第二章 第1讲 重力 弹力（课件PPT）-【高考领航】2026年高考物理大一轮复习学案

第二章　相互作用 ——力 返回 ‹#› ◆课程标准 1．认识重力、弹力与摩擦力。 2．通过实验，了解胡克定律。 3．知道滑动摩擦和静摩擦现象，能用动摩擦因数计算滑动摩擦力的大小。 4．通过实验，了解力的合成与分解，知道矢量和标量。 5．能用共点力的平衡条件分析生产生活中的问题。 6．实验二　探究弹簧弹力与形变量的关系 7．实验三　探究两个互成角度的力的合成规律 返回 ‹#› ◆高考考情 返回 ‹#› ◆命题情境 1．实践类：生活中的摩擦力的应用，索桥、走钢丝、千斤顶、刀、木楔的工作原理、拖把拖地力学分析。 2．探究类：探究弹簧弹力与形变量的关系，探究两个互成角度的力的合成规律，共点力平衡条件及应用，平衡中的临界问题。 返回 ‹#› 第1讲　 重力　弹力 返回 ‹#› 1.掌握重力的大小、方向及重心的概念。 2．掌握弹力的有无、方向的判断及弹力大小的计算方法，理解并掌握胡克定律。 复习 目标 返回 ‹#› 1 考点一 2 考点二　 3 考点三　 4 限时规范训练 栏 目 导 引 返回 ‹#› 1．重力 (1)产生：由于_______________而使物体受到的力。 (2)大小：G＝mg，可用_______________测量。 (3)方向：总是____________。 2．重心：物体的每一部分都受重力作用，从作用效果上可认为重力集中作用于一点即物体的重心。 (1)影响重心位置的因素：物体的几何形状；物体的______分布。 (2)不规则薄板形物体重心位置的确定方法：______法。 考点一 重力 地球的吸引 弹簧测力计 竖直向下 质量 悬挂 返回 ‹#› 3．四点说明 (1)重心不是重力的真实作用点，而是重力的等效作用点，重力作用在整个物体上。 (2)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。 (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。 (4)竖直向下是和水平面垂直，不一定和接触面垂直，也不一定指向地心。 返回 ‹#› 1．重力就是地球对物体的吸引力。( ) 2．重力的方向总是指向地心。( ) 3．在地面某处，物体所受的重力大小与其质量成正比。( ) 4．形状规则的物体的重心一定在物体的几何中心。( ) 5．重力加速度g的大小与物体在地球表面的位置有关。( ) × × √ × √ 返回 ‹#› 关于重力及重心，下列说法中正确的是(　　) A．一个物体放在水中称量时弹簧测力计的示数小于物体在空气中称量时弹簧测力计的示数，因此物体在水中受到的重力小于在空气中受到的重力 B．据G＝mg可知，两个物体相比较，质量较大的物体的重力一定较大 C.物体放在水平面上时，重力方向垂直于水平面向下，当物体静止于斜面上时，其重力方向垂直于斜面向下 D．物体的形状改变后，其重心位置往往改变 D 解析：D　由于物体放在水中时，受到向上的浮力，从而减小了弹簧的拉伸形变，弹簧测力计的示数减小了，但物体的重力并不改变，A错误；当两物体所处的地理位置相同时，g值相同，质量大的物体的重力必定大，但当两物体所处的地理位置不同时，如质量较小的物体放在地球上，质量较大的物体放在月球上，由于月球上g值较小，导致质量大的物体的重力不一定大，B错误；重力的方向总是竖直向下的，C错误；物体的重心位置由物体的形状和质量分布情况共同决定，物体的形状改变后，其重心位置往往发生改变，D正确。 答案 解析 返回 ‹#› (2022·浙江1月选考，4)如图所示，公园里有一仿制我国古代欹器的U形水桶，桶可绕水平轴转动，水管口持续有水流出，过一段时间桶会翻转一次，决定桶能否翻转的主要因素是(　　) A．水桶自身重力的大小 B．水管每秒出水量的大小 C．水流对桶撞击力的大小 D．水桶与水整体的重心高低 D 解析：D　由于水桶可以绕水平轴转动，因此一段时间后，当水桶水变多导致重心升高到一定程度时，就会造成水桶翻转，选项D正确，选项A、B、C错误。 答案 解析 返回 ‹#› 1．弹力 (1)定义：发生______的物体由于要恢复原状而对与它接触的物体产生的作用力。 (2)产生条件 ①物体间直接______。 ②接触处发生____________。 (3)方向：总是与施力物体形变的方向______。 考点二 弹力的分析和判断 形变 接触 弹性形变 相反 返回 ‹#› 2．弹力有无的判断 返回 ‹#› 3．常见的几种接触面间的弹力方向 返回 ‹#› 1．只要物体发生形变就会产生弹力作用。( ) 2．物体所受弹力的方向与施力物体形变方向相反。( ) 3．轻绳产生的弹力方向一定沿着绳的方向。( ) 4．轻杆产生的弹力方向一定沿着杆的方向。( ) × √ √ × 返回 ‹#› 如图所示，图中的物体A、B均处于静止状态，下列说法正确的是 (　　) A．图甲中水平地面是光滑的，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A不会受到斜面B对它的支持力的作用 D．图丁中A受到斜面B对它的支持力的作用 B 返回 ‹#› 解析：B　图甲中对B进行受力分析，B受重力和地面支持力的作用，竖直方向二力平衡，B静止，不可能再受到A对B的弹力作用，A错误；图乙中若除去左侧的斜面，或去掉右侧的斜面，A不能保持静止，所以A对两斜面均有压力的作用，B正确；图丙中绳子对A的拉力斜向右上，若将斜面B移走，A不能保持静止，故A受到斜面B对它的弹力作用，C错误；图丁中绳子处于竖直状态，若A与斜面B间有弹力，绳子不能保持竖直状态，故A不受斜面B的弹力作用，D错误。 返回 ‹#› 图中各物体均处于静止状态，画出了小球A所受弹力的情况，其中正确的是(　　) C 解析：C　选项A中小球只受重力和杆的弹力的作用，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；球与球接触处的弹力方向，垂直于过接触点的公切面(即弹力方向在两球心的连线上)，且指向受力物体，球与墙面接触处的弹力方向过接触点垂直于接触面，故C正确；球与面接触处的弹力方向，过接触点垂直于接触面(即弹力方向在接触点与球心的连线上)，即选项D中大半圆对小球的支持力FN2的方向应是沿着过小球与圆弧接触点的半径，且指向圆心，故D错误。 答案 解析 返回 ‹#› (1)弹力产生在直接接触的物体之间，但直接接触的物体之间不一定存在弹力。 (2)绳只能产生拉力，不能产生支持力，且绳的弹力方向一定沿着绳收缩的方向。 (3)杆既可以产生拉力，也可以产生支持力，弹力的方向可以沿着杆，也可以不沿着杆。 返回 ‹#› 1．胡克定律 (1)内容：在弹性限度内，弹簧弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成______。 (2)表达式：F＝kx。 ①k是弹簧的____________，单位是牛顿每米，用符号N/m表示；k的大小由弹簧____________决定。 ②x是弹簧长度的_________。 考点三 弹力的计算 正比 劲度系数 自身性质 变化量 返回 ‹#› 2．对胡克定律F＝kx的理解 (1)弹簧的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。 (2)弹力的变化量ΔF与形变量的变化量Δx也成正比， 即ΔF＝kΔx。 3．弹力大小的计算 (1)应用胡克定律F＝kx计算弹簧的弹力。 (2)物体静止或做匀速直线运动时，用共点力平衡条件来计算弹力。 (3)物体不处于平衡状态时可应用牛顿第二定律计算弹力。 返回 ‹#› (2023·山东卷，2)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，相邻两盘间距为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 B 解析：B　设托盘上每减少一个盘子每根弹簧的形变量为Δx，由题意知mg＝3kΔx，解得k＝100 N/m，B正确，A、C、D错误。 答案 解析 角度1　弹簧的弹力 返回 ‹#› (多选)如图所示，小车位于水平面上，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。下列关于杆对球的作用力F的判断中，正确的是(　　) A．小车静止时，F＝mg sin θ，方向沿杆向上 B．小车静止时，F＝mg cos θ，方向垂直于杆向上 C．小车向右匀速运动时，一定有F＝mg，方向竖直向上 D．小车向右匀加速运动时，一定有F＞mg，方向可能沿杆向上 角度2　轻杆的弹力 CD 返回 ‹#› 解析：CD　小车静止时，由物体的平衡条件可知此时杆对球的作用力方向竖直向上，大小等于球的重力mg，故选项A、B错误；小车向右匀速运动时，小车和小球的加速度为零，杆对小球的作用力方向竖直向上，大小为mg，故选项C正确；当小车向右匀加速运动时，Fy＝mg，Fx＝ma，F＝＞mg，当 ＝tan θ，即a＝g tan θ 时，杆对小球的作用力F的方向沿杆向上，故选项D正确。 返回 ‹#› (2025·四川眉山模拟)如图所示，一根非弹性绳的两端分别固定在两座假山的A、B处，A、B两点的水平距离BD＝9 m，竖直距离AD＝4 m，A、B间绳长为15 m。重为240 N的猴子抓住套在绳子上的滑环在A、B间滑动，某时刻猴子在最低点C处静止，则此时绳的张力大小为(绳处于拉直状态)(　　) A．75 N　　　　　　 B．125 N C．150 N D．200 N 角度3　轻绳的弹力 C 返回 ‹#› 解析：C　在最低点，设绳子与竖直方向的夹角为θ，以猴子为研究对象，根据受力平衡可得2FTcos θ＝G，如图所示，根据几何关系可知sin θ＝，解得θ＝37°，则此时绳的张力大小为FT＝ N＝150 N，故C正确。 返回 ‹#› 3 4 5 6 7 8 9 10 12 13 11 1 2 (选择题1～7题每题5分，8～13题每题6分，共71分) [基础分组训练] 题组1　重力 1．下列关于重力的说法中正确的是(　　) A．物体只有静止时才受重力作用 B．重力的方向总是指向地心 C．地面上的同一物体在赤道上所受重力最小 D．物体挂在弹簧测力计下，弹簧测力计的示数一定等于物体的重力 限时规范 训练(7) C 返回 ‹#› 3 4 5 6 7 8 9 10 12 13 11 1 2 解析：C　物体受到重力的作用，与物体的运动状态无关，A错误；重力的方向总是竖直向下，不一定指向地心，B错误；赤道上重力加速度最小，因此地面上的同一物体在赤道上所受重力最小，C正确；物体挂在弹簧测力计下处于平衡状态时，弹簧测力计的示数才等于物体的重力，D错误。 返回 ‹#› 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 12 13 11 2．如图所示，两辆汽车正以相同的速度做匀速运动，根据图中所给信息和所学知识你可以得出的结论是(　　) A．物体各部分都受重力作用，但可以认为物体各部分所受重力集中于一点 B．重力的方向总是垂直向下的 C．物体重心的位置与物体形状和质量分布无关 D．力是使物体运动的原因 A 返回 ‹#› 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 12 13 11 解析：A　物体各部分都受重力作用，但可以认为物体各部分所受重力集中于一点，这个点就是物体的重心，重力的方向总是和水平面垂直，是竖直向下而不是垂直向下，所以选项A正确，B错误；从题图中可以看出，汽车(包括货物)的形状和质量分布发生了变化，重心的位置就发生了变化，故选项C错误；力不是使物体运动的原因而是改变物体运动状态的原因，所以选项D错误。 返回 ‹#› 2 3 1 4 5 6 7 8 9 10 12 13 11 题组2　弹力的分析和判断 3．(2025·浙江杭州模拟)如图所示，关于下列四幅图中的弹力说法正确的是(　　) A．甲图中，由于书的形变，对桌面产生向下的弹力F1 B．乙图中，弹簧发生弹性形变时，弹力的大小F跟弹簧的长度成正比 C．丙图中，碗对筷子的弹力沿筷子斜向上，如丙图中箭头所示 D．丁图中，绳的拉力不一定沿着绳收缩的方向 A 返回 ‹#› 2 3 1 4 5 6 7 8 9 10 12 13 11 解析：A　F1为桌面受到的压力，是由于书的形变，对桌面产生向下的弹力，A正确；根据胡克定律可知，弹簧发生弹性形变时，弹力的大小F跟弹簧的形变量成正比，B错误；图中碗对筷子的弹力应垂直该处碗的切面斜向上，即接触点与碗心的连线向上，C错误；绳的拉力一定沿着绳而指向绳收缩的方向，D错误。 返回 ‹#› 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 12 13 11 4．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角的轻质细绳拴接一小球，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．细绳一定对小球有拉力 B．轻弹簧一定对小球有弹力 C．细绳不一定对小球有拉力，但是轻弹簧一定对小球有弹力 D．细绳不一定对小球有拉力，轻弹簧也不一定对小球有弹力 解析：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FT＝0；当小车和小球向右做匀加速直线运动时，细绳的拉力不可能为零，弹簧弹力有可能为零，故D正确，A、B、C错误。 D 返回 ‹#› 2 3 4 5 1 6 7 8 9 10 12 13 11 题组3　弹力的计算 5．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 返回 ‹#› 2 3 4 5 1 6 7 8 9 10 12 13 11 解析：D　小球受重力和杆的支持力(弹力)作用处于静止状态，由二力平衡可知，弹性杆对小球的弹力与重力等大反向，即大小为2 N，方向竖直向上，故选D。 返回 ‹#› 2 3 4 5 6 1 7 8 9 10 12 13 11 6．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。如图所示，女子用100 N的力拉开拉力器，使其比原长伸长了40 cm，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．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250 N/m C．若对拉力器的拉力增大，则弹性绳的劲度系数 也增大 D．若对拉力器的拉力减为50 N，则弹性绳长度变 为20 cm A 返回 ‹#› 2 3 4 5 6 1 7 8 9 10 12 13 11 解析：A　由胡克定律可得F＝2kΔx，则k＝ N/m＝125 N/m，故A正确，B错误；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；若对拉力器的拉力减为50 N，则由F′＝2kΔx′，得Δx′＝ m＝20 cm，则此时弹性绳的长度一定大于20 cm，故D错误。 返回 ‹#› 7 8 9 10 12 13 11 1 3 4 5 6 2 7．如图所示为位于水平面上的小车，固定在小车上的支架的末端固定有质量为m的小球。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右 C．杆对小球的弹力大小可能为mg D．杆对小球的弹力大小为F＝ D 返回 ‹#› 7 8 9 10 12 13 11 1 3 4 5 6 2 解析：D　设杆对小球的弹力F在竖直方向的分力为Fy，水平方向的分力为Fx，由牛顿第二定律可知，Fy＝mg，Fx＝ma，F＝，综上所述，A、B、C错误，D正确。 返回 ‹#› 8 9 10 12 13 11 1 3 4 5 6 7 2 [创新提升训练] 8．如图所示，正方形网格框中有一个质量均匀分布的薄板。若用一细线穿过其边缘附近任意一点将它悬挂在空中，则细线的延长线一定通过图中的(　　) A．a　　　　　　　 B．b C．c D．O D 返回 ‹#› 8 9 10 12 13 11 1 3 4 5 6 7 2 解析：D　薄板质量分布均匀，由图可知当吊起B点时，沿着OB这条线，两边图形等底等高，面积相同，则质量相同，即中心在沿OB直线上；同理，当吊起C点时，沿着OC这条线两边图像面积相同，质量相同，重心在沿OC直线上；所以可知O点为该薄板的重心，细线的延长线一定通过图中的O点。 返回 ‹#› 9 10 12 13 11 1 3 4 5 6 7 8 2 9．如图所示的装置中，各小球的质量均相等，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 A 返回 ‹#› 9 10 12 13 11 1 3 4 5 6 7 8 2 解析：A　图甲中，以弹簧下方的小球为研究对象，小球受竖直向下的重力mg和弹簧向上的弹力，二力平衡，F1＝mg；在乙、丙图中，小球受竖直向下的重力和细线的拉力，二力平衡，弹簧的弹力大小均等于细线拉力的大小，则F2＝F3＝mg，故三图中平衡时弹簧的弹力大小相等。 返回 ‹#› 10 12 13 11 1 3 4 5 6 7 8 9 2 10．两个劲度系数分别为k1和k2的轻质弹簧a、b串接在一起，a弹簧的一端固定在墙上，如图所示，开始时弹簧均处于原长状态，现用水平力作用在b弹簧的P端向右拉动弹簧，当a弹簧的伸长量为L时(　　) A．b弹簧的伸长量为L B．b弹簧的伸长量也为L C．P端向右移动的距离为2L D．P端向右移动的距离为L D 返回 ‹#› 10 12 13 11 1 3 4 5 6 7 8 9 2 解析：D　由题意知，两根轻弹簧串接在一起，则两弹簧弹力大小相等，根据胡克定律F＝kx得，x与k成反比，则得b弹簧的伸长量为，故A、B错误；P端向右移动的距离等于两根弹簧伸长量之和，即为L＋L＝L，故C错误，D正确。 返回 ‹#› 11 12 13 1 3 4 5 6 7 8 9 10 2 11．(多选)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 B．k1＝200 N/m C．k2＝200 N/m D．k2＝300 N/m AC 返回 ‹#› 11 12 13 1 3 4 5 6 7 8 9 10 2 解析：AC　大弹簧劲度系数为k1，小弹簧劲度系数为k2，依据公式F＝kΔx得在0到0.2 m 范围内有20 N＝k1×0.2 m，在0.2 m到0.3 m范围内有(这个范围内小弹簧的压缩量比大弹簧小0.2 m)50 N＝k1×0.3 m＋k2×0.1 m，解得k1＝100 N/m，k2＝200 N/m，故选A、C。 返回 ‹#› 12 13 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 2 12．(多选)口罩是一种卫生用品，为了佩戴舒适，口罩两边的弹性绳的劲度系数比较小。某同学将弹性绳拆下，当弹性绳下端悬挂一块橡皮擦时，弹性绳的长度为30 cm，悬挂两块相同的橡皮擦时，弹性绳的长度为40 cm，如图所示。当弹性绳下端悬挂一支笔时，弹性绳的长度为35 cm。若弹性绳满足胡克定律，且弹性绳始终在弹性限度内，不计弹性绳受到的重力，则下列说法正确的是(　　) A．弹性绳的原长为20 cm B．弹性绳的劲度系数为10 N/m C．一支笔受到的重力是一块橡皮擦受到的重力的1.5倍 D．将一块橡皮擦和一支笔一起挂在弹性绳下端时，弹性绳长45 cm ACD 返回 ‹#› 12 13 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 2 解析：ACD　设弹性绳的原长为l0，当悬挂一块橡皮擦时，有mg＝k(l1－l0)①，当悬挂两块橡皮擦时，有2mg＝k(l2－l0)②，当悬挂一支笔时，有m′g＝k(l3－l0)③，由①②得l0＝20 cm，由于橡皮擦的重力未知，所以弹性绳的劲度系数求不出具体数值，故A正确，B错误；由①③得＝1.5，故C正确；将一块橡皮擦和一支笔一起挂在弹性绳下端时，设弹性绳长为l4，有mg＋m′g＝k(l4－l0)④，由以上各式联立得l4＝45 cm，故D正确。 返回 ‹#› 13 1 3 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 13．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的钩码用质量不计的光滑挂钩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 D 返回 ‹#› 13 1 3 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 解析：D　设挂钩所在处为N点，延长PN交墙于M点，如图所示，同一条绳子拉力相等，根据对称性可知两边的绳子与竖直方向的夹角相等，设为α，则根据几何关系可知∠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。 返回 ‹#› 第1讲　重力　弹力 点击进入WORD文档 按ESC键退出全屏播放 返回 ‹#› $