1、4.2形变与弹力习题课,【典例1】如图424所示,用细绳悬挂的小球与光滑斜面相接触,并保持静止,甲中细绳倾斜,乙中细绳呈竖直方向.判断图甲、乙中小球是否受到斜面的弹力作用?,【思路点拨】解答本题应把握以下两点:,【标准解答】假设法:假设两图中的斜面不存在,则甲图中小球无法在原位置保持静止,乙图中小球仍静止,故甲图中小球受到斜面的弹力,乙图中小球不受斜面的弹力.状态法:若两图中斜面均对小球有弹力作用,则甲图中小球将仍能保持静止状态,乙图中小球则不能保持静止状态,所以乙图中小球不受斜面的弹力作用,甲图中小球受到斜面的弹力作用.,【变式训练】(2010盐城高一检测)如图425所示,一个球形物体O静止
2、在光滑的水平地面上,并与竖直墙相接触,A、B两点是球与墙和地面的接触点,则下列说法正确的是( )A.物体受三个力,重力、B点的支持力、A点的弹力B.物体受两个力,重力、B点的支持力C.物体受三个力,重力、B点的支持力、地面的弹力D.物体受三个力,重力、B点的支持力、物体对地面的压力,【解析】选B.球受重力和B点支持力,若A点对球有弹力,则球不能静止在光滑水平面上,故球形物体受两个力,B正确.,【典例2】(2010漳州高一检测)在半球形光滑容器内放置一细杆m,细杆与容器的接触点分别为A、B两点,如图426所示,容器上A、B两点对细杆m的作用力的方向分别为A.均竖直向上B.均指向球心C.A点处的弹
3、力指向球心O,B点处的弹力竖直向上D.A点处的弹力指向球心O,B点处的弹力垂直于细杆向上,【标准解答】选D.支持力、压力的方向垂直于接触面或其切面.在A点,杆的端点跟球面接触,弹力的方向垂直于该处球面的切面,指向球心;在B点,容器的边缘跟杆的侧面接触,该处的支持力应垂直于杆向上,D正确,A、B、C错误.,【变式训练】画出图427中物体所受弹力的示意图,题图中各接触面均光滑,各物体均静止.,【解析】绳的弹力沿着绳指向绳收缩的方向,图(a)中物块与斜面之间是平面与平面接触,支持力垂直于接触面指向被支持的物体;图(b)中球面与球面接触,支持力的方向沿两球心的连线指向小球.答案:见解析图,【典例3】如
4、图429所示,一根轻弹簧的原长为20 cm,竖直悬挂着,当用15 N的力向下拉弹簧时,量得弹簧长24 cm.若把它竖立在水平桌面上,用30 N的力竖直向下压时,弹簧长多少?,【思路点拨】解答本题可按以下思路分析,【自主解答】方法一:设弹簧原长为L1,当弹簧受向下的15N的拉力作用时,设弹簧长度为L2,由胡克定律知F1=k(L2-L1),解得当用30 N的力向下压时,设弹簧长为L3,由胡克定律知F2=k(L1-L3),整理得方法二:由胡克定律知F1=k(L2-L1),F2=k(L1-L3)由以上两式得 整理得答案:12cm,【互动探究】本例中若将弹簧水平放置,两端各用22.5N的力水平拉弹簧,弹簧的长度为多少?(在弹性限度内)【解析】当两端各用22.5N的水平拉力时,设此时弹簧长度为L,原长为L1,弹簧的弹力为F=22.5 N.由胡克定律F=kx得:F=k(L-L1)代入数据解得L=0.26m=26cm答案:26 cm,