第1天 重力与弹力-【预备新高一】2026-2027学年初升高物理预习衔接练习

第三周 相互作 名第1天 温故知新 1,力的三要素：力的大小、方向、作 用点。 2.重力：由于地球的吸引而使物体受到的力。 3.重力的公式：G=mg,其中G表示重力(N), m表示质量(kg),g=9.8N/kg,粗略计算 时，g取10N/kgo 4.重力的方向：竖直向下。应用：铅垂线。 5.弹力：发生形变的物体，要恢复原状，对与它 第1步 知识点/①力 ★★☆☆☆ 1.对力的理解 (1)力的物质性：力不能脱离物体而独立 存在，每个力都有施力物体和受力物体，所以 在分析某一物体的受力情况时，一定要清楚物 体受到的各力的来源，不能“无中生有”。 (2)力的相互性：力是物体间的相互作 用，力总是成对并同时出现的。施力物体同时 也是受力物体。一对相互作用力总是同时产 生，同时消失，没有先后之分。 (3)力的矢量性：力是矢量，既有大小，又 有方向。由于力是矢量，所以力也有正负。正 负号只表示力的方向是否与正方向相同，与力 的大小无关。 (4)相互作用的物体可以直接接触，也可 以不接触，如地球对物体的吸引力。 60 用一力☑ 重力与弹力 接触的物体会产生力的作用，这种力叫作 弹力。 6.弹力产生的条件：接触、发生形变。 7.弹力大小：①用弹簧测力计测量弹力大小。 在弹性限度内，弹簧受到的拉力越大，弹簧 的伸长量就越长（弹簧伸长长度跟所受拉 力成正比)。②可根据二力平衡来求 弹力大小。 学新知 2.力的分类 (1)按力的性质分为重力、弹力、摩擦力、 电场力、磁场力等。 (2)按力的作用效果分为拉力、压力、支 持力、动力、阻力等。 对力进行分类时，可以按照力产生的原 因，即力的性质分，也可以按照力的作用效果 分，分析某一物体受到的力时不能将效果力和 性质力都分析进去。 思维延伸 1.同一作用效果的力可以是不同性质的，例如重 力和摩擦力是不同性质的力，但它们都可以充当 动力（或阻力）。 2.同一性质的力，作用效果可能不同，比如摩擦力 可以是动力，也可以是阻力。 3.对物体进行受力分析时，为了避免重复，最好按 力的性质分析，要找到力的来源。 知识点/2重力和重心 ★★☆☆☆ 1.重力的定义 地面附近的一切物体都受到地球的吸引。 由于地球的吸引而使物体受到的力叫作重力。 重力的施力物体是地球，受力物体是地面附近 的一切物体。重力是由于地球吸引而产生的， 但不能说地球对物体的引力就是重力。 2.对重力的理解 重力是矢量，不但有大小，而且有方向。 重力的大小可以用弹簧测力计来测量，重力的 方向为“竖直向下”。计算公式为G=mg,其中 m为物体的质量，g为当地的自由落体加速 度，也叫重力加速度。 误区警示 1.地球对物体的吸引力叫万有引力，指向地心，在 地球的南北两极处，重力等于万有引力；在地球上 的其他位置二者不相等，重力只是万有引力的一 部分。 2.万有引力的方向指向地心，重力不等同于万有 引力，所以“竖直向下”≠“指向地心”。 3.重力的大小可以用弹簧测力计测出，但要特别 注意，拉力或压力与重力大小相等是有条件的；且 不能认为拉力或压力就是重力，因为力的性质不 同，施力物体和受力物体也不同。 4.重力的方向可理解为垂直于水平面向下，竖直 方向可用铅垂线来确定，但是要注意“竖直向下”卡 “垂直接触面向下”。 5.重力是非接触力。重力的施力物体是地球，物 体所受的重力与物体所处的运动状态以及是否受 其他力等因素无关。 3.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。重心是等效作用点。 3第三周相互作用一力 8 (2)重心的位置除了跟物体的形状有关 外，还跟物体内质量的分布有关，但跟物体的 放置情况和运动状态无关。①形状规则、质量 分布均匀的物体，重心位于其几何中心，如圆 柱体、球体等。②质量分布均匀的物体，重心 的位置可能在物体上，也可能在物体外。例 如，对于均匀圆板，它的重心在圆心处，位于圆 板上；而对于均匀圆环，它的重心位于圆心处， 并不在圆环上。 名师点晴 1.重心并不是重力的实际作用点，也不是物体上 最重的一点，更不能认为地球只吸引物体的这 一，点。 2.重心不是物体唯一受重力的点。物体各部分所 受重力的效果，与只在重心处受重力是等效的，因 此可以认为物体各部分所受重力集中于重心。但 实际上，物体的各部分都受重力，重力并不只作用 于重心上。 知识点/3弹力 ★★★☆☆ 1.形变 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。形变包括拉伸、压缩、 弯曲、扭转等。 2.形变的分类 (1)弹性形变：物体在发生形变后撤去作 用力时能够恢复原状的形变。 (2)非弹性形变：物体在发生形变后撤去 作用力时不能完全恢复原状的形变。 3.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来的形状，这个限 度叫作弹性限度。若超出弹性限度，形变就不 再是弹性形变。 4.弹力的定义 发生形变的物体，要恢复原状，对与它接 61 3预备新高一物理8一 触的物体会产生力的作用，这种力叫作弹力。 这时物体内部各部分之间也有力的作用，这种 力也是弹力。常见的拉力、推力、压力、支持力 等在本质上都属于弹力。 5.弹力的产生条件 ①物体间直接接触；②接触处发生弹性形 变。两个条件缺一不可。 名师点晴 1.观察微小形变（光学放大法） 有些物体发生形变时形状或体积变化很明 显，可以直接判断，如弹簧、橡皮筋、薄钢尺、橡皮 泥等。但是有些物体的形变很微小，需借助仪器 才能观察到。 用力压桌面时，桌面形变不明显，肉眼几乎观 察不到，但通过墙上光，点的移动，可以判断两镜子 发生了转动，从而可以证明桌面发生了向下凹的 形变。 2.弹力的产生条件 直接接触是产生弹力的必要条件。若两个物 体之间有弹力的作用，则它们一定直接接触了，但 两个物体直接接触，也可能是处于刚好接触，但未 发生形变的状态，所以此时没有弹力。 6.弹力的方向 总是指向施力物体恢复形变的方向。 (1)压力（支持力）的方向总是垂直于支 持面指向被压（被支持）的物体。 (2)绳子的拉力方向总是沿绳子指向绳 子收缩的方向。 (3)弹簧的弹力方向沿弹簧轴线指向形 变的反方向。 62 (4)轻杆的弹力可以向任意方向。 7.弹力的大小 弹力的大小跟形变的大小有关，形变越 大，弹力越大；形变消失，弹力也消失。 知识点/4胡克定律 ★★★☆☆ 1.胡克定律 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 正比，即F=x。 其中，F为弹簧弹力，x为弹簧的形变量， 是形变后弹簧长度与原长的差值的绝对值，即 x=儿现l原|，k为劲度系数，单位是牛顿每米， 单位符号是N/m。 x是形变后弹簧长度与原长的差值的绝 对值，是标量，与弹簧被拉伸还是被压缩无关。 弹簧伸长量或压缩量相同时，弹力大小相等， 但方向不同。 理解形变量（伸缩量） 拉伸过程 压缩过程 2.劲度系数 由胡克定律可知，劲度系数k=文，但k与 F和x无关，由弹簧本身决定，与弹簧的材料 长度、粗细、匝数等因素有关。k越大，弹簧越 “硬”；k越小，弹簧越“软”。 3.弹簧弹力 (1)胡克定律的适用条件：弹簧在弹性限 度内发生形变。 (2)根据胡克定律可知，弹簧弹力与弹簧 形变量的关系为F=x,F与x成正比，所以 F-x图线是一条过原点的倾斜直线。如图所 示，弹簧弹力的变化量△F与形变量的变化量 △x也成正比，故胡克定律还可以写为△F= k△xo △万 X1 x2 (3)F-x图像中图线的斜率表示弹簧的 劲度系数，对于同一根弹簧来说，其劲度系数 是不变的。 (4)弹簧弹力的方向可以根据弹簧是处 于压缩状态还是处于伸长状态来确定。同样， 如果知道弹力的方向，也可确定弹簧是处于压 缩状态还是处于伸长状态。 第2步 题型1)弹力方向的判断 典例①如图所示，已知各物体都处于静止状态 出它们所受弹力的示意图。 7777 777777777777777777777 用 【答案】 T777777777777777777 题型2)弹力有无的判断 典例2下列情形中，接触面均光滑，小球都处 全处于拉伸状态，则小球受到两个弹力的是( 第三周 相互作用一力 名师点晴 1.当弹簧拉伸时（在弹性限度内），画出弹簧弹力 F与弹簧长度1的关系图像如图所示。横轴（即1 轴)的截距代表弹簧原长；图线的斜率仍然是弹簧 的劲度系数k。 0 2.弹簧串并联问题：当两根弹簧串联时，劲度系数 +，：当两根原长相同的弹簧并联时，劲度系 hh2 k= 数k=k1+k20 过典例 即学即练 [答案见P19] 试在图中分别画 1.请作出下列物体所受弹力的 示意图。 7777777777777 777777777777777777 77777 7777777777 静止状态，绳子 ) 2.如图所示，一小球用两根绳 悬于天花板上，小球静止，绳1 倾斜，绳2恰好竖直，则小球受 D 到弹力的个数是() 63 预备新高一物理& 【解析】假设将绳子剪断，小球一定不能静止，所以小球受绳子对它向 上的弹力，假设将斜面去掉，小球仍然静止，小球与斜面间无弹力作用， 小球只受绳子的弹力，A不符合题意；假设将上方的斜面去掉，小球受 地面向上的弹力仍能静止，所以小球只受地面向上的弹力作用，B不符 合题意；假设分别将斜面或绳子去掉，小球都不能静止，所以小球受到 斜面和绳子两个弹力的作用，C符合题意；假设将右侧的台阶去掉，小 A.1 B.2 球仍能静止，所以小球与台阶间无弹力作用，与地面之间一定有弹力作 C.3 D.4 用，D不符合题意。 【答案】C 第3步 练新题 已答案见P19 ¤建议用时：25分钟 得实际用时： 分钟 1.一个重20N的物体沿着斜面下滑，下列表 在容器底部有一个小阀门，若将小阀门打开 示物体受到的重力的图示正确的是( 让水慢慢流出，在此过程中，对容器和容器 内的水组成的系统，下列说法正确的是 G B G A.系统的重心慢慢下降 B.系统的重心先上升后下降 2.如图所示，A为矩形匀质薄板，B为半圆形 C.系统的重心先下降后上升 钢条，C、D均为直角形支架，把这些物体分 D.系统的重心保持不变 别用细绳竖直悬挂起来，静止时所处的位置 4.（多选)如图所示，物体A均处于静止状态， 下列说法正确的是( 符合实际的是( (A 7777777 A.已知图甲中水平地面是光滑的，则A、B C D 间存在弹力 3.一个圆球形薄壳容器所受重力为G,用一细 B.已知图乙中两斜面与水平地面的夹角分 线悬挂起来，如图所示。在容器里装满水， 别为α、B,则A对两斜面均有压力的作用 64 第三周相互作用一力 8◇ C.已知图丙中水平地面光滑，则A与竖直 A.2k B.k 墙壁有力的作用 C.0.5k D.0.2k D.图丁中A受到斜面B对它的支持力的 6.如图所示，轻弹簧的两端各受20N的拉力 作用 作用，平衡时弹簧伸长了5cm(在弹性限度 5.在探究弹力和弹簧伸长量的关系实验中，因 内)，下列说法正确的是() 单根弹簧的弹性限度有限，某同学将两根同 20N M.20N 样的轻质弹簧并联起来，如图所示，测得两 A.弹簧受到的拉力是由弹簧本身发生形变 根弹簧的劲度系数为k,则单根弹簧的劲度 产生的 系数为( B.该弹簧的劲度系数k=200N/m C.弹簧的劲度系数k会随弹簧弹力的增大 而增大 D.若将该弹簧的左端固定，只在右端施加 10N的拉力，则稳定后弹簧伸长2.5cm 第4步 查效果 必会知识点 对点题号 错题题号 纠错时间 1.力 1 2.重力和重心 1、2、3 3.弹力 4、5、6 4.胡克定律 56 今天的我： 超级棒！还不错！ 需要继续努力。 65第三周 相飞 第1天重力与弹力 【即学即练】 1. 777777 77777777777777777 77777777777 2.A【解析】假设绳1对小球有弹力，则该作 用力的方向沿绳斜向左上方，另外，小球在 竖直方向上还受重力和绳2的拉力，在这三 个力的作用下小球不可能保持平衡而静止， 所以绳1不可能对小球有拉力作用，A 正确。 【练新题】 1.A【解析】重力方向竖直向下，作用点在重 心，故B、C错误；A、D项所选的标度都为 5N,那么20N的线段应该是4个标度长， 故A正确，D错误。 2.C【解析】根据悬挂法确定物体的重心，当 物体用细绳悬挂时，其细绳的延长线必过物 体的重心。根据物体重心的位置，C正确， A、B、D错误。 3.C【解析】装满水的容器和水组成的系统， 其重心在球心，随着水从阀门不断流出，重 心位置不断下降，当水快要流完后，重心又 上升，最后处于球心，故重心的位置先下降 后上升，故C正确。 参考答案8 互作用一力 4.BCD【解析】选项A中，对B进行受力分 析，B受重力和支持力的作用，二力平衡，B 静止，不可能再受到A对B的弹力的作用； 选项B中采用假设法，若除去左侧的斜面，A 将运动，去掉右侧的斜面，A也将运动，所以 两斜面对A均有力的作用，由力的作用是相 互的可知，A对两斜面均有压力的作用；选 项C中，由物体的平衡条件知，外力F与竖 直墙壁对物体A的作用力平衡，墙对物体A 有力的作用；选项D中，物体A与斜面B接 触且挤压，有弹力产生，两者之间有弹力的 作用。 5.C【解析】两根弹簧并联后，下端悬挂的物 体的重力为G时，对两弹簧的拉力也为G, 设单根弹簧的伸长量为x,根据胡克定律得 G=x。设单根弹簧的劲度系数为'，对于 单根弹簧，所受的拉力为F=2G,根据胡克 1 G 定律得4=P=2=0.5k,C正确。 6.D【解析】弹簧受到的拉力是由两边施力 物体的形变产生的，A错误；该弹簧的劲度 系数k=F=20N =400N/m,B错误；弹簧 x0.05m 的劲度系数k是由弹簧本身决定的，与弹簧 弹力的大小无关，C错误；若将该弹簧的左 端固定，只在右端施加10N的拉力，则稳定 后弹簧伸长x'= F'10N=0.025m= =k=400N/m 2.5cm,D正确。 19