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破解彈力重難點

2024-04-29 00:00:00張維通
關(guān)鍵詞:測力計茶杯彈力

彈力是繼力學(xué)基礎(chǔ)后的第一大性質(zhì)力,彈力的相關(guān)習(xí)題有一定難度,常考查彈力的相關(guān)定義、性質(zhì)類辨析以及彈力相關(guān)計算。無論什么題型都要從彈力的三要素角度入手分析,即彈力的大小、方向、作用點。從基礎(chǔ)出發(fā),將復(fù)雜的問題簡單化,避免想多、想復(fù)雜是規(guī)避錯誤的關(guān)鍵。

考點1:彈力產(chǎn)生原因相關(guān)概念的辨析

彈力是物體由于發(fā)生彈性形變產(chǎn)生的力。當(dāng)想到彈性形變時,同學(xué)們會優(yōu)先想到皮筋、彈簧等帶有彈性的物體,往往會忽視類似桌子、墻面等硬物體。推力、拉力、壓力、支持力的本質(zhì)其實都是彈力,明確這類物體彈力的產(chǎn)生原因是我們接下來攻克問題的重難點。

例1 如圖1所示,將足球放在一塊長木板上,木板和足球均發(fā)生了彈性形變,關(guān)于它們彈力的情況,以下說法正確的是( )。

A. 木板受到的壓力就是木板產(chǎn)生的彈力

B. 足球產(chǎn)生的彈力作用在足球上

C. 木板形變是由于木板產(chǎn)生彈力造成的

D. 木板產(chǎn)生的彈力就是木板對足球的支持力

解析:木板受到的壓力是足球施加的,木板產(chǎn)生的彈力是木板發(fā)生彈性形變產(chǎn)生的,前者中木板是受力物體,后者中木板是施力物體,因此這兩個力不是同一個力,故A錯誤;足球產(chǎn)生的彈力是作用在木板上的,故B錯誤;木板形變是由于受到外力引起的,不是自身的彈力造成的,故C錯誤;木板產(chǎn)生的彈力是木板發(fā)生彈性形變產(chǎn)生的,這個力就是木板對足球的支持力,故D正確。答案:D。

例2 如圖2,一茶杯放在桌面上,下列關(guān)于茶杯和桌面的受力論述中,正確的是( )。

A. 茶杯和桌面之間有彈力作用,其原因是桌面發(fā)生了形變,茶杯并未發(fā)生形變

B. 桌面受到向下的彈力,是由于桌面發(fā)生了形變

C. 桌面受到向下的彈力,是由于茶杯發(fā)生了形變

D. 茶杯受到向上的彈力,是由于茶杯發(fā)生了形變

解析:茶杯和桌面之間有相互作用的彈力,是由于桌面和茶杯都發(fā)生了形變,故A錯誤;桌面受到向下的彈力,是茶杯施加的,是由于茶杯發(fā)生了形變,故B錯誤,C正確;茶杯受到桌面向上的彈力,是由于桌面發(fā)生了形變,故D錯誤。答案:C。

考點2:彈力的大小及方向相關(guān)問題

分析這類問題始終要貫穿“受力分析”這四個字,尤其在應(yīng)對單個物體或多個物體的疊加問題時,受力分析的對象和順序的選擇至關(guān)重要。另外在分析過程中,要始終對形變程度和方向保持敏感,避免掉入出題者設(shè)置的陷阱,必要時可以分階段討論??傊忸}重點是從受力最簡單、最少的物體出發(fā),逐一擊破。

例3 兩個人沿相反方向拉一個彈簧測力計,且兩個力在同一直線上,指針靜止時,彈簧測力計的示數(shù)為3 N,則每個人拉力的大小為( )。

A. 3 N " " " " " " B. 1.5 N " " " " C. 6 N " " " " " D. 0 N

解析:用兩個大小均為3 N、方向相反的力向兩端拉彈簧測力計,與只拉一端的效果是相同的。(因為物體間力的作用是相互的)拉彈簧測力計的一端時,另一端也必須有力的作用,由于測力計處于靜止?fàn)顟B(tài),此時的情況與彈簧測力計的另一端固定是一樣的。因此,彈簧測力計不可能顯示兩邊的拉力之和,而只會顯示所拉的那一端的拉力,故每個人拉力的大小是3 N。答案:A。

例4 如圖3所示,在光滑的水平臺面上,一輕彈簧左端固定,右端連接一金屬小球,O點是彈簧保持原長時小球的位置,開始時通過小球壓縮彈簧到A位置(已知AO = OB),釋放小球,研究小球在水平方向上所受彈力的大小和方向,則( )。

A. 從A運動到O,彈力方向向右,彈力逐漸增大

B. 從A運動到O,彈力方向向左,彈力逐漸減小

C. 從O運動到B,彈力方向向左,彈力逐漸增大

D. 從O運動到B,彈力方向向右,彈力逐漸減小

解析:小球從A運動到O的過程中,彈簧處于壓縮狀態(tài),彈簧對小球的彈力的方向指向其形變恢復(fù)的方向,則此時小球所受彈力的方向向右。由于彈簧在逐漸恢復(fù)原狀,壓縮量在減小,根據(jù)在彈性限度內(nèi),物體的形變量越大,產(chǎn)生的彈力越大(反之越?。瑒t彈簧對小球的彈力在逐漸減小。故從A運動到O的過程中,小球所受彈力方向向右,彈力逐漸減小,故A、B均錯誤。小球從O運動到B的過程中,彈簧處于伸長狀態(tài),彈簧對小球的彈力的方向指向其形變恢復(fù)的方向,則此時小球所受彈力的方向向左。由于彈簧在逐漸被拉長,伸長量在逐漸增大,根據(jù)在彈性限度內(nèi),物體的形變量越大,產(chǎn)生的彈力越大,則彈簧對小球的彈力在逐漸增大。故小球從O運動到B的過程中,小球所受彈力方向向左,彈力逐漸增大,故C正確,D錯誤。答案:C。

(作者單位:沈陽市第一三四中學(xué))

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