第二章 第7讲 重力 弹力-【衡中学案】2026年高考物理一轮总复习学案

第二章 相互作用 ●命题热点诠释 1.命题热度：本章属于基础热点内容，10年来，从命题频次上看，全国卷10年7考，地方卷35考。 2.考查热点：(1)单独命题时突出以轻绳、杆、弹簧为模型，以连接体、叠加体为载体，结合实际生活，设计平 衡问题，而且以动态平衡问题为重点，也常与电场和磁场相结合进行考查，多以选择题形式出现。 (2)探究弹力与形变量关系实验数据的处理。 (3)探究两个互成角度的力的合成规律的实验操作和数据处理。 第7讲重力弹力 皇础梳理·易错莽析 知识梳理 (3)方向：总是与施力物体形变的方向 2.胡克定律 一、力 (1)内容：在弹性限度内，弹簧弹力的大小F跟弹 1.定义：力是 的相互作用。 簧伸长（或缩短）的长度x成 d 2.作用效果：使物体发生形变或改变物体的 (2)表达式：F=hx。 (即产生加速度)。 复习 ①k是弹簧的 单位是牛顿每米，用 3.性质：力具有物质性、相互性、矢量性、独立性等 物 符号N/m表示；k的大小由弹簧 决定。 特征。 ②x是弹簧的 ,不是弹簧形变以后的 二、重力 02 长度。 1.产生：由于 而使物体受到的力。 2.大小：G=mg,可用 测量。 易错韩析 3.方向：总是 1.一个物体可以只是施力物体，但不是受力物体。 4.重心：物体的每一部分都受重力作用，可认为重 力集中作用于一点，这一点叫作物体的重心。 2.物体的重心就是物体上最重的一点，所以物体的重 (1)影响重心位置的因素：物体的几何形状：物体 心一定在物体上。 的 分布： 3.重力的方向一定指着地心。 (2)不规则薄板形物体重心位置的确定方法：4.物体的重力总等于它对竖直弹簧测力计的拉力。 法。 ( ) 三、弹力 5.相互接触的物体间一定有弹力。 1.弹力 6.轻绳、轻杆的弹力方向一定沿绳、杆。 ( (1)定义：发生 的物体由于要恢复 7.物体所受弹力方向与自身形变的方向相同。 原状而对与它接触的物体产生的作用力。 (2)产生条件 8.F=x中“x”表示弹簧形变后的长度。 ①物体间直接接触。 ②接触处发生 核心考点·重点突破 夸点1 重力 雪点2 弹力有无及方向的判断 (基础考点·自主探究) (基础考点·自主探究) 1.对重力的理解 1.判断弹力有无的三种方法 (1)重力不是万有引力，而是万有引力的一个 根据物体是否直接接触并发生弹性形变来判断，多 分力。 条件法 用来判断形变较明显的情况 (2)大小：G=mg,g与物体在地球上的位置有关 与环境和运动状态无关。 对形变不明显的情况，可假设两个物体间不存在弹 (3)方向：总是竖直向下。 力，看物体能否保持原有的状态，若运动状态不变， 假设法 (4)在赤道和地球两极，重力方向指向地心；在其 则此处不存在弹力；若运动状态改变，则此处一定 他位置，重力方向不指向地心。 存在弹力。 2.对重心的理解 根据物体的运动状态，利用牛顿第二定律或共点力 (1)重心是重力的等效作用点，重力作用在整个 状态法 平衡条件判断是否存在弹力。 物体上。 2.弹力方向的判断 (2)重心不是物体上最重的一点，它可以不在物 (1)根据物体所受弹力方向与施力物体形变的方 体上，也不一定在物体的几何中心。 向相反判断。 (3)重心在物体上的相对位置与物体的位置、放 022 置状态及运动状态无关 (2)常见的几种弹力方向的判断 【跟踪训练】 平面与 垂直公共 面 平面 接触面 D26 手（对重力和重心的理 年 解)某中学教学楼的读 面 平面与 垂直于 书角迎来了一位新客人，如 曲面 平面 图所示。这个小瓶子非常漂 设 点与 过点垂 计 亮，不经意之间增添了许多 力的方向 平面 直于面 审美的情趣。关于这个装饰 衡 面 瓶，下列说法正确的是 过点垂直 学 曲面 十伯面 A.瓶子受到地球对它的吸引力，但它对地球没有吸 引力 B.装饰瓶重心一定在其几何中心 点与点垂直于切面 切面 C.装饰瓶的重心与其形状结构及质量分布有关 D.若装饰瓶底部出现一个小洞，那在水滴完的过程 轻绳日沿绳指向绳收缩的方向 中，装饰瓶的重心一直在降低 (重心位置的分析)某 同学在空易拉罐中注 可沿杆 入适量的水后，将易拉罐倾 弹力的方 轻杆 斜放置在水平桌面上，并为 三种 可不沿杆→ 个FN 模型 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 拉伸 轻弹簧 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 压缩 直线上 (3)根据共点力的平衡条件或牛顿第二定律确定 D.若将注水后的易拉罐水平放置，则其重心位置 弹力的方向。 不变 【跟踪训练】 2.计算弹力大小的三种方法 (弹力有无的判断)如图所示，小车内沿竖直方 利用胡克定律F=kx计算。适用于弹簧、橡皮筋 向的一根轻质弹簧和一条与竖直方向成α角的 公式法 等弹力的计算 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 物体静止或做匀速直线运动时，用共点力平衡条 平衡法 件来计算弹力 牛顿第二 物体不处于平衡状态时可应用牛顿第二定律计 定律法 算弹力 77777777777/777777777 3.有关弹力的“三类模型”问题 A.细绳一定对小球有拉力 三类模型的比较 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 轻绳 轻杆 轻弹簧 球有弹力 质量大小 0 0 0 D.细绳不一定对小球有拉力，轻弹簧也不一定对小 受外力作用 拉伸形变、压 球有弹力 目（弹力方向的判断）图中各物体均处于静止状 时形变的 拉伸形变、 拉伸形变 缩形变、弯曲 压缩形变 种类 形变 态。图中画出了小球A所受弹力的情况，其中正 确的是 受外力作用 微小，可忽 较大，不可 时形变量 微小，可忽略 略 忽略 大小 固定 刀in77 沿着弹簧轴 A 沿着绳，指 既能沿着杆， 线，指向弹 弹力方向 向绳收缩的 也可以跟杆 轮 簧恢复原长 方向 成任意角度 的方向 A 弹力大小变 理 可以突变 可以突变 不能突变 D 化情况 023 喜点3弹力大小的计算 P考向1 轻绳的弹力 (能力考点·深度研析) 1.对胡克定律F=的理解 口小杰同学将洗干净的外套和短袖挂在晾衣绳 (1)公式中x是弹簧的形变量，不是弹簧的长度。 上，如图所示，晾衣绳穿过中间立柱上的固定 (2)弹簧的F-x图像是一条过原点的倾斜直线 套环，分别系在左、右立柱的顶端，忽略绳与套环、衣架 (如图所示)，直线的斜率表示弹簧的劲度系数k。 挂钩之间的摩擦，忽略晾衣绳的质量，用F、F卫、Fs和 F4分别表示各段绳的拉力大小，下列说法正确的是 A 套环 (3)弹力的变化量△F与形变量的变化量△x也成 短袖 正比，即△F=kAxe 外套 特别提醒：(1)F=x中F为弹簧一端受到的力， 77777777770 不是弹簧所受合力。 A.Fn>F B.Fp>FB (2)如果弹簧的初、末两个状态分别是伸长和压 C.F3 <FT D.Fn=F 缩状态，则△F=F1+F2,△x=x1+x20 ·考向2应用平衡条件分析轻杆的弹力 例服是肉金 弹黄AB弹力分为2种情况 死杆 水平方向还有用于固定的可伸缩的弹性物体。小 本F ①F=0则 F:=mg 明通过分析，将这个设施简化为如图所示的装置： 0000000 小球固定在轻杆上端，AB为水平轻弹簧，小球 A 处于静止状态，图中虚线画出了小明所分析的杆 ②F弹≠0若 对小球的作用力方向的可能情况，下列分析正确 「缘方向向 的是 右F27mg A.F和F均可能正确，且F一定大于F B.F和F均可能正确，且F一定大于F C.E和F均可能正确，且F一定大于F4 F方向向左 F>mg D.只有是可能正确的，其余均不可能正确 ●考向3弹簧的弹力 ·考向4应用牛顿第二定律分析非平衡体所受弹力 例1②23·山东卷)餐厅假盘车的储装置示意 例所为位不本 平面上的小车，固定在小车 图如图所示，三根完全相同的弹簧等间距竖直 024 上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为 悬挂在水平固定圆环上，下端连接托盘。托盘上叠放 0,在斜杆下端固定有质量为m的小 球。现使小车以加速度a向右做匀 7mnmmmmmm 2p23 若干相同的盘子，取走一个盘子，稳定后余下的正好升 加速运动，下列说法正确的是 年 高补平。已知单个盘子的质量为300g,相邻两盘间距 A.杆对小球的弹力竖直向上 度 1.0cm,重力加速度大小取10m/s2。弹簧始终在弹性 B.杆对小球的弹力沿杆向上 创 限度内，每根弹簧的劲度系数为 设 C.杆对小球的弹力大小可能为mg。 cos 6 计 D.杆对小球的弹力大小为F=√(mg)2+(ma) 反思提升 中学案 (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。 A.10 N/m B.100N/m C.200N/m D.300N/m 温馨提示：复习至此，请完成练案[7 第8讲 摩擦力 县础梳理·易错辨析 知识梳理 大小 0<F≤Fm F=uFx 滑动摩擦力和静摩擦力的对比 与受力物体相对运动趋 与受力物体相对运动的 类型 静摩擦力 滑动摩擦力 方向 势的方向 方向 ①接触面 产生 ②接触处有压力； ①接触面粗糙； 作用 总是阻碍物体间的相对 总是阻碍物体间的相对 ②接触处有 条件 ③两物体间有相对运动 效果 运动趋势 运动 ③两物体间有相对运动 趋势此直线用方程：=k△t+b表示，由图像可知其中 核心考点·重点突破 k=101.0-59.0m/g=70.0cm/6, 跟踪训练1：C瓶子受到地球对它的吸引力，同时它对地球也有 0.6 吸引力，故A错误：装饰瓶内装有水，则其重心不一定在其几何 b=59.0cm/s。 中心，故B错误；装饰瓶的重心与其形状结构及质量分布有关， (4)小球做匀变速直线运动，由位移公式x=t+ 2ar,整理得 故C正确：若装饰瓶底部出现一个小洞，在水滴完的过程中，装 饰瓶的重心先降低后升高，故D错误。 子=%+，即=+7 1 跟踪训练2：C注水后，易拉罐下部的质量变大，重心下移，故A 故根据图像斜率和截距可得vA=b,a=2k。 错误；将空易拉罐压瘪后，易拉罐的形状改变，其重心位置改 变，故B错误；易拉罐受到的重力（方向竖直向下）与桌面对它 例2：(1)5.000.43(2)C(3) 2k 的支持力大小相等、方向相反、作用在同一直线上，因此易拉罐 [解析](1)游标卡尺读数为d=5mm+0.05×0mm= 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： 5.00mm 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 小球通过光电门的瞬时速度= d-5.00×10-3 A11.60×10m/s≈Q.43 重心位置改变，故D错误。 跟踪训练3：D当小车匀速运动时，弹簧弹力大小等于小球重力 m/s 大小，此时细绳的拉力F,=0:当小车和小球向右做匀加速直线 (2)小球由B处运动到A处的过程中做匀加速运动，由运动学 运动时，绳的拉力不可能为零，弹簧弹力有可能为零，故D 公武得：2，每（品）广 2al 正确。 跟踪训练4：C在一般情况下，轻杆对物体的弹力不一定沿杆的 解得1= 1 1 2a ,故选C ,l 方向，图A中的小球只受重力和杆的弹力作用且处于平衡状 ③根据1·可知，斜事本二《 态，由二力平衡条件可知，小球受杆的弹力应为竖直向上，A错 2a 误；在图B中右边的绳是竖直方向，如果左边的绳有拉力的话， 故小球的加速度a=。」 右边的绳会产生倾斜，所以左边的绳没有拉力，B错误；对于球 与面接触的弹力方向，经接触点与接触面垂直（即接触点与球 例3：(1)A(2)61.20(3)9.66(4)t+h 心的连线上)，C图中球与球的弹力方向，垂直于接触点的公切 面（在两球心的连线上）且指向受力物体，在D图中，大半圆对 (5)不正确，理由见解析 小球的弹力F2应是从接触点沿大半圆的半径指向圆心，C正 [解析](1)为了减小空气阻力等误差影响，应该选用材质密 确，D错误。 度较大的小钢球，故选A。 (2)刻度尺的分度值为1mm,估读到分度值的下一位，由图可 例1：D由于晾衣绳是穿过中间立柱上的固定套环并未打结，根 知h=61.20cm。 据同一条绳上各点拉力大小相等，知Fm=F2=F=F4,D (3)根据A-可知学 正确。 =g 例2：B小球处于静止状态，所受合力为零。当弹簧的弹力为零 故在2h-t子图像中斜率表示重力加速度，则根据图线有 时，杆对小球的作用力方向是F3,由平衡条件知F3=mg;当弹 =3.30-0.50 簧的弹力不为零时，杆对小球的作用力方向可能是F2(也可能 g=0.35-0.06 m/s2≈9.66m/s2。 是F4),则F(或F4)等于重力和弹力的合力，所以F2(或F4) (4)下落过程中声音传播的时间为4=h >mg=F3,F1一定不可能，因为在F,、重力和弹簧弹力作用下， 小球不可能处于平衡状态，故B正确。 则小球下落的时间为？=t+石=+五 例3：B由题知，取走一个盘子，稳定后余下的正好升高补平，则 (5)设木条厚度为H,台阶距离地面的高度为h,时的时间为1， 说明一个盘子的重力可以使弹簧形变相邻两盘间距，则有mg 高度为h,时的时间为2；则根据前面的分析有 3·x,解得k=100N/m,故选B。 g=2(+)）-2(h,+D2A2-h) 例4：CD设杆对小球的弹力F在竖直方向的分力为F,水平方 t22-t12 t22-t12 向的分力为F,由牛顿第二定律可知，F,=mg,F,=ma,F= 可知g与H无关。 √(mg)2+(ma)了，当ma=tan0时，即a=gtan0时，杆对球的 mg 第二章 相互作用 弹力沿杆向上，此时F=m,综上所述，A、B错误，C,D正确。 cos 0' 第7讲重力弹力 第8讲摩擦力 基础梳理·易错辨析 知识梳理 基础梳理·易错辨析 一、1.物体与物体间2.运动状态 知识梳理 二、1.地球的吸引2.弹簧测力计3.竖直向下 一、粗糙压力相反相反 4.(1)质量(2)悬挂 F 二、1. 2.粗糙程度 三、1.(1)弹性形变(2)弹性形变(3)相反 F 2.(1)正比(2)劲度系数自身性质形变量 三、2.正比略大于相等 易错辨析 易错辨析 1.×2.×3.×4.×5.×6.×7.V8.× 1.V2.×3.×4.×5.×6.V/7.V -496