01 重力与弹力-2024年物理初升高暑假衔接领跑练 （人教版2019必修第一册）

第1节 重力与弹力 1．力的概念、图示以及力的作用效果 2．重力的概念及重心的理解 3．弹力的产生条件；弹力的方向； 4．弹簧弹力大小与形变量的关系（胡克定律）。 问题：该如何描述物体的运动呢？ 1、 物体的运动状态和运动状态的变化 1、 物体的运动状态哪个物理量来描述？ 速度 2、运动状态的变化有那几种情形？ 速度的大小发生变化 速度的方向发生变化 速度的大小和方向都发生变化 二、物体的形变 在外界的作用下，物体的形状或体积发生了变化，就说物体发生了形变。 思考与讨论下列哪种情况发生了物体的形变 1、运动员一脚将球踢出 2、运动员用头顶球 3、用手压尺子，尺子变弯 4、用手拉弹簧，弹簧变长 基础知识：力 1、定义：力是 与物体之间的相互作用。 2、作用效果： 1　 力使物体的 发生改变 2　 力是使物体产生 的原因 3、对力的理解 1　 力的物质性— 力不能离开施力物体和受力物体而独立存在 2　 力的相互性— 一个力总是联系着两个物体: 施力物体同时也是受力物体;施力物和受力物同时存在、同时作用 3　 力的矢量性— 力是矢量，既有大小，又有方向 4、 力的测量：测力计(弹簧秤) 5、 力的单位： （N） 6、 力的分类： 按性质：重力、弹力、摩擦力、电磁力、分子力 按效果：压力、支持力、拉力、浮力。 例1：关于力的说法，正确的是（    ） A．踢出去的足球向前飞行的过程中，受到踢力和重力的作用 B．力有时能脱离物体而独立存在 C．力既有大小又有方向，是矢量 D．只有相互接触的物体间才能产生作用力 变式：下列关于力的说法正确的是（　　） A．细绳对物体拉力的方向总是沿绳且指向绳收缩的方向 B．同一个物体在赤道时所受的重力比在两极时所受的重力大 C．力是物体对物体的作用，所以发生力的作用必须相互接触 D．木块放在桌上对桌面产生的压力，是由于桌面发生微小形变而产生的 例2：下列各力中按照力的性质命名的是 A．支持力 B．下滑力 C．动力 D．摩擦力 变式：关于力，下列说法中正确的是（　　） A．物体受力作用一定会发生形变 B．物体受几个力作用，运动状态一定会发生改变 C．力学中常见的力分为重力、弹力和摩擦力 D．按力的性质分，可分为拉力、支持力、压力等 问题：该如何描述一个物体所受到的力呢？ 基础知识：力的表示 1、力的三要素（ 、作用点、 ） 2、力的图示：用一根带有箭头的线段来表示，力线段是按一定比例（标度）画出的，长短表示力的大小，指向表示力的方向，箭尾（或箭头）表示力的作用点，线段所在的直线叫做力的作用线。 3、力的示意图：只在图中画出力的 ，表示物体在这个方向上受到了力 例：图1所示为重力的图示，球所受的重力大小为6N，方向竖直向下 图2所示为拉力的示意图，电线对电灯的拉力大小为6N，方向竖直向上 技巧点拨 1　 选取合适的标度； 2　 从作用点开始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画出，线段上标出刻度； 3　 在线段的末端加箭头表示力的方向。 例1：力的三要素不包括下列（　　） A．大小 B．方向 C．作用效果 D．作用点 变式：如图表示小车所受外力F的图示，则对小车的运动，作用效果相同的是（　　） A．F1和F2 B．F1和F4 C．F1和F3、F4 D．都不相同 例2：一个足球静止在草地上，所受重力的图示如图，下列说法正确的是（　　） A．足球重力的作用点在重心上，表示其他部分不受重力 B．足球重力的方向垂直草地向下 C．根据力的图示可读得足球重力的大小为5N D．力的图示中标度是唯一的，必须是2.5N 变式：一个重力为15 N的物体沿斜面下滑，下列选项中所作出的关于该物体所受重力的图示，其中正确的是（　　） A．  B．  C．   D．   基础知识：重力 1、 定义：由于 的吸引而使物体受到的力 2、 大小：可由弹簧秤测定 G = mɡ ɡ = 9.8m/s2 3、 单位：牛顿（N） 4、 方向： 5、 重力的施力物体是地球。 易错提醒：竖直向下是沿铅垂线的方向，不能说成“垂直向下”或者“指向地心”，只有在南北两极和赤道时，重力的方向才会“指向地心”。 例1：关于重力，下列说法正确的是（　　） A．重力没有施力物体 B．在空中飞行的物体不受到重力作用 C．重力的方向总是竖直向下 D．重力的方向总是垂直于接触面向下的 变式：关于重力，下列说法中正确的是（　　） A．只有静止的物体才受到重力 B．只有在空中运动的物体才受到重力 C．在空中运动的物体离开了地球，它不受重力 D．在地球上的任何物体均受重力，与物体和地球是否接触无关 例2：关于地球对物体的重力，以下说法正确的是（　　） A．重力就是万有引力 B．重力的作用点在重心上，物体的其它部分不受重力的作用 C．同一个物体在地球上不同的地区所受的重力都相同 D．物体所受重力的大小为，方向竖直向下 变式：在星球表面物体受到的重力大小可以用公式G＝mg表示，地球和火星的g值如图所示。同一个物体从地球表面移至火星表面时（　　） A．质量变大 B．质量变小 C．重力变小 基础知识：重心 1、定义：一个物体的各部分都要受到重力的作用，从效果上看，我们可以认为各部分受到的重力集中作用于一点，这一点叫做物体的重心. 2、重心位置的决定因素：①物体的 ②物体内 的分布 3、重心的确定 ①形状规则、质量分布均匀的物体，重心在其几何中心处。如篮球的重心在球心 ②对于形状不规则的物体，可以应用二力平衡知识确定其重心位置，如可用悬挂法确定薄板的重心 例1：如图，小明在秋季运动会上参加了立定跳远比赛。比赛过程中，关于小明重心的变化，下列说法正确的是（    ） A．重心保持不变 B．重心先升高后降低 C．重心与其体形的变化无关 D．重心始终是身体上最重的点 变式：如图所示，一探究小组欲通过悬挂法确定一边长为a、质量分布不均匀的正方形薄板ABCD的重心位置。悬挂点A时，BC边中点E恰好在点A正下方；悬挂AD边中点F时，点B恰好在点F正下方。则薄板的重心到AB边的距离是（　　） A． B． C． D． 基础知识：弹力 1、 定义：发生 的物体由于要恢复原状，对跟它接触的物体有力的作用，这种力叫做弹力。 2、 产生的条件：①两物体要直接接触 ②要发生弹性形变 3、 方向：弹力的方向总是与 的方向相同。常见弹力的方向如下表： 类型 方向 图例 接 触 方 式 面与面 垂直于公共接触面 点与面 过点且垂直与接触面 点与点 垂直于公切面，即沿圆弧面对应的半径方向 轻绳（只能提供拉力） 轻绳弹力沿绳指向绳收缩的方向 轻质弹簧 弹簧的弹力沿弹簧的轴线，指向弹簧恢复原长的方向 轻杆（杆上的力可以是拉力或支持力） 轻杆的弹力可沿杆、可不沿杆 例1：如图所示，一小球用两绳挂于天花板上，球静止，绳1倾斜，绳2恰好竖直，则关于小球受弹力个数正确的是（　　） A．1个 B．2个 C．3个 D．4个 变式：图中的A、B、C和D球均为光滑球，E球是一足球，一学生将足球踢向斜台，下列说法正确的是（    ） A．A球和斜面之间可能有弹力作用 B．B球和与C球间一定有弹力作用 C．倾斜的细绳对D球可能有拉力作用 D．E球（足球）与斜台作用时斜台给足球的弹方向先沿的方向后沿的方向 例2：下列物体均处于静止状态，其中B、C中接触面光滑，则图中所画弹力方向正确的是（　　） A．B．C． D． 变式：下列各实例中力的方向描述正确的是（　　） A．甲图中，由于书的形变，对桌面产生向上的弹力 B．乙图中，篮球与地面作用时，地面对篮球的弹力如图中1所示 C．丙图中，碗对筷子的弹力沿筷子斜向上，如图中箭头所示 D．丁图中，绳的拉力沿着绳而指向绳拉伸的方向 基础知识：胡克定律 1、定义：在 ，弹簧发生弹性形变时，弹力的大小F跟弹簧伸长（或缩短）的长度x成正比 2、表达式： 其中F表示弹簧的弹力，单位N；k表示劲度系数，单位N/m；x表示弹簧的形变量，单位m 3、对 的理解 ( 1 ) x是弹簧的形变量，即弹簧的伸长量或压缩量。 ( 2 ) k为弹簧的劲度系数， ，由弹簧自身的长度、粗细、材料等因素决定，与弹力F的大小和形变量x无关。 4、 弹簧的F-x图像理解 ( 1 ) F-x图像是一条过原点的倾斜直线(如图所示)，直线的 表示弹簧的劲度系数k ( 2 )推论式△F = k△x：由F-x图像可知，弹簧弹力的变化量△F与对应形变△x量的变化量△x也成正比。 例1：如图所示，轻弹簧一端固定，另一端在F＝5N的拉力作用下，弹簧伸长了2cm（在弹性限度内），则该弹簧的劲度系数k等于（　　） A．250N/m B．10N/m C．250N D．10N 变式：如图所示，重为6N的物体挂在轻质弹簧的下端时，弹簧伸长了0.03m。现换用另一个重为12N的物体挂在弹簧的下端（形变仍在弹性限度内），这时弹簧的伸长量、劲度系数分别是（　　） A．0.03m、100N/m B．0.04m、200N/m C．0.05m、100N/m D．0.06m、200N/m 例2：一轻质弹簧的长度和弹力大小的关系如图所示，根据图像判断，下列结论正确的是（　　） A．弹簧的劲度系数为1N/m B．弹簧的劲度系数为100N/m C．弹簧的原长为8cm D．弹簧伸长0.2m时，弹力的大小为4N 变式：一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长的关系”实验中，使用两条不同的轻质弹簧a和b，得到弹力与弹簧长度的图像如图所示。下列表述正确的是（　　） A．a的原长比b的长 B．a的劲度系数比b的大 C．a的劲度系数比b的小 D．弹力与弹簧的伸长量成反比 1．判断正误：（1）自由下落的物体所受重力为零。( ) （2）重力的方向不一定指向地心。( ) （3）弹力一定产生在相互接触的物体之间。( ) （4）相互接触的物体间一定有弹力。( ) （5）F = kx中“x”表示弹簧形变后的长度。( ) （6）弹簧的形变量越大，劲度系数越大。( ) （7）弹簧的劲度系数由弹簧自身性质决定。( ) （8）胡克定律是英国科学家胡克发现的。( ) 2．下列各力中按照力的效果命名的是（　　） A．支持力 B．电场力 C．分子力 D．摩擦力 3．人站在地板上，会受到地板对人的弹力，这个弹力产生的直接原因是（　　） A．鞋子的形变 B．地板的形变 C．鞋子和地板共同形变 D．人受到重力 4．下列图中力F的方向表示正确的是（　　） A．斜面对物体的支持力F B．轻绳对物体的拉力F C．拉伸状态下的弹簧对物体的作用力F D．水平面对物体的支持力F 5．关于如图所示的两个力和，下列说法正确的是（　　） A．，因为表示两个力的线段一样长 B．，因为表示的标度大 C．，因为只有两个标度的长度，而有三个标度的长度 D．无法比较和的大小，因为两个力的标度的大小未知 6．如图所示，弹簧测力计和细线的重力及一切摩擦不计，重物的重力G＝2N，则弹簧测力计A和B的示数分别为（　　） A．2 N，0 N B．0 N，2 N C．2 N，4 N D．2 N，2 N 7．在“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中，使用两条不同的轻质弹簧a和b，得到弹簧弹力与弹簧长度的图像如图所示。下列表述正确的是（    ） A．由于a、b图像都不过坐标原点，表明弹力与形变量的关系不遵守胡克定律 B．测得的弹力与弹簧的长度成正比 C．a的劲度系数比b的小 D．a的劲度系数比b的大 8．如图所示的装置中，三个相同的轻弹簧在未受力状态下的原长相等，小球的质量均相同，弹簧和细线的质量均不计，一切摩擦忽略不计。平衡时各弹簧的长度分别为L1、L2、L3，弹簧在弹性限度内，其大小关系是（　　） A． B． C． D． 9．如图所示，歼-20战机是中国研制出的第五代隐身重型歼击机。它具有隐身性、高机动性以及先进的航电系统。关于歼-20战机的重力，下列说法正确的是（　 ） A．战机受到的重力指向地心 B．战机受重力作用，但它对地球没有引力 C．战机受到的重力的施力物体是地球 D．战机匀速飞行时，它不受重力作用 10．如图所示，光滑水平面上放置一轻质弹簧。当在弹簧两端施加大小均为20N的拉力时，弹簧的长度为30cm；当在弹簧两端施加大小均为10N的压力时，弹簧的长度为15cm。弹簧均处于弹性限度内，则该弹簧的劲度系数为（　　） A．66.7N/m B．200N/m C．300N/m D．400N/m 11．（多选）下列关于弹力的几种说法，其中正确的是（    ） A．两物体接触一定产生弹力 B．只要有弹力产生，施力物体一定发生了形变 C．静止在水平面上的物体的重力就是它对水平面的压力 D．静止在水平面上的物体受到向上的弹力是因为水平面发生了形变 12．（多选）在下列图中，a、b表面均光滑，且a、b均处于静止状态，天花板和地面均水平。a、b间一定有弹力的是（　　） A． B． C． D． 13．（多选）如图所示，两辆车在以相同的速度做匀速运动，根据图中所给信息和所学知识你可以得出的结论是（    ） A．物体各部分都受重力作用，认为物体各部分所受重力集中于一点，即重心 B．重力的方向总是垂直向下 C．物体重心的位置与物体形状和质量分布有关 D．用重心代替重力的作用点运用了理想模型法 14．（多选）如图所示，a、b为两根相连的轻质弹簧，原长分别为，，劲度系数分别为，，在下端挂一重12N的物体G，平衡时（　　） A．弹簧a下端受的拉力为，b下端受的拉力为 B．弹簧a下端受的拉力为，b下端受的拉力为 C．弹簧a的长度变为，b的长度变为 D．弹簧a的长度变为，b的长度变为 15．某同学用如图甲所示装置做“探究弹簧的弹力与伸长量之间的关系”实验。 （1）安装实验装置时，刻度尺竖直放置，刻度尺的零刻度应与弹簧的上端对齐；不挂钩码时指针所指刻度尺的刻度值记为。 （2）悬挂钩码并改变钩码的个数，每次悬挂钩码的重力作为弹簧的弹力F，对应的指针所指的刻度值记为L，则弹簧的伸长量 （用、L表示），根据记录的多组数据F及x，在直角坐标系中描点作出的F-x图像如图乙所示，根据图像求得弹簧的劲度系数为 N/m（结果保留3位有效数字）。 （3）继续增加悬挂钩码的个数，根据测得的数据继续描点作F-x图像，发现图像出现了弯曲，原因是 。 16．（1）请画出A球的重力的图示（如图重为15N的A球处于静止状态）    （2）画出斜面上B木块的受力示意图 17．一根弹簧的伸长（Δl）和所受的外力（F）之间的关系如图所示，弹簧原长l0为50cm，试就图像回答： （1）若要使弹簧伸长到60cm，需要多大拉力？ （2）如果用900N的拉力（仍在弹性限度内），弹簧长度变为多少？ 18．某轻质弹簧，上端挂在铁架台上，长度是40mm，在下面挂一个重5N的物体，弹簧的长度变为48mm（不超过弹性限度）。求： （1）弹簧的劲度系数。 （2）如果弹簧弹力大小等于2N，弹簧的形变量是多少？   （3）将两个完全一样的轻质弹簧串联在一起，做成一个新弹簧。请分析说明，新弹簧的劲度系数跟原来的每一个弹簧的劲度系数相比是变大了还是变小了？ 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第1节 重力与弹力 1．力的概念、图示以及力的作用效果 2．重力的概念及重心的理解 3．弹力的产生条件；弹力的方向； 4．弹簧弹力大小与形变量的关系（胡克定律）。 问题：该如何描述物体的运动呢？ 1、 物体的运动状态和运动状态的变化 1、 物体的运动状态哪个物理量来描述？ 速度 2、运动状态的变化有那几种情形？ 速度的大小发生变化 速度的方向发生变化 速度的大小和方向都发生变化 二、物体的形变 在外界的作用下，物体的形状或体积发生了变化，就说物体发生了形变。 思考与讨论下列哪种情况发生了物体的形变 1、运动员一脚将球踢出 2、运动员用头顶球 3、用手压尺子，尺子变弯 4、用手拉弹簧，弹簧变长 基础知识：力 1、定义：力是物体与物体之间的相互作用。 2、作用效果： 1　 力使物体的运动状态发生改变 2　 力是使物体产生形变的原因 3、对力的理解 1　 力的物质性— 力不能离开施力物体和受力物体而独立存在 2　 力的相互性— 一个力总是联系着两个物体: 施力物体同时也是受力物体;施力物和受力物同时存在、同时作用 3　 力的矢量性— 力是矢量，既有大小，又有方向 4、 力的测量：测力计(弹簧秤) 5、 力的单位：牛顿（N） 6、 力的分类： 按性质：重力、弹力、摩擦力、电磁力、分子力 按效果：压力、支持力、拉力、浮力。 例1：关于力的说法，正确的是（    ） A．踢出去的足球向前飞行的过程中，受到踢力和重力的作用 B．力有时能脱离物体而独立存在 C．力既有大小又有方向，是矢量 D．只有相互接触的物体间才能产生作用力 【答案】C 【详解】A．踢出去的足球向前飞行的过程中，只受到重力的作用，选项A错误； B．力不可能脱离物体而独立存在，选项B错误； C．力既有大小又有方向，是矢量，选项C正确； D．两物体不相互接触也可能产生作用力，例如两磁铁之间的作用，选项D错误。 故选C。 变式：下列关于力的说法正确的是（　　） A．细绳对物体拉力的方向总是沿绳且指向绳收缩的方向 B．同一个物体在赤道时所受的重力比在两极时所受的重力大 C．力是物体对物体的作用，所以发生力的作用必须相互接触 D．木块放在桌上对桌面产生的压力，是由于桌面发生微小形变而产生的 【答案】A 【详解】A．细绳对物体拉力的方向总是沿绳且指向绳收缩的方向，故A正确； B．赤道处的重力加速度比两极处的重力加速度小，同一个物体在赤道时所受的重力比在两极时所受的重力小，故B错误； C．发生力的作用不一定相互接触，如万有引力，故C错误； D．木块放在桌上对桌面产生的压力，是由于木块发生微小形变而产生的，故D错误。 故选A。 例2：下列各力中按照力的性质命名的是 A．支持力 B．下滑力 C．动力 D．摩擦力 【答案】D 【详解】下滑力、动力、支持力都是从力的作用效果角度命名的，摩擦力是从力的性质角度命名的，故ABC错误、D正确． 故选D． 变式：关于力，下列说法中正确的是（　　） A．物体受力作用一定会发生形变 B．物体受几个力作用，运动状态一定会发生改变 C．力学中常见的力分为重力、弹力和摩擦力 D．按力的性质分，可分为拉力、支持力、压力等 【答案】C 【详解】A．力的作用效果为改变运动状态或形变，则物体受力作用不一定会发生形变，故A错误； B．物体受几个力作用，若合力为零，运动状态不会改变，故B错误； C．力学中常见的力有重力、弹力、摩擦力；故C正确； D．拉力、支持力及压力为按效果分类的力，故D错误。 故选C。 问题：该如何描述一个物体所受到的力呢？ 基础知识：力的表示 1、力的三要素（大小、作用点、方向） 2、力的图示：用一根带有箭头的线段来表示，力线段是按一定比例（标度）画出的，长短表示力的大小，指向表示力的方向，箭尾（或箭头）表示力的作用点，线段所在的直线叫做力的作用线。 3、力的示意图：只在图中画出力的作用点和方向，表示物体在这个方向上受到了力 例：图1所示为重力的图示，球所受的重力大小为6N，方向竖直向下 图2所示为拉力的示意图，电线对电灯的拉力大小为6N，方向竖直向上 技巧点拨 1　 选取合适的标度； 2　 从作用点开始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画出，线段上标出刻度； 3　 在线段的末端加箭头表示力的方向。 例1：力的三要素不包括下列（　　） A．大小 B．方向 C．作用效果 D．作用点 【答案】C 【详解】力的三要素包括力的大小、方向和作用点，不包括力的作用效果。 故选C。 变式：如图表示小车所受外力F的图示，则对小车的运动，作用效果相同的是（　　） A．F1和F2 B．F1和F4 C．F1和F3、F4 D．都不相同 【答案】B 【详解】由于F1和F4的大小、方向均相同，都使物体受到向右的作用力。而F2比F1（F4）小，F3的方向与F1（F4）的方向不同，故F1和F4的作用效果相同。故ACD错误，B正确。 故选B。 例2：一个足球静止在草地上，所受重力的图示如图，下列说法正确的是（　　） A．足球重力的作用点在重心上，表示其他部分不受重力 B．足球重力的方向垂直草地向下 C．根据力的图示可读得足球重力的大小为5N D．力的图示中标度是唯一的，必须是2.5N 【答案】C 【详解】A．足球重力的作用点在重心上，但是其他部分也受重力，选项A错误； B．足球重力的方向竖直向下，选项B错误； C．根据力的图示可读得足球重力的大小为5N，选项C正确； D．力的图示中标度不是唯一的，不一定是2.5N，选项D错误。 故选C。 变式：一个重力为15 N的物体沿斜面下滑，下列选项中所作出的关于该物体所受重力的图示，其中正确的是（　　） A．  B．  C．   D．   【答案】A 【详解】力的图示能够详细的表示力的三要素，大小、方向、作用点，重力的方向竖直向下，大小为，单位长度表示。 故选A。 基础知识：重力 1、 定义：由于地球的吸引而使物体受到的力 2、 大小：可由弹簧秤测定 G = mɡ ɡ = 9.8m/s2 3、 单位：牛顿（N） 4、 方向：竖直向下 5、 重力的施力物体是地球。 易错提醒：竖直向下是沿铅垂线的方向，不能说成“垂直向下”或者“指向地心”，只有在南北两极和赤道时，重力的方向才会“指向地心”。 例1：关于重力，下列说法正确的是（　　） A．重力没有施力物体 B．在空中飞行的物体不受到重力作用 C．重力的方向总是竖直向下 D．重力的方向总是垂直于接触面向下的 【答案】C 【详解】A．重力的施力物体是地球，选项A错误； B．在空中飞行的物体也受到重力作用，选项B错误； CD．重力的方向总是竖直向下，不一定垂直于接触面向下，选项C正确，D错误。 故选C。 变式：关于重力，下列说法中正确的是（　　） A．只有静止的物体才受到重力 B．只有在空中运动的物体才受到重力 C．在空中运动的物体离开了地球，它不受重力 D．在地球上的任何物体均受重力，与物体和地球是否接触无关 【答案】D 【详解】在地球上的任何物体均受重力，与物体和地球是否接触无关，与物体的运动状态无关。 故选D。 例2：关于地球对物体的重力，以下说法正确的是（　　） A．重力就是万有引力 B．重力的作用点在重心上，物体的其它部分不受重力的作用 C．同一个物体在地球上不同的地区所受的重力都相同 D．物体所受重力的大小为，方向竖直向下 【答案】D 【详解】A．重力是由于地球的吸引而使物体受到的力，但重力不是地球对物体的吸引力即万有引力，而是吸引力的一个分量，重力的方向是竖直向下的，故A错误； B．重心是重力的等效作用点，不是只有重心才受重力，故B错误； C．同一个物体在地球上不同的地区所受的重力可能不相同，因为不同地区的重力加速度可能不同，故C错误； D．物体所受重力的大小为，方向竖直向下，故D正确。 故选D。 变式：在星球表面物体受到的重力大小可以用公式G＝mg表示，地球和火星的g值如图所示。同一个物体从地球表面移至火星表面时（　　） A．质量变大 B．质量变小 C．重力变小 【答案】C 【详解】AB．质量与物体所处的位置无关，故物体移到火星表面后质量不变，故AB错误； C．由图可知火星表面的重力加速度小于地球表面，根据 同一个物体从地球表面移至火星表面时质量不变，得火星表面物体受到的重力变小，故C正确。 故选C。 基础知识：重心 1、定义：一个物体的各部分都要受到重力的作用，从效果上看，我们可以认为各部分受到的重力集中作用于一点，这一点叫做物体的重心. 2、重心位置的决定因素：①物体的形状 ②物体内质量的分布 3、重心的确定 ①形状规则、质量分布均匀的物体，重心在其几何中心处。如篮球的重心在球心 ②对于形状不规则的物体，可以应用二力平衡知识确定其重心位置，如可用悬挂法确定薄板的重心 例1：如图，小明在秋季运动会上参加了立定跳远比赛。比赛过程中，关于小明重心的变化，下列说法正确的是（    ） A．重心保持不变 B．重心先升高后降低 C．重心与其体形的变化无关 D．重心始终是身体上最重的点 【答案】B 【详解】重心是物体所受重力的等效作用点，与物体的形状及其质量分布均有关系。在立定跳远中，小明的重心先升高后降低，重心在身体上的位置也会随动作的改变而变化，B项正确。 故选B。 变式：如图所示，一探究小组欲通过悬挂法确定一边长为a、质量分布不均匀的正方形薄板ABCD的重心位置。悬挂点A时，BC边中点E恰好在点A正下方；悬挂AD边中点F时，点B恰好在点F正下方。则薄板的重心到AB边的距离是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】根据题意可知，和的交点是薄板的重心，如图所示 由几何关系可知，薄板的重心到AB边的距离是 故选C。 基础知识：弹力 1、 定义：发生弹性形变的物体由于要恢复原状，对跟它接触的物体有力的作用，这种力叫做弹力。 2、 产生的条件：①两物体要直接接触 ②要发生弹性形变 3、 方向：弹力的方向总是与施力物体恢复原状的方向相同。常见弹力的方向如下表： 类型 方向 图例 接 触 方 式 面与面 垂直于公共接触面 点与面 过点且垂直与接触面 点与点 垂直于公切面，即沿圆弧面对应的半径方向 轻绳（只能提供拉力） 轻绳弹力沿绳指向绳收缩的方向 轻质弹簧 弹簧的弹力沿弹簧的轴线，指向弹簧恢复原长的方向 轻杆（杆上的力可以是拉力或支持力） 轻杆的弹力可沿杆、可不沿杆 例1：如图所示，一小球用两绳挂于天花板上，球静止，绳1倾斜，绳2恰好竖直，则关于小球受弹力个数正确的是（　　） A．1个 B．2个 C．3个 D．4个 【答案】A 【详解】假设绳1对球有弹力，则该作用力的方向沿绳斜向左上方，另外，球在竖直方向上还受重力和绳2的拉力，在这三个力的作用下球不可能保持平衡而静止，所以绳1不可能对球有拉力作用。故选A。 变式：图中的A、B、C和D球均为光滑球，E球是一足球，一学生将足球踢向斜台，下列说法正确的是（    ） A．A球和斜面之间可能有弹力作用 B．B球和与C球间一定有弹力作用 C．倾斜的细绳对D球可能有拉力作用 D．E球（足球）与斜台作用时斜台给足球的弹方向先沿的方向后沿的方向 【答案】B 【详解】A．假设A与斜面有弹力，则水平方向合力不为0，则小球不平衡，假设错误，因此A球和斜面之间没有弹力作用，A错误； B．由平衡条件可知，B球和与C球间有弹力作用，B正确； C．假设倾斜的细绳有拉力，则水平方向合力不为0，不平衡，因此假设错误，故倾斜细绳对D球没有拉力作用，C错误； D．E球（足球）与斜台作用时斜台给足球的弹力方向总是垂直于接触面，故E球（足球）与斜台作用时斜台给足球的弹力方向垂直斜台向左上方方向，D错误。 故选B。 例2：下列物体均处于静止状态，其中B、C中接触面光滑，则图中所画弹力方向正确的是（　　） A．B．C． D． 【答案】D 【详解】A．根据平衡可知，杆的弹力方向与小球重力方向相反，竖直向上，A错误； B．斜面与球接触但无挤压，所以斜面对球无弹力，B错误； C．斜面对球弹力若有弹力，则小球不可能处于静止状态，所以斜面对小球弹力为0，C错误； D．绳上弹力沿绳，地面对杆弹力垂直于地面向上，D正确。 故选D。 变式：下列各实例中力的方向描述正确的是（　　） A．甲图中，由于书的形变，对桌面产生向上的弹力 B．乙图中，篮球与地面作用时，地面对篮球的弹力如图中1所示 C．丙图中，碗对筷子的弹力沿筷子斜向上，如图中箭头所示 D．丁图中，绳的拉力沿着绳而指向绳拉伸的方向 【答案】B 【详解】A．甲图中，由于书的形变，对桌面产生向下的弹力，选项A错误； B．乙图中，篮球与地面作用时，地面对篮球的弹力竖直向上，如图中1所示，选项B正确； C．丙图中，碗对筷子的弹力应该垂直于接触点的切线指向碗所在圆的圆心，选项C错误； D．丁图中，绳的拉力沿着绳而指向绳收缩的方向，选项D错误。 故选B。 基础知识：胡克定律 1、定义：在弹性限度内，弹簧发生弹性形变时，弹力的大小F跟弹簧伸长（或缩短）的长度x成正比 2、表达式： 其中F表示弹簧的弹力，单位N；k表示劲度系数，单位N/m；x表示弹簧的形变量，单位m 3、对 的理解 ( 1 ) x是弹簧的形变量，即弹簧的伸长量或压缩量。 ( 2 ) k为弹簧的劲度系数，反映弹簧本身的属性，由弹簧自身的长度、粗细、材料等因素决定，与弹力F的大小和形变量x无关。 4、 弹簧的F-x图像理解 ( 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 )推论式△F = k△x：由F-x图像可知，弹簧弹力的变化量△F与对应形变△x量的变化量△x也成正比。 例1：如图所示，轻弹簧一端固定，另一端在F＝5N的拉力作用下，弹簧伸长了2cm（在弹性限度内），则该弹簧的劲度系数k等于（　　） A．250N/m B．10N/m C．250N D．10N 【答案】A 【详解】根据题意可知，弹簧伸长量为 由胡克定律 解得 故选A。 变式：如图所示，重为6N的物体挂在轻质弹簧的下端时，弹簧伸长了0.03m。现换用另一个重为12N的物体挂在弹簧的下端（形变仍在弹性限度内），这时弹簧的伸长量、劲度系数分别是（　　） A．0.03m、100N/m B．0.04m、200N/m C．0.05m、100N/m D．0.06m、200N/m 【答案】D 【详解】根据胡克定律F=kx可得，弹簧的劲度系数为 重为12N的物体挂在弹簧的下端弹簧的伸长量 故选D。 例2：一轻质弹簧的长度和弹力大小的关系如图所示，根据图像判断，下列结论正确的是（　　） A．弹簧的劲度系数为1N/m B．弹簧的劲度系数为100N/m C．弹簧的原长为8cm D．弹簧伸长0.2m时，弹力的大小为4N 【答案】B 【详解】C．弹簧处于原长时，弹簧的弹力应为零，由图像可知弹簧原长为6cm，故C错误； AB．由题中图像可知，当弹簧拉长2cm时，弹力为2N，根据胡克定律可得弹簧的劲度系数为 故A错误，B正确； D．弹簧伸长0.2m时，根据胡克定律可得此时的弹力大小为 故D错误。 故选B。 变式：一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长的关系”实验中，使用两条不同的轻质弹簧a和b，得到弹力与弹簧长度的图像如图所示。下列表述正确的是（　　） A．a的原长比b的长 B．a的劲度系数比b的大 C．a的劲度系数比b的小 D．弹力与弹簧的伸长量成反比 【答案】C 【详解】A．弹簧的弹力满足胡克定律，即 图像的横截距表示弹簧的原长，由图像知b的原长比a的长，故A错误； BC．图像的斜率表示弹簧的劲度系数k，由图像知a的劲度系数比b的小，故B错误，C正确； D．由胡克定律知，弹簧弹力与弹簧的形变量成正比，故D错误。 故选C。 1．判断正误：（1）自由下落的物体所受重力为零。( ) （2）重力的方向不一定指向地心。( ) （3）弹力一定产生在相互接触的物体之间。( ) （4）相互接触的物体间一定有弹力。( ) （5）F = kx中“x”表示弹簧形变后的长度。( ) （6）弹簧的形变量越大，劲度系数越大。( ) （7）弹簧的劲度系数由弹簧自身性质决定。( ) （8）胡克定律是英国科学家胡克发现的。( ) 【答案】 错误 正确 正确 错误 错误 错误 正确 正确 【详解】（1）[1]重力是由于地球的吸引而使物体受到的力，自由下落的物体受到的重力并没有变化，（1）错误。 （2）[2]重力方向竖直向下，只有在赤道或南北两极，重力方向指向地心，其它位置重力方向不指向地心，（2）正确。 （3）[3]弹力一定产生在相互接触的物体之间，（3）正确。 （4）[4]只有相互接触且发生弹性形变的物体间才有弹力的作用，（4）错误。 （5）[5]F = kx中“x”表示弹簧的形变量，（5）错误。 （6）[6]弹簧的劲度系数与弹簧的粗细、材料有关，与弹簧伸长量无关，（6）错误。 （7）[7]弹簧的劲度系数与弹簧的粗细、材料有关，（7）正确。 （8）[8]胡克定律是英国科学家胡克发现的，（8）正确。 2．下列各力中按照力的效果命名的是（　　） A．支持力 B．电场力 C．分子力 D．摩擦力 【答案】A 【详解】A.支持力是按照力的效果命名的，支持力实际上是物体之间的弹力，故A正确． BCD.电场力、分子力摩擦力都是按照力的性质命名的，故BCD错误。 故选A。 3．人站在地板上，会受到地板对人的弹力，这个弹力产生的直接原因是（　　） A．鞋子的形变 B．地板的形变 C．鞋子和地板共同形变 D．人受到重力 【答案】B 【详解】人站在地板上，会受到地板对人向上的弹力，这个弹力产生的直接原因是地板发生了形变，由于地板发生了形变，地板对与之接触的鞋子产生弹力作用。 故选B。 4．下列图中力F的方向表示正确的是（　　） A．斜面对物体的支持力F B．轻绳对物体的拉力F C．拉伸状态下的弹簧对物体的作用力F D．水平面对物体的支持力F 【答案】B 【详解】A．斜面对物体的支持力F应该垂直于接触面向上的，故A错误； B．轻绳对物体的拉力F沿着绳子收缩的方向，故B正确； C．拉伸状态下的弹簧对物体的作用力F应该沿着弹簧收缩的方向，故C错误； D．水平面对物体的支持力F应垂直于水平面向上，故D错误； 故选B。 5．关于如图所示的两个力和，下列说法正确的是（　　） A．，因为表示两个力的线段一样长 B．，因为表示的标度大 C．，因为只有两个标度的长度，而有三个标度的长度 D．无法比较和的大小，因为两个力的标度的大小未知 【答案】D 【详解】无法比较和的大小，因为两个力的标度的大小未知。 故选D。 6．如图所示，弹簧测力计和细线的重力及一切摩擦不计，重物的重力G＝2N，则弹簧测力计A和B的示数分别为（　　） A．2 N，0 N B．0 N，2 N C．2 N，4 N D．2 N，2 N 【答案】D 【详解】对A，由重物平衡得到，弹簧的拉力大小 则弹簧测力计A的读数为2N；对B，由左侧重物（或右侧重物）平衡得到，弹簧的拉力大小 则弹簧测力计B的读数也为2N。 故选D。 7．在“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中，使用两条不同的轻质弹簧a和b，得到弹簧弹力与弹簧长度的图像如图所示。下列表述正确的是（    ） A．由于a、b图像都不过坐标原点，表明弹力与形变量的关系不遵守胡克定律 B．测得的弹力与弹簧的长度成正比 C．a的劲度系数比b的小 D．a的劲度系数比b的大 【答案】D 【详解】A．根据 虽然a、b图像都不过坐标原点，也表明弹力与形变量的关系遵守胡克定律，选项A错误； B．测得的弹力与弹簧的形变量成正比，选项B错误； CD．根据 图像的斜率等于弹簧的劲度系数，可知 a的劲度系数比b的大，选项C错误，D正确。 故选D。 8．如图所示的装置中，三个相同的轻弹簧在未受力状态下的原长相等，小球的质量均相同，弹簧和细线的质量均不计，一切摩擦忽略不计。平衡时各弹簧的长度分别为L1、L2、L3，弹簧在弹性限度内，其大小关系是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】由于小球的质量相等，故三种情况下小球对弹簧产生的拉力相等，由胡克定律 可知，各弹簧的形变量相等，由于原长相等，故平衡时各弹簧的长度都相等。 故选A。 9．如图所示，歼-20战机是中国研制出的第五代隐身重型歼击机。它具有隐身性、高机动性以及先进的航电系统。关于歼-20战机的重力，下列说法正确的是（　 ） A．战机受到的重力指向地心 B．战机受重力作用，但它对地球没有引力 C．战机受到的重力的施力物体是地球 D．战机匀速飞行时，它不受重力作用 【答案】C 【详解】A．重力的方向竖直向下，但不一定指向地心，A错误； B．由于地球对战机的吸引而产生重力，同时战机对地球也产生引力，B错误； C．任何力都有施力物体，重力的施力物体是地球，C正确； D．地球附近的任何物体都受重力作用，与运动状态无关，D错误。 故选C。 10．如图所示，光滑水平面上放置一轻质弹簧。当在弹簧两端施加大小均为20N的拉力时，弹簧的长度为30cm；当在弹簧两端施加大小均为10N的压力时，弹簧的长度为15cm。弹簧均处于弹性限度内，则该弹簧的劲度系数为（　　） A．66.7N/m B．200N/m C．300N/m D．400N/m 【答案】B 【详解】令弹簧原长为，当在弹簧两端施加大小均为20N的拉力时，根据胡克定律有 当在弹簧两端施加大小均为10N的压力时，根据胡克定律有 结合题中数据解得 k=200N/m 故选B。 11．（多选）下列关于弹力的几种说法，其中正确的是（    ） A．两物体接触一定产生弹力 B．只要有弹力产生，施力物体一定发生了形变 C．静止在水平面上的物体的重力就是它对水平面的压力 D．静止在水平面上的物体受到向上的弹力是因为水平面发生了形变 【答案】BD 【详解】A．要产生弹力，两物体间除了相互接触还必须产生挤压，故A错误； B．物体受到弹力的作用是因为施力物体发生了弹性形变，因此只要有弹力产生，施力物体一定发生了形变，故B正确； C．重力是由于地球的吸引而产生的，而弹力是由于物体的形变而产生的，重力与弹力是两种不同性质的力，故C错误； D．静止在水平面上的物体受到向上的弹力是因为水平面发生了形变，故D正确。 故选BD。 12．（多选）在下列图中，a、b表面均光滑，且a、b均处于静止状态，天花板和地面均水平。a、b间一定有弹力的是（　　） A． B． C． D． 【答案】BC 【详解】A．图A中a、b无相互挤压，没有发生形变，a、b间无弹力，故A错误； B．图B中细绳偏离竖直方向，则a、b相互挤压，a、b间有弹力，故B正确； C．图C中a、b间有弹力，且弹力方向垂直于a、b的接触面，故C正确； D．图D中假设a、b间有弹力，b对a的弹力垂直于斜面斜向上，a球不可能静止，则a、b间无弹力，故D错误。 故选BC。 13．（多选）如图所示，两辆车在以相同的速度做匀速运动，根据图中所给信息和所学知识你可以得出的结论是（    ） A．物体各部分都受重力作用，认为物体各部分所受重力集中于一点，即重心 B．重力的方向总是垂直向下 C．物体重心的位置与物体形状和质量分布有关 D．用重心代替重力的作用点运用了理想模型法 【答案】AC 【详解】A．物体各部分都受重力作用，认为物体各部分所受重力集中于一点，即重心，选项A正确； B．重力的方向总是竖直向下，选项B错误； C．物体重心的位置与物体形状和质量分布有关，选项C正确； D．用重心代替重力的作用点运用了等效法，选项D错误。 故选AC。 14．（多选）如图所示，a、b为两根相连的轻质弹簧，原长分别为，，劲度系数分别为，，在下端挂一重12N的物体G，平衡时（　　） A．弹簧a下端受的拉力为，b下端受的拉力为 B．弹簧a下端受的拉力为，b下端受的拉力为 C．弹簧a的长度变为，b的长度变为 D．弹簧a的长度变为，b的长度变为 【答案】AD 【详解】AB．对物体受力分析，受重力和弹簧b的拉力，二力平衡，故 再对b弹簧和物体的整体分析，受重力和弹簧a的拉力，二力平衡，故 故A正确，B错误； CD．根据胡克定律 得到 故a弹簧长度变为，b弹簧长度变为，故C错误，D正确。 故选AD。 15．某同学用如图甲所示装置做“探究弹簧的弹力与伸长量之间的关系”实验。 （1）安装实验装置时，刻度尺竖直放置，刻度尺的零刻度应与弹簧的上端对齐；不挂钩码时指针所指刻度尺的刻度值记为。 （2）悬挂钩码并改变钩码的个数，每次悬挂钩码的重力作为弹簧的弹力F，对应的指针所指的刻度值记为L，则弹簧的伸长量 （用、L表示），根据记录的多组数据F及x，在直角坐标系中描点作出的F-x图像如图乙所示，根据图像求得弹簧的劲度系数为 N/m（结果保留3位有效数字）。 （3）继续增加悬挂钩码的个数，根据测得的数据继续描点作F-x图像，发现图像出现了弯曲，原因是 。 【答案】 200 弹簧超出了弹性限度 【详解】（2）[1]弹簧的伸长量 [2]该弹簧的劲度系数为 （3）[3]图像出现了弯曲，原因是弹簧超出了弹性限度。 16．（1）请画出A球的重力的图示（如图重为15N的A球处于静止状态）    （2）画出斜面上B木块的受力示意图 【答案】（1）见解析；（2）见解析 【详解】（1）重力方向竖直向下，作用点可看为重心，大小为15N，力的图示如下 （2）斜面上B木块受到竖直向下的重力，垂直斜面向上的支持力，沿斜面向上的摩擦力，如下 17．一根弹簧的伸长（Δl）和所受的外力（F）之间的关系如图所示，弹簧原长l0为50cm，试就图像回答： （1）若要使弹簧伸长到60cm，需要多大拉力？ （2）如果用900N的拉力（仍在弹性限度内），弹簧长度变为多少？ 【答案】（1）300N；（2）80cm 【详解】（1）由题图可得弹簧伸长量 Δl1=l1－l0=（60－50）cm=10cm 需要拉力为F1=300N。 （2）由题图可知当拉力为F2=900N时，弹簧伸长Δl2=30cm，所以弹簧长度变为 l2=l0＋Δl2=（50＋30）cm=80cm 18．某轻质弹簧，上端挂在铁架台上，长度是40mm，在下面挂一个重5N的物体，弹簧的长度变为48mm（不超过弹性限度）。求： （1）弹簧的劲度系数。 （2）如果弹簧弹力大小等于2N，弹簧的形变量是多少？   （3）将两个完全一样的轻质弹簧串联在一起，做成一个新弹簧。请分析说明，新弹簧的劲度系数跟原来的每一个弹簧的劲度系数相比是变大了还是变小了？ 【答案】（1）625N/m；（2）3.2mm；（3）变小，当弹簧两端施加同样大小的弹力时，由于弹簧弹力处处相等，显然对于这两种情况下的每个弹簧的形变量相同，由于串联后的总形变量变大，故新弹簧的劲度系数变小。 【详解】（1）由胡克定律 可得 （2）由胡克定律 可得弹簧的形变量是 （3）将两个完全一样的轻质弹簧串联在一起时，用力F拉伸弹簧，由于弹簧弹力处处相等，所以每个弹簧的形变量相同，设每个弹簧形变量为x，则每个弹簧有 则串联后的新弹簧形变量为2x，有 联立可得 所以新弹簧的劲度系数变小。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 $$