2 知识衔接篇 专题3 相互作用—力 第1讲 重力与弹力-【创新教程】2026年初升高物理衔接教材一本通

知识衔接篇 第二部分 专题三相互作用一力 [衔接导引小 “它不是物，但不能离开物而存在；它不孤独，总是成双成对地出现；它 不让你看见，但你能觉察到它的作用效果；它不能像数那样相加，而是遵循 另外的法则.”你知道这是什么吗？它就是我们即将要学习的一力. 自然界的力无处不在.那么在生活中接触到的力有些什么特点 呢？如何发挥力的作用，避免力的危害？本章将探讨这些问题 第1讲 重力与弹力 初、高知识网照 初中物理 高中物理 异同点 初、高中物理对重力的产生、大小、方向和重心的认识，没有本质上的区别，但在高 中物理中对于重力的方向重点强调了竖直向下不一定指向地心，也不一定垂直于 重力 重力 接触面，但垂直于水平面，这一点在初中物理中不会有太多强调；同时，对于质量分 布不均、形状不规则的物体重心也在高中物理中有了进一步说明. 初中物理只是要求会画力的示意图，并不要求画力的图示，但高中物理要求会 力的图示 画力的图示.力的图示和力的示意图最主要的区别在于力的图示需要画图前 力的示意图 力的示意图 先要选好多长的线段代表多大的力，也就是说需要先选择线段和力的“标度” 当然在高中物理实际的应用中主要画力的示意图， 初、高中物理对于弹力的定义和条件是一样的，但在高中物理中对于弹力方向 弹力 弹力 的认识，所涉及的情况要比初中物理的多，主要涉及到面、绳、杆三大类，同时 要求会判断弹力有无的问题和弹力大小的求解. 初中物理只是涉及到了用弹簧测力计测弹力的大小，定性的说明了弹簧弹力 大小和弹簧伸长量的关系，但高中物理中通过胡克定律明确了弹簧弹力大小 弹簧弹力 胡克定律 和弹簧伸长量之间的定量关系，并且还通过F-x图像更加形象直观的反映了 二者之间的关系. 二、重力 初中知识复盘 1.重力：由于地球的吸引而使物体受到的 一、力的示意图 力.重力的大小又叫重量 1.力的三要素：力的大小、方向、作用点 2.重力的公式：G=mg其中G表示重力(N), 2.力的示意图： m表示质量(kg),g是9.8N/kg,粗略计算： 画力的示意图方法： g取10N/kg. 3.重力的方向：竖直向下.应用：重垂线 (1)确定受力物体； 4.重心：重力在物体上的作用点叫重心.质 (2)在受力物体上找好作用点；（线段的起 地均匀，外形规则物体的重心在物体的 点或终点：表示力的作用点.) 几何中心.重心不一定在物体上. (3)沿力的方向画一条带箭头的线段；（线段的 三、弹力 长短表示力的大小，箭头表示力的方向.) 1.形变：物体的形状或体积的改变叫作形 (4)标出力的大小和单位. 变.形变的原因是物体受到了外力. >>>>>49 衔接教材一本通 物理 2.弹力：发生形变的物体，由于要恢复原 2.力的图示和力的示意图 状，对跟它接触的物体会产生力的作用， (1)力的图示 这个力叫作弹力 力可以用有向线段表示.有向线段的长 3.弹力产生的条件：接触；发生形变， 短表示力的大小，箭头表示力的方向， 4.弹力的方向：轻绳（线）的弹力方向沿绳 箭尾（或箭头）表示力的作用点，这种表 (线)收伸缩方向； 示力的方法，叫作力的图示。 面面接触（或点面接触）物体间的弹力垂 (2)力的示意图 直于切面并指向受力物体。 只画出力的作用点和方向，不准确标度 5.弹力大小： 力的大小，这种粗略表示力的方法，叫 (1)用弹簧测力计测弹力大小.在弹性限度 作力的示意图， 内，弹簧受到的拉力越大，弹簧的伸长 [例1] 关于重力的说法，下列说法正确 量就越长.（弹簧伸长长度跟所受拉力 的是 成正比) A.重心是物体上最重的部分 B.重力的方向总是垂直接触面向下的 (2)可根据二力平衡来求弹力大小 C.地面某处物体重力大小与其质量成 高中知识衔痘 正比 D.重心一定在物体上 衔接点一 重力 [例2]如图所示为仰 1.重力 韶文化时期的一款 (1)产生：由于地球的吸引而使物体受到的力. 尖底瓶，该瓶装水后 (2)大小：G=mg “虚则欹、中则正、满 (3)方向：竖直向下 则覆”，下面有关瓶 [注意]①竖直向下就是垂直于水平面向下 (包括瓶中的水)的说法正确的是( ②竖直向下不一定指向地心，也不一定 A.瓶所受重力就是地球对瓶的吸引力 垂直于接触面向下. B.瓶所受重力的方向一定可以与两条绳 (4)重心：①定义：一个物体的各部分都受 子的方向交于同一点 到重力作用，从效果上看，可以认为各 C.重力只作用在瓶的重心上 部分受到的重力作用集中于一点，这一 D.装入瓶中的水越多，瓶的重心一定 点叫作物体的重心.重心可以看作是物 越高 体所受重力的作用点.重心是重力的等 [例3]一个重20N的物体沿斜面下滑， 效作用点，并非物体的其他部分不受重 关于该物体重力的图示，下列图中描绘 正确的是 力作用 ②决定重心位置的因素：a.物体的形 状；b.物体质量的分布】 质量分布均匀、形状规则的 质量分布不均匀、形状不规则 物体，重心在几何中心上 的物体，重心与物体的形状、 质量分布情况均有关 50 《《《《《《 知识衔接篇 第二部分 衔接点二 弹力 回 1.形变：物体在力的作用下形状或体积发 生的变化 2.弹力：发生形变的物体，要恢复原状，对 与它接触的物体会产生力的作用，这种 力叫作弹力， 3.产生弹力必备的两个条件： (1)两物体间相互接触， (2)发生弹性形变， 衔接点三 胡克定律 ☑ 4.几种常见弹力的方向 1.弹性形变：物体在发生形变后，撤去作用 1接触 面与面 点与面 点与点 力能够恢复原状的形变， 方式垂直公共接触面过点垂直于面儿垂直于切面 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完全恢复原 的 来的形状，这个限度叫作弹性限度， 方 3.胡克定律：在弹性限度内，弹簧发生弹性 轻绳 轻杆 形变时，弹力F的大小跟弹簧伸长（或缩 沿绳收缩方向 沿杆 不沿杆 短)的长度x成正比，即F=kx. 4.劲度系数：其中k为弹簧的劲度系数，单 位为牛顿每米，符号是N/m,劲度系数是 表示弹簧“软”“硬”程度的物理量！ 5.弹力有无的判断方法 5.F-x图像：为一条经过 ↑F 根据条件判断，首先看是否接触，其次看 原点的倾斜直线，图像 F 是否发生形变， 斜率表示弹簧的劲度 (1)对形变明显的情况可以直接判断： 系数，在弹性限度内同 一根弹簧的劲度系数 (2)对形变不明显的情况，可假设两个物体 是不变的 间弹力不存在，看物体能否保持原有的 6.由F1=kx1、F2=kx2,得△F=△x,即弹 状态，若状态不变，则此处不存在弹力； 力的变化量△F与形变量的变化量△x 若状态改变，则此处一定有弹力 也成正比关系 (3)根据物体的运动状态，利用力的平衡条 [例6]如图所示，轻弹簧 件来进行判定， 一端固定，另一端在 WWw F=5N的拉力作用下，弹 [例4幻如图所示，在 喜 簧伸长了2cm(在弹性限 杂技“顶花坛”表演 度内)，则该弹簧的劲度系数k等于( 中，演员头顶受到的 A.250N/m B.10 N/m 压力产生的直接原 C.250N .10N 因是 ( ) [例7](2026·上海 121F/N 9 A.坛子发生形变 B.头顶发生形变 普陀期中)研究弹簧 弹力F与弹簧长度 C.坛子受到支持力 D.坛子受到重力 L的关系实验中，得 [例5]（多选）(2025·福建福州期中)如图 到如图所示的F-L 3.06.09.012.0L/cm 所示，小球受到的重力和弹力的示意图（各 图像，则弹簧原长L。= m,弹簧 接触面均光滑)，则正确的是 ) 的劲度系数k= N/m. >>>>>>>>51 衔接教材一本通 物理 A.篮球受到的重力方向指向地心 情頂模型素美 B.篮球受到的重力比静止在地面时大 1.跳水运动员和蹦极运动员为什么总是向 C.篮球的重心位置相对于地面发生了 地面方向下落，而没有向上飞到空中？ 变化 D.篮球受到了重力、空气阻力和球员的 推力 4.帝企鹅是南极常见的一种动物，如图所 示，一只质量为30kg的帝企鹅站在南极 极点的水平冰面上，下列有关说法不正 2.发生形变的物体，会对使它发生形变的 确的是(g取10m/s2) 物体产生什么作用效果呢？它产生这样 效果的原因是什么？ 智能衔痘孤练 A.帝企鹅受到的重力大小为300N [基础对点练] B.帝企鹅受到的重力的方向指向地心 [知识点一]重力 C.帝企鹅受到的重力的施力物体是地球 1.(2026·四川成都期中)关于力的下述说 D.帝企鹅的重心一定在帝企鹅的脚上 法中正确的是 [知识点二]弹力 A.力是物体与物体之间的相互作用 5.(2026·江西南昌期中)如 B.只有直接接触的物体间才有力的作用 图所示，一只金丝猴静止地 C.力可以离开物体而独立存在 挂在水平树枝上，下列说法 D.重力没有施力物体 正确的是 ( 2.歼-20战机是中国 A.金丝猴对树枝的压力是 研制出的第五代隐 由于树枝的微小形变产 身重型歼击机.它具 生的 有隐身性、高机动性 B.金丝猴对树枝的压力就是金丝猴的 以及先进的航电系统.关于歼-20战机的 重力 重力，下列说法正确的是 ( ) C.树枝对金丝猴的拉力方向与树枝的形 A.战机在高空匀速飞行时，不受重力作用 变方向相同 B.战机的重心一定是其上最重的点 D.树枝对金丝猴的拉力是树枝为了恢复 C.战机在高空无论以何种姿势飞行，其 弹性形变而产生的 所受重力方向始终竖直向下 6.(2026·甘肃天水期 D.战机在某些情况下会抛掉副油箱，抛 中)两人进行击地传 掉后战机的重心位置一定不变 球，如图所示，一人 3.一个篮球被球员从罚球线投出后到落入 将球传给另一人的 篮筐的过程中，叙述正确的是 过程中，在球碰到水平地面反弹瞬间，下 列说法正确的是 A.水平地面对篮球的弹力方向斜向右 上方 B.水平地面受到的压力是由于篮球发生 了形变而产生的 52 《《《《《《《 知识衔接篇 第二部分 C.篮球在手中时所受重力方向垂直手掌 10.(2026·贵州贵阳期末)如图， 方向向下 弹簧和刻度尺都悬挂在水平 D.篮球的重心一定位于篮球上最重的 支架上，弹簧下端挂上一个重 一点 7.(2026·广东广州期中)如图所示为某款式 物，稳定时，弹簧上的水平指 手机支架，可以将手机支架构造简化为斜面 针指在刻度尺的58.00cm 和挡板，下列说法正确的是 ( ) 处，在重物下再挂500克的重 斜面 挡板 物，稳定时，指针指在刻度尺 的33.00cm处，重力加速度大小g取 10m/s2,则该弹簧的劲度系数为( A.手机受到斜面对手机竖直向上的支 持力 A.20 N/m B.200N/m B.挡板对手机的支持力是因为手机发生 C.86.2N/m D.15.15N/m 了形变 [能力提升练] C.手机对斜面的压力就是手机的重力 11.(2026·江苏连云港期中)如图所示，两 D.手机对挡板的压力是因为手机发生了 个钩码均重5N,弹簧测力计自重不计， 形变 8.体育课上一学生将足球踢向斜台，如图 如果弹簧的劲度系数为50N/m,则此 所示.下列关于足球与斜台作用时，斜台 时弹簧测力计（没有超过弹性限度）的 对足球的弹力方向的说法中正确的是 伸长量为 A.0 B.0.1m C.0.2m D.0.4m A.沿的方向 12.(2026·福建福州期末)小华用A、B两 B.沿v2的方向 C.先沿v1的方向后沿2的方向 根不同的弹簧，分别探究弹簧弹力F的 D.沿垂直于斜台的方向 大小与伸长量x之间的关系，并根据记 [知识点三]胡克定律 录的数据绘制成F-x图像，如图所示. 9.在某中学物理实验室中，师生们正在开 分析图像可知，劲度系数较大的是 展“探究弹簧弹力与形变量关系”的实 验.实验所用轻质弹簧原长为8.00cm, 弹簧；当给A、B弹簧分别施 当弹簧受到8.0N的水平拉力F(拉力方 加2N的力，则两弹簧的伸长量之比 向与弹簧轴线一致)时，弹簧稳定后，学 XA:XB- 生用刻度尺测得其长度变为10.00cm, FIN 弹簧 且整个过程弹簧始终在弹性限度内.则 该弹簧的劲度系数为 ( 10cm. WWWWWW wF B弹簧 A.1.0N/m B.4.0N/m C.100N/m D.400N/m 8 10 x/cm >>>>>>>>53[例幻[解斩]由h=g2得物体下落时间一 /2h =3s,故A正确；物体落地时的速度大小口=gt= 1 30m/s,故B错误；物体最后1s内位移△h= 28号一 283=号×10X(g3-29n=25m,放C错误：金程 1 的平均逵度=左=智m/s=15m/s,故D错说 t [答案]A [例5][解析]（①)石块微自由落体运动有h=2g, 2h二4s 代入数据得一 (2)根据匀变速直线运动规律可知v=gt, 代入数据解得v=40m/s. [答案](1)4s(2)40m/s [例6][解析]A项图表示匀速直线运动，而自由落 体运动为匀加速直线运动，故A错误；B项图表示物 体静止，而自由落体运动为匀加速直线运动，故B错 误；C项图表示初速度为零的匀加速直线运动，能够 描述自由落体运动，故C正确；D项图表示匀速运动， 不能描述自由落体运动，故D错误 [答案]C 情境模型素养 1.提示：(1)因为没有空气阻力(2)空气的阻力作用可 以忽略 2.提示：(1)自由下落加速度的大小与他们的质量没 关系 (2)在地球上的不同位置，自由落体的加速度一般不 相同；同一物体在月球和地球上自由落体的加速度也 不相同. 智能衔接训练 1.B[自由落体运动是只在重力作用下且初速度为零 的竖直向下的匀变速直线运动；空中飘落的羽毛所受 的空气阻力不能忽略，不是自由落体运动，选项A错 误；从静止开始自由下落的铅球，空气阻力的影响可 忽略，可看作自由落体运动，选项B正确；悬停在空中 的风筝处于静止状态，不是自由落体运动，选项C错 误；水平飞行的飞机是在水平方向运动，不是自由落 体运动，选项D错误.门 2.B[自由落体运动的初速度为零、只受重力，加速度 为重力加速度，运动方向向下.] 3.D「将真空玻璃管竖直放置，使管内小羽毛、小木片 和小铁片自其顶端同时由静止开始下落，它们均做自 由落体运动，高度一样，根据A=?g,可知三者同时 到底端.] 4.A[加速度等于单位时间内速度的变化量，由于下落 加速度恒定，则每秒速度变化量都相同，故A正确：物 体刚下落时，速度为零，加速度为重力加速度，故B错 误；自由落体运动只受重力，所以是一种匀变速直线 运动，故C错误；物体下落时加速度与质量无关，故D 错误.] 5,B[报根据自由落体运动规律=g2,解得1=1s] 6.B[根据位移公式有A=2,解得1=0.2a] 7.D [根据自由落体运动规律可得v2=2gh,解得v =√2gh.] 参考答案 8.C[运动员做自由落体运动，在第2s内的位移△x= 8理-7s明=15m, 1 悬崖的高度H=合g暖=45m] 9.B[根据h=名g2,可知1图像不是直线，ht2图 像是过原点的直线，故A错误，B正确；以为纵轴、 h为横轴画出的图像，根据2=2gh,可知是一条过原 ,点的倾斜直线，如果以？为纵轴，以h为横轴画出的 图像是开口向右的抛物线的一支，不可能=0,0>0， 故C、D错误.门 10.C[设手拾好抓住棒的下端，由A=282有0.8m =7×10:2,解得1=0.4s,设手恰好抓住摔的上 端，由h=7g2有(0.8十0.4)m=号×103，解得2 ≈0.49s,则手能抓住棒的时刻0.4s≤t≤0.49s,综 上可知A、B、D错误，C正确.] 11.解析：(1)电磁打点计时器使用约为8V的交流电 源，并且需要测量长度.除图甲中所示的装置之外， 还必须使用的器材是约8V的交流电源和刻度尺. (2)根据打点计时器使用方法可知，纸带应该压在复 写纸的下面，故A正确，不符合题意；应先接通电源 开关，再打开夹子释放纸带，故B正确，不符合题意； 为了减小阻力的影响，需要选择质量大、体积小的重 锤，故C正确，不符合题意；重物释放前应靠近打点 计时器，故D错误，符合题意. (3)根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过 程的平均连度，则D点的连度为D=器 (1.75+2.15)×10-2 m/s=0.975m/s. 2×0.02 根据逐差法可知，重物下落的加速度 g-ICP-C 9T2 (2.52+2.15+1.75-1.36-0.97-0.59)×10-2 m/s2≈ 9×0.022 9.72m/s2. 答案：(1)B(2)D(3)0.9759.72 12.解析：(1)由题可知，体验者先做自由落体运动，绳子 拉直后做匀减速直线运动，故自由落体运动末，体验 者的速度最大，则有2=2gh1, 解得v=√/2gh=√2X10X45m/s=30m/s; (2)由题可知，自由落体运动末的速度恰好是匀减速 运动时的初速度，故有0-v2=2ah2, -2-302 解得a=2一2x5m/s2=-30m/s 所以体验者匀减速直线运动的加速度大小为30m/s2. 答案：(1)30m/s(2)30m/s2 专题三相互作用一力 第1讲重力与弹力 高中知识衔接 [例1][解析]重心不是物体上最重的部分，并且重 心也不一定在物体上，例如质量分布均匀的圆环，重 心在圆心上，不在圆环上，故A、D错误；重力的方向 总是竖直向下，不一定总是垂直接触面向下，故B错 >>>>>111 衔接教材一本通 误；根据G=mg,可知地面某处物体重力大小与其质 量成正比，故C正确. [答案]C [例2][解析]瓶所受重力就是地球对瓶的吸引力的 一个分力，A错误；根据三力汇交原理，瓶所受重力的 方向一定可以与两条绳子的方向交于同一点，B正 确；重心是重力的等效作用点，重力作用在瓶的各个 部分，C错误；瓶本身的重心位置不变，将水装入瓶 中，随着水量的增加，瓶整体的重心可能先降低后逐 渐升高，D错误. [答案]B [例3][解析]重力方向竖直向下，作用点在重心，观 察选项可知A、D错误；图中所选的标度都为5N,那 么20N的线段应该是四个标度长，故C正确，B 错误. [答案]C [例4幻[解析]根据题意，由弹力产生的条件可知，演 员头顶受到的压力的施力物体是坛子，是由于坛子发 生形变产生的。 [答案]A [例5][解析]小球处于静止状态，重力和地面的支 持力平衡，物体与球之间不可能产生弹力，否则小球 不可能平衡.故A正确；小球处于静止状态，重力和地 面的支持力平衡，竖直面与球之间不可能产生弹力， 否则小球不可能平衡.故B错误；小球处于静止状态， 重力和绳子拉力平衡，斜面与球之间不可能产生弹 力，否则小球不可能平衡.故C错误；小球处于静止状 态，受斜面支持力、重力和绳子的拉力而平衡.故D 正确。 [答案]AD [例6][解析]根据题意可知，弹簧伸长量为x=2cm =0.02m,由胡克定律F=kz,解得k=卫=250N/m [答案]A [例7][解析]当弹簧弹力为0时，弹簧处于自然状 态，由图知原长为L0=3.0cm=0.03m, 由胡克定律F=kx, 知图线的斜率为弹簧的劲度系数，即=2.0,0Ncm 9.0-3.0 =2N/cm=200N/m. [答案]0.03200 情境模型素养 1.提示：受到重力作用， 2.提示：有力的作用效果，是因为受到弹力. 智能衔接训练 1.A[力是物体与物体之间的相互作用，故A正确；没 有直接接触的物体间也会有力的作用，比如电荷之间 的作用力，故B错误；力不可以离开物体而独立存在， 物体受到重力的施力物体是地球，故C、D错误.] 2.C[地球附近任何物体一定都受重力作用，故A错 误；重心是物体所受重力的等效作用点，不是物体上 最重的点，故B错误；重力的方向始终竖直向下，故C 正确；重心的位置与形状、质量分布均有关系，故抛掉 副油箱后，重心的位置可能会改变，故D错误，] 3.C[篮球受到的重力方向竖直向下，故A错误；物体 受到的重力的大小和方向与物体的运动状态无关，故 B错误；因篮球相对地面的位置发生了变化，所以其重 心位置相对地面发生了变化，故C正确；篮球投出后 不受球员的推力，故D错误，」 112<<< 物理 4.D[帝企鹅受到的重力大小为G=mg=300N,故A 正确，不符合题意；帝企鹅站在南极极点的水平冰面 上，此时，帝企鹅受到的重力的方向竖直向下，即方向 指向地心，故B正确，不符合题意；重力是由于地球的 吸引使物体受到的力，可知，帝企鹅受到的重力的施 力物体是地球，故C正确，不符合题意；重心位置由物 体的形状和质量分布共同决定，帝企鹅的重心不一定 在帝企鹅的脚上，故D错误，符合题意.] 5.D[金丝猴对树枝的压力是由于金丝猴的形变产生 的，故A错误；金丝猴所受的重力是由于地球对金丝 猴的吸引而使金丝猴受到的力，施力物体为地球，而 金丝猴对树枝的压力是由于金丝猴发生形变而产生 的弹力，其施力物体是金丝猴，二者不相同，故B错 误；树枝对金丝猴的拉力方向与树枝的形变方向相 反，故C错误；树枝对金丝猴的拉力是树枝为了恢复 弹性形变而产生的，故D正确.] 6.B[根据弹力垂直接触面可知，水平地面对篮球的弹 力方向竖直向上，故A错误；水平地面受到的压力的 施力物体是篮球，故压力是由于篮球发生了形变而产 生的，故B正确；重力方向始终竖直向下；重心是重力 的等效作用点，不是物体上最重的点，故C、D错误.] 7.D[根据受力分析可知手机受到斜面对手机的支持 力方向是垂直于斜面向上，故A错误；挡板对手机的 支持力是因为挡板发生了形变，故B错误；手机的重 力是由于地球的吸引而产生的，手机对斜面的压力是 由于手机形变产生的，不是同一个力，故C错误；弹力 的产生是由于施力物体发生了弹性形变，所以手机对 挡板的压力是因为手机发生了形变，故D正确.] 8.D[点面接触时，弹力方向垂直于接触面，指向受力 物体即垂直斜台指向足球，所以足球受到沿垂直于斜 台斜向左上方的弹力，故D正确，A、B、C错误.门 9.D[根据胡克定律可得F=k·△x,其中△x=10.00cm -8.00cm=2.00cm=0.02m 解得k=400N/m.] 10.A[在重物下再挂500克的重物后，重物处于平衡 状态，所挂重物重力等于弹力，弹簧形变量为△x= 58.00cm-33.00cm=25.00cm=0.25m,根据胡 克定律可得mg=k△x,解得k=20N/m.] 11.B[对任意一侧的重物受力分析，根据平衡条件可 得弹簧的弹力为F=mg=5N,根据胡克定律有F= kx,解得弹簧的伸长量为x=0.1m.] 12,解析：根据朔克定体有=公二可知Fx图像的斜率 表示弹簧的劲度系数.因此由图像可知，A弹簧的劲度 系数大于B弹簧的劲度系数.劲度系数较大的是A. A,B弹簧的劲度系数分别为kA一△xA L△FA 8xi0-2N/m=62.5N/m, 5 △FB2 kB-ArB-8X 10-7N/m-25 N/m, 当给A、B弹簧分别施加2N的力，则两弹簧的伸长 2N EB 答案：A2:5