第2章 第5讲 重力弹力-【衡中学案】2025年高考物理一轮总复习学案（新教材）

第二章) 相互作用 第5讲 重力 弹力 知识梳理·易错辨析 知识梳理 (3)方向:总是与施力物体形变的方向 2.胡克定律 一、力 (1)内容:在弹性限度内,弹策弹力的大小F跟弹 1.定义:力是 的相互作用 赘伸长(或缩短)的长度x成 2.作用效果:使物体发生形变或改变物体的 (2)表达式:F=kx。 (即产生加速度)。 ①k是弹的 3.性质:力具有物质性、相互性、矢量性、独立性等 ,单位是牛顿每米,用符号 N/m表示;k的大小由弹策 决定。 特征。 ②x是弹策长度的 二重力 ,不是弹形变以后 而使物体受到的力。 1.产生:由于 的长度。 2.大小:G=mg,可用 测量。 易错辨析 3.方向:总是 4.重心:物体的每一部分都受重力作用,可认为重 1.一个物体可以只是施力物体,但不是受力物体。 力集中作用于一点,这一点叫作物体的重心。 (1)影响重心位置的因素:物体的几何形状;物体 2.物体的重心就是物体上最重的一点,所以物体的重 的_ 分布。 心一定在物体上。 (2)不规则薄板形物体重心位置的确定方法; 3.重力的方向一定指着地心。 _~ 法。 4.物体的重力总等于它对竖直弹测力计的拉力。 三. 弹力 □19 1.弹力 5.相互接触的物体间一定有弹力。 ( (1)定义:发生 的物体由于要恢复原状 6.轻绳、轻杆的弹力方向一定沿绳、杆。 ( 而对与它接触的物体产生的作用力。 ) (2)产生条件 7.物体所受弹力方向与自身形变的方向相同。 ①物体间直接接触。 ②接触处发生 8.F=&中“x”表示弹形变后的长度。 核考点·重点突破 点1 重力 (3)方向:总是竖直向下。 (4)在赤道和地球两极,重力方向指向地心;在其 (基础考点·自主探究) 他位置,重力方向不指向地心。 1.对重力的理解 2.对重心的理解 (1)重力不是万有引力,而是万有引力的一个 分力。 (1)重心不是物体上最重的一点,它可以不在物 体上,也不一定在物体的几何中心。 (2)大小:G=mg,g与物体在地球上的位置有关. (2)重心在物体上的相对位置与物体的位置、放 与环境和运动状态无关 置状态及运动状态无关 【跟踪训练】 轻绳 沿绳指向收缩的方向→ (对重力和重心的理 解)某中学教学楼的读 书角迎来了一位新客人,如 图所示。这个小瓶子非常漂 在驾写 轻杠 亮,不经意之间增添了许多审 善 可不杆→ 美的情趣。关于这个装饰瓶 下列说法正确的是 A.瓶子受到地球对它的吸引力,但它对地球没有呢 引力 拉伸 B.装饰瓶重心一定在其几何中心 轻弹黄 C.装饰瓶的重心与其形状结构及质量分布有关 压 D.若装饰瓶底部出现一个小洞,那在水滴完的过程 中,装饰瓶的重心一直在降低 (3)根据共点力的平衡条件或牛顿第二定律确定 (重心的确定和应用)一质量分布均匀的物块用 弹力的方向。 两根轻绳吊起处于静止状态,下列合理的是 【跟踪训练】 = (弹力有无的判断)如图所示,小车内沿竖直方 向的一根轻质弹和一条与竖直方向成a角的 轻质细绳挫接一小球,此时小车与小球保持相对静止, 一起在水平面上运动,下列说法正确的是 ( ) A 02 夸点己 弹力有无及方向的判断 2025出词 (基础考点·自主探究 1.“三法”判断弹力有无 777777777777777777777 根据弹力产生的两个条件--接触和弹 A.细绳一定对小球有拉力 条件法 性形变直接判断 B.轻弹蓄一定对小球有弹力 假设两个物体间弹力不存在,看物体能否 C.细绳不一定对小球有拉力,但是轻弹策一定对小 球有弹力 假设法一 保持原有的状态。若运动状态不变,则此 处不存在弹力:若运动状态改变,则此处 D.细绳不一定对小球有拉力,轻弹爹也不一定对小 一定有弹力 球有弹力 (弹力方向的判断)图中各物体均处于静止状 根据物体的运动状态,由平衡条件或牛顿 状态法 态。图中画出了小球A所受弹力的情况,其中正 第二定律进行判断 确的是 ) 2.弹力方向的判断 (1)根据物体所受弹力方向与施力物体形变的方 ### 固定 向相反判断。 (2)常见的几种弹力方向的判断 77T , B ) F ### 回 777777777777777777 C D 点3 弹力大小的计算 点 切蓝 (能力考点·深度研析) 切面 1.对胡克定律F=的理解 (1)公式中x是弹策的形变量,不是弹赘的长度 点与点于切面 (2)弹箭的F一x图像是一条过原点的倾斜直线 (如图所示),直线的斜率表示弹策的劲度系数h。 1 (3)弹力的变化量AF与形变量的变化量Ax也成 正比,即AF=k△x。 2.计算弹力大小的三种方法 (1)根据胡克定律进行求解 (2)根据力的平衡条件进行求解。 (3)根据牛顿第二定律进行求解。 考向1 应用平衡条件确定弹力的大小和方庐 #例 (2024·天津和平区期末)小明发现游乐 弹A8弹力分为2科情况 场中有用弹性杆固定在地面上的玩偶,且在。 死杆 水平方向还有用于固定的可伸缩的弹性物体。小 ①-0则 r-ng 明通过分析,将这个设施简化为如图所示的装置 .0o_ 一小球固定在轻杆上端,AB为水平轻弹赞,小球 处于静止状态,图中虚线画出了小明所分析的杆 ②0若 对小球的作用力方向的可能情况,下列分析正确 方向向 的是 ) 右) A.F和F均可能正确,HF一定大于F B.E和均可能正确,HE一定大于F 方向向左 C.F和F均可能正确,且F一定大于F r>ng D.只有E是可能正确的,其余均不可能正确 Vm 考向2 胡克定律的应用 例}(2023·山东卷)餐厅暖盘车的储盘装置示意图 如图所示,三根完全相同的弹策等间距竖直悬挂 在水平固定圆环上,下端连接托盘。托盘上叠放若干 相同的盘子,取走一个盘子,稳定后余下的正好升高补 A.10 N/m 平。已知单个盘子的质量为300g,相邻两盘间距 B.100 N/m 21 C.200 N/m 1.0cm.重力加速度大小取10m/s。弹始终在弹性 D.300 N/m ( 限度内,每根弹的劲度系数为 ) 温馨提示:复习至此,请完成练案[7] 第6讲 摩擦力 知识梳理·易错辨析 与受力物体相对运动趋 知识梳理 方向 与受力物体相对运动的 势的方向 方向 一、 滑动摩擦力和静摩擦力的对比 作用 总是阻碍物体间的相对 静摩擦力 类型 滑动摩擦力 总是阻碍物体间的相对 效果 运动趋势 运动 ①接触面 ①接触面粗糙 产生 ②接触处有压力; 二. 动摩擦因数 ②接触处有__ 条件 ③两物体间有相对运动 动摩擦因数是彼此接触的物体发生相对运动时, ③两物体间有相对运动 趋势 摩擦力和正压力的比值,即三 F .与接触面的材料和 0<F<F. F.=F 大小 粗糙程度有关,与物体间的相对运动的速度大小无关(3)电网中交变电流的电压变化，并不改变电火花计时器的打 6.(1)刻度尺(2)1.5(3) 2d(1-△) 点周期，故测量使与实际侦相比不 △41△2（△1+△2） (4)光糖板受到 3.(1)x(2)1.72(3)4.30 空气阻力的作用 [解析](1)由于刻度尺的最小分度为0.1m,读戴需要估读 [解析](1)该实验测量重力加速度，不需要天平浦质量：需要 至下一位，则0不符合刻度尺读数要求。 用刻度尺测量遮光带（透光带）的宽度，故需要刻度尺。 (2)由于B点是A、C两点的中同时刻，所以 4_4.5×102m n=,7.(50.25-15.86)x10 (2)根据平均速度的计算公式可知r==30×10。 2T m/s1.72 W/s 2×0.1 1.5m/s (3)由逐差法得物块的加速度大小为 (3)根据匀变速直线运动平均速度等于中间时朝的速度， 4=￥m-.73.90-30.91-(3091-5.102x10m/g2= 47 4×0.12 有云 4.30m/s2 =4,5=+8 2 4.(1)A(2)61.20(3)9.66(4)1+直(5)不正确，理由见 2d(△1-44) 解析 可得g=A(4出，+4) [解析](1)为了减小空气阻力等误差彩形响，应该选用材质密 (4)光栅板下落过程中受到空气阻力的影响，所以竖直肉下的 度较大的小钢球，故选A 加速度小于重力加速度。 (2)刻度尺的分度值为1mm,估读到分度值的下一位，由图可 第二章 相互作用 知h=61.20cm 3)复器4=子可老学=行 第5讲重力弹力 故在2h-「图像中斜率表示重力加速度，则根据图线有 知识梳理·易错辨析 g-28988g96wd 知识梳理 一，1.物体与物体间2.运动状态 (4)下落过程中声音传罐的时间为4，=么 二，1.地球的吸引2.弹簧测力计3.竖直向下 4.(1)质量(2)悬挂 则小球下苯的时同为/=1+4=1+么 三，1.(1)弹性形变(2)弹性形变(3)相反 (5)设木条厚度为H,则台阶距离地面的高度山，时的时间为4： 2.(1)正比(2)劲度系数自身性质变化量 高度时的时间为与：则根据前面的分析有 易错辨析 g=2%+0-24+02么-么 1.×2.×3.×4.×5.×6.×7.V8.× 32-411 42-41 核心考点·重点突破 可知与H无关。 跟踪训练I:C瓶子受到地球对它的吸引力，同时它对地球也有 5.(1)见解析(2)9.70.80 吸引力，故A错误：装饰瓶内装有水，则其重心不一定在其几何 [解析】(1)作出上-t图像 中心，故B错误：装饰丽的重心与其形状结构及质量分布有关， 故C正确：若装饰瓶底部出现一个小洞，在水滴完的过程中，装 () 饰瓶的重心先降低后升高，故D错误。 40 跟踪训练2：D质量分布均匀的物体的重心在其几何中心物块 在重力、两根轻绳的拉力作用下处于静止状态，故三个力属于 3.5 共点力，则三个力的作用线必交于一点，D选项符合要求，做 选D 30E 跟踪训练3：D当小车匀速运动时，弹簧弹力大小等于小球重力 大小，此时细绳的拉力F,=0:当小车和小球向右做匀加速直线 75 运动时，绳的拉力不可能为零，弹簧弹力有可能为零，故D 正确。 跟踪训练4：C在一般情况下，轻杆对物体的弹力不一定沿杆的 (2)采用逆向思维方法，设钢球经过光电门2时的速率为6，由 方向.图A中的小球只受重力和杆的弹力作用且处于平衡状 坚直上抛运动可得 态，由二力平衡条件可知，小球受杆的弹力应为竖直向上，A错 =-,即=7 误；在图B中右边的绳是竖直方向，如果左边的绳有拉力的话， 由图乙坐标点作出图线，由图像载距可知o=3,95m/s 右边的绳会产生倾斜，所以左边的绳没有拉力，B错误：对于球 由图线“斜率”可以求得之8=395子0。 与面接触的弹力方向，经接触点与接触面垂直（即接触点与球 0.3 6 m/s 心的连线上)，C图中球与球的弹力方向，垂直于接触点的公切 g=9.7m/g2, 面（在两球心的连线上）且指向受力物体，在D图中，大半圆对 再由H=)=0.80m 小球的弹力F应是从接触点沿大半圆的半径指向圆心，C正 确，D错误。 -478 例1：B小球处于静止状态，所受合力为零。当弹簧的弹力为零8.D由题意知，两根轻弹簧串接在一起，则两弹簧弹力大小相 时，杆对小球的作用力方向是F,由平衡条件知F,=g:当弹等，根据胡克定律F=:得，x与表成反比，则得b弹簧的伸长量 簧的弹力不为零时，杆对小球的作用力方向可能是F,(也可能 是F:),则F(或F,)等于重力和弹力的合力，所以F(或F,) 故A,B错误：P端向右移动的距离等于两根弹 >mg=F,F,一定不可能，因为在F,重力和弹簧弹力作用下， 之和即为+-+ 上，故C错误，D正确 小球不可能处于平衡状态，故B正确。 2:B由题知，取走一个盘子，稳定后余下的正好升高补平，则9.C设橡皮条的长度为1.5礼时，两橡皮条夹角为日，此时皮兜对 说明一个盘子的重力可以使弹簧形变相邻两盘间距，则有mg= 弹丸有最大作用力，为F=2Ams号=1s号，根据儿何关 3·kx,解得k=100N/m,故选B。 练案[7] 系血号受解得P业放选C。 0.D由于腺衣绳是穿过中间立柱上的固定套环并未打结，根相 1.B物体的重心可以在物体上，也可以在物体外，如均匀圆环的 同一条绳上各点拉力大小相等，知Fn=F。=F。=F4,D 重心在其圆心处，选项A错误：物体悬挂起来，根据二力平衡可 正确。 知，重力和绳子拉力等大反向，作用在同一直线上，绳子拉力在山.A对小球整体处于平衡状态，受力分析得，沿筒方向受力平 沿绳子方向上，所以该物体重力的作用点一定在沿绳子的方向 上，即重心一定在绳子所在直线上，选项B正确：地球表面的重 衡有mgsin0=4F=2R,解得k=mgP,赦选A。 2R 力加速度随纬度的增大而增大，选项C错误：在同一地点，重力12D如图所示，同一条线上拉力处处 加速度为一定值，与物体的质量无关，选项D错误 相等，对于小球，由平衡条件可得F, 2.D由于水桶可以绕水平轴转动，因此一段时间后，当水桶中水 =mg,故细线对M点的拉力大小为 变多导致重心升高到一定程度时，竖直向下的重力作用线偏离 mg,B错误：轻环受力平衡，由对称性 中心转轴，就会造成水桶翻转，故选D。 可得∠1=∠2，等腰三角形OAM两底M A 3.BF的大小合适时，球可以静止在无墙的斜面上，F增大时墙 角相等，即∠1=∠3.由几何关系可得∠1+∠2+∠3=90°，解 面才会对球有弹力，所以选项A错误，B正确：斜面一定有对球 得∠1=∠2=∠3=30°，又由于∠MAN=90°，所以∠ANW= 斜向上的弹力才能使球不下落，该弹力方向垂直于斜面但不一 60°，故N点和轻环的连线与竖直方向的夹角为30°，D正确： 定通过球的重心，所以选项CD错误 细线对轻环的作用力大小为F=2F,0%30P=√3mg,C错误：锁 4.如图所示 道对轻环的支持力与细线对轻环的作用力等大，反向，故F、= F=√3mg,A错误 1.1)4g(2 C G [解析](1)对AB整体：mg+F《=5mg (2) (3) 所以F、=4mg (2)对C:F=5mg 对A:F,=F+2mg, 所以F=3mg即，=3mg,=3g G 开始时，通过对A受力分析可知，簧弹力大小为mg,弹簧的 4) 5 压缩量为2， 5.BC对于轻质弹簧来说，无论与其相连的物体处于什么样的运 动状态，弹簧的两端所受的拉力都相等，所以轻质弹簧测力计 则：g西=置 的读数一定等于挂钩上的拉力，即弹簧测力计的读数一定等于 所以A上升约高定为么，=+与兰织 F,故BC正确，A、D错误。 6.B根据题图乙可知，当F=0时，弹簧处于自然伸长状态，即自 第6讲摩擦力 然长度为15m,A错误：由胡克定律可得k=AF 知识梳理·易错辨析 (25-15)×10m=400Vm,B正确：由题意知，弹簧长度为 40N 知识梳理 一、粗糙压力相反相反 10m时F为正，则F方向向左，弹簧处于压缩状态，弹簧对墙三，正比大于相等 壁的弹力水平向左，C错误：由题意知，弹簧长度为20cm时F易错辨析 为负，则F方向向右，弹簧处于伸长状态，弹簧对墙壁的弹力水1.V2.×3.×4.×5.×6.√7.√ 平向右，D错误 核心考点·重点突破 7,C题图甲中梁，2兴=兴，题图乙中两根轻弹黄的总伸 跟踪训练1：B0~时间内，小物块相对传送带向左运动，滑动 摩擦力方向始终向右，大小不变，马时刻以后小物块相对传送带 长量为受+哭，：华故C正确。 静止，与传送带一起以速度”匀速运动，不再受摩擦力作用，故 B项正确。 -479-