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第二章?相互作用 (2020年创新方案,含答案)
考 纲 要 求 形变、弹性、胡克定律 滑动摩擦力、动摩擦因数、静摩擦力 矢量和标量 力的合成和分解 共点力的平衡 实验二:探究弹力和弹簧伸长的关系 Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅱ Ⅱ 考 情 分 析 1.命题规律 高考对该部分内容着重考查的知识点有弹力和摩擦力的概念及其在各种状态下的表现形式、力的合成与分解等,对受力分析的考查涵盖了高中物理的所有热点问题。题型通常为选择题。 2.考查热点 以生活中的实际问题为背景考查静力实验三:验证力的平行四边形定则 学知识的概率较大,在一轮复习中应注重物理建模的能力培养。 第6课时 重力 弹力(双基落实课) 点点通(一) 重力、弹力的分析与判断 1.重力
(1)定义:由于地球的吸引而使物体受到的力。 (2)大小:G=mg,不一定等于地球对物体的引力。 (3)方向:竖直向下。
(4)重心:重力的等效作用点,重心的位置与物体的形状和质量分布都有关系,且不一定在物体上。
2.弹力
(1)定义:发生弹性形变的物体,由于要恢复原状,对与它接触的物体会产生力的作用,这种力叫做弹力。
(2)条件:①两物体相互接触;②发生弹性形变。 (3)方向:弹力的方向总是与施力物体形变的方向相反。 3.弹力有无的判断 条件法 根据物体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 对形变不明显的情况,可假设两个物体间没有弹力,若运动状态不变,则此处不存在弹力;若运动状态改变,则此处一定存在弹力 根据物体的运动状态,利用共点力的平衡条件或牛顿第二定律判断是否存在弹力 ??
假设法 状态法 4.弹力方向的判断 (1)根据物体所受弹力方向与施力物体形变的方向相反判断。
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(2)根据共点力的平衡条件或牛顿第二定律判断。 [小题练通]
1.(多选)如图所示,一倾角为45°的斜面固定于竖直墙边,为使图中光滑的铁球静止,需加一水平力F,且F通过球心,下列说法正确的是( )
A.球一定受墙的弹力且水平向左 B.球可能受墙的弹力且水平向左 C.球一定受斜面的弹力且垂直斜面向上 D.球可能受斜面的弹力且垂直斜面向上
解析:选BC 球处于静止状态,由平衡条件知,当F较小时,球的受力情况如图甲所示,当F较大时,球的受力情况如图乙所示,故B、C正确。
2.如图所示,小车内一根轻质弹簧沿竖直方向和一条与竖直方向成α角的细绳共同拴接一小球。当小车和小球相对静止,一起在水平面上运动时,下列说法正确的是( )
A.细绳一定对小球有拉力 B.轻弹簧一定对小球有弹力
C.细绳不一定对小球有拉力,但是轻弹簧对小球一定有弹力 D.细绳不一定对小球有拉力,轻弹簧对小球也不一定有弹力
解析:选D 若小球与小车一起做匀速运动,则细绳对小球无拉力;若小球与小车有向右的加速度a=gtan α,则轻弹簧对小球无弹力,D正确。
3.小车上固定一根弹性直杆A,杆顶固定一个小球B(如图所示),现让小车从固定的光滑斜面上自由下滑,在选项图所示的情况中杆发生了不同的形变,其中正确的是( )
解析:选C 小车在光滑斜面上自由下滑,则加速度a=gsin θ(θ为斜面的倾角),由牛顿第二定律可知小球所受重力和杆的弹力的合力沿斜面向下,且小球的加速度等于gsin θ,则杆的弹力方向垂直于斜面向上,杆不会发生弯曲,C正确。
[融会贯通]
(1)弹力产生在直接接触的物体之间,但直接接触的物体之间不一定存在弹力。 (2)绳只能产生拉力,不能产生支持力,且绳的弹力方向一定沿着绳收缩的方向。
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(3)杆既可以产生拉力,也可以产生支持力,弹力的方向可以沿着杆,也可以不沿着杆。 点点通(二) 胡克定律、弹力的计算 1.胡克定律
(1)内容:弹簧发生弹性形变时,弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比。 (2)表达式:F=kx。k是弹簧的劲度系数,单位为N/m;k的大小由弹簧自身性质决定。x是弹簧长度的变化量,不是弹簧形变以后的长度。
2.弹力大小的计算方法
(1)胡克定律。(2)力的平衡条件。(3)牛顿第二定律。(4)动能定理。 [小题练通]
1.(多选)(2019·遵化一中月考)如图所示为一轻质弹簧的弹力大小和长度的关系图像,根据图像判断下列说法正确的是( )
A.弹簧的劲度系数为1 N/m B.弹簧的劲度系数为100 N/m C.弹簧的原长为6 cm
D.弹簧伸长2 cm时,弹力的大小为4 N
解析:选BC 弹力与弹簧长度的关系图像中,图像的斜率大小表示劲度系数,图像的横轴截距表示弹簧的原长,由题图可知,k=
ΔF2
= N/m=100 N/m,选项A错误,ΔL2×10-2B正确;弹簧原长为6 cm,选项C正确;弹簧伸长2 cm,即L=8 cm时,弹力大小为2 N,选项D错误。
2.如图所示,某钢制工件上开有一个楔形凹槽,凹槽的截面是一个直角三角形ABC,∠CAB=30°,∠ABC=90°,∠ACB=60°。在凹槽中放有一个光滑的金属球,当金属球静止时,金属球对凹槽的AB面的压力为F1,对BC面的压力为F2,则
F2的值为( ) F1
13A. B. 23C.3 4
23 D. 3
解析:选B 如图所示,金属球受到的重力产生两个作用效果,挤压AB面和BC面,对AB面的压力F1等于分力F1′,对BC面的压力F2等于分力F2′,故
F23=tan 30°=,选项B正确。 F13
3.(2017·全国卷Ⅲ)一根轻质弹性绳的两端分别固定在水平天花板上相距80 cm的两点上,弹性绳的原长也为80 cm。将一钩码挂在弹性绳的中点,平衡时弹性绳的总长度为100 cm;再将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点,则弹性绳的总长度变为(弹性绳的伸长
第二章 相互作用(2020年创新方案,含答案)
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