1第一讲　重力　弹力

第二章相互作用[新高考课程标准]

1．认识重力、弹力与摩擦力。2．通过实验，了解胡克定律。知道滑动摩擦和静摩擦现象，能用动摩擦因数计算滑动摩擦力的大小。3．通过实验，了解力的合成与分解，知道矢量和标量。4．能用共点力的平衡条件分析生产生活中的问题。实验二：探究弹簧弹力与形变量的关系实验三：探究两个互成角度的力的合成规律[考情分析及命题规律]第一讲重力弹力知识梳理辨析PART01第一部分一、重力1．产生：由于地球的吸引而使物体受到的力。2．大小：G＝____________，与物体的运动状态无关，与物体所在的纬度、高度有关。3．方向：________________。mg

竖直向下4．重心(1)定义：物体各部分都受重力的作用，从__________上看，可以认为各部分受到的重力作用集中于一点，这一点叫作物体的重心。(2)重心的确定：质量分布均匀、形状规则物体的重心在其___________上；形状不规则或质量分布不均匀的薄板，重心可用______法确定。效果

几何中心悬挂

【正误判断】1．(1)在地面某处，物体所受的重力大小与其质量成正比。(

)(2)重力的方向总是垂直向下的。(

)(3)重心是物体上最重的部分。(

)(4)重力是由于地球对物体的吸引而产生的，重力的施力物体是地球。(

)√××√二、弹力1．定义：发生弹性形变的物体由于要恢复____________，对与它接触的物体产生力的作用，这种力叫作弹力。2．产生条件(1)两物体________________；(2)接触面发生____________。原状

相互接触弹性形变3．方向：与施力物体恢复形变的方向________(选填“相同”或“相反”)。4．胡克定律(1)内容：在弹性限度内，弹簧发生___________时，弹力的大小跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成______。(2)表达式：F＝________。k是弹簧的___________，由弹簧自身的性质决定，单位是牛顿每米，符号是________。x是弹簧长度的____________，不是弹簧形变以后的长度。相同

弹性形变正比

kx

劲度系数

N/m

形变量【正误判断】2．(1)施力物体是发生形变的物体。(

)(2)只要物体发生形变就会产生弹力作用。(

)(3)物体所受弹力的方向与施力物体形变方向相反。(

)(4)轻绳产生的弹力方向一定沿着绳的方向。(

)(5)轻杆产生的弹力方向一定沿着杆的方向。(

)√×√√×考点深度探究PART02第二部分考点一重力和重心如图所示，两辆车正以相同的速度做匀速运动，根据图中所给信息和所学知识你可以得出的结论是(

)

A．物体各部分都受重力作用，但可以认为物体各部分所受重力集中于一点B．重力的方向总是垂直向下的C．物体重心的位置与物体形状和质量分布无关D．力是使物体运动的原因√【跟踪训练1】

下列关于重力的说法正确的是(

)A．物体只有静止时才受重力作用B．重力的方向总是指向地心C．地面上的同一物体在赤道上所受重力最小D．物体挂在弹簧测力计下，弹簧测力计的示数一定等于物体所受的重力√考点二弹力有无及方向的判断1．常见的几种接触面间的弹力方向2．弹力有无的判断方法(1)条件法：根据弹力产生的两个条件——两物体接触和接触面发生形变(或两物体间发生挤压)直接判断。(2)状态法：根据物体的运动状态，由平衡条件或牛顿第二定律判断物体的受力情况。假设两个物体间弹力不存在，看物体能否保持原有的状态，若运动状态不变，则此处不存在弹力；若运动状态改变，则此处一定有弹力。

(2024·江苏镇江阶段练)足球运动有“世界第一运动”的美誉，是全球体育界最具影响力的单项体育运动。如图所示为四种与足球有关的情景，下列说法正确的是(

)

A．甲图中，静止在草地上的足球受到的支持力就是它所受的重力B．乙图中，静止在光滑水平地面上且相互接触的两个足球会受到相互作用的弹力C．丙图中，踩在脚下且静止在水平草地上的足球可能受到3个力的作用D．丁图中，落在球网中的足球受到弹力是由于足球发生了形变而产生的√[解析]

题图甲中，静止在草地上的足球受到的支持力，与重力平衡，但支持力不是重力，故A错误；题图乙中，若静止在光滑水平地面上且相互接触的两个足球会受到相互作用的弹力，则足球在水平方向上只受到这个弹力，不会静止，故B错误；题图丙中，踩在脚下且静止在水平草地上的足球可能受到重力、支持力和人脚的压力3个力的作用，故C正确；题图丁中，落在球网中的足球受到弹力是由于球网发生了形变而产生的，故D错误。

画出下图中物体A受力的示意图(各接触面均光滑)。[解析]

(1)弹力方向垂直于接触面。(2)杆的弹力的方向可以不沿杆，但是由于必须平衡重力，所以杆的弹力方向向上。(3)绳子的拉力必须沿绳，若斜面对物体A有支持力，则物体受力不平衡，则支持力不存在。(4)加速度方向水平向右，所以合外力方向水平向右且等于重力，所以杆在水平方向和竖直方向的分力都等于重力，则杆的力斜向右上方45°。(5)绳子的拉力必须沿绳。[答案]

见解析图分析弹力时把握两个方面1．弹力产生的两个必要条件(1)物体间直接接触；(2)接触处发生弹性形变。2．弹力是发生形变的物体产生的，且指向受力物体。【跟踪训练2】

底面光滑的物块ABC静止在光滑的水平面上，俯视图如图所示，图中MN垂直于物块的AB面。一小球沿PO方向投射到AB面上的O点，之后沿OQ方向反弹，则物块运动方向为(

)

A．PO方向 B．MN方向C．OQ的反方向 D．BC方向解析：物块对小球的作用力垂直于斜面向上，则小球对物块的作用力垂直于斜面向下，即沿MN方向，因地面光滑无摩擦，所以物块运动方向沿MN方向。√考点三弹力分析的“四类模型”比较1．轻绳、轻杆、弹性绳和轻弹簧的比较项目轻绳轻杆弹性绳轻弹簧质量大小0000受外力作用时形变的种类拉伸形变拉伸形变、压缩形变、弯曲形变拉伸形变拉伸形变、压缩形变受外力作用时形变量大小微小，可忽略微小，可忽略较大，不可忽略较大，不可忽略项目轻绳轻杆弹性绳轻弹簧弹力方向沿着绳，指向绳收缩的方向既能沿着杆，也可以跟杆成任意角度沿着绳，指向绳收缩的方向沿着弹簧，指向弹簧恢复原长的方向弹力大小变化情况可以突变可以突变不能突变不能突变2.计算弹力大小的三种方法(1)根据胡克定律进行求解。(2)根据力的平衡条件进行求解。(3)根据牛顿第二定律进行求解。√模型2绳的弹力如图所示，水平直杆OP右端固定于竖直墙上的O点，长为L＝2m的轻绳一端固定于直杆P点，另一端固定于墙上O点正下方的Q点，OP长为d＝1.2m，重为8N的钩码用质量不计的光滑挂钩挂在轻绳上且处于静止状态，则轻绳的弹力大小为(

)

A．10N B．8N

C．6N

D．5N√模型3弹簧的弹力

如图所示，小车内一根轻质弹簧沿竖直方向和一条与竖直方向成α角的细绳拴接一小球。当小车和小球相对静止，一起在水平面上运动时，下列说法正确的是(

)

A．细绳一定对小球有拉力的作用B．轻弹簧一定对小球有弹力的作用C．细绳不一定对小球有拉力的作用，但是轻弹簧对小球一定有弹力的作用D．细绳不一定对小球有拉力的作用，轻弹簧对小球也不一定有弹力的作用√[解析]

若小球与小车一起做匀速运动，则细绳对小球无拉力的作用；若小球与小车有向右的加速度a＝gtanα，则轻弹簧对小球无弹力的作用，D正确。√如图所示，A物块用轻绳与天花板连接，A、B两个物块所受的重力分别是GA＝3N，GB＝4N，弹簧所受的重力不计，整个装置沿竖直方向处于静止状态，这时弹簧的弹力F＝2N，则天花板受到的拉力和地板受到的压力有可能是(

)

A．3N和4N B．5N和6NC．1N和2N D．5N和2N[解析]

弹簧可能处于压缩状态，也可能处于拉伸状态。设绳子的拉力为TA，地板的支持力为FN，弹簧的弹力为F。分情况讨论：(1)当弹簧处于压缩状态时，A、B受力图如图所示，对物体A：F＋TA＝GA，对物体B：FN＝F＋GB，代入数据，解得TA＝1N，FN＝6N。(2)当弹簧处于拉伸状态时，图中的F分别反向。对物体A：GA＋F＝TA，对物体B：F＋FN＝GB，计算可得TA＝5N，FN＝2N，故D正确，A、B、C错误。弹簧类弹力的计算要点是弹簧形变量的确定，思维过程为：(1)首先确定弹簧是拉伸状态还是压缩状态。(2)确定弹簧处于原长时端点的位置。(3)从弹簧端点的实际位置与弹簧处于原长时端点的位置对比判断弹簧的形变形式和形变量x，并由形变形式判断弹力的方向。【跟踪训练3】

一根轻弹簧如图所示，其自由端B在未悬挂重物时指针正对刻度5，在弹性限度内，当挂上80N重物时指针正对刻度45，若要指针正对刻度20，应挂重物所受的重力是(

)

A．40N

B．30NC．20N D．因k值未知，无法计算√解析：弹簧的自由端B在未悬挂重物时指针正对刻度5，当挂上80N重物时指针正对刻度45，知弹簧形变量x1＝45－5＝40，指针正对刻度20时，弹簧的形变量x2＝20－5＝15，由胡克定律F＝kx，F′＝80N＝kx1，F″＝G＝kx2，解得G＝30N。√如图所示，一辆位于水平面上的小车，固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为θ，在斜杆下端固定有质量为m的小球。下列关于杆对球的作用力F的判断正确的是(

)A．小车静止时，F＝mgsinθ，方向沿杆向上B．小车静止时，F＝mgcosθ，方向垂直于杆向上C．小车向右匀速运动时，一定有F＝mg，方向竖直向上D．小车向右匀加速运动时，杆的弹力不可能沿杆的方向√[解析]

小车静止时，由物体的平衡条件可知，此时杆对球的作用力方向竖直向上，大小等于球所受的重力mg，故A、B错误；小车向右匀速运动时，小车和小球的加速度为