第3章 1 第1课时 重力与弹力-【创新大课堂系列】2025-2026学年高中物理必修第一册同步辅导与测试(人教版)

最大距离△r=4-74:2=10X5m-分X2X5m=25m, 答案(1)10s100m(2)25m 章末综合提升 归纳提能 [典例1][解析]由△r=aT,得a=5=0.5m/g,x,- T =x:一x3,所以第2s内的位移x2=1.5m,A、C错误，D正确：第 3s末的眸时速度等于2~48内的平均速度，所以助=，二 2T 2.25m/s,B正确 [答案] BD [典例2丁[解析]法一设遥控赛车通过AB段的时间为t,则 x=2a(1十0.2)2-7a,解得t=1s,则AB段的长度= ar=×2X1:m=1.0m,选项B正确。 法二先求道控赛车在BC段中点时刻的速度，%-g-。号ms ,10.2 =2.2m/s,再求遥控赛车加速到此速度所用时间t/,由v4=at'得 =1.1s,则遥控赛车在AB段用时1=1一2=(1.1 0.1)s=1,则AB段长度s=号a2=号×2X1m=1.0m,选 项B正确。 法三设遥控癢车通过AB段用时为t,通过BC段用时为t。,由 公式v=,十af可知遥控赛车在B、,C两，点的速度为vB=at,心= a(t十to),则遥控赛车在BC段位移sx满足一Ug2=2asw,则 有[a(1十to)]2-(at)2=2asr,代入数据解得t=1s,则AB段长 度s= 号at=1.0m,选项B正确。 「答案B [典例3][解析]x-t图像和v-t图像只能用来描述直线运动，A 错误。题甲图中。时刻，速度方向不变，加速度方向发生改变，物 体由加速运动变为减速运动：题乙图中时刻物体开始反向运 动，B错误。0一43时间内，物体2运动方向不变，3时刻，物体2 运动位移最大，C错误。x-t图像的斜率代表速度，，时刻物体3 图像切线的斜率大于物体4图像的斜率，故该时刻物体3的速度 大于物体4的速度，D正确 答案]D [典例4][解析]在t图像中，图线上某一点的纵坐标代表此 时刻质点的瞬时速度，从题图中可以看出在0~时间内，P质点 的速度越来越大，故A错误；由于在-t图像中，切线斜率表示加 速度，所以0时刻P质点的速度虽然为0，但是斜率（即加速度）不 为0，故B错误；在U1图像中，图线与横轴固成的面积代表位移， 所以在0一时间内，P质点的位移大于Q质点的位移，因P、Q 两质点从同一地，点由静止开始运动，则P质点在Q质点前面，根 据可= 工可知，在0一1时间内，P质点的平均速度大于Q质点的 平均速度，选项C、D正确。 答案CD [典例5][解析]v-t图像的斜率表示加速度，根据题图图像可 得a=8m/s=-2m/s,cg=号m/=1m/s,因 此两车剃车时客车的加速度比货车的大，选项A正确；因为客车 在前，货车在后，且在5s之前，客车的速度大于货车的速度，在5s 之后，客车的速度小于货车的速度，所以在5、时，两车相距最远， 选项B错误，赧据)（图像可知，客车运动的总位移为x一之× 10X20m=100m,15s内货车的位移为x=号×15X15m 112.5m,则客车、货车最近时相距120m-112.5m=7.5m,故两 车没有发生追尾，此时货车在客车后7.5处，远项C错误，D 正确。 [答案]AD [典例6][解析]若a1≥ag A车先停下来，B车后停，只有B车停下来时才是最近距离 若a1a2, 那么两车应该是速度相等时距离最近，即y一a1t-一at a2-a1 在时间t内，A的位移x1=一之a B的位移x=一2a （一1)2 最近距离为△x=十工1一x2=xo2(a-a1)9 2 （边一y1)9 答案]z十2-2%或x一2(a,-) 2 第三章 相互作用一力 1 重力与弹力 第1课时重力与弹力 必备知识·自主梳理 1.物体间 2.方向作用点 3.牛顿牛 1.地球的吸引 2.竖直向下 3.mg 4.(1)集中于一点 (2)①形状②质量分布 1.有向线段长短箭头作用点 1.形状体积 2.恢复原状接触 3.垂直收缩 3.(1)F=kx(2)劲度系数N/m(3)弹簧越“硬”弹簧越“软” 即学即用 (1)×(2)×(3)/(4)×(5)/ 关键能力·合作探究 要点1 探究导入 提示：不是，重心是物体各部分所受重力的等效作用点。重心位 置与物体的质量分布及物体的形状有关。重心可以不在物体上， 如木匠用的拐尺的重心和圆环的重心都不在物体上。 探究归纳 典例1][解析]在空中下落时物体的重力与静止时物体的重力 相同，故A错误：规则物体的重心不一定在它的几何中心上，还与 物体的质量分布有关，当物体的质量分布均匀时，规则物体的重 心一定在它的几何中心上，故B错误；压力是由于相互挤压而产 生的，与重力的性质不同，二者不是同一种力，故C错误；重心是 物体内各部分所受重力的等效作用点，故D正确。 答案] D 针对训练 [重力的方向是竖直向下，与水平面垂直，但不一定与地面垂 直，A错误：重力的大小取决于物体的质量和重力加速度的大小， 与测量工具无关，不同地，点重力加速度不同，重力大小不同，无论 用同一弹簧测力计测量，还是用不同弹簧测力计测量，测量结果 均不同，B错误；物体的重心是重力的等效作用点，其位置不仅与 其几何形状有关，还与质量分布有关，C正确，D错误。] 2.D[重心是物体各部分所受重力的等效作用，点，所以重心可以在 物体上，也可以在物体外（比如均匀圆环的重心在环心），故A、B 错误；重心除了与几何形状有关外，还与质量分布有关，因此一个 球体的重心不一定在球心处，故C错误；一辆空载的货车装上货 物后，货车上方的质量增加，重心会变化，故D正确。] 要点2 探究导入 提示：(1)甲图画的是推力，乙图画的是重力，丙图画的是重力和 支持力 (2)力的示意图 (3)选取合适的标度，画出力的图示，如图所示。 50N F=200 N 探究归纳 典例2 「解析门(1)画力的图示时，要按照以下步骤进行： ①远定标度→远适当长度的线段表示2N的力」 ②确定线段一从作用点沿力的方向画一线段，线段的长短按标 度和力的大小确定，在线段上标出刻度。如图甲所示，从)点竖 直向下画一条三倍于标度的线段。 ③标注方向 →在线段上加箭头表示力的方向。 为了简便，也可以依照图乙来画。压力的施力物体是木块，受力 物体是桌面。 2N FN 0 G G 甲 丙 丁 (2)画力的示意图： 画力的示意图时，只需画出力的作用点和方向，对线段的长短没 有严格要求。图丙为木块所受重力和支持力的示意图，也可以依 照图丁那样用一个点表示木块，画出重力和支持力的示意图。 答案】见解析 针对训练 3.如图所示 50N 30°. F tG 甲 乙 要点3 探究导入 提示：有。发生形变的书要向桌面的方向恢复原状，对跟它接触 的桌面产生弹力，其方向垂直于桌面向下；发生形变的桌面要向 书的方向恢复原状，对跟它接触的书产生弹力，其方向垂直于桌 有上 探究归纳 [典例3][解析]判断物体之间是否存在弹力，我们可以利用假 设法：假设物体间存在弹力，看看物体是否能保持原来的状态：或 者假设拿走其中 个物体，如果另一个物体会发生运动，则说明 两者之间必然存在弹力作用。 对于A、C选项，假设物体A和B 之间存在弹力，A、C选项中的物体均无法保持静止，故物体之间 无弹力；对于B、D远项，如果拿走B物体、A物体都会开始运动， 故物体间存在弹力，故A、C正确。 答案]AC [典例4][解析]甲中绳的拉力，应沿绳指向绳收缩的方向，因此 弹力方向沿绳向上；乙中P与斜面的接触面为平面，P受到的支持 力垂直于斜面向上；丙中A、B两点都是球面与平面相接触，弹力 应垂直于平面，且必过球心，所以A点弹力方向水平向右，B点弹 力方向垂直于斜面向左上方，且都过球心丁中A点属于，点与球 面相接触，弹力应垂直于球面的切面斜向上，且必过球心O,B点 属于点与杆相接触，弹力应垂直于杆向上。它们所受弹力的示感 图如图所示 F P 77777777777777 甲 丙 [答案] 图见解析 针对训练 4.B[A图中对物体a而言受重力、竖直向上的拉力，如采b对a有 弹力，方向水平向左，那么a受到的三力不能平衡，故A错误；B 图中对物体a而言受重力、斜向上的拉力，如果b对a没有弹力， 那么受到的二力不能平衡，故B正确：C图中若水平地面光滑， 对b而言受重力、竖直向上的支持力，如果口对b有弹力，方向水 平向右，那么b受到的三力不能平衡，故C错误；D图中对a而言 受重力、竖直向上的拉力，如果b对a有弹力，方向垂直斜面向上， 那么a受到的三力不能平衡，故D错误。 5.解析(a)杆在重力作用下对A、B两处都产生挤压作用，故A、B 两处对杆都有弹力，弹力方向过接触点与平面垂直，如图甲所示。 (b)球挤压墙壁且拉紧绳子，所以墙对球的弹力与墙面垂直；绳子 对球的弹力沿绳子斜向上，如图乙所示」 (c)当重心不在球心处时，物体对球的弹力作用也必通过球心O, 如图丙所示。应注意不要错误地认为弹力作用线必定通过球的 重心。 R F 7777 777 甲 乙 答案图见解析 要点4 探究导入 提示：(1)由图知k= 8×102N =2×103N/m,故F 40×10-2m =2000.x(N)。 (2)相等。 探究归纳 L典例5]L解析]设弹簧的原长为l。,由题意知，F1=10N,11 12cm;F2=25N,l2=15cm。 方法一：根据胡克定律有F=k(L一L),F2=k(L2一l。) 两式相比可得卡= 代入数据可得l。=10cm F 10 则k=-气12-10)x10N/m=500N/m. 2 方法二：根据△F=k△x可得 25-10 △r 。:,A(15-12)X10N/m=500N/m 又根据F,=k(L1一l。)可得 10 lo=11- =0.12m-500m=0.1m-10cme 答案]10cm500N/m 针对训练 6.解析(1)弹簧原长 Lo=5.00cm-5.00×10-2m 在拉力F,=10.0N的作用下伸长到 =6.00cm=6.00×10-2m 根据胡克定律得F1=kx一k(L1一L。) F 10.0 解得弹簧的劲度系数k=-L。6.0-5.00)X10N/m 1.00×103N/m 设当压力大小为F。时，弹簧被压缩到 L2=4.20cm=4.20×10-2m 根据胡克定律得，压力大小 F2=kx2=k(L0-Lg)=1.00×103×(5.00-4.20)×10-2N =8.00N。 (2)设弹簧的弹力大小F=15.0N时弹簧的伸长量为x,由胡克定 律得 I= 15.0 -1.00×10m=1.50×102m -1.50cm 此时弹簧的长度为L=Lm+x=6.50cm。 答案(1)8.00N(2)6.50cm 素养演练·提升技能 1.D[重力是由于地球的吸引而产生的力，但不能说重力就是地球 对物体的吸引力，它只是引力的一部分，故A错误：只有质量分布 均匀、几何形状规则的物体，重心才在其几何中心上，故B错误； 重力的方向总是竖直向下的，故C错误：由于不同位置的重力加 速度不同，则导致同一物体在不同位置处重力大小不 定相等， 故D正确。 2. [球壳的重心在球心，随着水从小孔不断流入，重心位置不断 下降，当水注满球壳时，重心又上升至球心，故整体重心的位置先 下降后上升，故A正确。 3.B L木块的重力为6N,A图中标度设为2N,作用，点在重心，力 的作用线是标度的3倍，但方向不是竖直向下，故A错误：B图中 标度设为2N,方向竖直向下，作用，点在重心，力的作用线是标度 的3倍，符合力的图示，故B正确；C图中作用，点未画在木块的重 心上，故C错误：D图中重力的方向不正确，故D错误。 4.B[弹簧的劲度系数k与弹簧弹力F的变化无关，只与弹簧本身 有关，故A错误；根据胡克定律可得弹簧的劲度系数为k一△一 10N 5×10-2m -200N/m,故B正确，C错误；根据胡克定律可知，若 用10N的水平力压弹簧，则弹簧平衡时将缩短5cm,此时弹簧长 度为10cm,故D错误。 5.解析(1)人静止于空中时，橡皮绳的拉力 F,=ng=500N。 而F1=k(l-l), F 所以椁皮绳的劲度系数k一一乙 =200N/m。 (2)设橡皮绳拉力最大时，绳长为1。 根据胡克定律得F,=k(1一l。) 则= 5+1,=15m十15m=30m 答案(1)200N/m(2)30m 第2课时实验：探究弹簧弹力与形变量的关系 实验研析·创新学习 典例1 「解析](1)实验需要测弹簧的长度、形变量，因为钩码 的质量未知，所以要测量钩码的重力，故还需要的实验器材有：刻 度尺，弹簧测力计。 (2)为了测量弹簧的形变量：由胡克定律可知，实验中还应测量弹 簧的原长、弹簧挂不同个数的钩码时所对应的弹簧长度 (3)实验中要先组装器材，即CB,然后进行实验，即D,最后数据处 理，分析解释表达式，最后整理仪器，即AEFG。所以先后顺序为 CBDAEFG (4)指针从P位置往下挪到Q,只是在测量弹簧的原长时，原长偏 大，挂上钩码后，弹簧的伸长量依然没有改变，故没有影响，所以 测量得到弹簧的劲度系数不变 (1)刻度尺弹簧测力计(2)弹簧原长弹簧挂不同 个数的钩码时所对应的弹簧长度 (3)CBDAEFG(4)不变 典例2]解析(1)在x-n的图线中，x表示弹簧的长度而不是弹 簧的伸长量，故得出弹簧弹力和弹簧伸长量不是正比例关系而是 一次函数关系 (2)图线与纵轴的交，点表示拉力等于0时弹簧的长度，即弹簧的 原长。 5第三章 相互作用一力 1重力与弹力 第1课时 重力与弹力 学习目标要求 核心素养和关键能力 1,理解重力及重心的概念，会用二力平衡的知识确定 1.核心素养 重心。 能在熟悉的情境中运用物理模型解决问题；能对物体受力 2.知道形变的概念及产生弹力的条件。 情况进行分析和推理，获得结论。 3.知道压力、支持力和绳的拉力都是弹力，会分析弹力的 2.关键能力 方向。 物理建模能力。 4.理解胡克定律，并能解决有关问题。 必备知识·自主梳理 预习新知夯实基础 一、力 四、弹力 1.定义： 的相互作用。 :1.形变：物体在力的作用下 或 2.力的三要素：大小、 和 发生的变化。 3.单位： ,简称 ,符号为N。 2.弹力：发生形变的物体，要 ,对与它 二、重力 的物体产生的力。 :3.常见的弹力：压力和支持力都是弹力，方向跟接 1.定义：由于 而使物体受到的力。 触面 ;绳子的拉力也是弹力，方向沿着 2.方向： 绳子而指向绳子 的方向。 3.大小：G= ,g是自由落体加速度。 五、胡克定律 4.作用点—重心 :1.弹性形变：物体在发生形变后，如果撤去作用力 (1)重心：一个物体的各部分都受到重力的作： 能够恢复原状，这种形变叫作弹性形变 用，从效果上看，可以认为各部分受到的重力作2.弹性限度：如果形变过大，超过一定的限度，撤 用 ,这一点叫作物体的重心。 去作用力后物体不能完全恢复原来的形状，这 (2)决定因素：①物体的 ;②物体的 个限度叫作弹性限度。 3.胡克定律 三、力的表示方法 (1)在弹性限度内，弹簧发生弹性形变时，弹力 F的大小跟弹簧伸长（或缩短）的长度x成正 1.力的图示：力可以用 表示，有向线段的 比，即 表示力的大小， 表示力的方 (2)k为弹簧的 ,单位是牛顿每米，符 向，箭尾（或箭头）表示力的 号用 表示。 2.力的示意图：只用带箭头的有向线段来表示力 (3)比较而言，k越大， ；越小， 的方向和作用点，不需要准确标度力的大小。 50 第三章相互作用一力 即学即用 (3)力的图示能准确地表示力的大小、作用点和 方向。 ) 判断下列说法的正误。 (4)发生形变后的物体撤去外力后都能恢复 (1)重力的方向总是垂直于地面。 ( 原状。 () (2)重心是物体重力的作用点，重心一定在物 (5)静止在水平地面上的物体受到向上的弹力 体上。 ( 是因为地面发生了形变。 关键能力·合作探究 讲练设计探究重点 要点1重力与重心 /易错警示/ (1)物体重力的大小与物体的运动状态无关， 探究导入观察下图，思考以下问题：重心是物体 与物体是否受其他力无关。除了赤道和两极 上最重的一点吗？重心位置与什么有关？物体 外，其他位置处的竖直向下并不是指向地球的 的重心一定在物体上吗？请举例说明。 球心。 (2)重心的位置可以在物体上，也可以在物体 重心( 外。一个实心铅球的重心在物体上，一个均质 空心球的重心在球心，不在物体上。 [典例1]关于重力与重心，下列说法正确的是 A.物体在空中下落时受到的重力比静止时受 到的重力大 B.规则物体的重心一定在其几何中心 C.放在桌面上的物体对桌面的压力，其实就是 该物体的重力 D.重心是物体内各部分所受重力的等效作 用点 [听课记录] 探究归纳 1.重力的大小 (1)重力的大小G=mg,只与物体的质量m和 重力加速度g有关，与物体的运动状态无关。 (2)重力加速度g与物体所处的纬度和高度有 针对训练 关，在赤道处，g最小，在两极处，g最大（同一高 度)；海拔越高，g越小，海拔越低，g越大。 1.关于物体的重力和重心，下列说法正确的是 2.重力的方向：竖直向下。竖直向下是指与水平 ( 面垂直向下，但是并不等同于垂直于支持面向 A.物体所受重力是由于受到地球吸引而产生 下，也不等同于指向地心。 的，所以方向总是垂直于地面向下 3.重力的作用点一重心 B.同一物体在地球上的不同位置，当用不同弹 (1)重心是物体各部分所受重力的等效作用点，： 簧测力计测量时其所受重力大小是不同的， 并不是只有物体的重心才受到重力作用。重心 当用同一弹簧测力计测量时所受重力大小 的位置跟物体的形状和质量分布有关。质量分 一定相同 布均匀、形状规则的物体的重心在其几何中心。： C.物体的重心就是物体各部分所受重力的等效 重心的位置可以在物体上，也可以在物体外。 作用点 (2)重心位置的确定方法：对于薄板状物体的重： D.形状规则的物体（如正方体），其重心一定在 心，可以应用二力平衡的知识通过悬挂法确定。 其几何中心处 51 物理必修第一册 2.关于物体的重心，下列说法正确的是 ( ):[典例2]如图所示，静止的木块对桌面的压力 A.任何物体的重心一定在这个物体上 为6N,试画出压力的图示，说明施力物体和受 B.在物体上只有重心受到重力的作用 力物体，并画出木块所受重力和支持力的示 C.一个球体的重心一定在球心处 意图。 D.一辆空载的货车装上货物后，重心会变化 要点2力的图示和力的示意图 探究导入看图思考以下问题： [听课记录] FN 77827877 G G 甲 乙 丙 (1)图中三个物体上所画出的力各是什么力？ /名师点评/ (2)图中所给出的表示力的方法是什么方法？ 画力的图示的方法和步骤 (3)若图甲中物体受力F=200N,试画出这个 力的图示。 选定 确定用多长的线段表示多少牛的力。若一一个物体受多个 标度 力的作用，各力应取相同的标度」 确定 从作用点沿力的方向画一线段，根据选定的标度和力的 线段 大小按比例确定线段的长度，并在线段上加刻度 标注 在线段的一端加箭头表示力的方向，箭头或箭尾表示 方向 力的作用点，力的方向所沿的直线叫作力的作用线。 探究归纳 针对训练 力的图示与力的示意图的画法 3.(1)在图甲中木箱的P点，用与水平方向成30°角 作图步骤 力的图示 力的示意图 斜向右上方的150N的力拉木箱，木箱重200N, 选定标度（用某一长度 作出重力和拉力的图示。 选标度 的线段表示一定大小 (2)作出图乙中电灯所受重力和拉力的示意图。 的力) ilall 从作用点开始沿力的 从作用点开始沿力 方向画一线段，根据选 画线段 的方向画一适当长 甲 乙 定的标度和力的大小 度的线段 按比例确定线段长度 要点3 弹力有无及其方向的判定 探究导入如图所示，放在桌面 在线段的末端标出箭 在线段的末端标出 标方向 头，表示方向 箭头，表示方向 上的书和桌面之间有没有弹 力？书对桌面的弹力和桌面对 /易错提醒/ 书的弹力是怎样产生的？其方 (1)画力的图示时，标度的选取应根据力的大 向有何特点？ 小合理设计，使表示力的有向线段的长度等于 2一5段标度的长度。画出同一物体受到的不 同的力时要用同一标度。 (2)对于几何形状规则的物体，在画力的图示 或示意图时，有向线段的起点可画在几何 中心。 52 第三章相互作用一力 探究归纳 /易错提醒/ (1)压力、支持力的方向都垂直于接触面，确定 1.弹力产生的两个条件 它们方向的关键是找准它们的接触面或接触 (1)物体间相互接触； 点的切面。 (2)在接触面上发生弹性形变 (2)轻杆的弹力方向具有不确定性，一般要根 2.判断弹力有无的常用方法—“假设法” 据物体的运动状态结合平衡条件确定轻杆弹 力的方向。 (1)假设与研究对象接触的物体解除接触，判断 角度1 弹力的产生 研究对象的状态是否变化，若状态不变，则此处 [典例3]（多选）如图所示，各接触面是光滑的， 不存在弹力；若状态变化，则此处存在弹力。 A、B处于静止状态，则A、B间无弹力作用的是 (2)假设有弹力，看看研究对象还能否保持平衡 或原来的运动状态。若能保持，则说明有弹力； 若不能保持，则说明没有弹力。 (3)假设没有弹力，看看研究对象还能否保持平 A (A E 力7 衡或原来的运动状态。若能保持，则说明没有 A B 弹力；若不能保持，则说明有弹力。 3几种常见弹力的方向 B A 类型 方向 图示 777力7777刀 Q 垂直公共接 面与面 [听课记录] 触面 7777777777777 接 过点垂直 方 点与面 于面 角度2弹力方向的判定 [典例4]在如图所示的各图中画出物体P受到 点与点 垂直于切面 的各接触点或接触面对它的弹力的示意图，各 图中物体P均处于静止状态。 沿绳指向绳 轻绳 收缩的方向 甲 可沿杆 卓 [听课记录] 指向杆伸指向杆收 轻杆 长的方向 缩的方向 可不沿杆 沿弹簧形变 轻弹簧 的反方向 77777 53 物理必修第一册 /名师点评/ (1)写出图线代表的函数表达式(x的单位为m)。 判断弹力方向的一般步骤 (2)当弹簧伸长20cm或压缩20cm时，弹力大 明确要分 确定施 分析施力物体 小相等吗？ 析的弹力 力物体 的形变方向 确定该弹 力的方向 针对训练 4.下列图中物体a、b均处于静止状态，a、b间一定 有弹力的是 (斜面光滑) 探究归纳 5.请在图中画出杆或球所受的弹力。 1.应用胡克定律的四个关键 (1)弹簧发生形变时必须在弹性限度内。 (2)x是弹簧的形变量，不是弹簧的原长，也不 7777 是弹簧形变后的长度。 (3)F-x图像为一条经过 (a) (b) 原点的倾斜直线，图像斜 (a)杆靠在墙上。 率表示弹簧的劲度系数。 (b)球用细线悬挂在竖直墙上。 同一根弹簧，劲度系数 (c)点1、2、3都可能是球的重心位置，点2是球 不变。 心，1、2、3点在同一竖直线上。 (4)一个有用的推论：△F=k△x。 推导：F1=kx1,F2=kx2,故△F=F2-F1= kx2一k.x1=k△x。因此，弹簧弹力的变化量△F 与形变量的变化量△x也成正比关系。 2.计算弹力大小的两种方法 (1)公式法：利用公式F=x计算，适用于弹 簧、橡皮筋等物体的弹力的计算。 (2)二力平衡法：若物体处于静止状态，物体所 受弹力与物体所受的其他力应为平衡力，可根 据其他力的大小确定弹力的大小。 /易错提醒/ 要点4胡克定律的应用 (1)无论是计算弹簧的弹力大小还是判断弹簧 探究导入如图是某根弹簧的伸长量x与所受拉 的弹力方向，都应注意弹簧是被拉伸长还是被 力F之间的关系图。 压缩。 FIN (2)应用胡克定律计算时，F、k、x的单位要统 F2 一到N、N/m、m,其中x为形变量而不是弹簧 F-- +F(×102N9 的长度。 0000000T x2 x/m 8 6 [典例5]一根轻弹簧，当它受到10N的拉力时 0000W000 长度为12cm,当它受到25N的拉力时长度为 F 2- 2 OXOXX 0 15cm,则弹簧不受力时的自然长度为多少？该 F2 1234x×10cm) 弹簧的劲度系数为多少？ 54 第三章相互作用一力 [思路导引门 针对训练 弹簧受到的拉力等 原长lo 由F=kx 于弹簧产生的弹力 6.一根轻质弹簧在10.0N的拉力作用下，其长度 劲度系数 由原来的5.00cm伸长为6.00cm。求：（弹簧 [听课记录] 始终在弹性限度内) (1)当这根弹簧长度为4.20cm时，弹簧受到的 压力是多大？ (2)当弹簧受到15.0N的拉力时，弹簧的长度 是多少？ 素养演练·提升技能 达标训练素养提高 1.下列说法中正确的是 ):4.如图所示，轻质弹簧原长为15cm,一端固定在 A.重力就是地球对物体的吸引力 : 墙上，另一端用10N的水平力拉，弹簧平衡时 B.形状规则的物体的重心与其几何中心重合 伸长了5cm(在弹性限度内)。下列说法正确 C.重力的方向总是垂直地面向下的 的是 D.同一物体在不同位置处重力大小不一定相等 2.如图所示，在水平地面上的凹 小水管川 形底座上，放置一个顶部开有 小孔的中空金属球壳，小孔的 正上方有个小水管通过小孔往 球壳内缓慢地注水，在球壳内 的水面逐渐上升至小孔处的过 A根据公式k=F,弹簧的劲度系数会随弹 程中，球壳及壳内的水的整体重心将会( A.先下降后上升 B.先上升后下降 簧弹力F的增大而增大 C.逐渐上升 D.逐渐下降 : B.弹簧的劲度系数k为200N/m 3.一个重力G=6N的木块沿斜面下滑过程中，用 C.弹簧的劲度系数k为2N/m 力的图示法表示它所受的重力，其中正确的： D.若用10N的水平力压弹簧，则弹簧的长度一 图是 ( 定是5cm 5.蹦极是近些年来新兴的一项非常刺激的户外休 : 闲活动。跳跃者站在40m以上（相当于10层 楼)高度的桥梁、塔顶、高楼、吊车甚至热气球 上，把一端固定的一根长长的橡皮绳绑在踝关 节处然后两臂伸开，双腿并拢，头朝下跳下去。 设一次蹦极中所用的橡皮绳原长为15m。质 量为50kg的人在下落到最低点时所受的向上 的最大拉力为3000N。已知此人停在空中时， 55 物理必修第一册 蹦极的橡皮绳长度为17.5m,橡皮绳的弹力与：(2)橡皮绳的上端悬点离下方的水面至少为 伸长的关系符合胡克定律。(g取10m/s2) 多高？ (1)求橡皮绳的劲度系数。 温馨提示 请做课时分层检测（十一） 第2课时实验：探究弹簧弹力与形变量的关系 实验必备·自主探究 一、 实验目的 1.探究弹簧弹力与形变量的关系 2.学会利用图像研究两个物理量之间关系的： 刻度尺 方法。 二、实验思路 1.弹簧受力会发生形变，形变的大小与受到的外 力有关。沿着弹簧的方向拉弹簧，当形变稳定2.在弹簧下悬挂一个钩码，平衡时记下弹簧的总 时，弹簧的弹力与使它发生形变的拉力在数值： 长度并记下钩码的重力。 上是相等的。用悬挂法测量弹簧的弹力，利用：3.增加钩码的个数，重复上述实验过程，将数据填 的是钩码和弹簧静止时弹簧的弹力与挂在弹簧： 入表格，以F表示弹力，1表示弹簧的总长度， 下面的钩码的重力相等。 x=1一l。表示弹簧的伸长量。 2.弹簧的长度可用刻度尺直接测出，伸长量可由 1 2 3 4 5 6 弹簧拉长后的长度减去弹簧的原长来计算。 F/N 0 3.建立坐标系，以纵坐标表示弹力大小F,以横坐 l/cm 标表示弹簧的伸长量x,在坐标系中描出实验 x/cm 0 所测得的各组(x,F)对应的点，用平滑的曲线 五、数据处理与分析 连接起来，根据实验所得的图线，就可探究弹簧 1.以弹力F(大小等于所挂钩码的 弹力与形变量的关系。 重力)为纵坐标，以弹簧的伸长 三、实验器材 量x为横坐标，用描点法作图。 轻弹簧、钩码（一盒）、刻度尺、铁架台、三角板、： 连接各点，得出弹力F随弹簧伸 重垂线、坐标纸等。 长量x变化的图线。由实际作出的Fx图像可 四、进行实验 知，图线为过原点的直线。 1,按如图所示安装实验装置，记下弹簧下端不挂2.以弹簧伸长量为自变量，写出弹力和弹簧伸长 钩码时所对应的刻度o。 量之间的函数关系，函数表达式中的常数即弹 56