2022年初升高物理衔接讲义 09 弹力（教师版+学生版）

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专题09  弹力高中知识预习：弹力：        发生弹性形变的物体，由于要恢复原状，对跟它接触的物体会产生力的作用，这种力叫做弹力。(弹性形变是产生弹力的必要条件，如果物体只是接触而没有互相挤压，就不会产生弹力。 反过来，如果已知两个物体之间没有弹力，则可以判断此两个物体之间没有发生挤压。) [注意]：①弹力的产生条件：弹力产生在直接接触并发生形变的物体之间.(两物体必须接触，与重力不同)②任何物体都能发生形变，不能发生形变的物体是不存在的.③通常所说的压力、支持力、拉力都是弹力.弹力的方向与受力物体的形变方向相反.(压力的方向垂直于支持面而指向被压的物体；支持力的方向垂直于支持面而指向被支持的物体；绳的拉力的方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向)弹力的方向：和物体形变方向相反或者说和使物体发生形变的外力方向相反。形变有两个方面：1．形状的改变：指受力时物体的外观发生变化，如橡皮条拉紧时，由短变长；跳水馆中的跳板本来是水平伸直的，当运动员在上面起跳时，平直的板变得弯曲；撑杆跳高时，运动员手中的撑杆由直变曲．2．体积的改变：指受力时物体的体积发生变化，如排球被压时；海绵被挤压时．任何物体都能发生形变，不过有的可以直接看见；有的形变极其微小，要用仪器才能显示出来．注意：平面产生或受到的弹力(压力或支持力)垂直于平面，曲面产生或受到的弹力垂直于曲面该处的切面，一个点产生或受到的弹力垂直于跟它接触平面(或曲面的切线)，绳子产生的弹力沿绳的收缩方向。④两物之间一定有弹力，若无弹力，绝无摩擦力.若两物体间有摩擦力，就一定有弹力，但有弹力，不一定有摩擦力.⑤杆对球的弹力方向：杆对物体的弹力不一定沿杆的方向。如果轻直杆只有两个端点受力而处于平衡状态，则轻杆两端对物体的弹力的方向一定沿杆的方向。弹力的大小：对有明显形变的弹簧，弹力的大小可以由胡克定律计算。对没有明显形变的物体，如桌面、绳子等物体，弹力大小由物体的受力情况和运动情况共同决定。胡克定律可表示为(在弹性限度内)：F=kx，还可以表示成ΔF=kΔx，即弹簧弹力的改变量和弹簧形变量的改变量成正比。 　1．知道什么是弹力以及弹力产生的条件。　　2．知道压力、支持力、绳的拉力都是弹力，能在力的图示(力的示意图)中正确画出它们的方向。　　3．知道形变越大，弹力越大。知道弹簧的弹力跟弹簧伸长(或缩短)的长度成正比。[典例1]下列关于弹力的几种说法，其中正确的是(　　)A．只要两物体接触就一定产生弹力B．静止在水平面上的物体所受重力就是它对水平面的压力C．静止在水平面上的物体受到向上的弹力是因为地面发生了形变D．只要物体发生形变就一定有弹力产生 [典例2]杂技演员有高超的技术，如图所示，能轻松地顶住从高处落下的坛子，关于他顶坛时头顶受到的压力产生的直接原因是(　　)A．坛的形变B．头的形变C．坛受到的重力D．人受到的重力 [典例3]如图所示，一小球用两根轻绳挂于天花板上，球静止，绳1倾斜，绳2恰好竖直，则小球所受的作用力有(　　)A．1个　　　　　 B．2个C．3个 D．4个 [典例4]如图所示，将一个钢球分别放在量杯、口大底小的普通茶杯和三角烧杯中，钢球与各容器的底部和侧壁相接触，处于静止状态．若钢球和各容器的接触面都是光滑的，各容器的底面均水平，则以下说法中正确的是(　　)A．各容器的侧壁对钢球均无弹力作用B．各容器的侧壁对钢球均有弹力作用C．量杯的侧壁对钢球无弹力作用，其余两种容器的侧壁对钢球均有弹力作用D．口大底小的普通茶杯的侧壁对钢球有弹力作用，其余两种容器的侧壁对钢球均无弹力作用[典例5]画出图中静止物体A所受弹力的示意图． [典例6]分别画出图甲、乙中小球、丙中杆的受力示意图．(甲中小球用细绳挂在光滑的墙壁上，乙中小球用细绳拴着静止在桌角上，丙中杆一端放在光滑的半球形碗中，另一端靠在墙壁上) [典例7]三个相同的支座上分别放着三个质量和直径均相同的光滑圆球a、b、c，支点P、Q在同一水平面上．a的重心位于球心，b、c的重心分别位于球心的正上方和正下方，如图所示，三球皆静止，试分析三种情况下支点P、Q对球的弹力方向是怎样的？ [典例8]如图所示，一轻弹簧上端固定在天花板上，下端悬挂一个质量为m的木块，木块处于静止状态．测得此时弹簧的伸长量为Δl(弹簧的形变在弹性限度内)．重力加速度为g.此弹簧的劲度系数为(　　)A．       B．mg·Δl       C．      D． [典例9]探究弹力和弹簧伸长关系时，在弹性限度内，悬挂15 N重物时，弹簧长度为0.16 m；悬挂20 N重物时，弹簧长度为0.18 m，则弹簧的原长L和劲度系数k分别为(　　)A．L＝0.02 m　k＝500 N/mB．L＝0.10 m　k＝500 N/mC．L＝0.02 m　k＝250 N/mD．L＝0.10 m　k＝250 N/m [典例10] (多选)弹簧的原长为10 cm，当挂上一个50 g的钩码时，弹簧的长度变为12 cm，当在原钩码下再挂一个同样的钩码时，弹簧仍处于弹性限度内，下列说法中正确的是(取g＝10 m/s2)(　　)A．弹簧的长度变为24 cmB．弹簧的劲度系数为25 N/mC．弹簧共伸长了4 cmD．弹簧共伸长了2 cm [典例11]由实验测得某弹簧所受弹力F和弹簧的长度L的关系图象如图所示，求：(1)该弹簧的原长为多少？ (2)该弹簧的劲度系数为多少？ 一、单选题1．在半球形光滑容器内，放置一细杆，如图所示细杆与容器的接触点分别为A、B两点，则容器上A、B两点对细杆的作用力方向为(　　)A． B．C． D．2．竖直悬挂一轻质弹簧，不挂钩码时，弹簧下端指针所指刻度为6cm，挂上5N的钩码静止时，指针所指刻度为8cm，此弹簧的劲度系数是(　　)A．25N/m B．250N/mC．10N/m D．100N/m3．如图，水平面上的小车在弹簧的弹力作用下向右加速运动，该弹力是由于(　　)A．被压缩的弹簧要恢复原状产生的，方向向左B．被拉长的弹簧要恢复原状产生的，方向向左C．被压缩的弹簧要恢复原状产生的，方向向右D．被拉长的弹簧要恢复原状产生的，方向向右4．如图所示图中的物体A均处于静止状态，下列关于受到弹力作用的说法正确的是(　　)A．图甲中地面是光滑水平的，A与B间存在弹力B．图乙中两光滑斜面与水平地面的夹角分别为、，A对两斜面均无压力的作用C．图丙中地面光滑且水平，A与竖直墙壁没有压力的作用D．图丁中A受到斜面B对它的支持力的作用5．下列关于重力和弹力的说法，正确的是(　　)A．静止在水平桌面上的书本，其受到桌面的支持力是由于桌面发生了弹性形变B．静止在水平桌面上的书本，其受到的重力就是其对桌面的压力C．物体的重心一定在物体上D．两个相互接触的物体间一定有弹力6．靠墙静蹲是一种流行的健身运动，动作要点是双脚分开与肩同宽，双手放于大腿上，背部紧贴墙面缓慢下蹲至大腿与地面平行，然后保持住处于静蹲状态，除了靠墙的静蹲，背靠瑞士球的静蹲也是经常看到的，如图所示为一女士借助瑞士球做靠墙静蹲运动，女士后背部保持挺直且倚靠在瑞士球上，瑞士球则倚靠在竖直墙面上，此时女士和瑞士球都处于静止状态。下列说法正确的是(　　)A．瑞士球总共受到3个力作用B．女士的脚不受地面的摩擦力作用C．女士对瑞士球的弹力是由女士的形变产生的D．女士对瑞士球的弹力与墙壁对瑞士球的弹力是一对相互作用力7．如图所示，小车受到水平向右弹力作用，关于该弹力，下列说法中正确的是(　　) A．该弹力是弹簧发生拉伸形变产生的 B．该弹力是弹簧发生压缩形变产生的C．该弹力是小车发生形变产生的 D．该弹力的施力物体是小车8．在图中，A、B两物体之间一定有弹力作用的是(　　)A． B．C． D． 9．脚蹬拉力器由脚环、两根相同的弹性绳、把手组成，可以做到手脚配合，锻炼手臂、腿、腰部、腹部等部位，深受健身人士的喜爱。如图所示，女子用沿平行于弹性绳的力拉动拉力器时，每只手拉力大小为120N时，弹性绳比原长伸长了30cm。弹性绳的弹力与伸长量成正比，且未超过弹性限度，不计把手和弹性绳重力，下列说法正确的是(　　) A．把手对弹性绳的拉力是由于弹性绳发生形变产生的B．弹性绳的劲度系数为400N/mC．弹性绳的劲度系数为800N/mD．若每只手的拉力改为80N，弹性绳长度为20cm10．如图所示，每个钩码重1.0N，弹簧测力计自身重量、绳子质量和摩擦不计，弹簧伸长了5cm(在弹簧的弹性限度内)。下列说法正确的是(　　)A．该弹簧测力计的示数为0.5N B．该弹簧测力计的示数为2.0NC．该弹簧的劲度系数为20N/m D．不挂重物时，该弹簧的劲度系数为0二、多选题11．下列情境中关于球所受弹力的描述，正确的是(       )A．甲图中，反弹出去的篮球在空中运动时，受到沿运动方向的弹力作用B．乙图中，竖直细线悬挂的小球静止在斜面上时，受到沿细线向上的拉力C．丙图中，静止在墙角的篮球受到竖直向上的支持力D．丁图中，静止在杆顶端的铁球受到沿杆向上的弹力 12．一根轻弹簧原长为15cm，整直悬挂着，当挂一重为45N的物块时(在弹性限度内)，弹簧伸长了5cm。下列说法正确的是(　　)A．若改挂一重为18N的物块，则弹簧的伸长量仍为5cmB．若改挂重为18N的物块，则弹簧的长度为17cmC．若加挂一重为18N的物块，则弹簧的伸长量为22cmD．若加挂一重为18N的物块，则弹簧的伸长量为7cm13．一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，使用两条不同的轻质弹簧a和b，得到弹力与弹簧长度的图像如图所示。下列表述正确的是(　　)A．无法比较两弹簧的原长 B．a的劲度系数比b的大C．a弹簧比b弹簧原长小 D．测得的弹力与弹簧的长度成正比三、解答题14．如图所示为一轻质弹簧的弹力的大小与长度的关系图像。试由图线求：(1)弹簧的原长；(2)弹簧的劲度系数。 15．如图甲所示，一轻质弹簧下端固定在水平面上，上端放一个质量为的物块，物块静止后弹簧长度为；若在物块上端再放一个质量为的物块，静止后弹簧长度为，如图乙所示。弹簧始终处于弹性限度范围内，重力加速度为，则弹簧的原长为？16．如图所示，劲度系数的轻弹簧上、下两端分别与质量均为的物体A和B相连，物体A放在水平地面上，物体B通过轻绳跨过定滑轮与质量不计的小桶连接，整个装置处于静止状态。现用流量的细管缓慢向小桶中加水，直至物体A恰好离开地面(小桶未接触地面)，取重力加速度，不计一切摩擦，求：(1)从小桶开始加水到物体A恰好离开地面所需时间；(2)物体A恰好离开地面时，物体B上升的距离。