第2章 第1讲 重力 弹力 摩擦力（word教参）-【金版新学案】2024高考物理大一轮复习讲义·高三总复习（新教材新高考版）

第1讲　重力　弹力　摩擦力 考点一　重力与弹力(多维细研类) 1．重力 (1)产生：由于地球的吸引而使物体受到的力。 (2)大小：G＝mg，可用弹簧测力计测量。G的变化是由在地球上不同位置处g的变化引起的。 (3)方向：总是竖直向下。 (4)影响物体重心位置的因素：①物体的形状；②物体内质量的分布。 2．弹力 (1)定义：发生形变的物体，要恢复原状，对与它接触的物体会产生力的作用，这种力叫作弹力。 (2)产生条件：①物体间直接接触；②接触处发生弹性形变。 (3)方向：总是与施力物体形变的方向相反。 3．胡克定律 (1)内容：在弹性限度内，弹簧发生弹性形变时，弹力F的大小跟伸长或缩短的长度x成正比。 (2)表达式：F＝kx。 ①k是弹簧的劲度系数，单位是N/m；k的大小是由弹簧自身的性质决定的。 ②x是弹簧长度的变化量，不是弹簧形变以后的长度。 【微判断】 (1)重心一定在物体上。(×) (2)相互接触的物体间一定有弹力。(×) (3)F＝kx中“x”表示弹簧形变后的长度。 (×) (4)弹簧的劲度系数由弹簧自身的性质决定。(√) 1．对重心的理解 (1)重心的位置可以在物体上，也可以在物体外，如一个圆形平板的重心在板上，而一个铜环的重心就不在环上。 (2)质量分布均匀、形状规则的物体的重心在其几何中心上；对形状不规则的薄物体，可用支撑法或悬挂法来确定其重心。 2．弹力有无的判断 3．弹力方向的判断 (1)常见模型中弹力的方向 (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。 学生用书第22页 考向1　弹力有无及方向的判断 下列图中各物体均处于静止状态，图中画出了小球M所受弹力的情况，其中正确的是(　　) C　[A项图中小球的重力与杆对M的弹力平衡，可知杆对M的弹力竖直向上，选项A错误；B项图中小球只受竖直向上的弹力，选项B错误；C项图中小球M受竖直墙壁的水平向左的弹力和下面的球对M沿圆心连线斜向上方向的弹力，选项C正确；D项图中小球M受绳的拉力和球面对M通过圆心斜向上的弹力，选项D错误。故选C。] 考向2　弹力大小的计算 如图所示为一种倾斜放置的装取台球的装置。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，圆筒底部有一劲度系数为k的轻质弹簧。当将筒口处台球缓慢取走后，又会冒出一个台球，刚好到达被取走台球的位置。忽略球与筒间的摩擦力，重力加速度为g。则圆筒与水平面之间的夹角θ应满足(　　) A．sin θ＝ B．sin θ＝ C．cos θ＝ D．cos θ＝ B　[当筒内有n个小球时nmg sin θ＝kx，将筒口处台球缓慢取走后(n－1)mg sin θ＝k(x－2R)，联立解得sin θ＝，故选B。] 计算弹力大小的“几种方法” 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。　　 1．【弹力方向判断与大小计算】(多选)如图所示，小车位于水平面上，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的判断中，正确的是(　　) A.小车静止时，F＝mg sin θ，方向沿杆向上 B．小车静止时，F＝mg cos θ，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，一定有F>mg，方向可能沿杆向上 CD　[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为竖直向上，大小等于球的重力mg，故选项AB错误；小车向右匀速运动时，小车和小球的加速度为零，杆对小球的作用力方向为竖直向上，大小为mg，故选项C正确；当小车向右匀加速运动时，Fy＝mg，Fx＝ma，F＝＝>mg，只有当 ＝tan θ，即a＝g tan θ 时，杆对小球的作用力F沿杆向上，故选项D正确。] 2．【胡克定律的应用】 原长为L的轻弹簧甲上端固定，下端挂一个质量为m的小球A时，轻弹簧甲的伸长量为L。将另一原长也为L的轻弹簧乙挂在A的下面，其下再挂上质量为2m的小球B，两小球平衡时，悬点O与小球B的距离为7L(小球大小不计，且两弹簧都在弹性限度内)，则甲、乙两弹簧的劲度系数之比为(　　) A．1∶2 B．1∶1 C．2∶1 D．3∶1 B　[轻弹簧甲挂一个质量为m的小球时伸长量为L，故劲度系数k甲＝，两个小球如题图所示悬挂，上面的轻弹簧甲弹力为3mg，伸长3L，总长度为4L。由题意得下面的轻弹簧乙长度为3L，故伸长量为2L，由于其弹力为2mg，则其劲度系数k乙＝＝，故两轻弹簧的劲度系数相等，ACD错误，B正确。] 考点二　摩擦力(多维细研类) 1．静摩擦力 (1)定义：两个物体之间只有相对运动的趋势而没有相对运动时的摩擦力。 学生用书第23页 (2)产生条件：①接触