第1讲 重力 弹力-【红对勾讲与练·讲义】2026年高考物理大一轮复习全新方案通用版

第二章 相互作用 课程标准 备考策略 1.认识重力、弹力。 1.理解弹力和摩擦力的分析与判断方法，掌 2.了解胡克定律。 握力的合成与分解方法及整体法与隔离法 的应用技巧。 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。 2.关注并加强以生活中的实际问题为背景的 4.了解力的合成与分解，知道矢量和标量。 静力学知识的训练。 5.能用共点力的平衡条件分析生产生活中的问题。 3.加强以“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”为主 @实验二：探究弹簧弹力与形变量的关系。 的实验基本原理、实验操作要领、数据处理 ⊙实验三：探究两个互成角度的力的合成规律 的方法及实验迁移能力的训练 第1讲 重力 弹力 024 必备知识梳理 自主学习·基础回扣 1.力 回教材链接·想一想人教版教材必修第一册 (1)定义：力是一个物体对另一个 的 P58两幅插图中，可以看出重心的位置与哪些因 作用。 素有关？ (2)作用效果：使物体发生形变或改变物体的 (即产生加速度)。 (3)性质：力具有物质性、相互性、 性、 独立性等特征。 2.重力 (1)产生：由于 而使物体受到的力。 注意]重力不是万有引力，而是万有引力竖直向 3.弹力 下的一个分力。 (1)弹力 (2)大小：G=mg,可用弹簧测力计测量。 ①定义：发生 的物体，要恢复原状，对 (3)方向：总是 与它接触的物体会产生力的作用。 (4)重心：一个物体的各部分都受到重力的作 ②产生条件： 用，从效果上看，可认为各部分受到的重力作用 a.物体间直接接触； 集中于 ,这一点叫作物体的重心。 b.接触处发生 ①影响重心位置的因素：物体的几何形状；物体 ③方向：总是与施力物体形变的方向 的 分布。 (2)胡克定律 ②不规则薄板形物体重心的确定方法： ①内容：在弹性限度内，弹簧发生弹性形变时， 法。 弹力F的大小跟弹簧伸长（或缩短）的长度x 注意]重心的位置不一定在物体上。 成 第二章相互作用 ②表达式：F=kx。 弹簧的形变量x成反比 ( a.k叫作弹簧的 ,单位是牛顿每米，符 3弹簧的劲度系数及是由弹簧本身的性质决定 号是N/m;k的大小由弹簧 决定。 的，与弹力F的大小和弹簧形变量x的大小 b.x是弹簧长度的 ,不是弹簧形变以 无关。 () 后的长度。 4.物体所受重力大小一定等于支撑面对其弹力的 】概念辨析 大小。 () 1.重心就是物体所受重力的等效作用点，故重心 5.杆的弹力不一定沿着杆的方向，绳子的弹力一 一定在物体上。 ( 定沿着绳子收缩的方向。 ( 2.由=可知，劲度系教人与弹力F成正比，与 6.弹力的方向与物体形变的方向相同。( 关键能力提升 互动探究·考点精讲 考点一 重力和重心 1.对重力的理解 听课记录 (1)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。 (2)重力的方向竖直向下，在赤道和地球两极， 重力方向指向地心；在其他位置，重力方向不指 向地心。 025 2.对重心的理解 (1)重心不是重力的真实作用点，而是重力的等 [对点演练 效作用点，重力作用在整个物体上。 1.(2025·河北衡水高三联 (2)重心不是物体上最重的一点，它可以不在物 考)如图所示，歼-20战机 体上，也不一定在物体的几何中心。 是中国研制出的第五代隐 (3)重心在物体上的相对位置与物体的位置、放 身重型歼击机。它具有隐 置状态及运动状态无关。 身性、高机动性以及先进的航电系统。关于 【典例1】关于重力及重心，下列说法正确的是 歼-20战机的重力，下列说法正确的是() A.战机受到的重力指向地心 A.一个物体放在水中称量时弹簧测力计的示 B.战机受重力作用，但它对地球没有引力 数小于物体在空气中称量时弹簧测力计的 C.战机受到的重力的施力物体是地球 示数，因此物体在水中受到的重力小于在空 D.战机匀速飞行时，它不受重力作用 气中受到的重力 2.如图所示，正方形网格框 B.根据G=mg可知，两个物体相比较，质量较 中有一个质量均匀分布的 大的物体的重力一定较大 薄板。若用一细线穿过其 C.物体放在水平面上时，重力方向垂直于水平 边缘附近任意一点将它悬 面向下，当物体静止于斜面上时，其重力方 挂在空中，则细线的延长 向垂直于斜面向下 线一定通过图中的( D.物体的形状改变后，其重心位置往往发生 A.a B.6 改变 C.c D.O 红圈勾·讲与练·高三物理 考点二 弹力有无及方向的判断 1.“三法”判断弹力的有无 根据弹力产生的两个条件 一接触 条件法 和形变直接判断 绳 假设两个物体间弹力不存在，看物体 车以加速度a=g A 向右匀加速运动 能否保持原有的状态。若运动状态不 (4) (5) 假设法 变，则此处不存在弹力：若运动状态改 听课记录 变，则此处一定有弹力 根据物体的运动状态，由平衡条件或 状态法 牛顿第二定律进行判断 〔对点演练 2.弹力方向的确定 3.如图所示，固定斜面上有一小 接触 面与面 点与面 点与点 方式垂直公共接触面过点垂直于面垂直手公切面 球，由一竖直轻弹簧P与一平 行于斜面的轻弹簧Q连接着， 弹 小球处于静止状态，则下列说 7annnnnnnnnnnnninnn7 力 法正确的是 ( ) A.若小球光滑，轻弹簧P一定有弹力 的 轻绳 轻杆 沿绳收缩方向 B.若小球光滑，小球可能受到4个力 方 可沿杆 可不沿杆， adlldata ↑F C.若斜面和小球都不光滑，轻弹簧Q不可能处 026 向 F 于压缩状态 D.若斜面和小球都不光滑，小球与斜面之间一 【典例2】 画出如图所示情境中小球A受力的示 定有弹力 意图（各接触面均光滑）。 4.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 ) F F 固定 ↑FN 杆水平 绳竖直 A (1) (2) (3) A B D 考点三 弹力的分析与计算 1.轻绳、轻杆、弹性绳和轻弹簧的比较 项目 轻绳 轻杆 弹性绳 轻弹簧 2 弹性绳 图示 F F 受外力作用时形变的 拉伸形变、压缩形 拉伸形变 拉伸形变 拉伸形变、压缩形变 种类 变、弯曲形变 受外力作用时形变量 微小，可忽略 微小，可忽略 较大，不可忽略 较大，不可忽略 大小 沿着绳，指向绳收 既能沿着杆，也可以沿着绳，指向绳收沿着弹簧，指向弹簧恢复 弹力方向 缩的方向 跟杆成任意角度 缩的方向 原长的方向 第二章相互作用 2.计算弹力大小的三种方法 且处于静止状态，则轻绳的弹力大小为( (1)根据胡克定律进行求解。 A.10N B.8N (2)根据力的平衡条件进行求解。 C.6N D.5N (3)根据牛顿第二定律进行求解。 听课记录 考向1胡克定律的应用 【典例3】两个劲度系数分别 为k1和k2的轻质弹簧a、 mbw+p b串接在一起，a弹簧的一 k k2 考向3牛顿第二定律的应用 端固定在墙上，如图所示， 【典例5】（多选）(2025·湖 开始时弹簧均处于原长状态，现用水平力作用 北宜昌高三检测)如图为 在b弹簧的P端向右拉动弹簧，当a弹簧的伸 位于水平面上的小车，固 长量为L时 定在小车支架上的斜杆与 NNwK7777 Ab系孩的佛长昼为 竖直杆的夹角为0，在斜 杆下端固定有质量为m的小球。现使小车以 B.b弹簧的伸长量也为L 加速度a向右做匀加速直线运动，下列说法正 C.P端向右移动的距离为2L 确的是 ( D.P端向右移动的距离为+， A.杆对小球的弹力方向竖直向上 听课记录 B.杆对小球的弹力方向沿杆向上 C.杆对小球的弹力大小可能为m cos 0 027 D.杆对小球的弹力大小为F=√(mg)+(a) 考向2力的平衡条件的应用 听课记录 【典例4】如图所示，水平直杆OP右 端固定于竖直墙上的O点，长为 L=2m的轻绳一端固定于直杆P Q 点，另一端固定于墙上O点正下方 温馨提示0 的Q点，OP长为d=1.2m,重为 8N的钩码用质量不计的光滑挂钩挂在轻绳上 学习至此，请完成课时作业7 第2讲 摩擦力 必备知识梳理 自主学习·基础回扣 1.两种摩擦力的比较 续表 项目 静摩擦力 滑动摩擦力 项目 静摩擦力 滑动摩擦力 两个相对 的物两个相对 大小 0<F,≤Fm F=uF 定义 体间的摩擦力 的物体间的摩擦力 与受力物体相对运动趋与受力物体相对运 ①接触面粗糙 ①接触面粗糙 方向 势的方向 动的方向 产生 ②接触处有压力 ②接触处有压力 作用 总是阻碍物体间的 条件③两物体间有 总是阻碍物体间的 ③两物体间有 效果9.41m/s2。(4)下落过程中声音传播 的时间为1=么 ,则小球下落的时间 为/=t十t=t+” h 。(5)设木条厚度 为H,则台阶距离地面的高度为h1时 所用时间为t1,高度为h2时所用时间 为t2,则根据前面的分析有g= 2(h,+H)-2(h1+H)=2h,-h） t-ti ti- 所以用图像法处理实验数据时，木条 的厚度对实验无影响。 学科素养聚焦… 例1(1)1.15(2)如图所示 *m·s1) 3.0 0. 00.040.080.120.160.200.24/s (3)9.79 解析：(1)打点计时器接在频率为 50.0Hz的交流电源上，相邻计数，点之 间还有1个计时点，则相邻两计数点之 间的时间为t=2×0.02s=0.04s,纸 带做自由落体运动，打点3时的瞬时速 度等于点2到，点4之间的平均速度，由 x24 纸带数据可知0=2t (3.83十5.36)×10 -m/s≈1.15m/s。 2×0.04 (3)根据0=gt,可知g=号，根据v-1 图像可知其斜率为重力加速度，则有 g=2.7-0.35 0.24 m/s2≈9.79m/s。 例2(2)15.40(3)竖直(5)9.74 解析：(2)两挡光片间的距离 L=15.40cm-0=15.40cm。 (③)手提玻璃条上端使它静止在竖直 方向上，让光电门的光束从玻璃条下 端的透光部分通过。 (5)玻璃条下部挡光片通过光电门时 玻璃条的速度为= d 1.00×10-2 10.003X10m/s≈1m/s,玻璃条上 部挡光片通过光电门时玻璃条的速度 为三2=.000X10m/s=2m/s, 根据速度一位移公式有v号一= 2gL,代入数据解得重力加速度g= 5-i≈9.74m/s。 2L 例3(1)频闪仪的闪光频率等于水滴滴 落的频率(2)9.722.25(3)见 解析 红对勾·讲与练·高三物理 解析：(1)后一个水滴经过一个频闪时 间间隔运动到前一个水滴的位置，可 看到一串仿佛固定不动的水滴，即频 闪仪的闪光频率等于水滴滴落的频率 时，水滴仿佛固定不动。 (2)因T= 了=30s,故由△x=aT 可得(h1o-hs)-(hg-hs)=g(2T)2, 解得g=9.72m/s,0=, 2T 2.25m/s。 (3)空气阻力对水滴的运动产生影响： 水滴滴落的频率不恒定也会对实验产 生影响。 例4(1)15.75(2)4.309.85 (3)AB 解析：(1)由游标卡尺的读数规则可 知，小球的直径为d=15mm十15× 0.05mm=15.75mm。 (2)由题意可知，小球下落H=0.9423m 时的速度大小= 4=0.86×10 500 m/s=4.301m/s, 由运动学公式心=2gh,得g=2H 4.102 2X0.8530m/s≈9.85m/s2。 (3)小球下落一定高度时的瞬时速度 近似为曝光时间内的平均速度，曝光 时间越短，曝光时间内的平均速度越 接近瞬时速度，实验误差越小，A正 确；让小球在真空管中自由下落，可减 小空气阻力的影响，可减小实验误差， B正确；用质量相等的实心铝球代替实 心钢球时，铝球体积更大，阻力对铝球 的影响较大，实验误差较大，C错误。 第二章相互作用 第1讲重力弹力 必备知识梳理.一 1.(1)物体(2)运动状态(3)矢量 2.(1)地球的吸引(3)竖直向下 (4)一点①质量②悬挂 教材链接·想一想 提示：重心的位置跟物体的形状和物 体内质量的分布有关。 3.(1)①形变②b.弹性形变③相反 (2)①正比②a.劲度系数自身性质 b.变化量 概念辨析 1.×2.×3.√4.×5./6.× …关键能力提升 考点一重力和重心 典例1D由于物体放在水中时，受到 向上的浮力，从而减小弹簧的拉伸形 变，弹簧测力计的示数减小，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 -526- 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。 对点演练 1.C重力的方向竖直向下，但不一定指 向地心，A错误；由于地球对战机的吸 引而产生重力，同时战机对地球也产 生引力，B错误；任何力都有施力物体， 重力的施力物体是地球，C正确：地球 附近的任何物体都受重力作用，与运 动状态无关，D错误。 2.D薄板质量分布均匀，由题图可知当 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， 即重心在直线OB上；同理，当吊起C ,点时，沿着O汇这条线两边图形面积相 同，质量相同，重心在直线OC上，所以 可知O,点为该薄板的重心，则细线的 延长线一定通过题图中的O点。 考点二弹力有无及方向的判断 典例2见解析图 解析：(1)弹力方向垂直于接触面。 (2)杆的弹力的方向可以不沿杆，但是 由于必须平衡重力，所以杆的弹力方 向竖直向上。(3)绳子的拉力必须沿 绳，若斜面对小球A有支持力，则小球A 受力不平衡，故支持力不存在。(4)加速 度方向水平向右，所以合力方向水平 向右且等于重力，所以杆在水平方向 和竖直方向的分力都等于重力，则杆 的弹力斜向右上方45°。(5)绳子的拉 力必须沿绳。 F ↑FN FT G Y (1) (3) 45,F F G （4) (5) 对点演练 3.B小球光滑时，若弹簧P无拉力，则 弹簧Q一定有拉力，斜面对小球有支 持力，小球可以平衡，A错误：小球光 滑时，若弹簧P和Q都有拉力，斜面对 小球一定有支持力，否则不会平衡，小 球受4个力的作用，B正确；斜面和小 球都不光滑时，若弹簧P无拉力且小 球处于平衡状态，对小球受力分析，受 到竖直向下的重力，斜面的支持力，受 到的摩擦力可能沿斜面向下也可能沿 斜面向上，还可能为零，弹簧Q可能伸 长也可能压缩，还可能处于原长状态， C错误：斜面和小球都不光滑时，对小 球受力分析，受到竖直向下的重力，若 弹簧Q无拉力，小球受到弹簧P的拉 力与重力平衡时，不受支持力，即小球 与斜面间有可能无弹力，D错误。 4.CA项中小球A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A受到的弹力方向应竖直向上，A 错误；B项中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，B错误；对于球 与面接触的弹力方向，过接触点垂直 于接触面（即在接触点与球心的连线 上)，即D项中大半圆对小球A的支持 力F2应是沿着过小球A与圆孤接触 点的半径，且指向圆心的弹力，D错误： C项中球与球相接触的弹力方向，垂直 于过接触点的公切面（即在两球心的 连线上)，而指向受力小球A,C正确。 考点三弹力的分析与计算 典例3D两个弹簧串联，弹力大小相 等，根据胡克定律F=kx得，x与k成 反比，则得b弹簧的伸长量为一，故 A,B错误；P端向右移动的距离等于 kL一 两个弹簧伸长量之和，即为L+ +)L,故C错误，D正确。 典例4D设挂钩所P ON 在处为N点，延长 PN交墙于M点， 如图所示，同一条 N 绳子拉力相等，根 据对称性可知两边 N 的绳子与竖直方向 的夹角相等，设为 a,则根据几何关系 可知NQ=MN,即 mg M PM等于绳长；根据几何关系可得 P0=1.2m=0.6,则a=37, sin a-PM 2m 根据平衡条件可得2 Tcos a=mg,解得 T=5N,故D正确，A、B、C错误。 典例5CD设杆对小球的弹力F在竖 直方向的分力为F,,水平方向的分力 为F,竖直方向根据受力平衡可得 F,=mg,水平方向根据牛顿第二定律 可得F,=a,杆对小球的弹力大小为 F=√F,+F=√(mg)+(ma)F, D正确：设小球所受的弹力F与竖直 Fx一 方向的夹角为a,则有ana一F,=g 当tana= a =tan0,即a=gtan0,此 时杆对小球的弹力方向沿杆向上，竖 直方向有F,=Fcos8=mg,解得F= 棕上分析可知，只有当加选度 a=gtan日时，杆对小球的弹力方向才 沿杆向上，当加速度Q=0时，杆对小 球的弹力方向竖直向上，A、B错误， C正确。 第2讲摩擦力 …必备知识梳理 1.静止运动相对运动趋势相对运 动相反相反相对运动趋势 相对运动 教材链接·想一想 提示：静摩擦力的大小随着外力的增 大而增大，但存在最大值。 2.(1)相对运动(2)粗糙程度 概念辨析 1./2.×3./4.×5./6.× …关键能力提升… 考点一静摩擦力的分析 典例1C未加F时，木块A、B受力平 衡，所受静摩擦力等于弹簧的弹力，弹 簧弹力为F1=kx=400N/m×0.01m= 4N,木块B与地面间的最大静摩擦力 fm=Gm=0.20X60N=12N,木块 A与地面间的最大静摩擦力fAm= uGA=0.20×50N=10N,施加F后， 对木块B有F十F1<fm,木块B仍然 静止，所受摩擦力仍为静摩擦力，其大 小f=F+F1=2N+4N=6N,方向 水平向左，故C正确；因为木块A、B仍 然静止，故弹簧弹力不变，F,=4N,故 D错误：施加2N的F之后，木块A仍 然静止，所受摩擦力仍为静摩擦力，大 小为∫A=F1=4N,方向水平向右，故 A、B错误。 对点演练 1.AC因为磁铁静止，由平衡条件可知， 磁铁受到的静摩擦力大小等于受到的 重力大小，故A正确：因为磁铁有下滑 的趋势，所以静摩擦力的方向竖直向 上，故B错误：如果垂直于白板方向对 磁铁施加力F,磁铁仍静止，由平衡条 件可知，竖直方向受力情况没变，静摩 擦力仍保持不变，故D错误，C正确。 2.D根据题意，对蚂蚁F、 受力分析，设蚂蚁所在 f 位置和圆心连线与竖 直方向夹角为日，如图 0 所示，由平衡条件可得 F=mgcos 0,f= mg mg sin8,由于a>B,则A处蚂蚁受到 的支持力比B处蚂蚁小，B处蚂蚁受 到的摩擦力比A处蚂蚁小，故A、B错 误；蚂蚁与轮胎之间保持静止，则摩擦 力不能按滑动摩擦力计算，则A处的 蚂蚁受到的摩擦力大小不一定为 ngcos a,故C错误；由题意可知，B处 的蚂蚁所在位置和圆心连线与竖直方 向夹角为B,则B处的蚂蚁受到的摩擦 力大小为mg sin B,故D正确。 考点二滑动摩擦力的分析 典例2ABD对A受力分析，受重力、 支持力、车厢底面对A的摩擦力、B对 A的压力和B对A的摩擦力，根据A 匀速运动，受力平衡，A受到的摩擦力 大小为Mgsin 0,方向沿底面向上，故 -527- A正确：B受到A的静摩擦力大小为 ng sin0,方向沿底面向上，故B正确： 将A、B作为整体，匀速运动，受力平 衡，所以A受到车厢底面的滑动摩擦 力大小为(M十m)gsin0,故C错误； 对于A、B整体，根据受力平衡，有 (M+m)gsin0=u(M十m)gcos8,所 以=tan8,故D正确。 对点演练 3.C木块在水平方向上受木板水平向 右的滑动摩擦力和弹簧测力计水平向 左的拉力作用，由于木块静止，则其所 受滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的 拉力大小∫，所以木块与木板间的滑动 摩擦力大小为∫，B错误；手拉绳子将 木板从木块下匀速抽出时，对木板受 力分析，受到水平向右的拉力F,木块 给木板的水平向左的摩擦力，大小等 于f,桌面给木板水平向左的摩擦力， 木板匀速运动，则木板与桌面间的滑 动摩擦力大小为F一f,A错误；根据 滑动摩擦力公式F!=F压，由于木块 与木板间的滑动摩擦力大小等于∫，则 木板与木块之间的动摩擦因数“= ，C正确：同理，由于木板与桌面间 mg 的滑动摩擦力大小为F一∫，则木板与 桌面之间的动摩擦因数'= F一∫，D错误。 (M+m)g 考点三摩擦力的四类突变 典例3C因为F,=10N,F,=3N且 木块保持静止，可知木块受静摩擦力 大小为f=F,一F2=7N,方向向左， 木块受最大静摩擦力∫m≥7N;现撤 去F1保留F2,因F,=3N<fm,则木 块仍静止，此时木块在水平方向受到 的静摩擦力为3N,方向向右，故选C。 典例4AD由题图知当拉力F增大到 10N时，木块受到的摩擦力为静摩擦 力，当拉力F增大到12N时，木块受 到的摩擦力为最大静摩擦力，后续木 块开始运动，受到的滑动摩擦力大小 为10N,当拉力F增大到10N时，木 块受到静摩擦力，此时木块仍处于静 止状态，故A正确；当拉力F增大到 11N时，木块仍受到静摩擦力作用，木 块处于静止状态，故B错误；滑动摩擦 力大小为10N,动摩擦因数4=E mg 10N=0.5,故C错误；当拉力F增大 20N 到13N时，木块受到滑动摩擦力作用， 大小为10N,故D正确。 典例5B滑块上滑过程中受滑动摩擦 力，F:=Fv,FN=mg cos日，联立得 F:=6.4N,方向沿斜面向下。当滑块 的速度减为0后，由于重力的分力 gsin日<umg cos 0,所以滑块静止，滑 块受到的摩擦力为静摩擦力，由平衡 条件得F=mg sin日，代入数据可得 F=6N,方向沿斜面向上，B正确。 参考答案“☑。