第12讲 重力、弹力 2023-2024学年暑假自学成材系列之初升高（人教版·2019必修一）

第12讲 重力、弹力 1. 力的概念、力的作用效果、力的三要素、力的图示和力的示意图； 2. 重力的概念，重力的大小、方向和作用点； 3. 弹力的概念，产生弹力的条件以及弹力的方向。 知识点一：力 1. 概念：力是物体间的相互作用 2. 作用效果： （1）改变物体的运动状态； （2）使物体发生形变 3. 力的性质： （1）物质性：不能离开物体而 独立存在 。有力必定有施力物体和受力物体。 （2）相互性：物体间力的作用是相互的。A对B作用的同时B也对A也有作用，一个物体是受力物体的同时也是施力物体。 （3）同时性：物体间的相互作用同时产生同时消失。 （4）矢量性：力不仅有大小，而且有方向，是矢量。 4. 影响力的作用效果的因素——力的三要素：力的大小、方向和作用点 5. 如何来表示一个力？ （1）力的图示：精确表示（大小、方向、作用点） （2）力的示意图：粗略表示（方向、作用点） 6. 作力的图示步骤： （1）选取合适的标度； （2）从力的作用点沿力的方向画一条线段，线段的长短按选定的标度和力的大小确定； （3）在线段的末端加箭头表示力的方向。 注意：画同一物体受多个力的图示时，表示各力的标度应统一。 题型一：力的理解 【例1】下列关于力的说法，正确的是（　　） A．力是物体对物体的相互作用 B．力有时能脱离物体而独立存在 C．力的大小可以用天平测量 D．只有相互接触的物体间才能产生作用力 [变式1]下列关于力的说法正确的是（　　） A．力可以脱离物体而存在 B．重力就是物体对地球的吸引力 C．重力方向总是竖直向下 D．物体间相互作用时，先有作用力，后有反作用力 [变式2]关于力的概念，下列说法正确的是(    ) A．力可以离开物体而独立存在 B．只有相互接触的物体之间才会有力的作用 C．受力物体同时也一定是施力物体 D．施力物体和受力物体不一定同时存在 知识点二：重力 1. 概念：是由地球吸引而使物体受到的力。 2. 特点： （1）重力不等于地球的吸引力，它只是地球吸引力的一部分。 （2）重力的施力物体是地球 （3）重力是非接触力 （4）地面附近的物体都受重力，与物体所处的运动状态、速度大小无关。 3. 重力的大小和方向 （1）大小：G=mg（g为重力加速度） 同一物体在赤道上重力最小；在两极最大。 （2）方向：竖直向下而不是垂直向下 3. 重力的作用点——重心 （1）影响重心位置的因素：质量分布、形状。 （2）重心位置的确定：形状规则的均匀物体：几何中心；薄板型物体：悬挂法。 （3）物体的重心可以不在物体上，重心也不是物体上最重的点。 4. 四种基本相互作用 万有引力、电磁相互作用、强相互作用、弱相互作用。 题型二：重心判断问题 【例2】如图所示，把一边长为L的匀质立方体，绕bc棱翻转，当AbcD平面处于竖直位置时，它的重心位置升高了（   ） A． B． C． D．以上都不对 [变式1]如图所示，将乒乓球用双面胶粘贴于烧杯底部，往烧杯中注入一些水，用细木棍轻微拨动乒乓球，乒乓球将会从杯底上升到水面。在乒乓球从杯底上升到水面的过程中，关于由烧杯、水和乒乓球组成的系统重心位置的变化，下列选项正确的是（　　） A．升高 B．降低 C．不变 D．无法确定 [变式2]在空易拉罐中注入适量的水后，将易拉罐倾斜放置在水平桌面上，结果易拉罐“倾而不倒”，如图所示。下列说法正确的是（　　） A．未打开的满装易拉罐也可以“倾而不倒” B．易拉罐的重心位置在过易拉罐与桌面接触点的竖直线上 C．注入适量水后，易拉罐的重心位置升高了 D．若将注水后的易拉罐水平放置，质量不变，其重心位置也不变 知识点三：弹力 1. 概念：发生弹性形变的物体, 由于要恢复原状, 对跟它接触的物体会产生力的作用, 这种力称为弹力。 2. 产生条件：弹性形变、直接接触 3. 弹力的方向： （1）压力和支持力 ①面面接触：弹力垂直接触面 ②点面接触：弹力通过接触点而垂直接触面 ③点点接触：弹力通过接触点垂直于切面而指向圆心 注意：弹力方向是从施力物体指向受力物体，画在受力物体身上。 （2） 绳子的拉力（弹簧的拉力）：沿着绳子而指向绳子收缩的方向。 （3）轻杆的拉力：①可沿杆②可不沿杆，要依具体情况确定 判断弹力的有无： （1） 条件判断法：弹性形变、直接接触 （2） 假设推理法：先假设有弹力、再根据受力平衡分析 4. 胡克定律 （1）概念：在弹性限度内，弹簧的弹力大小与弹簧的伸长量（或压缩量）成正比： 其中：k——弹簧的劲度系数(其大小只跟弹簧的形状、大小、长短、钢丝的线径、材料等因素有关，与弹簧受到多大的弹力无关)，单位为N/m。 x为弹簧在拉力F作用下的伸长量或压缩量。 实验：探究弹力与弹簧伸长量的关系 （1） F-x（形变量）图象：图线的斜率表