专题第一节重力和弹力题型分析高中物理同步备课学案人教版必修第一册

专题重力和弹力题型分析专题一 力的概念例1 下列说法正确的是()A“风吹草动”，草受到了力，但没有施力物体，说明没有施力物体的力也是存在的B网球运动员用力击球，网球受力后飞出，网球受力的施力物体是人C每个力都必须有施力物体和受力物体D只有直接接触的物体间，才有力的作用解析“风吹草动”是空气和草的相互作用，施力物体是空气，故A错；网球受力的施力物体是球拍，所以B错；力是物体间的相互作用，力的施力物体和受力物体是同时存在的，只存在受力物体，没有施力物体的力是不存在的，所以C正确；重力、磁极之间的磁力不需要直接接触，所以D错答案C专题二 力的相互性和作用效果的理解例2 若气球下挂一重物，沿与水平面成45角的方向斜向上匀速上升，如图所示，不考虑空气阻力，从力的相互性和作用效果的角度，分析气球和重物整体受力情况，下列说法正确的是：()A受重力、浮力、水平方向的风力B只受重力和浮力的作用C受重力、浮力、斜向上的冲力D受重力、浮力、风力、斜向上的冲力解析根据力是物体间的相互作用可知，对于一个力总是同时对应着受力物体和施力物体，对于C、D选项中的冲力，我们找不到相应的施力物体，因此不存在，所以C、D错误；根据力的作用效果可知，物体受到力的作用会改变运动状态或发生形变，反过来我们也能根据物体的运动状态来判定物体的受力情况，我们发现如果气球和重物整体受重力、浮力、水平方向的风力三个力的作用，就不可能做匀速直线运动，故A错，只有B选项正确答案B专题三重力和重心例3 关于物体的重心，以下说法中正确的是()A物体的重心不一定在物体上B用线悬挂的物体静止时，细线方向一定通过重心C一砖块平放、侧放或立放时，其重心在砖内的位置不变D舞蹈演员在做各种优美动作时，其重心的位置不变解析重心是物体受重力作用的等效作用点，它不一定在物体上，形状与质量分布改变，重心位置就会发生改变，故A、B、C正确，D错误答案ABC例4 一个质量为60 kg的人，在地球上的重量为588 N，在月球上的重量为98 N该人做摸高运动时，在地球上的高度为0.5 m，那么在月球上的触摸高度为多少？解析人在地球和月球上的质量相等，由Gmg得，地球表面的自由落体加速度g m/s29.8 m/s2，月球表面的自由落体加速度g m/s21.63 m/s2设人在地球上的触摸高度为h，在月球上的触摸高度为h.由vv2ax得，解得hh0.5 m3.0 m.答案3.0 m归纳总结：1重力的大小Gmg，只与重力加速度g有关，与物体的运动状态无关2重力加速度g与物体所处的纬度和高度有关，在赤道处，g最小，在两极处，g最大；海拔越高，g越小，离地越近，g越大. 专题四力的图示和示意图例5 画出图中物体A所受重力的示意图解析如图所示例6 如图所示，物体A对物体B的压力是10 N，试画出这个力的图示解析画力的图示，按以下步骤进行选定标度，此题可选3 mm长的线段表示2 N的力；从作用点沿力的方向画一线段，线段长短根据选定的标度和力的大小画，线段画上刻度如下图甲从O点竖直向下画一段五倍于标度(3 mm)线段；在线段上加箭头表示力的方向为了简便，也可以照图乙那样，不画B物体，而用O点代替B物体，画出力F的图示答案见解析图归纳总结：力是矢量，既有大小又有方向力的作用点不同，作用效果不同所以要把一个力完全表达出来，必须表明力的大小、方向、作用点 专题五弹力的判断例7 如图所示，物体A靠在竖直墙面上，在力F作用下，A、B两个物体都保持静止状态则关于A、B两个物体间及墙面间弹力的说法正确的是() AA、B两个物体间只是接触，没有弹力BA、B两个物体间不仅接触，一定有弹力的作用C物体A与墙面间只是接触，没有弹力D物体A与墙面之间不仅接触，一定有弹力的作用解析利用假设法判断弹力是否存在首先以物体A为研究对象，假设没有物体B将其支撑，如果将物体B拿走，容易想到物体A会落下，不能保持现在的静止状态，由此可判断A、B两个物体间不仅接触，一定有弹力的作用；以A、B整体分析，A与墙只是接触，没有弹力答案BC归纳总结：(1)选择研究对象，明确接触情况(2)假设在接触处将与研究对象接触的另一物体去掉，分析研究对象是否在该位置处保持原来的状态(3)若研究对象不能保持原来状态，说明原来该处有弹力；反之，则无弹力. 专题六弹力的方向例8 分析下列各种情况下物体所受弹力的方向：(1)如图所示，杆的一端与墙接触，另一端与地面接触，且处于静止状态，分析杆AB受的弹力(2)如图所示，杆处在半圆形光滑碗的内部，且处于静止状态，分析杆受的弹力(3)如图所示，将物体放在水平地面上，且处于静止状态，分析物体受的弹力(4)如图所示，一圆柱体静止在地面上，杆与圆柱体接触也处于静止状态，分析杆受的弹力(5)如图所示，两条细绳上端固定，下端与物体接触，物体处于平衡状态，分析物体受的弹力(6)如图甲、乙、丙所示，杆与物体接触且均处于静止状态，分析杆对物体的弹力 (7)如图所示，各接触面光滑且物体A静止，画出物体A所受弹力的示意图 (1)解析杆的A端属于点与竖直平面接触，弹力FN1的方向垂直竖直墙面水平向右，杆的B端属于点与水平平面接触，弹力FN2的方向垂直地面向上，如图所示 (2)解析杆的B端属于点与曲面接触，弹力FN2的方向垂直于过B点的切面，杆在A点属于点与平面接触，弹力FN1的方向垂直杆，如图所示 (3)解析物体和地面接触属于平面与平面接触，弹力FN的方向垂直地面，如图所示 (4)解析杆的B端与地面接触属于点与平面接触，弹力FN2的方向垂直地面杆与圆柱体接触的A点属于平面与曲面接触，弹力FN1的方向过圆心垂直于杆向上如图所示 (5)解析物体在重力的作用下，两条绳均发生形变，由于弹力的方向与绳发生形变的方向相反，所以物体受的弹力FT1、FT2均沿绳收缩的方向如图所示 (6)解析由于杆对物体可以产生拉力也可以产生支持力，杆的弹力可能沿杆的方向也可能不沿杆的方向由二力平衡可知，弹力F大小等于mg，其方向如下图甲、乙、丙所示(7)如下图所示专题七胡克定律例9 一根轻质弹簧，当它受到10 N的拉力时长度为12 cm，当它受到25 N的拉力时长度为15 cm，问弹簧不受力时的自然长度为多少？该弹簧的劲度系数为多少？解析法一设弹簧的自然长度为l0，由胡克定律有：当F110 N，l112 cm时，F1k(l1l0)当F225 N，l215 cm时，F2k(l2l0)两式相比有：解得l00.1 m10 cm，再由F1kx1k(l1l0)，k N/m500 N/m.法二由于Fkx，必有Fkxk N/m500 N/m又由于F1kx1k(l1l0)l0l1m0.1 m10 cm.6