第三章 1 第1课时 重力与弹力（配套教参Word）-【步步高】2025-2026学年高一物理必修第一册学习笔记（人教版 提高A版）

本讲义聚焦高中物理“重力与弹力”核心知识点，以力的定义、三要素及表示方法为基础，系统阐述重力的产生原因、大小计算、方向及重心概念，进而延伸至弹力的形变本质、产生条件与方向判断，构建从基础力学到具体力的学习支架。 资料通过“质量均匀圆环重心在圆心”等实例突破抽象概念，结合“按压桌面观察光点变化”实验培养科学探究能力，对比力的图示与示意图强化科学思维。例题与课时对点练结合，课中助力教师高效授课，课后帮助学生巩固知识、查漏补缺。

1　重力与弹力 第1课时　重力与弹力 [学习目标]　1.知道重力产生的原因、大小、方向及作用点(重点)。2.理解重心的概念和影响因素，掌握确定重心的方法(重难点)。3.理解弹力产生的原因，会判断弹力的方向(重难点)。4.能区分力的图示和力的示意图，会利用力的图示和力的示意图来表示力(重点)。 一、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。 1.物体的重心一定在物体上吗？请举例说明。 答案　重心可以不在物体上。质量均匀分布的圆环，重心在圆心，不在圆环上。 2.质量均匀分布的球重力为6 N，画出重力的示意图，并思考如何更准确地描述球所受重力？ 答案　重力的示意图如图甲，为了更准确地描述重力，我们还需准确描述重力的大小。选取合适的标度表示出6 N的力，如图乙。 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 例1　(多选)(2024·济宁市高一期末)下列关于重力和重心的说法正确的是(　　) A.重力是由于地球的吸引而产生的 B.形状规则的物体的重心在几何中心 C.地球表面所有物体受到的重力方向都相同 D.地面上的同一物体在赤道上所受重力最小 答案　AD 解析　重力是由于地球的吸引而产生的，故选项A正确；形状规则且质量分布均匀的物体的重心在几何中心，选项B错误；重力的方向是竖直向下，所以在地球上不同的位置，重力的方向是不同的，故选项C错误；地球表面的自由落体加速度与纬度有关，纬度越高，自由落体加速度越大，同一物体所受重力越大，赤道上的自由落体加速度最小，故地面上的同一物体在赤道上所受重力最小，选项D正确。 例2　(2024·成都市高一期中)如图，两辆车在以相同的速度做匀速直线运动，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，认为物体各部分所受重力集中于一点，即重心 B.重力的方向总是垂直向下 C.物体重心的位置与物体形状和质量分布无关 D.物体只有重心受重力作用，其他部分不受重力作用 答案　A 解析　物体各部分都受重力作用，认为物体各部分所受重力集中于一点，即重心，选项A正确；重力的方向总是竖直向下，选项B错误；物体重心的位置与物体形状和质量分布有关，选项C错误；物体各部分都受重力作用，选项D错误。 二、弹力 如图，按压两镜之间的桌面，观察到墙上的光点位置发生了变化，这个现象说明了什么？ 答案　说明桌面发生了形变。 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。 1.(1)如图所示，一铁块放在海绵块上，海绵块发生了形变，为了恢复原状，海绵块对铁块产生　　　　的弹力，即支持力；铁块也发生了形变，铁块要恢复原状，会对海绵块产生　　　　的弹力，即压力(均选填“向上”或“向下”)。  (2)如图，用两弹性绳吊起一重物，弹性绳会发生形变，绳对重物的弹力(拉力)，指向　　　　　　的方向。  答案　(1)向上　向下　(2)绳收缩 2.如图所示，A、B、C、D四个小球均静止在光滑的凹面或平面上，A和B之间是否存在弹力？C和D之间是否存在弹力？ 答案　A、B之间有弹力，C、D之间无弹力 1.弹力的作用点：在物体与物体接触的点或表面上。 2.方向：与施力物体恢复原状的方向相同。 3.判断有无弹力的方法： 假设法：假设两个物体间不存在弹力，看物体能否保持原有状态，若状态不变，则不存在弹力，若状态改变，则存在弹力。 (1)发生形变后的物体撤去外力后都能恢复原状。(　×　) (2)只有相互接触的物体间可能有弹力。(　√　) (3)灯绳对电灯的拉力方向与灯绳发生形变的方向相同。(　×　) 例3　(2024·上海市高一期中)书放在水平桌面上，桌面会受到书对它的弹力作用，产生这个弹力的直接原因是(　　) A.书的形变 B.桌面的形变 C.地面的形变 D.书受到的重力 答案　A 解析　桌面会受到书对它的弹力作用，产生这个弹力的直接原因是书本发生微小形变，要恢复原状，对桌面产生弹力作用，故选A。 例4　(1)分别画出图中A所受弹力的示意图，各图中物体A均处于静止状态。 (2)分别作出下列杆AB受到的弹力。 (3)在①②图中物体A的接触面都是光滑的，③中杆为弹性杆，分别作出下列物体A受到的弹力。 答案　 (1) (2) (3) 几种常见弹力的方向，具体情形如下： 课时对点练 [分值：60分] [1~7题，每题4分] 考点一　重力和重心 1.(多选)关于重力，以下说法正确的是(　　) A.重力的方向总是竖直向下的 B.把处在空气中的物体浸入水中，物体所受重力变小 C.挂在绳上静止的物体，它受到的重力就是绳对它的拉力 D.同一物体在地球各处所受重力的大小不一定相等 答案　AD 解析　重力的方向总是竖直向下的，A正确；重力G=mg，其大小只与物体质量、自由落体加速度g有关，与其他因素无关，B错误；绳子拉力的施力物体是绳子，重力的施力物体是地球，两者的施力物体不同，不是同一个力，C错误；由于自由落体加速度随着纬度、高度的变化而变化，所以同一物体在地球各处所受重力的大小不一定相等，D正确。 2.(多选)关于物体的重心，下列说法正确的是(　　) A.重心就是物体上最重的一点 B.形状规则的物体的重心一定在它的几何中心 C.重心不一定在物体上 D.用轻绳将一物体悬挂起来，该物体的重心一定在轻绳的延长线上 答案　CD 解析　重心是重力的等效作用点，故A错误；形状规则且质量分布均匀的物体的重心在它的几何中心，故B错误；重心不一定在物体上，比如质量分布均匀的球壳，故C正确；用轻绳将一物体悬挂起来，物体受重力和拉力，重力的作用线与拉力的作用线重合，故该物体的重心一定在轻绳的延长线上，故D正确。 3.(2024·丽水市高一期末)一个重力为20 N的物体沿斜面下滑，关于该物体重力的图示，下列图中描绘正确的是(　　) 答案　C 解析　重力方向竖直向下，作用点在重心，观察选项可知A、D错误；图中所选的标度都为5 N，那么20 N的线段应该是四个标度长，故C正确，B错误。 考点二　弹力 4.(多选)如图所示，在一张大桌子上放两个平面镜M和N，让一束光依次被这两面镜子反射，最后射到墙上，形成一个光点。按压两镜之间的桌面，观察墙上光点位置的变化。下列说法正确的是(　　) A.桌面发生形变很明显，直接可以用肉眼观察 B.墙上光点位置的变化说明桌面发生了微小形变 C.墙上光点位置的变化说明平面镜发生了微小形变 D.本实验采用了放大的方法显示微小形变 答案　BD 解析　用力按压桌面，桌面向下发生微小的凹陷，用肉眼无法直接观察，通过题述装置可以把微小形变“放大”到直接看得出来，故A错误，D正确；在两镜之间用力F向下按压桌面，M、N将向中间略微倾斜，墙上光点位置明显变化，表明桌面发生了微小形变，故B正确，C错误。 5.(多选)下列关于弹力的几种说法，其中正确的是(　　) A.两物体接触一定产生弹力 B.只要有弹力产生，施力物体一定发生了形变 C.静止在水平面上的物体的重力就是它对水平面的压力 D.静止在水平面上的物体受到向上的弹力是因为水平面发生了形变 答案　BD 解析　要产生弹力，两物体间除了相互接触还必须发生形变，故A错误；物体受到弹力的作用是因为施力物体发生了弹性形变，因此只要有弹力产生，施力物体一定发生了形变，故B正确；重力是由于地球的吸引而产生的，压力是弹力，而弹力是由于物体的形变而产生的，重力与弹力是两种不同性质的力，故C错误；静止在水平面上的物体受到向上的弹力是因为水平面发生了形变，故D正确。 6.如图所示，底端置于粗糙水平地面上的杆，其顶端被一根细线用手拉住，杆处于静止状态，细线水平。下列说法正确的是(　　) A.杆对细线的弹力方向为水平向右 B.细线对杆的弹力方向垂直杆向左 C.杆受到地面的弹力是由杆的形变产生的 D.地面受到杆的弹力沿杆向左下方 答案　A 解析　细线的弹力方向沿细线指向细线收缩的方向。细线水平，可知细线对杆的弹力方向水平向左，杆对细线的弹力方向为水平向右，故A正确，B错误；杆受到地面的弹力，施力物体是地面，是由于地面发生形变产生的，故C错误；杆受到地面的弹力方向垂直于地面向上，所以地面受到杆的弹力垂直于地面向下，故D错误。 7.(2024·北京市朝阳区高一期中)如图，光滑接触面对处于静止状态的球的弹力，分析正确的是(　　) 答案　A 解析　球受到墙壁的弹力和台阶的弹力，弹力方向与接触面垂直，故墙壁的弹力垂直于墙壁向右，台阶对球的弹力垂直于切面，通过球心，故A正确； 假设斜壁对小球有弹力，则小球受到重力、地面向上的弹力和斜壁斜向右下的弹力，三个力的合力不为零，则小球向右滚动，与题不符，故斜壁对小球没有弹力，小球只受地面向上的弹力，故B错误； 假设斜壁对小球有弹力，则小球受到重力、地面向上的弹力和斜壁斜向右上的弹力，三个力的合力不为零，则小球向右滚动，与题不符，故斜壁对小球没有弹力，小球只受地面向上的弹力，故C错误； 假设斜面对小球有弹力，则小球受到重力、竖直向上的拉力和垂直于斜面向上的支持力，三个力的合力不为零，则小球将向左摆动，与题不符，故斜面对小球没有弹力，故D错误。 [8~11题，每题6分] 8.(2024·合肥市高一期末)如图为仰韶文化时期的尖底瓶，装水后的尖底瓶有“虚则欹、中则正、满则覆”的特点，下列说法正确的是(　　) A.瓶的重心是瓶各部分所受重力的等效作用点 B.向瓶中缓慢注入水的过程中，瓶(包括水)的重心位置逐渐升高 C.瓶的重心可能在瓶口 D.瓶的重心一定在瓶底 答案　A 解析　根据重心的定义，瓶的重心是瓶各部分所受重力的等效作用点，故A正确；向瓶中缓慢注入水的过程中，瓶(包括水)的重心位置先降低再逐渐升高，故B错误；瓶的重心一定在瓶口的下方，瓶底的上方，故C、D错误。 9.如图所示，是我国的极地考察破冰船——“雪龙号”。为满足破冰航行的要求，其船体结构经过特殊设计，船体下部与竖直方向成特殊角度，则船体对冰块的弹力示意图正确的是(　　) 答案　C 解析　弹力方向垂直于接触面，故C正确。 10.(2024·深圳市高一期中)手机已经成为当今社会不可缺少的一部分，但是长时间手持手机会对手部健康产生很大影响，而手机支架可以解放人的双手，减少手部疾病。如图所示为某款式手机支架，可以将手机支架构造简化为斜面和挡板，下列说法正确的是(　　) A.手机受到斜面对手机竖直向上的支持力 B.挡板对手机的支持力是因为手机发生了形变 C.手机对斜面的压力就是手机的重力 D.手机对挡板的压力是因为手机发生了形变 答案　D 解析　手机受到斜面对手机的支持力方向垂直于斜面向上，故A错误；挡板对手机的支持力是因为挡板发生了形变，故B错误；手机的重力是由于地球的吸引而产生的，手机对斜面的压力是由于手机形变产生的，不是同一个力，故C错误；弹力的产生是由于施力物体发生了弹性形变，所以手机对挡板的压力是因为手机发生了形变，故D正确。 11.(多选)下列图中各物体均处于静止状态。图中画出了小球A所受弹力的情况，其中不正确的是(　　) 答案　ABD 解析　A选项中，A球受重力和弹力，根据平衡条件，杆对A球的力应竖直向上，故A错误；B选项中，FT2应为零，该绳没有发生形变，否则A球不能平衡，故B错误；C选项中，A球受重力、下面球的弹力和墙壁的支持力，下面球的弹力垂直于两球接触占的公切面(即在两球心的连线上)，指出A球，墙壁的支持力过接触点垂直于接触面，故C正确；D选项中，A球所受大半圆对它的支持力FN2的方向应垂直于过接触点的公切面，指向大半圆圆心，故D错误。 [8分] 12.(2024·南通市高一检测)如图所示，在水杯中将一颗实心铁球从图中位置释放直到触碰杯底，则杯中水的重心位置(　　) A.一直降低 B.一直升高 C.先降低再升高 D.先升高再降低 答案　B 解析　在实心铁球下降过程中，可以认为有一个等大的水球在上升，所以杯中水的重心位置在一直升高，故选B。 学科网（北京）股份有限公司 $