07　第二章　第7课时　重力　弹力

第二章相互作用——力第二章相互作用——力课程标准1．认识重力、弹力。通过实验了解胡克定律。2．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。第二章相互作用——力考情分析弹力、摩擦力的分析与计算2025·陕晋青宁卷T4、黑吉辽蒙卷T12024·辽宁卷T32023·山东卷T2力的合成与分解2024·湖北卷T6、新课标卷T242023·浙江6月选考T6、重庆卷T1、广东卷T2共点力的平衡2025·浙江1月选考T3、北京卷T6、重庆卷T1、福建卷T1、河北卷T42024·河北卷T5、浙江1月选考T62023·广东卷T2、浙江1月选考T2第二章相互作用——力考情分析实验：探究弹簧弹力与形变量的关系2025·重庆卷T11、四川卷T112023·浙江6月选考T16－Ⅰ(2)实验：探究两个互成角度的力的合成规律2025·黑吉辽蒙卷T122024·海南卷T152023·全国乙卷T22第7课时重力弹力[学习目标]

1．掌握重力的大小、方向及重心的概念。2．掌握弹力的有无、方向的判断及弹力大小的计算方法，理解并掌握胡克定律。考点1重力和重心1．力(1)定义：力是一个物体对另一个______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、______性、独立性等特征。物体运动状态矢量2．重力(1)产生：由于____________而使物体受到的力。注意：重力不是万有引力，而是万有引力竖直向下的一个分力。(2)大小：G＝mg，可用弹簧测力计测量。(3)方向：总是__________。(4)重心：一个物体的各部分都受到重力的作用，从效果上看，可认为各部分受到的重力作用集中于______，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。注意：

重心的位置不一定在物体上。地球的吸引竖直向下一点

质量悬挂如图所示，轻质网兜兜住重力为G的足球，用轻绳挂于光滑竖直墙壁上的A点。判断下列说法的正误：(1)足球的重心一定在足球的外壳上。 (

)(2)足球受重力的方向总是指向地心。 (

)(3)足球所受重力就是地球对足球的吸引力。 (

)×

×

×

[典例1]

(人教版必修第一册改编)如图所示，两辆车正以相同的速度匀速运动，根据图中所给的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√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，这个点就是物体的重心，重力的方向总是竖直向下的，而不是垂直向下，所以选项A正确，B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，所以选项C错误；力不是使物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因，所以选项D错误。][典例2]如图所示，公园里有一仿制我国古代欹器的U形水桶，桶可绕水平轴转动，水管口持续有水流出，过一段时间桶会翻转一次，决定桶能否翻转的主要因素是(

)A．水桶自身重力的大小B．水管每秒出水量的大小C．水流对桶撞击力的大小D．水桶与水整体的重心高低√D

[由于水桶可以绕水平轴转动，因此一段时间后，当水桶内水变多导致重心升高到一定程度时，就会造成水桶翻转，选项D正确，选项A、B、C错误。][典例3]

(2025·湖南娄底模拟)关于重力，下列说法不正确的是(

)A．重力的作用点叫重心，物体的重心一定在物体上B．用线竖直悬挂的物体静止时，线的方向一定通过重心C．无论支持面是否水平，重力的方向总是竖直向下的D．一车荔枝(质量不变)从广东运到北京，其重力变大√A

[重力的作用点叫重心，物体的重心不一定在物体上，如空心圆环的重心，故A错误，符合题意；重力的方向竖直向下，与支持面是否水平无关，用线竖直悬挂的物体静止时，线的方向一定通过重心，故B、C正确，不符合题意；重力的计算公式为G＝mg，一车荔枝(质量不变)从广东运到北京，g值变大，其重力变大，故D正确，不符合题意；本题选择错误选项，故选A。]拓展思考

物体挂在弹簧测力计下，弹簧测力计的示数是否一定等于物体受到的重力?[答案]物体挂在弹簧测力计下处于平衡状态时，弹簧测力计的示数才等于物体受到的重力。【教师备选资源】(多选)如图所示，古代计时工具沙漏也叫作沙钟，是一种测量时间的装置。其中一种沙漏由两个玻璃球和一个狭窄的连接管道组成。通过充满沙子的上方玻璃球内的沙子穿过狭窄的管道流入下方空玻璃球所需要的时间来对时间进行测量。对这个过程，下列说法正确的是(

)A．上方玻璃球和内部沙子的重心一直下降B．上方玻璃球和内部沙子的重心先下降后上升C．下方玻璃球和内部沙子的重心一直上升D．下方玻璃球和内部沙子的重心先下降后上升√√BD

[充满沙子的上方玻璃球的重心在几何中心处，随着沙子流出，上方玻璃球和内部沙子的重心逐渐下降，沙子快流完时，上方玻璃球和内部沙子的重心上升，最后处于几何中心处，故上方玻璃球和内部沙子的重心先下降后上升，故A错误，B正确；下方玻璃球无沙子时，重心在几何中心处，沙子刚流入时，下方玻璃球和内部沙子的重心下降，随着沙子流入，下方玻璃球和内部沙子的重心逐渐上升，最后处于几何中心处，故下方玻璃球和内部沙子的重心先下降后上升，故C错误，D正确。]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______。考点2弹力有无及方向的判断形变弹性形变相反2．弹力有无的判断方法(1)条件法：根据弹力产生的条件——物体是否直接接触并发生弹性形变。(2)假设法：假设两个物体间不存在弹力，看物体能否保持原有的状态，若运动状态不变，则此处______弹力；若运动状态改变，则此处______有弹力。(3)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弹力是否存在。没有一定3．接触面上的弹力方向判断面与面点与平面点与曲面曲面与平面

垂直于接触面

垂直于接触面

垂直于切面

垂直于平面4．弹力大小的计算(1)应用胡克定律F＝kx计算弹簧的弹力。注意：x表示形变量。(2)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。(3)物体不处于平衡状态时可应用牛顿第二定律计算弹力。

×

√

×

×角度1弹力有无及方向的判断[典例4]下列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√C

[选项A中小球A只受重力和杆的弹力且处于静止状态，由二力平衡可得小球受到的弹力方向应竖直向上，A错误；选项B中如果左边的绳有拉力，则竖直向上的那根绳就会发生倾斜，所以左边的绳没有拉力，B错误；对于小球与面接触的弹力方向，过接触点垂直于接触面(即在接触点与球心的连线上)，即D选项中大半圆对小球A的支持力FN2应是沿着过小球球心与圆弧接触点的半径，且指向圆心的弹力，D错误；小球与小球A相接触的弹力方向，垂直于过接触点的公切面(即在两球心的连线上)，而指向受力小球A，C正确。]

√

[典例6]如图所示为一轻质弹簧的长度和弹力大小的关系图像(轻质弹簧未超过弹性限度)，下列说法不正确的是(

)A．弹簧的原长为6cmB．弹簧的劲度系数为50N/mC．弹簧长为0.16m时弹力大小为10ND．在该弹簧两端各加2N拉力时，弹簧的长度为8cm√

[典例7]

(2023·山东卷)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，相邻两盘间距为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/m

C．200N/m D．300N/m√B

[设托盘上每减少一个盘子时每根弹簧的形变量的减小量为Δx，由题意知mg＝3kΔx，解得k＝100

N/m，B正确，A、C、D错误。]归纳总结：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图示

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、压缩形变项目轻绳轻杆弹性绳轻弹簧受外力作用时形变量的大小微小，可忽略微小，可忽略较大，不可忽略较大，不可忽略弹力方向沿着绳，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

√

课时作业(七)重力弹力题号13524687910111．如图是儿童常玩的玩具不倒翁，将站立的不倒翁按倒在桌面上，不倒翁会重新立起，下列说法正确的是(

)A．按倒不倒翁，其重心高度降低B．按倒不倒翁，其重心高度不变C．不倒翁受到的桌面支持力是由于不倒翁发生形变产生的D．不论不倒翁处于何种状态，其所受重力的方向总是竖直向下√D

[立起的不倒翁的重心很低，按倒不倒翁，其重心高度升高，故A、B错误；不倒翁受到的桌面支持力是由于桌面发生形变产生的，故C错误；不论不倒翁处于何种状态，其所受重力的方向总是竖直向下，故D正确。故选D。]题号1352468791011题号13524687910112．(2025·浙江杭州东方中学期中)如图所示，关于下列四幅图中的弹力说法正确的是(

)A．甲图中，由于书的形变，对桌面产生向下的弹力F1B．乙图中，弹簧发生弹性形变时，弹力的大小F跟弹簧的长度成正比C．丙图中，碗对筷子的弹力沿筷子斜向上，如图中箭头所示D．丁图中，绳的拉力不一定沿着绳收缩的方向√题号1352468791011A

[题图甲中F1为桌面受到的压力，是由于书的形变对桌面产生向下的弹力，A正确；根据胡克定律可知，弹簧发生弹性形变时，弹力的大小F跟弹簧的形变量成正比，B错误；题图丙中碗对筷子的弹力应垂直该处碗的切面斜向上，即沿接触点与碗心的连线向上，C错误；绳的拉力一定沿着绳且指向绳收缩的方向，D错误。]题号13524687910113．如图所示，一根弹性杆的一端固定在倾角为30°的斜面上，杆的另一端固定着一个重力大小为3N的小球，小球处于静止状态，则弹性杆对小球的弹力(

)A．大小为3N，方向平行于斜面向上B．大小为2N，方向平行于斜面向上C．大小为3N，方向垂直于斜面向上D．大小为3N，方向竖直向上√D

[小球处于静止状态，受力平衡，故小球所受弹性杆的弹力与重力等大反向，故D正确，A、B、C错误。]题号1352468791011

√

题号13524687910115．如图所示的装置中，各小球的质量相同，弹簧和细线的质量均不计，一切摩擦忽略不计，平衡时各弹簧的弹力大小分别为F1、F2、F3，其大小关系是(

)A．F1＝F2＝F3

B．F1＝F2<F3C．F1＝F3>F2

D．F3>F1>F2√题号1352468791011A

[题图甲中，以弹簧下面的小球为研究对象，题图乙中，以悬挂的小球为研究对象，题图丙中，以任一小球为研究对象。题图甲中，小球受竖直向下的重力mg和弹簧向上的弹力，二力平衡，F1＝mg；题图乙、丙中，小球受竖直向下的重力和细线的拉力，二力平衡，弹簧的弹力大小均等于细线拉力的大小，即F2＝F3＝mg，故三图中平衡时弹簧的弹力相等。故A正确。]题号13524687910116．(2025·江苏南通中学期中)如图甲所示，弹簧一端固定在传感器上，传感器与电脑相连。当对弹簧施加变化的作用力(拉力或压力)时，在电脑上得到了弹簧形变量与其弹力的关系图像，如图乙所示。则下列判断正确的是(

)A．弹簧产生的弹力和弹簧的长度成正比B．弹簧长度的增加量与对应的弹力增加量成正比C．该弹簧的劲度系数是2N/mD．该弹簧的劲度系数是20N/m√题号1352468791011

题号13524687910117．如图所示，小车内沿竖直方向的一根轻质弹簧和一条与竖直方向成α角的轻质细绳拴接一小球，此时小车与小球保持相对静止，一起在水平面上运动，下列说法正确的是(

)A．细绳一定对小球有拉力B．轻弹簧一定对小球有弹力C．细绳不一定对小球有拉力，但是轻弹簧一定对小球有弹力D．细绳不一定对小球有拉力，轻弹簧也不一定对小球有弹力√D

[当小车匀速运动时，弹簧弹力大小等于小球重力大小，此时细绳的拉力FT＝0；当小车和小球向右做匀加速直线运动时，细绳的拉力不可能为0，弹簧弹力有可能为0，故D正确，A、B、C错误。]题号13524