（高中物理）高一物理弹力的产生条件弹力方向的判断弹簧弹力的计算北师大.doc

高一物理弹力的产生条件、弹力方向的判断、弹簧弹力的计算北师大版【本讲教育信息】一.教学内容：弹力的产生条件、弹力方向的判断、弹簧弹力的计算二.重点、难点：弹力的方向、弹簧弹力的计算三.内容概述：1.形变：物体形状或体积的改变叫形变。2.弹性形变：撤去外力后能恢复原状的形变叫弹性形变。非弹性形变：撤去外力后不能恢复原状的形变叫非弹性形变。〔塑性形变〕3.弹力：〔1〕概念：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个力叫做弹力。〔2〕弹力的施力物体：①对于平面型：平面。②绳、弹簧类或杆。4.弹力产生的条件：〔1〕物体间要相互接触；〔2〕物体间要发生弹性形变〔物体只接触不一定有力如以下图1、图2。如果有力一定有力的作用效果图1中的细线就不能再竖直了图2中的物体对竖直墙壁实际上可以有力也可以无力。〕5.形变种类〔1〕拉伸形变：弹力的方向沿着绳、杆或弹簧并指向它们收缩的方向。压缩形变：弹力的方向沿着杆或弹簧并指向杆的拉伸方向。〔2〕弯曲形变：弹力的方向垂直接触面指向弯曲方向的反方向。〔3〕扭转形变：产生一个旋转力。6.弹力的方向〔1〕点〔端〕线接触型：弹力的方向垂直于相接触的线〔2〕点〔端〕面接触型：弹力的方向垂直于接触面〔3〕杆绳弹簧的拉力：沿着绳、杆或弹簧并指向它形变的反方向7.分析弹力的两种方法：①从物体的弹性形变出发；②从力的平衡出发。8.弹簧弹力的计算胡克定律：在弹性限度内弹簧的伸长与受到的拉力成正比。F＝kx〔k为弹簧的劲度系数单位：N/m；X为弹簧的形变量〕【典型例题】例1.如图3所示在光滑的水平面上物体在弹簧的拉力下运动那么物体A的受力情况是〔〕A.只受弹簧的拉力B.受弹簧的拉力和重力C.受弹簧的拉力、重力和支持力D.受重力和支持力解答：A与弹簧、地面接触A在拉力作用下运动所以A受重力、拉力、支持力共同作用选C。例2.画出物体A的受弹力的示意图A与物体光滑接触。如图4所示一球放在光滑水平面AC上并和光滑面AB接触球静止求球受到的弹力。解答：先假设AB面不存在此时球仍保持静止不动说明AB与球之间无弹力；再假设AC面不存在此时小球在重力作用下向下运动故AC面与小球有相互挤压的作用小球受AC面的弹力方向向上与小球的重力平衡故N＝G。此题中小球与AC面之间的作用比较明显而分析球与AB之间是否存在相互挤压和形变比较困难所以亦可先假设球与AB之间有弹力存在如图5所示可知此球在水平方向上所受合力不为零必向右运动而离开AB面与题给静止状态不符说明此球与AB面之间虽接触但不存在弹力。例3.一个水平放置的弹簧在左右两端各用10N的水平力沿弹簧的径向向相反的方向拉弹簧假设弹簧的劲度系数为100N/m那么弹簧的伸长量为_____________；假设将此弹簧的一端固定在另一端用20N的力拉弹簧的伸长量为_____________。解答：在左右两端同时对弹簧施加拉力作用时其中任意一端均相当于固定端所以对弹簧拉力不等于两力相加仍然等于一端的受力情况。例4.如图6所示A、B是两个相同的弹簧原长都是L0＝10cm劲度系数k＝500N/m假设悬挂的两个物体质量均为m现测得两个弹簧的总长为26cm那么m＝__________。〔g取10m/s2〕解答：首先以下面物体为研究对象然后以两物体为整体求出对上端弹簧拉力分别列出弹力方程：【模拟试题】1.质量分布均匀的球A画出物体A受力示意图。2.如图7所示一根劲度系数为k的轻质弹簧a竖直放在桌面上上面静止压一质量为m的物体处于静止状态另一根劲度系数为2k的轻质弹簧b竖直固定在物体的上外表现将弹簧b上端A缓慢上提直到弹簧a承受的压力减为上提前的1/n那么A端应上提的距离为_____________。3.如图8所示A、B两弹簧劲度系数均为k两球质量均为m不计弹簧的质量两球静止那么两弹簧的伸长长度之和为_______________。【试题答案】1.略提示：A、B、C三个图中因A静止或匀速运动故左端墙壁或左端车壁对A无弹力作用同理斜面对A接触但无挤压所以也无弹力作用。2.解析：对m受力分析：由平衡知识可知：所以由可知：对a伸长量：对b伸长量：所以A端上移3.解析：