专题07 弹力的判断 讲义 -2025-2026学年高一上学期物理人教版必修第一册

本讲义聚焦高中物理弹力的判断与胡克定律核心知识点，先系统梳理弹力产生的两个条件、三种判断方法（条件法、假设法、状态法）及常见弹力方向，再衔接胡克定律公式及应用，构建从概念到规律再到实践的完整学习支架。 资料以模型建构为主线，通过假设法等培养科学思维，结合校级期中实战例题强化科学推理，点拨部分总结弹力突变等要点深化物理观念。课中助力教师高效授课，课后例题与点拨帮助学生查漏补缺，提升应用能力。

专题07弹力的判断 模型梳理 模型01 弹力的判断 3 模型02 胡克定律 7 ▒　　▒　　▒　　▒　　▒　　▒　　▒　　▒　　▒　　▒　　▒ 1．弹力产生的过程 ―→―→―→ 2．弹力的产生必须同时具备的两个条件 (1)两物体直接接触； (2)两物体接触处发生弹性形变。 3．弹力有无的判断方法 条件法 根据物体间是否直接接触并发生弹性形变来判断是否存在弹力。此方法多用来判断形变较明显的情况 图中弹力带与手直接接触，弹力带发生形变，手与弹力带之间一定存在弹力 假设法 假设两物体间不存在弹力，看物体能否保持原有的状态，若状态不变，则不存在弹力；若状态改变，则存在弹力 斜面光滑，细绳竖直，假设斜面对小球无弹力，小球在拉力和重力作用下能保持静止状态，则斜面对小球无弹力 状态法 因为物体的受力必须与物体的运动状态相吻合，所以可以依据物体的运动状态由相应的规律(如二力平衡等)来判断物体间的弹力 小车静止时，杆对小球的弹力方向竖直向上 4．几种常见弹力的方向 1．接触面上的弹力方向判断 面与面 点与平面 点与曲面 曲面与平面 垂直于接触面 垂直于接触面 垂直于切面 垂直于平面 2．弹力大小的计算 (1)应用胡克定律F＝kx计算弹簧的弹力。注意：x表示形变量。 (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。 模型01 弹力的判断 【实战1】（2025秋•天山区校级期中）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。则球受两个弹力的有 A．一个 B．两个 C．三个 D．四个 【答案】 【分析】产生弹力的条件有两个，一是接触，二是发生弹性形变，结合假设法判断是否有弹力。 【解答】解：图甲、乙中、尽管接触，但不存在弹力，假如存在弹力，球将发生滚动，所以球只受支持力；丁图中只有竖直线对球有拉力作用，丙图中绳子和斜面对小球都有弹力作用，故正确，错误。 故选：。 【实战2】（2025秋•皇姑区校级期中）下列情境中关于球所受弹力的描述，正确的是 A．甲图，反弹出去的排球在空中运动时，受到沿运动方向的弹力 B．乙图，小球静止，绳绳对小球的力均沿绳的收缩方向 C．丙图，小球随车厢（底部光滑）一起向右做匀速直线运动，车厢左壁对小球无弹力 D．丁图，静止在杆顶端的铁球受到沿杆向上的弹力 【答案】 【分析】弹力产生的条件有两个：一是两物体直接接触；二是发生弹性形变；分析物体的受力，如果有对应的力存在使物体无法处于平衡状态，那么这个力不存在，结合平衡条件分析弹力方向。 【解答】解：．反弹出去的排球在空中运动时，只受到重力作用，根据弹力弹力产生的条件可知排球不受沿运动方向的弹力作用，故错误； ．小球被、两轻绳悬挂而静止，其中绳处于竖直方向，则小球的重力和绳的拉力平衡，故绳对小球一定没有拉力，如果绳有拉力，小球不可能保持静止，故错误； ．小球随车厢（底部光滑）一起向右做匀速直线运动，速度不变，则水平方向不受力的作用，车厢左壁对小球无弹力，故正确； ．静止在杆顶端的铁球，由平衡条件可知，受到竖直向上的弹力，故错误； 故选：。 【实战3】（2025秋•尚志市校级期中）如图所示，一根竖直的弹簧悬下端链接一个质量为的光滑小球处于斜面和挡板之间，小球和斜面挡板均接触，下列说法正确的是 A．若小球和斜面之间有弹力，则小球和挡板之间一定没有弹力 B．若小球与斜面之间有弹力，则小球和挡板之间不一定有弹力 C．若小球与挡板之间有弹力，则小球与弹簧之间一定有弹力 D．若小球与挡板之间有弹力，则小球与弹簧之间不一定有弹力 【答案】 【分析】根据小球的状态进行分析，既然小球能够保持静止，那么小球在水平方向和竖直方向均受力平衡。 【解答】解：．若小球和斜面之间有弹力，而斜面的弹力有沿水平向左的分力，若小球能够保持平衡，那么小球在水平向右方向也会受到力的作用，故小球要受到挡板的弹力，故错误； ．若小球与挡板之间有弹力，因斜面对小球的弹力垂直斜面向上，挡板对小球的弹力水平向右，与向下的重力这三个力可以平衡，则小球与弹簧之间不一定有弹力，故错误，正确。 故选：。 【实战4】（2025秋•泉州期中）某下列图中各物体均处于静止状态图中画出了小球所受弹力的情况，正确的是 A． B． C． D． 【答案】 【分析】弹力方向与接触面垂直，绳的拉力沿绳方向，杆的弹力根据物体的运动状态确定其弹力方向。 【解答】解：．小球只受重力和杆的弹力且处于静止状态，所以小球受到的弹力方向与重力相反，竖直向上，故错误； ．因为右边的绳竖直，如果左边的绳有拉力，竖直的那根绳就会发生倾斜，所以左边的绳没有拉力，故错误； ．小球受到竖直墙面的垂直于接触面向左的弹力，小球还受到下方小球的弹力，方向垂直于过接触点的公切面，方向由下方小球的球心指向小球的球心，故正确； ．绳子对小球有拉力，但小球与球面接触处也有弹力，且方向过接触点垂直于接触面，所以大半圆对小球的支持力应该是沿着过小球与圆弧接触点的半径的方向，且指向圆心，故错误。 故选：。 【实战5】（2025秋•徐汇区校级期中）下列各图中，、两物体之间不存在弹力的是（所有的接触面都是光滑，物体处于静止状态）　　 A． B． C． D． 【答案】 【分析】产生弹力的条件有两个，一是接触，二是发生弹性形变． 【解答】解：、图两球间若无弹力则小球将向右下运动，间有弹力； 、图中若两球间无弹力则小球将向凹面的底部运动，间有弹力； 、图两球间若无弹力则小球将向下运动，间有弹力； 、图两球间若有弹力则小球将向两边运动，间无弹力； 本题选无弹力的，故选：。 ◊ ◊ 点拨 ◊ ◊ 弹力的突变问题 (1)绳(或接触面)：剪断绳(或物体脱离接触面)后，此绳(或接触面)对物体的弹力立即消失，形变恢复的时间可忽略不计。弹力也可突然变大变小。一般题目中所给的细线和接触面，在不加特殊说明时，均可按此模型处理。 (2)弹簧(或橡皮绳)：此种物体的特点是形变量大，形变恢复需要较长时间，在瞬时问题中，其弹力的大小往往可以看成是不变的。 模型02 胡克定律 【实战6】（2025秋•海淀区校级期中）如图所示，一根劲度系数为、原长为的轻质弹簧，其左端固定在墙上，右端与一个小球相连。当弹簧被拉伸至长度为时（在弹性限度内），弹簧对小球的弹力大小为 A． B． C． D． 【答案】 【分析】根据胡克定律计算即可。 【解答】解：根据胡克定律可得弹簧对小球的弹力为，故正确，错误。 故选：。 【实战7】（2025秋•东城区校级期中）如图所示，在一粗糙水平面上有两块质量分别为和的木块1和2，中间用一原长为、劲度系数为的轻弹簧连接起来，木块与地面间的动摩擦因数为。现用一水平力向右拉木块2，当两木块一起匀速运动时，两木块之间的距离是 A． B． C． D． 【答案】 【分析】对木块1根据平衡条件结合胡克定律计算即可。 【解答】解：设两木块之间的距离为，对木块1根据平衡条件有，解得，故正确，错误。 故选：。 【实战8】（2025秋•辽宁期中）一根劲度系数为的轻质弹簧，上端固定、下端悬挂所受重力为的物体，当物体静止时，弹簧的长度为。现将该弹簧下端固定在水平地面上，上端放同一物体，则当物体静止时，弹簧的长度为（弹簧始终在弹性限度内） A． B． C． D． 【答案】 【分析】首先知道下端悬挂一质量为的物体，物体静止时弹簧的拉力为；质量为的物块放在弹簧的上端，弹簧的压力为，根据弹簧受力的作用时的弹簧的长度，分别由胡克定律列出方程联立求解即可。 【解答】解：根据胡克定律， 设弹簧原长为，当下端悬挂重力为的物体时， 弹簧处于拉伸状态 当弹簧上端放同一物体时，弹簧处于压缩状态，设此时弹簧长度为 联立以上两式可得 故错误，正确。 故选：。 【实战9】（2025秋•陕西期中）实验室有一种测力计如图所示，某同学将质量为的砝码挂在下面，相同的两根弹簧相比原来伸长了，重力加速度大小，则该测力计单根弹簧的劲度系数为 A． B． C． D． 【答案】 【分析】根据平衡条件与胡克定律求解。 【解答】解：设该测力计单根弹簧的劲度系数为， 砝码静止，处于平衡状态，由平衡条件得△ 代入数据解得，故正确，错误。 故选：。 【实战10】（2025秋•五华区校级期中）如图所示，两个轻弹簧的劲度系数分别为和，它们一端固定在质量为的物块上，另一端分别固定在同一竖直线上的和点，当物块静止时上方的弹簧恰好为原长。若把物块换成大小相同、质量为的物块，则物块静止时，比质量为的物块的位置低△为（弹簧均在弹性限度内，重力加速度为 A． B． C． D． 【答案】 【分析】当物块质量分别为以及时，根据平衡条件以及胡克定律求解。 【解答】解：它们一端固定在质量为的物块上，当物块静止时上方的弹簧恰好为原长， 根据平衡条件得 把物块换成大小相同、质量为的物块，设物块静止时，比质量为的物块的位置低△， 根据平衡条件得△△ 解得△，故正确，错误。 故选：。 ◊ ◊ 点拨 ◊ ◊ 对胡克定律F＝kx的理解 1．适用条件：弹簧的形变必须在弹性限度内。 2．x的意义：x是弹簧的形变量，即弹簧的伸长量(l－l0)或压缩量(l0－l)。 3．k的意义：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。 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．推论式ΔF＝kΔx：弹簧弹力的变化量ΔF与形变的变化量Δx也成正比。 6．应用胡克定律的两点注意事项 (1)如果题目中只告诉“弹簧的形变量”或“弹簧弹力的大小”，并没有明确弹簧是处于拉伸状态还是处于压缩状态，就需要分情况进行讨论。 (2)轻弹簧的一端自由(即不连接物体)时弹力为零，不自由(即连接物体)时两端的弹力必然相等。 学科网（北京）股份有限公司 $