3.1 重力与弹力 讲义-2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册

第三章 相互作用------力 第一节 重力与弹力 知识点1 重力 1.力及力的表示方法 (1)力的定义：力是一个物体对另一个物体的作用，力不能离开物体而存在。 (2)力的三要素：大小、方向、作用点。 (3)力的示意图 在受力物体上沿力的方向画一条带箭头的线段，并标出力的作用点表示物体在这个方向所受到的力。 2.重力和重心 (1)定义：由于地球的吸引而使物体受到的力。 (2)方向：竖直向下。 (3)大小：G＝mg，g是自由落体加速度，g与物体所处纬度和高度有关，在赤道处g最小，在两极处g最大。 (4)重心 ①定义：一个物体的各部分都受到重力的作用，从效果上看，可以认为各部分受到的重力作用集中于一点，这一点叫作物体的重心。重心可以看作是物体所受重力的作用点。 ②决定因素：a.物体的形状； b.物体的质量分布。 ③重心是物体各部分所受重力的等效作用点，可以应用二力平衡的知识，通过实验确定形状不规则物体的重心位置。 知识点2 力的表示方法 作图步骤 力的图示 力的示意图 选标度 选定标度(用某一长度的线段表示一定大小的力) 画线段 从作用点开始沿力的方向画一条线段，根据选定的标度和力的大小按比例确定线段长度 从作用点开始沿力的方向画一条适当长度的线段 标方向 在线段的末端标出箭头，表示方向 在线段的末端标出箭头，表示方向 知识点3 弹力 1.形变 (1)定义：物体在力的作用下形状或体积会发生改变，这种变化叫作形变。 (2)弹性形变：物体在发生形变后，如果撤去作用力能够恢复原状，这种形变叫作弹性形变。 2.弹力 (1)定义：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。 (2)产生的条件：接触且发生弹性形变。 (3)三种弹力的方向 ①放在地板上的物体，它对地板的压力以及地板对它的支持力的方向，都跟接触面是垂直的。 ②绳子拉力的方向沿绳子指向绳子收缩的方向。 ③弹簧弹力的方向沿弹簧指向弹簧恢复原状的方向。 知识点4 胡克定律 1．内容：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__正比___。（表达式中的x是弹簧的形变量，是弹簧伸长或缩短的长度） 2．公式：F=__kx___，其中k为弹簧的劲度系数，单位是牛顿每米，符号是N/m，k的大小由弹簧本身的材料、原长、粗细、单位长度的匝数等因素决定。 3．弹力F与弹簧的伸长（或缩短）量x的关系如右图所示： 考向1 重力和重心 【例1】智能手机都有自动旋转画面功能，当手机旋转时，内部的重力感应器能发出指令，使手机画面始终保持正立。旋转时，感应器能检测到手机的（ ） A．重心高度发生了改变 B．重力方向发生了变化 C．重力大小发生了变化 D．重力大小和方向同时发生了变化 【答案】A 【详解】A．当手机旋转 90° 时，手机的重心（物体所受重力的等效作用点）在空间中的高度会发生变化，重力感应器可以检测到这一变化，从而触发画面旋转指令，故A正确； BCD．重力的大小和方向不随手机旋转而改变，故BCD错误。 故选A。 【变式】．仰韶文化时期的一款尖底瓶如图所示，该瓶又被称为“欹器”，是古代一种盛水容器。该瓶装水后“虚则欹，中则正，满则覆”，寓意“满招损，谦受益”。根据题中信息判断，下面有关这种尖底瓶（包括瓶中的水）的说法正确的是（　　） A．瓶所受的重力就是地球对瓶的吸引力 B．装入瓶中的水越多，瓶的重心一定越高 C．重力只作用在瓶的重心上 D．瓶静止时，瓶所受重力的延长线一定与两条绳子的延长线交于同一点 【答案】D 【详解】A．重力是由于地球的吸引而使物体受到的力，严格来说，重力不等于物体受到的地球的吸引力，故A错误； B．瓶本身(不包括瓶中的水)的重心位置不变，随着瓶中水的增加直至装满，整体的重心位置先降低后升高再降低，故B错误； C．根据重心的定义可知，瓶的重心是瓶各部分所受重力的等效作用点，重力作用在瓶的各个部分，故C错误； D．根据共点力的平衡，瓶静止时，瓶所受重力的延长线一定与两条绳子的延长线交于同一点，故D正确。 故选D。 考向2 力的图示与示意图 【例2】下列物体均处于静止状态，图中所画弹力方向正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】A．由二力平衡可知，弹力方向竖直向上，故A错误； B．弹力方向过接触点垂直于接触面，指向受力物体，故B正确； C．小球受到沿绳方向的拉力和半圆形物体的支持力，该支持力应沿两圆心连线向上，故C错误； D．由二力平衡可知，物体受到垂直于地面向上的支持力，不受到竖直墙面水平向左的支持力，故D错误。 故选B。 【变式】画出图中静止的各球或杆受到的重力和弹力的示意图。 【答案】见解析 【详解】 考向 3 弹力 【例3】如图所示，上表面光滑的斜面固定在水平地面上，将可以看作质点的小球用细绳悬挂，使其静止在斜面上，下列说法正确的是（　　） A．细绳对小球的拉力方向竖直向上 B．斜面对小球的作用力不可能等于零 C．细绳对小球的拉力是由于小球发生形变产生的 D．小球所受重力方向垂直斜面向下 【答案】B 【详解】A．轻绳对小球的弹力方向为沿绳向上，故A错误； C．轻绳对小球的弹力是由于施力物体轻绳的形变产生的，故C错误； D．小球所受重力方向竖直向下，故D错误； B．小球受到的竖直向下的重力和沿绳方向的拉力不可能平衡，则一定受到斜面对小球垂直斜面向上的支持力，故B正确。 故选B。 【变式】如图所示，在光滑半球形容器内，放置一细杆，细杆与容器的接触点分别为a、b两点。细杆在a、b两点受到的支持力分别为Fa、Fb，则下列选项正确的是（     ） A．力Fa的方向指向球心，是由于细杆的形变产生的 B．力Fb的方向指向球心，是由于容器的形变产生的 C．力Fa的方向指向球心，是由于容器的形变产生的 D．力Fb的方向指向球心，是由于细杆的形变产生的 【答案】C 【详解】AC．a点处支持力方向与球面上该点切面垂直，即指向球心，是由于容器的形变产生的，故A错误，C正确； BD．b点处支持力方向垂直细杆向上，是由于容器的形变产生的，故B错误，D错误。 故选C。 考向4 胡克定律 【例4】．在弹性限度内，弹簧的弹力大小与弹簧的形变量成正比，即，其中为弹力的大小，为形变量，为弹簧的劲度系数。已知某弹簧劲度系数为，原始长度为，当弹力为时，弹簧的长度可能为（     ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】根据公式，弹簧的形变量 弹簧原长，形变量可能为伸长或压缩 伸长时：长度 压缩时：长度 故选C。 【变式】如图所示，轻质弹簧P上端固定在天花板上，下端的挂钩钩住轻弹簧Q，P、Q的劲度系数分别为和，现用大小为的拉力F竖直向下拉弹簧Q，两弹簧形变量之和为，且两弹簧始终在弹性限度内，下列说法正确的是（　　） A． B．弹簧P上的拉力为 C．若将拉力F增加一倍，则稳定后两根弹簧的总长度也增加一倍 D．若两根弹簧换成一根劲度系数为的轻弹簧，保持拉力不变，形变量依然为 【答案】A 【详解】AB．根据牛顿第三定律可得，弹簧Q拉弹簧P的力等于P拉Q的力，由题意可知，两只弹簧中的弹力大小均为F，弹簧P上的拉力为，则两只弹簧的形变量之和为 所以，故A正确，B错误； C．由以上分析可知，若将拉力F增加一倍，则稳定后两根弹簧的伸长量之和也加倍，但总长度之和应小于原来的两倍，故C错误； D．由题意， 故形变量发生改变，故D错误。 故选A。 1、 重力和重心 1．关于重力的方向，下列说法正确的是（　　） A．竖直向下就是垂直于地面向下 B．竖直向下就是指向地心 C．无论物体放在什么位置，重力方向都竖直向下 D．重力方向可以竖直向上 【答案】C 【详解】AB．重力是由于地球的吸引而产生的，它的方向竖直向下，由于地球自转的影响，除在赤道和两极外，重力的方向并不严格指向地心，竖直向下不一定是垂直于地面向下，AB错误。 CD．无论物体放在什么位置，重力方向都竖直向下，不可能竖直向上，C正确，D错误。 故选C。 2．下列关于重力的说法，错误的是（　　） A．重力的方向总是竖直向下 B．重力的施力物体是地球 C．物体的重心一定在物体上 D．重力大小与质量成正比 【答案】C 【详解】A．重力的方向始终是竖直向下的，属于重力的基本性质，故A正确，不符合题意； B．重力是地球对物体的吸引产生的力，施力物体为地球，故B正确，不符合题意； C．重心是物体所受重力的等效作用点，重心位置可以不在物体上，例如空心球、环形物体的重心在其中空区域，并非在物体本身，故C错误，符合题意； D．根据重力公式可知，同一位置为常量，重力大小与质量成正比，故D正确，不符合题意。 故选C。 3．如图所示，欹器（qī qì）是中国古代一种具有特殊力学结构的盛水器。其特性为“虚则欹，中则正，满则覆”，即空置时倾斜，注水至半则直立，注满即倾。决定欹器翻转的主要因素是（　　） A．欹器自身重力的大小 B．欹器中水重力的大小 C．水流对欹器撞击力的大小 D．欹器与水整体重心的高低 【答案】D 【详解】空置时，重心偏高且偏离支撑点，所以倾斜，注水至半时，重心降低并回到支撑点正上方，因此直立，注满水时，重心再次升高并偏离，所以倾覆，因此决定其翻转的主要因素是欹器与水整体重心的高低。 故选D。 4．关于物体的重心，下列说法中正确的是（　　） A．物体的重心是物体所受重力的等效作用点 B．物体的重心一定在物体上 C．重心就是物体内最重的一点 D．质量分布均匀、形状规则的物体的重心不一定在几何中心上 【答案】A 【详解】A．物体的重心是物体所受重力的等效作用点。根据重力的定义，重心是物体各部分重力的合力作用点，即等效作用点，故A正确； B．物体的重心一定在物体上。重心不一定在物体上，例如均匀圆环的重心位于其几何中心（圆心），但圆心不在圆环实体上，故B错误； C．重心就是物体内最重的一点。重心并非物理上“最重”的点，而是重力作用的等效点；质量分布均匀时，重心在几何中心，但该点质量密度与其他点相同，故C错误； D．质量分布均匀、形状规则的物体的重心一定在几何中心上。对于质量分布均匀且形状规则的物体（如球体、立方体），重心必在其几何中心（如球心、中心对称点），故D错误。 故选A。 5．关于重力的说法正确的是（　　） A．同一物体在地球上不同地方所受重力相等 B．正在上升的物体也受到重力的作用 C．有规则形状的物体，其重心就在物体的几何中心 D．重力大小和物体的质量有关，所以它的单位是kg 【答案】B 【详解】A．地球上不同地方的重力加速度不一定相同，所以同一物体在不同地方的重力也不一定相同，故A错误； B．物体只要处于地球引力范围内就会受到重力的影响，与运动状态无关，故B正确； C．物体的重心位置取决于质量分布，与物体的形状、密度等都有关，仅当物体形状规则且密度均匀时，重心才在物体的几何中心处，故C错误； D．重力的单位是牛顿，即，故D错误。 故选B。 6．关于重力的大小及重心的位置，以下说法中正确的是（　　） A．重力是物体本身具有的力，大小只与物体的质量有关 B．静止在水平面上的物体对水平面的压力就是其所受的重力 C．重力只作用在物体的重心上，重心的位置总在物体的几何中心 D．重力是由于地球对物体的吸引而产生的，重力的施力物体是地球 【答案】D 【详解】A．重力是由于地球吸引而产生的力，其大小由 决定，与物体质量 和当地重力加速度 有关，A错误； B．静止在水平面上的物体对水平面的压力作用在水平面上，重力由于地球吸引而使物体受到的力，方向竖直向下。作用在物体上，它们是两个不同的力，B错误； C．重力作用于物体的每一部分，重心是重力的等效作用点。其位置取决于物体的形状和质量分布，C错误； D．重力是地球对物体的吸引而产生的力，施力物体是地球，D正确。 故选D。 2、 力的图示与示意图 7．请在图1中画出杆P和图2中画出球P所受弹力的示意图。 【答案】 【详解】杆或球所受弹力的示意图 8.画出图中小球A和杆A所受弹力的示意图，并标出对应的符号以及做出必要的辅助线。 【答案】 【详解】球面的弹力垂直于接触点的切线，绳子的拉力沿绳子方向，故各物体所受弹力示意图如图所示 9．如图所示，各物体的质量相等且都处于静止状态，请分别画出它们所受重力的示意图。 【答案】见解析 【详解】如图，画出重力作用点，竖直向下画一条带箭头的线段表示重力，示意图如图所示： 10．画出图中物体A所受弹力的示意图。（各图中物体A均处于静止状态） 【答案】 【详解】甲图中物体A受到2个弹力，两个弹力方向均沿绳子收缩方向，如图 乙图中物体A受到绳子的弹力及墙壁的弹力，绳子的弹力方向沿绳子收缩方向，墙壁的弹力方向垂直于墙壁，如图 丙图中物体A受到竖直墙壁和右下接触墙体的弹力，两个弹力方向均过球心，如图 丁图中物体A受到右下接触墙体、左下接触墙体给的弹力，两个弹力方向均过球心，如图 3、 弹力 11．篮球运动是全球体育界最具影响力的运动项目之一，深受青少年喜爱。如图所示为三种与篮球有关的情境，下列说法中正确的是（　　） A．图甲中，水平地面对篮球的弹力方向竖直向下，与重力平衡 B．图甲中，地面对篮球的弹力是由于地面发生形变而产生的 C．图乙中，水平地面上两个相互接触的篮球之间必定存在弹力 D．图丙中，篮球撞击篮板时，篮板对篮球的弹力方向垂直指向篮板 【答案】B 【详解】A．弹力的方向总是垂直于接触面指向被支持的物体。地面对篮球的弹力方向应为竖直向上，与竖直向下的重力平衡， A错误； B．弹力是施力物体发生弹性形变后，对受力物体产生的力。地面对篮球的弹力，施力物体是地面，因此是由于地面发生形变产生的，B正确； C．弹力产生的条件是物体相互接触且发生弹性形变（相互挤压）。图乙中，两个篮球虽然相互接触，但在水平方向上没有相互挤压的趋势，它们之间没有弹力作用，C错误； D．弹力的方向垂直于接触面，指向受力物体。图丙中，篮球撞击篮板时，篮板对篮球的弹力方向应垂直于篮板，并指向篮球，D错误。 故选B。 12．下列情境中关于小球所受弹力的描述，正确的是（　　） A．甲图，质量分布不均的小球，重心在处，受到的支持力过 B．乙图，小球受到杆的弹力方向沿杆斜向上 C．丙图，静止在半圆形碗里的小球受到碗的支持力方向如图所示 D．丁图，静止在光滑水平地面的钢管底端受到垂直地面向上的支持力 【答案】D 【详解】A．甲图中，根据弹力产生的条件和方向规律，通过对小球受力分析可知，质量分布不均的小球，重心在处，受到墙的支持力过圆心，故A错误； B．乙图中，根据二力平衡可知，静止在杆顶端的铁球受到竖直向上的杆的弹力，故B错误； C．丙图中，根据弹力产生的条件和方向规律可知，通过对小球受力分析可知，碗对小球的支持力应该过圆心，故C错误； D．丁图中，静止在光滑水平地面的钢管底端受到垂直地面向上的支持力，故D正确。 故选D。 13．“弹跳鞋”源于中国高跷，由德国人研制开发，被全球媒体誉为“世界十大绿色发明之一”。该鞋运用仿生学原理，根据袋鼠的腿仿制而成。弹跳鞋是一种主要由弹簧操控变形的曲形弹跳器，它运动的形式是垂直地面的，可获得更好的跳跃和跑步能力。当人们穿着弹跳鞋获得向上的弹力时，关于该弹力，下列说法正确的是（     ） A．该弹力是弹簧发生拉伸形变产生的 B．该弹力是弹簧发生压缩形变产生的 C．该弹力是人的脚发生形变产生的 D．该弹力的施力物体是地面 【答案】B 【详解】ABD．当人们穿着弹跳鞋获得向上的弹力是弹簧发生压缩形变产生的，施力物体是弹簧，故AD错误，B正确； C．人的脚发生形变对鞋子有弹力作用，故C错误。 故选B。 14．如图所示，用手拉弹簧使弹簧伸长，弹簧发生了弹性形变。关于该实验，下列说法错误的是（ ） A．发生形变后的弹簧对手指产生弹力 B．手端受到的拉力大小等于弹簧产生的弹力大小 C．弹簧对墙壁产生水平向左的弹力 D．在弹性限度内，拉弹簧的力越大弹簧伸长越长 【答案】C 【详解】A．弹簧发生弹性形变后，为了恢复原状，必然会阻碍使其发生形变的手指，从而对手指产生弹力，故A正确； B．手受到的拉力，就是弹簧的弹力。 因此，手端受到的拉力大小，必然等于弹簧弹力的大小。故B正确； C．弹簧整体被向右拉长，其左右两端恢复原状的趋势均是向内收缩，因此弹簧对左侧相连墙壁产生的弹力方向应该是水平向右，故C错误； D．这是弹簧测力计的工作原理，在弹性限度内，弹簧受到的拉力越大，弹簧的伸长就越长，故D正确。 本题选择描述错误的，故选C。 15．如图所示是运动员撑竿跳高的情景，下列说法中不正确的是（     ） A．运动员向上运动时运动状态发生变化 B．撑竿发生的是弹性形变 C．使撑竿发生形变的施力物体是地球 D．运动员能高高跃起，说明力能改变物体的运动状态 【答案】C 【详解】A．运动员向上运动时，运动的方向和速度发生变化，即运动状态发生改变，故A正确； B．撑竿发生形变后，可以恢复到原来的形状，因此撑竿发生的是弹性形变，故B正确； C．撑竿发生形变是因为运动员施加力的作用，所以撑竿发生形变的施力物体是运动员，故C错误； D．运动员受力能高高跃起，运动状态发生改变，说明力能改变物体的运动状态，故D正确。 本题选错误选项，故选C。 16．把一木块放在水平桌面上保持静止，下面说法中哪个是正确的（     ） A．木块对桌面的压力就是木块受的重力，施力物体是地球 B．木块对桌面的压力是弹力，施力物体是桌面 C．木块对桌面的压力是由于木块发生形变而产生的，施力物体是木块 D．木块受到的支持力是由于木块发生形变而产生的，施力物体是桌面 【答案】C 【详解】A．木块对桌面的压力施力物体是木块，木块所受重力的施力物体是地球，二者是不同性质的力，故A错误； B．木块对桌面的压力是弹力，弹力由施力物体的形变产生，该力的施力物体是木块，不是桌面，故B错误； C．木块对桌面的压力属于弹力，是施力物体（木块）发生弹性形变后要恢复原状，对桌面产生的作用力，施力物体是木块，故C正确； D．木块受到的支持力是弹力，施力物体是桌面，是桌面发生形变产生的，不是木块形变产生，故D错误。 故选C。 四、 胡克定律 17．弹簧原长10cm，挂上20g钩码后长12cm，若挂50g钩码（弹性限度内），弹簧长度为（　　） A．13cm B．15cm C．17cm D．19cm 【答案】B 【详解】 第一次形变量 根据胡克定律有， 联立解得 此时弹簧长度，故选B。 18．两根劲度系数分别为k1和k2的轻质弹簧a、b串联在一起，a弹簧的一端固定在墙上，如图所示。开始时弹簧均处于原长，现用水平力作用在b弹簧的P端缓慢向右拉动弹簧，当水平外力的大小为F时，b弹簧的伸长量为L，则此时（　　） A．a弹簧产生的弹力为 B．a弹簧的伸长量为 C．P端向右移动的距离为 D．P端向右移动的距离为 【答案】B 【详解】AB．两根轻弹簧串联，弹力大小相等，则a弹簧产生的弹力为；根据胡克定律可得 其中，可得a弹簧的伸长量为，故A错误，B正确； CD．P端向右移动的距离等于两根弹簧伸长量之和，即 故CD错误。 故选B。 19．原长为l的轻弹簧，其上端固定在O点，下端挂质量为m的小球A时，弹簧的总长度为1.5l。现将另一相同的弹簧挂在小球A的下端，下端挂质量为2m的小球B，如图所示。两小球均视为质点，且两弹簧始终都在弹性限度范围内，则两小球静止时，B球距O点的距离为（　　） A．3.5l B．4.0l C．4.3l D．4.5l 【答案】D 【详解】由题意可知，弹簧的劲度系数为 因两弹簧完全相同，则当下端挂质量为2m的小球B时，L1的长度为 L2的长度为 则两小球静止时，B球距O点的距离为 故选D。 20．一个长度为 L 的轻弹簧，将其上端固定，下端挂一个质量为m的小球时，弹簧的总长度变为2L。现将两个这样的弹簧如图示方式连接，A、B两小球的质量均为m，则两小球平衡时，A、B两小球距悬点O的距离分别为（不考虑小球的大小，且弹簧都在弹性限度范围内）（　　） A．      B．        C．     D．        【答案】B 【详解】当挂一个小球时，根据胡克定律有 当挂两个小球时，上面弹簧，有   可得 则A球距悬点O的距离为 下面弹簧，有   可得 故B球距悬点O的距离为，故选B。 学科网（北京）股份有限公司 $ 第三章 相互作用------力 第一节 重力与弹力 知识点1 重力 1.力及力的表示方法 (1)力的定义：力是一个物体对另一个物体的作用，力不能离开物体而存在。 (2)力的三要素：大小、方向、作用点。 (3)力的示意图 在受力物体上沿力的方向画一条带箭头的线段，并标出力的作用点表示物体在这个方向所受到的力。 2.重力和重心 (1)定义：由于地球的吸引而使物体受到的力。 (2)方向：竖直向下。 (3)大小：G＝mg，g是自由落体加速度，g与物体所处纬度和高度有关，在赤道处g最小，在两极处g最大。 (4)重心 ①定义：一个物体的各部分都受到重力的作用，从效果上看，可以认为各部分受到的重力作用集中于一点，这一点叫作物体的重心。重心可以看作是物体所受重力的作用点。 ②决定因素：a.物体的形状； b.物体的质量分布。 ③重心是物体各部分所受重力的等效作用点，可以应用二力平衡的知识，通过实验确定形状不规则物体的重心位置。 知识点2 力的表示方法 作图步骤 力的图示 力的示意图 选标度 选定标度(用某一长度的线段表示一定大小的力) 画线段 从作用点开始沿力的方向画一条线段，根据选定的标度和力的大小按比例确定线段长度 从作用点开始沿力的方向画一条适当长度的线段 标方向 在线段的末端标出箭头，表示方向 在线段的末端标出箭头，表示方向 知识点3 弹力 1.形变 (1)定义：物体在力的作用下形状或体积会发生改变，这种变化叫作形变。 (2)弹性形变：物体在发生形变后，如果撤去作用力能够恢复原状，这种形变叫作弹性形变。 2.弹力 (1)定义：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。 (2)产生的条件：接触且发生弹性形变。 (3)三种弹力的方向 ①放在地板上的物体，它对地板的压力以及地板对它的支持力的方向，都跟接触面是垂直的。 ②绳子拉力的方向沿绳子指向绳子收缩的方向。 ③弹簧弹力的方向沿弹簧指向弹簧恢复原状的方向。 知识点4 胡克定律 1．内容：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__正比___。（表达式中的x是弹簧的形变量，是弹簧伸长或缩短的长度） 2．公式：F=__kx___，其中k为弹簧的劲度系数，单位是牛顿每米，符号是N/m，k的大小由弹簧本身的材料、原长、粗细、单位长度的匝数等因素决定。 3．弹力F与弹簧的伸长（或缩短）量x的关系如右图所示： 考向1 重力和重心 【例1】智能手机都有自动旋转画面功能，当手机旋转时，内部的重力感应器能发出指令，使手机画面始终保持正立。旋转时，感应器能检测到手机的（ ） A．重心高度发生了改变 B．重力方向发生了变化 C．重力大小发生了变化 D．重力大小和方向同时发生了变化 【变式】．仰韶文化时期的一款尖底瓶如图所示，该瓶又被称为“欹器”，是古代一种盛水容器。该瓶装水后“虚则欹，中则正，满则覆”，寓意“满招损，谦受益”。根据题中信息判断，下面有关这种尖底瓶（包括瓶中的水）的说法正确的是（　　） A．瓶所受的重力就是地球对瓶的吸引力 B．装入瓶中的水越多，瓶的重心一定越高 C．重力只作用在瓶的重心上 D．瓶静止时，瓶所受重力的延长线一定与两条绳子的延长线交于同一点 考向2 力的图示与示意图 【例2】下列物体均处于静止状态，图中所画弹力方向正确的是（　　） A． B． C． D． 【变式】画出图中静止的各球或杆受到的重力和弹力的示意图。 考向 3 弹力 【例3】如图所示，上表面光滑的斜面固定在水平地面上，将可以看作质点的小球用细绳悬挂，使其静止在斜面上，下列说法正确的是（　　） A．细绳对小球的拉力方向竖直向上 B．斜面对小球的作用力不可能等于零 C．细绳对小球的拉力是由于小球发生形变产生的 D．小球所受重力方向垂直斜面向下 【变式】如图所示，在光滑半球形容器内，放置一细杆，细杆与容器的接触点分别为a、b两点。细杆在a、b两点受到的支持力分别为Fa、Fb，则下列选项正确的是（     ） A．力Fa的方向指向球心，是由于细杆的形变产生的 B．力Fb的方向指向球心，是由于容器的形变产生的 C．力Fa的方向指向球心，是由于容器的形变产生的 D．力Fb的方向指向球心，是由于细杆的形变产生的 考向4 胡克定律 【例4】．在弹性限度内，弹簧的弹力大小与弹簧的形变量成正比，即，其中为弹力的大小，为形变量，为弹簧的劲度系数。已知某弹簧劲度系数为，原始长度为，当弹力为时，弹簧的长度可能为（     ） A． B． C． D． 【变式】如图所示，轻质弹簧P上端固定在天花板上，下端的挂钩钩住轻弹簧Q，P、Q的劲度系数分别为和，现用大小为的拉力F竖直向下拉弹簧Q，两弹簧形变量之和为，且两弹簧始终在弹性限度内，下列说法正确的是（　　） A． B．弹簧P上的拉力为 C．若将拉力F增加一倍，则稳定后两根弹簧的总长度也增加一倍 D．若两根弹簧换成一根劲度系数为的轻弹簧，保持拉力不变，形变量依然为 1、 重力和重心 1．关于重力的方向，下列说法正确的是（　　） A．竖直向下就是垂直于地面向下 B．竖直向下就是指向地心 C．无论物体放在什么位置，重力方向都竖直向下 D．重力方向可以竖直向上 2．下列关于重力的说法，错误的是（　　） A．重力的方向总是竖直向下 B．重力的施力物体是地球 C．物体的重心一定在物体上 D．重力大小与质量成正比 3．如图所示，欹器（qī qì）是中国古代一种具有特殊力学结构的盛水器。其特性为“虚则欹，中则正，满则覆”，即空置时倾斜，注水至半则直立，注满即倾。决定欹器翻转的主要因素是（　　） A．欹器自身重力的大小 B．欹器中水重力的大小 C．水流对欹器撞击力的大小 D．欹器与水整体重心的高低 4．关于物体的重心，下列说法中正确的是（　　） A．物体的重心是物体所受重力的等效作用点 B．物体的重心一定在物体上 C．重心就是物体内最重的一点 D．质量分布均匀、形状规则的物体的重心不一定在几何中心上 5．关于重力的说法正确的是（　　） A．同一物体在地球上不同地方所受重力相等 B．正在上升的物体也受到重力的作用 C．有规则形状的物体，其重心就在物体的几何中心 D．重力大小和物体的质量有关，所以它的单位是kg 6．关于重力的大小及重心的位置，以下说法中正确的是（　　） A．重力是物体本身具有的力，大小只与物体的质量有关 B．静止在水平面上的物体对水平面的压力就是其所受的重力 C．重力只作用在物体的重心上，重心的位置总在物体的几何中心 D．重力是由于地球对物体的吸引而产生的，重力的施力物体是地球 2、 力的图示与示意图 7．请在图1中画出杆P和图2中画出球P所受弹力的示意图。 8.画出图中小球A和杆A所受弹力的示意图，并标出对应的符号以及做出必要的辅助线。 9．如图所示，各物体的质量相等且都处于静止状态，请分别画出它们所受重力的示意图。 10．画出图中物体A所受弹力的示意图。（各图中物体A均处于静止状态） 3、 弹力 11．篮球运动是全球体育界最具影响力的运动项目之一，深受青少年喜爱。如图所示为三种与篮球有关的情境，下列说法中正确的是（　　） A．图甲中，水平地面对篮球的弹力方向竖直向下，与重力平衡 B．图甲中，地面对篮球的弹力是由于地面发生形变而产生的 C．图乙中，水平地面上两个相互接触的篮球之间必定存在弹力 D．图丙中，篮球撞击篮板时，篮板对篮球的弹力方向垂直指向篮板 12．下列情境中关于小球所受弹力的描述，正确的是（　　） A．甲图，质量分布不均的小球，重心在处，受到的支持力过 B．乙图，小球受到杆的弹力方向沿杆斜向上 C．丙图，静止在半圆形碗里的小球受到碗的支持力方向如图所示 D．丁图，静止在光滑水平地面的钢管底端受到垂直地面向上的支持力 13．“弹跳鞋”源于中国高跷，由德国人研制开发，被全球媒体誉为“世界十大绿色发明之一”。该鞋运用仿生学原理，根据袋鼠的腿仿制而成。弹跳鞋是一种主要由弹簧操控变形的曲形弹跳器，它运动的形式是垂直地面的，可获得更好的跳跃和跑步能力。当人们穿着弹跳鞋获得向上的弹力时，关于该弹力，下列说法正确的是（     ） A．该弹力是弹簧发生拉伸形变产生的 B．该弹力是弹簧发生压缩形变产生的 C．该弹力是人的脚发生形变产生的 D．该弹力的施力物体是地面 14．如图所示，用手拉弹簧使弹簧伸长，弹簧发生了弹性形变。关于该实验，下列说法错误的是（ ） A．发生形变后的弹簧对手指产生弹力 B．手端受到的拉力大小等于弹簧产生的弹力大小 C．弹簧对墙壁产生水平向左的弹力 D．在弹性限度内，拉弹簧的力越大弹簧伸长越长 15．如图所示是运动员撑竿跳高的情景，下列说法中不正确的是（     ） A．运动员向上运动时运动状态发生变化 B．撑竿发生的是弹性形变 C．使撑竿发生形变的施力物体是地球 D．运动员能高高跃起，说明力能改变物体的运动状态 16．把一木块放在水平桌面上保持静止，下面说法中哪个是正确的（     ） A．木块对桌面的压力就是木块受的重力，施力物体是地球 B．木块对桌面的压力是弹力，施力物体是桌面 C．木块对桌面的压力是由于木块发生形变而产生的，施力物体是木块 D．木块受到的支持力是由于木块发生形变而产生的，施力物体是桌面 四、 胡克定律 17．弹簧原长10cm，挂上20g钩码后长12cm，若挂50g钩码（弹性限度内），弹簧长度为（　　） A．13cm B．15cm C．17cm D．19cm 18．两根劲度系数分别为k1和k2的轻质弹簧a、b串联在一起，a弹簧的一端固定在墙上，如图所示。开始时弹簧均处于原长，现用水平力作用在b弹簧的P端缓慢向右拉动弹簧，当水平外力的大小为F时，b弹簧的伸长量为L，则此时（　　） A．a弹簧产生的弹力为 B．a弹簧的伸长量为 C．P端向右移动的距离为 D．P端向右移动的距离为 19．原长为l的轻弹簧，其上端固定在O点，下端挂质量为m的小球A时，弹簧的总长度为1.5l。现将另一相同的弹簧挂在小球A的下端，下端挂质量为2m的小球B，如图所示。两小球均视为质点，且两弹簧始终都在弹性限度范围内，则两小球静止时，B球距O点的距离为（　　） A．3.5l B．4.0l C．4.3l D．4.5l 20．一个长度为 L 的轻弹簧，将其上端固定，下端挂一个质量为m的小球时，弹簧的总长度变为2L。现将两个这样的弹簧如图示方式连接，A、B两小球的质量均为m，则两小球平衡时，A、B两小球距悬点O的距离分别为（不考虑小球的大小，且弹簧都在弹性限度范围内）（　　） A．      B．        C．     D．        学科网（北京）股份有限公司 $