第2章 第1讲 重力 弹力(基础落实课)（课件）-【新高考方案】2026年高考物理一轮总复习（福建专版）

第二章 相互作用 1 大单元分层教学设计 基础　 落实课 第1讲　重力　弹力 第2讲　摩擦力 第3讲　力的合成和分解 综合　 融通课 第4讲　微专题——共点力的静态平衡 第5讲　微专题——共点力的动态平衡 实验　 探究课 第6讲　探究弹簧弹力与形变量的关系 第7讲　探究两个互成角度的力的合成规律 重力 弹力(基础落实课) 第 1 讲 1 课前基础先行 2 逐点清(一)　重力与重心 CONTENTS 目录 4 逐点清(三)　弹力的大小计算 5 课时跟踪检测 3 逐点清(二)　弹力的有无及方向判断 课前基础先行 一、重力 产生 由于____________而使物体受到的力 大小 与物体的质量成_____,即G=____。可用___________测量重力的大小 方向 总是___________的 重心 定义 物体重力的等效作用点 位置 由物体的_______分布和形状共同决定 地球的吸引 正比 mg 弹簧测力计 竖直向下 质量 二、形变、弹力、胡克定律 1.形变 定义 物体在力的作用下_____或_____的变化 弹性形变 撤去作用力后能够__________的形变 弹性限度 当形变超过一定限度时，撤去外力时物体不能__________，这个限度叫作弹性限度 形状 体积 恢复原状 恢复原状 2.弹力 定义 发生弹性形变的物体,由于要__________,对与它接触的另一物体产生力的作用 产生条件 物体相互_____且发生__________ 方向 ①总是与物体形变的方向_____; ②总是与作用在物体上使物体发生形变的外力的方向_____ 恢复原状 接触 弹性形变 相反 相反 3.胡克定律 内容 在弹性限度内,弹簧弹力F的大小与弹簧伸长(或压缩)的长度x成______ 表达式 F=____。k是弹簧的__________,单位为N/m；k的大小由弹簧__________决定;x是________,不是弹簧形变以后的长度 正比 kx 劲度系数 自身性质 形变量 1.(人教必修1P80T1·选摘)判断下列说法的正误: ①因为物体本身就有重力，所以重力没有施力物体。 ( ) ②重力的方向总是垂直于接触面向下的。 ( ) ③放在水平桌面上的两个球，靠在一起但并不互相挤压,两球之间存在弹力。 ( ) × × × 微点判断 2.(教科必修1P97T1·改编)关于重力和重心,判断下列说法的正误: ①重力是由于地球对物体的吸引而产生的，其大小与物体的运动状态有关。 ( ) ②形状规则的物体，重心在其几何中心。 ( ) ③物体的重心可能在物体上，也可能在物体外。 ( ) × × √ 3.(鲁科必修1P83T3·改编)关于弹力的方向,判断下列说法的正误: ①放在地面上的物体受到的弹力的方向总是竖直向下。 ( ) ②压力方向总是垂直于接触面并指向被压的物体。 ( ) ③细绳对物体的拉力的方向总是沿着绳并指向绳收缩的方向。 ( ) ④弹力的方向总是与形变的方向一致。 ( ) × √ √ × 逐点清(一)　重力与重心 课 堂 1.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.战机匀速飞行时不受重力作用 √ 题点全练 解析:重力的方向竖直向下,不一定指向地心，A错误；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；任何力都有施力物体,重力的施力物体是地球，C正确；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。 2.(2025·浙江杭州模拟)如图所示为仰韶文化时期的一款尖底瓶,该瓶装水后“虚则欹、中则正、满则覆”。下面有关瓶(包括瓶中的水)的说法正确的是 (　　) A.瓶所受重力就是地球对瓶的吸引力 B.装入瓶中的水越多,瓶的重心一定越高 C.瓶的重心是瓶各部分所受重力的等效作用点 D.瓶的重心一定在两条绳子连线的交点上 √ 解析:瓶所受重力是地球对瓶的吸引力的一个分力,故A错误;瓶本身的重心是不变的,随着装入瓶中的水的增加,瓶的重心位置可能先降低然后再逐渐升高,故B错误;根据重心的定义,瓶的重心是瓶各部分所受重力的等效作用点,故C正确;瓶的重心不一定在两条绳子连线的交点上,故D错误。 3.(2025·福建邵武模拟)帝企鹅是南极常见的一种动物,如图所示是一只处在南极极点的帝企鹅。如果把地球看成一个均匀的球体,关于此帝企鹅的重力,下列说法中正确的是 (　　) A.帝企鹅受到的重力的方向一定指向地心 B.帝企鹅受到的重力的方向一定偏离地心 C.帝企鹅对地面的压力就是其受到的重力 D.帝企鹅受到的重力小于地球对它的吸引力 √ 解析:重力的方向竖直向下,由于帝企鹅在南极极点不随地球自转,不需要向心力,其所受重力等于万有引力,则帝企鹅受到的重力的方向一定指向地心,故A正确,B错误;帝企鹅对地面的压力的受力物体是地球,帝企鹅的重力的受力物体是帝企鹅,压力与重力作用在不同物体上,因此,帝企鹅对地面的压力不是其受到的重力,故C错误;由于帝企鹅处在南极极点,帝企鹅相对于地心处于静止状态,并没有随地球自转,则帝企鹅受到的重力等于地球对它的吸引力,故D错误。 4.小明在参观科技馆时观察到有一个十分有趣的“锥体上滚”实验。如图所示,将一个双圆锥体轻轻放在倾斜轨道的低端,就会看到它似乎在向“上”滚去。下列关于锥体的运动说法正确的是 (　　) A.双圆锥体的重心在锥体的外部,不在锥体上 B.在双圆锥体上滚的过程中,锥体的重心在向上运动 C.双圆锥体上滚实验中,虽然看到的现象好像是锥体在上滚,但是从侧面观察的话锥体重心其实是下移的 D.当双圆锥体在轨道的最低处时,它的重心在最低处;当双圆锥体在轨道最高处时,它的重心在最高处 √ 解析:双圆锥体上滚的原理是重心运动,虽然看到的现象好像是锥体在上滚,但是从侧面观察的话锥体重心其实是下移的,B错误,C正确。双圆锥体的重心在锥体的内部几何中心,不在锥体外面,A错误。双圆锥体放在轨道的低处时,放手后它会向轨道高处滚动,这是因为当双圆锥体在轨道的最低处时,它的重心在最高处;当双圆锥体在轨道最高处时,它的重心却在最低处,D错误。 1.重心是重力的等效作用点,其位置与物体的形状和质量分布有关,但不一定在物体上。 2.对于形状不规则或质量分布不均匀的物体,重心可用悬挂法确定。 3.重力的大小G=mg,而g的大小与所处的地球位置有关,与运动状态无关,在地球两极,重力的大小等于物体受到的万有引力,在其他位置,重力的大小小于物体受到的万有引力。 4.重力的方向总是竖直向下,不一定指向地心,也不一定垂直向下。在赤道和地球两极,重力的方向指向地心。 精要点拨 逐点清(二)　弹力的有无及方向判断 课 堂 1.[假设法]下列对图中弹力的判断说法正确的是(　　) 细作1　弹力的有无判断 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两轻绳悬挂着处于静止状态,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平行竖直轻绳拉住而静止,则两球间有弹力 √ 解析:题图甲中,小球随车厢做匀速直线运动,运动状态不发生改变,水平方向上不受力,A错误;假设题图乙中斜面对小球没有弹力,小球受轻绳拉力和重力作用,不能保持静止状态,故斜面对小球有弹力,B正确;假设题图丙中b绳对小球有弹力,则小球受到重力及两个拉力作用,水平方向上受力不平衡,小球无法处于静止状态,故b绳对小球无弹力,C错误;假设题图丁中两球间有弹力,则两轻绳不可能处于平行竖直状态,故两球间无弹力,D错误。 2.[状态法](双选)如图所示,小车内沿竖直方向的一根轻质弹簧和一条与竖直方向成α角的细绳拴接一小球。当小车与小球相对静止,一起在水平面上运动时,下列说法正确的是 (　　) A.细绳对小球一定有拉力的作用 B.轻弹簧对小球一定有弹力的作用 C.细绳对小球不一定有拉力的作用 D.轻弹簧对小球不一定有弹力的作用 √ √ 解析:当小车匀速运动时,弹簧弹力大小等于小球重力大小,细绳的拉力FT=0;当小车和小球向右做匀加速直线运动时,绳的拉力不能为零,弹簧弹力有可能为零,故C、D正确。 一点一过　判断弹力有无的三种方法 条件法 根据物体是否直接接触并发生弹性形变来判断,多用来判断形变较明显的情况 假设法 对形变不明显的情况,可假设两个物体间不存在弹力,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,则此处一定存在弹力。如第1题中弹力有无的判断 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是否存在弹力。如第2题中细绳拉力和弹簧弹力的有无与小球所处的运动状态有关 3.在下图中画出各弹力的方向。 类型 面与面 点与面 点与曲面 曲面与平面 示例 细作2　弹力的方向判断 4.在下图中画出各弹力的方向。 类型 绳的弹力 杆的弹力 弹簧的弹力 示例 一点一过　常见的5种不同接触形式中的弹力方向 平面与平面接触 弹力的方向垂直于公共接触面,指向受力物体 点与曲面接触 物体所受弹力垂直于接触点的切面,指向受力物体 平面与曲面接触 物体所受弹力垂直于平面指向受力物体 细绳上的弹力方向 沿绳指向绳收缩的方向 轻杆上的弹力方向 不一定沿杆,其方向与物体的状态有关 逐点清(三)　弹力的大小计算 课 堂 1.(2025·三明高三检测)已知某弹簧原长为16 cm,可拉伸或压缩，其弹力F与伸长量Δl的关系图线如图所示，关于该弹簧的说法正确 的是 (　　) A.弹力与弹簧的长度成正比 B.该弹簧劲度系数为1.25 N/m C.当弹簧长度为12 cm时,弹力为5.0 N D.当弹簧受到的拉力为0时,劲度系数为0 √ 细作1　应用胡克定律计算——弹簧类 解析:弹簧产生的弹力和弹簧的形变量成正比，故A错误；弹力F与伸长量Δl的关系图线是一条过原点的直线，可求得弹簧的劲度系数k= N/m=125 N/m，故B错误；当弹簧长度为12 cm时，弹力为F=kΔl=125××10-2 N=5 N，故C正确;弹簧的劲度系数与弹簧的自身性质有关，与拉力大小无关，故D错误。 2.如图所示,在粗糙的水平地面上，有6个完全相同的物块(均可看成质点)，放在正六边形的6个顶点上，用7根完全相同的轻弹簧将它们连接起来，整个系统静止在水平地面上。已知cd之间弹簧弹力的大小是ac之间弹簧弹力大小的2倍，ac间弹簧的长度为l，所有弹簧都在弹性限度内，则弹簧的原长为 (　　) A.l B.l C.l D.l √ 解析:设弹簧的原长为l0，则Fcd=kΔxcd=2Fac=2kΔxac，所以Δxcd=2Δxac ，所以弹簧ac处于压缩状态，弹簧cd处于拉伸状态，有l0-Δxac=l,l0+Δxcd=2l ，解得l0=l ，故选A。 一点一过 1.弹簧的弹力可由胡克定律F=kx计算，其中x为弹簧的形变量。 2.弹簧串联时,各弹簧的弹力大小相等，弹簧的形变量一般不同。 3.弹簧并联时,各弹簧的形变量相等，弹力一般不同。 3.[轻绳弹力的计算]如图所示,水平直杆OP右端固定于竖直墙上的O点,长为L=2 m的轻绳一端固定于直杆的P点,另一端固定于墙上O点正下方的Q点,OP长为d=1.2 m,重为8 N的钩码挂在轻绳上且处于静止状态,则轻绳的弹力大小为 (　　) A.10 N B.8 N C.6 N D.5 N √ 细作2　应用平衡条件计算——平衡体 解析:设钩码所在处为N点,延长PN与墙交于M点，如图所示,同一条绳子上的拉力相等，根据对称性可知钩码两边的绳子与竖直方向的夹角相等，设为α ，根据几何关系可知∠NQM= ∠NMQ=α ，故NQ=MN ，即PM等于绳长；根据几何关系可得sin α==0.6 ，则cos α=0.8 ，根据平衡条件可得2FTcos α=G ，解得FT=5 N ，故D正确。 4.[轻杆弹力的计算]如图所示，与竖直墙壁成53°角的轻杆一端斜插入墙中并固定，另一端固定一个质量为m的小球，水平轻质弹簧处于压缩状态，弹力大小为mg(g表示重力加速度)，则轻杆对小球的弹力大小为　　　，轻杆对小球的弹力方向　　　(填“沿”或“不沿”)杆向上。 mg 不沿 解析:小球处于静止状态，其合力为零，对小球进行受力分析，如图所示，由平行四边形定则可得轻杆对小球的弹力大小F==mg，设F与竖直方向的夹角为α，tan α==≠tan 53°，故轻杆对小球的弹力方 向不沿杆向上。 一点一过 1.应用平衡条件求物体的弹力大小时,首先对物体受力分析,明确是二力平衡还是多力平衡,画出受力图。 2.应用物体的平衡条件,借助力的平行四边形定则及三角函数知识求解。 3.轻绳中的弹力方向一定沿绳指向绳收缩的方向，而轻杆中的弹力方向不一定沿杆。 5.(双选)如图所示为位于水平面上的小车,固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为θ,在斜杆下端固定有质量为m的小球。重力加速度为g。现使小车以加速度a向右做匀加速运动,下列说法正确的是 (　　) A.杆对小球的弹力竖直向上 B.杆对小球的弹力沿杆向上 C.杆对小球的弹力大小可能为 D.杆对小球的弹力大小为 √ √ 细作3　应用牛顿第二定律计算——非平衡体 解析:设杆对小球的弹力F在竖直方向的分力为Fy，在水平方向的分力为Fx ，由平衡条件及牛顿第二定律可知， Fy=mg ， Fx=ma ， F= ，当=tan θ时，即a=gtan θ时，杆对球的弹力沿杆向上，此时F= ， A、B错误， C、D正确。 一点一过 1.非平衡体所受弹力的大小和方向与物体加速度的大小和方向有关。 2.应用牛顿第二定律时,沿加速度的方向和垂直于加速度的方向列方程。 课时跟踪检测 1 2 3 4 5 6 7 8 一、单项选择题 1.下列有关重力的说法中正确的是(　　) A.重力是由于地球吸引而使物体受到的力 B.重力和万有引力是两种不同性质的力 C.赤道处重力最大 D.如果只考虑地质结构的影响,地下有铁矿的地区比地下有天然气的地区重力加速度小 √ (说明:标★的为推荐讲评题目) 6 7 8 解析:重力是由于地球吸引而使物体受到的力，和万有引力是相同性质的力， A正确， B错误；赤道处重力最小，两极处重力最大， C错误；如果只考虑地质结构的影响，地下有铁矿的地区比地下有天然气的地区对地面物体的引力更大，即重力加速度大， D错误。 1 2 3 4 5 1 5 6 7 8 2.足球运动是目前全球体育界最具影响力的项目之一,深受青少年喜爱。如图所示为四种与足球有关的情景。下列说法正确的是 (　　) 2 3 4 1 5 6 7 8 A.图甲中，静止在草地上的足球受到的弹力是由于足球发生了形变 B.图乙中，足球被踢出后飞行过程中受到重力和运动员对它的弹力的作用 C.图丙中，足球入网时球网绳子上的弹力方向与绳子收缩的方向相反 D.图丁中，运动员头顶球时头部受到的弹力是由于足球发生了形变 2 3 4 √ 1 5 6 7 8 解析:题图甲中，静止在草地上的足球受到的弹力是由于草地发生了形变， A错误；题图乙中，足球被踢出后飞行过程中受到重力和空气阻力的作用， B错误；题图丙中，足球入网时球网绳子上的弹力都沿绳子收缩方向， C错误；题图丁中，运动员头顶球时头部受到的弹力是由于足球发生了形变， D正确。 2 3 4 1 5 6 7 8 3.(2025·福州高三月考)对于重力、重心、弹力的认识，下列说法正确的是 (　　) A.同一物体在地球表面上任意位置的重力大小处处相等 B.重心是物体所受重力的等效中心，一定在物体上 C.物体产生弹力是因为物体发生了弹性形变 D.物体产生的弹力作用对象是物体自身 2 3 4 √ 1 5 6 7 8 解析:地球上不同位置的重力加速度随纬度和海拔变化，则同一物体在地球表面上任意位置的重力大小不总是相等的， A错误；重心位置与物体的质量分布和形状有关，重心可能在物体上，也可能在物体外， B错误；发生弹性形变的物体，由于要恢复原状,对与它接触的物体会产生力的作用，这种力叫作弹力， C正确;物体产生的弹力作用对象是使它发生弹性形变的物体， D错误。 2 3 4 1 5 6 7 8 4.如图所示,一个空杯子静止在水平桌面上,现对空杯缓慢加水,直至水加满,则此过程中,杯连同杯中水的共同重心将 (　　) A.一直下降 B.一直上升 C.先上升后降低 D.先降低后上升 2 3 4 √ 1 5 6 7 8 解析:空杯子的重心在杯子中心点偏下,对空杯缓慢加水的过程中，共同重心位置先不断下降，随着水的不断增加，共同重心又要上升，故共同重心的位置先下降后上升， A、B、C错误,D正确。 2 3 4 1 5 6 7 8 5.(2023·山东高考)餐厅暖盘车的储盘装置示意图如图所示,三根完全相同的弹簧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平。已知单个盘子的质量为300 g,相邻两盘间距1.0 cm,重力加速度大小取10 m/s2。弹簧始终在弹性限度内,每根弹簧的劲度系数为 (　　) A.10 N/m B.100 N/m C.200 N/m D.300 N/m 2 3 4 √ 1 5 6 7 8 解析:由题意可得3kΔx=mg，其中mg=3 N， Δx=1.0 cm=10-2 m，则k=100 N/m，故B正确。 2 3 4 1 5 6 7 8 6.(2025·福建福清高三调研)三个木块a、b、 c和两个劲度系数均为500 N/m的相同轻弹簧 p、q用细线连接，如图所示,其中a、c质量均 为2 kg,b质量为1 kg，a放在水平桌面上,与桌面间的动摩擦因数μ=0.5。开始时,弹簧p处于原长,轻绳恰好伸直,木块都处于静止状态。现用水平力缓慢地向左拉p弹簧的左端,直到c木块刚好离开水平地面为止。该过程p弹簧的左端向左移动的距离是(轻弹簧和细线的质量都忽略不计,取g=10 m/s2) (　　) 2 3 4 1 5 6 7 8 A.14 cm B.12 cm C.10 cm D.8 cm 解析:开始时弹簧q的压缩量为x1== m=2 cm ，木块c刚好离开地面时弹簧q的伸长量为x2== m=4 cm,此时弹簧p的拉力F=μmag+(mb+mc)g=40 N,弹簧p的伸长量x3== m=8 cm,则该过程p弹簧的左端向左移动的距离是x=x1+x2+x3=14 cm,故选A。 2 3 4 √ 1 5 6 7 8 二、双项选择题 7.(2025·山东青岛模拟)如图所示，拉力器并列装有 5根相同的弹簧，一成年人使用该拉力器时，双臂左右 伸直，对拉力器施加的拉力为550 N ，每根弹簧长度为 160 cm；另一青少年，力量较小，使用该拉力器时， 卸下2根弹簧，双臂左右伸直时对拉力器施加的拉力为270 N ，每根弹簧长度为140 cm。下列说法正确的是(　　) 2 3 4 1 5 6 7 8 A.弹簧的劲度系数为100 N/m B.弹簧的劲度系数为110 N/m C.每根弹簧的原长为40 cm D.每根弹簧的原长为50 cm 解析:设弹簧原长为l0,弹簧的劲度系数为k。由于五根弹簧并联,每根弹簧受到的拉力相等,拉力之和等于550 N,则每根弹簧产生的弹力均为110 N,F1=kx1=k;三根弹簧并联,每根弹簧受到的拉力相等,拉力之和等于270 N,则每根弹簧产生的弹力均为90 N,F2=kx2=k,联立解得k=100 N/m,l0=50 cm,故选A、D。 2 3 4 √ √ 1 5 6 7 8 8.质量分别为m1、m2的小球1、2,用劲度系数分别为ka、kb的轻质弹簧a、b悬挂,平衡后状态如图甲所示;若将球1、2交换位置,平衡后状态如图乙所示,则 (　　) A.ka>kb　　　　 B.m1<m2 C.m1>m2 D.无法比较ka与kb的大小 2 3 4 √ √ 1 5 6 7 8 解析:对题图甲的小球2和题图乙的小球1进行受力分析，有mg=kbΔx， 题图乙中弹簧b伸长量较长，则有m1>m2，故B错误， C正确；对题图甲的小球1进行受力分析，有kaΔxa=kbΔxb+m1g，由于a、b两弹簧的伸长量Δxa、Δxb大小未知，故无法比较两个弹簧的劲度系数，故A错误，D正确。 2 3 4 $$