16 第三章 1.第1课时 重力与弹力-【名师导航】2025-2026学年高中物理必修第一册同步课件（人教版）

第1课时　重力与弹力 第三章　相互作用——力 1．重力与弹力 [学习目标] 1．知道重力产生的原因、大小和方向，知道重心的概念。 2．会用力的图示和示意图表示力，知道其区别。 3．知道弹力的定义及产生的条件，会判断弹力的有无及方向。 4．知道胡克定律的内容、表达式，会用胡克定律解决相关问题。 第1课时　重力与弹力 [教用·问题初探]——通过让学生回答问题来了解预习教材的情况 问题1　重心一定在物体上吗？重心的位置和哪些因素有关？ 问题2　力的图示和力的示意图有什么区别？ 问题3　胡克定律的表达式F＝kx中的x指的是什么？ 第1课时　重力与弹力 探究重构·关键能力达成 知识点一　重力 【链接教材】　如图所示，是利用悬挂法确定形状不规则薄板重心位置的过程，这种方法的原理是什么？ 提示：A点和D点悬线的拉力与薄板的重力平衡。 第一单元　伟大的复兴·中国革命传统作品研习 【知识梳理】　 1．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。 地球的吸引 竖直向下 mg 探究重构 应用迁移 课时分层作业 阅读材料 第1课时　重力与弹力 2．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______。 集中于一点 质量分布 形状 探究重构 应用迁移 课时分层作业 阅读材料 第1课时　重力与弹力 【思考讨论】　2024年8月，巴黎奥运会男子跳高赛场上演了一场巅峰对决。最终新西兰选手科尔夺冠，这场比赛吸引了全球观众的目光。如图所示，职业跳高运动员经常采用“背越式”，没有从事专业训练的运动员，往往采用的方式是“跨越式”。 探究重构 应用迁移 课时分层作业 阅读材料 第1课时　重力与弹力 问题1　你感觉哪种方式成绩会更好？为什么？ 提示：“背越式”成绩会更好。因为在越过相同高度的横杆时，运动员采用“背越式”的重心比采用“跨越式”的重心升高的高度低，因此采用“背越式”可以越过更高的横杆，成绩会更好一些。 探究重构 应用迁移 课时分层作业 阅读材料 第1课时　重力与弹力 问题2　运动员跳高过程中所受重力的大小和方向是否改变？ 提示：不变。 问题3　运动员从起跳到落地的过程中其重心位置是否变化？ 提示：变化。 探究重构 应用迁移 课时分层作业 阅读材料 第1课时　重力与弹力 【知识归纳】　 1．对重力的理解 (1)产生：重力是由于地球的吸引而使物体受到的力，但由于地球自转的影响，重力一般不等于地球对物体的引力。与引力相比，重力大小稍微小一些(两极除外)，方向稍微偏一些(两极和赤道除外)。 (2)大小：G＝mg，同一物体的重力随所处纬度的升高而增大，随海拔高度的增大而减小。 (3)方向：竖直向下，除了赤道和两极，竖直向下并不是指向地球的球心。 探究重构 应用迁移 课时分层作业 阅读材料 第1课时　重力与弹力 名师点睛： 探究重构 应用迁移 课时分层作业 阅读材料 第1课时　重力与弹力 2．对重心的理解 (1)重心是一个等效的概念， 引入重心， 就是把实际作用于物体各部分的重力用作用于重心的一个力来代替， 从而简化对重力的处理。 探究重构 应用迁移 课时分层作业 阅读材料 第1课时　重力与弹力 (2)质量分布均匀且形状规则的物体重心位于其几何中心， 可以在物体上也可以不在物体上。 探究重构 应用迁移 课时分层作业 阅读材料 第1课时　重力与弹力 (3)一般物体重心的位置与物体的形状和质量分布有关， 当物体的形状或质量分布发生变化时， 重心相对于物体的位置也可能会发生变化。 探究重构 应用迁移 课时分层作业 阅读材料 第1课时　重力与弹力 【典例1】　(对重力的理解)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．重力的方向总是垂直于接触面向下 D．同一物体在地球各处所受重力大小不一定相等 √ 探究重构 应用迁移 课时分层作业 阅读材料 第1课时　重力与弹力 D　[任何力都有施力物体，重力的施力物体是地球，A错误；在地球上或地球周围的物体都会受到重力的作用，B错误；重力的方向总是竖直向下，不一定垂直于接触面，C错误；由于地球各处的重力加速度大小不一定相等，故同一物体在地球各处所受重力大小不一定相等，D正确。] 探究重构 应用迁移 课时分层作业 阅读材料 第1课时　重力与弹力 【典例2】　(重心的判断)某同学发现在空易拉罐中注入适量的水后，可以将易拉罐倾斜放置在水平桌面上，并为其他同学表演易拉罐的“倾而不倒”，如图所示。下列说法正确的是(　　) A．注水后，易拉罐的重心位置升高了 B．若将空易拉罐压瘪，则其重心位置不变 C．易拉罐的重心位置在过易拉罐与桌面接触点的竖直线上 D．若将注水后的易拉罐水平放置，则其重心位置不变 √ 探究重构 应用迁移 课时分层作业 阅读材料 第1课时　重力与弹力 C　[注水后，易拉罐下部的质量变大，重心下移，故A错误；将空易拉罐压瘪后，易拉罐的形状改变，其重心位置可能改变，故B错误；易拉罐受到的重力(方向竖直向下)与桌面对它的支持力大小相等、方向相反，因此易拉罐的重心位置在过易拉罐与桌面接触点的竖直线上，故C正确；将注水后的易拉罐水平放置，易拉罐里的水质量分布改变，其重心位置改变，故D错误。] 探究重构 应用迁移 课时分层作业 阅读材料 第1课时　重力与弹力 易错警示　判断物体重心的三点注意 (1)重力作用于整个物体，重心是重力的等效作用点，不是重力的真实作用点。 (2)重心不是物体上最重的一点，也不一定在物体的几何中心。 (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均无关。 探究重构 应用迁移 课时分层作业 阅读材料 第1课时　重力与弹力 知识点二　力的图示与力的示意图 【链接教材】　教材中如图所示的对重力的表示方法有什么特点？ 提示：能准确地描述重力的大小、方向和作用点。 探究重构 应用迁移 课时分层作业 阅读材料 第1课时　重力与弹力 【知识梳理】　 1．力的图示：用有向线段来表示力。 (1)有向_______________(严格按标度画)表示力的大小。 (2)______表示力的方向。 (3)_______________表示力的作用点。 2．力的示意图：只用带箭头的有向线段来表示力的方向和作用点，不需要准确标度力的大小。 线段的长短 箭头 箭尾或箭头 探究重构 应用迁移 课时分层作业 阅读材料 第1课时　重力与弹力 【思考讨论】　力的图示和力的示意图都能表示物体的受力情况，但二者在具体对物体进行受力分析时又有所不同。如图描述的是某人拉车的情境。 探究重构 应用迁移 课时分层作业 阅读材料 第1课时　重力与弹力 提示：甲是力的图示，乙是力的示意图。 问题2　力的图示和力的示意图在表示力时有什么不同？ 提示：力的图示能精确表示力的三要素，力的示意图只能表示力的作用点和方向，粗略地表示力。 问题1　仔细观察并思考甲、乙两图中力的表示分别采用了哪种方式？ 探究重构 应用迁移 课时分层作业 阅读材料 第1课时　重力与弹力 【知识归纳】　 1．力的表示方法 作图步骤 力的图示 力的示意图 选标度 选定标度(用某一长度的线段表示一定大小的力) — 画线段 从作用点开始沿力的方向画一条线段，根据选定的标度和力的大小按比例确定线段长度 从作用点开始沿力的方向画一条适当长度的线段 探究重构 应用迁移 课时分层作业 阅读材料 第1课时　重力与弹力 作图步骤 力的图示 力的示意图 标方向 在线段的末端标出箭头，表示方向 在线段的末端标出箭头，表示方向 示例 探究重构 应用迁移 课时分层作业 阅读材料 第1课时　重力与弹力 2．两点说明 (1)一个物体受多个力作用，作力的图示时须选用同一标度，线段长度与力的大小成正比，而力的示意图只是粗略地表示物体在某个方向受到的力，表示力的线段长度与力的大小大致对应即可。 (2)高中阶段分析物体受力时，如无特殊说明，作出力的示意图即可。 探究重构 应用迁移 课时分层作业 阅读材料 第1课时　重力与弹力 【典例3】　(力的图示和力的示意图)如图所示，静止的木块对桌面的压力为6 N。 (1)画出压力的图示； (2)画出木块所受重力和支持力的示意图。 探究重构 应用迁移 课时分层作业 阅读材料 第1课时　重力与弹力 [解析]　(1)画力的图示时，要按照以下步骤进行： ①选定标度→选适当长度的线段表示2 N的力。 ②确定线段→从作用点起沿力的方向画一线段，线段长短按标度和力的大小画，线段标上刻度。如图甲所示，从O点竖直向下画一条长度为标度三倍的线段。 ③标注方向→在线段上末端加箭头 表示力的方向。为了简便，也可以 画成图乙所示。 (2)画力的示意图时，只需画出力的作用点和方向，对线段的长短没有严格要求。图丙为木块所受重力和支持力的示意图，也可以依照图丁那样用一个点表示木块，画出所受重力和支持力的示意图。 [答案]　见解析 1．形变：物体在力的作用下______或______发生的变化。 2．弹力：发生形变的物体，要____________，对与它______的物体产生的力。 3．弹力的方向 (1)压力和支持力的方向：都跟接触面垂直，指向被压或被支持的物体。 (2)绳的拉力沿着绳指向绳______的方向。 知识点三　弹力的分析与计算 形状 体积 恢复原状 接触 收缩 探究重构 应用迁移 课时分层作业 阅读材料 第1课时　重力与弹力 4．胡克定律 (1)弹性形变：物体在发生形变后，撤去作用力能够____________的形变。 (2)弹性限度：如果形变过大，超过一定的限度，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。 (3)胡克定律：在弹性限度内，弹簧发生弹性形变时，弹力F的大小跟__________________________________成正比，即F＝____。 (4)劲度系数：k为弹簧的____________，单位为____________，符号是N/m，劲度系数是表示弹簧“软”“硬”程度的物理量。 恢复原状 完全恢复 弹簧伸长(或缩短)的长度x kx 劲度系数 牛顿每米 探究重构 应用迁移 课时分层作业 阅读材料 第1课时　重力与弹力 【思考讨论】　2024年4月19日全国蹦床冠军赛暨巴黎奥运会选拔赛(第三站)女子个人决赛在天津市滨海新区举行，天津队选手获得冠军。如图所示，蹦床运动员站在蹦床上静止不动。 探究重构 应用迁移 课时分层作业 阅读材料 第1课时　重力与弹力 问题1　蹦床对运动员的支持力是如何产生的？方向怎样？ 提示：蹦床对运动员的支持力是由于蹦床发生弹性形变，从而对与它接触的运动员产生力的作用，方向垂直接触面向上。 问题2　运动员对蹦床的压力是怎样产生的？方向怎样？ 提示：运动员对蹦床的压力是由于运动员发生了弹性形变，从而对与其接触的蹦床产生力的作用，方向垂直接触面向下。 探究重构 应用迁移 课时分层作业 阅读材料 第1课时　重力与弹力 【知识归纳】　 1．弹力有无的判断 根据条件判断，首先看是否接触，其次看是否发生弹性形变。 (1)对形变明显的情况可以直接判断。 (2)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，若状态不变，则此处不存在弹力；若状态改变，则此处一定有弹力。 (3)根据物体的运动状态，利用力的平衡条件来进行判定。 探究重构 应用迁移 课时分层作业 阅读材料 第1课时　重力与弹力 2．常见弹力方向的分析 探究重构 应用迁移 课时分层作业 阅读材料 第1课时　重力与弹力 3．弹力大小的计算 (1)对胡克定律F＝kx的理解 ①公式中x是弹簧的形变量，即弹簧的伸长量或压缩量，注意不是弹簧的长度。 ②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。 ③F-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。 ④弹力的变化量ΔF与形变量的变化量Δx也成正比， 即ΔF＝kΔx。 探究重构 应用迁移 课时分层作业 阅读材料 第1课时　重力与弹力 (2)计算弹力大小的两种方法 ①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。 ②二力平衡法：若物体处于静止状态，物体所受弹力与物体所受的其他力应为平衡力，可根据其他力确定弹力的大小。 探究重构 应用迁移 课时分层作业 阅读材料 第1课时　重力与弹力 A　　　　　　　　B     C　　　　　　　　D 【典例4】　(弹力有无的判断)(多选)如图所示，各接触面是光滑的，A、B处于静止状态，则A、B间无弹力作用的是(　　) √ √ 探究重构 应用迁移 课时分层作业 阅读材料 第1课时　重力与弹力 AC　[判断物体之间是否存在弹力，我们可以利用假设法：假设物体间不存在弹力，看物体是否能保持原来的状态；或者假设拿走其中一个物体，如果另一个物体的状态会发生变化，则说明两者之间必然存在弹力作用。对于A、C选项，假设物体A和B之间不存在弹力，A、C选项中的物体均保持静止，故物体之间无弹力作用；对于B、D选项，如果拿走B物体，A物体都会开始运动，那么物体A和B之间存在弹力。综上分析知A、C正确，B、D错误。] A　　　　　　　　　　B     C　　　　　　　　　　D 【典例5】　(弹力方向的判断)下列图中各物体均处于静止状态。图中画出了小球A所受弹力的情况，其中正确的是(　　) √ 探究重构 应用迁移 课时分层作业 阅读材料 第1课时　重力与弹力 C　[选项A中小球只受重力和杆的弹力且处于静止状态，由二力平衡可得小球受到的弹力方向应竖直向上，故A错误；选项B中，因为右边的绳竖直向上，如果左边的绳有拉力，则竖直向上的那根绳就会发生倾斜，所以左边的绳没有拉力，故B错误；选项C中，球与球接触处的弹力方向垂直于过接触点的公切面(即在两球心的连线上)，且指向受力物体，球与面接触处的弹力方向过接触点垂直于接触面(即在接触点与球心的连线上)，故C正确；选项D中，大半圆对小球的支持力FN2应是沿着过小球与大半圆接触点的半径，且指向大半圆圆心，故D错误。] 【典例6】　(源自鲁科版教材例题)(胡克定律的应用)如图所示，一根轻弹簧长度由原长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(在弹性限度内)，手受到的弹力有多大？ [思路点拨]　根据胡克定律，已知弹簧弹力F1和相应的伸长量l1－l0，可求出该弹簧的劲度系数。由于同一弹簧的劲度系数不变，再由已知的弹簧伸长量l2－l0，就可求出手受到的弹力F2。 探究重构 应用迁移 课时分层作业 阅读材料 第1课时　重力与弹力 [解析]　由题意可知，l0＝5.00 cm＝5.00×10-2 m，F1＝10.0 N，l1＝ 6.00 cm＝6.00×10-2 m， 根据胡克定律，可得F1＝kx1＝k(l1－l0) 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，可得F2＝kx2＝k(l2－l0)＝1.00×103×(6.20－5.00)×10-2 N＝12.0 N 所以，当这根弹簧伸长到6.20 cm时，手受到的弹力大小为12.0 N。 [答案]　12.0 N [母题变式]　[典例6]中，更换弹簧，探究弹簧弹力随其形变量变化的规律，如图所示。 (1)求该弹簧的原长和劲度系数； (2)图像中左边图线能否延长至与纵轴相交？ 请说明理由。 探究重构 应用迁移 课时分层作业 阅读材料 第1课时　重力与弹力 [解析]　(1)弹簧的弹力为0时弹簧处于原长状态，对应题图可知，弹簧原长l0＝10 cm 由F-l图线可知，当弹簧长度l＝5 cm时，弹簧弹力F＝10 N 由胡克定律F＝kx可得 10 N＝k(0.1 m－0.05 m) 解得k＝200 N/m。 (2)题图中左边图线不能延长至与纵轴相交，因弹簧丝有一定的粗细，不可能压缩到弹簧长度为零。 [答案]　(1)10 cm　200 N/m　(2)见解析 【典例7】　(二力平衡法的应用)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力为2 N的小球，小球处于静止状态，则弹性杆对小球的弹力(　　) A．大小为2 N，方向平行于斜面向上 B．大小为1 N，方向平行于斜面向上 C．大小为2 N，方向垂直于斜面向上 D．大小为2 N，方向竖直向上 √ D　[小球在重力和杆的支持力(弹力)的作用下处于静止状态，由二力平衡可知，杆对小球的弹力与重力等大、反向，故D正确。] 探究重构 应用迁移 课时分层作业 阅读材料 第1课时　重力与弹力 【教用·备选例题】 【典例1】　在足球比赛中，专业的足球运动员能够巧妙地踢出“落叶球”。如图所示，某运动员踢出了快速旋转的“落叶球”。关于该足球，下列说法正确的是(　　) A．足球的重心在足球的外皮上 B．在空中运动的过程中，足球的重心发生了变化 C．足球离开脚后不再受重力的作用 D．足球所受重力的方向始终竖直向下 √ 探究重构 应用迁移 课时分层作业 阅读材料 第1课时　重力与弹力 D　[足球的重心在足球的几何中心，即足球的球心，在空中运动过程中，足球仍然受到重力的作用，足球的重心不发生变化，足球所受的重力方向始终竖直向下，故D正确，A、B、C错误。] 探究重构 应用迁移 课时分层作业 阅读材料 第1课时　重力与弹力 【典例2】　拉力器是一种很好的健身器材，由脚环、两根相同的弹性绳、把手等组成。某人拉开拉力器使其比原长伸长了40 cm，此时拉力大小为120 N。假设弹性绳的弹力与伸长量遵循胡克定律，且未超过弹性限度。则(　　) A．人对拉力器的拉力是由弹性绳形变产生的 B．若对拉力器的拉力增大，则弹性绳的劲度系数也增大 C．每根弹性绳的劲度系数为150 N/m D．若对拉力器的拉力减为60 N，则弹性绳长度变为20 cm √ 探究重构 应用迁移 课时分层作业 阅读材料 第1课时　重力与弹力 C　[人对拉力器的拉力是由人自身形变产生的，A错误；弹性绳的劲度系数是弹性绳的固有属性，对拉力器的拉力增大时，弹性绳的劲度系数不变，B错误；根据胡克定律得F＝2kx，代入数据解得每根弹性绳的劲度系数为k＝150 N/m，C正确；根据胡克定律可得，若对拉力器的拉力减为60 N，有F′＝2kx′＝60 N，代入数据解得x′＝20 cm，故弹性绳的伸长量为 20 cm，D错误。] 探究重构 应用迁移 课时分层作业 阅读材料 第1课时　重力与弹力 1．跳水运动员在起跳过程中，脚始终与跳板接触。关于起跳过程中运动员的受力，下列说法正确的是(　　) A．起跳过程中受重力，腾空后不受重力 B．所受重力的方向始终与板面垂直 C．所受支持力是跳板发生形变产生的 D．所受支持力方向总是竖直向上 应用迁移·随堂评估自测 √ 第一单元　伟大的复兴·中国革命传统作品研习 C　[起跳过程和腾空后都受重力作用，A错误；所受重力的方向竖直向下，不一定与板面垂直，B错误；所受支持力是跳板发生形变产生的，C正确；所受支持力方向垂直于跳板，但是不一定竖直向上，D错误。] 探究重构 应用迁移 课时分层作业 阅读材料 第1课时　重力与弹力 2．(多选)如图所示，下列各图中的物体A均处于静止状态，关于其受到弹力作用的说法正确的是(　　)   A．图甲中地面是光滑水平的，A与B间存在弹力 B．图乙中两斜面与水平地面的夹角分别为α、β，A对两斜面均有压力的作用 C．图丙中地面光滑且水平，A与竖直墙壁有力的作用 D．图丁中A受到斜面B对它的支持力的作用 √ √ √ 探究重构 应用迁移 课时分层作业 阅读材料 第1课时　重力与弹力 BCD　[题图甲中对B进行受力分析，B受重力和地面弹力的作用，二力平衡，B静止，因地面光滑，根据平衡条件可知A和B之间不可能存在弹力，故A错误；题图乙中采用假设法，若除去左侧的斜面，A将运动，若去掉右侧的斜面，A也将运动，所以两斜面对A均有力的作用，故B正确；题图丙中，由物体的平衡条件知外力F与竖直墙壁对它的作用力平衡，墙对物体A有力的作用，故C正确；题图丁中A静止在斜面上，在垂直斜面方向上根据平衡条件可知，A受到斜面B对它的支持力的作用，故D正确。] 探究重构 应用迁移 课时分层作业 阅读材料 第1课时　重力与弹力 3．一根轻质弹簧一端固定，用大小为F1的力压弹簧的另一端，平衡时长度为l1；改用大小为F2的力拉弹簧，平衡时长度为l2，弹簧在拉伸或压缩时均在弹性限度内，该弹簧的劲度系数为(　　) A． C． √ A　[弹簧弹力为F＝kx，x为弹簧的形变量，所以由胡克定律可知k＝＝，解得k＝，故选A。] 探究重构 应用迁移 课时分层作业 阅读材料 第1课时　重力与弹力 提示：重力是由地球的吸引而产生的，重力的大小G＝mg，方向竖直向下。 回归本节知识，完成以下问题： 1．重力是怎样产生的？重力的表达式是什么，方向如何？ 2．物体的重心位置与哪些因素有关？ 提示：物体重心的位置与物体的形状和质量分布有关。 探究重构 应用迁移 课时分层作业 阅读材料 第1课时　重力与弹力 提示：发生形变的物体对与其接触的物体产生了力的作用；两物体直接接触且发生弹性形变是产生弹力的条件；弹力的方向与物体形变的方向有关，弹力的大小跟弹性形变的大小有关，形变越大，弹力越大，形变消失，弹力也消失。 3．发生形变的物体对与其接触的物体产生了什么影响？弹力产生的条件是什么？弹力的方向和大小与哪些因素有关？ 探究重构 应用迁移 课时分层作业 阅读材料 第1课时　重力与弹力 提示：弹簧弹力的大小与弹簧伸长量或压缩量成正比。 4．弹簧弹力的大小与弹簧伸长量或压缩量有什么关系？ 探究重构 应用迁移 课时分层作业 阅读材料 第1课时　重力与弹力 探究重构 应用迁移 课时分层作业 阅读材料 第1课时　重力与弹力 观察微小形变的巧法——放大法 1．物体的形变按形变量的大小可分为两类： (1)明显形变：如弹簧、橡皮条等，这类形变很容易观察和测量。 (2)微小形变：如不可伸长的细线、轻质硬杆、硬的物体(或接触面)等。 阅读材料·拓宽物理视野 第一单元　伟大的复兴·中国革命传统作品研习 61 阅读材料·拓宽物理视野 2．对于微小形变，由于形变非常微小，难以直接观察到，可以用放大法观察。下面举两例说明： 探究重构 应用迁移 课时分层作业 阅读材料 第1课时　重力与弹力 62 (1)光学放大法观察桌面的微小形变。 ①装置：如图甲所示，在一张桌子上放两个平面镜M1和M2，让一束光依次被两面镜子反射，最后射到墙上，形成一个光点P。 ②原理：用力F压桌面，桌面发生微小的形变，引起光线在平面镜上入射角的变化，同时反射角也发生改变，经两次反射后，即两次光学放大，光点的位置在墙上发生明显的改变。 探究重构 应用迁移 课时分层作业 阅读材料 第1课时　重力与弹力 63 ③结论：a．用力压桌面，观察到墙上光点的位置会向下移动，力越大，光点下移越多，说明桌面发生了微小形变，力越大，桌面的形变量越大；b．撤去外力，光点回到原来的位置，说明桌面恢复原状。 探究重构 应用迁移 课时分层作业 阅读材料 第1课时　重力与弹力 64 (2)力学放大法观察玻璃瓶的微小形变。 ①装置：如图乙所示，把一个扁玻璃瓶(横截面为椭圆形或矩形)装满水(为了更好地观察水面的升降，可在水中滴入红墨水)，瓶口用中间插有细管的瓶塞塞上，细管上系上细线用以标记水面位置；用手按压玻璃瓶壁，细管中的水面就会上升或下降；松开手，水面回到原处。 ②原理：由于液体的体积一定，即横截面积与高度的乘积一定，由ΔV＝S·Δh可知用细管的“小横截面积”可以放大为“液面的升降”。 探究重构 应用迁移 课时分层作业 阅读材料 第1课时　重力与弹力 65 ③结论：a．按压玻璃瓶“扁”面，观察到细管中液面上升，松开手，液面降回到原处，说明按压玻璃瓶“扁”面时玻璃瓶发生弹性形变，容积减小，撤去外力，玻璃瓶恢复原状，容积恢复；b．按压玻璃瓶“凸”面，细管中液面下降，松开手，细管中液面升到原处，说明按压玻璃瓶“凸”面时玻璃瓶发生弹性形变，容积增大，撤去外力，玻璃瓶恢复原状，容积恢复。 探究重构 应用迁移 课时分层作业 阅读材料 第1课时　重力与弹力 66 问题 对于微小形变，由于形变非常小，怎样观察物体的微小形变？ 提示：采用放大法观察物体的微小形变。 探究重构 应用迁移 课时分层作业 阅读材料 第1课时　重力与弹力 67 题组一　重力与重心 1．(多选)航展中，“歼-20”以高机动性及先进的航电系统让世界震惊。关于歼-20战机的重力，下列说法正确的是(　　) A．战机受到的重力方向不一定指向地心 B．战机受重力的同时，也对地球产生引力 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 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 课时分层作业(九) √ √ √ 第一单元　伟大的复兴·中国革命传统作品研习 68 ABC　[重力是由地球的吸引而产生的力，其施力物体是地球，重力的方向总是竖直向下的，不一定指向地心(只有赤道和两极指向地心)，重力不受物体运动状态的影响，故A、B、C正确，D错误。] 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 69 2．关于重力及重心，下列说法正确的是(　　) A．重力就是地球对地面附近物体的引力 B．物体的重心一定在物体上 C．重力的方向总是垂直于接触面向下 D．同一物体在赤道处和两极处的重力大小是不同的 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 √ 阅读材料 探究重构 应用迁移 课时分层作业 第1课时　重力与弹力 70 D　[地面附近物体的重力是由地球的吸引而产生的力，但地球对物体的吸引力并不是全部用来提供重力，故A错误；重心不一定在物体上，也可能在物体外，例如形状规则、质量分布均匀的空心铅球，其重心在其几何中心，即球心处，在物体外，故B错误；重力的方向总是竖直向下，不一定垂直于接触面向下，故C错误；赤道处的重力加速度小于两极的重力加速度，因此同一物体在赤道处和两极处的重力大小是不同的，故D正确。] 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 71 3．如图所示的ABC是木匠用的曲尺，它是用粗细不同、质量分布均匀的木料做成的，AB和BC质量相等。D是AC连线的中点，E是FG(AB的中点F和BC的中点G的连线)的中点，则曲尺的重心在(　　) A．B点 B．D点 C．E点 D．G点 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 √ C　[由于质量分布均匀，F为AB边重心的位置，G为BC边重心的位置，则该曲尺重心为F与G连线的中点，即E点，故C正确。] 阅读材料 探究重构 应用迁移 课时分层作业 第1课时　重力与弹力 72 4．某物体放在地球表面所受重力为30 N，地球表面重力加速度g＝10 N/kg，如果把它放在某个行星表面，该行星表面的重力加速度为地球表面的2倍，则该物体在此行星表面的(　　) A．质量为3 kg，所受重力为30 N B．质量为6 kg，所受重力为60 N C．质量为6 kg，所受重力为30 N D．质量为3 kg，所受重力为60 N 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 √ 阅读材料 探究重构 应用迁移 课时分层作业 第1课时　重力与弹力 73 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 D　[物体的质量m＝＝ kg＝3 kg，放到某行星表面后物体质量不变，行星表面的重力加速度为2g，则物体在该行星表面所受重力为G′＝m·2g＝60 N，故D正确，A、B、C错误。] 74 题组二　力的图示和力的示意图 5．一个重20 N的物体静止在斜面上，如图所示，关于物体所受重力的图示正确的是(　　) 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 √ A　　　　　　B C　　　　　　D 阅读材料 探究重构 应用迁移 课时分层作业 第1课时　重力与弹力 75 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 A　[B、C选项图示中重力的方向错误，应是竖直向下，而不是垂直于斜面向下或平行于斜面向下，故B、C错误；D选项中标度为 5 N，则图示中有向线段的长度表示10 N，D错误，A正确。] 76 6．足球运动员已将足球踢向空中，下列描述足球在向斜上方飞行过程中某时刻的受力图中，正确的是(G为重力，F为脚对球的作用力、F阻为空气阻力)(　　) 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 A　　　　B　　　　C　　 　　D √ 阅读材料 探究重构 应用迁移 课时分层作业 第1课时　重力与弹力 77 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 B　[被踢出的足球在向斜上方飞行的过程中，只受重力和空气阻力的作用，重力的方向竖直向下，空气阻力F阻与球的飞行速度方向相反，B正确。] 78 题组三　弹力的分析与计算 7．如图所示的三个图中，所有的球都是相同的，且形状规则、质量分布均匀。甲球放在光滑斜面和光滑水平面之间，乙球与其右侧的球相互接触并放在光滑的水平面上，丙球与其右侧的球放在另一个大的球壳内部并相互接触。关于这三个球的受力情况，下列说法正确的是(　　) 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 阅读材料 探究重构 应用迁移 课时分层作业 第1课时　重力与弹力 79 A．甲球受到两个弹力的作用 B．乙球受到两个弹力的作用 C．丙球受到两个弹力的作用 D．甲、乙、丙三球都只受到一个弹力的作用 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 √ 阅读材料 探究重构 应用迁移 课时分层作业 第1课时　重力与弹力 80 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 C　[假设斜面不存在，甲球仍然保持静止，因此斜面与甲球之间无弹力，若水平面不存在，甲球不能静止，所以甲球受到一个弹力的作用，故A错误；假设右边球不存在，乙球仍然保持静止，因此右边球与乙球之间无弹力，若水平面不存在，两球都不能静止，所以乙球受到一个弹力的作用，故B错误；假设右边球不存在，丙球不能保持静止，因此右边球与丙球之间有弹力，若下面的曲面不存在，两球都不能静止，所以丙球受到两个弹力的作用，故C正确，D错误。] 81 8．如图所示， A、B两弹簧测力计和细线的重力及一切摩擦力不计， 物重G＝1 N，A、B劲度系数均为 100 N/m，则A和B的弹簧伸长量分别为(　　) A．1 cm，0 B．0，1 cm C．1 cm，2 cm D．1 cm，1 cm 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 √ 阅读材料 探究重构 应用迁移 课时分层作业 第1课时　重力与弹力 82 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 D　[题图中，A弹簧测力计受到向右的拉力作用，对重物受力分析知F＝G＝1 N，则示数为1 N；同理，B弹簧测力计两端受的拉力都是1 N，示数也应为1 N。根据F＝kΔx，得Δx＝＝0.01 m＝1 cm，所以A和B的弹簧伸长量均为1 cm，故选D。] 9．为了研究口罩弹性绳对耳朵的弹力大小，某物理探究小组测量图(a)所示口罩两侧弹性绳的劲度系数。 ①将两条弹性绳A、B端拆离口罩并如图(b)在水平面自然平展，总长度为51 cm；②如图(c)用两个弹簧测力计同时缓慢拉A、B端，当两个弹簧测力计示数均为2.0 N时，总长度为81 cm。不计一切阻力，根据以上数据可知(　　) 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 阅读材料 探究重构 应用迁移 课时分层作业 第1课时　重力与弹力 84 A．图(c)中，每条弹性绳的形变量为30 cm B．图(c)中，口罩两侧均受到4.0 N的弹力 C．每条弹性绳的劲度系数为 N/m D．每条弹性绳的劲度系数为 N/m 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 √ 阅读材料 探究重构 应用迁移 课时分层作业 第1课时　重力与弹力 85 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 D　[每条弹性绳的形变量为Δx＝ cm＝15 cm，故A错误；弹簧测力计的示数为2.0 N，故口罩两侧均受F＝2.0 N的拉力，故B错误；由胡克定律可得每条弹性绳的劲度系数为k＝＝ N/m，故D正确，C错误。] 86 10．(多选)某人用来锻炼身体的拉力器并列装有三根相同的弹簧，每根弹簧的自然长度都是40 cm，一次锻炼时，他用600 N的力把弹簧拉长至1.4 m，则(　　) A．每根弹簧产生的弹力大小为600 N B．每根弹簧产生的弹力大小为200 N C．每根弹簧的劲度系数为200 N/m D．每根弹簧的劲度系数为600 N/m 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 √ √ 阅读材料 探究重构 应用迁移 课时分层作业 第1课时　重力与弹力 87 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 BC　[由题意知，每根弹簧产生的弹力相等，弹力之和等于600 N，则每根弹簧产生的弹力大小均为 200 N，故A错误，B正确；每根弹簧的伸长量为x＝1.4 m－0.4 m＝1.0 m，弹力F＝200 N，则由胡克定律F＝kx得，劲度系数k＝＝ N/m＝200 N/m，故C正确，D错误。] 88 11．请在图中画出杆或球所受的弹力方向。 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 阅读材料 探究重构 应用迁移 课时分层作业 第1课时　重力与弹力 89 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 [解析]　题图甲中杆在重力作用下对A、B两处都产生挤压作用，故A、B两处对杆都有弹力，弹力方向过接触点与平面垂直，如图(a)所示。题图乙中杆对C、D两处都有挤压作用，因C处为曲面，D处为支撑点，所以C处弹力垂直于圆弧切面指向球心，D处弹力垂直于杆斜向上，如图(b)所示。题图丙中球挤压墙壁且拉紧细线，所以墙对球的弹力与墙面垂直向右，细线对球的弹力沿细线向上，如图(c)所示。题图丁中当球的重心不在球心处时，弹力的作用线也必通过球心，如图(d)所示。应注意不要错误地认为弹力作用线必定通过球的重心。 [答案]　见解析图 90 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 12．三个质量均为2 kg的相同木块a、b、c和两个劲度系数均为500 N/m的相同轻弹簧p、q用轻绳连接，如图所示，其中a木块放在光滑水平桌面上。开始时p弹簧处于原长，木块都处于静止状态。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，g取10 m/s2，则该过程中p弹簧的左端向左移动的距离为多少？ 阅读材料 探究重构 应用迁移 课时分层作业 第1课时　重力与弹力 91 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 [解析]　刚开始q弹簧处于压缩状态，设其压缩量为x1，则根据胡克定律有 x1＝＝ m＝0.04 m 最终c木块刚好离开水平地面，q弹簧处于拉伸状态，设其伸长量为x2，则 x2＝＝ m＝0.04 m 92 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 最终缓慢向左拉p弹簧的水平力大小为 F＝(mb＋mc)g＝4×10 N＝40 N 则p弹簧的伸长量为 x3＝＝ m＝0.08 m 所以所求距离为 x＝x1＋x2＋x3＝(0.04＋0.04＋0.08) m＝0.16 m。 [答案]　0.16 m 93 $$