2021届高考物理一轮复习——《相互作用》全章

高中物理核心素养读本 第二章 相互作用 第7讲 重力、弹力 【学业质量解读】 内容 学业质量水平要求 重力 知道重力产生的原因、大小和方向。会测量物体重力的大小。知道重心的概念，初步体会等效替代的思想。 会画力的图示和示意图。 弹力 通过实验概括弹力产生的条件。会分析弹力的方向。 了解重力和弹力在生产和生活中的应用。 实验探究弹簧弹力和形变量的关系 了解胡克定律，了解科学探究中获取及处理据的研究方法。 【必备知识梳理】 一、重力 1．力的概念、力的作用效果、力的三要素 力是物体与物体之间的__________。 力的作用效果为：①__________________；②__________________。 力的三要素：①________；②________；③________； 2．重力的定义、大小、方向，物体的重心 重力是物体由于受到地球_______而受到的力。重力不等同于物体和地球的万有引力，重力是万有引力的一部分。 重力的大小：________ 。其中的g随纬度的升高而________，随高度的升高而_________。 重力的方向：_________，其不等于垂直向下，也不一定指向地心。 实际物体各部分均受到地球吸引而具有重力，可以将这些重力等效作用在同一“点”上，这一“点”叫做物体的重心。它的引入体现了“等效替代”这一科学思想。重心的位置和物体的______和______有关，重心可以不在物体上。质量均匀，形状规则的物体，重心位置为其__________________。 二、弹力 1．弹力的定义、产生条件 弹力的定义：发生弹性形变的物体，由于要_______，对与它接触，使它发生形变的物体产生的力。 弹力的产生条件：①________；②_________________。 弹力属于接触力，两物体接触了才可能产生弹力。但接触也可能没有弹力，有时弹力的有无可借助两种方法：条件法和移除法进行判断。 2．弹力方向的确定 （1）与施力物体发生形变的方向相反。例如：一本书放在在水平的桌面上，受竖直向上的支持力，是因为桌子的形变（属微小形变）方向向下。 （2）支持力和压力总是垂直接触面，指向被支持或被挤压的物体。（如图甲，标出A物所受弹力方向。） （3）绳的弹力一定是拉力，且沿绳指向绳收缩的方向。（如图乙，标出图中绳对灯的弹力方向） （4）杆的弹力可以是拉力也可以是支持力，且不一定沿着杆的方向，但是一端可以自由转动的杆，稳定时其弹力一定沿杆的方向。（如图丙） 3．影响弹力大小的因素、弹簧弹力大小的求解 弹力的大小：与形变量有关，形变量越大，弹力越 。一般弹力大小的计算通过力学分析完成； 弹簧弹力大小满足胡克定律： ，其中k为 ， 为 。 劲度系数k与弹簧材料、粗细、匝数等结构因数有关，与弹力F和形变量 。单位： 。 【关键能力突破】 一、重力、重心的理解 【例1】下列关于重力的说法正确的是（ ） A．同一物体所受的重力在地球各处都相等 B．物体静止时，对支持物的压力大小与重力相等 C．用细线将物体悬挂起来，静止时物体的重心一定在悬线所在的直线上 D．重心就是物体所受重力的等效作用点，故重心一定在物体上 【变式1】如图所示，两辆车在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认为正确的结论是(　 　) 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．物体重心的位置只与物体的质量分布有关 D．力是使物体运动的原因 二、弹力有无的判断 【例2】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 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 【变式2】在图中，A、B均处于静止状态，则A、B之间一定有弹力的是(　 　) 三、弹力方向的判断 【例3】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(　 　) 【变式3】在半球形光滑碗内斜搁一根筷子，如图所示，筷子与碗的接触点分别为A、B，则碗对筷子A、B两点处的作用力方向分别为(　 　) A．均竖直向上 B．均指向球心O C．A点处指向球心O，B点处竖直向上 D．A点处指向球心O，B点处垂直于筷子斜向上 四、弹力大小的计算 【例4】如图所示，固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆间的夹角为θ，在斜杆的下端固定有质