2027届高三物理一轮复习讲义：相互作用力之重力、弹力及整体法与隔离法

该高中物理讲义聚焦重力、弹力高考核心考点，按概念规律（重力大小方向、弹力产生条件及胡克定律）、方向判断（“面绳杆”口诀）、方法应用（整体法与隔离法）的逻辑架构展开，通过考点梳理、方法指导、真题训练（例题解析+实战演练）帮助学生构建知识网络，突破弹力分析等难点，体现复习的系统性与针对性。 资料以科学思维与模型建构为特色，如“弹簧两端看一端”口诀简化胡克定律应用，“外整内隔”策略解析连接体问题，设置基础例题到综合实战的分层练习，培养学生物理观念与问题解决能力，为教师把控复习节奏提供清晰路径，助力学生高效提升应考能力。

重力、弹力 一、重力：由于地球的吸引而使物体受到的力。 1.大小：G=mg 由赤道向两极移动，重力加速度g逐渐变大，不作特别说明，一般取g等于10m/s2。 2.方向：竖直向下 3.重心：重心是重力的“等效作用点”，不一定在物体上，其具体位置由物体质量分布规律和几何形状共同决定。 二、弹力:发生弹性形变的物体由于要恢复原状而对与它接触的物体产生的作用力。 1．产生的条件：①两物体相互接触；②有弹性形变。 2．方向：总是与物体形变的方向相反。 3．常见的弹力：压力、支持力、拉力。 4．胡克定律： 变形式： ( 与同为拉伸或同为压缩的弹力时，取正，否则取负) 例：一根轻质弹簧一端固定，用大小为的力压弹簧的另一端，平衡时长度为；改用大小为的力拉弹簧，平衡时长度为.弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内，该弹簧的劲度系数为(　C　) A.　　 　　B. C. D. 5.对于轻弹簧，不可能用两个大小不一样的力拉弹簧的两端； 对于轻弹簧，弹簧产生的弹力等于作用于弹簧一端的作用力。 口诀：弹簧两端看一端。 例1、如图所示，两辆车正以相同的速度做匀速运动，根据图中所给信息和所学知识你可以得出的结论是(　　) A．物体各部分都受重力作用，但可以认为物体各部分所受重力集中于一点 B．重力的方向总是垂直向下的 C．物体重心的位置与物体形状和质量分布无关 D．力是使物体运动的原因 例2、如图所示，小车内一根轻质弹簧沿竖直方向和一条与竖直方向成α角的细绳拴接一小球。当小车和小球相对静止，一起在水平面上运动时，下列说法正确的是(　　) A．细绳一定对小球有拉力的作用 B．轻弹簧一定对小球有弹力的作用 C．细绳不一定对小球有拉力的作用，但是轻弹簧对小球一定有弹力 D．细绳不一定对小球有拉力的作用，轻弹簧对小球也不一定有弹力 例3、一轻质弹簧原长为8 cm，在4 N的拉力作用下伸长了2 cm，弹簧未超出弹性限度。则该弹簧的劲度系数为(　　) A．40 m/N　　　　　　　　　 B．40 N/m C．200 m/N D．200 N/m 例4、如图所示，四个完全相同的弹簧都处于水平位置，它们的右端受到大小皆为F的拉力作用，而左端的情况各不相同：①弹簧的左端固定在墙上；②弹簧的左端受大小也为F的拉力作用；③弹簧的左端拴一小物块，物块在光滑的桌面上滑动；④弹簧的左端拴一小物块，物块在有摩擦的桌面上滑动。若认为弹簧质量都为零，以L1、L2、L3、L4依次表示四个弹簧的伸长量，则有(　　) A．L2>L1　　　　　　　 B．L4>L3 C．L1>L3 D．L2＝L4 三、“面绳杆”判断弹力的方向 【解题秘诀】：(1)面：垂直接触面指向受力物体 (2)绳（弹簧）：沿绳（弹簧）恢复原状的方向 (3)杆：可沿杆，可不沿杆（具体与所处状态有关，可由平衡条件，牛顿运动定律判断） 例5、如图所示，一倾角为45°的斜面固定于墙角，为使一光滑的铁球静止于图示位置，需加一水平力F，且F通过球心。下列说法正确的是(　　) A．铁球一定受墙面水平向左的弹力 B．铁球可能受墙面水平向左的弹力 C．铁球一定受斜面通过铁球的重心的弹力 D．铁球可能受斜面垂直于斜面向上的弹力 例6、在半球形光滑碗内斜搁一根筷子，如图所示，筷子与碗的接触点分别为A、B，则碗对筷子A、B两点处的作用力方向分别为(　　) A．均竖直向上 B．均指向球心O C．A点处指向球心O，B点处竖直向上 D．A点处指向球心O，B点处垂直于筷子斜向上 例7、如图所示，一重为10 N的球固定在支杆AB的上端，今用一段绳子水平拉球，使杆发生弯曲，已知绳的拉力为7.5 N，则AB杆对球的作用力(　　) A．大小为7.5 N B．大小为10 N C．方向与水平方向成53°角斜向右下方 D．方向与水平方向成53°角斜向左上方 例8、如图所示，小车上固定着一根弯成θ角的曲杆，杆的另一端固定着一个质量为m的球。试分析下列情况下杆对球的弹力的大小和方向： (1)小车静止； (2)小车以加速度a水平向右运动。 (3)小车如何运动时，弹力方向才沿杆的方向。 四：外整内隔 整体法 隔离法 概念 将几个物体作为一个整体来分析的方法（这几个物体一般加速度相同，也可以不同） 将研究对象与周围物体分隔开的方法 选用原则 研究系统外的物体对系统整体的作用力（外力）或系统整体的加速度 研究系统内物体之间的相互作用力（内力），分析时优先选择受力少的物体分析。 例：（1）可视为质点的物块和用劲度系数为，原长为的轻弹簧相连，物块与地面的摩擦因数均为，当用水平向右的拉力作用于上，使系统向右匀速运动，则和间的距离为，拉力。 （2）可视为质点的物块、和用劲度系数为，原长为的轻弹簧A、B相连，物块与地面的摩擦因数均为，当用水平向右的拉力作用于上，使系统向右匀速运动，则和间的距离为，拉力。 例9、如图所示，一农民用三根相同的细线a、b、c将收获的甲、乙两袋玉米悬挂起来。已知甲的质量为2m、乙的质量为m。细线a与竖直方向的夹角为30°，细线c水平，重力加速度为g，下列说法正确的是(　　) A.细线a与b间的夹角θ为150° B.细线a中的拉力大小为3mg C.三条细线中b所受拉力最大 D.若保持c水平，减小a与竖直方向的夹角，线c中的拉力不变 例10、如图所示，两木块的质量分别为m1和m2，两轻质弹簧的劲度系数分别为k1和k2，上面木块压在上面的弹簧上(但不拴接)，整个系统处于平衡状态。现缓慢向上提上面的木块，直到它刚离开上面弹簧，在此过程中下面木块移动的距离为(　　) A. B. C. D. 实战演练 1.如图所示，一盏重为G的艺术灯用细绳悬挂，左右两侧细绳与水平方向夹角分别为45°和60°，细绳拉力分别为和。A和B是左侧细绳两端点，C和D分别是天花板和灯上的点，CD与AB平行，则（ ） A. 大于 B. 和都小于G C. 用细绳连接C和B后撤去AB绳，可使灯位置不变 D. 用细绳连接C和D后撤去AB绳，可使灯位置不变 2．如图所示，公园里有一仿制我国古代欹器的U形水桶，桶可绕水平轴转动，水管口持续有水流出，过一段时间桶会翻转一次，决定桶能否翻转的主要因素是（　　 ） A．水桶自身重力的大小 B．水管每秒出水量的大小 C．水流对桶撞击力的大小 D．水桶与水整体的重心高低 3．餐厅暖盘车的储盘装置示意图如图所示，三根完全相同的弹簧等间距竖直悬挂在水平固定圆环上，下端连接托盘。托盘上叠放若干相同的盘子，取走一个盘子，稳定后余下的正好升高补平。已知单个盘子的质量为300g，相邻两盘间距1.0cm，重力加速度大小取10m/s2。弹簧始终在弹性限度内，每根弹簧的劲度系数为（    ） A．10N/m B．100N/m C．200N/m D．300N/m 4．如图所示，水平面上固定两排平行的半圆柱体，重为G的光滑圆柱体静置其上，a、b为相切点，，半径Ob与重力的夹角为37°。已知，，则圆柱体受到的支持力Fa、Fb大小为（     ） A．， B．， C．， D．， 5．我国的石桥世界闻名，如图，某桥由六块形状完全相同的石块组成，其中石块1、6固定，2、5质量相同为m，3、4质量相同为，不计石块间的摩擦，则为（      ） A． B． C．1 D．2 6．将一根轻质弹簧上端固定，下端悬挂一质量为m的物体，物体静止时，弹簧长度为L1；而当弹簧下端固定在水平地面上，将质量为m的物体压在其上端，物体静止时，弹簧长度为L2。已知重力加速度为g，则该弹簧的劲度系数是(　 　) A.　　　　　　B. C. D. 7．用轻绳连接的可视为质点的带孔小球A、B，穿在位于竖直平面内、半径为R的圆环上，绳长为，其中A球固定于圆环顶部，B球内部光滑，系统处于静止状态，如图甲所示。现将整个装置绕圆心O在纸面内逆时针转动45°后静止，如图乙所示。设甲、乙两图中圆环对A的作用力大小分别为、，轻绳的拉力大小分别为、。则下列判断正确的是( ) A. , B. , C. , D. , 8．(多选)如图所示，在倾角为30°的光滑斜面上，A、B两个质量均为m的滑块用轻质弹簧相连，弹簧的劲度系数为k，水平力F作用在滑块B上，此时弹簧长度为l，且在弹性限度内，则下列说法正确的是(　　) A．弹簧原长为l＋ B．弹簧原长为l＋ C．力F的大小为 D．力F的大小为 9.如图所示，与水平方向成θ角的推力F作用在物块上，随着θ逐渐减小直到水平的过程中，物块始终沿水平面做匀速直线运动。关于物块受到的外力，下列判断正确的是(　　) A．推力F先增大后减小 B．推力F一直减小 C．物块受到的摩擦力先减小后增大 D．物块受到的摩擦力一直不变 10.质量为30kg的小孩坐在10kg的雪橇上，大人用与水平方向成斜向上的大小为100N的拉力拉雪橇，使雪橇沿水平地面做匀速运动，（，）求： （1）雪橇对地面的压力； （2）雪橇受到的摩擦力大小； （3）雪橇与水平地面的动摩擦因数的大小． 答案 例1、A 例2、D 例3、D 例4、D 例5、B 例6、D 例7、D 例8、(1)mg　方向竖直向上　(2)m　(3)弹力与竖直方向夹角的正切值tan α＝ 例9、A 例 10、C 实战演练 1.B 2.D 3.B 4.D 5.D 6.B 7.A 8.AD 9.B 10.（1）340N；（2）80N；（3）0.24 1 学科网（北京）股份有限公司 $