2019-2020年高中物理必修一3.1《探究形變與彈力的關(guān)系》word學(xué)案.doc
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2019-2020年高中物理必修一3.1探究形變與彈力的關(guān)系word學(xué)案課前自主預(yù)習(xí)1形變:物體在外力的作用下 或 發(fā)生變化稱(chēng)為形變。(1)任何物體都會(huì)發(fā)生形變。微小的形變常常采用 法顯示。(2)形變的種類(lèi)有: 形變、 形變、 形變和 形變。2彈性形變:發(fā)生形變的物體,當(dāng)外力撤除后,物體能夠 原狀的形變。非彈性形變:發(fā)生形變的物體,當(dāng)外力撤除后,物體不能夠 原狀的形變。彈性限度:發(fā)生彈性形變的物體,外力撤除后能夠完全恢復(fù)原狀的 形變。3(1)力的三要素:不同的力,其作用效果不同,影響力的作用效果的因素有:力的 、 和 ,物理學(xué)中稱(chēng)之為力的三要素。(2)在物理學(xué)中,通常用力的 或力的 來(lái)簡(jiǎn)明扼要地表示某個(gè)力。用一 線段表示力,得到的圖稱(chēng)為力的示意圖。用線段的 表示力的大小,線段的 指向力的方向, (或 )表示力的作用點(diǎn),得到的圖就成為力的圖示。(3)力的示意圖與力的圖示的區(qū)別是 4.(單選)關(guān)于彈性形變的概念,下列說(shuō)法中正確的是()A.物體形狀的改變叫彈性形變B.物體在外力停止作用后的形變,叫彈性形變C.一根鐵桿用力彎折后的形變就是彈性形變D.物體在外力停止作用后,能夠恢復(fù)原來(lái)形狀的形變,叫彈性形變5(單選)關(guān)于彈簧的勁度系數(shù)k,下列說(shuō)法正確的是( )A.與彈簧所受的拉力大小有關(guān),拉力越大,k值也越大B.由彈簧本身決定,與彈簧所受的拉力大小及形變程度無(wú)關(guān)C.與彈簧發(fā)生的形變的大小有關(guān),形變?cè)酱?k值越小D.與彈簧本身特性,所受拉力的大小.形變大小都無(wú)關(guān)【自主學(xué)習(xí)】參考答案一1形狀,體積;放大;拉伸,壓縮,彎曲,扭曲。2完全恢復(fù)。;完全恢復(fù)。;最大。3(1)大小,方向,作用點(diǎn) (2).示意圖,圖示,帶有箭頭的有向,長(zhǎng)短,箭頭,箭尾,箭頭(3)力的示意圖沒(méi)有表示力的大小,力的圖示完整的表達(dá)了力的三大要素.4.解釋?zhuān)焊鶕?jù)彈性形變的定義,能夠完全恢復(fù)原狀的形變叫彈性形變可知A、B、C選項(xiàng)錯(cuò)誤,D答案正確。5.根據(jù)彈簧的勁度系數(shù)k由彈簧本身決定,與彈簧所受外力及形變程度無(wú)關(guān),可知答案B正確。課堂互動(dòng)探究圖3-1-1知識(shí)點(diǎn)1 彈力的產(chǎn)生新知探究如圖3-1-1所示,被彎曲的細(xì)木棍能把圓木推開(kāi),圓木被推開(kāi)的原因是圓木受到細(xì)木棍的 作用。細(xì)木棍對(duì)圓木產(chǎn)生彈力需要兩個(gè)條件,一是,細(xì)木棍與圓木相互 ;二是,細(xì)木棍與圓木相互擠壓產(chǎn)生 形變。答案:彈力、接觸、彈性重點(diǎn)歸納對(duì)彈力產(chǎn)生條件的理解 (1)發(fā)生形變的物體由于要恢復(fù)原狀,對(duì)與它接觸的、并使它發(fā)生形變的另一個(gè)物體產(chǎn)生的作用力叫彈力。(2)產(chǎn)生彈力的條件:兩物體既要接觸,又要發(fā)生形變。(3)形變和物體間彈力是同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)變化、同時(shí)消失的。(4)通常所說(shuō)的壓力、推力、拉力、張力、浮力、支持力等,本質(zhì)上都是彈力。(5)彈力是接觸力,物體和周?chē)袔讉€(gè)接觸面,就可能有幾個(gè)彈力,但不一定有。(6)形變不明顯時(shí)彈力是否存在的判斷方法(假設(shè)法):假設(shè)在該處將與物體接觸的另一物體去掉,看物體還能否在原位置保持原來(lái)的狀態(tài),從而判斷該物體是否受彈力作用。 例1分析圖3-1-2中甲乙丙中接觸面對(duì)小球(物塊)是否有彈力作用?甲乙丙三圖的物體均處于靜止?fàn)顟B(tài)。圖3-1-2 解析:甲圖, 如果物塊與斜面體間不存在彈力,則物塊所受合力不能為零,物塊不能處于靜止?fàn)顟B(tài);已圖,如果水平面與小球間沒(méi)有彈力,則小球?qū)⒇Q直向下掉,擋板與小球間如果沒(méi)有存在彈力擋板將不能處于靜止?fàn)顟B(tài);丙圖水平面如果沒(méi)有彈力則小球?qū)⒃谥亓ψ饔孟孪蛳逻\(yùn)動(dòng),斜面若有彈力則小球運(yùn)動(dòng)狀態(tài)將改變,故斜面與小球間沒(méi)有彈力。圖3-1-3點(diǎn)評(píng):掌握產(chǎn)生彈力的條件是理解彈力概念的前提,采用撤力法是分析彈力是否存在最常用的方法,特別是分析微小形變產(chǎn)生的彈力。觸類(lèi)旁通1.(單選)如圖3-1-3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恰好呈豎直狀態(tài),則小球所受的作用力有( )A1個(gè)B2個(gè)C3個(gè)D4個(gè) 解析:假設(shè)繩1對(duì)小球有作用力,該作用力的方向斜向左上方,另外,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,選項(xiàng)B正確。答案:B 知識(shí)點(diǎn)2 彈力的方向新知探究 圖3-1-4 圖3-1-5 情景一:xx年3月27日,中國(guó)射箭隊(duì)奧運(yùn)選拔賽第二階段比賽在廣州黃村訓(xùn)練基地全部結(jié)束,男女隊(duì)共6名出征倫敦奧運(yùn)會(huì)的運(yùn)動(dòng)員名單揭曉,福安籍射箭運(yùn)動(dòng)員劉招武將與邢宇、戴小祥組成新的男子“三箭客”,代表中國(guó)隊(duì)參加比賽。如圖3-1-4所示,弓的形狀向 發(fā)生了形變,對(duì)箭有一個(gè)向 的彈力。形變的方向與彈力的方向 。情景二:北京時(shí)間3月11日,xx年國(guó)際田聯(lián)室內(nèi)世錦賽在土耳其伊斯坦布爾展開(kāi)最后一日的爭(zhēng)奪,在女子撐桿跳高決賽中,俄羅斯撐桿跳女皇伊辛巴耶娃盡管三次沖擊5米02世界紀(jì)錄失敗,但仍以4米80輕松奪冠。如圖3-1-5所示,桿的形狀向 彎,桿對(duì)人的彈力向 ,形變的方向與彈力的方向 。情景一:左,右,相反;情景二:下,上,相反。重點(diǎn)歸納對(duì)彈力的方向的理解1.總是和作用在物體上、使物體發(fā)生形變的外力的方向相反,或者說(shuō)和形變方向相反。2.支持力的方向面面接觸:垂直于支持面點(diǎn)面接觸:垂直于支持面,指向被支持的物體點(diǎn)點(diǎn)接觸:垂直于接觸點(diǎn)處的切面3.繩子產(chǎn)生彈力(通常稱(chēng)為拉力):方向總沿著繩子而指向繩子收縮的方向。4.桿子產(chǎn)生的彈力方向可能是沿桿子方向,起拉力或支持力作用方向也可能不沿桿子方向,起支持力或拉力作用例2 圖3-1-6中,物體A靜止。畫(huà)出物體A所受彈力的示意圖AA AFA A A 圖1 圖2 圖3 圖4 圖5 圖3-1-6解析:答案如圖3-1-7AA AFA A A答圖1 答圖2 答圖3 答圖4 答圖5 圖3-1-7 觸類(lèi)旁通2.如圖3-1-8所示,桿子的A端被繩子拉住,B端放在一個(gè)球形容器內(nèi)。試分析畫(huà)出桿子AB受到的彈力的方向。圖3-1-8 答圖3-1-8 圖3-1-10解析:如答圖3-1-8所示,A端受到的是繩子產(chǎn)生的彈力TA,其方向沿繩子收縮方向;B端和容器的接觸方式是“點(diǎn)點(diǎn)接觸”,所以B端受到的彈力NB垂直于接觸點(diǎn)處的切面指向球心,而不沿桿子方向。分析彈力的方向是個(gè)難點(diǎn),要想準(zhǔn)確地分析出彈力的方向,必須從下面幾個(gè)方面著手:首先判斷那些接觸點(diǎn)或接觸面處是否有彈力存在。其次分析彈力的種類(lèi)是繩子產(chǎn)生的彈力、桿子產(chǎn)生的彈力還是支持面產(chǎn)生的彈力。最后按各種彈力方向的特點(diǎn)畫(huà)出彈力的方向。知識(shí)點(diǎn)3 胡克定律新知探究圖3-1-9 情景一:xx年3月27日,為期一年的射箭奧運(yùn)資格賽終于結(jié)束,廣東女子射箭新秀方玉婷以總積分第二名的身份,獲得xx年倫敦奧運(yùn)會(huì)射箭女子個(gè)人/團(tuán)體賽參賽資格。如圖3-1-9所示,方玉婷把弓拉得越滿則箭射得 ;因?yàn)楣迷綕M 越大, 越大。情景二:英國(guó)力學(xué)家胡克經(jīng)過(guò)多年研究總結(jié)出出彈性定律。胡克的彈性定律指出:在彈性限度內(nèi),彈簧的彈力f和彈簧的長(zhǎng)度變化量x成 ,即。k是彈簧的勁度系數(shù),它由 決定,負(fù)號(hào)表示彈簧所產(chǎn)生的彈力與其伸長(zhǎng)(或壓縮)的方向 。答案: 情景一:越遠(yuǎn),形變,彈力;情景二: 正比、材料、相反重點(diǎn)歸納對(duì)胡克定律的理解1.在彈性限度內(nèi),彈力和彈簧的型變量x大小成正比,即。k成為勁度系數(shù),其單位為N/m.2. 勁度系數(shù)k的物理意義:數(shù)值上等于彈簧發(fā)生單位長(zhǎng)度形變時(shí)產(chǎn)生的彈力大小。3.決定勁度系數(shù)k的因素:由彈簧的材料、粗細(xì)、長(zhǎng)度、單位長(zhǎng)度內(nèi)彈簧的匝數(shù)等決定,與彈力的大小、形變量無(wú)關(guān)。4.胡克定律的另一種表述:因?yàn)樵趶椥韵薅葍?nèi)彈簧的彈力F和X成正比,故胡克定律又可以變形為,其中為彈力的變化量,為形變量的變化量。例3 如圖3-1-11所示為一輕質(zhì)彈簧的長(zhǎng)度L和彈力F大小的關(guān)系,試由圖線確定:圖3-1-11(1)彈簧的原長(zhǎng)_; (2)彈簧的勁度系數(shù)k=_;(3)彈簧伸長(zhǎng)0.05m時(shí),彈力的大小_。 解釋?zhuān)海?)由胡克定律得:當(dāng)f=0時(shí),彈簧處于原長(zhǎng);(2)由圖3-1-11可知當(dāng)彈簧伸長(zhǎng)或壓縮5cm時(shí), f=10N,根據(jù)可知k=200N/m;(3)彈簧伸長(zhǎng)0.05m時(shí),根據(jù)可知f=10N。觸類(lèi)旁通圖3-1-123. (單選)如圖3-1-12所示,A、B是兩個(gè)相同的輕彈簧,原長(zhǎng)都是L010 cm,勁度系數(shù)為k500 N/m.若圖中懸掛的兩重物質(zhì)量均為m,現(xiàn)測(cè)得兩個(gè)彈簧的總長(zhǎng)為26 cm,則(取g10 m/s2)()Am3 kgBm2 kgCm1.5 kg Dm1 kg解析:對(duì)B彈簧有kxBmg,對(duì)A彈簧有kxA2mg,得xAxB,m kg1 kg.故選項(xiàng)D正確答案:D方法技巧易錯(cuò)易混實(shí)驗(yàn)透視實(shí)驗(yàn)透視探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?. 探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)量之間的關(guān)系;2. 學(xué)會(huì)利用圖像法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)【實(shí)驗(yàn)原理】1.在彈簧下端懸掛鉤碼時(shí)彈簧會(huì)伸長(zhǎng),平衡時(shí)彈簧產(chǎn)生的彈力與所掛鉤碼的重力大小相等。2.彈簧的長(zhǎng)度可用刻度尺直接測(cè)出,伸長(zhǎng)量可以由拉長(zhǎng)后的長(zhǎng)度減去彈簧原來(lái)的長(zhǎng)度進(jìn)行計(jì)算。這樣就可以研究彈簧的彈力和彈簧伸長(zhǎng)量之間的定量關(guān)系了。圖3-1-13【實(shí)驗(yàn)器材】鐵架臺(tái)、坐標(biāo)紙、彈簧、鉛筆、鉤碼若干、重錘線、三角板毫、毫米刻度尺?!緦?shí)驗(yàn)步驟】1.一起安裝調(diào)試按圖3-1-13安裝實(shí)驗(yàn)裝置,記下彈簧下端不掛鉤碼時(shí)所對(duì)應(yīng)的刻度。2.測(cè)量與記錄(1)在彈簧下懸掛一個(gè)鉤碼,平衡時(shí)記下彈簧的總長(zhǎng)度并記下鉤碼的重力 (2)增加鉤碼的個(gè)數(shù),重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)過(guò)程,將數(shù)據(jù)填入表格,以F表示彈力,L表示彈簧的總長(zhǎng)度,表示彈簧的伸長(zhǎng)量.1234567F/NL/cmx/cm(3)以彈力F(大小等于所掛鉤碼的重力)為縱坐標(biāo),以彈簧的伸長(zhǎng)量X為橫坐標(biāo),用描點(diǎn)法作圖,連接各點(diǎn),得出彈力F隨彈簧伸長(zhǎng)量X變化的圖像。圖3-1-14(4)以彈簧伸長(zhǎng)量為自變量,寫(xiě)出彈力和彈簧伸長(zhǎng)量之間的函數(shù)關(guān)系,函數(shù)表達(dá)式中常數(shù)即為彈簧的勁度系數(shù),這個(gè)常數(shù)也可根據(jù)F-X圖像的斜率求解,如下表是某同學(xué)為探索彈簧的彈力和伸長(zhǎng)的關(guān)系所測(cè)的幾組數(shù)據(jù)12345F/N0.51.01.52.02.5x/cm2.615.086.899.812.4(1)請(qǐng)你在圖3-1-14的坐標(biāo)系中作出Fx圖線(2)寫(xiě)出曲線所代表的函數(shù)式;(3)解釋函數(shù)表達(dá)式中的常量的物理意義 解析:根據(jù)表中的數(shù)據(jù)描點(diǎn),結(jié)合數(shù)學(xué)中函數(shù)圖象的知識(shí)解決問(wèn)題 答圖3-1-14(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)描點(diǎn),按照?qǐng)D中各點(diǎn)的分布與走向,應(yīng)作出一條直線,使直線兩側(cè)的點(diǎn)數(shù)大致相同,這樣可以減少偶然誤差,如答圖3-1-14所示(2)設(shè)直線斜率為k,由數(shù)學(xué)知識(shí)知,F(xiàn)kxC在直線上取較遠(yuǎn)的兩點(diǎn)(可以減小誤差),如點(diǎn)(9.8,2.0)與(2.1,0.5),并代入上式得k0.2N/cm,C0.05N所以函數(shù)表達(dá)式為:F(0.2x0.05)N (3)由FkxC知,當(dāng)x0時(shí),F(xiàn)C,因此,式中常數(shù)C表示彈簧的重力0.05N若忽略彈簧的重量,則Fkx,因此,式中常數(shù)kF/x表示使彈簧形變單位長(zhǎng)度時(shí)彈簧的彈力,即勁度系數(shù)【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】彈簧發(fā)生彈性形變時(shí),彈力大小跟彈簧伸長(zhǎng)(或縮短)的長(zhǎng)度X成正比(胡克定律) 其中:K彈簧的勁度系數(shù); X彈簧伸長(zhǎng)(或縮短)的長(zhǎng)度單位:牛每米,符號(hào)N/m ;【注意事項(xiàng)】1.所掛鉤碼不要過(guò)重,以免彈簧超出它的彈性限度2.每次所掛鉤碼的質(zhì)量差盡量大一些,從而使坐標(biāo)上描的點(diǎn)盡可能稀疏一些,這樣作出的圖線較為精確3.測(cè)彈簧長(zhǎng)度時(shí),一定要在彈簧豎直懸掛且處于平衡狀態(tài)時(shí)測(cè)量,刻度尺要保持豎直并靠近彈簧,以免增大誤差4.描點(diǎn)畫(huà)線時(shí),所描的點(diǎn)不一定都落在圖線上,但應(yīng)注意一定要使各點(diǎn)均勻分布在圖線的兩側(cè)5.記錄數(shù)據(jù)時(shí)要注意彈力及彈簧伸長(zhǎng)量的對(duì)應(yīng)關(guān)系及單位例4 (單選)下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)“探究彈力與彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系”的說(shuō)法中正確的是()A實(shí)驗(yàn)中k的具體數(shù)值必須計(jì)算出來(lái)B如果沒(méi)有測(cè)出彈簧原長(zhǎng),用彈簧長(zhǎng)度L代替x,F(xiàn)L圖線也是過(guò)原點(diǎn)的一條直線C利用Fx直線可求出k值D實(shí)驗(yàn)時(shí)要把所有點(diǎn)連到線上,才能探索得到真實(shí)規(guī)律解析:本實(shí)驗(yàn)是探究彈力F和彈簧伸長(zhǎng)量x之間的關(guān)系,若畫(huà)出Fx圖像,則斜率為k值,若用彈簧長(zhǎng)度L代替x,則圖線不過(guò)原點(diǎn),會(huì)與橫軸L有一截距L0,L0為彈簧原長(zhǎng),所以A、B錯(cuò),C對(duì)把描出的各點(diǎn)連線時(shí),不一定把所有的點(diǎn)都連在線上,只要使不在線上的各點(diǎn)均勻分布在線的兩側(cè)即可,D錯(cuò)答案:C例5 (單選)某同學(xué)做“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn),他先把彈簧平放在桌面上使其自然伸長(zhǎng),用直尺測(cè)出彈簧的原長(zhǎng),再把彈簧豎直懸掛起來(lái),掛上砝碼后測(cè)出彈簧伸長(zhǎng)后的長(zhǎng)度L,把()作為彈簧的伸長(zhǎng)量X,這樣操作,由于彈簧自身重力的影響,最后畫(huà)出的圖線可能是圖3-1-15所示圖像中的() 圖3-1-15 解析:本題主要考查用圖像法來(lái)描述彈簧的彈力與其伸長(zhǎng)量間的關(guān)系由于考慮彈簧自身重力的影響,當(dāng)不掛鉤碼時(shí),彈簧的伸長(zhǎng)量x0,所以選C.答案:C觸類(lèi)旁通圖3-1-164. 某同學(xué)在研究學(xué)習(xí)中,利用所學(xué)的知識(shí)解決了如下問(wèn)題:一輕彈簧豎直懸掛在某一深度為h25.0 cm、且開(kāi)口向下的小筒中(沒(méi)有外力作用時(shí)彈簧的下部分位于筒內(nèi),但測(cè)力計(jì)可以與彈簧的下端接觸),如圖3-1-17甲所示如果本實(shí)驗(yàn)的長(zhǎng)度測(cè)量工具只能測(cè)出筒的下端彈簧的長(zhǎng)度L,現(xiàn)要測(cè)出彈簧的原長(zhǎng)L0和彈簧的勁度系數(shù),該同學(xué)通過(guò)改變L而測(cè)出對(duì)應(yīng)的彈力F,作出FL變化的圖線如圖3-1-16已所示,則彈簧的勁度系數(shù)為_(kāi)N/m,彈簧的原長(zhǎng)L0_cm. 解析:根據(jù)胡克定律Fk(hLL0)kLk(hL0),從圖中知道當(dāng)L0時(shí)F10 N;當(dāng)L10 cm時(shí),F(xiàn)20 N;代入方程聯(lián)立得k100 N/m,L015.0 cm.答案:10015.05(xx揭陽(yáng)高一質(zhì)檢)為了探究彈簧彈力F和彈簧伸長(zhǎng)量x的關(guān)系,李強(qiáng)同學(xué)選了甲、乙圖3-1-17兩根規(guī)格不同的彈簧進(jìn)行測(cè)試,根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)繪出如圖3-1-17所示的圖像從圖像上看,該同學(xué)沒(méi)能完全按實(shí)驗(yàn)要求做,使圖像上端成為曲線,圖像上端成為曲線是因?yàn)開(kāi)這兩根彈簧的勁度系數(shù)分別為:甲彈簧為_(kāi)N/m,乙彈簧為_(kāi)N/m.若要制作一個(gè)精確度較高的彈簧測(cè)力計(jì),應(yīng)選彈簧_(填“甲”或“乙”) 解析:圖像上端成為曲線是因?yàn)閺椈沙鰪椥韵薅?,彈力與伸長(zhǎng)量不成正比了根據(jù)胡克定律得,要制作一個(gè)精確度較高的彈簧測(cè)力計(jì),則應(yīng)選勁度系數(shù)小的彈簧,即甲答案:彈簧超出彈性限度,彈力與彈簧伸長(zhǎng)量不成正比了66.7200甲隨堂練習(xí)一、單項(xiàng)選擇題圖3-1-181.如圖3-1-18所示,A、B、C三個(gè)物體疊放在桌面上,在A的上面再加一個(gè)作用力F,則C物體受到豎直方向的作用力除了所受的重力之外還有( )A1個(gè)力B2個(gè)力C3個(gè)力D4個(gè)力 解析:C物體在豎直方向還受到B對(duì)它的壓力和地面對(duì)它的支持力,故選項(xiàng)B正確。答案:B2探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系時(shí),在彈性限度內(nèi),懸掛15N重物時(shí),彈簧長(zhǎng)度為0.16m;懸掛20N重物時(shí),彈簧長(zhǎng)度為0.18m,則彈簧的原長(zhǎng)L0和勁度系數(shù)k分別為( )AL0=0.02m,k=500N/mBL0=0.10m,k=500N/mCL0=0.02m,k=250N/mDL0=0.10m,k=250N/m解析:由胡克定律F=k x =k (L- L0),得15=k(0.16-L0) 20=k(0.18-L0) 聯(lián)立方程解得L0=0.10m k =250N/m答案:D3用40N的力豎直向上提一重物,用力的圖示法表示這個(gè)力,如圖3-1-19所示正確的是( )F=40NC10NF=40NF=40NADF=40N10NB F=40NC10N圖3-1-19解析:A選項(xiàng)沒(méi)有畫(huà)出箭頭表示力的方向,沒(méi)有定基本標(biāo)度,B選項(xiàng)沒(méi)有定標(biāo),沒(méi)有表示出力的大小。C選項(xiàng)力的線段的長(zhǎng)短標(biāo)少了。D選項(xiàng)正確。答案:D 二雙項(xiàng)選擇題4. 關(guān)于彈力下列說(shuō)法不正確的是( )A靜止在水平面上的物體所受的重力就是它對(duì)水平面的壓力B壓力、支持力、繩中的張力都屬于彈力C彈力的大小與物體的形變程度有關(guān),在彈性限度內(nèi)形變程度越大,彈力越大D彈力的方向總是與施力物體恢復(fù)形變的方向相反解析:A選項(xiàng)的重力是物體受到地球的萬(wàn)有引力,物體對(duì)水平面的壓力是物體發(fā)生了彈性形變產(chǎn)生的,故A錯(cuò);D選項(xiàng)彈力的方向與施力物體恢復(fù)形變的方向相同,故D錯(cuò)。答案:AD5關(guān)于胡克定律的下列說(shuō)法,正確的是 ( )A拉力相同、伸長(zhǎng)也相同的彈簧,它們的勁度相同B勁度相同的彈簧,彈簧的伸長(zhǎng)相同C知道彈簧的勁度,就可以算出任何拉力下的彈簧伸長(zhǎng)D勁度和拉力、伸長(zhǎng)沒(méi)有關(guān)系,它只決定于彈簧的材料、長(zhǎng)度、彈簧絲的粗細(xì)答案:AD課后鞏固提升一、單項(xiàng)選擇題1關(guān)于彈簧的勁度系數(shù)k,下列說(shuō)法正確的是()A與彈簧所受的拉力大小有關(guān),拉力越大,k值也越大B由彈簧本身決定,與彈簧所受的拉力大小及形變程度無(wú)關(guān)C與彈簧發(fā)生的形變的大小有關(guān),形變?cè)酱?,k值越小D與彈簧本身特性,所受拉力的大小,形變大小都無(wú)關(guān)解析: 勁度系數(shù)k由彈簧的材料、粗細(xì)、長(zhǎng)度、單位長(zhǎng)度內(nèi)彈簧的匝數(shù)等決定,與彈力的大小、形變量無(wú)關(guān)。可知答案B正確,A、C、D錯(cuò)誤,B正確。答案:B2下列說(shuō)法正確的是()A木塊放在桌面上受到向上的支持力,這是由于木塊發(fā)生微小形變而產(chǎn)生的B用一根細(xì)竹桿撥動(dòng)水中的木頭,木頭受到竹桿的推力,這是由于木頭發(fā)生形變而產(chǎn)生的C繩對(duì)物體的拉力方向總是豎直向上D掛在電線下面的電燈受到向上的拉力,是由于電線發(fā)生微小形變而產(chǎn)生的解析:A選項(xiàng)中木塊受到向上的支持力是由于桌面發(fā)生微小形變而產(chǎn)生的;B選項(xiàng)中的木頭動(dòng)起來(lái)是因?yàn)橹駰U發(fā)生了形變;C選項(xiàng)中繩對(duì)物體的拉力總是沿繩方向。答案:D3如圖3-1-20所示,A、B疊放在水平地面上,則地面受到的壓力是()圖3-1-20AA和B對(duì)地面的壓力之和BB對(duì)地面的壓力CB的重力DA和B的重力 解析:地面受到的壓力是因?yàn)槲飰KB發(fā)生了形變而產(chǎn)生的??芍鸢窧正確。答案:B 圖3-1-214如圖3-1-21所示,對(duì)靜止于水平地面上的重為G的木塊,施加一豎直向上的逐漸增大的力F,若F總小于G,下列說(shuō)法正確的是()A木塊對(duì)地面的壓力隨F增大而增大B木塊對(duì)地面的壓力隨F增大而減小C木塊對(duì)地面的壓力和地面對(duì)木塊的支持力是一對(duì)平衡力 D木塊對(duì)地面的壓力就是木塊的重力解析:木塊收到豎直向下的重力G,向上的拉力F和地面對(duì)木塊的彈力N,三力合力為零。即,可知,F(xiàn)增大,N減小,答案B正確;木塊對(duì)地面的壓力是木塊發(fā)生微小形變二產(chǎn)生的,木塊的重力是木塊收到地球的吸引而產(chǎn)生,不是同一個(gè)力,可知答案D錯(cuò)誤。答案:B二、雙項(xiàng)選擇題5. 下列各種情況中,屬于彈性形變的有()A撐桿跳高運(yùn)動(dòng)員起跳中,撐桿的形變B當(dāng)你坐在椅子上時(shí),椅面發(fā)生的微小形變C細(xì)鋼絲被繞制成彈簧D鋁桶被砸扁解析:彈性形變指的是能夠恢復(fù)原狀的形變,故知答案AB正確。答案:AB6. 一彈簧原長(zhǎng)15cm,受10N外力作用時(shí)變?yōu)?7 cm長(zhǎng),若作用在彈簧上的外力大小為20N時(shí),彈簧仍然在彈性限度內(nèi),則此時(shí)彈簧的長(zhǎng)度可能為( )A0.19 mB0.14 mC0.24 mD0.11 m解析:由胡克定律F1=kx1=k (L1-L0)可得彈簧的勁度系數(shù)為:k=F1/(L1-L0)=10N/(0.17m-0.15m)=500N/m若F2=20N是拉力,則由胡克定律F2=kx2=k (L2-L0)可得彈簧的長(zhǎng)度為L(zhǎng)2= F2 / k+ L0 =20N/(500N/m)+0.15m=0.19m若F3=20N是壓力,則由胡克定律F3=kx3=k (L0-L3)可得彈簧的長(zhǎng)度為L(zhǎng)3= L0-F3 / k =0.15m-20N/(500N/m)=0.11m答案:AD圖3-1-227如圖3-1-22所示,a、b為兩根相連的輕質(zhì)彈簧,它們的勁度系數(shù)分別為ka=1103N/m,kb=2103N/m原長(zhǎng)分別為L(zhǎng)a=6cm,Lb=4cm在下端掛一物體,物體受到的重力為G=10N,平衡時(shí)( )A彈簧a下端的拉力為4N,b下端的拉力為6N B彈簧a下端的拉力為10N,b下端的拉力為10NC彈簧a的長(zhǎng)度為7 cm,b的長(zhǎng)度為4.5cmD彈簧a的長(zhǎng)度為6.4cm,b的長(zhǎng)度為3.3cm解析:對(duì)物體G受力分析,由平衡條件可知,彈簧a、b產(chǎn)生的彈力均為10N由胡克定律F=k x可算出a的長(zhǎng)度為x a=7cm,b的長(zhǎng)度為x b= 4.5cm故選項(xiàng)B、C正確。答案:BC8一根輕繩子受200N的拉力就會(huì)拉斷,在下列哪些受力情況下,繩子將會(huì)被拉斷( )A兩個(gè)人沿相反方向同時(shí)用100N的力拉繩B兩個(gè)人沿相反方向同時(shí)用200N的力拉繩C若將繩的一端固定,人用100N的力拉繩的另一端D若將繩的一端固定,人用200N的力拉繩的另一端解析:繩子一端固定,另一端用力拉,繩子兩端受到的拉力是平衡力,大小相等,繩子受到的拉力,大小就等于其中一端的拉力,故選項(xiàng)B、D正確。答案:BD9關(guān)于彈力,下列說(shuō)法正確的是( )A兩物體間有彈力作用時(shí),一定是相互接觸的B放在桌面上的書(shū)本,它對(duì)桌面的壓力是由于桌面發(fā)生形變而產(chǎn)生的C放在桌面上的書(shū)本,它受到桌面的支持力是由于桌面發(fā)生形變而產(chǎn)生的D繩子對(duì)物體的拉力總是豎直向上的解析:產(chǎn)生彈力的條件是兩物體既要接觸,又要發(fā)生形變,故選項(xiàng)A正確;一個(gè)物體之所以會(huì)對(duì)別的物體產(chǎn)生彈力,是因?yàn)檫@個(gè)物體發(fā)生了形變而需要恢復(fù)原狀,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤,C正確;繩子對(duì)物體的拉力方向總是指向繩子的收縮方向,而繩子的收縮方向什么情況都有可能,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案:AC三非選擇題10.畫(huà)出圖3-1-23中靜止物體A所受彈力的示意圖圖3-1-23 答案:如答圖3-1-22答圖3-1-23 11. 如圖3-1-24所示,繩對(duì)物體豎直向上的拉力大小為150N,用力的圖示法表示拉力。圖3-3-7 答圖3-1-2450N答案:如答圖3-1-24所示。12.某同學(xué)和你一起探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系,并測(cè)彈簧的勁度系數(shù)k.做法是先將待測(cè)彈簧的一端固定在鐵架臺(tái)上,然后將最小刻度是毫米的刻度尺豎直放在彈簧一側(cè),并使彈簧另一端的指針恰好落在刻度尺上當(dāng)彈簧自然下垂時(shí),指針指示的刻度數(shù)值記作;彈簧下端掛一個(gè)50 g的砝碼時(shí),指針指示的刻度數(shù)值記作;彈簧下端掛兩個(gè)50 g的砝碼時(shí),指針指示的刻度數(shù)值記作;掛七個(gè)50 g的砝碼時(shí),指針指示的刻度數(shù)值記作.(1)下表記錄的是該同學(xué)已測(cè)出的5個(gè)值,其中有兩個(gè)數(shù)值在記錄時(shí)有誤,它們的代表符號(hào)分別是_和_.代表符號(hào)刻度數(shù)值/cm1.703.405.108.6010.312.1(2)實(shí)驗(yàn)中,和兩個(gè)值還沒(méi)有測(cè)定,請(qǐng)你根據(jù)圖3-1-24將這兩個(gè)測(cè)量值填入上表中 圖3-1-24(3)為了充分利用測(cè)量數(shù)據(jù),該同學(xué)將所測(cè)得的數(shù)值按如下方法逐一求差,分別計(jì)算出了三個(gè)差值:,請(qǐng)你給出第四個(gè)差值:_cm.(4)根據(jù)以上差值,可以求出每增加50 g砝碼的彈簧平均伸長(zhǎng)量L.L用表示的式子為:L_,代入數(shù)據(jù)解得L_cm.(5)計(jì)算彈簧的勁度系數(shù)k_N/m.(取g9.8 m/s2)解析:(1) 、兩組數(shù)據(jù)在讀數(shù)時(shí)均沒(méi)有估讀值(2)根據(jù)表格已知讀數(shù)知,刻度尺上端的刻度數(shù)小,因而6.85 cm,14.05 cm.(3)題中三組數(shù)據(jù)在尋求多掛4個(gè)砝碼形成的長(zhǎng)度差,故(14.056.85)cm7.20 cm.(4)每增加4個(gè)砝碼彈簧的平均伸長(zhǎng)量,則每增加1個(gè)砝碼彈簧的平均伸長(zhǎng)量L,代入數(shù)據(jù)求得L1.75 cm.(5)由(3)(4)可知,彈力F和彈簧伸長(zhǎng)量L成正比,即滿足FkL,代入數(shù)據(jù)k N/m28 N/m.答案:(1) (2)6.8514.05 (3)14.056.857.20 (4) 1.75(5) 28- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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