重力和弹力
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高中重力和弹力洋葱物理1、重力(1)重力的产生:重力是由于地球的吸收而产生的,重力的施力物体是地球。
(2)重力的大小:a、由G=mg计算,g为重力加速度,通常在地球表面附近,g 取9.8米/秒2,表示质量是1千克的物体受到的重力是9.8牛顿。
b、由弹簧秤测量:物体静止时弹簧秤的示数为重力大小。
(3)重力的方向:重力的方向总是竖直向下的,即与水平面垂直,不一定指向地心.重力是矢量。
(4)重力的作用点——重心a、物体的各部分都受重力作用,效果上,认为各部分受到的重力作用都集中于一点,这个点就是重力的作用点,叫做物体的重心。
b、重心跟物体的质量分布、物体的形状有关,重心不一定在物体上。
质量分布均匀、形状规则的物体其重心在物体的几何中心上。
(5)重力和万有引力重力是地球对物体万有引力的一个分力,万有引力的另一个分力提供物体随地球自转的向心力,同一物体在地球上不同纬度处的向心力大小不同,但由此引起的重力变化不大,一般情况可近似认为重力等于万有引力,即:mg=GMm/R2。
除两极和赤道外,重力的方向并不指向地心。
重力的大小及方向与物体的运动状态无关,在加速运动的系统中,例如:发生超重和失重的现象时,重力的大小仍是mg 。
2、弹力1、产生条件:(1)物体间直接接触;(2)接触处发生形变(挤压或拉伸)。
2、弹力的方向:弹力的方向与物体形变的方向相反,具体情况如下:(1)轻绳只能产生拉力,方向沿绳指向绳收缩的方向.(2)弹簧产生的压力或拉力方向沿弹簧的轴线。
(3)轻杆既可产生压力,又可产生拉力,且方向沿杆。
3、弹力的大小弹力的大小跟形变量的大小有关。
a、弹簧的弹力,由胡克定律F=kx,k为劲度系数,由本身的材料、长度、截面积等决定,x为形变量,即弹簧伸缩后的长度L与原长L0的差:x=|L-L0|,不能将x当作弹簧的长度L。
b、一般物体所受弹力的大小,应根据运动状态,利用平衡条件和牛顿运动定律计算,例2小车的例子就说明这一点。
重力和弹力的作用机制及应用一、重力的作用机制1.定义:重力是地球或其他天体对物体产生的吸引力。
2.作用原理:地球的质量使物体受到向地心的吸引力,即重力。
3.重力公式:F = G * (m1 * m2) / r^2,其中F为重力,G为万有引力常数,m1和m2分别为两个物体的质量,r为两个物体之间的距离。
4.重力的作用效果:使物体受到向地心的加速度,即重力加速度g,约为9.8m/s^2。
5.重力与质量的关系:重力与物体的质量成正比,质量越大,受到的重力越大。
二、弹力的作用机制1.定义:弹力是物体因形变而产生的恢复力。
2.作用原理:当物体受到外力作用而发生形变时,物体会产生一种恢复原状的力,即弹力。
3.弹力公式:F = k * x,其中F为弹力,k为弹簧常数,x为物体的形变量。
4.弹力的作用效果:使形变的物体恢复原状,对物体产生推或拉的效果。
5.弹力与形变量的关系:弹力与物体的形变量成正比,形变量越大,弹力越大。
三、重力和弹力的应用1.重力的应用:a.地球表面及附近物体的重量测量;b.天体运动的研究,如卫星、行星的运动;c.水、空气等流体的压力产生;d.地震波的传播;e.地球内部的结构研究。
2.弹力的应用:a.弹簧、减震器等机械元件的设计;b.音乐乐器,如钢琴、吉他等;c.工程结构,如桥梁、建筑物的振动控制;d.体育器材,如跳板、撑杆等;e.日常生活中的各种缓冲和保护作用,如座椅、床垫等。
综上所述,重力和弹力是物理学中非常重要的两个概念,它们在自然界和人类社会中有着广泛的应用。
通过对重力和弹力的研究,我们可以更好地理解物体间的相互作用,为各种科学技术的发展提供理论基础。
习题及方法:1.习题:一个质量为2kg的物体在地球表面受到的重力是多少?解题方法:使用重力公式F = G * (m1 * m2) / r^2,其中m1为物体的质量,m2为地球的质量,r为地球半径。
答案:F = 6.67 * 10^-11 * (2 * 5.97 * 10^24) / (6371 * 1000)^2 ≈19.6N2.习题:一个弹簧常数为50N/m的弹簧,当拉伸10cm时,产生的弹力是多少?解题方法:使用弹力公式F = k * x,其中k为弹簧常数,x为形变量。
弹力和重力知识点总结一、弹力的基本原理弹力是一种常见的力,是指在物体形变后具有恢复原状的性质。
简单来说,弹力就是一个物体在受到外力作用后发生变形,当外力去除时,物体会恢复到原来的形态。
弹力的产生与材料的特性有关,比如弹簧、橡胶和金属都具有一定的弹性。
弹力通常有两种类型:弹簧力和压力。
1.弹簧力弹簧力是弹簧受到外力后产生的一种力,它的大小与弹簧的伸长或缩短量成正比。
弹簧力的大小可以用胡克定律来表示:F=kx,其中F表示弹簧的力,k是弹簧的弹性系数,x是弹簧的伸长或缩短量。
胡克定律表明,当弹簧受到外力作用时,弹簧的形变量与外力成正比,而弹簧力的方向始终与形变的方向相反。
2.压力压力是一种在物体内部产生的内力,当物体受到外力作用时,内部的分子间相互作用会产生一个与形变方向相反的内力。
压力是一种非常常见的弹力,比如橡胶弹力、气体的弹力等。
当物体受到外力作用时,内部的分子会进行相对位移,从而产生了一个与外力相对抗的内力。
压力的大小可以用杨氏模量来表示,杨氏模量是一个反映物质弹性的物理量,它可以用来描述物质在受力后的形变特性。
二、重力的基本原理重力是地球对物体的吸引力,是地球所具有的一种天然力。
根据牛顿定律,重力的大小与物体的质量成正比,与物体所处的位置无关。
在牛顿的力学定律中,重力是一个基本的力,它是物体运动的基本原因之一。
重力的大小可以用万有引力定律来表示:F=Gm1m2/r^2,其中F为重力大小,G为万有引力常数,m1和m2为两个质量,r为两个质量之间的距离。
重力的产生是由于物体产生了一个叫做引力场的场,当物体在引力场中时,会受到重力的作用。
引力场是一种物体产生的一种场,它的性质是物体之间的吸引力和排斥力。
重力场是四个基本相互作用中的一个,他是由大质量天体产生的一种场,所有物体在重力场中都会受到引力的作用。
三、弹力和重力的关系在物体受力的过程中,弹力和重力是两种非常重要的力,它们在很多物体运动及工程设计中起着重要的作用。
高一重力与弹力知识点1. 重力的概念重力是物体间相互吸引的力,是由于物体质量之间的作用而产生的。
它是地球上所有物体的共性,也是生活中普遍存在的一种力。
2. 重力的计算公式重力的计算公式为:F = mg。
其中,F表示物体所受的重力,m表示物体的质量,g表示重力加速度,地球上的重力加速度约为9.8m/s²。
3. 重力的特点(1)重力的大小与物体的质量成正比,质量越大,重力越大。
(2)重力的大小与物体距离的平方成反比,距离越远,重力越小。
4. 弹力的概念弹力是物体受到变形后恢复原状时产生的力。
当物体被压缩或拉伸时,由于物体内部分子间相互作用力的重新排列,物体会产生恢复力,即弹力。
5. 弹力的计算公式弹力的计算公式可以分为压缩弹簧弹力和伸长弹簧弹力两种情况。
(1)压缩弹簧弹力:F = kx。
其中,F表示弹力,k表示弹簧的弹性系数,x表示压缩或伸长的长度。
(2)伸长弹簧弹力:F = -kx。
负号表示伸长的方向与弹力方向相反。
6. 重力和弹力的比较(1)重力是所有物体普遍存在的力,而弹力是物体受力后产生的反作用力。
(2)重力是吸引力,方向向下;弹力是恢复力,方向与受力方向相反。
(3)重力的大小与物体质量有关,弹力的大小与弹簧的弹性系数和变形长度有关。
7. 应用举例:弹簧秤和自由落体(1)弹簧秤:弹簧秤利用弹簧的弹性产生的弹力来测量物体的质量。
当物体挂在秤钩上时,弹簧会产生相应的变形,根据弹簧的弹性系数和变形长度计算出物体的质量。
(2)自由落体:自由落体是指物体在无空气阻力的情况下自由下落的运动。
在自由落体运动中,物体只受到重力作用,根据重力的计算公式可以确定物体的加速度和下落的距离。
总结:重力和弹力是重要的物理概念,对于理解物体间相互作用有着重要的意义。
重力是所有物体普遍存在的力,它的大小与物体质量成正比,与距离的平方成反比;弹力是由于物体变形后产生的恢复力,它的大小与弹簧的弹性系数和变形长度有关。
一、力·重力·弹力知识点析力1、概念:力是物体对物体的作用。
(1)同时存在受力物体和施力物体。
(2)力学中的研究对象是受力物体。
2、作用效果:使物体发生形变或改变物体的运动状态(即使物体产物加速度)。
(1)即使很小的力作用在物体上,也会使物体发生形变,只不过有时形变很小,不能直接观察到(这一点对于理解弹力很有帮助)。
(2)力是使物体运动状态发生改变的原因,而不是维持物体运动状态的原因。
(3)物体的运动状态的改变指速度的大小、方向之一或同时发生变化。
3、矢量性:既有大小又有方向。
(1)大小:弹簧秤称量,单位是牛顿(N)。
(2)方向:力作用的方向。
(3)力的图示法表示力的三要素——大小、方向、作用点。
注意:物理量有两类,矢量和标量。
标量只有大小没有方向。
两类物理量的最主要的区别是它们的运算法则,标量的运算法则是代数加减法,而矢量的运算法则是平行四边形定则。
力的矢量性是力概念的一大难点。
4、分类(1)按性质分,可分为万有引力(重力)、弹力、摩擦力、分子力、电磁力、核力等。
(2)按效果分,可分为压力、支持力、动力、阻力、向心力、回复力等。
(3)按作用方式分,可分为场力和接触力。
万有引力(重力)、电磁力均属于场力,弹力、摩擦力均属于接触力。
(4)按研究对象分,可分为外力和内力。
·重力1、产生原因:由于地球对物体的吸引而产生的。
2、大小同一地点重力的大小与质量成正比,即G=mg 。
重力源于地球对物体的万有引力。
严格而言,重力一般不等于地球对物体的万有引力。
重力是地球对物体万有引力的一个分力,万有引力的另一个分力是提供物体随地球一同绕地轴转动所需要的向心力。
从赤道到两极,该向心力θωcos R m f 2=(其中m 为物体的质量,ω为地球自转角速度,R 为地球的半径,θ为纬度角)逐渐减小,故物体的重力逐渐增大到两极时,θ=90°,f=0,重力等于万有引力。
在处理实际问题时,我们注意到由于此原因引起的重力变化不大,因物体在地球上不同纬度随地球自转所需向心力大小不同,故同一物本在地球上不同纬度处重力大小不同,不过由于此原因引起的重力不从心变化不大,一般情况下可以近似认为:2R mM G mg ==。
物理高一重力弹力知识点总结【物理高一重力弹力知识点总结】重力和弹力是物理学中经常涉及的两个力的概念。
本文将对高一物理中与重力和弹力相关的知识点进行总结。
一、重力的定义与特点重力是指地球或其他物体对其他物体产生的吸引力。
以下是关于重力的一些定义和特点:1. 重力的定义:重力是物体之间由于质量吸引而产生的力,是一种无论距离有多远都能够作用的非接触力。
2. 重力的计算:根据牛顿第二定律,物体所受的重力大小等于其质量乘以重力加速度(9.8 m/s²)。
公式为 F = mg,其中 F 是受力大小,m 是物体质量,g 是重力加速度。
3. 重力的方向:重力的方向是始终指向地球的中心。
4. 重力的作用对象:任何两个物体之间都存在重力作用,但通常只有当物体的质量很大或距离很近时,重力才会对其产生明显的影响。
二、弹力的定义与特点弹力是介于接触力和重力之间的一种力,它是物体在受到压缩或伸长时所产生的力。
以下是关于弹力的一些定义和特点:1. 弹力的定义:弹力是物体由于内部分子间的相互作用而产生的力,当物体被压缩或伸长时产生。
2. 弹力的计算:弹力的大小与物体的形变程度成正比,可以用胡克定律来计算。
根据胡克定律,弹力的大小等于弹性系数与形变量的乘积。
3. 弹力的方向:弹力的方向与物体之间的形变相反。
4. 弹力的作用对象:弹力是一种接触力,只有在物体之间有接触的情况下才会产生弹力。
并且,物体必须具有一定的弹性,才能通过形变产生弹力。
三、重力与弹力的区别和应用重力和弹力在物理学中起着不同的作用,以下是它们的区别和应用:1. 区别:重力是一种无论距离有多远都能作用的非接触力,而弹力是一种接触力,只有在物体之间有接触时才会产生。
此外,重力的大小只与质量和距离有关,而弹力则与物体的形变有关。
2. 应用:重力和弹力广泛应用于日常生活和工程实践中,如建筑物的承重结构设计、机械系统的平衡和运动分析等。
对于弹力而言,我们常见的弹簧秤、弹簧板车等也是基于弹力原理设计的。
重力和弹力知识集结知识元重力知识讲解一、重力的产生:由于受到地球的吸引而使物体受到的力叫重力.二、重力的特点1.地球上的一切物体都受到重力的作用.2.重力是非接触力:抛出去在空中运动的物体与静止时所受重力是不变的.3.重力的施力物体是地球.三、重力的三要素1.重力的大小:重力与质量的关系是G=mg,通常取g=9.8N/kg,g是重力加速度,所以高中2.它的物理意义是:1kg的物体所受重力的大小是9.8N.粗略计算时阶段更常写为g=9.8m/sg=10m/s2.g不是不变的,它与地理位置有关,在地球上,一般距离地心越远,g越小,相同距离时,越靠近两极越大.重力的大小可以用弹簧测力计测出,其大小在数值上等于物体静止时对水平支持物的压力或对竖直悬绳的拉力.2.重力的方向:总是竖直向下,与当地的水平面垂直,可由铅锤线确定.重力的方向不受其他作用力的影响,与运动状态也没有关系.注意:切不可说成垂直向下,因为平面不一定水平,其垂直向下的方向也不同,另外,重力的方向也不一定指向地心(后面学万有引力时会学到).3.重力的作用点:重力的作用点在物体的重心上.重心是重力的等效作用点,并不是重力的实际作用点,也不一定在物体上.物体重心的位置由物体的形状及质量分布情况所决定,与物体的放置状态无关,与物体的运动状态无关.例题精讲重力例1.关于重力,下列说法正确的是()A.球体的重心一定在球心上B.物体上只有重心处才受到重力作用C.物体向上抛出时受到的重力小于它静止时受到的重力D.同一物体在同一地点,无论运动状态如何,其所受重力都一样大例2.如图所示,“马踏飞燕”是汉代艺术家高度智慧、丰富想象、浪漫主义精神和高超的艺术技巧的结晶,是我国古代雕塑艺术的稀世之宝,飞奔的骏马之所以能用一只蹄稳稳地踏在飞燕上,是因为()A.马跑得快的缘故B.马蹄大的缘故C.马的重心在飞燕上D.马的重心位置和飞燕在一条竖直线上例3.一个物体所受的重力在下列情形下要发生变化的是()A.把它从赤道拿到两极B.在同一地点,把它放入水中C.在同一地点,把它放入密闭的容器中D.在同一地点,让它由静止到运动基本相互作用知识讲解一、力的概念:力是物体间的相互作用.其国际单位是牛顿,简称牛,符号是N.二、任何力都有四个基本属性,即物质性、相互性、瞬时性和方向性.1.力的物质性:物质性指力不能离开施力物体和受力物体而独立存在,即只要有力,必须同时存在施力物体和受力物体.一个力应对应两个物体.注意:力的作用可以是直接作用也可以是间接作用,两个物体不一定要接触.2.力的相互性:相互性指力是物体与物体间的相互作用,施力物体同时也是受力物体.注意:力总是成对出现的:物体间的作用是相互的,这两个力同时产生,同时消失,而且性质相同.这一对力称为一对相互作用力或称为一对作用力与反作用力.3.力的瞬时性:瞬时性指物体间的相互作用(力)随这种相互作用的施加与否而瞬时同步有无.4.力的方向性:方向性指力是有大小和方向的物理量,我们把这种既有大小又有方向的物理量称为矢量,所以力是矢量.三、力的作用效果1.力可以使物体发生形变,也可以改变物体的运动状态,即改变物体运动速度的大小和方向.2.力的作用效果可以分为两种:(1)静力效果——使物体的形状发生变化(形变),如把物体拉伸、压缩、转、剪切等.(2)动力效果——改变物体的运动状态,如使物体从静止开始运动,从运动变为静止(或使物体的运动速度从小变大、从大变小);或使物体的运动方向发生变化等.四、力的分类1.按性质分:重力、万有引力、弹力、摩擦力、分子力、电场力、磁场力、核力……(按现代物理学理论,物体间的相互作用分四类:长程相互作用有引力相互作用、电磁相互作用;短程相互作用有强相互作用和弱相互作用.宏观物体间只存在前两种相互作用.)2.按效果分:压力、支持力、拉力、动力、阻力、向心力、回复力、合力、分力……例题精讲基本相互作用A.有受力物体,就必定有施力物体B.力只能产生在相互接触的物体之间C.施力物体施力在先,受力物体受力在后D.力是一个物体就能产生的,而并不需要其他物体的存在A.有的力有施力物体,有的力没有施力物体B.自由下落的物体所受重力为C.相互接触的物体间一定有弹力D.影响力的作用效果的因素有力的大小、方向和作用点A.重力的方向总是垂直向下B.重力的方向总是跟支持重物的支持面垂直C.重力的方向总是竖直向下D.重力的方向总是跟支持面对重物的支持力方向相反弹力知识讲解1.形变:物体在力的作用下形状或体积发生改变,叫做形变.有些物体在形变后能够恢复原状,这种形变叫做弹性形变.如果形变过大,超过一定的限度,撤去作用力后,物体就不能完全恢复原来的形状.这个限度叫做弹性限度2.弹力定义:发生形变的物体,由于要恢复原状,对跟它接触的物体产生力的作用,这种力叫弹力3.弹力的方向:弹力的方向总是与作用在物体上使物体发生形变的外力方向相反.常见弹力方向:弹力弹力方向点与点垂直于切面,指向受力物体点与面垂直于接触面,指向受力物体面与面垂直于接触面,指向受力物体轻绳沿绳方向,指向绳收缩方向弹力绳沿绳方向,指向绳收缩方向弹簧沿着弹簧,指向弹簧恢复原长的方向带转轴轻杆杆的弹力一定沿杆方向固定轻杆杆的弹力可沿杆也可不沿杆以下是几种特殊情况弹力的方向:(1)绳子打结:打结点将绳子分为两段,弹力方向分别由打结点指向两段绳子收缩的方向(2)绳子套滑轮:滑轮两侧的绳子弹力大小相等,方向都沿绳子方向(3)两个杆受力:假设用绳替换A B,装置状态不变,说明A B杆对B的作用力是拉力;假设用绳替换CB,装置状态改变,说明CB杆对B的作用是支持力.例题精讲弹力A.相互接触的物体之间一定能产生弹力B.圆珠笔中的弹簧起复位作C.压力是物体对支持面的弹力,方向总是垂直于支持面且指向支持D.地面受到了向下的弹力,是因为木箱发生了弹性形变;木箱受到向上的弹力,是因为地面也发生了弹性形变例2.在图中,所有接触面均光滑,且a、b均处于静止状态,其中A、D选项中的细线均沿竖直方向.a、b间一定有弹力的是()A.B.C.D.例3.如图所示,底端置于粗糙水平地面上的杆,其顶端被一根细线用手拉住,杆处于静止状态,细线水平.下列说法正确的是()A.杆对细线的弹力方向为水平向右B.细线对杆的弹力方向垂直杆向左C.杆受到地面的弹力是由杆的形变产生的D.地面受到杆的弹力沿杆向左下方胡克定律知识讲解胡克定律: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.公式:F=kx公式中的k称为弹簧的劲度系数,单位是牛顿每米,符号用N/m表示.胡克定律仅适用于在弹性限度内弹簧的拉升或压缩形变.由于发生形变的物体想要恢复原状而对与它接触的物体产生弹力,弹力的方向与形变方向相反.弹力的方向与接触面垂直,其其它因素无关.例题精讲胡克定律例1.如图所示,置于水平桌面上的弹簧秤,左端通过细线与固定木板相连,右端用细线经定滑轮悬挂着一质量为0.4kg的物块,则弹簧秤示数和其所受合力大小分别为()A.0,0 B.0,4.0NC.4.0N,0 D.4.0N,4.0N例2.如图所示,轻质弹黄的两端各受20N拉力处于静止状态,弹簧伸长了10cm(在弹性限度内),下列说法中正确的是()A.弹簧所受的合力为零B.弹簧的弹力为40NC.该弹簧的劲度系数为400N/mD.弹簧的劲度系数随拉力的增大而增大例3.探究弹力和弹簧伸长的关系时,作出弹力F与弹簧总长度L的关系图线如图所示.则()A.该弹簧的原长为10mB.该弹簧的劲度系数为0.25N/mC.在该弹簧下端悬挂1.0N的重物时,弹簧的长度为18cmD.在该弹簧下端悬挂2.0N的重物时,弹簧的形变量为8cm实验:探究弹力和弹簧伸长量的关系知识讲解一、实验目的知道弹力与弹簧伸长的定量关系,学会利用列表法、图象法、函数法处理实验数据.二、实验原理弹簧受力会发生形变,形变的大小与受到的外力有关,沿弹簧的方向拉弹簧,当形变稳定时,弹簧产生的弹力与使它发生形变的拉力在数值上是相等的,用悬挂法测量弹簧的弹力,运用的正是弹簧的弹力与挂在弹簧下面的砝码的重力相等.弹簧的长度可用刻度尺直接测出,伸长量可以由拉长后的长度减去弹簧原来的长度进行计算.这样就可以研究弹簧的弹力和弹簧伸长量之间的定量关系.三、实验器材弹簧、毫米刻度尺、铁架台、钩码若干、坐标纸.四、实验步骤1.将弹簧的一端挂在铁架台上,让其自然下垂,用刻度尺测出弹簧自然伸长状态时的长度L0,即原长.2.如图所示,将已知质量的钩码挂在弹簧的下端,在平衡时测量弹簧的总长并计算钩码的重力,填写在记录表格里.1234567 F/NL/cmx/cm3.改变所挂钩码的质量,重复前面的实验过程多次.4.以弹力F(大小等于所挂钩码的重力)为纵坐标,以弹簧的伸长量x为横坐标,用描点法作图.连接各点,得出弹力F随弹簧伸长量x变化的图线.5.以弹簧的伸长量为自变量,写出曲线所代表的函数.首先尝试一次函数,如果不行则考虑二次函数.6.得出弹力和弹簧伸长量之间的定量关系,解释函数表达式中常数的物理意义.五、注意事项:1.所挂钩码不要过重,以免弹簧被过分拉伸而超出它的弹性限度,要注意观察,适可而止.2.每次所挂钩码的质量差尽量大一些,从而使坐标上描的点的间距尽可能大,这样作出的图线更精确.3.测弹簧长度时,一定要在弹簧竖直悬挂且处于平衡状态时测量,以免增大误差.4.描点画线时,所描的点不一定都落在一条直线上,但应注意一定要使各点均匀分布在直线的两侧.5.记录数据时要注意弹力及弹簧伸长量的对应关系及单位.六、误差分析1.钩码标值不准确、弹簧长度测量不准确带来误差.2.画图时描点及连线不准确带来误差.例题精讲实验:探究弹力和弹簧伸长量的关系例1.如图所示G A=100N,G B=40N,弹簧的劲度系数为500N/m,不计绳重和摩擦,物体A静止在地面上,则()A.物体A对地面的压力为60N B.物体A对地面的压力为100NC.弹簧的伸长量为8cm D.弹簧的伸长量为20cm例2.三个质量均为1kg的相同木块a、b、c和两个劲度均为500N/m的相同轻弹簧p、q用轻绳连接如图,其中a放在光滑水平桌面上.开始时p弹簧处于原长,木块都处于静止状态.现用水平力缓慢地向左拉p弹簧的左端,直到c木块刚好离开水平地面为止,g取10m/s2.该过程p弹簧的左端向左移动的距离是()A.4cm B.6cm C.8cm D.10cm例3.利用弹簧可以测量物体的重力.将劲度系数为k的弹簧上端固定在铁架台的横梁上.弹簧下端不挂物体时,测得弹簧的长度为x0.将待测物体挂在弹簧下端,如图所示.待物体静止时测得弹簧的长度为x1,测量中弹簧始终在弹性限度内,则待测物体的重力大小为()A.kx0B.kx1C.k(x1-x0)D.k(x1+x0)当堂练习单选题练习1.如图所示,轻质弹簧相连接的物体A、B置于光滑有挡板的30°斜面上,弹簧的劲度系数为k,A、B的质量分别为m1和m2,两物体都处于静止状态.现用力拉A使其沿斜面缓慢向上运动,直到物块B刚要离开挡板,在此过程中,A物体移动的距离为()A.B.C.D.练习2.下列说法中不正确的是()A.受到摩擦力作用的物体,一定也受到弹力B.摩擦力的方向与物体运动的方向可能相同,也可能相反C.静摩擦力的大小与接触面的正压力成正比D.滑动摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反练习3.下列有关力的说法中正确的是()A.力的产生离不开施力物体,但可以没有受力物体B.力的产生离不开受力物体,但可以没有施力物体C.力是物体对物体的作用,如果找不到施力物体或受力物体,这个力就不存在D.不接触的物体间也可以产生力的作用,例如磁铁吸引铁钉,可见力可以离开物体单独存在练习4.关于物体的重心,下列说法中不正确的是()A.质量一定的物体,其重心位置不仅与形状有关,还与质量分布情况有关B.质量分布均匀的物体,其重心一定在该物体上C.有规则几何形状的物体,其重心不一定在几何中心位置D.重心是物体各个部分所受重力的合力的等效作用点,重心不一定在物体上练习5.在竖直悬挂的轻质弹簧下端挂一个钩码,弹簧伸长了4cm,如果在该弹簧下端挂两个这样的钩码(弹簧始终发生弹性形变),弹簧的伸长量为()A.4cm B.6cm C.8cm D.16cm练习6.如图所示,轻质弹簧相连接的物体A、B置于光滑有挡板的30°斜面上,弹簧的劲度系数为k,A、B的质量分别为m1和m2,两物体都处于静止状态.现用力拉A使其沿斜面缓慢向上运动,直到物块B刚要离开挡板,在此过程中,A物体移动的距离为()A.B.C.D.A.受到摩擦力作用的物体,一定也受到弹力B.摩擦力的方向与物体运动的方向可能相同,也可能相反C.静摩擦力的大小与接触面的正压力成正比D.滑动摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反练习8.如图所示,弹簧秤一端固定在墙壁上,另一端与小木块A相连,当用力加速抽出长木板B的过程中,观察到弹簧秤的示数为3.0N,若匀速抽出木板B,弹簧秤的示数大小()A.一定大于3.0N B.一定小于3.0NC.一定等于3.0N D.一定为零练习9.如图所示,皮带运输机把货物运到高处,货物在皮带上没有滑动,则货物受到的摩擦力()A.是滑动摩擦力,方向沿皮带向下B.是滑动摩擦力,方向沿皮带向上C.是静摩擦力,方向沿皮带向下D.是静摩擦力,方向沿皮带向上填空题练习1.在“探究弹力与弹簧伸长量的关系”时,某同学把两根轻弹簧按如图1所示连接起来进行探究.(1)某次测量结果如图2所示,指针示数为______________cm.(2)在弹性限度内,将50g的钩码逐个挂在弹簧下端,得到指针A、B的示数L A和L B如表格所示.用表中数据计算弹簧Ⅰ的劲度系数为____________N/m,弹簧Ⅱ的劲度系数为____________N/m(取g=10m/s2,结果均保留三位有效数字).钩码数 1 2 3 4L A/cm 15.71 19.71 23.70 27.70L B/cm 29.96 35.76 41.55 47.34练习2.如图甲所示,用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系.(1)为完成实验,还需要的实验器材有__________.(2)实验中需要测量的物理量有___________________________________________.(3)图乙是弹簧弹力F与弹簧伸长量x的F-x图线,由此可求出弹簧的劲度系数为__________ N/m.图线不过原点的原因是由于____________.(4)为完成该实验,设计的实验步骤如下:A.以弹簧伸长量为横坐标,以弹力为纵坐标,描出各组(x,F)对应的点,并用平滑的曲线连接起来;B.记下弹簧不挂钩码时其下端的刻度尺上的刻度l0;C.将铁架台固定于桌子上,并将弹簧的一端系于横梁上,在弹簧附近竖直固定一把刻度尺;D.依次在弹簧下端挂上1个、2个、3个、4个…钩码,并分别记下钩码静止时弹簧下端所对应的刻度,并记录在表格内,然后取下钩码;行,则考虑二次函数;F.解释函数表达式中常数的物理意义;G.整理仪器.请将以上步骤按操作的先后顺序排列出来:__________________.练习3.如图甲所示,用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系.(1)为完成实验,还需要的实验器材有__________.(2)实验中需要测量的物理量有___________________________________________.(3)图乙是弹簧弹力F与弹簧伸长量x的F-x图线,由此可求出弹簧的劲度系数为__________ N/m.图线不过原点的原因是由于____________.(4)为完成该实验,设计的实验步骤如下:A.以弹簧伸长量为横坐标,以弹力为纵坐标,描出各组(x,F)对应的点,并用平滑的曲线连接起来;B.记下弹簧不挂钩码时其下端的刻度尺上的刻度l0;C.将铁架台固定于桌子上,并将弹簧的一端系于横梁上,在弹簧附近竖直固定一把刻度尺;D.依次在弹簧下端挂上1个、2个、3个、4个…钩码,并分别记下钩码静止时弹簧下端所对应的刻度,并记录在表格内,然后取下钩码;行,则考虑二次函数;F.解释函数表达式中常数的物理意义;G.整理仪器.请将以上步骤按操作的先后顺序排列出来:__________________.。
重力与弹力教案引言:重力与弹力是物理学中的两个重要概念。
通过本教案,学生将学习并理解重力和弹力的定义、特征和应用,并通过实际的案例和实验来深化对这两个概念的认识。
一、重力的定义和特征1. 重力的定义: 重力是地球或其他天体对物体产生的吸引力。
它是一种质量间的作用力,与物体质量成正比。
2. 重力的特征:a) 重力的大小与物体质量成正比。
质量较大的物体受到的重力较大。
b) 重力的方向是垂直向下的,指向地心。
这是因为地球质量较大,其引力足够强大。
c) 重力是一种万有力,即所有物体之间都存在重力吸引。
d) 惯性和摩擦力会影响重力的表现。
二、弹力的定义和特征1. 弹力的定义: 弹力是由于物体被压缩、拉伸或扭曲而产生的恢复力。
它是一种介于固体或弹性体之间的相互作用力。
2. 弹力的特征:a) 弹力的大小与弹簧常数成正比,与物体偏离平衡位置的距离成正比。
b) 弹力的方向与物体偏离平衡位置的方向相反。
c) 弹力是一种恢复力,即当外力消失时,物体会回到平衡位置。
d) 弹力对物体的形变越大,弹力的大小也会相应增加。
三、重力和弹力的应用1. 重力的应用:a) 重力使我们保持在地球表面,影响我们的日常活动。
b) 重力对天体运动有重要影响,例如行星、卫星和彗星的运动。
2. 弹力的应用:a) 弹力在弹簧和其他弹性体的设计中起着重要作用。
b) 弹力也用于构建保护性设备,例如减震器和弹簧床。
实验案例:通过以下实验,学生将更直观地理解重力和弹力的概念:材料:- 一根弹簧- 一块重物- 一根绳子实验步骤:1. 将弹簧垂直悬挂在桌子上,并确保它可以自由伸缩。
2. 在弹簧下方悬挂一块重物,使其恰好接触弹簧的底部。
3. 缓慢地将重物向下拉,直到弹簧被拉伸。
4. 释放重物并观察弹簧的反弹情况。
实验结果及讨论:学生可以观察到:- 当重物被拉伸时,弹簧会产生弹力反作用。
- 释放重物后,弹簧会恢复到初始位置。
这个实验可以帮助学生直观地理解重力和弹力的相互作用关系,并加深对这两个概念的理解。
重力和弹力一.选择题(共31小题)1.如图所示为一种常用核桃夹,用大小相同的力垂直作用在B点比A点更易夹碎核桃,这说明力的作用效果与()A.力的大小有关 B.力的方向有关C.力的作用点有关D.受力面积有关2.用绳子系住水桶,手握住绳子从井中提水,手受到竖直向下的拉力,此拉力的施力物体是()A.地球 B.水桶 C.绳子 D.手3.如图所示是描述地球上不同位置的人释放手中石块的四个示意图,图中的虚线表示石块下落的路径,则对石块下落路径的描述最接近实际的示意图是()A.B. C. D.4.假如地球上的物体所受的重力突然消失,我们的生活将会怎样?四位同学做了下列猜想,其中可能发生的是()A.人能将水喝入肚中B.发射“天宫二号”不需要大推力的火箭C.人就没有了质量D.悬在空中的人会落下来5.由于对流,热空气上升,在日常我们所见的烛焰,如图所示。
但假如在完全失重充满空气的太空船里,你认为烛焰的形状是()A.B. C.D.不能点燃6.如图,木箱内有一竖直放置的弹簧,弹簧上方有一物块,木箱静止时弹簧处于压缩状态且物块压在箱顶上。
若在某一段时间内,物块对箱顶刚好无压力,则在此段时间内,木箱的运动状态可能为()A.加速下降 B.匀速上升 C.减速上升 D.减速下降7.如图所示,一个金属球,连接在弹簧的一端,弹簧的另一端固定在容器的底部。
装置内是水,设想从某一天起,地球的引力减为一半,则甲图中的弹簧对物体的弹力(弹簧处于压缩状态)()A.不变 B.减为一半C.增加为原值两倍D.弹簧对物体无弹力8.如图中甲、乙、丙、丁四根弹簧完全相同,甲、乙左端固定在墙上,图中所示的力F均为水平方向,大小相等,丙、丁所受的力均为一条直线上,四根弹簧在力的作用下均处于静止状态,其长度分别是L甲、L乙、L丙、L丁,下列选项正确的是()A.L甲<L丙L乙>L丁B.L甲=L丙L乙=L丁C.L甲<L丙L乙=L丁D.L甲=L丙L乙>L丁9.轻质弹簧S1的原长是L0,共有n圈,上端固定在天花板上,下端悬挂一质量为M的物体,平衡时弹簧的长度为L1,现将一根与S1完全相同的弹簧S2剪去一部分,使之余下m圈,上端固定在天花板上,下端悬挂一质量为M的物体,平衡时弹簧的长度为L2,如图所示,下列说法正确的是()A.L1=2L2B.L0=2L2C.L1=D.L1=10.小明和小忠想把一条弹性绳拉开,使弹性绳两端的拉环能分别套在相隔一段距离的两根柱子上,用来晒衣服。
现有两种办法:一种是按图甲的方法做;另一种是按图乙的方法做。
关于这两种做法下列说法正确的是()A.图甲中每个人所用的力比图乙中每个人所用力要小B.图乙中每个人所用的力比图甲中每个人所用力要小C.图甲中每个人所用的力与图乙中每个人所用力相同D.条件不足,无法比较图甲中每个人所用的力与图乙中每个人所用力的大小11.下列四幅图是描述一轻质弹簧在弹性限度内,受水平拉力F作用下发生形变后静止时的情景,其中与事实相符的是()A.B.C.D.12.如图四个弹簧秤完全相同,甲、乙两图放在光滑的水平面上,丙、丁两图均竖直方向悬挂,四图中的弹簧秤均处于静止状态,已知弹簧秤的自身重力是1N,四图中所施加的作用力均不超过弹簧秤的测量范围,下列有关弹簧秤的示数的说法正确的是()A.甲图中示数为5N,乙图中为6NB.乙图中示数为3N,丙图中为5NC.丙图中示数为5N,丁图中为3ND.丙图中示数为4N,丁图中为4N13.如图所示,小物块A和弹簧放在光滑的水平面上,弹簧左端固定于竖直墙面,向左移动物块A并压缩弹簧至B处,静止释放物块A,此后物块的运动是()A.一直加速 B.一直匀速 C.先加速后匀速 D.先加速后减速14.下列给出了几种事例,其中利用惯性的是()①从树上掉下的苹果;②司机为节省燃油,在汽车进站时,提前关闭油门;③锤头松了,把锤柄的一端在物体上撞击几下;④绕地球做圆周运动的人造卫星;⑤跳远运动员都是跑一段距离才起跳;⑥公共汽车的乘务员,时常提醒乘客扶住车的扶手,待车停稳后再下车。
A.①②③⑤ B.②③⑤⑥ C.②③⑤D.③④⑤⑥15.如图,一只钢球从圆槽的顶端滑下,若滑到最低点(O点)时,钢球受到的一切外力同时消失,则钢球的运动路线是()A.1 B.2 C.3 D.416.对牛顿第一定律的理解,下列说法不正确的是()A.一切物体都具有惯性B.物体不受力的作用时,也能运动C.物体受到力的作用,运动状态一定改变D.物体的运动状态改变,一定是受到了力的作用17.在甲、乙两艘遮蔽门窗的船上,分别观察到小球的运动情况如图所示(小球原静止在光滑水平桌面中央).以下说法正确的是()A.甲船向左做匀速运动,乙船静止B.甲船向右做匀速运动,乙船静止C.甲船可能静止也可能做匀速直线运动D.乙船可能静止也可能做匀速直线运动18.摩托车作飞跃障碍物的表演时为了减少向前翻车的危险,下列说法中正确的是()A.应该前轮先着地B.应该后轮先着地C.应该前后轮同时着地D.哪个车轮先着地与翻车的危险没有关系19.在水平轨道上有一辆实验车,其顶部装有电磁铁,电磁铁下方吸有一颗钢珠。
在实验车向右匀速直线运动的过程中,钢珠因断电下落。
如图是描述钢珠下落的四个示意图,图中虚线表示钢珠下落的路径。
以实验车为参照物,正确描述钢珠下落路径的示意图是()A.B.C.D.20.下列有关惯性的说法正确的是()A.拍打衣服灰尘脱落,是由于灰尘有惯性B.跳远运动员要助跑后起跳,是为了增大惯性C.小明没有推动静止的汽车,是由于汽车没有惯性D.高速飞行的子弹穿入木头后静止,它的惯性就消失了21.如图所示,当铁锤松动时,握住锤柄迅速向下撞击坚硬的地面,锤头会紧紧地套在木柄上,这是因为锤柄撞击地面()A.锤头由运动变为静止,锤柄由于惯性仍要保持静止状态B.锤头由运动变为静止,锤柄由于惯性仍要继续向下运动C.锤柄由运动变为静止,锤头由于惯性仍要保持静止状态D.锤柄由运动变为静止,锤头由于惯性仍要继续向下运动22.关于惯性,下列说法正确的是()A.物体在阻力相同的情况下,速度大的不容易停下来,所以速度大的物体惯性大B.推动地面上静止的物体比维持这个物体做匀速运动所需的力大,所以静止的物体惯性大C.在月球上举重比在地球上容易,所以同一个物体在月球上比在地球上惯性小D.物体的惯性与物体运动速度的大小、物体运动状态的改变、物体所处的位置无关23.公交车上安装有拉环,避免乘客由于车突然启动或刹车摔倒。
如图是水平向右匀速运动的公交车内一名乘客没有抓住拉环的示意图。
如果在急刹车时,该乘客摔倒方向和拉环摆动方向的示意图应是()A.B.C.D.24.如图所示,铅球由a处向右上方推出,在空中划出一道弧线后落到地面b处,铅球在飞行过程中,不断改变的是()A.惯性的大小B.运动的方向C.受到重力的大小D.受到力的个数25.甲、乙两位同学坐在静止的列车上,在他们之间的水平桌面上放置一只静止的鸡蛋。
列车向与甲的朝向相同方向启动时,乙将看到鸡蛋()A.向甲运动 B.向乙运动 C.静止不动 D.在原位置转动26.如果你在向前直线行驶的火车(汽车或轮船)里做一小实验,如图所示,让手中的物块自由下落,那么物块将会落在()A.正下方A处B.偏向运动方向B处C.偏向运动反方向C处D.以上三种情况均有可能27.如图所示,在一辆表面光滑的小车上,放有质量分别为m1、m2的两个小球,随车一起作匀速直线运动。
当车突然停止运动,则两小球(设车无限长,其他阻力不计)()A.一定相碰 B.一定不相碰C.若m1<m2,则肯定相碰 D.无法确定是否相碰28.在一艘做匀速直线运动的游轮上,某同学朝各个方向用相同的力进行立定跳远,则下列说法中正确的是()A.朝与游轮运动方向一致跳的最远B.朝与游轮运动方向相反跳的最远C.朝与游轮运动方向一致跳的最近D.朝各个方向跳的都一样远29.在匀速运动的列车车厢里有一水平桌面,桌上有一静止小球,小球突然沿图中虚线所示路线由A运动到B,如图,这是列车正在()A.减速行驶,向南转弯B.减速行驶,向北转弯C.加速行驶,向南转弯D.加速行驶,向北转弯30.如图所示,从车箱顶的A 处有一小球自由落下,结果落在地板上的B处,则此时该车箱所处的运动状态可能是()A.匀速向左运动 B.向左加速运动C.匀速向右运动D.由静止向右启动31.小球A 静止放在光滑车厢底板上(设车厢底板足够长),如图所示。
当车厢受到水平向右的力F 作用时,车厢从静止开始在水平地面上作速度越来越大的直线运动,则小球A 相对于地面的运动情况是()A.作匀速直线运动B.作与车厢同方向速度越来越大的直线运动C.处于静止状态D.作与车厢反方向速度越来越大的直线运动二.填空题(共1小题)32.如图a所示,盛有水的烧杯随小车一起水平向右做(加速/减速/匀速)运动,当烧杯中的水面出现如图b所示的状态时,则小车此时正在做(加速/减速/匀速)运动,做出上述判断的根据是(水/烧杯)具有惯性。
三.作图题(共1小题)33.如图为手拉小球做圆周运动的示意图,请在图中画出质量为400g的小球所受重力的示意图。
四.实验探究题(共1小题)34.拉弯的弓将箭射出去,撞在网球拍上的网球被弹回去,压弯的跳板将跳水运动员弹起(1)这些事例涉及到的共同科学知识是(2)小明看到跳水运动员被跳板高高弹起,思考“弹力的大小跟哪些因素有关”的问题,并提出猜想一:弹力的大小与形变量有关,猜想二:弹力的大小与长度有关,请你提出猜想三:弹力的大小与有关。
(3)小明找来钢锯片、弹簧测力计、台钳来验证猜想一,用同一钢锯片按下图从左到右顺序做的三次实验(将钢锯片夹在台钳内,钢锯片形变量用末端侧移量x表示,钢锯片长度用L 表示),请指出小明实验中存在的缺陷。
分析实验数据,可得出结论。
五.计算题(共1小题)35.一个实心球的重力为19.6N,请问实心球的质量为多少?物体在月球上的重力是地球上的六分之一,那么这个实心球在月球上的质量为多少?在月球上重力又为多少?六.解答题(共5小题)36.为了探究力能否是玻璃瓶发生形变,小林把玻璃瓶装满水,然后用带有细玻璃管的橡胶塞塞紧瓶口,组装好的实验装置如图所示。
其中,细玻璃管上有刻度,便于观察细玻璃管内水面的变化。
小林用力挤压玻璃瓶壁,发现细玻璃管内水面上升了。
于是他得出结论:细玻璃管内水面上升,表明力使玻璃瓶发生了形变。
小华却认为:细玻璃管内水面上升,可能是由于手挤压玻璃瓶壁时,瓶内水的温度升高所致,因此不能说明力使玻璃瓶发生了形变。
要求只利用图所示的装置,通过实验证明力能使玻璃瓶发生形变。
请你写出主要实验步骤和相应的实验现象。
37.如图所示,将一个弹性较好的钢片固定在桌边,在钢片上用细线挂钩码,使钢片受力而发生如图甲、乙、丙、丁的4种形变。