第2章 第1课时 重力 弹力(教用Word)-【精微方案】2027年高考一轮总复习讲义·物理

该高中物理讲义围绕重力和弹力高考核心考点，以概念理解（重力产生与重心确定、弹力条件与方向）为基础，通过四类弹力模型（轻绳、杆、弹簧、物体间）构建知识体系。教学流程涵盖考点梳理、方法指导（如弹力判断的条件法与状态法）、真题训练，帮助学生系统突破难点。 资料突出模型建构与科学推理，如通过对比表格明晰轻绳、杆等模型的弹力特点，结合弹簧压缩与拉伸双情境分析培养科学思维。设置分层练习与即时反馈，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。

第1课时　重力　弹力 [复习目标] 1．理解重力和重心的概念。　2.知道弹力产生的条件，能够判断弹力的方向。 3．能够分析弹力的“四种模型”问题。 一、重力 1．产生：由于地球的吸引而使物体受到的力。 2．大小：G＝mg，与物体的运动状态无关，与物体所在的纬度、高度有关。 3．方向：竖直向下。 4．重心 (1)定义：一个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)重心的确定：质量分布均匀、形状规则物体的重心在其几何中心上；形状不规则或质量分布不均匀的薄板，重心可用悬挂法确定。 1．(1)在地面某处，物体所受的重力大小与其质量成正比。(　　) (2)重力的方向总是垂直向下的。(　　) (3)重心是物体上最重的部分。(　　) (4)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。(　　) 提示：(1)√　(2)×　(3)×　(4)√ 二、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，这种力叫作弹力。 2．产生条件 (1)两物体相互接触； (2)接触面发生弹性形变。 3．方向：与施力物体恢复形变的方向相同(选填“相同”或“相反”)。 4．胡克定律 (1)内容：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。 (2)表达式：F＝kx。k是弹簧的劲度系数，由弹簧自身的性质决定，单位是牛顿每米，符号是N/m。 x是弹簧长度的形变量，不是弹簧形变以后的长度。 2．(1)弹力的施力物体是发生形变的物体。(　　) (2)只要物体发生形变就会产生弹力作用。(　　) (3)物体所受弹力的方向与施力物体形变方向相反。(　　) (4)轻绳产生的弹力方向一定沿着绳收缩的方向。(　　) (5)轻杆产生的弹力方向一定沿着杆的方向。(　　) 提示：(1)√　(2)×　(3)√　(4)√　(5)× 考点一　重力和重心 如图所示，公园里有一仿制我国古代三棱欹器的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 [解析]　由于水桶可以绕水平轴转动，因此一段时间后，当水桶水变多导致重心升高到一定程度时，就会造成水桶翻转，D正确，A、B、C错误。 [答案]　D 下列关于重力的说法正确的是(　　) A．物体只有静止时才受重力作用 B．重力的方向总是指向地心 C．地面上的同一物体在赤道上所受重力最小 D．物体挂在弹簧测力计下，弹簧测力计的示数一定等于物体所受的重力 [答案]　C 考点二　弹力有无及方向 1．常见的几种接触面间的弹力方向 2．弹力有无的判断方法 (1)条件法：根据弹力产生的两个条件——两物体接触和接触面发生弹性形变(或两物体间发生挤压)直接判断。 (2)状态法：根据物体的运动状态，由平衡条件或牛顿第二定律判断物体的受力情况。假设两个物体间弹力不存在，看物体能否保持原有的状态，若运动状态不变，则此处不存在弹力；若运动状态改变，则此处一定有弹力。 足球运动是目前全球体育界最具影响力的项目之一，深受青少年喜爱。如图所示为四种与足球有关的情景。下列说法正确的是(　　) A．甲图中，静止在草地上的足球受到的弹力是由于足球发生了形变 B．乙图中，足球被踢出后在飞行过程中受到重力和运动员对它弹力的作用 C．丙图中，足球入网时球网绳子中的弹力都沿绳子指向绳子收缩的方向 D．丁图中，运动员用头顶球时头部受到的弹力是由于头部发生了形变 [解析]　题图甲中，静止在草地上的足球受到的弹力是由于草地发生了形变，故A错误；题图乙中，足球被踢出后在飞行过程中不受运动员对它的弹力作用，故B错误；题图丙中，足球入网时球网绳子中的弹力都沿绳子指向绳子收缩的方向，故C正确；题图丁中，运动员用头顶球时头部受到的弹力是由于足球发生了形变，故D错误。 [答案]　C 画出下图中物体A受力的示意图(各接触面均光滑)。 [解析]　(1)弹力方向垂直于接触面。 (2)杆的弹力的方向可以不沿杆，由于必须平衡重力，所以杆的弹力方向竖直向上。 (3)绳子的拉力必须沿绳，若斜面对物体A有支持力，物体受力不平衡，则支持力不存在。 (4)加速度方向水平向右，所以合外力方向水平向右且等于重力，所以杆在水平方向和竖直方向的分力都 等于重力，则杆的力斜向右上方与水平面的夹角为45°。 (5)绳子的拉力必须沿绳。 [答案]　图见解析 考点三　弹力分析的“四类模型” 1．轻绳、轻杆、弹性绳和轻弹簧的比较 项目 轻绳 轻杆 弹性绳 轻弹簧 质量大小 0 0 0 0 受外力作用时形变的种类 拉伸 形变 拉伸形变、压缩形变、弯曲形变 拉伸 形变 拉伸形变、压缩形变 受外力作用时形变量大小 微小，可忽略 微小，可忽略 较大，不可忽略 较大，不可忽略 弹力方向 沿着绳，指向绳收缩的方向 既能沿着杆，也可以跟杆成任意角度 沿着绳，指向绳收缩的方向 沿着弹簧，指向弹簧恢复原长的方向 弹力大小变化情况 可以突变 可以突变 不能突变 不能突变 2.计算弹力大小的三种方法 (1)根据胡克定律进行求解。 (2)根据力的平衡条件进行求解。 (3)根据牛顿第二定律进行求解。 模型1　物体与物体间的弹力 如图所示，水平地面上有一个由四块完全相同的石块所组成的拱形建筑，其截面为半圆环，石块的质量均为m。若石块接触面之间的摩擦忽略不计，则P、Q两石块之间的弹力为(　　) A．mg B．2mg C．mg D． [解析]　对石块P受力分析如图，由几何关系知θ＝＝45°，根据平衡条件得，Q对P的作用力N2＝＝mg，A正确，B、C、D错误。 [答案]　A 模型2　绳的弹力 如图所示，水平直杆OP右端固定于竖直墙上的O点，长为L＝2 m的轻绳一端固定于直杆P点，另一端固定于墙上O点正下方的Q点，OP长为d＝1.2 m，重为8 N的钩码用质量不计的光滑挂钩挂在轻绳上且处于静止状态，则轻绳的弹力大小为(　　) A．10 N B．8 N C．6 N D．5 N [解析]　 设挂钩所在处为N点，延长PN交墙于M点，如图所示，同一条绳子拉力相等，根据对称性可知两边的绳子与竖直方向的夹角相等，设为α，则根据几何关系可知∠NQM＝∠NMQ＝α，故NQ＝MN，即PM等于绳长；根据几何关系可得sin α＝＝＝0.6，则cos α＝0.8，根据平衡条件可得2FTcos α＝G，解得FT＝5 N，故D正确。 [答案]　D 模型3　弹簧的弹力 如图所示，A物块用轻绳与天花板连接，A、B两个物块所受的重力分别是GA＝3 N，GB＝4 N，弹簧所受的重力不计，整个装置沿竖直方向处于静止状态，这时弹簧的弹力F＝2 N，则天花板受到的拉力和地板受到的压力有可能是(　　) A．3 N和4 N B．5 N和6 N C．1 N和2 N D．5 N和2 N [解析]　 弹簧可能处于压缩状态，也可能处于拉伸状态。设绳子的拉力为TA，地板的支持力为FN，弹簧的弹力为F。分情况讨论：(1)当弹簧处于压缩状态时，A、B受力图如图所示，对物体A：F＋TA＝GA，对物体B：FN＝F＋GB，代入数据，解得TA＝1 N，FN＝6 N。(2)当弹簧处于拉伸状态时，图中的F分别反向。对物体A：GA＋F＝TA，对物体B：F＋FN＝GB，计算可得TA＝5 N，FN＝2 N，故D正确，A、B、C错误。 [答案]　D (2026·河北保定市模拟)如图所示的弹簧拉力器(不计重力)并列装有5根相同的弹簧。一成年人使用该拉力器时，双臂平展，左右伸直，每只手对拉力器施加的拉力大小均为800 N，每根弹簧长度均为160 cm；另一小学生，使用该拉力器时，卸下4根弹簧，双臂平展，左右伸直时弹簧长度为120 cm。若每根弹簧的原长均为80 cm，所有弹簧均在弹性限度内，则此时小学生每只手对拉力器施加的拉力大小为(　　) A．80 N B．100 N C．160 N D．320 N [解析]　设每根弹簧劲度系数为k，则有800 N＝5×kΔx＝5×k(1.6 m－0.8 m)，卸下4根弹簧后则有F＝k(1.2 m－0.8 m)，联立解得小学生每只手对拉力器施加的拉力大小F＝80 N。 [答案]　A 　 弹簧类弹力的计算要点是弹簧形变量的确定，思维过程为： (1)首先确定弹簧是拉伸状态还是压缩状态。 (2)确定弹簧处于原长时端点的位置。 (3)从弹簧端点的实际位置与弹簧处于原长时端点的位置对比判断弹簧的形变形式和形变量x，并由形变形式判断弹力的方向。 模型4　杆的弹力 (2026·云南曲靖市统考)如图所示，顶端粘接着小球的直杆固定在小车上，小车在水平方向上从静止开始以加速度a向右运动的过程中，关于杆对小球作用力的方向，下列判断可能正确的是(　　) A．沿着OA方向 B．沿着OB方向 C．沿着OC方向 D．沿着OD方向 [解析]　若弹力沿OA方向，小球和小车具有共同的加速度，小球受到重力和弹力的合力不可能沿水平方向向右，因此小车不可能向右加速运动，A错误；若弹力沿OB方向，水平方向受合力为零，则加速度为零，则小车做匀速直线运动或者静止，不可能向右加速运动，B错误；若弹力沿OC方向，小球受到重力和弹力的合力可能沿水平方向向右，小车可能向右加速运动，C正确；若弹力沿OD方向，小球受到重力和弹力的合力不可能沿水平方向向右，小车不可能向右加速运动，D错误。 [答案]　C 如图所示，与竖直墙壁成53°角的轻杆一端斜插入墙中并固定，另一端固定一个质量为m的小球，水平轻质弹簧处于压缩状态，弹力大小为mg(g表示重力加速度)，则轻杆对小球的弹力大小为(　　) A．mg B．mg C．mg D．mg [解析]　 小球处于静止状态，其所受合力为零，对小球受力分析，如图所示，由图中几何关系可得F＝＝mg，D正确。 [答案]　D 　 (1)杆的弹力与绳的弹力不同，绳的弹力始终沿绳指向绳收缩的方向，但杆的弹力方向不一定沿杆的方向。 (2)杆的弹力大小和方向的判断要根据物体的运动状态来确定，可以理解为“按需提供”，即为了维持物体的状态，由受力平衡或牛顿运动定律求解得到所需弹力的大小和方向，杆就会根据需要提供相应大小和方向的弹力。 学科网（北京）股份有限公司 $