No.16重力、弹力 导学案 -2024-2025学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

第三章 相互作用力 第一节 重力、弹力(初稿） 【学习目标】 1.知道力的概念及矢量性，会作力的图示，会画力的示意图. 2.了解重力产生的原因，会确定重力的大小和方向，理解重心的概念 3.知道形变的概念，能区分弹性形变和非弹性形变 4.知道弹力的定义及产生的条件，会判断两个物体间是否存在弹力，并会判断弹力的方向 5.掌握胡克定律并能用此定律解决有关问题 【重点难点】 1.重心在解题时的应用 2.弹力有无及方向的判断 3.掌握胡克定律并能用此定律解决有关问题 【自主学习】 一、力和力的图示 1．概念：力是物体间的__相互作用______。 2．力的性质： （1）物质性：不能离开物体而存在施力物体、受力物体。 （2）相互性：不能离开 施力物体 和 受力物体 而单独存在， 施力物体和受力物体总是同时存在。随研究对象的选择不同而发生“角色”变化。 3．作用效果： （1）_使物体发生形变_；（2）_改变物体的运动状态_。注：两种作用效果不一定同时出现。 4．力的三要素 （1）_大小，用弹簧秤测量，单位：牛（N）；（2）__方向____；（3）__作用点_____。 5．力的图示（精确表示：大小、方向、作用点）：用带箭头的线段表示力， 线段的长度 表示力的大小， 箭头的方向 表示力的方向，箭头或箭尾表示力的作用点。 6．力的示意图（粗略表示：方向、作用点）表示某物体在某方向受到了力。 二、重力 1．由_地球吸引_而使物体受到的力叫做重力。 特点：（1）重力是非接触力；（2）重力的施力物体是地球。 2．重力的大小 （1）测量：测力计；（2）计算：G= mg ，g=9.8 N/kg。 3．重力的方向： 竖直向下 。 4．重力的作用点——重心 （1）质量分布均匀、形状规则的物体，重心位置在__几何中心______。 （2）物体的重心除了跟物体的形状有关外，还跟物体内__质量的分布______有关。 （3）悬挂法测物体的重心。物体的重心可以不在物体上，重心不是物体上最重的点。 三、弹性形变和弹力 1．形变：物体在__力___的作用下形状或体积发生改变的现象。 2．弹性形变：物体在形变后能够__ 恢复原状 _____；塑性形变 ：物体在形变后撤去作用力_ 不能恢复原状 _____。 3．弹力：发生弹性形变的物体由于要恢复原状，会对与它接触的物体产生力的作用。 4．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状。 5．接触力 （1）定义：相接触的物体间产生的相互作用力，如拉力、压力、支持力、摩擦力等。 （2）分类：按性质可分为__弹力_____和__摩擦力______两类。 6.几种弹力 （1）常见弹力：平时所说的压力、支持力和拉力都是弹力。 （2）弹力的方向 1　 压力和支持力的方向__垂直于_____物体的接触面。 2　 绳的拉力沿着绳而指向绳_收缩__的方向。 四、胡克定律 1．内容：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___。（表达式中的x是弹簧的形变量，是弹簧伸长或缩短的长度） 2．公式：F=__kx___，其中k为弹簧的劲度系数，单位是牛顿每米，符号是N/m，k的大小由弹簧本身的材料、原长、粗细、单位长度的匝数等因素决定。 3．弹力F与弹簧的伸长（或缩短）量x的关系如右图所示： 五、弹力有无及方向的判断 1．弹力有无的判断方法 （1）条件法：根据物体是否直接接触并发生弹性形变来判断是否存在弹力，此方法多用来判断形变较明显的情况。 （2）假设法：对形变不明显的情况，可假设两个物体间弹力不存在，看物体能否保持原有的状态，若运动状态不变，则此处不存在弹力，若运动状态改变，则此处一定有弹力。 （3）状态法：根据物体的运动状态，利用牛顿第二定律或共点力平衡条件判断弹力是否存在。 （4）替换法：可以将硬的、形变不明显的物体用软的、易产生明显形变的物体来替换，看能否维持原来的运动状态。 2．弹力方向的判断方法 找出使该物体发生形变的外力的方向→找出使该物体发生形变的外力的方向→确定该物体产生弹力的方向． 注意：根据力作用的特点，一个物体受到的力，一定是另一个物体施于的，故一个物体受到的弹力作用，一定是另一个物体的形变引起的。 【合作探究】 例1．一质量为0.6 kg的物体放在倾角为30°的斜面上，用与斜面平行的、大小为8 N的力F拉着它沿斜面向上运动，如图所示，画出拉力和重力的图示。(g取10m/s2) 例2．关于地球上物体所受重力，下列说法正确的是（　　 ） A．物体的重心一定位于它的几何中心 B．物体所受重力的施力物体是地球 C．地球表面同一物体的重力随纬度的增大而减小 D．物体的重心一定在物体上 例3．一悬挂的空心均匀球壳内装满了细沙，底部有一阀门，在打开阀门让细沙慢慢流出的过程中，球壳与细沙的共同重心将(　　) A．一直下降　　　　　B．一直不变 C．先下降后上升 D.先上升后下降 例4．下列说法正确的有(　　) A．木块放在桌面上要受到一个向上的弹力，这是由于木块发生微小形变而产生的 B．拿一细杆拨动水中的木头，木头受到细杆的弹力，这是由于木头发生形变而产生的 C．绳对物体的拉力方向总是沿着绳而指向绳子收缩的方向 D．挂在电线下面的电灯受到向上的拉力，是因为电线发生微小形变而产生的 例5.如图所示的情景中，两个物体a、b（a、b均处于静止状态，接触面光滑）间一定有弹力的是（　　） A． B． C． D． 例6.一根轻弹簧在10.0 N的拉力作用下，其长度由原来的5.00 cm伸长为6.00 cm. (1)当这根弹簧长度为4.20 cm时，弹簧受到的力为多大？ (2)当弹簧受到15 N的拉力时，弹簧的长度是多少？(弹簧始终在弹性限度内) 【当堂检测】 1.如图所示,A中为矩形匀质薄板,B中为半圆形匀质钢条,C、D中均为直角形匀质支架,把这些物体分别用细绳竖直悬挂,静止时所处的位置符合实际的是(　　) 2.如图为四种与足球有关的情景,下列说法正确的是(　　) A.甲图中,静止在草地上的足球受到的弹力就是它所受的重力 B.乙图中,静止在光滑水平地面上的两个足球由于接触而受到相互作用的弹力 C.丙图中,用力踩在脚下且静止在水平草地上的足球受到2个弹力的作用 D.丁图中,落在球网中的足球受到弹力是由于足球发生了形变 3.如图所示，物体A靠在竖直墙面上，在力F作用下，A、B两个物体都保持静止状态．则关于A、B两个物体间及墙面间弹力的说法正确的是(　　) A．A、B两个物体间只是接触，没有弹力 B．A、B两个物体间不仅接触，一定有弹力的作用 C．物体A与墙面间只是接触，没有弹力 D．物体A与墙面之间不仅接触，一定有弹力的作用 4.如图所示，弹簧秤和细绳重力不计，不计一切摩擦，物体重G，弹簧秤A和B的读数分别为（ ） A. 10N ，0N B. 10N，20N B. C. 10N，10N D. 20N，10N 5.如图所示，各接触面光滑且物体A静止，画出物体A，正方形物块，最后两图杆所受弹力的示意图． A A A A A 6.如图所示，A、B两物体的重力分别是GA＝3 N，GB＝4 N．A用细线悬挂在顶板上，B放在水平面上，A、B间轻弹簧中的弹力F＝2 N，则细线中的张力FT及B对地面的压力FN的可能值分别是(　　) A．5 N和6 N B．5 N和2 N C．1 N和6 N D．1 N和2 N 7．如图3－2－15所示，为一轻质弹簧的长度l和弹力F大小的关系图象，试由图线确定： (1)弹簧的原长； (2)弹簧的劲度系数； (3)弹簧长为0.20 m时弹力的大小． 8．静止的车厢顶部用细线竖直悬挂一小球，如图所示，小球下方与一光滑斜面接触．关于小球的受力，下列说法正确的是 A．细线对它一定有拉力作用 B．细线可能对它没有拉力作用 C．斜面对它可能有支持力作用 D．斜面对它一定有支持力作用 9.一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中： (1)甲同学在做该实验时，通过处理数据得到了图甲所示的F-x图象，其中F为弹簧弹力，x为弹簧伸长量．请通过图甲，分析并计算，该弹簧的弹性系数k=______N/m．当指针如图乙所示，弹簧秤的示数F=______N。（F保留一位小数） (2)乙同学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象如图丙所示，弹簧a的原长_______，弹簧b的原长_________（填“长”或“短”），弹簧a的劲度系数比弹簧b的劲度系数___________（填“大”或“小”） 10．为了探究弹力F与弹簧伸长量x的关系，李强同学选了甲、乙两根规格不同的弹簧进行测试，根据测得的数据绘出如图所示的图象，从图象上看，该同学没能完全按实验要求做，使图象上端成为曲线，图象上端成为曲线是因为________________。甲、乙两根弹簧的劲度系数分别为：________N/m、________N/m。若要制作一个精确度较高的弹簧测力计，应选弹簧________（填“甲”或“乙”）。 第 2 页 学科网（北京）股份有限公司 第三章 相互作用力 第一节 重力、弹力(定稿A班） 【学习目标】 1.知道力的概念及矢量性，会作力的图示，会画力的示意图. 2.了解重力产生的原因，会确定重力的大小和方向，理解重心的概念 3.知道形变的概念，能区分弹性形变和非弹性形变 4.知道弹力的定义及产生的条件，会判断两个物体间是否存在弹力，并会判断弹力的方向 5.掌握胡克定律并能用此定律解决有关问题 【重点难点】 1.重心在解题时的应用 2.弹力有无及方向的判断 3.掌握胡克定律并能用此定律解决有关问题 【自主学习】 一、力和力的图示 1．概念：力是物体间的 。 2．力的性质： （1）物质性：不能离开物体而存在施力物体、受力物体。 （2）相互性：不能离开 和 而单独存在， 施力物体和受力物体总是同时存在。随研究对象的选择不同而发生“角色”变化。 3．作用效果： （1）_ ；（2） _。注：两种作用效果不一定同时出现。 4．力的三要素 （1） ，用弹簧秤测量，单位：牛（N）；（2） ；（3） 。 5．力的图示（精确表示：大小、方向、作用点）：用带箭头的线段表示力， 表示力的大小， 表示力的方向，箭头或箭尾表示力的作用点。 6．力的示意图（粗略表示：方向、作用点）表示某物体在某方向受到了力。 二、重力 1．由 而使物体受到的力叫做重力。 特点：（1）重力是非接触力；（2）重力的施力物体是地球。 2．重力的大小 （1）G= ，其中g就是自由落体加速度，一般计算中g＝9.8 m/s2。 3．重力的方向： 。（不一定指向地心；不能说成垂直向下） 4．重力的作用点——重心 一个物体的各部分都受到重力的作用，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。 （1）质量分布均匀、形状规则的物体，重心位置在 。 （2）物体的重心除了跟物体的形状有关外，还跟物体内 有关。 （3）悬挂法测物体的重心。物体的重心可以不在物体上，重心不是物体上最重的点。 三、弹性形变和弹力 1．形变：物体在 的作用下形状或体积发生改变的现象。 2．弹性形变：物体在形变后能够 ；塑性形变 ：物体在形变后撤去作用力 。 3．弹力：发生弹性形变的物体由于要恢复原状，会对与它接触的物体产生力的作用。 4．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状。 5.几种弹力 （1）常见弹力：平时所说的压力、支持力和拉力都是弹力。 （2）弹力的方向 3　 压力和支持力的方向都 物体的接触面。 4　 绳的拉力沿着绳而指向绳 的方向。 四、胡克定律 1．内容：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 。（表达式中的x是弹簧的形变量，是弹簧伸长或缩短的长度） 2．公式：F= ，其中k为弹簧的劲度系数，单位是牛顿每米，符号是N/m，k的大小由弹簧本身的材料、原长、粗细、单位长度的匝数等因素决定。 3．弹力F与弹簧的伸长（或缩短）量x的关系如右图所示： 五、弹力有无及方向的判断 （1）条件法：根据物体是否直接接触并发生弹性形变来判断是否存在弹力，此方法多用来判断形变较明显的情况。 （2）假设法：对形变不明显的情况，可假设两个物体间弹力不存在，看物体能否保持原有的状态，若运动状态不变，则此处不存在弹力，若运动状态改变，则此处一定有弹力。 （3）状态法：根据物体的运动状态，利用牛顿第二定律或共点力平衡条件判断弹力是否存在。 （4）替换法：可以将硬的、形变不明显的物体用软的、易产生明显形变的物体来替换，看能否维持原来的运动状态。 注意：根据力作用的特点，一个物体受到的力，一定是另一个物体施于的，故一个物体受到的弹力作用，一定是另一个物体的形变引起的。 【合作探究】 例1．一质量为0.6 kg的物体放在倾角为30°的斜面上，用与斜面平行的、大小为8 N的力F拉着它沿斜面向上运动，如图所示，画出拉力和重力的图示。(g取10m/s2) 例2．关于地球上物体所受重力，下列说法正确的是（　　 ） A．物体的重心一定位于它的几何中心 B．物体所受重力的施力物体是地球 C．地球表面同一物体的重力随纬度的增大而减小 D．物体的重心一定在物体上 例3．一悬挂的空心均匀球壳内装满了细沙，底部有一阀门，在打开阀门让细沙慢慢流出的过程中，球壳与细沙的共同重心将(　　) A．一直下降　　　　　B．一直不变 C．先下降后上升 D.先上升后下降 例4．（多选）下列说法正确的有(　　) A．木块放在桌面上要受到一个向上的弹力，这是由于木块发生微小形变而产生的 B．拿一细杆拨动水中的木头，木头受到细杆的弹力，这是由于木头发生形变而产生的 C．绳对物体的拉力方向总是沿着绳而指向绳子收缩的方向 D．挂在电线下面的电灯受到向上的拉力，是因为电线发生微小形变而产生的 例5.（多选）如图所示的情景中，两个物体a、b（a、b均处于静止状态，接触面光滑）间一定有弹力的是（　　） A． B． C． D． 例6.一根轻弹簧在10.0 N的拉力作用下，其长度由原来的5.00 cm伸长为6.00 cm. (1)当这根弹簧长度为4.20 cm时，弹簧受到的力为多大？ (2)当弹簧受到15 N的弹力时，弹簧的长度是多少？(弹簧始终在弹性限度内) 【当堂检测】 1.如图所示,A中为矩形匀质薄板,B中为半圆形匀质钢条,C、D中均为直角形匀质支架,把这些物体分别用细绳竖直悬挂,静止时所处的位置符合实际的是(　　) 2.如图为四种与足球有关的情景,下列说法正确的是(　　) A.甲图中,静止在草地上的足球受到的弹力就是它所受的重力 B.乙图中,静止在光滑水平地面上的两个足球由于接触而受到相互作用的弹力 C.丙图中,用力踩在脚下且静止在水平草地上的足球受到2个弹力的作用 D.丁图中,落在球网中的足球受到弹力是由于足球发生了形变 3.（多选）如图所示，物体A靠在竖直墙面上，在力F作用下，A、B两个物体都保持静止状态．则关于A、B两个物体间及墙面间弹力的说法正确的是(　　) A．A、B两个物体间只是接触，没有弹力 B．A、B两个物体间不仅接触，一定有弹力的作用 C．物体A与墙面间只是接触，没有弹力 D．物体A与墙面之间不仅接触，一定有弹力的作用 4.如图所示，弹簧秤和细绳重力不计，不计一切摩擦，物体重力G=10N，弹簧秤A和B的读数分别为（ ） A.10N ，0N B. 10N，20N C. 10N，10N D. 20N，10N 5.如图所示，各接触面光滑且物体A静止，画出物体A所受弹力的示意图。 A A A 6.（多选）如图所示，A、B两物体的重力分别是GA＝3 N，GB＝4 N．A用细线悬挂在顶板上，B放在水平面上，A、B间轻弹簧中的弹力F＝2 N，则细线中的张力FT及B对地面的压力FN的可能值分别是(　　) A．5 N和6 N B．5 N和2 N C．1 N和6 N D．1 N和2 N 7.在实验室中,某同学将两根相同的轻弹簧串接在一起,下面挂两个相同的钩码,如图甲所示,此时两根轻弹簧的总伸长量为x。若该同学将两个钩码按照图乙方式挂在两轻弹簧上,则两根轻弹簧的总伸长量为(　　) A.　　　　B.x　　　　C.x　　　　D.x 8.三个质量均为1 kg的相同木块a、b、c和两根劲度系数均为500 N/m的相同轻弹簧p、q,用轻绳连接如图所示,其中a放在足够大的光滑水平桌面上。开始时p弹簧处于原长,木块都静止。现用水平力F缓慢地向左拉p弹簧的左端,直到c木块刚好离开水平地面,已知q弹簧始终沿竖直方向,重力加速度g取10 m/s2。下列说法正确的是 (　　) A.q弹簧上端向上移动的距离为2 cm,p弹簧的左端向左移动的距离是4 cm B.q弹簧上端向上移动的距离为4 cm,p弹簧的左端向左移动的距离是4 cm C.q弹簧上端向上移动的距离为4 cm,p弹簧的左端向左移动的距离是8 cm D.q弹簧上端向上移动的距离为2 cm,p弹簧的左端向左移动的距离是6 cm 9.一根大弹簧内套一根小弹簧,大弹簧比小弹簧长0.20 m,它们的下端固定在地面上,上端自由,如图甲所示。当加力压缩此组合弹簧时,测得力和弹簧压缩距离之间的关系如图乙所示,则两根弹簧的劲度系数分别是(设大弹簧劲度系数为k1,小弹簧劲度系数为k2)(　　) A.k1=100 N/m,k2=200 N/m B.k1=200 N/m,k2=100 N/m C.k1=100 N/m,k2=300 N/m D.k1=300 N/m,k2=200 N/m 10.如图所示,两根轻弹簧AC和BD,它们的劲度系数分别为k1和k2,它们的C、D端分别固定在质量为m的物体上,A、B端分别固定在支架和正下方水平地面上,当物体静止时,上方的弹簧处于原长;若将物体的质量变为3m,当物体再次静止时,弹簧仍在弹性限度内,则此时物体的位置相对第一次静止时的位置下降了(　　) A.mg　　　　B. C.2mg　　　　D. 11.一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中： (1)甲同学在做该实验时，通过处理数据得到了图甲所示的F-x图象，其中F为弹簧弹力，x为弹簧伸长量．请通过图甲，分析并计算，该弹簧的弹性系数k=______N/m．当指针如图乙所示，弹簧秤的示数F=______N。（F保留一位小数） (2)乙同学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象如图丙所示，弹簧a的原长_______，弹簧b的原长_________（填“长”或“短”），弹簧a的劲度系数比弹簧b的劲度系数___________（填“大”或“小”） 第3章 第 2 页 学科网（北京）股份有限公司 第4章 相互作用力 第一节 重力、弹力(定稿B班） 【学习目标】 1.知道力的概念及矢量性，会作力的图示，会画力的示意图. 2.了解重力产生的原因，会确定重力的大小和方向，理解重心的概念 3.知道形变的概念，能区分弹性形变和非弹性形变 4.知道弹力的定义及产生的条件，会判断两个物体间是否存在弹力，并会判断弹力的方向 5.掌握胡克定律并能用此定律解决有关问题 【重点难点】 1.重心在解题时的应用 2.弹力有无及方向的判断 3.掌握胡克定律并能用此定律解决有关问题 【自主学习】 一、力和力的图示 1．概念：力是物体间的 。 2．力的性质： （1）物质性：不能离开物体而存在施力物体、受力物体。 （2）相互性：不能离开 和 而单独存在， 施力物体和受力物体总是同时存在。随研究对象的选择不同而发生“角色”变化。 3．作用效果： （1）_ ；（2） _。注：两种作用效果不一定同时出现。 4．力的三要素 （1） ，用弹簧秤测量，单位：牛（N）；（2） ；（3） 。 5．力的图示（精确表示：大小、方向、作用点）：用带箭头的线段表示力， 表示力的大小， 表示力的方向，箭头或箭尾表示力的作用点。 6．力的示意图（粗略表示：方向、作用点）表示某物体在某方向受到了力。 二、重力 1．由 而使物体受到的力叫做重力。 特点：（1）重力是非接触力；（2）重力的施力物体是地球。 2．重力的大小 （1）G= ，其中g就是自由落体加速度，一般计算中g＝9.8 m/s2。 3．重力的方向： 。（不一定指向地心；不能说成垂直向下） 4．重力的作用点——重心 一个物体的各部分都受到重力的作用，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。 （1）质量分布均匀、形状规则的物体，重心位置在 。 （2）物体的重心除了跟物体的形状有关外，还跟物体内 有关。 （3）悬挂法测物体的重心。物体的重心可以不在物体上，重心不是物体上最重的点。 三、弹性形变和弹力 1．形变：物体在 的作用下形状或体积发生改变的现象。 2．弹性形变：物体在形变后能够 ；塑性形变 ：物体在形变后撤去作用力 。 3．弹力：发生弹性形变的物体由于要恢复原状，会对与它接触的物体产生力的作用。 4．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状。 5.几种弹力 （1）常见弹力：平时所说的压力、支持力和拉力都是弹力。 （2）弹力的方向 5　 压力和支持力的方向都 物体的接触面。 6　 绳的拉力沿着绳而指向绳 的方向。 四、胡克定律 1．内容：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 。（表达式中的x是弹簧的形变量，是弹簧伸长或缩短的长度） 2．公式：F= ，其中k为弹簧的劲度系数，单位是牛顿每米，符号是N/m，k的大小由弹簧本身的材料、原长、粗细、单位长度的匝数等因素决定。 3．弹力F与弹簧的伸长（或缩短）量x的关系如右图所示： 五、弹力有无及方向的判断 （1）条件法：根据物体是否直接接触并发生弹性形变来判断是否存在弹力，此方法多用来判断形变较明显的情况。 （2）假设法：对形变不明显的情况，可假设两个物体间弹力不存在，看物体能否保持原有的状态，若运动状态不变，则此处不存在弹力，若运动状态改变，则此处一定有弹力。 （3）状态法：根据物体的运动状态，利用牛顿第二定律或共点力平衡条件判断弹力是否存在。 （4）替换法：可以将硬的、形变不明显的物体用软的、易产生明显形变的物体来替换，看能否维持原来的运动状态。 注意：根据力作用的特点，一个物体受到的力，一定是另一个物体施于的，故一个物体受到的弹力作用，一定是另一个物体的形变引起的。 【合作探究】 例1．一质量为0.6 kg的物体放在倾角为30°的斜面上，用与斜面平行的、大小为8 N的力F拉着它沿斜面向上运动，如图所示，画出拉力和重力的图示。(g取10m/s2) 例2．关于地球上物体所受重力，下列说法正确的是（　　 ） A．物体的重心一定位于它的几何中心 B．物体所受重力的施力物体是地球 C．地球表面同一物体的重力随纬度的增大而减小 D．物体的重心一定在物体上 例3．一悬挂的空心均匀球壳内装满了细沙，底部有一阀门，在打开阀门让细沙慢慢流出的过程中，球壳与细沙的共同重心将(　　) A．一直下降　　　　　B．一直不变 C．先下降后上升 D.先上升后下降 例4．（多选）下列说法正确的有(　　) A．木块放在桌面上要受到一个向上的弹力，这是由于木块发生微小形变而产生的 B．拿一细杆拨动水中的木头，木头受到细杆的弹力，这是由于木头发生形变而产生的 C．绳对物体的拉力方向总是沿着绳而指向绳子收缩的方向 D．挂在电线下面的电灯受到向上的拉力，是因为电线发生微小形变而产生的 例5.（多选）如图所示的情景中，两个物体a、b（a、b均处于静止状态，接触面光滑）间一定有弹力的是（　　） A． B． C． D． 例6.一根轻弹簧在10.0 N的拉力作用下，其长度由原来的5.00 cm伸长为6.00 cm. (1)当这根弹簧长度为4.20 cm时，弹簧受到的力为多大？ (2)当弹簧受到15 N的弹力时，弹簧的长度是多少？(弹簧始终在弹性限度内) 【当堂检测】 1.如图所示,A中为矩形匀质薄板,B中为半圆形匀质钢条,C、D中均为直角形匀质支架,把这些物体分别用细绳竖直悬挂,静止时所处的位置符合实际的是(　　) 2.如图为四种与足球有关的情景,下列说法正确的是(　　) A.甲图中,静止在草地上的足球受到的弹力就是它所受的重力 B.乙图中,静止在光滑水平地面上的两个足球由于接触而受到相互作用的弹力 C.丙图中,用力踩在脚下且静止在水平草地上的足球受到2个弹力的作用 D.丁图中,落在球网中的足球受到弹力是由于足球发生了形变 3.（多选）如图所示，物体A靠在竖直墙面上，在力F作用下，A、B两个物体都保持静止状态．则关于A、B两个物体间及墙面间弹力的说法正确的是(　　) A．A、B两个物体间只是接触，没有弹力 B．A、B两个物体间不仅接触，一定有弹力的作用 C．物体A与墙面间只是接触，没有弹力 D．物体A与墙面之间不仅接触，一定有弹力的作用 4.如图所示，弹簧秤和细绳重力不计，不计一切摩擦，物体重力G=10N，弹簧秤A和B的读数分别为（ ） A.10N ，0N B. 10N，20N C. 10N，10N D. 20N，10N 5.如图所示，各接触面光滑且物体A静止，画出物体A所受弹力的示意图。 A A 6.（多选）如图所示，A、B两物体的重力分别是GA＝3 N，GB＝4 N．A用细线悬挂在顶板上，B放在水平面上，A、B间轻弹簧中的弹力F＝2 N，则细线中的张力FT及B对地面的压力FN的可能值分别是(　　) A．5 N和6 N B．5 N和2 N C．1 N和6 N D．1 N和2 N 7.在实验室中,某同学将两根相同的轻弹簧串接在一起,下面挂两个相同的钩码,如图甲所示,此时两根轻弹簧的总伸长量为x。若该同学将两个钩码按照图乙方式挂在两轻弹簧上,则两根轻弹簧的总伸长量为(　　) A.　　　　B.x　　　　C.x　　　　D.x 8.三个质量均为1 kg的相同木块a、b、c和两根劲度系数均为500 N/m的相同轻弹簧p、q,用轻绳连接如图所示,其中a放在足够大的光滑水平桌面上。开始时p弹簧处于原长,木块都静止。现用水平力F缓慢地向左拉p弹簧的左端,直到c木块刚好离开水平地面,已知q弹簧始终沿竖直方向,重力加速度g取10 m/s2。下列说法正确的是 (　　) A.q弹簧上端向上移动的距离为2 cm,p弹簧的左端向左移动的距离是4 cm B.q弹簧上端向上移动的距离为4 cm,p弹簧的左端向左移动的距离是4 cm C.q弹簧上端向上移动的距离为4 cm,p弹簧的左端向左移动的距离是8 cm D.q弹簧上端向上移动的距离为2 cm,p弹簧的左端向左移动的距离是6 cm 9.一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中： (1)甲同学在做该实验时，通过处理数据得到了图甲所示的F-x图象，其中F为弹簧弹力，x为弹簧伸长量．请通过图甲，分析并计算，该弹簧的弹性系数k=______N/m．当指针如图乙所示，弹簧秤的示数F=______N。（F保留一位小数） (2)乙同学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象如图丙所示，弹簧a的原长_______，弹簧b的原长_________（填“长”或“短”），弹簧a的劲度系数比弹簧b的劲度系数___________（填“大”或“小”） 第3章 第 2 页 学科网（北京）股份有限公司 第4章 相互作用力 第一节 重力、弹力(定稿C班） 【学习目标】 1.知道力的概念及矢量性，会作力的图示，会画力的示意图. 2.了解重力产生的原因，会确定重力的大小和方向，理解重心的概念 3.知道形变的概念，能区分弹性形变和非弹性形变 4.知道弹力的定义及产生的条件，会判断两个物体间是否存在弹力，并会判断弹力的方向 5.掌握胡克定律并能用此定律解决有关问题 【重点难点】 1.重心在解题时的应用 2.弹力有无及方向的判断 3.掌握胡克定律并能用此定律解决有关问题 【自主学习】 一、力和力的图示 1．概念：力是物体间的 。 2．力的性质： （1）物质性：不能离开物体而存在施力物体、受力物体。 （2）相互性：不能离开 和 而单独存在， 施力物体和受力物体总是同时存在。随研究对象的选择不同而发生“角色”变化。 3．作用效果： （1）_ ；（2） _。注：两种作用效果不一定同时出现。 4．力的三要素 （1） ，用弹簧秤测量，单位：牛（N）；（2） ；（3） 。 5．力的图示（精确表示：大小、方向、作用点）：用带箭头的线段表示力， 表示力的大小， 表示力的方向，箭头或箭尾表示力的作用点。 6．力的示意图（粗略表示：方向、作用点）表示某物体在某方向受到了力。 二、重力 1．由 而使物体受到的力叫做重力。 特点：（1）重力是非接触力；（2）重力的施力物体是地球。 2．重力的大小 （1）G= ，其中g就是自由落体加速度，一般计算中g＝9.8 m/s2。 3．重力的方向： 。（不一定指向地心；不能说成垂直向下） 4．重力的作用点——重心 一个物体的各部分都受到重力的作用，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。 （1）质量分布均匀、形状规则的物体，重心位置在 。 （2）物体的重心除了跟物体的形状有关外，还跟物体内 有关。 （3）悬挂法测物体的重心。物体的重心可以不在物体上，重心不是物体上最重的点。 三、弹性形变和弹力 1．形变：物体在 的作用下形状或体积发生改变的现象。 2．弹性形变：物体在形变后能够 ；塑性形变 ：物体在形变后撤去作用力 。 3．弹力：发生弹性形变的物体由于要恢复原状，会对与它接触的物体产生力的作用。 4．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状。 5.几种弹力 （1）常见弹力：平时所说的压力、支持力和拉力都是弹力。 （2）弹力的方向 7　 压力和支持力的方向都 物体的接触面。 8　 绳的拉力沿着绳而指向绳 的方向。 四、胡克定律 1．内容：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 。（表达式中的x是弹簧的形变量，是弹簧伸长或缩短的长度） 2．公式：F= ，其中k为弹簧的劲度系数，单位是牛顿每米，符号是N/m，k的大小由弹簧本身的材料、原长、粗细、单位长度的匝数等因素决定。 3．弹力F与弹簧的伸长（或缩短）量x的关系如右图所示： 五、弹力有无及方向的判断 （1）条件法：根据物体是否直接接触并发生弹性形变来判断是否存在弹力，此方法多用来判断形变较明显的情况。 （2）假设法：对形变不明显的情况，可假设两个物体间弹力不存在，看物体能否保持原有的状态，若运动状态不变，则此处不存在弹力，若运动状态改变，则此处一定有弹力。 （3）状态法：根据物体的运动状态，利用牛顿第二定律或共点力平衡条件判断弹力是否存在。 （4）替换法：可以将硬的、形变不明显的物体用软的、易产生明显形变的物体来替换，看能否维持原来的运动状态。 注意：根据力作用的特点，一个物体受到的力，一定是另一个物体施于的，故一个物体受到的弹力作用，一定是另一个物体的形变引起的。 【合作探究】 例1．一质量为0.6 kg的物体放在倾角为30°的斜面上，用与斜面平行的、大小为8 N的力F拉着它沿斜面向上运动，如图所示，画出拉力和重力的图示。(g取10m/s2) 例2．关于地球上物体所受重力，下列说法正确的是（　　 ） A．物体的重心一定位于它的几何中心 B．物体所受重力的施力物体是地球 C．地球表面同一物体的重力随纬度的增大而减小 D．物体的重心一定在物体上 例3．一悬挂的空心均匀球壳内装满了细沙，底部有一阀门，在打开阀门让细沙慢慢流出的过程中，球壳与细沙的共同重心将(　　) A．一直下降　　　　　B．一直不变 C．先下降后上升 D.先上升后下降 例4．（多选）下列说法正确的有(　　) A．木块放在桌面上要受到一个向上的弹力，这是由于木块发生微小形变而产生的 B．拿一细杆拨动水中的木头，木头受到细杆的弹力，这是由于木头发生形变而产生的 C．绳对物体的拉力方向总是沿着绳而指向绳子收缩的方向 D．挂在电线下面的电灯受到向上的拉力，是因为电线发生微小形变而产生的 例5.（多选）如图所示的情景中，两个物体a、b（a、b均处于静止状态，接触面光滑）间一定有弹力的是（　　） A． B． C． D． 例6.一根轻弹簧在10.0 N的拉力作用下，其长度由原来的5.00 cm伸长为6.00 cm. (1)当这根弹簧长度为4.20 cm时，弹簧受到的力为多大？ (2)当弹簧受到15 N的弹力时，弹簧的长度是多少？(弹簧始终在弹性限度内) 【当堂检测】 1.如图所示,A中为矩形匀质薄板,B中为半圆形匀质钢条,C、D中均为直角形匀质支架,把这些物体分别用细绳竖直悬挂,静止时所处的位置符合实际的是(　　) 2.如图为四种与足球有关的情景,下列说法正确的是(　　) A.甲图中,静止在草地上的足球受到的弹力就是它所受的重力 B.乙图中,静止在光滑水平地面上的两个足球由于接触而受到相互作用的弹力 C.丙图中,用力踩在脚下且静止在水平草地上的足球受到2个弹力的作用 D.丁图中,落在球网中的足球受到弹力是由于足球发生了形变 3.（多选）如图所示，物体A靠在竖直墙面上，在力F作用下，A、B两个物体都保持静止状态．则关于A、B两个物体间及墙面间弹力的说法正确的是(　　) A．A、B两个物体间只是接触，没有弹力 B．A、B两个物体间不仅接触，一定有弹力的作用 C．物体A与墙面间只是接触，没有弹力 D．物体A与墙面之间不仅接触，一定有弹力的作用 4.如图所示，弹簧秤和细绳重力不计，不计一切摩擦，物体重力G=10N，弹簧秤A和B的读数分别为（ ） A.10N ，0N B. 10N，20N C. 10N，10N D. 20N，10N 5.如图所示，各接触面光滑且物体A静止，画出物体A所受弹力的示意图。 A A 6.（多选）如图所示，A、B两物体的重力分别是GA＝3 N，GB＝4 N．A用细线悬挂在顶板上，B放在水平面上，A、B间轻弹簧中的弹力F＝2 N，则细线中的张力FT及B对地面的压力FN的可能值分别是(　　) A．5 N和6 N B．5 N和2 N C．1 N和6 N D．1 N和2 N 7.三个质量均为1 kg的相同木块a、b、c和两根劲度系数均为500 N/m的相同轻弹簧p、q,用轻绳连接如图所示,其中a放在足够大的光滑水平桌面上。开始时p弹簧处于原长,木块都静止。现用水平力F缓慢地向左拉p弹簧的左端,直到c木块刚好离开水平地面,已知q弹簧始终沿竖直方向,重力加速度g取10 m/s2。下列说法正确的是 (　　) A.q弹簧上端向上移动的距离为2 cm,p弹簧的左端向左移动的距离是4 cm B.q弹簧上端向上移动的距离为4 cm,p弹簧的左端向左移动的距离是4 cm C.q弹簧上端向上移动的距离为4 cm,p弹簧的左端向左移动的距离是8 cm D.q弹簧上端向上移动的距离为2 cm,p弹簧的左端向左移动的距离是6 cm 8.一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中： (1)甲同学在做该实验时，通过处理数据得到了图甲所示的F-x图象，其中F为弹簧弹力，x为弹簧伸长量．请通过图甲，分析并计算，该弹簧的弹性系数k=______N/m．当指针如图乙所示，弹簧秤的示数F=______N。（F保留一位小数） (2)乙同学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象如图丙所示，弹簧a的原长_______，弹簧b的原长_________（填“长”或“短”），弹簧a的劲度系数比弹簧b的劲度系数___________（填“大”或“小”） 第 2 页 学科网（北京）股份有限公司 $$