2024高考物理一轮复习第二章相互作用第一节重力弹力学案.doc

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第一节重力弹力

[考点要求]

1．滑动摩擦力、动摩擦因数、静摩擦力(Ⅰ)2.形变、弹性、胡克定律(Ⅰ)3.矢量和标量(Ⅰ)

4．力的合成和分解(Ⅱ)5.共点力的平衡(Ⅱ)

试验二：探究弹力和弹簧伸长的关系试验三：验证力的平行四边形定则

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第一节重力弹力

一、对重力的理解

【基础练1】(多选)关于地球上的物体，下列说法正确的是()

A．物体只有静止时才受重力作用

B．地面上的物体受到的重力垂直于水平面

C．重心是物体受到重力的等效作用点，故重心肯定在物体上

D．物体所受重力的大小与物体运动状态无关

答案：BD

二、弹力和胡克定律

答案：弹性形变干脆接触弹性形变相反

弹性限度正比

【基础练2】图中各物体均处于静止状态。图中画出了小球A所受弹力的状况，其中正确的是()

解析：选C。轻质杆对物体的弹力不肯定沿着杆的方向，选项A中小球只受重力和杆的弹力且处于静止状态，由二力平衡可得小球受到的弹力应竖直向上，A错误；选项B中假如左边的绳有拉力，则竖直向上的那根绳就会发生倾斜，所以左边的绳没有拉力，B错误；对于球与面接触的弹力方向，过接触点垂直于接触面(即在接触点与球心的连线上)，即选项D中大半球对小球的支持力FN2应是沿着过小球与圆弧接触点的半径，且指向圆心的弹力，D错误；球与球相接触的弹力方向，垂直于过接触点的公切面(即在两球心的连线上)，而指向受力物体，C正确。

【基础练3】一轻质弹簧原长为8cm，在4N的拉力作用下伸长了2cm，弹簧未超出弹性限度。则该弹簧的劲度系数为()

A．40m/N B．40N/m

C．200m/N D．200N/m

解析：选D。由胡克定律得劲度系数k＝eq\f(F,x)＝200N/m，D正确。

考点一弹力有无及方向的推断

1．弹力的推断

(1)弹力有无的推断

(2)弹力方向的推断

①五种常见模型中弹力的方向

②依据共点力的平衡条件或牛顿其次定律确定弹力的方向。

2．弹力大小计算的三种方法

(1)依据胡克定律进行求解；

(2)依据力的平衡条件进行求解；

(3)依据牛顿其次定律进行求解。

图中光滑小球都与下表面接触，则小球肯定受支持力的是()

[答案]C

按下列要求画出图中所示物体所受的弹力的示意图。

(1)图甲中斜面对物块的支持力；

(2)图乙中用细绳悬挂靠在光滑竖直墙上的小球受到的弹力；

(3)图丙中大半球面对小球的支持力；

(4)图丁中光滑但质量分布不均的小球的球心在O点，重心在P点，静止在竖直墙和桌边之间，试画出小球所受弹力；

(5)图戊中质量分布匀称的杆被细绳拉住而静止，画出杆所受的弹力。

[答案]各物体所受弹力如图所示

【对点练1】如图所示，一倾角为45°的斜面固定于墙角，为使一光滑的铁球静止于图示位置，需加一水平力F，且F通过球心。下列说法正确的是()

A．球肯定受墙水平向左的弹力

B．球可能受墙水平向左的弹力

C．球肯定受斜面通过铁球重心的弹力

D．球可能受斜面垂直于斜面对上的弹力

解析：选B。F的大小合适时，球可以静止在无墙的斜面上，F增大时墙才会对球有弹力，所以A错误，B正确；斜面对球必需有斜向上的弹力才能使球不下落，该弹力方向垂直于斜面但不肯定通过球的重心，所以C、D错误。

考点二弹力分析的“三类模型”问题

模型一轻绳模型中的“死结”和“活结”问题

(2024·高考全国卷Ⅲ)如图，悬挂甲物体的细线拴牢在一不行伸长的轻质细绳上O点处；绳的一端固定在墙上，另一端通过光滑定滑轮与物体乙相连。甲、乙两物体质量相等。系统平衡时，O点两侧绳与竖直方向的夹角分别为α和β。若α＝70°，则β等于()

A．45° B．55°

C．60° D．70°

[解析]对O点受力分析如图所示，因为甲、乙物体质量相等，所以F1与F2大小相等，合成的平行四边形为菱形，α＝70°，则∠1＝∠2＝55°，F1和F2的合力与F3等大反向，β＝∠2，故B正确。

[答案]B

【对点练2】如图所示，一不行伸长的光滑轻绳，其左端固定于O点，右端跨过位于O′点的固定光滑轴悬挂一质量为M的物体，OO′段水平且长度为L，绳子上套一可沿绳滑动的轻环。现在轻环上悬挂一钩码，平衡后，物体上升L。则钩码的质量为()

A.eq\r(2)M B．eq\r(3)M

C.eq\f(\r(2),2)M D．eq\f(\r(3),2)M

解析：选B。重新平衡后，绳子形态如图。

平衡后，物体上升L，说明此时POO′恰好构成一个边长为L的正三角形，绳中张力到处相等，均为Mg，则依据平行四边形定则，环两边绳子拉力的合力为eq\r(3)Mg，依据平衡条件，则钩码的质量为eq\r(3)M，故B