第2章　第7讲　重力　弹力-2027版高考物理一轮复习课件

第二章相互作用第7讲重力弹力学习目标命题热点(1)知道重力产生的原因，理解重力的大小和方向，知道重心的概念。(2)知道形变和弹力产生的原因，会分析弹力的方向，能正确画出弹力的示意图。(3)理解胡克定律，能应用胡克定律解决实际问题。与共点力平衡、牛顿运动定律结合考查较多，涉及胡克定律的考查也较多。考点一考点二提能训练练案[7]考点一重力和重心1．力(1)定义：力是一个物体对另一个物体的作用。(2)作用效果：使物体发生形变或改变物体的___________(即产生加速度)。(3)性质：力具有物质性、相互性、矢量性、独立性等特征。2．重力(1)产生：由于_____________而使物体受到的力。(2)大小：G＝mg，g与物体在地球上的位置有关，与环境和运动状态无关。运动状态地球的吸引(3)方向：___________。(4)对重力的理解①重力不是万有引力，而是万有引力的一个分力。②在赤道和地球两极，重力方向指向地心；在其他位置，重力方向不指向地心。(5)重心：物体的各部分都受到重力的作用，可认为重力集中作用于一点，这一点叫作物体的重心。①影响重心位置的因素：物体的几何形状；物体的_______分布。②不规则薄板形物体重心的确定方法：_______法。竖直向下

质量悬挂③对重心的理解1)重心不是物体上最重的一点，它不一定在物体的几何中心，也可以不在物体上。2)重心在物体上的相对位置与物体的位置、放置状态及运动状态无关。易

错

辨

析1．一个物体可以只是施力物体，但不是受力物体。()2．物体的重心就是物体上最重的一点，所以物体的重心一定在物体上。(

)3．重力就是地球对物体的吸引力。(

)4．形状规则的物体的重心一定在物体的几何中心。(

)5．重力的方向一定指向地心。(

)×××××自

主

验

收(对重力和重心的理解)某中学教学楼的读书角迎来了一位新客人，如图所示。这个小瓶子非常漂亮，不经意之间增添了许多审美的情趣。关于这个装饰瓶，下列说法正确的是(

)A．瓶子受到地球对它的吸引力，但它对地球没有吸引力B．装饰瓶重心一定在其几何中心C．装饰瓶的重心与其形状结构及质量分布有关D．若装饰瓶底部出现一个小洞，那在水滴完的过程中，装饰瓶的重心一直在降低[答案]

C[解析]

瓶子受到地球对它的吸引力，同时它对地球也有吸引力，故A错误；由装饰瓶内装有的水可知，其重心一定不在其几何中心，故B错误；装饰瓶的重心与其形状结构及质量分布有关，故C正确；若装饰瓶底部出现一个小洞，在水滴完的过程中，装饰瓶的重心先降低后升高，故D错误。考点二弹力1．弹力(1)定义：发生_______的物体，要恢复原状，对与它接触的物体产生的力的作用。(2)产生条件①物体间直接接触；②接触处发生___________。(3)方向：总是与施力物体形变的方向_______。形变弹性形变相反2．弹力方向的判断(1)常见的几种弹力方向的判断(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。3．胡克定律(1)内容：在弹性限度内，弹簧弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成_______。(2)表达式：F＝______。①k是弹簧的___________，单位是牛顿每米，用符号N/m表示；k的大小由弹簧___________决定。②x是弹簧的_________，不是弹簧形变以后的长度。正比kx劲度系数自身性质形变量易

错

辨

析1．相互接触的物体间一定有弹力。(

)2．轻绳、轻杆的弹力方向一定沿绳、杆。(

)3．物体所受弹力方向与自身形变的方向相同。(

)4．F＝kx中“x”表示弹簧形变后的长度。(

)5．F＝kx中“F”为弹簧所受合力。(

)××√××弹力有无和方向的判断考向1类型一弹力有无的确定

如图所示，一根竖直的弹簧下端连接一个质量为m的光滑小球，弹簧处于伸长状态，小球静止于斜面和挡板之间并和斜面、挡板均接触，则小球(

)A．可能受2个力的作用B．可能受3个力的作用C．一定受4个力的作用D．一定受5个力的作用[答案]

A[解析]

弹簧处于伸长状态，若弹力大小刚好等于小球的重力大小，即挡板，斜面不需给小球力，小球只受2个力平衡。若斜面给小球垂直斜面向上的支持力，那么小球必须受到挡板给它的弹力才能处于平衡，这时小球受弹簧拉力、重力、斜面支持力、挡板弹力4个力处于平衡状态。综上所述，小球可能受2个力，也可能受4个力均能处于平衡状态，故A正确，B、C、D错误。故选A。[规律方法]

判断弹力有无的三种方法条件法根据物体是否直接接触并发生弹性形变来判断，多用来判断形变较明显的情况假设法对形变不明显的情况，可假设两个物体间不存在弹力，看物体能否保持原有的运动状态，若运动状态不变，则此处不存在弹力；若运动状态改变，则此处一定存在弹力。状态法根据物体的运动状态，利用牛顿第二定律或共点力平衡条件判断是否存在弹力。类型二弹力方向的判断

图中各物体均处于静止状态。图中画出了小球A所受弹力的情况，其中正确的是(

)A

B

C

D[答案]

C[解析]

在一般情况下，轻杆对物体的弹力不一定沿杆的方向，图A中的小球只受重力和杆的弹力作用且处于平衡状态，由二力平衡条件可知，小球受杆的弹力应为竖直向上，A错误；在图B中右边的绳是竖直方向，如果左边的绳有拉力的话，右边的绳会产生倾斜，所以左边的绳没有拉力，B错误；球与面接触的弹力方向，经接触点与接触面垂直(即在接触点与球心的连线上)，C图中球与球的弹力方向，垂直于接触点的公切面(在两球心的连线上)且指向受力物体，在D图中，大半圆对小球的弹力FN2应是从接触点沿大半圆的半径指向圆心，C正确，D错误。弹力大小的计算考向2类型一轻绳的弹力(2026·湖北省直辖县级单位阶段练习)如图所示，水平直杆OP右端固定于竖直墙上的O点，长为L＝1m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＝0.6m，重为16N的钩码由光滑挂钩挂在轻绳上处于静止状态，则轻绳的弹力大小为(

)A．5N

B．6N

C．8N

D．10N[答案]

D类型二弹簧的弹力(2023·山东卷·2题)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环上，下端连接托盘。托盘上叠放若干相同的盘子，取走一个盘子，稳定后余下的正好升高补平。已知单个盘子的质量为300g，相邻两盘间距1.0cm，重力加速度大小取10m/s2。弹簧始终在弹性限度内，每根弹簧的劲度系数为(

)A．10N/m B．100N/mC．200N/m D．300N/m[答案]

B[解析]

由题知，取走一个盘子，稳定后余下的正好升高补平，则说明一个盘子的重力可以使弹簧形变相邻两盘间距，则有mg＝3·kx，解得k＝100N/m，故选B。[规律方法]

1．由图可知，弹力的变化量ΔF与形变量的变化量Δx也成正比，即ΔF＝kΔx。2．如果弹簧的初、末两个状态分别是伸长和压缩状态，则ΔF＝F1＋F2，Δx＝x1＋x2。类型三轻杆的弹力[答案]

CD[规律方法]

计算弹力大小的三种方法公式法利用胡克定律F＝kx计算。适用于弹簧、橡皮筋等弹力的计算平衡法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牛顿第二定律法物体不处于平衡状态时可应用牛顿第二定律计算弹力提能训练练案[7]基础巩固练1．关于重力的大小和方向，以下说法正确的是(

)A．在地球上的物体都要受到重力作用，所受的重力与它的运动状态无关，也与是否存在其他力的作用无关B．在地球各处的重力方向都是一样的C．物体的重力作用在重心上，把重心挖去物体就不会受到重力作用D．对某一物体而言，其重力的大小总是一个恒量，不因物体从赤道移到南极而变化[答案]

A[解析]

物体受到的重力是由于地球的吸引而产生的，是万有引力的一个分力，而万有引力与运动状态无关，与其他力无关，故A正确；重力的方向总是竖直向下的，在不同的位置方向不一定相同，故B错误；一个物体的各部分都受到重力的作用，从效果上看，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，所以重心是等效出来的，故C错误；重力等于质量与重力加速度的乘积，在不同的地方，质量不变，但重力加速度有可能会变化，两极的重力加速度最大，赤道最小，所以在地球的不同地方，物体的重力有可能变化，故D错误。2．(多选)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．载重汽车的重心可以随着装货多少和装载位置而变化D．当汽车加速运动时，重心位置会发生变化[答案]

AC[解析]

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，这个点就是物体的重心，重力的方向总是竖直向下而不是垂直向下，A项正确，B项错误；从题图中可以看出，汽车(包括货物)的形状和质量分布发生了变化，重心的位置就发生了变化，C项正确；重心位置与物体的形状和质量分布有关，与物体的运动状态无关，D项错误。3．足球运动是目前全球体育界最具影响力的项目之一，深受青少年喜爱。如图所示为四种与足球有关的情境。下列说法正确的是(

)A．甲图中，静止在草地上的足球受到的弹力就是它的重力B．乙图中，静止在光滑水平地面上的两个足球由于接触而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，方向由球网指向足球[答案]

C[解析]

静止在草地上的足球受到的重力与弹力是一对平衡力，它们是不同性质的力，这两个力不是同一个力，故A错误；静止在光滑水平地面上的两个足球接触，若两球间有弹力则无法静止，所以没有受到相互作用的弹力，故B错误；踩在脚下且静止在水平草地上的足球可能受到重力、支持力及人脚的压力的作用，所以足球可能受到3个力的作用，故C正确；落在球网中的足球受到弹力，施力物体是球网，是由网的形变而产生的，故D错误。故选C。4．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[答案]

B[解析]

物块对小球的作用力垂直于斜面沿OM方向，则小球对物块的作用力垂直于斜面沿ON方向，即沿MN方向，而地面光滑无摩擦，所以物块运动方向沿MN方向，故选B。5．(2025·山西太原期中)如图所示，甲、乙为两根完全相同的轻质弹簧，甲弹簧一端固定在天花板上，另一端悬挂一质量为mA的物块；乙弹簧一端固定在水平地面上，另一端连接一质量为mB的物块，两物块静止时，测得甲、乙两根弹簧的长度分别为l1和l2，已知重力加速度大小为g，两弹簧均在弹性限度内，则这两根弹簧的劲度系数为(

)[答案]

B6．小杰同学将洗干净的外套和短袖挂在晾衣绳上，如图所示，晾衣绳穿过中间立柱上的固定套环，分别系在左、右立柱的顶端，忽略绳与套环、衣架挂钩之间的摩擦，忽略晾衣绳的质量，用FT1、FT2、FT3和FT4分别表示各段绳的拉力大小，下列说法正确的是(

)A．FT1>FT2

B．FT2>FT3C．FT3<FT4

D．FT1＝FT4[答案]

D[解析]

由于晾衣绳是穿过中间立柱上的固定套环并未打结，根据同一条绳上各点拉力大小相等，知FT1＝FT2＝FT3＝FT4，D正确。7．如图甲所示，一轻弹簧左端与墙壁相连于O点。作用于右端A点的水平外力F变化时弹簧长度不断变化，取水平向左为正方向，测得外力F与弹簧长度的关系如图乙所示，则下列说法正确的是(

)A．弹簧原长为5cmB．弹簧的劲度系数为400N/mC．当l＝10cm时，弹簧对墙壁的弹力方向水平向右D．当l＝20cm时，弹簧对墙壁的弹力方向水平向左[答案]

B8．两个劲度系数分别为k1和k2的轻质弹簧a、b串接在一起，a弹簧的一端固定在墙上，如图所示，开始时弹簧均处于原长状态，现用水平力作用在b弹簧的P端向右拉动弹簧，当a弹簧的伸长量为L时(

)[答案]

D能力提升练9．如图所示，一种倾斜放置的装取台球的装置，圆筒底部有一轻质弹簧，每个台球的质量为m，半径为R，圆筒直径略大于台球的直径。当将筒口处台球缓慢