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(共46張PPT)
第一講 重力與彈力
第二章 相互作用——力
1、定義：
物體與物體之間的相互作用
一個物體既是施力物體，也一定是受力物體
①物質性：
力不僅有大小，還有方向
②相互性：
力是矢量,
③矢量性：
力不能離開施力物體和受力物體而單獨存在
一、力
2、性質：
足球的運動狀態發生了變化！
場景一：
踢球后，足球由靜止變為了運動
場景三：
頭球后，足球改變了運動方向
場景二：
接球后，足球由運動變為了靜止
想一想：從物理學角度，你能從這幾個情景中發現什么？
1) 力使物體的運動狀態發生改變
2) 力是使物體產生形變的原因
3、力的作用效果
4.力的三要素
⑴大?。?br/>用彈簧秤測量 單位：牛(N)
⑵方向
⑶作用點
(1) 力的圖示
精確表示（大小、方向、作用點）
用帶箭頭的線段表示力,線段的長度表示力的大小,箭頭的方向表示力的方向,箭頭或箭尾表示力的作用點.
（2）力的示意圖
粗略表示（方向、作用點）（即表示這個物體在這個方向受到了力）
5、力的表示方法
1、選定合適的標度（二到五段）
2、從作用點開始沿力的方向畫一線段，線段的長度由力的大小和所選標度確定，線段上加上刻度
3、畫上箭頭（表示力的方向），標出力的表示符號。
作圖步驟：
請同學們作出一小車受水平向左的80 N的力的圖示和示意圖.
力的圖示
力的示意圖
20N
F = 80N
甲
乙
F = 80N
2、一個鐵球在空中飛行，所受重力為120 N，方向豎直向下．
(1)畫出重力的圖示．
(2)畫出重力的示意圖，并說明施力物體和受力物體．
重力的施力物體是地球，受力物體是鐵球．
1、概念：
由于地球吸引而使物體受到的力叫做重力。
產生原因：
地球吸引
施力物體：
地球
受力物體：
地面上的一切物體
2、重力的三要素：
（1）大?。?br/>①用測力計測出：
一、重力
②公式：G＝mg
（2）方向：總是豎直向下
注：不是垂直向下
（3）作用點：重心
1、重心---重力的等效作用點（理想化模型）
物體各部分所受重力的等效作用點
2、重心的確定
（1）質量分布均勻的物體，重心位置只跟物體的形狀有關
若質量分布均勻，形狀規則的物體重心位置在幾何中心
（2）質量分布不均勻的物體，重心位置除跟物體的形狀有關，還和質量分布有關。
二、重力——重心
①影響重心的因素：質量分布和形狀
②重心的位置可以在物體實體上也可以在物體實體外
物體
質量
均勻
分布
分布不
均勻
形狀決定
重心
位置
重心
位置
形狀和質量
分布決定
規則
不規則
重心
位置
幾何
中心
怎么辦
懸掛法
原理為二力平衡。在A點懸掛時，細線拉力方向沿直線AB，拉力和重力平衡，薄板重心在直線AB上。同理，重心在直線DE上，交點C即為重心。
例 一個圓球形薄殼容器所受重力為G，用一細線懸掛起來，如圖所示．現在容器里裝滿水，若在容器底部有一個小閥門，將小閥門打開讓水慢慢流出，在此過程中，對容器和容器內的水組成的系統，下列說法正確的是(　　)
A．系統的重心慢慢下降
B．系統的重心先上升后下降
C．系統的重心先下降后上升
D．有可能繩的方向不豎直
C
1.如圖1所示，一傾角為45°的斜面固定于墻角，為使一光滑的鐵球靜止于圖示位置，需加一水平力F，且F通過球心。下列說法正確的是(　　)
B
A.鐵球一定受墻面水平向左的彈力
B.鐵球可能受墻面水平向左的彈力
C.鐵球一定受斜面通過鐵球的重心的彈力
D.鐵球可能受斜面垂直于斜面向上的彈力
形變
物體在力的作用下形狀或體積發生改變，叫做形變
二、形變
2、非彈性形變
1、彈性形變
物體所受外力撤去后，能夠恢復原來的形狀。
物體所受外力撤去后，
不會恢復原狀而保留
下來的永久形變。
二、形變
是否一切物體在外力
形變超過一定限度，即使撤去作用力后物體也不能完全恢復原來的形狀，這個限度叫彈性限度。
彈性限度：
二、形變
如果彈簧形變超過彈簧的彈性限度，彈簧就不會恢復原狀了
是否一切物體在外力作用下都會發生形變？
微小形變
放大的思想
結論：任何物體受到外力作用會發生形變
二、形變——顯示微小形變的觀察
運動狀態改變
1.定義：
2.產生的條件：
發生彈性形變的物體由于要恢復原狀，對與它接觸的物體產生力的作用，這種力叫做彈力
①相互接觸
②發生彈性形變（相互擠壓）
兩者需同時滿足
三、彈力
假設法
不存在彈力
存在彈力
運動狀態不變
判斷下列情況是否有彈力
三、彈力的方向
彈力——輕繩
輕繩的受力特點：
同一條繩拉力大小相等
（不能打結）
受力分析：
沿著繩子畫，研究對象為起點
D
例2 (2022·廣東卷，1)圖2是可用來制作豆腐的石磨。木柄AB靜止時，連接AB的輕繩處于繃緊狀態。O點是三根輕繩的結點，F、F1和F2分別表示三根繩的拉力大小，F1＝F2且∠AOB＝60°。下列關系式正確的是(　　)
例5 (2022·遼寧卷，4)如圖5所示，蜘蛛用蛛絲將其自身懸掛在水管上，并處于靜止狀態。蛛絲OM、ON與豎直方向夾角分別為α、β(α>β)。用F1、F2分別表示OM、ON的拉力，則(　　)
A.F1的豎直分力大于F2的豎直分力
B.F1的豎直分力等于F2的豎直分力
C.F1的水平分力大于F2的水平分力
D.F1的水平分力等于F2的水平分力
D
跟蹤訓練
2.(多選)(2023·福建廈門模擬)如圖6，懸掛甲物體的細線拴牢在一不可伸長的輕質細繩上O點處；繩的一端通過光滑的定滑輪與物體丙相連，另一端通過光滑的定滑輪與物體乙相連。甲、乙兩物體質量相等。系統平衡時，O點兩側繩與豎直方向的夾角分別為α和β。若β＝55°，則(　　)
A.α>β
B.α<β
C.丙的質量小于甲的質量
D.丙的質量大于甲的質量
AD
對于輕質彈簧來說，無論與其相連的物體處于什么樣的運動狀態，彈簧的兩端所受的拉力都相等，所以輕質彈簧測力計的讀數一定等于掛鉤上的拉力，即彈簧測力計的讀數一定等于F
近小遠大縱不變
場景：MN 為兩根晾衣桿，一根不可伸長的輕繩綁在晾衣桿上，繩子上掛著一件衣服，衣服質量為m，兩桿距離為d，繩子的長度為L：
①求繩子的拉力 ②B點上下移動或左右移動拉力有何變化
總結：
知識儲備：一條繩上的力處處相等
【練習】如圖所示，晾曬衣服的繩子輕且光滑，懸掛衣服的衣架的掛鉤也是光滑的，輕繩兩端分別固定在兩根豎直桿上的A、B兩點，衣服處于靜止狀態.如果保持繩子A端位置不變，將B端分別移動到不同的位置。下列判斷正確的（ ）
A.B端移到B1位置時，繩子張力變大
B.B端移到B2位置時，繩子張力變小
C.B端在桿上位置不動，將桿移動到虛
線位置時，繩子張力變大
D.B端在桿上位置不動，將桿移動到虛
線位置時，繩子張力變小
D
【練習】如圖所示，一根不可伸長的細繩兩端分別連接在固定框架上的A，B兩點，細繩繞過光滑的輕小滑輪，重物懸掛于滑輪下，處于靜止狀態.若緩慢移動細繩的端點，則繩中拉力大小的變化情況是（ ）
A.只將繩的左端移向A'點，拉力變小
B.只將繩的左端移向A'點，拉力不變
C.只將繩的右端移向B'點，拉力變小
D.只將繩的右端移向B'點，拉力不變
B
【練習】如圖所示，在固定好的水平和豎直的框架上，A、B兩點連接著一根繞過光滑的輕小滑輪的不可伸長的細繩，重物懸掛于滑輪下，處于靜止狀態.若按照以下的方式緩慢移動細繩的端點，則下列判斷正確的是（ ）
A.只將繩的左端移向A點，拉力變小
B B.只將繩的左端移向A點，拉力不變
C.只將繩的右端移向B'點，拉力變小
D.只將繩的右端移向B'點，拉力不變
B
彈力——輕桿
三、彈力的方向
①輕質活桿的受力特點：
同一根桿兩端力的大小相等
受力分析：
沿桿向外向內
②輕質死桿的受力特點：
各個方向
受力分析：
平衡分析
接觸面類型分類：
受力分析：垂直接觸面指向受力物體
三、彈力的方向
彈力——接觸面
面面、點面、點點
水平面上靠在一起的兩小球
懸掛靠在一起的兩小球
例4 (2023·天津和平區期末)小明發現游樂場中有用彈性桿固定在地面上的玩偶，且在水平方向還有用于固定的可伸縮的彈性物體。小明通過分析，將這個設施簡化為如圖4所示的裝置：一小球固定在輕桿上端，AB為水平輕彈簧，小球處于靜止狀態，圖中虛線畫出了小明所分析的桿對小球的作用力方向的可能情況，下列分析正確的是(　　)
B
模型
桿的彈力
A.F1和F2均可能正確，且F1一定大于F2
B.F2和F3均可能正確，且F2一定大于F3
C.F3和F4均可能正確，且F3一定大于F4
D.只有F2是可能正確的，其余均不可能正確
例6 如圖7甲所示，輕繩AD跨過固定在水平橫梁BC右端的光滑定滑輪掛住一個質量為m1的物體，∠ACB＝30°；圖乙所示的輕桿HG一端用鉸鏈固定在豎直墻上，另一端G通過細繩EG拉住，EG與水平方向成30°角，輕桿的G點用細繩GF拉住一個質量為m2的物體，重力加速度為g，則下列說法正確的是(　　)
D
圖7
跟蹤訓練
3.(多選)如圖8甲所示，一名登山愛好者正沿著豎直崖壁向上攀爬，繩的一端固定在較高處的A點，另一端拴在人的腰間C點(重心處)。在人向上攀爬的過程中可以把人簡化為乙圖所示的物理模型：腳與崖壁接觸點為O點，人的重力G全部集中在C點，O到C點可簡化為輕桿，AC為輕繩。已知OC長度不變，人向上攀爬過程中的某時刻AOC構成等邊三角形，則(　　)
BD
A.輕繩對人的拉力與人對輕繩的拉力是一對平衡力
B.在此時刻，輕繩對人的拉力大小等于G
C.在虛線位置時，輕繩AC承受的拉力更小
D.在虛線位置時，OC段承受的壓力不變
2.在日常生活及各項體育運動中，有彈力出現的情況比較普遍，如圖2所示的情況就是一個實例。當運動員踩壓跳板使跳板彎曲到最低點時，下列說法正確的是(　　)
D
A.跳板發生形變，運動員的腳沒有發生形變
B.運動員受到的支持力是運動員的腳發生形變而產生的
C.此時跳板對運動員的支持力和運動員的重力等大
D.此時跳板對運動員的支持力大于運動員的重力
3.如圖3所示為位于水平面上的小車，固定在小車上的支架的斜桿與豎直桿的夾角為θ，在斜桿下端固定有質量為m的小球，重力加速度為g。現使小車以加速度a向右做勻加速直線運動，下列說法正確的是(　　)
D
4.下列對圖中彈力的判斷說法正確的是(　　)
B
A.圖甲中，小球隨車廂一起向右勻速運動，車廂左壁對小球有彈力
B.圖乙中，小球被輕繩斜拉著靜止在光滑的斜面上，斜面對小球有彈力
C.圖丙中，小球被a、b兩輕繩懸掛著處于靜止，其中a繩豎直，b繩對小球有彈力
D.圖丁中，兩相同球各自被長度一樣的豎直輕繩拉住而靜止，則兩球間有彈力
5.(多選)口罩是一種衛生用品，為了佩戴舒適，口罩兩邊的彈性繩的勁度系數比較小，某同學將彈性繩拆下，當彈性繩下端懸掛一塊橡皮擦時，彈性繩的長度為30 cm，懸掛兩塊相同的橡皮擦時，彈性繩的長度為40 cm，如圖4所示。當彈性繩下端懸掛一支筆時，彈性繩的長度為35 cm。若彈性繩滿足胡克定律，且彈性繩始終在彈性限度內，不計彈性繩受到的重力。則下列說法正確的是(　 　)
ACD
A.彈性繩的原長為20 cm
B.彈性繩的勁度系數為10 N/m
C.一支筆受到的重力是一塊橡皮擦受到的重力的1.5倍
D.將一塊橡皮擦和一支筆一起掛在彈性繩下端時，彈性繩長45 cm
6.(2022·河北衡水模擬)如圖5所示，B球在地面上，A球與B球用彈簧Q連接、A球與天花板用彈簧P連接，A、B球的球心及兩彈簧軸線在同一豎直線上，P的彈力是Q的彈力的2倍，A、B兩球的質量均為0.5 kg，重力加速度大小為10 m/s2，則下列判斷正確的是(　　)
D
D
A
8.(2023·四川綿陽模擬)如圖7所示，輕繩MN的兩端固定在水平天花板上，物體m1系在輕繩MN的某處，懸掛有物體m2的光滑輕滑輪跨在輕繩MN上。系統靜止時的幾何關系如圖。則m1與m2的質量之比為(　　)
9.一質量為m的小球通過短輕繩懸掛在光滑鉸鏈上，光滑鉸鏈(不計質量)與輕桿連接，輕桿通過光滑鉸鏈分別與固定點O和O′連接，如圖8所示。已知兩輕桿與水平地面和豎直墻壁的夾角都為30°，重力加速度為g，則下面輕桿和上面輕桿受到鉸鏈的作用力大小分別為(　　)
B
10.如圖9所示，輕質不可伸長的晾衣繩兩端分別固定在兩根豎直桿上，A端高于B端，繩上掛有一件衣服，為防止滑動，將懸掛衣服的衣架鉤固定在繩上，當固定在適當位置O處時，繩子兩端對兩桿的拉力大小相等，則(　　)
D
A.繩子OA段與豎直桿夾角比OB段與豎直桿夾角大
B.O點位置與衣服重力有關，衣服重力越大，O點離B端越近
C.若衣架鉤固定在繩子上中點處，則繩子兩端對桿的拉力大小仍然相等
D.若衣架鉤固定在繩子上中點處，則繩子A端對桿的拉力大于B端對桿的拉力
11.如圖10所示，一質量為m的物體與勁度系數分別為k1、k2的甲、乙兩豎直輕彈簧相連，兩彈簧的另一端連接在框架上。物體靜止時，兩彈簧長度之和等于兩彈簧原長之和，則甲彈簧形變量為(　　)
A
12.(多選)張鵬同學在家幫媽媽洗完衣服后，把衣服掛在如圖11所示的晾衣架上晾曬，A、B為豎直墻壁上等高的兩點，AO、BO為長度相等的兩根輕繩，CO為一根輕桿。轉軸C在AB中點D的正下方，AOB在同一水平面上?！螦OB＝60°，∠DOC＝30°，衣服質量為m。則(　　)
AD

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