第2章 第1讲 重力 弹力-【优化探究】2024高考物理一轮复习高考总复习配套教参（人教版多选 新教材 新高考）

第1讲　重力　弹力 授课提示：对应学生用书第21页 一、重力 1．产生：由于地球的吸引而使物体受到的力。 2．大小：与物体的质量成正比，即G＝mg。 3．方向：总是竖直向下的。 4．重心：其位置与物体的质量分布和形状有关。 5．重心位置的确定：质量分布均匀且形状规则的物体，重心在其几何中心；对于形状不规则或者质量分布不均匀的薄板，重心可用悬挂法确定。 二、形变、弹性、胡克定律 1．形变 物体在力的作用下形状或体积的变化叫形变。 2．弹性 (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)弹性限度：当形变超过一定限度时，撤去作用力后，物体不能完全恢复原来的形状，这个限度叫弹性限度。 3．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：物体相互接触且发生弹性形变。 (3)方向：弹力的方向总是与作用在物体上使物体发生形变的外力方向相反。 4．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的大小跟弹簧伸长(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，单位为N/m；k的大小由弹簧自身性质决定。 ②x是形变量，不是弹簧形变以后的长度。 授课提示：对应学生用书第21页 考点一　弹力有无及方向的判断 基础考点 1．“三法”判断弹力的有无 2．弹力方向的确定 典例1　(多选)下列各图中P、Q两球之间不存在弹力的是(所有接触面都是光滑的)(　　) [解析]　A图中两球间若有弹力，则小球Q将向右运动，所以P、Q间无弹力；B图中两球间若有弹力，则两球将向两边运动，所以P、Q间无弹力；C图中两球间若无弹力，则小球P将向下运动，所以P、Q间有弹力；D图中两球间若无弹力，则小球P将向右下方运动，所以P、Q间有弹力。故选A、B。 [答案]　AB 典例2　如图所示，一倾角为45°的斜面固定于墙角，为使一光滑的铁球静止于图示位置，需加一水平力F，且F通过球心。下列说法正确的是(　　) A．铁球一定受墙面水平向左的弹力 B．铁球可能受墙面水平向左的弹力 C．铁球一定受斜面施加的通过铁球重心的弹力 D．铁球可能受斜面施加的垂直于斜面向上的弹力 [解析]　F的大小合适时，铁球可以静止在无墙的斜面上，F增大时墙面才会对铁球有弹力，所以选项A错误，B正确；斜面必须对铁球有斜向上的弹力才能使铁球不下落，该弹力方向垂直于斜面且一定通过铁球的球心，但不一定通过铁球的重心(因为铁球的质量分布不一定均匀)，所以选项C、D错误。 [答案]　B 1.(弹力有无的判断)如图所示，一小车的表面由一光滑水平面和光滑斜面连接而成，其上放一球，球与水平面的接触点为a，与斜面的接触点为b。当小车和球一起在水平桌面上做直线运动时，下列结论正确的是(　　) A．球在a、b两点处一定都受到支持力 B．球在a点处一定受到支持力，在b点处一定不受支持力 C．球在a点处一定受到支持力，在b点处不一定受到支持力 D．球在a点处不一定受到支持力，在b点处也不一定受到支持力 解析：若球与小车一起沿水平方向做匀速运动，则球在b处不受支持力作用；若球与小车一起水平向左做匀加速运动，则球在a处受到的支持力可能为零，选项D正确。 答案：D 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(　　) 解析：选项A中小球只受重力和杆的弹力且处于静止状态，由二力平衡可得小球受到的弹力应竖直向上，所以A错误；选项B中如果左边的绳有拉力，则竖直向上的那根绳就会发生倾斜，所以左边的绳没有拉力，所以B错误；对于球与面接触的弹力方向，过接触点垂直于接触面(即在接触点与球心的连线上)，即D项中大半圆对小球的支持力FN2应是沿着过小球与圆弧接触点的半径，且指向圆心的弹力，所以D错误；球与球相接触的弹力方向，垂直于过接触点的公切面(即在两球心的连线上)，而指向受力小球A，所以C正确。 答案：C 考点二　弹力大小的分析与计算　 基础考点 1．计算弹力大小的两种方法 公式法 利用胡克定律F＝kx计算。适用于弹簧、橡皮筋等物体弹力的计算 平衡法 利用二力平衡的条件计算。例如，悬挂在竖直细绳上的物体处于静止状态，求解细绳的拉力时，可用二力平衡求得拉力的大小等于物体所受重力的大小 2.对胡克定律F＝kx的理解 (1)弹簧、橡皮筋等发生形变时必须在弹性限度内。 (2)公式中x是弹簧的形变量，即是弹簧的伸长量或压缩量，而不是弹簧的长度。 (3)弹簧的劲度系数由弹簧本身的材料、长度、粗细、匝数等因素决定。 (4)F­x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。 (5)弹力的变化量ΔF与形变量的变化量Δx也成正比，即ΔF＝kΔx。 典例3　一根轻质弹