A、B间没有挤压,即A、B间没有弹力。在D中,不能判断A、B间有没有弹力。故应选B。]规律方法 弹力的产生条件中接触是前提,挤压是关键,相互接触的物体是否发生弹性形变是弹力存在与否的标志。但是,实际上除弹簧、橡皮条等物体产生弹力时形变较明显外,大部分物体产生弹力时形变是微小的,肉眼很难观察出来。因此,弹力有无的判断主要常用两种方法:(1)条件法;(2)假设法。[跟进训练]1.关于弹力的产生,下列说法正确的是( )A.放在桌面上的木块要受到一个向上的弹力,这是木块发生微小的形变而产生的B.木块放在桌面上,木块没有形变,所以对桌面没有施加弹力C.拿一根细竹竿拨动水中的木头,木头受到竹竿对它的弹力,是木头发生形变而产生的D.挂在电线下面的电灯受到向上的拉力,是电线发生微小形变而产生的√D [弹力是发生形变的物体对使其产生形变的物体的作用力,施力物体是发生形变的物体,受力物体是使施力物体产生形变的物体。桌面对木块向上的弹力是桌面发生微小形变而产生的,竹竿对木头的弹力是竹竿发生形变而产生的,电线对电灯的拉力是电线发生微小形变而产生的,所以A、C错误,D正确;木块放在桌面上,木块有形变,所以对桌面产生压力,B错误。]考点2 弹力方向的判断1.弹力的方向:弹力的方向总是跟引起物体形变的外力方向相反,跟该物体的形变方向相反。2.几种常见弹力的方向类型 方向 图示接触方式 面与面 垂直公共接触面指向被支持物体 点与面 过点垂直于面指向被支持物体 点与点 垂直于公共切面指向受力物体且力的作用线一定过球(圆)心 类型 方向 图示轻绳 沿绳收缩方向 轻杆 可沿杆 可不沿杆 类型 方向 图示轻弹簧 沿弹簧形变的反方向 【典例2】 (多选)如图所示,一物体A静止在斜面上,关于弹力,下列说法正确的是( )A.斜面对A的支持力竖直向上B.A对斜面的压力竖直向下C.斜面对A的支持力垂直斜面向上D.A对斜面的压力垂直斜面向下CD [斜面对A的支持力是弹力,与接触面垂直,垂直斜面向上,故A错误,C正确;A对斜面的压力是弹力,与接触面垂直,垂直斜面向下,故B错误,D正确。]√√[跟进训练]2.分别对下列A、B图中小球、C图中杆画出受力示意图。(A中小球用细绳挂在光滑的墙上,B中小球用细绳拴着搁在角上,C中杆放在光滑的墙和半球型碗中)A B C[解析] 各物体受力如图所示。A B C[答案] 见解析图考点3 弹力大小的计算1.对胡克定律F=kx的理解(1)适用范围:弹簧发生形变时必须在弹性限度内。(2)公式中x的意义:弹簧的形变量,既不是弹簧的原长,也不是弹簧形变后的长度。(3)公式中k的意义:弹簧的劲度系数,由弹簧本身的材料、长度、粗细、匝数等因素决定。(4)F-x图像为一条经过原点的倾斜直线,图像斜率表示弹簧的劲度系数。同一根弹簧,劲度系数不变。(5)推论:ΔF=kΔx。2.计算弹力大小的两种方法(1)公式法:利用公式F=kx计算。适用于弹簧、橡皮筋等物体的弹力的计算。(2)平衡法:利用二力平衡的条件计算。例如:悬挂在竖直细绳上的物体处于静止状态,求解细绳的拉力时,可用二力平衡求得拉力的大小等于物体重力的大小。角度 利用胡克定律求弹力大小【典例3】 (多选)如图所示,探究的是某根弹簧的伸长量x与所受拉力F之间的关系,下列说法正确的是( )甲 乙A.弹簧的劲度系数是2 N/mB.弹簧的劲度系数是2×103 N/mC.当弹簧受F2=800 N的拉力作用时,弹簧伸长量x2=40 cmD.当弹簧伸长量x1=20 cm时,拉力是F1=200 N√√3.(1)某次研究弹簧所受弹力F与弹簧长度L关系实验时,得到如图甲所示的F-L图像,由图像可知:弹簧原长L0=______cm,求得弹簧的劲度系数k=______N/m。(2)按如图乙的方式挂上钩码(已知每个钩码重G=1 N),使(1)中研究的弹簧压缩,稳定后指针指示如图乙,则指针所指刻度尺示数为______cm。由此可推测图乙中所挂钩码的个数为_____个。甲 乙3.0 200 1.50 3[解析] (1)由胡克定律F=k(L-L0),结合题图甲中数据得:L0=3.0 cm,k=200 N/m。(2)由题图乙知指针所示刻度为1.50 cm,由F=k(L0-L),可求得此时弹力为:F=3 N,故所挂钩码的个数为3个。4.如图所示,弹簧测力计和细线的重力及一切摩擦不计,重物的重力G=5 N,则弹簧测力计A和B的示数分别为( )A.5 N,10 N B.5 N,0 NC.10 N,5 N D.5 N,5 ND [弹簧测力计的示数等于挂钩上的拉力,与弹簧测力计外壳受力无关,重物平衡时细线对重物的拉力F与重力G是一对平衡力,所以F=G=5 N,两图中挂钩上的拉力均为F=5 N。]√学习效果·随堂评估自测√243题号1A [弹簧的劲度系数k是由弹簧本身的因素决定的,与弹力F的大小和弹簧形变量x的大小无关,选项A正确,选项B错误;由F=kx可知,在弹性限度内弹力F的大小与弹簧形变量x成正比,选项C错误;弹簧的劲度系数在数值上等于弹簧发生单位长度形变时弹力的大小,选项D错误。]243题号12.在图中画出物体A所受弹力的示意图。23题号14① ② ③ ④[解析] 如图所示。① ② ③ ④[答案] 见解析图3.如图所示,一根弹簧其自由端B在未悬挂重物时指针正对刻度5 N,在弹性限度内,当挂上80 N重物时指针正对刻度45 N。若要指针正对刻度20 N,应悬挂的重物是( )A.40 NB.30 NC.20 ND.不知弹簧的劲度系数,无法计算23题号41√4.(新情境题,以室内攀岩为背景,考查弹力的产生)室内攀岩一出现就受到人们的喜爱,室内攀岩是通过攀登人工设计高度、难度不等的岩壁(通常6~8 m高),在上面装有许多大小不一的岩石点,供人用四肢借助岩点的位置手攀脚登,来完成攀岩的体验。(1)此人的双脚受到的弹力作用是由谁的形变产生的?(2)图中此人正用一只手用力拉绳,则他可能受几个弹力作用?243题号1[解析] (1)是由于所踩岩点的形变产生的。(2)可能受到四个弹力作用:岩点对两只脚的两个弹力,保险绳对此人的弹力,攀岩绳对此人的手的弹力。[答案] 见解析回归本节知识,自我完成以下问题:(1)弹力产生的两个必要条件是什么?提示:①两物体间相互接触,②物体发生弹性形变。(2)判断弹力有无的方向有哪两种?提示:①条件法,②假设法。(3)计算弹力大小的两种方法分别是什么?提示:①公式法,②平衡法。第2节 科学探究:弹力1.知道形变、弹性形变、弹性限度及弹力的概念。2.理解弹力产生的条件,掌握弹力方向。3.知道胡克定律的内容及表达式,并能分析和解决实际问题。4.通过观察缩小形变的实例,了解“放大法”。知识点一 形变与弹力(一)形变1.形变:物体发生的伸长、缩短、弯曲等形状的变化称为形变。2.分类:判断下列情境中,形变的类型。(1)甲图中的弹簧发生的是弹性形变。(2)乙图中的跳板发生的是弹性形变。(3)丙图中的橡皮泥发生的是范性形变。(4)弹性体:发生形变后撤去外力能恢复原状的物体。(二)弹力概念 相互接触的物体发生弹性形变时,由于物体要恢复原状,物体会对与它接触的另一物体产生力的作用。产生条件 (1)相互接触;(2)发生弹性形变方向 与物体形变的方向相反种类 拉力、压力、支持力等 如图所示,用手用力捏玻璃瓶时会发现透明细管中的液面上升,这种现象说明什么?提示:玻璃瓶受力发生形变,容积变小了。1.思考辨析(正确的打√,错误的打×)(1)使物体发生形变的外力撤去后,物体一定能够恢复原来的状态。 (×)(2)任何物体都可以发生形变,但并不是所有的形变都是弹性形变。 (√)(3)相互接触的物体间一定存在弹力。 (×)知识点二 胡克定律1.内容:在弹性限度内,弹簧弹力的大小与弹簧伸长(或压缩)的长度成正比。2.公式:F=kx。3.适用条件:在弹性体的弹性限度内。4.劲度系数:一个有单位的物理量,单位为N/m。弹簧的劲度系数为1 N/m的物理意义:弹簧伸长或缩短1 m时产生的弹力大小为1 N。 F=kx中的x是弹簧的形变量,是弹簧伸长(或缩短)的长度。2.思考辨析(正确的打√,错误的打×)(1)弹簧在任何情况下都是弹性体(×)(2)F=kx中,k是常数,对任何弹簧来看都不变。 (×)(3)在弹性限度内,弹簧弹力大小与弹簧长度成正比。 (×)如图所示是杭州亚运会我国蹦床运动员朱雪莹摘金的过程图。试分析:床对朱雪莹的力是怎样产生的?朱雪莹对床的力是怎样产生的?提示:床对朱雪莹的力是由于床形变要恢复原状而产生,而朱雪莹对床的压力是由于朱雪莹形变要恢复原状而产生。考点1 弹力的产生1.产生弹力必备的两个条件(1)两物体间相互接触。(2)发生弹性形变。2.弹力有无的判断方法条件法 方法 根据物体间是否直接接触并发生弹性形变来判断是否存在弹力。此方法多用来判断形变较明显的情况举例 图中弹性绳与手直接接触,弹性绳发生形变,手与弹性绳之间一定存在弹力假设法 方法 对形变不明显的情况,可假设两个物体间弹力不存在,看物体能否保持原有的状态:若状态不变,则此处不存在弹力;若状态改变,则此处一定有弹力举例 图中为用细线悬挂的小球,斜面是光滑的,因去掉斜面,小球的状态不变,故小球只受细线的拉力和重力,不受斜面的支持力【典例1】 在下列各图中,A、B两球间一定有弹力作用的是( )A B C D思路点拨:解答本题可按以下思路进行分析:B [在A中,若拿去A球,则B球静止不动,故A、B间没有挤压,即A、B间没有弹力。在B中,若拿去A球,则B球将向左运动,故A、B间存在相互挤压,即A、B间存在弹力。在C中,若拿去A球,则B球静止不动,故A、B间没有挤压,即A、B间没有弹力。在D中,不能判断A、B间有没有弹力。故应选B。] 弹力的产生条件中接触是前提,挤压是关键,相互接触的物体是否发生弹性形变是弹力存在与否的标志。但是,实际上除弹簧、橡皮条等物体产生弹力时形变较明显外,大部分物体产生弹力时形变是微小的,肉眼很难观察出来。因此,弹力有无的判断主要常用两种方法:(1)条件法;(2)假设法。[跟进训练]1.关于弹力的产生,下列说法正确的是( )A.放在桌面上的木块要受到一个向上的弹力,这是木块发生微小的形变而产生的B.木块放在桌面上,木块没有形变,所以对桌面没有施加弹力C.拿一根细竹竿拨动水中的木头,木头受到竹竿对它的弹力,是木头发生形变而产生的D.挂在电线下面的电灯受到向上的拉力,是电线发生微小形变而产生的D [弹力是发生形变的物体对使其产生形变的物体的作用力,施力物体是发生形变的物体,受力物体是使施力物体产生形变的物体。桌面对木块向上的弹力是桌面发生微小形变而产生的,竹竿对木头的弹力是竹竿发生形变而产生的,电线对电灯的拉力是电线发生微小形变而产生的,所以A、C错误,D正确;木块放在桌面上,木块有形变,所以对桌面产生压力,B错误。]考点2 弹力方向的判断1.弹力的方向:弹力的方向总是跟引起物体形变的外力方向相反,跟该物体的形变方向相反。2.几种常见弹力的方向类型 方向 图示接触方式 面与面 垂直公共接触面指向被支持物体点与面 过点垂直于面指向被支持物体点与点 垂直于公共切面指向受力物体且力的作用线一定过球(圆)心轻绳 沿绳收缩方向轻杆 可沿杆可不沿杆轻弹簧 沿弹簧形变的反方向【典例2】 (多选)如图所示,一物体A静止在斜面上,关于弹力,下列说法正确的是( )A.斜面对A的支持力竖直向上B.A对斜面的压力竖直向下C.斜面对A的支持力垂直斜面向上D.A对斜面的压力垂直斜面向下CD [斜面对A的支持力是弹力,与接触面垂直,垂直斜面向上,故A错误,C正确;A对斜面的压力是弹力,与接触面垂直,垂直斜面向下,故B错误,D正确。] 判断弹力方向的思路 [跟进训练]2.分别对下列A、B图中小球、C图中杆画出受力示意图。(A中小球用细绳挂在光滑的墙上,B中小球用细绳拴着搁在角上,C中杆放在光滑的墙和半球型碗中)A B C[解析] 各物体受力如图所示。A B C[答案] 见解析图考点3 弹力大小的计算1.对胡克定律F=kx的理解(1)适用范围:弹簧发生形变时必须在弹性限度内。(2)公式中x的意义:弹簧的形变量,既不是弹簧的原长,也不是弹簧形变后的长度。(3)公式中k的意义:弹簧的劲度系数,由弹簧本身的材料、长度、粗细、匝数等因素决定。(4)F-x图像为一条经过原点的倾斜直线,图像斜率表示弹簧的劲度系数。同一根弹簧,劲度系数不变。(5)推论:ΔF=kΔx。2.计算弹力大小的两种方法(1)公式法:利用公式F=kx计算。适用于弹簧、橡皮筋等物体的弹力的计算。(2)平衡法:利用二力平衡的条件计算。例如:悬挂在竖直细绳上的物体处于静止状态,求解细绳的拉力时,可用二力平衡求得拉力的大小等于物体重力的大小。角度 利用胡克定律求弹力大小【典例3】 (多选)如图所示,探究的是某根弹簧的伸长量x与所受拉力F之间的关系,下列说法正确的是( )甲 乙A.弹簧的劲度系数是2 N/mB.弹簧的劲度系数是2×103 N/mC.当弹簧受F2=800 N的拉力作用时,弹簧伸长量x2=40 cmD.当弹簧伸长量x1=20 cm时,拉力是F1=200 NBC [由题中乙图可知图线的斜率表示弹簧的劲度系数,k==2 000 N/m,B对,A错;当弹簧受F2=800 N的拉力作用时,弹簧伸长量x2==0.4 m =40 cm,C对;当弹簧伸长量x1=20 cm时,F1=kx1=400 N,D错。][跟进训练]3.(1)某次研究弹簧所受弹力F与弹簧长度L关系实验时,得到如图甲所示的F-L图像,由图像可知:弹簧原长L0=________cm,求得弹簧的劲度系数k=________N/m。甲 乙(2)按如图乙的方式挂上钩码(已知每个钩码重G=1 N),使(1)中研究的弹簧压缩,稳定后指针指示如图乙,则指针所指刻度尺示数为________cm。由此可推测图乙中所挂钩码的个数为________个。[解析] (1)由胡克定律F=k(L-L0),结合题图甲中数据得:L0=3.0 cm,k=200 N/m。(2)由题图乙知指针所示刻度为1.50 cm,由F=k(L0-L),可求得此时弹力为:F=3 N,故所挂钩码的个数为3个。[答案] (1)3.0 200 (2)1.50 34.如图所示,弹簧测力计和细线的重力及一切摩擦不计,重物的重力G=5 N,则弹簧测力计A和B的示数分别为( )A.5 N,10 N B.5 N,0 NC.10 N,5 N D.5 N,5 ND [弹簧测力计的示数等于挂钩上的拉力,与弹簧测力计外壳受力无关,重物平衡时细线对重物的拉力F与重力G是一对平衡力,所以F=G=5 N,两图中挂钩上的拉力均为F=5 N。]1.关于胡克定律,下列说法正确的是( )A.弹簧的劲度系数k是由弹簧本身的因素决定的,与弹力F的大小和弹簧形变量x的大小无关B.由k=可知,劲度系数k与弹力F成正比,与弹簧的长度改变量x成反比C.由F=kx可知,在弹性限度内弹力F的大小与弹簧长度x成正比D.弹簧的劲度系数在数值上等于弹簧单位长度时弹力的大小A [弹簧的劲度系数k是由弹簧本身的因素决定的,与弹力F的大小和弹簧形变量x的大小无关,选项A正确,选项B错误;由F=kx可知,在弹性限度内弹力F的大小与弹簧形变量x成正比,选项C错误;弹簧的劲度系数在数值上等于弹簧发生单位长度形变时弹力的大小,选项D错误。]2.在图中画出物体A所受弹力的示意图。① ② ③ ④[解析] 如图所示。① ② ③ ④[答案] 见解析图3.如图所示,一根弹簧其自由端B在未悬挂重物时指针正对刻度5 N,在弹性限度内,当挂上80 N重物时指针正对刻度45 N。若要指针正对刻度20 N,应悬挂的重物是( )A.40 NB.30 NC.20 ND.不知弹簧的劲度系数,无法计算B [因为弹簧的形变量和其受到的作用力成正比,故,解得F=30 N,故B正确。]4.(新情境题,以室内攀岩为背景,考查弹力的产生)室内攀岩一出现就受到人们的喜爱,室内攀岩是通过攀登人工设计高度、难度不等的岩壁(通常6~8 m高),在上面装有许多大小不一的岩石点,供人用四肢借助岩点的位置手攀脚登,来完成攀岩的体验。(1)此人的双脚受到的弹力作用是由谁的形变产生的?(2)图中此人正用一只手用力拉绳,则他可能受几个弹力作用?[解析] (1)是由于所踩岩点的形变产生的。(2)可能受到四个弹力作用:岩点对两只脚的两个弹力,保险绳对此人的弹力,攀岩绳对此人的手的弹力。[答案] 见解析回归本节知识,自我完成以下问题:(1)弹力产生的两个必要条件是什么?提示:①两物体间相互接触,②物体发生弹性形变。(2)判断弹力有无的方向有哪两种?提示:①条件法,②假设法。(3)计算弹力大小的两种方法分别是什么?提示:①公式法,②平衡法。课时分层作业(九) 科学探究:弹力?题组一 弹力及产生条件1.如图甲是演示桌面在压力作用下发生形变的装置;图乙是演示玻璃瓶在压力作用下发生形变的装置。这两个实验共同体现了( )甲 乙 A.控制变量法 B.微小放大的思想C.比较法 D.等效法B [两个实验都体现了将不明显的微小形变放大的思想。]2.静止的车厢顶部用细线竖直悬挂一小球,如图所示,小球下方与一光滑斜面接触。关于小球的受力,下列说法正确的是( )A.细线对它一定有拉力作用B.细线可能对它没有拉力作用C.斜面对它可能有支持力作用D.斜面对它一定有支持力作用A [小球必定受到重力和细线的拉力。小球和光滑斜面接触,斜面对小球没有弹力(假设有弹力,小球将受到三个力作用,重力和细线的拉力在竖直方向上,弹力垂直于斜面向上,三个力的合力不可能为零,小球将向右上方运动,与题设条件矛盾,故斜面对小球没有弹力)。故小球只受到重力和细线对它的拉力两个力,故A正确,B、C、D错误。]3.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C [两物体接触并发生弹性形变才会产生弹力,A、D错误;静止在水平面上的物体所受重力的施力物体是地球,而压力的施力物体是该物体,受力物体是水平面,两力不同,B错误;静止在水平面上的物体受到向上的弹力是由于地面的形变,C正确。]?题组二 弹力方向的判断4.乒乓球运动在我国十分普及。如图所示,乒乓球与球桌作用时,关于桌面给乒乓球的弹力方向,下列说法正确的是( )A.与v1的方向相反B.与v2的方向相反C.垂直于桌面向上D.先沿v1的方向后沿v2的方向C [乒乓球落到桌面上属于点面接触,则桌面给乒乓球的弹力方向垂直于桌面向上,故A、B、D错误,C正确。]5.某学校的室内课间操深受广大同学的喜爱和追捧,让同学们在教室里也可以动起来,其中有一个击掌的动作非常有意思,关于击掌这一动作,下列说法正确的是( )A.甲同学对乙同学的力是乙同学手掌形变产生的B.乙同学对甲同学的力是乙同学手掌形变产生的C.甲同学手掌形变的方向是向右的D.乙同学手掌形变恢复的方向是向右的B [甲同学对乙同学的力是甲同学手掌形变产生的,选项A错误;乙同学对甲同学的力是乙同学手掌形变产生的,选项B正确;甲同学手掌形变的方向是向左的,产生的弹力向右,选项C错误;乙同学手掌形变的方向向右,形变恢复的方向是向左的,选项D错误。]6.下列各图中,P、Q两物体之间不存在弹力的是(所有的接触面都是光滑的,物体处于静止状态)( )A BC DD [假设A选项中P、Q之间没有弹力,则把Q拿掉之后,P不能保持静止状态,所以P、Q之间有弹力,故A错误;同理可得B、C均错误;假设D选项中P、Q之间有弹力,则Q受到P施加的弹力指向右下方,此力不会让Q处于平衡状态,所以假设是不成立的,P、Q之间没有弹力,故D正确。]?题组三 弹力大小的计算7.如图所示,轻弹簧的两端各受100 N拉力F作用,弹簧平衡时伸长了10 cm(在弹性限度内),那么下列说法中正确的是( )A.该弹簧的劲度系数k=10 N/mB.该弹簧的劲度系数k=1 000 N/mC.该弹簧的劲度系数k=2 000 N/mD.根据公式k=,弹簧的劲度系数k会随弹簧弹力F的增大而增大B [根据胡克定律F=kx得,弹簧的劲度系数k==1 000 N/m,故B正确,A、C错误;弹簧的伸长量与受到的拉力成正比,弹簧的劲度系数k与弹簧弹力F的变化无关,与弹簧本身有关,故D错误。]8.如图所示,A、B两个物块的重力分别是GA=3 N,GB=4 N,弹簧的重力不计,整个装置沿竖直方向处于静止状态,这时弹簧的弹力F=2 N,则天花板受到的拉力和地板受到的压力有可能是( )A.3 N和4 N B.5 N和6 NC.1 N和2 N D.5 N和2 ND [弹簧可能被拉伸也可能被压缩。当弹簧被拉伸时,天花板受到的拉力F1=3 N+2 N=5 N,地板受到的压力N1=4 N-2 N=2 N,选项D有可能;当弹簧被压缩时,天花板受拉力F2=3 N-2 N=1 N,地板受压力N2=2 N+4 N=6 N,故选项A、B、C均没有可能。故选D。]9.测量得一只弹簧测力计3 N和5 N两刻度线之间的距离为2.5 cm。求:(1)弹簧测力计3 N、5 N刻度线与零刻度线之间的距离;(2)弹簧测力计所用弹簧的劲度系数。[解析] 弹簧测力计的刻度值应与该刻度线到零刻度线的距离成正比。(1)设3 N、5 N刻度线到零刻度线的距离分别为x1、x2,劲度系数为k。根据胡克定律F=kx可得 ①又x2-x1=2.5 cm ②由①②得:x1=3.75 cm,x2=6.25 cm。(2)由F1=kx1可得k= N/m=80 N/m。[答案] (1)3.75 cm 6.25 cm (2)80 N/m10.(多选)如图所示,底端置于粗糙水平地面上的杆,其顶端被一根细线用手拉住,杆处于静止状态,细线水平,下列说法正确的是( )A.杆对细线的弹力方向为水平向右B.细线对杆的弹力方向垂直杆向左C.杆受到地面的弹力是地面的形变产生的D.地面受到杆的弹力沿杆向左下方AC [细线弹力的方向沿着细线收缩的方向,细线水平,则细线对杆的作用力方向为水平向左,所以杆对细线的弹力方向为水平向右,故A正确,B错误;杆受到地面的弹力的施力物体是地面,杆受到地面的弹力是由于地面的形变产生的,故C正确;杆受到地面的弹力方向垂直于地面向上,所以地面受到杆的弹力垂直于地面向下,故D错误。]11.在如图所示的四幅图中,AB、BC均为轻质杆,各图中杆的A、C端都通过铰链与墙连接,两杆都在B处由铰链相连接,且系统均处于静止状态。现用等长的轻绳来代替轻杆,使系统依然保持平衡,下列说法正确的是( )甲 乙 丙 丁A.图中的AB杆可以用轻绳代替的是甲、乙、丁B.图中的AB杆可以用轻绳代替的是甲、丙、丁C.图中的BC杆可以用轻绳代替的是乙、丙、丁D.图中的BC杆可以用轻绳代替的是甲、乙、丁B [题图甲、丙、丁中,AB杆对B点产生的是拉力,当用轻绳代替时效果不变,仍能使装置平衡,故AB杆可以用与之等长的轻绳代替的有题图甲、丙、丁;同理可知,BC杆可以用轻绳代替的只有题图丙,故B正确。]12.水泥是一种重要的建筑材料,以石灰石、黏土以及其他辅助原料可以烧制成硅酸盐水泥。把这种水泥用在建筑上,坚固耐压但不耐拉,钢筋耐压也耐拉,通常在混凝土建筑物需承受张力的部位用钢筋来加固,正确地放置钢筋的位置,可以使建筑物更加牢固,下列各图中,楼板和阳台加固钢筋的位置都正确的是( )A BC DA [阳台承受压力时向下弯曲,其上表面的拉伸形变比下表面的大,故阳台上的钢筋应靠近上表面,而房间内楼板受到重压时,向下凸起,其下表面的拉伸形变比上表面的大,故钢筋应靠近楼板的下表面,故A正确。]13.如图所示,质量分别为m1=1 kg、m2=2 kg、m3=3 kg 的小物块a、b、c(均可视为质点)与两个原长均为x0=10 cm、劲度系数均为k=500 N/m的相同轻弹簧p、q用轻绳连接,其中a放在光滑水平桌面上,开始时p弹簧处于原长,小物块均处于静止状态,现用水平拉力F缓慢地向左拉p弹簧的左端,直到小物块c刚要离开水平地面为止,g取10 m/s2,求:(1)开始时q弹簧的长度x1;(2)小物块c刚好离开水平地面时轻绳对小物块b的拉力大小T;(3)从施加水平拉力F开始到小物块c刚好离开水平地面的过程中,p弹簧的左端向左移动的距离d。[解析] (1)开始时q弹簧处于压缩状态,设其压缩量为Δx1,则kΔx1=m2g解得Δx1=4 cm开始时q弹簧的长度x1=x0-Δx1=10 cm-4 cm=6 cm。(2)最终小物块c刚好离开水平地面时,轻绳对小物块b的拉力大小为T=(m2+m3)g=(2+3)×10 N=50 N。(3)小物块c刚好离开水平地面,q弹簧处于拉伸状态,设其拉伸量为Δx2,则kΔx2=m3g解得Δx2=6 cm最终小物块c刚好离开水平地面时,p弹簧的水平拉力大小为F=T=50 N则p弹簧的伸长量为Δx3==0.1 m=10 cmp弹簧的左端向左移动的距离为d=Δx1+Δx2+Δx3=20 cm。[答案] (1)6 cm (2)50 N (3)20 cm21世纪教育网(www.21cnjy.com) 展开更多...... 收起↑ 资源列表 鲁科版高中物理必修第一册第3章第2节科学探究弹力学案.docx 鲁科版高中物理必修第一册第3章第2节科学探究弹力课件.ppt