第1讲 重力 弹力 摩擦力 如图所示,健身拉力器是一种很简单且容易获得的健身器材。拉力器能够锻炼的部位有很多,可以练肩部、练手臂、练胸、练腿、练背等。 (1)健身爱好者站在地面上所受重力的方向指向地心吗 (2)健身拉力器中的弹簧,其劲度系数与什么有关 (3)F=kx中“x”表示弹簧形变后的长度还是形变量 [footnoteRef:0] [0: 如图所示,汽车B在水平路面上以相对于地面的速度v1向右运动,车上的货物A以相对于地面的速度v2向右运动。下列判断正确的是( ) [A] 若v1v2,货物A受到了汽车B所施加的向左的滑动摩擦力 [D] 若v1>v2,汽车B受到了货物A所施加的向右的滑动摩擦力 【答案】 B] 【答案】 吸引 G=mg 竖直向下 等效 形变 接触 弹性形变 相反 大小 形变量 F=kx 自身性质 接触 发生相对运动 粗糙 弹力 接触面 相反 μFN Fmax 材料 粗糙程度 考点一 重力 弹力 1.对重力和重心的理解 (1)一物体的重力的变化是由在地球上不同位置处重力加速度的变化引起的。 (2)重心的位置可以在物体上,也可以在物体外,如一个圆形平板的重心在板上,而一个匀质铜环的重心就不在环上。 (3)质量分布均匀、形状规则的物体的重心在其几何中心上;对形状不规则的薄物体,可用支撑法或悬挂法来确定其重心。 2.弹力有无的判断 3.弹力方向的判断方法 (1)常见模型中弹力的方向。 (2)根据共点力的平衡条件或牛顿第二定律确定弹力的方向。 4.弹力大小的计算 (1)应用胡克定律F=kx计算弹簧的弹力。注意:x表示形变量。 (2)物体静止或做匀速直线运动时,用共点力平衡条件来计算弹力。 (3)物体不处于平衡状态时可应用牛顿第二定律计算弹力。 [例1] 【重力和重心的理解】 中国结是一种中国特有的手工编织工艺品,它身上所显示的情致与智慧正是中华古老文明中的一个侧面。一质量为m的中国结用细绳悬挂于O点,处于静止状态,如图所示,下列说法正确的是( ) [A] 细绳OA一定竖直 [B] 中国结的重心一定在它的几何中心 [C] 中国结的重心可能不在OA直线上 [D] 细绳OA对中国结的拉力就是中国结的重力 【答案】 A 【解析】 由二力平衡可知,细绳的拉力与中国结的重力等大反向,故OA一定是竖直的,中国结的重心一定在OA直线上,故A正确,C错误;中国结的形状不规则,质量分布不均匀,其重心不一定在它的几何中心,故B错误;细绳OA对中国结的拉力大小等于中国结的重力,但拉力和重力是两种不同性质的力,故D错误。 [例2] 【弹力有无及方向的判断】 下列图中各物体均处于静止状态,图中画出了小球M所受弹力的情况,其中正确的是( ) [A] [B] [C] [D] 【答案】 C 【解析】 A项图中,小球M的重力与杆对小球M的弹力平衡,可知杆对小球M的弹力竖直向上,选项A错误;B项图中,若小球M受到F2的作用,F1不可能竖直向上,故小球M只受到竖直向上的弹力F1的作用,选项B错误;C项图中,小球M受到竖直墙壁的水平向左的弹力和下面的球对小球M沿球心连线斜向上的弹力,选项C正确;D项图中,小球M受到绳的拉力和球面对小球M通过球心斜向上的弹力,选项D错误。 [例3] 【弹力大小的计算】如图所示,与竖直墙壁成53°角的轻杆一端斜插入墙中并固定,另一端固定一个质量为m的小球,水平轻质弹簧处于压缩状态,弹力大小为 mg(g表示重力加速度),已知sin 53°=0.8,则轻杆对小球的弹力大小为( ) [A] mg [B] mg [C] mg [D] mg 【答案】 D 【解析】 小球处于静止状态,其合力为零,对小球受力分析,如图所示,由图中几何关系可得F=F′==mg,选项D正确。 [例4] 【应用胡克定律计算弹力的大小】(2023·山东卷,2)餐厅暖盘车的储盘装置示意图如图所示,三根完全相同的弹簧等间距竖直悬挂在水平固定圆 ... ...
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