第3章 第1节 第1课时 重力与弹力（课件PPT）-【新课程学案】2025-2026学年高中物理必修第一册（人教版）

第三章　相互作用——力 必修第一册 重力与弹力 第 1 节 重力与弹力 (赋能课——精细培优科学思维) 第1课时 课标要求 层级达标 1.认识重力、弹力。 2.通过实验，了解胡克定律。 学考 层级 1.会画力的图示和示意图。 2.知道重力产生的原因、大小和方向，知道重心的概念。 3.知道弹力的定义及产生的条件。 4.知道压力、支持力和拉力都是弹力。 5.了解胡克定律的内容、表达式。 选考 层级 1.会测量物体重力的大小。 2.初步体会等效替代的思想，体会引入重心概念的意义。 3.结合定义，掌握利用假设法判断弹力的有无和弹力方向。 4.会用胡克定律解决有关问题。 课前预知教材 课堂精析重难 01 02 CONTENTS 目录 课时跟踪检测 03 课前预知教材 一、力与力的表示方法 1.力 (1)定义：一个物体对____________的作用。 (2)力的三要素：大小、______和________。 (3)单位：______，简称____，符号：N。 另一个物体 方向 作用点 牛顿 牛 2.力的表示方法 (1)力的图示：用_________表示力的方法。 ①有向线段的长短表示力的_______； ②箭头表示力的______； ③箭尾(或箭头)表示力的_________。 (2)力的示意图：在不需要准确标度力的大小时，通常只需画出力的________和______，这种表示力的方法叫作力的示意图。 有向线段 大小 方向 作用点 作用点 方向 [情境思考] 如图所示，用10 N的力托着一本书，用500 N的力推汽车。 (1)如何简洁明了地表示出这两个力呢? 提示：可以用带箭头的线段来表示，线段的长度表示力的大小，箭头的指向表示力的方向，箭尾或者箭头表示力的作用点。 (2)如何选取标度? 提示：标度应根据力的大小合理选取。一般情况下，线段应取2~5个整数段标度的长度。 二、重力 1.定义：由于__________而使物体受到的力。 2.方向：_________。 3.大小：G=_____，g是自由落体加速度。 4.作用点——重心 (1)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____________，这一点叫作物体的重心。 (2)决定因素：①物体的_______；②物体的_________。 地球的吸引 竖直向下 mg 集中于一点 形状 质量分布 (3)确定方法——悬挂法 ①原理：二力平衡时，两个力等大反向。 ②方法：薄板状物体的重心位置可用悬挂法确定，如图所示，先在A点把薄板状物体悬挂起来，物体静止时，物体所受的重力与悬绳的拉力在同一竖直线上，所以物体的重心一定在通过A点的竖直线AB上。然后在C点把物体悬挂起来，同理知，物体的重 心一定在通过C点的竖直线CD上，AB和CD的 交点O就是薄板状物体的重心位置。 [质疑辨析] 如图甲所示，有一圆形的均匀薄板，在其中央挖掉一个小圆板变为如图乙所示的圆环，请对以下结论作出判断： (1)挖掉一个小圆板后，薄板受到的重力减小了。 ( ) (2)挖掉一个小圆板后，薄板的重心位置向外侧偏移了。( ) (3)挖掉一个小圆板后，圆板的重心位置没有改变。( ) (4)该小圆板的重心在圆心位置。( ) √ √ √ × 三、弹力 1.接触力 在物体与物体______时发生的相互作用。接触力按其性质可以分为______和________。 2.形变 物体在力的作用下_______或______会发生改变，这种变化叫作形变。 接触 弹力 摩擦力 形状 体积 3.弹力 发生形变的物体，要______原状，对与它______的物体会产生力的作用，这种力叫作弹力。平时所说的压力、支持力和拉力等都是弹力。 4.弹力的方向 (1)压力和支持力的方向是跟接触面_____的，指向受力物体。 (2)绳子的拉力方向是沿着绳子而指向绳子_____的方向。 (3)弹簧的弹力沿着弹簧的轴线方向，被拉伸时产生拉力，被压缩时产生支持力。 垂直 收缩 恢复 接触 四、胡克定律 1.弹性形变：物体在发生形变后，如果撤去作用力能够_____原状，这种形变叫作弹性形变。 2.弹性限度：如果形变过大，超过____________，撤去作用力后物体不能___________原来的形状，这个限度叫作弹性限度。 恢复 一定的限度 完全恢复 3.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____________________成正比。 (2)表达式：F=kx。 (3)说明：其中k叫作弹簧的_________，单位是牛顿每米，符号是N/m。k是表示弹簧“软”“硬”程度的物理量。 伸长(或缩短)的长度x 劲度系数 [质疑辨析] 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境。请判断下列说法的正误。 (1)甲图中，静止在草地上的足球受到的弹力是由于足球发生了形变。 ( ) (2)乙图中，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。( ) (3)丙图中，足球入网时球网绳子中的弹力都沿绳子收缩方向。( ) (4)丁图中，运动员用头顶球时头部受到的弹力是由于足球发生了形变。 ( ) × × √ √ 课堂精析重难 项目 力的图示 力的示意图 定义 为了更形象、直观地表达力，可以用一根带箭头的线段表示力的大小、方向和作用点，这种表示力的方法叫作力的图示 只画出力的方向和作用点，表示物体在这个方向受到了力，这种粗略地表示力的方法叫作力的示意图 要点释解明 强化点(一)　力的图示与力的示意图 项目 力的图示 力的示意图 画图步骤 (1)选定标度(用某一长度表示一定大小的力) (2)从作用点开始沿力的方向画一线段，根据选定的标度及力的大小按比例确定线段的长度 (3)在线段的末端画出箭头，表示方向 (1)无须选标度 (2)从作用点开始沿力的方向画一适当长度的线段即可 (3)在线段的末端画出箭头，表示方向 项目 力的图示 力的示意图 示例 1.关于如图所示的两个力F1、F2的图示，下列说法正确的是 (　 ) A.F1=F2，因为表示两个力的线段一样长 B.F1>F2，因为表示F1的标度大 C.F1<F2，因为F1只有两个标度，而F2具有三个标度 D.无法比较，因为两图标度的大小未知 题点全练清 √ 解析：因为两个图示中的比例尺的大小不确定，所以两个力的大小也不能够确定，故两个力的大小无法进行比较。故选D。 2.如选项图所示，F表示物体对斜面的压力，图示正确的是 (　 ) √ 解析：物体对斜面的压力的受力物体是斜面，方向垂直于斜面向下，作用点在接触面上。故选B。 3.在图甲中木块的P点，用与水平方向成30°角的斜向右上方的150 N的力拉木块；在图乙中木块的Q点，用与竖直方向成60°角的斜向左上方的20 N的力推木块使木块静止在墙壁上；在图丙中电灯静止悬挂。 (1)作出甲、乙两图中所给力的图示； 答案： (2)作出图丙中电灯所受重力和拉力的示意图。 答案： 如图所示，为什么使用铅垂线可以检测墙壁是否竖直? 任务驱动 强化点(二)　对重力与重心的理解 提示：铅垂线能检测墙壁是否竖直的原理是重力的方向是竖直向下的。重锤静止时，悬挂重锤的细线一定在竖直方向上，如果墙壁与细线平行，就说明墙壁是竖直的，没有倾斜。 1.对重力的理解 (1)重力的测量：在实验室里，重力的大小可以用测力计测量；工业上用电子吊秤可以称更重的物体。 测量原理：二力平衡时，两个力大小相等。 测量条件：物体处于静止或匀速直线运动时。 测量方法：用测力计将待测物体悬挂起来处于静止状态，测力计的读数在数值上等于重力的大小。 要点释解明 (2)重力的大小：由于G=mg，在同一地点，重力的大小与质量成正比；在不同地点，如从两极到赤道或离地面越高，g值均减小，从而使同一物体的重力也有所不同；物体的重力与其运动状态无关。 (3)重力的方向：重力总是竖直向下的。竖直向下不能说成垂直向下，垂直要看接触面，重力和水平面垂直，与斜面并不垂直。物体在自由释放后总是竖直向下的，就说明了重力的方向。 2.对重心的理解 (1)重心与物体形状、质量分布情况的关系 质量分布均匀、形状规则的物体，重心在其几何中心 质量分布不均匀、形状不规则的物体，重心与物体的形状、质量分布情况均有关 (2)三点提醒 ①重心不是重力的真实作用点，重力作用于整个物体，重心是重力的等效作用点。 ②重心不是物体上最重的一点，也不一定是物体的几何中心。 ③重心在物体上的相对位置与物体的位置、放置状态及运动状态无关。重心的位置可以不在物体上。 1.(2025·天津西青期中)关于重力的说法，正确的是 (　 ) A.具有规则几何形状且质量分布均匀的物体的重心在其几何中心 B.重力的大小可以用弹簧测力计测出，物体对弹簧的拉力(或压力) 就是物体受到的重力 C.物体受到的重力，就作用在重心上 D.同一地点物体所受重力的大小不仅与物体质量有关，还与物体是否运动及怎样运动有关 题点全练清 √ 解析：具有规则几何形状且质量分布均匀的物体的重心在其几何中心，故A正确；重力的大小可以用弹簧测力计测出，物体对弹簧的拉力(或压力)大小等于物体的重力，但不能说“就是物体受到的重力”，故B错误；物体受到的重力作用在整个物体上，重心是重力的等效作用点，故C错误；根据G=mg可知，同一地点物体所受重力的大小仅与物体质量有关，与物体是否运动及怎样运动无关，故D错误。 2.(2025·山东淄博期末)如图所示，小齐同学做化学实验时， 将一空烧杯水平静止放置在带有石棉网的三脚架上， 向空烧杯内缓慢加水直至加满的过程中， 则 (　 ) A.烧杯的重心在烧杯上 B.杯与水的共同重心将一直上升 C.杯与水的共同重心将先上升后降低 D.杯与水的共同重心将先降低后上升 √ 解析：空烧杯的重心在杯子中心偏下方位置，不在烧杯上，对空烧杯缓慢加水的过程中，杯与水的共同重心先下降，随着水的不断增加，整个重心又要上升，故重心的位置先下降后上升，故A、B、C错误，D正确。 如图所示，放在桌面上的书和桌面之间有没有弹力? 简述书对桌面的弹力和桌面对书的弹力是怎样产生的，以及其方向有何特点。 任务驱动 强化点(三)　弹力的有无及方向的判断 提示：有。发生形变的书要向桌面的方向恢复原状，对跟它接触的桌面产生弹力F1，其方向垂直于桌面向下；发生形变的桌面要向书的方向恢复原状，对跟它接触的书产生弹力F2，其方向垂直于桌面向上。 1.弹力的产生条件 (1)物体要接触。 (2)物体要发生弹性形变(尤其注意微小形变)。 要点释解明 2.弹力有无的判断方法 方法 思路 例证 条件法 当形变比较明显时，可以根据弹力产生的条件判断 图中弹簧与物体接触且发生 弹性形变，弹簧对物体有竖 直向上的拉力 方法 思路 例证 假设法 当形变不明显时，通常采用假设法。假设将与研究对象接触的物体解除接触，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 图中细线竖直、斜面光 滑，因去掉斜面体，小 球的状态不变，故小球 只受细线的拉力，不受 斜面的支持力 方法 思路 例证 状态法 物体的受力必须与物体的运动状态相符合，依据物体的运动状态，由力的平衡条件判断物体所受弹力情况 图中各接触面均光滑，小球 处于静止状态，由二力平衡 可知，地面对小球的支持力 和重力就可使小球处于平衡状态，因此竖直墙面对小球不产生弹力作用 3.几种常见弹力的方向，具体情形如下： [典例]　在如图所示的各图中画出物体P受到的各接触点或接触面对它的弹力的示意图，各图中物体P均处于静止状态。 [答案]　见解析图 [解析]　甲中属于绳的拉力，应沿绳而指向绳收缩的方向，因此弹力方向沿绳向上；乙中P与斜面的接触面为平面，P受到的支持力垂直于斜面向上；丙中A、B两点都与平面相接触，弹力应垂直于平面，且必过球心，所以A点弹力方向水平向右，B点弹力方向垂直于斜面向左上方，且都过球心；丁中A点与球面相接触，弹力应垂直于球面的切面斜向上，且必过球心O，B点与杆相接触，弹力应垂直于杆向上。所受弹力的示意图如图所示。 [思维建模] (1)弹力的方向可归纳为“有面垂直面，有绳沿绳，有杆不一定沿杆”。 (2)判断弹力方向的一般思路： 1.(2025·江苏无锡期末)某跳水运动员在3 m长的踏板上起跳，我们通过录像观察到踏板和运动员要经历如图所示的状态，其中A为无人时踏板静止点，B为人站在踏板上静止时的平衡点，C为人在起跳过程中人和踏板运动的最低点，则下列说法正确的是 (　 ) 题点全练清 A.运动员在整个过程中受到踏板的支持力方向总是竖直向上 B.运动员和踏板由A向C运动过程中，踏板对运动员的弹力越来越大 C.运动员受到的支持力，是运动员的脚发生形变而产生的 D.踏板发生形变，运动员的脚没有发生形变 √ 解析：根据弹力产生的条件可知，运动员在整个过程中受到踏板的支持力方向总是垂直于接触面向上，并不总是竖直向上，故A错误；运动员和踏板由A向C运动过程中，踏板的形变量越来越大，则踏板对运动员的弹力越来越大，故B正确；运动员受到的支持力，是踏板发生形变而产生的，故C错误；踏板发生形变，运动员的脚也发生了形变，故D错误。 2.(2025·福建福州期中)下列对图中弹力有无的判断，正确的是 (　 ) A.图1小球随车厢(底部光滑)一起向右做匀速直线运动，则车厢左壁对小球有弹力 B.图2滑块靠着粗糙的竖直墙面下落时，墙面对滑块有弹力 C.图3小球被a、b两轻绳悬挂而静止，其中a绳是竖直的，则a、b绳对小球都有拉力 D.图4小球静止在光滑的三角槽中，三角槽底面水平，倾斜面对小球没有弹力 √ 解析：题图1中小球随车厢(底部光滑)一起向右做匀速直线运动，小球受到的重力和小车底部对小球的支持力平衡，车厢左壁对小球无弹力，故A错误；题图2中滑块靠着粗糙的竖直墙面下落时，墙面与滑块间无挤压，没有弹性形变，则两者间无弹力，故B错误；题图3中小球被a、b两轻绳悬挂而静止，其中a绳处于竖直方向，则小球的重力和a绳的拉力平衡，故b绳对小球一定没有拉力，故C错误；题图4中小球静止在光滑的三角槽中，三角槽底面水平，小球的重力和三角槽底部对小球的支持力平衡，倾斜面对小球一定无弹力，故D正确。 1.对胡克定律F=kx的理解 (1)适用范围：弹簧发生的形变在弹性限度内。 (2)公式中x的意义：x是弹簧的形变量，即弹簧的伸长量或压缩量。注意x不是弹簧的长度。 (3)公式中k的意义：k是弹簧的劲度系数，由弹簧本身的材料、长度、粗细、匝数等因素决定。 要点释解明 强化点(四)　胡克定律 (4)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。 (5)弹簧弹力的变化量ΔF与形变量的变化量Δx也成正比，即ΔF=kΔx。 2.计算弹力大小的两种方法 公式法 利用公式F=kx计算。适用于弹簧、橡皮筋等物体的弹力的计算 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重力的大小 [典例]　如图所示，一根轻弹簧长度由原来的5.00 cm伸长为6.00 cm时，手受到的弹力为10.0 N。那么，当这根弹簧伸长到 6.20 cm时，手受到的弹力有多大?(在弹簧的弹性限度内) [答案]　12.0 N [解析]　已知弹簧原长l0=5.00 cm=5.00×10-2 m。在拉力F1=10.0 N 的作用下，伸长到l1=6.00 cm=6.00×10-2 m时， 根据胡克定律F1=kx1=k(l1-l0) 可得劲度系数k== N/m=1.00×103 N/m 当弹力为F2时，弹簧伸长到l2=6.20 cm=6.20×10-2 m，根据胡克定律得F2=kx2=k(l2-l0)=1.00×103×(6.20-5.00)×10-2 N=12.0 N，因此手受到的弹力大小为12.0 N。 [变式拓展]　在上述[典例]中，如果弹簧被压缩到4.30 cm，那么弹簧受到的压力有多大?(在弹簧的弹性限度内) 答案：7.0 N 解析：由上述典例知弹簧劲度系数k=1.00×103 N/m，当弹力为F3时，弹簧的长度l3=4.30 cm=4.30×10-2 m。根据胡克定律F3=kx3=k(l0-l3)=1.00×103×(5.00×10-2-4.30×10-2)N=7.0 N，因此，弹簧受到的压力大小为7.0 N。 [思维建模] (1)弹簧有压缩形变和拉伸形变，既能产生支持力，又能产生拉力，方向均沿弹簧的轴线方向。 (2)如果题中只告诉弹簧的形变量，并没有指出是伸长还是压缩，或只告诉弹簧弹力的大小，并没有指出弹簧处于拉伸状态还是处于压缩状态，就要分别进行讨论。 (3)弹簧的一端不连接物体时弹力为零，两端都连接物体时两端弹力必然相等。 1.(2025·贵州贵阳期末)如图，弹簧和刻度尺都悬挂在水平支架上，弹簧下端挂上一个重物，稳定时，弹簧上的水平指针指在刻度尺的58.00 cm处，在重物下方再挂500克的重物，稳定时，指针指在刻度尺的33.00 cm处，重力加速度大小g取10 m/s2，则该弹簧的劲度系数为 (　 ) A.20 N/m　　　　　　 B.200 N/m C.86.2 N/m D.15.15 N/m 题点全练清 √ 解析：在重物下方再挂500克的重物稳定后，重物处于平衡状态，再挂的重物重力等于弹力的变化量，弹簧形变量为Δx=58.00 cm- 33.00 cm=25.00 cm=0.25 m，根据胡克定律可得mg=kΔx，解得k= 20 N/m，故选A。 2.(2025·内蒙古鄂尔多斯期末)健身拉力绳是一种很好的健身器材，由脚环、两根相同的弹性绳和把手等组成。如图所示，某健身爱好者用200 N的力拉开两根弹性绳，使每根弹性绳比原长伸长了50 cm，假设弹性绳的弹力与伸长量的关系遵循胡克定律，且未超过弹性限度。则 (　 ) A.每根弹性绳的劲度系数为125 N/m B.每根弹性绳的劲度系数为200 N/m C.爱好者越用力拉健身拉力绳，弹性绳的劲度系数就越大 D.若对每根弹性绳的拉力减为50 N，则弹性绳长度变为25 cm √ 解析：由胡克定律可得F=2kΔx，则k==200 N/m，故A错误，B正确；弹性绳的劲度系数与弹性绳自身因素有关，与外力无关，故C错误；若对每根弹性绳的拉力减为50 N，则有F'=kΔx'，得Δx'= =0.25 m=25 cm，则此时弹性绳伸长了25 cm，长度一定大于25 cm，故D错误。 3.如图所示为一轻质弹簧的长度l和弹力F大小的关系图像，试由图像确定： (1)弹簧的原长。 答案： 10 cm　 解析：由题图可知，当弹簧长度为10 cm时，弹力F=0，故弹簧的原长l0=10 cm。 (2)弹簧的劲度系数。 答案：200 N/m　 解析：由题图可知，当弹力的变化量ΔF=10 N时，弹簧长度的变化量Δx=5 cm=0.05 m，由ΔF=k·Δx，解得k== N/m=200 N/m。 (3)弹簧伸长10 cm时，其弹力的大小。 答案：20 N 解析：当x=10 cm=0.1 m时，由F=kx得F=200×0.1 N=20 N。 课时跟踪检测 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1.(2025·海南海口期末)下列物体均处于静止状态，关于弹力F的方向，描述正确的是 (　 ) 6 7 8 9 10 11 12 13 1 2 3 4 5 A.图1中，弯曲的竹竿支撑着小球，竹竿对小球的作用力方向沿着竹竿斜向上 B.图2中，静止在粗糙斜面上的木箱，木箱受到的弹力垂直斜面向下 C.图3中，用固定在天花板上的绳拉住光滑斜面上的小球，绳对小球的弹力方向沿绳斜向上 D.图4中，靠墙放置的铁棍，水平地面对铁棍的弹力方向沿着铁棍斜向上 √ 6 7 8 9 10 11 12 13 1 2 3 4 5 解析：题图1中，弯曲的竹竿支撑着小球，竹竿对小球的作用力方向竖直向上，故A错误；题图2中，静止在粗糙斜面上的木箱，木箱受到的弹力垂直斜面向上，故B错误；题图3中，用固定在天花板上的绳拉住光滑斜面上的小球，绳对小球的弹力方向沿绳斜向上，故C正确；题图4中，靠墙放置的铁棍，水平地面对铁棍的弹力方向过接触点垂直水平地面向上，故D错误。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 2.(2025·甘肃兰州期末)两人进行击地传球，如图 所示，一人将球传给另一人的过程中，在球碰到水平 地面反弹瞬间，下列说法正确的是 (　 ) A.水平地面对篮球的弹力方向斜向右上方 B.水平地面受到的压力是由于篮球发生了形变而产生的 C.篮球在手中时所受重力方向垂直手掌方向向下 D.篮球的重心一定位于篮球上最重的一点 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 解析：根据弹力垂直接触面可知，水平地面对篮球的弹力方向竖直向上，故A错误；水平地面受到的压力的施力物体是篮球，故压力是由于篮球发生了形变而产生的，故B正确；重力方向始终竖直向下，重心是重力的等效作用点，不是物体上最重的点，故C、D错误。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 3.(多选)1969年在甘肃武威市雷台发掘出土了东汉铜奔马(马踏飞燕)，其造型生动，宛如正在奔跑，三足腾空，一足落在飞燕上，却能稳稳地保持平衡。如图所示，现在市面上有不少仿照东汉铜奔马制作的文创作品，马蹄与飞燕连接处不固定，也具有“马踏飞燕”而不倒的效果。下列关于该文创作品的说法正确的是 (　 ) A.只有铜奔马的重心位置才受到重力作用 B.铜奔马的重心在“飞燕”踏点正上方 C.铜奔马在不同省份时，受到的重力可能略有差异 D.铜奔马在不同省份时，受到的重力一定相同 √ √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 解析：重心只是重力的等效作用点，铜奔马每个部位都受到重力作用，故A错误；为了保证铜奔马踏在“飞燕”上不倒，重心应在“飞燕”踏点正上方，故B正确；纬度越高，重力加速度越大，故铜奔马在不同省份时，受到的重力可能略有差异，故C正确，D错误。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 4.(2025·重庆南岸期中)下列甲、乙、丙、丁所示各图中，所有接触面都是光滑的，且物体均保持静止。则Q球只受一个弹力的有 (　 ) A.甲、乙 B.甲、乙、丙 C.甲、乙、丁 D.甲、乙、丙、丁 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 解析：题图甲中地面对Q球有向上的弹力，假设两球间有弹力则Q球将向右运动，可知P、Q两球间无弹力，即Q球只受一个弹力；题图乙中地面对Q球有向上的弹力，假设两球间有弹力则两球将分别向两边运动，可知P、Q两球间无弹力，即Q球只受一个弹力；题图丙中Q球受细绳的拉力和斜面的支持力两个弹力作用；题图丁中竖直线对小球有向上的拉力，若倾斜线对Q球有拉力，则Q球不能保持静止，故Q球只受一个弹力。故选C。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 5.(2025·山西太原期末)如图甲所示，一轻质弹簧 下端固定在水平面上，上端放一个质量为m的物块A， 物块A静止后弹簧的长度为l1；若在物块A上端再放一 个质量为2m的物块B，静止后弹簧的长度为l2，如图乙所示，弹簧始终处于弹性限度范围内，则弹簧的劲度系数及原长分别为 (　 ) A.k=，l=3l1-l2 　B.k=，l= C.k=，l=3l1-l2 　D.k=，l= √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 解析：设弹簧的劲度系数为k，原长为l，当题图甲中物块A静止时，有mg=k，当题图乙中物块A、B均静止时，有3mg= k，联立解得k=，l=，故选B。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 6.(2025·内蒙古包头期中)(多选)如图所示，四种情境中杆或球均处于静止状态，其与外界的接触面(点)均光滑。下列各图中，杆或球所受弹力示意图正确的是 (　 ) √ √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 解析：弹力方向与接触面垂直，所以题图A中F2方向应通过球心，A错误；题图B中两弹力方向均垂直接触面，B正确；题图C中球受到墙壁的弹力和台阶的弹力，弹力方向与接触面垂直，故墙壁的弹力方向垂直于墙壁向右，台阶对球的弹力方向垂直切面且通过球心，C正确；题图D中假设右侧小球对左侧小球有弹力，则左侧小球受重力、地面向上的弹力和右侧小球向左的弹力，水平方向的合力不为零，则小球将向左滚动，与题意不符，故右侧小球对左侧小球没有弹力，D错误。故选B、C。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 7.(2025·云南曲靖期末)(多选)一根轻弹簧两端受大小为10.0 N，方向沿轻弹簧轴线的一对拉力时，轻弹簧伸长1.00 cm，现将轻弹簧上端固定，下端挂一重物，轻弹簧伸长1.35 cm，g取10 N/kg，则 (　 ) A.轻弹簧两端受大小为10.0 N的拉力时，轻弹簧弹力为20.0 N B.轻弹簧两端受大小为10.0 N的拉力时，轻弹簧弹力为10.0 N C.轻弹簧下端所挂重物的质量为1.35 kg D.轻弹簧下端所挂重物的质量为2.70 kg √ √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 解析：轻弹簧两端受大小为10.0 N的拉力时，轻弹簧弹力为10.0 N，故A错误，B正确；设轻弹簧劲度系数为k，根据胡克定律F=kx，代入题中数据得k== N/cm=10 N/cm，现将轻弹簧上端固定，下端挂一重物，轻弹簧伸长x1=1.35 cm，设重物质量为m，由平衡状态得kx1=mg，联立解得m=1.35 kg，故C正确，D错误。故选B、C。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 8.(2025·青岛高一检测)如图所示，将乒乓球用双面胶粘贴于烧杯底部，往烧杯中注入一些水，用细木棍轻微拨动乒乓球，乒乓球将会从杯底上升到水面。在乒乓球从杯底上升到水面的过程中，关于由烧杯、水和乒乓球组成的系统重心位置的变化，下列选项正确的是 (　 ) A.升高 B.降低 C.不变 D.无法确定 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 解析：乒乓球从杯底上升到水面的过程中，相当于与乒乓球等体积的水球逐渐下降，重心降低。故选B。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 9.如图所示的装置中，各小球的质量均相同，弹簧和细线的质量均不计，一切摩擦忽略不计，平衡时各弹簧的弹力大小分别为F1、F2、F3，其大小关系是 (　 ) A.F1=F2=F3　　　　　 B.F1=F2<F3 C.F1=F3>F2 D.F3>F1>F2 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 解析：根据二力平衡，弹簧拉力均等于一个小球的重力，所以三力大小相等。故选A。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 10.(多选)如图所示，一根弹性杆的一端固定在倾 角为30°的斜面上，杆的另一端固定一个重为2 N的 小球，小球处于静止状态。则关于弹性杆对小球的弹 力，下列结论正确的是 (　 ) A.大小为2 N B.大小为1 N C.方向平行于斜面向上 D.方向竖直向上 √ √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 解析：根据平衡条件可知，小球受重力与弹性杆对小球的弹力，两力大小相等，方向相反，则有弹性杆对小球的弹力大小为2 N，方向竖直向上，所以A、D正确，B、C错误。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 11.(2025·江苏无锡期末)如图所示，弹簧拉力器由5根完全相同的弹簧组成，每根弹簧的劲度系数k=200 N/m，两端分别施加F=300 N的拉力，则拉力器伸长 (　 ) A.30 cm B.60 cm C.90 cm D.120 cm √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 解析：设弹簧拉力器伸长量为x，根据胡克定律可得5kx=F，解得x== m=0.3 m=30 cm，故选A。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 12.(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 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 解析：由题意可得3kΔx=mg，其中mg=3 N，Δx=1.0 cm=10-2m，则k=100 N/m，故B正确。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 13.(18分)弹簧的劲度系数是反映弹簧“软”“硬”的物理量，由弹簧本身决定。某课外活动小组在某次活动中发现一大一小两根弹簧，于是他们就想测定弹簧的劲度系数。他们用刻度尺测量出大弹簧比小弹簧长 0.2 m，担心施加的力超出弹簧的弹性限度，于是就将小弹簧置于大弹簧内部，将它们一端齐平固定在地面上，另一端自然放置，如图甲所示。当压缩此组合弹簧时，测得力与压缩距离之间的关系如图乙所示。大弹簧的劲度系数k1和小弹簧的劲度系数 k2分别为多大。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 答案：10 N/m　20 N/m 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 解析：据题意，当压缩量只有0.2 m的过程，只有大弹簧发生形变，从图中读出x=0.2 m时，F=2 N，由F=kx得k1== N/m=10 N/m 弹簧组合形变量为0.3 m时，大弹簧的形变量为x1=0.3 m，小弹簧的形变量为x2=0.3 m-0.2 m=0.1 m，F1+F2=5 N，就有k1x1+k2x2=5 N， 解得k2== N/m=20 N/m。 本课结束 $$