第二章 第1讲 重力与弹力-【导与练】2024高考物理一轮复习高中总复习第1轮教师用书word（新教材，人教版）

高考年份 命题轨迹 考查点 1.命题难度:试题以中低档难度为主,除了与其他部分综合考查,基本不出现难度较大的题目。 2.命题频率:试题出现的频率,由高到低,依次为一般物体平衡问题,动态平衡问题,多物体平衡,实验:探究弹簧弹力与形变量的关系,实验:探究两个互成角度的力的合成规律,力的合成与分解。 3.命题情境:科技应用,生活生产,体育运动。 4.模型图示 2022 广东卷 T1(4分) 生产情境下力的平衡问题 河北卷 T7(4分) 力的动态平衡问题 湖南卷 T5(4分) 生活中的平衡问题 2021 湖南卷 T5(4分) 应用动态平衡分析力的变化问题 海南卷 T8(4分) 涉及动摩擦因数的平衡问题 浙江卷 T4(3分) 科技情境下平衡力与作用力、反作用力的理解 广东卷 T3(4分) 以曲辕犁的优势为背景的力的合成与分解问题 2020 全国Ⅲ卷 T17(6分) 以连接在同一结点的两物体为背景的力的合成与分解问题 山东卷 T8(3分) 平衡条件的应用 北京卷 T11(3分) 利用平衡研究摩擦力的变化 第1讲　重力与弹力 一、力 1.定义:力是物体与物体间的相互作用。 2.性质:力具有物质性、相互性、矢量性、独立性等特征。 3.力的图示和力的示意图 (1)力的图示 力可以用有向线段表示。有向线段的长短表示力的大小,箭头指向表示力的方向,箭尾(或箭头)表示力的作用点,这种表示力的方法,叫作力的图示。 (2)力的示意图 只画出力的作用点和方向,不准确标度力的大小,这种粗略表示力的方法,叫作力的示意图。 二、重力 1.产生:由于地球的吸引而使物体受到的力(是万有引力的分力)。 2.大小:G=mg,与物体的运动状态无关,与物体所在的纬度、高度有关。 3.方向:竖直向下。不一定和接触面垂直,也不一定指向地心。 4.重心 (1)定义:物体各部分都受重力的作用,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。 (2)重心的确定:质量分布均匀的规则物体的重心在其几何中心上(不一定在物体上);形状不规则或质量分布不均匀的薄板,重心可用悬挂法确定。 三、弹力 1.弹性形变:物体在发生形变后,撤去作用力能够恢复原状的形变。 2.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。 3.产生条件 (1)物体间相互接触。 (2)接触处发生弹性形变。 4.方向:与施力物体恢复形变的方向相同(选填“相同”或“相反”),作用在迫使物体发生形变的那个物体上。 5.胡克定律 (1)内容:在弹性限度内,弹簧发生弹性形变时,弹力的大小跟弹簧伸长(或缩短)的长度成正比。 (2)表达式:F=kx。k是弹簧的劲度系数,由弹簧自身的性质决定,单位是牛顿/米;x是弹簧长度的形变量,不是弹簧形变以后的长度。 6.对F-x图像的理解 (1)F-x图像是一条过原点的倾斜直线(如图所示),直线的斜率表示弹簧的劲度系数k。 (2)弹力的变化量ΔF与形变量的变化量Δx也成正比,即ΔF=kΔx。 [生活情境] 蹦极也叫机索跳,是近些年来新兴的一项非常刺激的户外休闲活动。跳跃者站在约40米以上(相当于10层楼)高度的桥梁、塔顶、高楼、吊车甚至热气球上,把一端固定的一根长长的橡皮绳绑在踝关节处然后两臂伸开,双腿并拢,头朝下跳下去。由于受到重力作用,绑在跳跃者踝部的橡皮绳很长,足以使跳跃者在空中享受几秒钟的“自由落体”。当人体落到离地面一定距离时,橡皮绳被拉开、绷紧、阻止人体继续下落,当到达最低点时橡皮绳再次弹起,人被拉起,随后,又落下,这样反复多次,最后静止。这就是蹦极的全过程。 1.正误辨析 (1)蹦极者受到的重力是由于地球的吸引而产生的,其大小与在地球上的位置无关。(　×　) (2)蹦极者所受重力的方向指向地心,蹦极者的重心位置不随其动作而变化。(　×　) (3)橡皮绳发生形变对蹦极者产生向上的弹力,弹力越大劲度系数越大。(　×　) (4)蹦极者第一次到达最低点时橡皮绳的弹力最大。(　√　) 2.设一次蹦极中所用的橡皮绳原长为15 m,质量为50 kg的人在下落到最低点时所受的向上的最大拉力为3 000 N,已知此人停在空中时,蹦极的橡皮绳长度为17.5 m,橡皮绳的弹力与伸长量的关系符合胡克定律(g取10 m/s2)。求: (1)橡皮绳的劲度系数; (2)该情境中,橡皮绳的最大长度。 解析:(1)人静止于空中时,橡皮绳的拉力 F1=mg=500 N, 而F1=k(L-L0), 所以橡皮绳的劲度系数 k==200 N/m。 (2)设橡皮绳拉力最大时,绳长为l, 根据胡克定律得F2=k(l-L0),则最大长度 l=+L0=