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轮复习讲义（新教材，人教版）

第1讲　重力与弹力 一、力 1.定义:力是物体与物体间的　　　　。  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　　 　　,箭头指向表示力的　　　　,箭尾(或箭头)表示力的　　　　,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　　 　　和　　　 　,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　　　　而使物体受到的力(是万有引力的分力)。 2.大小:G=　　 　　,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:　　　　　。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　　　　　　,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　　　 　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 　　　 　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　　　　的形变。  2.定义:发生形变的物体,要　　　　,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　　　　。  (2)接触处发生　　　　。  4.方向:与施力物体恢复形变的方向　　　(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　　　时,弹力的大小跟弹簧伸长(或缩短)的长度成　　　　。  (2)表达式:F=　　　　。k是弹簧的　　　,由弹簧自身的性质决定,单位是　　　 　;x是弹簧长度的　　 　　,不是弹簧形变以后的长度。 6.对Fx图像的理解 (1)Fx图像是一条　　　　的倾斜直线(如图所示),直线的　　　　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=　　　。 [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。 考点一　弹力有无及方向的判断 1.弹力有无的判断 2.弹力方向的判断方法 (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。 [例1] [弹力有无的判断](2022·上海宝山区月考)下列对图中弹力的判断说法正确的是(　　) A.图甲中,小球随车厢一起向右做匀速直线运动,车厢左壁对小球有弹力 B.图乙中,小球被轻绳斜拉着静止在光滑的斜面上,斜面对小球有 弹力 C.图丙中,小球被a、b两轻绳悬挂着保持静止,其中a绳竖直,b绳对小球有弹力 D.图丁中,两相同球各自被长度一样的竖直轻绳拉住而静止,则两球间有弹力 三个相同的支座上分别放置三个质量和直径都相同的光滑圆球a、b、c,支点P、Q在同一水平面上,a的重心位于球心,b、c的重心位于球心的正上方和正下方,如图所示,三球皆静止。试作出三种情况下圆球受到的弹力和重力的示意图。 [例2] [弹力方向的判断] 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(　　) 考点二　弹力大小的分析与计算 计算弹力大小的三种方法 (1)公式法:利用胡克定律F=kx计算。适用于弹簧、橡皮筋等弹力的计算。 (2)平衡法:利用平衡条件计算。 (3)牛顿运动定律:利用牛顿第二定律和