《（全國版）2019版高考物理一輪復習 第2章 相互作用 第5課時 重力 彈力學案》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《（全國版）2019版高考物理一輪復習 第2章 相互作用 第5課時 重力 彈力學案（11頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、 第5課時　重力　彈力 考點1　重力、彈力的分析與判斷 一、重力 1．重力 (1)定義：由于地球的吸引而使物體受到的力。 (2)大?。篏＝mg，不一定等于地球?qū)ξ矬w的引力。 (3)方向：豎直向下。 (4)重心：重力的等效作用點，重心的位置與物體的形狀和質(zhì)量分布都有關(guān)系，且不一定在物體上。 2．注意 (1)重力的方向是豎直向下，垂直水平面，但不一定指向地心。 (2)重力的大小運算，G＝mg。對于g，不同緯度g不同，緯度越高g越大；g的大小還與高度有關(guān)，高度越高g越小。 二、彈力的分析與判斷 1．彈力 (1)定義：發(fā)生彈性形變的物體由于要恢復原狀，對與它接

2、觸的物體會產(chǎn)生力的作用，這種力叫做彈力。 (2)條件：①兩物體相互接觸；②發(fā)生彈性形變。 (3)方向：彈力的方向總是與施力物體形變的方向相反。 2．彈力有無的判斷 3．彈力方向的判定 1．判斷正誤 (1)自由下落的物體所受重力為零。(　　) (2)重力的方向一定指向地心。(　　) (3)直接接觸的兩個物體間必然有彈力存在。(　　) (4)只要物體發(fā)生形變就會產(chǎn)生彈力作用。(　　) 答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)× 2. 小車上固定一根彈性直桿A，桿頂固定一個小球B(如圖所示)，現(xiàn)讓小車從固定的光滑斜面上自由下滑，在下圖的情況中桿發(fā)生了不同

3、的形變，其中正確的是(　　) 答案　C 解析　小車在光滑斜面上自由下滑，則加速度a＝gsinθ(θ為斜面的傾角)，由牛頓第二定律可知小球所受重力和桿的彈力的合力沿斜面向下，且小球的加速度等于gsinθ，則桿的彈力方向垂直于斜面向上，桿不會發(fā)生彎曲，C正確。 3. 如圖所示，小車內(nèi)一根輕質(zhì)彈簧沿豎直方向和一條與豎直方向成α角的細繩拴接一小球。當小車和小球相對靜止，一起在水平面上運動時，下列說法正確的是(　　) A．細繩一定對小球有拉力的作用 B．輕彈簧一定對小球有彈力的作用 C．細繩不一定對小球有拉力的作用，但是輕彈簧對小球一定有彈力 D．細繩不一定對小球有拉力的作用，

4、輕彈簧對小球也不一定有彈力 答案　D 解析　若小球與小車一起做勻速運動，則細繩對小球無拉力；若小球與小車有向右的加速度a＝gtanα，則輕彈簧對小球無彈力，D正確。 考點2　胡克定律、彈力的計算 1．胡克定律 (1)內(nèi)容：彈簧發(fā)生彈性形變時，彈力的大小F跟彈簧伸長(或縮短)的長度x成正比。 (2)表達式：F＝kx。k是彈簧的勁度系數(shù)，單位為N/m；k的大小由彈簧自身性質(zhì)決定。x是彈簧長度的變化量，不是彈簧形變以后的長度。 2．彈力大小的計算 (1)根據(jù)胡克定律進行計算。 (2)根據(jù)力的平衡條件進行計算。 (3)根據(jù)牛頓第二定律進行計算。 1．如圖所示的

5、裝置中，彈簧的原長和勁度系數(shù)都相等，小球的質(zhì)量均相同，彈簧和細線的質(zhì)量均不計，一切摩擦忽略不計。平衡時各彈簧的長度分別為L1、L2、L3，其大小關(guān)系是(　　) A．L1＝L2＝L3 B．L1＝L2L2 D．L3>L1>L2 答案　A 解析　根據(jù)胡克定律和平衡條件分析可得：平衡時各彈簧的彈力都等于小球的重力，即kx＝G球，所以各彈簧的伸長量x相同，所以彈簧的長度L＝L原＋x也相等，A正確。 2. 如圖所示，一重為10 N的球固定在支桿AB的上端，用一段繩子水平拉球，使桿發(fā)生彎曲，已知繩的拉力為7.5 N，則AB桿對球的作用力(　　) A．大小為

6、7.5 N B．大小為10 N C．方向與水平方向成53°角斜向右下方 D．方向與水平方向成53°角斜向左上方 答案　D 解析　對球進行受力分析如圖所示，AB桿對球的作用力與繩子對球的拉力的合力，與球的重力等值反向，則AB桿對球的作用力大小F＝＝12.5 N，A、B錯誤；設AB桿對球的作用力與水平方向夾角為α，可得tanα＝＝，α＝53°，D正確。 3. 如圖所示，固定在小車上的支架的斜桿與豎直桿間的夾角為θ，在斜桿的下端固定有質(zhì)量為m的小球，下列關(guān)于桿對球的作用力F的判斷正確的是(　　) A．小車靜止時，F(xiàn)＝mgsinθ，方向沿桿向上 B．小車靜止時，F(xiàn)＝mgcos

7、θ，方向垂直于桿向上 C．小車以向右的加速度a運動時，一定有F＝ D．小車以向左的加速度a運動時，F(xiàn)＝，方向斜向左上方，與豎直方向的夾角θ1滿足tanθ1＝ 答案　D 解析　小車靜止時，F(xiàn)＝mg，方向豎直向上，A、B錯誤；小車以向右的加速度a運動時，小球的受力分析如圖所示，可得F＝，C錯誤；同理可知D正確。 1．下列關(guān)于重力的說法中正確的是(　　) A．物體只有靜止時才受重力作用 B．重力的方向總是指向地心 C．地面上的物體在赤道上受的重力最小 D．物體掛在彈簧測力計下，彈簧測力計的示數(shù)一定等于物體的重力 答案　C 解析　重力與物體的運動狀態(tài)無關(guān)，A錯誤；

8、重力的方向不一定指向地心，B錯誤；由G＝mg，在赤道上g最小，所以重力最小，C正確；只有靜止或勻速直線運動情況下彈簧測力計的示數(shù)才等于物體的重力，D錯誤。 2．(多選)關(guān)于彈力，下列說法正確的是(　　) A．彈力的方向總是與施力物體形變的方向相反 B．輕繩中的彈力方向一定沿著繩并指向繩收縮的方向 C．輕桿中的彈力方向一定沿著輕桿 D．在彈性限度內(nèi)，彈簧的彈力大小與彈簧的形變量成正比 答案　ABD 解析　輕桿中的彈力方向不一定沿桿，C錯誤。 3．如圖所示，小車內(nèi)有一固定光滑斜面，一個小球通過細繩與車頂相連，細繩始終保持豎直，關(guān)于小球的受力情況，下列說法中正確的是(　　) A

9、．若小車靜止，繩對小球的拉力可能為零 B．若小車靜止，斜面對小球的支持力一定為零 C．若小車向右運動，小球一定受兩個力的作用 D．若小車向右運動，小球一定受三個力的作用 答案　B 解析　若小車靜止或勻速直線運動，因細繩始終保持豎直，小球受重力和繩子的拉力作用，斜面對小球的支持力為0，A、D錯誤，B正確；若小車做變速運動，小球可能受三個力的作用，C錯誤。 4．在半球形光滑碗內(nèi)斜擱一根筷子，如圖所示，筷子與碗的接觸點分別為A、B，則碗對筷子A、B兩點處的作用力方向分別為(　　) A．均豎直向上 B．均指向球心O C．A點處指向球心O，B點處豎直向上 D．A點處指向球心O，B

10、點處垂直于筷子斜向上 答案　D 解析　A點碗對筷子的彈力方向垂直過A點的切線，過圓心O。B點碗對筷子的彈力方向垂直筷子斜向左上方。故D正確。 5．(多選)如圖所示，一傾角為45°的斜面固定于墻角，為使一光滑的鐵球靜止于圖示位置，需加一水平力F，且F通過球心。下列說法正確的是(　　) A．球一定受墻水平向左的彈力 B．球可能受墻水平向左的彈力 C．球一定受斜面通過鐵球球心的彈力 D．球可能受斜面垂直于斜面向上的彈力 答案　BC 解析　鐵球一定受到豎直向下的重力和水平向右的F作用，若要平衡一定還會受到斜面通過鐵球球心的垂直斜面的彈力作用，彈力的豎直分量與重力平衡，水平分量如果

11、恰好等于F，則墻對球沒有力的作用，水平分量小于F，則墻對球心有水平向左的彈力，故A、D錯誤，B、C正確。 6．(多選)關(guān)于胡克定律，下列說法中正確的是(　　) A．由F＝kx可知，彈力F的大小與彈簧的長度x成正比 B．由k＝可知，勁度系數(shù)k與彈力F成正比，與彈簧長度的改變量x成反比 C．彈簧的勁度系數(shù)k是由彈簧本身的性質(zhì)決定的，與彈力F的大小和彈簧形變量x的大小無關(guān) D．彈簧的勁度系數(shù)在數(shù)值上等于彈簧伸長(或縮短)單位長度時彈力的大小 答案　CD 解析　在彈性限度內(nèi)，由胡克定律可知，彈力F的大小與彈簧的伸長量或壓縮量x成正比，故A錯誤；勁度系數(shù)是彈簧的固有屬性，決定于彈簧的材料、

12、長度、彈簧絲的粗細，不因彈簧的受力、形變量等因素的改變而改變，故B錯誤，C正確；根據(jù)胡克定律的變形式可知k＝，彈簧的勁度系數(shù)在數(shù)值上等于彈簧伸長(或縮短)單位長度時彈力的大小，故D正確。 7．如圖所示，一小球用兩根輕繩掛于天花板上，球靜止，繩1傾斜，繩2恰好豎直，則小球所受的作用力有(　　) A．1個 B．2個 C．3個 D．4個 答案　B 解析　假設繩1對球有作用力，該作用力的方向斜向左上方，另外，小球在豎直方向上受重力和繩2的拉力，在這三個力的作用下小球不可能保持平衡而靜止，所以繩1不可能對小球施加拉力，即小球所受的作用力有2個，故B正確。 8. 如圖所示，質(zhì)量為2 k

13、g的物體B和質(zhì)量為1 kg的物體C用輕彈簧連接并豎直地靜置于水平地面上。再將一個質(zhì)量為3 kg的物體A輕放到B上的瞬間，彈簧的彈力大小為(取g＝10 m/s2)(　　) A．30 N B．0 C．20 N D．12 N 答案　C 解析　放物體A之前，物體B處于平衡狀態(tài)，由平衡條件可知，彈簧的彈力F＝mBg＝20 N，輕放上物體A的瞬間，彈簧的彈力來不及改變，其大小仍為20 N，故C正確。 9．(2016·江蘇高考)一輕質(zhì)彈簧原長為8 cm，在4 N的拉力作用下伸長了2 cm，彈簧未超出彈性限度。則該彈簧的勁度系數(shù)為(　　) A．40 m/N B．40 N/m

14、 C．200 m/N D．200 N/m 答案　D 解析　根據(jù)胡克定律有F＝k·Δx，則k＝＝＝200 N/m，選項D正確。 10. (2018·江西模擬)在豎直放置的平底圓筒內(nèi)，放置兩個半徑相同的剛性球a和b，球a質(zhì)量大于球b。放置的方式有如圖甲和乙兩種。不計圓筒內(nèi)壁和球面之間的摩擦，對有關(guān)接觸面的彈力，下列說法正確的是(　　) A．圖甲圓筒底受到的壓力大于圖乙圓筒底受到的壓力 B．圖甲中球a對圓筒側(cè)面的壓力小于圖乙中球b對側(cè)面的壓力 C．圖甲中球a對圓筒側(cè)面的壓力大于圖乙中球b對側(cè)面的壓力 D．圖甲中球a對圓筒側(cè)面的壓力等于圖乙中球b對側(cè)面的壓力 答案　B 解析

15、　以a、b整體為研究對象進行受力分析。受重力、圓筒底部和兩側(cè)壁的支持力，由平衡條件，圓筒底部對兩球的支持力等于兩球的重力，兩側(cè)壁對兩球的支持力相等。由牛頓第三定律知，甲、乙兩圖中圓筒底受到的壓力相等，A錯誤；再以上面的球為研究對象，受三個力作用，如圖所示，N筒＝，由于ma>mb，所以B正確，C、D錯誤。 11. (2017·河北調(diào)研)如圖所示，兩木塊的質(zhì)量分別為m1和m2，兩輕質(zhì)彈簧的勁度系數(shù)分別為k1和k2，上面木塊壓在上面的彈簧上(但不拴接)，整個系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)?，F(xiàn)緩慢向上提上面的木塊，直到它剛離開上面彈簧，在這過程中下面木塊移動的距離為(　　) A. B. C. D.

16、答案　C 解析　在這個過程中，壓在下面彈簧上的壓力由(m1＋m2)g減小到m2g，即減少了m1g，根據(jù)胡克定律可斷定下面彈簧的長度增長了Δl＝。故選C。 12．(2017·長沙模擬)如圖所示的四個圖中，AB、BC均為輕質(zhì)桿，各圖中桿的A、C端都通過鉸鏈與墻連接，兩桿都在B處由鉸鏈連接，且系統(tǒng)均處于靜止狀態(tài)。現(xiàn)用等長的輕繩來代替輕桿，能保持平衡的是(　　) A．圖中的AB桿可以用輕繩代替的有甲、乙、丙 B．圖中的AB桿可以用輕繩代替的有甲、丙、丁 C．圖中的BC桿可以用輕繩代替的有乙、丙、丁 D．圖中的BC桿可以用輕繩代替的有甲、乙、丁 答案　B 解析　如果桿受拉力作用，可以

17、用與之等長的輕繩代替，如果桿受壓力作用，則不可用等長的輕繩代替，題圖甲、丙、丁中的AB桿均受拉力作用，而甲、乙、丁中的BC桿均受沿桿的壓力作用，故A、C、D均錯誤，B正確。 13．(2018·天津模擬)(多選)如圖所示，在豎直方向上，兩根完全相同的輕質(zhì)彈簧a、b，一端與質(zhì)量為m的物體相連接，另一端分別固定，當物體平衡時，若(　　) A．a(chǎn)被拉長，則b一定被拉長 B．a(chǎn)被壓縮，則b一定被壓縮 C．b被拉長，則a一定被拉長 D．b被壓縮，則a一定被拉長 答案　BC 解析　對物體受力分析并結(jié)合平衡條件，可知當a對物體有拉力Fa時，若Fa>mg，則b被拉長；若Fa

18、若Fa＝mg，則b處于自然狀態(tài)，A錯誤，C正確；若a被壓縮，則b對物體施加的一定是向上的彈力，即b一定被壓縮，故B正確，D錯誤。 14. (2018·河南洛陽聯(lián)考)(多選)兩個中間有孔的質(zhì)量為M的小球用一輕彈簧相連，套在一水平光滑橫桿上。兩個小球下面分別連一輕彈簧。兩輕彈簧下端系在同一質(zhì)量為m的小球上，如圖所示。已知三根輕彈簧的勁度系數(shù)都為k，三根輕彈簧剛好構(gòu)成一等邊三角形。則下列判斷正確的是(　　) A．水平橫桿對質(zhì)量為M的小球的支持力為Mg＋mg B．連接質(zhì)量為m小球的輕彈簧的彈力為 C．連接質(zhì)量為m小球的輕彈簧的伸長量為mg D．套在水平光滑橫桿上輕彈簧的形變量為mg 答案　CD 解析　選擇整體為研究對象，則它們在豎直方向只受重力和桿的支持力，即N＝2Mg＋mg，所以水平橫桿對質(zhì)量為M的小球的支持力為Mg＋，A錯誤；設下面兩個彈簧的彈力均為F，則2Fsin60°＝mg，解得F＝mg，結(jié)合胡克定律得kx＝mg，則x＝mg，B錯誤，C正確；下面的一根彈簧對M的水平分力為Fcos60°＝mg，再結(jié)合胡克定律得kx′＝mg，解得x′＝mg，D正確。 11