第二单元 第4讲 重力 弹力 （Word学生用书）-【高考快车道】2027年高考物理大一轮总复习（通用版）

该高中物理讲义紧扣重力、弹力等核心考点，依据课程标准构建知识体系，涵盖概念辨析、规律应用及实验探究。通过考点填空梳理、方法指导（如弹力判断三法）、真题模拟（例习题训练），帮助学生系统突破难点，体现复习的针对性。 资料以科学思维为导向，如通过尖底瓶实例分析重心变化培养模型建构能力，结合胡克定律实验数据处理落实科学探究。设置分层练习（基础例题+变式提升），助力学生高效掌握考点，为教师把控复习节奏、提升学生应考能力提供有力支持。

课程标准 核心考点 1.认识重力、弹力与摩擦力.通过实验,了解胡克定律.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.通过实验,了解力的合成与分解,知道矢量和标量.能用共点力的平衡条件分析生产生活中的问题 重力、弹力 滑动摩擦力、动摩擦因数、静摩擦力 力的合成和分解 共点力的平衡 实验:探究弹簧弹力与形变量的关系 实验:探究两个互成角度的力的合成规律 第4讲　重力　弹力 一、重力 1.产生:由于地球的吸引而使物体受到的力. 2.大小:与物体的质量成正比,即G=mg.可用弹簧测力计测量重力. 3.方向:总是　　　　的.  4.重心 (1)定义:物体各部分都受重力的作用,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. (2)重心位置的确定 ①其位置与物体的　　　　和　　　　有关.  ②质量分布均匀的规则物体的重心在其　　　　上.  二、弹力 1.形变 (1)定义:物体在力的作用下形状或体积的变化叫作形变. (2)弹性形变:有些物体在形变后撤去作用力时能够恢复原状的形变. (3)弹性限度:当形变超过一定限度时,撤去作用力后物体不能完全恢复原来的　　　　,这个限度叫作弹性限度.  2.弹力 (1)定义:发生形变的物体,要　　　　,对与它接触的物体会产生力的作用,这种力叫作弹力.  (2)产生条件: ①物体间直接接触; ②接触处　　　　　　　　　.  (3)方向:①总是与物体形变的方向　　　　　;②总是与作用在物体上使物体发生形变的外力方向　　　　.  3.胡克定律 (1)内容:弹簧发生　　　　时,弹力F的大小跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成　　　　.  (2)表达式:F=　　　　.  ①k是弹簧的劲度系数,单位为N/m;k的大小由弹簧自身性质决定. ②x是　　　　,不是弹簧形变以后的长度.  【辨别明理】 1.重力的方向不一定指向地心. (　) 2.任何有规则形状的物体,它的重心一定与它的几何中心重合. (　) 3.重力加速度g的大小与在地球表面的位置有关. (　) 4.重力的方向总是垂直于接触面向下的. (　) 5.放在水平桌面上的两个球,靠在一起但并不互相挤压,两球之间存在弹力. (　) 6.F=kx中“x”表示弹簧形变后的长度. (　) 7.轻绳、轻杆的弹力一定沿绳或杆的方向. (　) 　重力与重心 例1　[2025·福建福州模拟] 如图所示为仰韶文化时期的一款尖底瓶,该瓶装水后“虚则欹、中则正、满则覆”(“欹”通“倚”,斜倚,斜靠).下面有关瓶(包括瓶中的水)的说法正确的是 (　) A.如果把瓶由海南搬到北京,瓶所受重力不会发生改变 B.瓶子所受重力的方向指向地心 C.瓶的重心是瓶各部分所受重力的等效作用点 D.随着装入瓶中的水增多,瓶的重心一直升高 [反思感悟]   例2　如图所示,一探究小组欲通过悬挂法确定一边长为a、质量分布不均匀的正方形薄板ABCD的重心位置.悬挂点A时,BC边中点E恰好在点A正下方;悬挂AD边中点F时,点B恰好在点F正下方.则薄板的重心到AB边的距离是 (　) A.a B.a C.a D.a [反思感悟]   　弹力 考向一　弹力的有无及方向判断 1.弹力有无的判断方法 条件法 根据弹力产生的两个条件(接触和弹性形变)直接判断 假设法 在一些微小形变难以直接判断的情况下,可以先假设有弹力存在,然后判断是否与研究对象所处状态的实际情况相符合 状态法 根据研究对象的运动状态进行受力分析,判断是否需要弹力,物体才能保持现在的运动状态 2.接触面上的弹力方向判断 面与面 垂直于接触面 点与平面 垂直于接触面 点与曲面 垂直于切面 曲面与平面 垂直于平面 例3　(多选)在下列图中,a、b表面均光滑,且a、b均处于静止状态,天花板和地面均水平.a、b间一定有弹力的是 (　) A B C D [反思感悟]   例4　图中各物体均处于静止状态.画出小球A所受弹力的情况,其中正确的是 (　) A B C D [反思感悟]   考向二　弹力的分析与计算 1.当不能通过接触面直接判断弹力方向时,可根据运动状态、平衡条件或牛顿运动定律确定(如杆的弹力). 2.弹力大小:除弹簧类弹力由胡克定律计算外,一般要结合运动状态,根据平衡条件或牛顿第二定律求解. 例5　如图所示,一重为10 N的小球固定在杆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,sin 53°=0.8,cos 53°=0.6,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 [反思感悟]   变式1　(多选)如图所示,小车上固定着一根弯成θ角的曲杆,杆的另一端固定一个质量为m的小球.下列关于杆对球的作用力F的判断正确的是(重力加速度为g) (　) A.小车静止时,F=mg,方向竖直向上 B.小车静止时,F=mgcos θ,方向垂直于杆向上 C.小车向右以加速度a运动时,F的方向沿杆向上 D.小车向右以加速度a运动时,F的方向可能斜向右上方,不沿杆 考向三　胡克定律的理解与应用 例6　如图所示,轻弹簧的两端各受20 N拉力F的作用,弹簧平衡时伸长了5 cm(在弹性限度内),下列说法正确的是 (　) A.弹簧受到的拉力是由于弹簧本身发生形变产生的 B.该弹簧的劲度系数k=200 N/m C.弹簧的劲度系数k会随弹簧弹力F的增大而增大 D.若将该弹簧的左端固定,只在右端施加10 N的拉力,则稳定后弹簧伸长2.5 cm 变式2　[2025·江苏苏州模拟] 某小组用力传感器探究弹簧弹力与弹簧长度的关系,通过描点画图得到如图所示的F⁃x图像,a、b分别为使用轻弹簧1、2时所描绘的图线.下列说法正确的是 (　) A.弹簧1的原长大于弹簧2的原长 B.弹簧1的劲度系数为100 N/m,大于弹簧2劲度系数 C.弹簧2产生15 N的弹力时,弹簧的伸长量是50 cm D.因未测弹簧原长,因此本实验无法探究弹簧弹力与伸长量的关系 [反思感悟]   一、3.竖直向下　4.(2)①质量分布　形状　②几何中心 二、1.(3)形状　2.(1)恢复原状　(2)②发生形变且要恢复原状　(3)①相反　②相反　3.(1)弹性形变　正比　(2)kx　②形变量 【辨别明理】 1.√　2.×　3.√　4.×　5.×　6.×　7.× 学科网（北京）股份有限公司 $ 第二单元　相互作用　物体平衡 第4讲　重力　弹力 例1　C　[解析] 由于海南和北京的纬度不同,g(重力加速度)不同,故所受的重力不同,故A错误;瓶子所受重力的方向竖直向下,不一定指向地心,故B错误;重心是物体各部分所受重力的等效作用点,故C正确;随着装入瓶中的水增多,瓶的重心先降低后升高,故D错误. 例2　C　[解析] 根据题意可知,AE和BF的交点是薄板的重心,如图所示,由几何关系可知,薄板的重心到AB边的距离是d=BE=BC=a,故选C. 例3　BC　[解析] 图A中a、b无相互挤压,没有发生形变,a、b间无弹力,故A错误;图B中细绳偏离竖直方向,则a、b相互挤压,a、b间有弹力,故B正确;图C中a、b间有弹力,且弹力方向垂直于a、b的接触面,故C正确;图D中假设a、b间有弹力,b对a的弹力垂直于斜面斜向上,a球不可能静止,则a、b间无弹力,故D错误. 例4　C　[解析] 选项A中,小球只受重力和杆的弹力作用,且处于静止状态,由二力平衡可得小球受到的弹力方向应竖直向上,故A错误;选项B中,因为右边的绳竖直向上,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,故B错误;球与球接触处的弹力方向垂直于过接触点的公切面(即弹力方向在两球心的连线上),且指向受力物体,球与墙面接触处的弹力方向过接触点垂直于接触面,故C正确;球与面接触处的弹力方向过接触点垂直于接触面(即弹力方向在接触点与球心的连线上),即选项D中大半圆对小球的支持力FN的方向应沿着过小球与圆弧接触点的半径,且指向圆心,故D错误. 例5　D　[解析] 对小球进行受力分析如图所示,AB杆对小球的作用力和绳的拉力的合力与小球的重力等大反向,设AB杆对小球的作用力F弹与水平方向的夹角为α,可得tan α==,则α=53°,F弹==12.5 N,选项D正确. 变式1　AD　[解析] 小车静止时,由平衡条件知,杆对球的作用力方向竖直向上,且大小等于球的重力mg,故A正确,B错误.小车向右以加速度a运动时,弹力F的方向一定指向右上方,才能保证小球在竖直方向上受力平衡且在水平方向上具有向右的加速度,假设小球所受弹力方向与竖直方向的夹角为α,如图所示,根据牛顿第二定律得Fsin α=ma,Fcos α=mg,解得F=m,tan α=,只有当加速度a=gtan θ时,杆对球的作用力才沿杆的方向,故C错误,D正确. 例6　D　[解析] 弹簧受到的拉力是由于两边手的形变产生的,选项A错误;该弹簧的劲度系数k== N/m=400 N/m,选项B错误;弹簧的劲度系数k是由弹簧本身决定的,与弹簧弹力F的大小无关,选项C错误;若将该弹簧的左端固定,只在右端施加10 N的拉力,则稳定后弹簧伸长x'== m=2.5 cm,选项D正确. 变式2　B　[解析] 根据题图可知,拉力为零时弹簧的长度均为0.2 m,即两根弹簧的原长均为0.2 m,故A错误;根据ΔF=kΔx可知,弹簧1的劲度系数k1===100 N/m,F⁃x图像的斜率表示劲度系数,根据题图可知弹簧1的劲度系数大于弹簧2的劲度系数,故B正确;由题图可知弹簧2的劲度系数为k2==50 N/m,所以当弹簧2产生的弹力为15 N时,弹簧伸长量是Δx2==30 cm,故C错误;本实验可以通过F⁃x关系图像探究弹簧的弹力与伸长量的关系,故D错误. ` 学科网（北京）股份有限公司 $