（通用版）2020高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第2單元 相互作用 物體平衡 第3講 重力、彈力課件 新人教版.ppt

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1、,教材知識(shí)梳理考點(diǎn)互動(dòng)探究教師備用習(xí)題,一、力 1.定義:力是的相互作用. 2.作用效果:使物體發(fā)生形變或改變物體的(即產(chǎn)生加速度). 3.性質(zhì):力具有物質(zhì)性、相互性、共存性、矢量性、獨(dú)立性等特征. 4.基本相互作用 (1)四種基本相互作用:相互作用、相互作用、強(qiáng)相互作用和弱相互作用. (2)重力屬于引力相互作用,彈力、摩擦力、電場(chǎng)力、磁場(chǎng)力等本質(zhì)上是相互作用的不同表現(xiàn).,,物體和物體之間,運(yùn)動(dòng)狀態(tài),引力,電磁,電磁,二、重力 1.定義:由于地球的而使物體受到的力. 2.大小:與物體的質(zhì)量成,即G=mg. 3.方向:. 4.重心:重力宏觀作用效果的作用點(diǎn). 三、彈力 1.定義:發(fā)生的物體由于要

2、恢復(fù)原狀而使物體受到的力. 2.產(chǎn)生條件:兩物體相互接觸且發(fā)生了.,,吸引,正比,豎直向下,等效,彈性形變,彈性形變,3.方向:沿恢復(fù)原狀的方向. 4.胡克定律:在彈簧的彈性限度內(nèi),彈簧的彈力大小與形變量成,即F=kx,其中k表示彈簧的勁度系數(shù),反映彈簧的性質(zhì).,,施力物體,正比,,【辨別明理】 (1)重力的方向一定指向地心.() (2)彈力可以產(chǎn)生在不直接接觸的物體之間.() (3)相互接觸的物體間不一定有彈力.() (4)F=kx中的x表示彈簧伸長(zhǎng)量.() (5)形狀規(guī)則的物體的重心一定在物體幾何中心.() (6)勁度系數(shù)和彈簧長(zhǎng)度沒有關(guān)系.() (7)掛在繩上靜止的物體受到的重力就是繩對(duì)

3、它的拉力.() (8)有彈力就一定有形變,但有形變不一定有彈力.(),,,答案 (1)()(2)()(3)()(4)()(5)() (6)()(7)()(8)(),考點(diǎn)一關(guān)于重力、彈力有無的判斷,1.(多選)魯科版必修1改編 在對(duì)重力的本質(zhì)還未認(rèn)清之前,我國(guó)古代勞動(dòng)人民就對(duì)其有了比較復(fù)雜的應(yīng)用.我國(guó)西安半坡出土了一件距今約五千年的尖底陶瓶,如圖3-1所示,這種陶瓶口小、腹大、底尖,有兩耳在瓶腹偏下的地方.若用兩根繩子系住兩耳吊起瓶子,就能從井中取水,下列說法正確的是() A.陶瓶的重心在裝水前后始終不變 B.陶瓶的重心隨裝水的多少發(fā)生變化 C.陶瓶未裝水時(shí),其重心在兩吊耳的下方 D.陶瓶裝滿

4、水時(shí),其重心在兩吊耳的上方,,圖3-1,,答案 BD,2.(力的示意圖)畫出圖3-2中物體A受力的示意圖.,,,圖3-2,,答案如圖所示,,,,3.(彈力有無的判斷)(多選)如圖3-3所示,用兩根細(xì)線把A、B兩小球懸掛在天花板上的同一點(diǎn)O,并用第三根細(xì)線連接A、B兩小球,然后用某個(gè)力F作用在小球A上,使三根細(xì)線均處于拉直狀態(tài),且OB細(xì)線恰好沿豎直方向,兩小球均處于靜止?fàn)顟B(tài),則該力可能為圖中的() A.F1 B.F2 C.F3 D.F4,,圖3-3,,答案 BC, 要點(diǎn)總結(jié),1.重力方向與重心 (1)重力方向:總是豎直向下的,但不一定和接觸面垂直,也不一定指向地心. (2)重心:物體的每一部分都

5、受重力作用,可認(rèn)為重力集中作用于一點(diǎn)即物體的重心. 影響重心位置的因素:物體的幾何形狀;物體的質(zhì)量分布.,,,2.彈力有無的判斷 (1)條件法:根據(jù)彈力產(chǎn)生的兩個(gè)條件接觸和形變直接判斷. (2)假設(shè)法:在一些微小形變難以直接判斷的情況下,可以先假設(shè)有彈力存在,然后判斷是否與研究對(duì)象所處狀態(tài)的實(shí)際情況相符合. (3)狀態(tài)法:根據(jù)研究對(duì)象的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行受力分析,判斷物體保持現(xiàn)在的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是否需要彈力. (4)替換法:可以將硬的、形變不明顯的施力物體用軟的、易產(chǎn)生明顯形變的物體來替換,看能否維持原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài).,考點(diǎn)二彈力的分析與計(jì)算,(1)彈力方向:可根據(jù)力的特點(diǎn)判斷,也可根據(jù)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、平衡條件或

6、牛頓運(yùn)動(dòng)定律確定(如桿的彈力). (2)彈力大小除彈簧類彈力由胡克定律計(jì)算外,一般要結(jié)合運(yùn)動(dòng)狀態(tài),根據(jù)平衡條件或牛頓第二定律求解.,1.(彈力的方向)有三個(gè)重力、形狀都相同的光滑圓柱體,它們的重心位置不同,放在同一方形槽上.為了方便,將它們畫在同一圖上,如圖3-4所示,其重心分別用C1、C2、C3表示,FN1、FN2、FN3分別表示三個(gè)圓柱體對(duì)槽的壓力,則() A.FN1=FN2=FN3 B.FN1FN2FN3 D.FN1=FN3FN2,,,圖3-4,,答案 A,2.(由狀態(tài)分析彈力方向)(多選)如圖3-5所示,小車上固定著一根彎成角的曲桿,桿的另一端固定一個(gè)質(zhì)量為m的小球.下列關(guān)于桿對(duì)球的作

7、用力F的判斷正確的是(重力加速度為g)() A.小車靜止時(shí),F=mg,方向豎直向上 B.小車靜止時(shí),F=mgcos ,方向垂直于桿向上 C.小車向右以加速度a運(yùn)動(dòng)時(shí),F的方向沿桿向上 D.小車向右以加速度a運(yùn)動(dòng)時(shí),F的方向斜向右上 方,可能不沿桿,,,圖3-5,,答案 AD,,,,圖3-6,,答案 B, 要點(diǎn)總結(jié),,考點(diǎn)三輕繩、輕桿、輕彈簧模型,四種材料的彈力比較,考向一輕繩,忽略輕繩質(zhì)量、形變,輕繩上的彈力一定沿著繩的方向,輕繩上的力處處大小相等.輕繩上的力可以突變.,,例1 如圖3-7所示,一個(gè)物體由繞過定滑輪的繩子拉著,分別按圖中所示的三種情況拉住物體靜止不動(dòng).在這三種情況下,若繩子的張

8、力大小分別為T1、T2、T3,定滑輪對(duì)軸心的作用力大小分別為FN1、FN2、FN3,滑輪的摩擦、質(zhì)量均不計(jì),則 () A.T1=T2=T3,FN1FN2FN3 B.T1T2T3,FN1=FN2=FN3 C.T1=T2=T3,FN1=FN2=FN3 D.T1

9、法確定FN1、FN2、FN3的大小關(guān)系.已知兩個(gè)分力的大小,兩分力的夾角越小,合力越大,所以FN1FN2FN3,故選項(xiàng)A正確.,,,,圖3-8,,答案 C,考向二輕彈簧,“輕彈簧”“橡皮繩”是理想化模型,具有如下特性: (1)在彈性限度內(nèi),彈力遵循胡克定律F=kx,其中x是彈簧的形變量. (2)輕彈簧(或橡皮繩)的質(zhì)量可視為零. (3)彈簧既能受到拉力作用,也能受到壓力作用(沿著彈簧的軸線),橡皮繩只能受到拉力作用,不能受到壓力作用.輕彈簧(或橡皮繩)上的力不能突變.,,例2 (多選)如圖3-9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(dāng)物體平

10、衡時(shí),如果() A.a被拉長(zhǎng),則b一定被拉長(zhǎng) B.a被壓縮,則b一定被壓縮 C.b被拉長(zhǎng),則a一定被拉長(zhǎng) D.b被壓縮,則a一定被拉長(zhǎng),,,圖3-9,,答案 BC,變式題 2017全國(guó)卷 一根輕質(zhì)彈性繩的兩端分別固定在水平天花板上相距80 cm的兩點(diǎn)上,彈性繩的原長(zhǎng)也為80 cm.將一鉤碼掛在彈性繩的中點(diǎn),平衡時(shí)彈性繩的總長(zhǎng)度為100 cm;再將彈性繩的兩端緩慢移至天花板上的同一點(diǎn),則彈性繩的總長(zhǎng)度變?yōu)?彈性繩的伸長(zhǎng)始終處于彈性限度內(nèi))() A.86 cm B.92 cm C.98 cm D.104 cm,,,,答案 B,,考向三輕桿,忽略輕桿質(zhì)量、形變,桿上的彈力不一定沿著桿.,,例

11、3 如圖3-10甲所示,輕細(xì)繩AD跨過固定的水平輕桿BC右端的光滑定滑輪掛住一個(gè)質(zhì)量為M1的物體,ACB=30;圖乙中輕桿HG一端用鉸鏈固定在豎直墻上,另一端G通過輕細(xì)繩EG拉住,EG與水平方向也成30角,在輕桿的G點(diǎn)用輕細(xì)繩GK拉住一個(gè)質(zhì)量為M2的物體,求: (1)細(xì)繩AC段的張力FTAC與細(xì)繩EG的 張力FTEG之比; (2)輕桿BC對(duì)C端的支持力; (3)輕桿HG對(duì)G端的支持力.,,,圖3-10,,,,,,圖3-11,, 建模點(diǎn)撥,,“死結(jié)與活結(jié)”和“死桿與活桿”,1.在天花板上用相同的兩根輕質(zhì)細(xì)線1和2懸掛一塊薄板,細(xì)線1和2與豎直方向分別成45、60角,薄板處于靜止?fàn)顟B(tài),如圖所示,則

12、下列說法正確的是() A.細(xì)線2對(duì)薄板的拉力大于細(xì)線1對(duì)薄板的拉力 B.設(shè)法保持重心位置不變,緩慢增大薄板的 質(zhì)量,則細(xì)線1先斷 C.細(xì)線1和2延長(zhǎng)線的交點(diǎn)一定是薄板的重心 位置 D.單獨(dú)用細(xì)線1或2 懸掛,兩細(xì)線的延長(zhǎng)線交點(diǎn)與重心可能不重合,,答案 B,,答案 D,3.如圖所示,四個(gè)完全相同的輕彈簧都處于水平位置,它們的右端受到大小均為F的拉力作用,而左端的情況各不相同:中彈簧的左端固定在墻上;中彈簧的左端受大小也為F的拉力作用;中彈簧的左端拴一小物塊,物塊在光滑的桌面上滑動(dòng);中彈簧的左端拴一小物塊,物塊在粗糙的桌面上滑動(dòng).若以L1、L2、L3、L4依次表示四個(gè)彈簧的伸長(zhǎng)量,則有() A.L

13、1=L2L1L3L4 C.L1=L2=L3=L4 D.L1=L2L3=L4,,,,,答案 C,4.如圖所示,兩塊同樣的條形磁鐵A、B的質(zhì)量均為m,將它們豎直疊放在水平桌面上,用彈簧測(cè)力計(jì)通過一根輕質(zhì)細(xì)線豎直向上拉磁鐵A,若彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為mg(g為重力加速度),則B對(duì)A的彈力F1及桌面對(duì)B的彈力F2的大小分別 為() A.F1=0,F2=mgB.F1=mg,F2=0 C.F10,F20,F2=mg,,答案 D,解析 磁鐵A受到向下的重力、向上的拉力、B對(duì)A向下的引力和B對(duì)A向上的支持力,這四個(gè)力平衡,因?yàn)槔椭亓Υ笮∠嗟?故B對(duì)A向下的引力和B對(duì)A向上的支持力大小相等,所以F10,但不一定

14、等于mg,選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤;把磁鐵A和B當(dāng)成一個(gè)整體,這個(gè)整體的重力等于2mg,向上的拉力為mg,還有桌面向上的支持力,根據(jù)這三個(gè)力平衡可知,水平桌面對(duì)B的支持力F2的大小等于mg,選項(xiàng)C錯(cuò)誤,選項(xiàng)D正確.,5.實(shí)驗(yàn)室常用的彈簧測(cè)力計(jì)如圖甲所示,連接有掛鉤的拉桿與彈簧相連,并固定在外殼一端O上,外殼上固定一個(gè)圓環(huán).可以認(rèn)為彈簧測(cè)力計(jì)的總質(zhì)量主要集中在外殼(重力為G)上,彈簧和拉桿的質(zhì)量忽略不計(jì).現(xiàn)將該彈簧測(cè)力計(jì)以兩種方式固定于地面上,如圖乙、丙所示,分別用恒力F0豎直向上拉彈 簧測(cè)力計(jì),靜止時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)分別為() A.乙圖讀數(shù)為F0-G,丙圖讀數(shù)為F0+G B.乙圖讀數(shù)為F0+G,丙圖讀數(shù)

15、為F0-G C.乙圖讀數(shù)為F0,丙圖讀數(shù)為F0-G D.乙圖讀數(shù)為F0-G,丙圖讀數(shù)為F0,,,,答案 D,6.(多選)2017天津卷 如圖所示,輕質(zhì)不可伸長(zhǎng)的晾衣繩兩端分別固定在豎直桿M、N上的a、b兩點(diǎn),懸掛衣服的衣架掛鉤是光滑的,掛于繩上處于靜止?fàn)顟B(tài).如果只人為改變一個(gè)條件,當(dāng)衣架靜止時(shí),下列說法正確的是() A.繩的右端上移到b,繩子拉力不變 B.將桿N向右移一些,繩子拉力變大 C.繩的兩端高度差越小,繩子拉力越小 D.若換掛質(zhì)量更大的衣服,則衣架懸掛點(diǎn)右移,,,,答案 AB,7.(多選)如圖所示,一個(gè)教學(xué)用的直角三角板的邊長(zhǎng)分別為a、b、c,被沿兩直角邊的輕質(zhì)細(xì)繩A、B懸吊在天花板上

16、,且斜邊恰好平行于天花板,過直角頂點(diǎn)的豎直線為MN.設(shè)A、B兩繩對(duì)三角板的拉力分別為Fa和Fb,已知Fa和Fb以及三角板的重力為在同一平面的共點(diǎn)力,則下列判斷正確的是() A.三角板的重心不在MN線上 B.三角板所受重力的反作用力的作用點(diǎn)在MN線上 C.兩繩對(duì)三角板的拉力Fa和Fb是由于三角板發(fā)生 形變而產(chǎn)生的 D.兩繩對(duì)三角板的拉力Fa和Fb之比為FaFb=ba,,,,答案 BD,解析 三角板受重力、兩個(gè)拉力而處于平衡狀態(tài),三個(gè)力雖然不是作用在同一點(diǎn),但三個(gè)力的延長(zhǎng)線一定交于一點(diǎn),由幾何關(guān)系知,三個(gè)力一定交于三角形下面的頂點(diǎn),所以重心一定在MN線上,根據(jù)牛頓第三定律知, 重力的反作用力的作用點(diǎn)在MN線上,選項(xiàng)A錯(cuò)誤,選項(xiàng) B正確;兩繩對(duì)三角板的拉力Fa和Fb是由于繩發(fā)生形變 而產(chǎn)生的,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;對(duì)三角板受力分析如圖所示,則 Fa=mgcos ,Fb=mgsin ,所以FaFb=cot =ba,選項(xiàng) D正確.,