第二章第1讲重力和弹力,必备知识·整合一、重力1.重力的产生:由于地球对物体的吸引而使物体受到的力。2.重力的大小:G=mg。3.重力的方向:总是竖直向下。4.重心:因为物体各部分都受重力作用,可认为重力作用集中于一点,该点称为重心。,二、弹力1.弹力产生的条件(1)两物体接触;(2)发生弹性形变。2.弹力的方向:总是与物体形变方向相反(1)轻绳的拉力沿绳指向绳收缩的方向。(2)点与平面、平面与平面接触处的弹力垂直于平面指向被压或被支持的物体。(3)弹簧弹力的方向:总是沿弹簧轴线指向变回原长的方向。(4)杆的弹力方向要依照平衡条件或牛顿运动定律判定。,3.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。式中的k是弹簧的劲度系数,单位符号为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。,1.判断下列说法对错。(1)自由下落的物体所受重力为零。( )(2)重力的方向不一定指向地心。( )(3)弹力一定产生在相互接触的物体之间。( )(4)相互接触的物体间一定有弹力。( )(5)F=kx中“x”表示弹簧形变后的长度。( )(6)弹簧的形变量越大,劲度系数越大。( )(7)弹簧的劲度系数由弹簧自身性质决定。( )✕√√✕✕✕√,2.关于物体的重心,下列说法不正确的是( )A.物体的重心不一定在物体上B.用线竖直悬挂的物体静止时,线的方向一定通过重心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的动作时,其重心在体内位置不变D,3.如图所示,跳水运动员踩压跳板使跳板弯曲到最低点时,下列说法正确的是( )A.跳板发生形变,运动员的脚没有发生形变B.运动员受到的支持力,是跳板发生形变而产生的BC.此时跳板对运动员的支持力和运动员的重力等大D.此时跳板对运动员的支持力大于运动员对跳板的压力,4.如图所示,一匀质木棒,搁置于台阶上保持静止,如图关于木棒所受的弹力的示意图中正确的是( )D,关键能力·突破考点一 重力一、为什么在不同地点,同一物体的重力不同?1.重力的产生:是由于地球的吸引。说明:重力是由于地球的吸引而产生的力,但它并不一定等于地球对物体的引力。在两极点时重力等于物体所受到的万有引力,在地球上其他位置时,重力不等于万有引力。,2.重力的大小:G=mg。关于g:①纬度越高,g越大,赤道最小,两极最大。②g是常数,通常等于9.8m/s2,粗略计算中g=10m/s2。3.重力的方向:竖直向下。,例1(2020中关村中学开学考)如图所示,“马踏飞燕”是我国古代雕塑艺术的稀世之宝,它呈现了“飞奔的骏马的一只蹄踏在飞燕上的情景”,这座雕塑能稳稳地立着是因为( )A.马所受重力很大B.马蹄大C.马的重心在飞燕上D.马的重心位置和飞燕重心在一条竖直线上解析要使“马踏飞燕”稳立不翻倒,必须保证“马”的重力作用线通过“飞燕”的重心。D,二、重心位置会变化吗?重力的作用点——重心,物体的重心与物体的形状和质量分布都有关系,不一定在物体上。,例2病人在医院里输液时,液体一滴一滴从玻璃瓶中滴下,在液体不断滴下的过程中,玻璃瓶连同瓶中液体共同的重心将( )A.一直下降 B.一直上升C.先降后升 D.先升后降解析当瓶中盛满液体时,重心大致在瓶的中部,随着液体滴出,重心先下降;当液体滴完时,重心大致在瓶的中部,故C正确。C,考点二 弹力一、两物体只要接触,就一定有弹力产生吗?弹力产生的条件是两个物体直接接触并发生弹性形变,但是否有弹性形变有时难以判断。判定有无弹力的三种方法:,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假设法对于形变不明显的情况,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,若物体的运动状态不变,则此处不存在弹力,若物体的运动状态改变,则此处一定有弹力状态法根据物体的运动状态,利用牛顿第二定律或共点力平衡条件判断弹力是否存在,例3如图所示的情景中,两个物体a、b(a、b均处于静止状态,接触面光滑)间一定有弹力的是( )B,解析用假设法,即假设存在法或假想分离法判断弹力的有无,A选项中a、b间如果存在弹力,则b给a的弹力水平向左,a将向左侧加速运动,显然与题设条件不符;或者假设拿掉任意一个物体,另一个没有变化,则判断两者之间没有弹力,故A选项中a、b间无弹力作用。同理,对于C选项可以判断出a、b间没有弹力。对于D选项,也可以假设a、b间有弹力,则a(斜面)对b的弹力将垂直于斜面向上,因此,b不可能处于静止状态,故a、b间无弹力作用;B选项,假设拿掉任意一个物体,则另一个物体的状态将要发生变化,故a、b间一定存在弹力。,二、如何确定弹力的方向?弹力弹力的方向图示弹簧两端的弹力与弹簧中心轴线相重合,指向弹簧恢复原状的方向轻绳的弹力沿绳指向绳收缩的方向,面与面接触的弹力垂直于接触面指向受力物体点与面接触的弹力过接触点垂直于接触面(或接触面的切面)指向受力物体杆的弹力可能沿杆,也可能不沿杆,应具体情况具体分析,例4如图所示,固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆间的夹角为θ,在斜杆的下端固定有质量为m的小球,重力加速度为g,下列关于杆对球的作用力F的判断正确的是( )A.小车静止时,F=mgsinθ,方向沿斜杆向上B.小车静止时,F=mgcosθ,方向垂直于斜杆向上C.小车向右以加速度a运动时,一定有F=D.小车向左以加速度a运动时,F=,方向斜向左上方,与竖直方向的夹角θ1满足tanθ1=D,解析小车静止时,由物体的平衡条件可知,此时杆对小球的作用力方向竖直向上,大小等于小球的重力mg,A、B项错误;小车向右以加速度a运动时,设小球受杆的作用力的方向与竖直方向的夹角为θ',如图甲所示,根据牛顿第二定律,有Fsinθ'=ma,Fcosθ'=mg,两式相除可得tanθ'=,只有当小球的加速度a=gtanθ时,杆对小球的作用力才沿杆的方向,此时才有F=,C项错误;甲,乙小车以加速度a向左运动时,由牛顿第二定律可知,小球所受到的重力mg与杆对小球的作用力的合力大小为ma,方向水平向左,如图乙所示,所以杆对小球的作用力的大小F=,方向斜向左上方,tanθ1=,D项正确。,三、弹簧的弹力大小如何计算?例5如图所示,质量相等的A、B两物体在平行于固定斜面的推力F的作用下沿光滑斜面做匀速直线运动,A、B间轻弹簧的劲度系数为k,斜面的倾角为30°,则匀速运动时轻弹簧的压缩量为多少?答案,解析设A、B匀速运动时弹簧的压缩量为x,由平衡条件对A:F=mgsin30°+kx对B:kx=mgsin30°解得x=
