（江蘇專版）2019高考物理一輪復(fù)習(xí)全冊(cè)學(xué)案（打包13套）.zip,江蘇,專版,2019,高考,物理,一輪,復(fù)習(xí),全冊(cè)學(xué)案,打包,13
第二章 相互作用
第1節(jié)重力__彈力
(1)自由下落的物體所受重力為零。(×)
(2)重力的方向不一定指向地心。(√)
(3)彈力一定產(chǎn)生在相互接觸的物體之間。(√)
(4)相互接觸的物體間一定有彈力。(×)
(5)F＝kx中“x”表示彈簧形變后的長(zhǎng)度。 (×)
(6)彈簧的形變量越大，勁度系數(shù)越大。(×)
(7)彈簧的勁度系數(shù)由彈簧自身性質(zhì)決定。(√)
胡克定律是英國(guó)科學(xué)家胡克發(fā)現(xiàn)的。
突破點(diǎn)(一) 彈力的有無(wú)及方向判斷
1．彈力有無(wú)的判斷“三法”
(1)條件法：根據(jù)物體是否直接接觸并發(fā)生彈性形變來(lái)判斷是否存在彈力。多用來(lái)判斷形變較明顯的情況。
(2)假設(shè)法：對(duì)形變不明顯的情況，可假設(shè)兩個(gè)物體間不存在彈力，看物體能否保持原有的狀態(tài)，若運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變，則此處不存在彈力；若運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變，則此處一定存在彈力。
(3)狀態(tài)法：根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，利用牛頓第二定律或共點(diǎn)力平衡條件判斷是否存在彈力。
2．彈力方向的確定
[題點(diǎn)全練]
1.如圖所示，小車(chē)受到水平向右的彈力作用，與該彈力的有關(guān)說(shuō)法中正確的是( )
A．彈簧發(fā)生拉伸形變
B．彈簧發(fā)生壓縮形變
C．該彈力是小車(chē)形變引起的
D．該彈力的施力物體是小車(chē)
解析：選A 小車(chē)受到水平向右的彈力作用，是彈簧發(fā)生拉伸形變引起的，該彈力的施力物體是彈簧，故只有A項(xiàng)正確。
2．[多選](2018·啟東期末)如圖所示的對(duì)物體A的四幅受力圖中，正確的是( )
解析：選BD A處于靜止，則桿一定受球面或地面的摩擦力，故A錯(cuò)誤；A一定受地面的支持力及重力，球與斜面沒(méi)有擠壓，故不受斜面的彈力，故B正確；物體勻速下滑，則物體一定受力平衡，而圖中很明顯合力不可能為零，故C錯(cuò)誤；對(duì)A分析，A處于平衡狀態(tài)，合力為零，故一定受向上的摩擦力，摩擦力與支持力的合力與重力等大反向，故D正確。
突破點(diǎn)(二) 彈力的分析與計(jì)算
[典例] (2018·天門(mén)期末)三個(gè)質(zhì)量均為2 kg的相同木塊a、b、c和兩個(gè)勁度系數(shù)均為500 N/m的相同輕彈簧p、q用輕繩連接如圖所示，其中a放在光滑水平桌面上。開(kāi)始時(shí)p彈簧處于原長(zhǎng)，木塊都處于靜止?，F(xiàn)用水平力緩慢地向左拉p彈簧的左端，直到c木塊剛好離開(kāi)水平地面為止，取g＝10 m/s2。則該過(guò)程p彈簧的左端向左移動(dòng)的距離為多少？
[解析] 剛開(kāi)始彈簧q處于壓縮狀態(tài)，設(shè)其壓縮量為x1，則根據(jù)胡克定律有：
x1＝＝ m＝0.04 m＝4 cm
最終c木塊剛好離開(kāi)水平地面，彈簧q處于拉伸狀態(tài)，設(shè)其拉伸量為x2，則：
x2＝＝ m＝0.04 m＝4 cm
c木塊剛好離開(kāi)水平地面時(shí)，拉彈簧p的水平拉力大小為：
F＝2mg＝4×10 N＝40 N
則彈簧p的伸長(zhǎng)量為：x3＝＝ m＝0.08 m＝8 cm
p彈簧左端向左移動(dòng)的距離：x＝x1＋x2＋x3＝4 cm＋4 cm＋8 cm＝16 cm。
[答案] 16 cm
[方法規(guī)律]
計(jì)算彈力的四種方法
(1)根據(jù)胡克定律計(jì)算。
(2)根據(jù)力的平衡條件計(jì)算。
(3)根據(jù)牛頓第二定律計(jì)算。
(4)根據(jù)動(dòng)能定理計(jì)算。
[集訓(xùn)沖關(guān)]
1．(2016·江蘇高考)一輕質(zhì)彈簧原長(zhǎng)為8 cm，在4 N的拉力作用下伸長(zhǎng)了2 cm，彈簧未超出彈性限度。則該彈簧的勁度系數(shù)為( )
A．40 m/N B．40 N/m
C．200 m/N D．200 N/m
解析：選D 由F＝kx知，彈簧的勁度系數(shù)k＝＝ N/m＝200 N/m，選項(xiàng)D正確。
2.如圖所示，一重為10 N的球固定在支桿AB的上端，用一段繩子水平拉球，使桿發(fā)生彎曲，已知繩的拉力為7.5 N，則AB桿對(duì)球的作用力( )
A．大小為7.5 N
B．大小為10 N
C．方向與水平方向成53°角斜向右下方
D．方向與水平方向成53°角斜向左上方
解析：選D 對(duì)球進(jìn)行受力分析可得，AB桿對(duì)球的作用力與繩子對(duì)球的拉力的合力，與球的重力等值反向，則AB桿對(duì)球的作用力大小F＝＝12.5 N，A、B錯(cuò)誤；設(shè)AB桿對(duì)球的作用力與水平方向夾角為α，可得tan α＝＝，α＝53°，故D項(xiàng)正確。
平衡中的彈簧問(wèn)題：彈簧可以發(fā)生壓縮形變，也可以發(fā)生拉伸形變，其形變方向不同，彈力的方向也不同。在平衡問(wèn)題中，常通過(guò)輕彈簧這種理想化模型，設(shè)置較為復(fù)雜的情景，通過(guò)物體受力平衡問(wèn)題分析彈簧的彈力。該類問(wèn)題常有以下三種情況：
(一)拉伸形變
1.如圖所示，用完全相同的輕彈簧A、B、C將兩個(gè)相同的小球連接并懸掛，小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，彈簧A與豎直方向的夾角為30°，彈簧C水平，則彈簧A、C的伸長(zhǎng)量之比為( )
A.∶4 B．4∶
C．1∶2 D．2∶1
解析：選D 將兩小球及彈簧B視為一個(gè)整體系統(tǒng)，該系統(tǒng)水平方向受力平衡，故有kΔxAsin 30°＝kΔxC，可得ΔxA∶ΔxC＝2∶1，D項(xiàng)正確。
(二)壓縮形變
2.如圖所示，兩木塊的質(zhì)量分別為m1和m2，兩輕質(zhì)彈簧的勁度系數(shù)分別為k1和k2，上面木塊壓在上面的彈簧上(但不拴接)，整個(gè)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)?，F(xiàn)緩慢向上提上面的木塊，直到它剛離開(kāi)上面彈簧，在此過(guò)程中下面木塊移動(dòng)的距離為( )
A. B.
C. D.
解析：選C 在此過(guò)程中，壓在下面彈簧上的壓力由(m1＋m2)g 減小到m2g，即減少了m1g，根據(jù)胡克定律可斷定下面彈簧的長(zhǎng)度增長(zhǎng)了Δl＝，即下面木塊移動(dòng)的距離為。
(三)形變未知
3.如圖所示，水平輕桿的一端固定在墻上，輕繩與豎直方向的夾角為37°，小球的重力為12 N，輕繩的拉力為10 N，水平輕彈簧的彈力為9 N，求輕桿對(duì)小球的作用力。
解析：(1)彈簧向左拉小球時(shí)：設(shè)桿的彈力大小為F，與水平方向的夾角為α，小球受力如圖甲所示。
由平衡條件知：
代入數(shù)據(jù)解得：F＝5 N，α＝53°即桿對(duì)小球的作用力大小為5 N，方向與水平方向成53°角斜向右上方。
(2)彈簧向右推小球時(shí)，
小球受力如圖乙所示：
由平衡條件得：
代入數(shù)據(jù)解得：F≈15.5 N，α＝π－arctan。
即桿對(duì)小球的作用力大小約為15.5 N，方向與水平方向成arctan斜向左上方。
答案：見(jiàn)解析
對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練：對(duì)力、重力概念的理解
1．[多選]關(guān)于力，下列說(shuō)法正確的是( )
A．拳擊運(yùn)動(dòng)員一記重拳出擊，被對(duì)手躲過(guò)，運(yùn)動(dòng)員施加的力沒(méi)有受力物體
B．站在地面上的人受到的彈力是地面欲恢復(fù)原狀而產(chǎn)生的
C．重力、彈力、摩擦力是按力的性質(zhì)命名的，動(dòng)力、阻力、壓力、支持力是按力的作用效果命名的
D．同一物體放在斜面上受到的重力一定小于放在水平面上受到的重力
解析：選BC 力是物體間的相互作用，有力就有施力物體和受力物體，故A錯(cuò)誤；物體受到的彈力是施力物體反抗形變(或欲恢復(fù)原狀)對(duì)受力物體施加的力，故B正確；力學(xué)中，按照力的性質(zhì)可以把力分為重力、彈力、摩擦力等，按照力的作用效果可以把力分為動(dòng)力、阻力、壓力、支持力等，故C正確；同一物體放在地球上同一緯度且離地面高度相同時(shí)，受到的重力相同，故D錯(cuò)誤。
2．[多選](2018·張家港六校聯(lián)考)下列關(guān)于重心的說(shuō)法正確的是( )
A．重心是物體的各部分所受重力的合力的作用點(diǎn)
B．質(zhì)量均勻形狀規(guī)則的物體的重心必與其幾何中心重合
C．重心是物體上最重的一點(diǎn)
D．直鐵絲被彎曲后，重心便不在其中點(diǎn)，但一定還在鐵絲上
解析：選AB 我們認(rèn)為物體各部分受到的重力作用集中于一點(diǎn)，這一點(diǎn)叫做物體的重心，故A正確；質(zhì)量分布均勻、形狀規(guī)則的物體重心在幾何中心上，故B正確；重心不是物體上最重的一點(diǎn)，故C錯(cuò)誤；若直鐵絲被彎曲后變成圓環(huán)，重心不在鐵絲上，故D錯(cuò)誤。
對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練：彈力的有無(wú)及方向判斷
3．足球運(yùn)動(dòng)是目前全球體育界最具影響力的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目之一，深受青少年喜愛(ài)。如圖所示為四種與足球有關(guān)的情景，下列說(shuō)法正確的是( )
A．圖甲中，靜止在草地上的足球受到的彈力就是它的重力
B．圖乙中，靜止在光滑水平地面上的兩個(gè)足球由于接觸而受到相互作用的彈力
C．圖丙中，即將被踢起的足球一定不能被看成質(zhì)點(diǎn)
D．圖丁中，落在球網(wǎng)中的足球受到彈力是由于球網(wǎng)發(fā)生了形變
解析：選D 足球受到的彈力和重力是兩種性質(zhì)的力，A錯(cuò)誤；產(chǎn)生彈力的條件是相互接觸且存在形變，B錯(cuò)誤；物體能否看成質(zhì)點(diǎn)取決于物體的大小和形狀對(duì)所研究問(wèn)題的影響是否可以忽略，即將被踢起的足球有時(shí)也能看作質(zhì)點(diǎn)，C錯(cuò)誤；落在球網(wǎng)中的足球受到彈力是由于球網(wǎng)發(fā)生了形變，D正確。
4.如圖所示，一小球用兩根輕繩掛于天花板上，球靜止，繩1傾斜，繩2恰好豎直，則小球所受的作用力有( )
A．1個(gè) B．2個(gè)
C．3個(gè) D．4個(gè)
解析：選B 假設(shè)繩1對(duì)球有作用力，該作用力的方向斜向左上方，另外，小球在豎直方向上受重力和繩2的拉力，在這三個(gè)力的作用下小球不可能保持平衡而靜止，所以繩1不可能對(duì)小球施加拉力，即小球所受的作用力有2個(gè)，故B正確。
5.在半球形光滑碗內(nèi)斜擱一根筷子，如圖所示，筷子與碗的接觸點(diǎn)分別為A、B，則碗對(duì)筷子A、B兩點(diǎn)處的作用力方向分別為( )
A．均豎直向上
B．均指向球心O
C．A點(diǎn)處指向球心O，B點(diǎn)處豎直向上
D．A點(diǎn)處指向球心O，B點(diǎn)處垂直于筷子斜向上
解析：選D A點(diǎn)處彈力的方向沿半徑指向球心O，B點(diǎn)處彈力的方向垂直于筷子斜向上，故D正確。
6．如圖所示的四個(gè)圖中，AB、BC均為輕質(zhì)桿，各圖中桿的A、C端都通過(guò)鉸鏈與墻連接，兩桿都在B處由鉸鏈連接，且系統(tǒng)均處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)用等長(zhǎng)的輕繩來(lái)代替輕桿，能保持平衡的是( )
A．圖中的AB桿可以用輕繩代替的有甲、乙、丙
B．圖中的AB桿可以用輕繩代替的有甲、丙、丁
C．圖中的BC桿可以用輕繩代替的有乙、丙、丁
D．圖中的BC桿可以用輕繩代替的有甲、乙、丁
解析：選B 如果桿受拉力作用，可以用與之等長(zhǎng)的輕繩代替，如果桿受壓力作用，則不可用等長(zhǎng)的輕繩代替，題圖甲、丙、丁中的AB桿均受拉力作用，而甲、乙、丁中的BC桿均受沿桿的壓力作用，故A、C、D均錯(cuò)誤，B正確。
對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練：彈力的分析與計(jì)算
7.[多選](2018·泰州模擬)某緩沖裝置可抽象成如圖所示的簡(jiǎn)單模型。其中k1、k2為原長(zhǎng)相等，勁度系數(shù)不同的輕質(zhì)彈簧。下列表述正確的是( )
A．緩沖效果與彈簧的勁度系數(shù)無(wú)關(guān)
B．墊片向右移動(dòng)時(shí)，兩彈簧產(chǎn)生的彈力大小相等
C．墊片向右移動(dòng)時(shí)，兩彈簧的長(zhǎng)度保持相等
D．墊片向右移動(dòng)時(shí)，兩彈簧的形變量不相同
解析：選BD 勁度系數(shù)不同，在相同的壓力下形變效果不同，故緩沖效果與彈簧的勁度系數(shù)有關(guān)，故A錯(cuò)誤；墊片向右移動(dòng)時(shí)，兩個(gè)彈簧的長(zhǎng)度減小，而兩彈簧是串聯(lián)關(guān)系，故產(chǎn)生的彈力大小始終相等，故B正確；墊片向右移動(dòng)時(shí)，根據(jù)胡克定律公式F＝kx，勁度系數(shù)不同，故形變量不同；故C錯(cuò)誤，D正確。
8.如圖所示，質(zhì)量為2 kg的物體B和質(zhì)量為1 kg的物體C用輕彈簧連接并豎直地靜置于水平地面上。再將一個(gè)質(zhì)量為3 kg 的物體A輕放到B上的瞬間，彈簧的彈力大小為(取g＝10 m/s2)( )
A．30 N B．0
C．20 N D．12 N
解析：選C 放物體A之前，物體B處于平衡狀態(tài)，由平衡條件可知，彈簧的彈力F＝mBg＝20 N，輕放上物體A的瞬間，彈簧的彈力來(lái)不及改變，其大小仍為20 N，故C正確。
9.(2018·寧波聯(lián)考)如圖所示，A、B兩個(gè)物塊的重力分別是GA＝3 N，GB＝4 N，彈簧的重力不計(jì)，整個(gè)裝置沿豎直方向處于靜止?fàn)顟B(tài)，這時(shí)彈簧的彈力F＝2 N，則天花板受到的拉力和地板受到的壓力，有可能是( )
A．3 N和4 N B．5 N和6 N
C．1 N和2 N D．5 N和2 N
解析：選D 當(dāng)彈簧由于被壓縮而產(chǎn)生2 N的彈力時(shí)，由受力平衡及牛頓第三定律知識(shí)：天花板受到的拉力為 1 N，地板受到的壓力為6 N；當(dāng)彈簧由于被拉伸而產(chǎn)生2 N的彈力時(shí)，可得天花板受到的拉力為5 N，地板受到的壓力為2 N，D正確。
10．(2018·云南模擬)如圖所示，彈簧測(cè)力計(jì)和細(xì)線的重力及一切摩擦力不計(jì)，物重G＝1 N，則彈簧測(cè)力計(jì)A和B的示數(shù)分別是( )
A．1 N,0 B．0,1 N
C．2 N,1 N D．1 N,1 N
解析：選D 對(duì)A：由重物平衡得到，彈簧的拉力大小FA＝G＝1 N，則彈簧秤A的讀數(shù)為1 N。對(duì)B：由左側(cè)重物(或右側(cè)重物)平衡得到，彈簧的拉力大小FB＝G＝1 N，則彈簧秤B的讀數(shù)為1 N。
考點(diǎn)綜合訓(xùn)練
11.一個(gè)長(zhǎng)度為L(zhǎng)的輕彈簧，將其上端固定，下端掛一個(gè)質(zhì)量為m的小球時(shí)，彈簧的總長(zhǎng)度變?yōu)?L?，F(xiàn)將兩個(gè)這樣的彈簧按如圖所示方式連接，A、B兩小球的質(zhì)量均為m，則兩小球平衡時(shí)，B小球距懸點(diǎn)O的距離為(不考慮小球的大小，且彈簧都在彈性限度范圍內(nèi))( )
A．3L B．4L
C．5L D．6L
解析：選C 由題意可知，kL＝mg，當(dāng)用兩個(gè)相同的彈簧按題圖所示懸掛時(shí)，下面彈簧彈力大小為mg，伸長(zhǎng)量為L(zhǎng)，而上面彈簧的彈力為2mg，由kx＝2mg可知，上面彈簧的伸長(zhǎng)量為x＝2L，故B球到懸點(diǎn)O的距離為L(zhǎng)＋L＋L＋2L＝5L，C正確。
12．[多選](2018·鎮(zhèn)江調(diào)研)如圖所示，在豎直方向上，兩根完全相同的輕質(zhì)彈簧a、b，一端與質(zhì)量為m的物體相連接，另一端分別固定，當(dāng)物體平衡時(shí)，若( )
A．a(chǎn)被拉長(zhǎng)，則b一定被拉長(zhǎng)
B．a(chǎn)被壓縮，則b一定被壓縮
C．b被拉長(zhǎng)，則a一定被拉長(zhǎng)
D．b被壓縮，則a一定被拉長(zhǎng)
解析：選BC 對(duì)物體受力分析并結(jié)合平衡條件，可知當(dāng)a對(duì)物體有拉力Fa時(shí)，若Fa>mg，則b被拉長(zhǎng)；若Fa
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