第20天 弹力-【重难点手册·预备新高一】2026-2027学年初升高物理衔接

001 第 20 天 弹力 衔接对照 初中知识解读 Vs 高中知识解读 形变：物体形状或体积的改变；弹性 形变：初中定性 形变：拓展微小形变（需用仪器观察）； 形变（撤去外力能恢复原状） 认识，高中拓展 分弹性形变、塑性形变 弹力：发生弹性形变的物体，要恢复 微小形变与形 弹力：用假设法判断弹力有无；方向： 原状，对接触物体产生的力 变分类 细化面与面、点与面、点与点、轻绳、轻弹 产生条件：两物体直接接触、发生弹 弹力：初中基础 簧、轻杆的弹力方向 性形变 判断，高中深化 胡克定律：定量公式F=x、△F= 弹力本质与计算 △x;劲度系数k由弹簧本身决定；弹簧 串、并联规律 I 任务一 探学新知 知识点1 弹力 初高衔接 1.形变 力是产生形变的原国 初中仅区分弹性形变与塑性形变，高中新增微 物体在力的作用下形状或体积会发生改 小形变概念与观察方法；初中只要求知道弹力的存 变，这种变化叫形变 在、方向；高中要求严格判断弹力有无，明确施力物 2.弹力的定义 体与受力物体，为学习受力分析打基础。 发生形变的物体，由于要恢复原状，对与它 知识点2弹力的方向 接触的物体会产生力的作用，这种力叫作弹力. 弹力的方向总是与施力物体恢复原状的 3.弹力的产生条件 方向相同，与施力物体形变方向相反， (1)两物体相互接触.(2)有弹性形变， 归纳结/ 常见弹力方向的判定 F腐 1.压力/支持力：垂直于接触面，指向被压被 易错警示 支持物体」 面与面接触：垂直于接触面，指向被压/被支持 关于弹力的易错点 物体，点与面接触：过接触点垂直于接触面的切面. 1.弹力是接触力，不接触的物体之间一定没有 2.轻绳/轻弹簧的拉力。 弹力. 轻绳：沿绳指向绳收缩的方向 2.接触不一定有弹力，必须同时发生弹性形变. 轻弹簧：沿弹簧轴线，指向恢复原长的方向. 3.微小形变也能产生弹力，如桌面对书的支 3.轻杆的弹力：可沿杆，也可不沿杆（需结合运 持力 动状态判断) 73 重难点手珊预备新高一物理 弹力的方向 图示 续表 雪 F 弹力的方向 图示 垂直于接触面，指向受力物体 轻弹 触 点与 过接触点垂直于接触面的切 簧 指向弹簧恢复形变的方向 面，指向受力物体 LSSSC9900C ↑F 点与点 垂直于接触点的切面，指向 可沿杆 受力物体 轻杆 轻绳 沿绳子指向绳子收缩的方向 可不沿杆（常根据二力平衡 F (同一根轻绳上拉力相等) 知识判断) 知识点3 探究弹簧弹力与形变量的关系 1.实验原理与过程 (1)探究弹簧弹力的大小与伸长量的关系 实验目的 (2)了解弹簧测力计的工作原理 实验器材 铁架台、带挂钩的弹簧、钩码、刻度尺 (1)弹簧弹力的大小F:将已知质量的钩码悬挂于弹簧挂钩上，由二力平 衡可知，弹簧对钩码的弹力大小等于钩码所受重力的大小，即F 实验原理 mg.可通过改变悬挂的钩码个数来改变弹簧弹力的大小 与设计 (2)弹簧的伸长量x:测出弹簧未挂钩码时的长度（弹簧原长1。）及挂钩码 后的长度1，可得出挂不同数量钩码情况下弹簧的伸长量x=1一1。 (3)分析弹簧弹力的大小与弹簧伸长量的关系 (1)按照装置图安装各实验器材 实验 (2)用刻度尺测量弹簧原长1。 步骤 (3)在弹簧挂钩上依次挂不同数量的钩码，并分别记下实验所挂钩码 验过程 的总质量m及弹簧长度1 数据 (1)记录数据：将数据及计算结果填入设计的表格中 分析 (2)作图像：如图所示，作出弹簧弹力F的大小随伸长 量x变化的图像 (1)弹簧的弹力随伸长量的增大而增大 实验结论 (2)在误差允许范围内，弹簧的弹力大小与伸长量成正比 2.实验误差分析与注意事项 系统误差产生原因及减小方法 弹簧自身重 尽量选用质量较轻的弹簧 实验误差 力的影响 (1)在弹簧竖直悬挂且处于平衡状态时测量 测量弹簧长度时引起的误差 偶然误差产生原因 (2)多测几次求平均值 及减小方法 (1)坐标轴选取合适的标度 作图时引起的误差 (2)描点画线时一定要让尽量多的点落在图线上，不在 图线上的点要均匀分布在图线的两侧 (1)所挂钩码总重不要太大，以免弹簧被过度拉伸不能恢复原状 注 事项 (2)每次增加钩码的质量尽量大些，使描的点尽可能稀一些，作图线就更精确 (3)测弹簧长度时，一定要在弹簧竖直悬挂且处于平衡状态时测量，以免增大误差 (4)记录数据时要注意弹力大小与弹簧伸长量的对应关系及单位 74 第20天弹力 知识点4胡克定律 4.劲度系数 k的大小及映弹簧的“硬”与“软” 1.弹性形变 由胡克定律可知，劲度系数=二，k与F 物体在发生形变后，如果撤去作用力能够 和x无关，由弹簧本身决定，与弹簧的材料、长 恢复原状，这种形变叫作弹性形变 度、粗细、匝数等因素有关 2.弹性限度 如果形变过大，超过一定的限度，撤去作 名师点拨业 用力后物体不能完全恢复原来的形状，这个限 1.根据胡克定律可作出弹力F与形变量x的 度叫作弹性限度。 关系图像，是一条通过坐标原，点的倾斜直线，其斜 3.胡克定律 丰（但-智）反晚了劲度系数长的大小，故可得出 弹簧发生弹性形变时，弹力的大小F跟弹 △F=k△x. 簧伸长（或缩短）的长度x成正比，即F=,x 2.其他的弹性体如橡皮条等，也可应用胡克定 其中，F为弹簧弹力；x为弹簧的形变量，是形 律得到其产生的弹力大小， 不是弹簧的总长度 3.物理实验中常使用的弹簧测力计的制作原 变后弹簧长度与原长的差值，x=1一lo.k为 理就是胡克定律， 劲度系数，单位是牛顿每米，符号是N/m 8 四 任务二 精研典例 题型1 弹力的概念理解 C.轻弹簧的弹力方向沿弹簧轴线指向恢 例]（多选）下列关于弹力的说法正确的 复原长的方向 是( D.点面接触的弹力方向平行于接触面 解析支持力垂直于接触面，不一定竖直向上，A A.相互接触的物体间一定存在弹力 错误；轻绳拉力沿绳收缩方向，B错误；轻弹簧弹力指 B.弹力的施力物体一定发生了弹性形变 向恢复原长，C正确；点面接触弹力垂直于接触面，D C.压力、支持力、拉力都属于弹力 错误 D.微小形变不能产生弹力 答案C 解析接触且发生弹性形变才有弹力，A错误； 题型3弹力作图 弹力由施力物体发生弹性形变产生，B正确；压力、支 例3画出各图中A物体所受弹力的示意图， 持力、拉力本质上都是弹力，C正确；微小形变也能产 生弹力，D错误， 7777777777 答案BC 题型2 弹力的方向判断 例2下列关于弹力方向的说法正确的是 O为球心，C为重心 ) 解析A物体所受弹力的示意图如图所示」 A.支持力的方向总是竖直向上 B.轻绳的拉力方向总是沿绳指向绳伸长 的方向 75 重难点手册预备新高一 物理 F WWWW O为球心，C为重心 题型4胡克定律的理解与应用 解析开始时未用水平力拉弹簧力，弹簧q处于 例4如图，三个木块a、b、c和两个劲度系 压缩状态，受到的压力等于b木块的重力，由胡克定 数均为500N/m的相同轻弹簧p、g用细线连 接，其中a、b、c的质量均为1kg,a放在光滑 律可得弹簧压缩的长度为z1-,当木块c刚好离 水平桌面上.开始时，p弹簧处于原长，a、b间 开水平地面时，弹簧q处于伸长状态，受到的拉力等 绳子松弛，木块都处于静止状态.现用水平力 于木块c的重力，根据胡克定律可得弹簧伸长的长度 缓慢地向左拉力弹簧的左端，直到c木块刚好 x2=m,此时弹簧力处于伸长状态，受到的拉力等于 离开水平地面为止.该过程中力弹簧的左端向 左移动的距离是（轻弹簧和细线的质量均忽略 b、c的总重力，则弹簧伸长的长度为x?= 2mg,根据 不计，取g=10m/s2)( ) 几何关系可得该过程弹簧的左端向左移动的距离为 A.5 cm B.8 cm x=x1十x2十x3,联立解得x=8cm. C.10 cm D.12 cm 答案B 任务三 自主测评 A基础练 A跳板发生形变，运动员的脚没有发生形变 B.运动员受到的支持力是跳板发生形变而 1.某运动员以如图所示的姿势蹲在水平地面 产生的 上，则该运动员( C.跳板受到的压力是跳板发生形变而产生的 A.受到水平向前的摩擦力 D.跳板给运动员的弹力方向始终竖直向上 B.受到水平向后的摩擦力 3.(多选)下列各图中力的方向描述正确的是 C.受到竖直向上的支持力 D.所受支持力由脚底形变产生 2.2024年8月10日巴黎奥运会上，随着曹缘 最后一跳笔直入水，中国跳水“梦之队”创造 了包揽奥运8金的历史性成绩。如图为跳水 三米板项目的图示，下列说法正确的是 (). A.图甲中，由于书发生形变，对桌面产生向 上的弹力F2 B.图乙中，篮球与地面作用时，地面对篮球 的弹力如图乙中1所示 76 第20天弹力 C.图丙中，碗对筷子的弹力沿筷子斜向上， 如图中箭头所示 77777777777 水平面 D.图丁中，绳的拉力沿着绳而指向绳收缩的 甲 方向 4.如图所示，图中的物体A、B均处于静止状 态，下列说法正确的是( 7777777777777 丙 A.图甲中，光滑小球和斜面之间可能有弹力 B A A y 777777777777777777777 作用 甲 B.图乙中，小球静止在光滑的三角槽中，三 角槽底面水平，倾斜面对小球无弹力 A B C.图丙中，小球随车厢（底部光滑）一起向右 7777777777777777777777 7777777777777777777777元 丙 做匀速直线运动，则车厢左壁对小球有 A.图甲中水平地面是光滑的，A与B间存 弹力 在弹力 D.图丁中，小球被两轻绳悬挂而静止，一轻 摇 B.图乙中两斜面与水平地面的夹角分别为 绳处于竖直方向，倾斜轻绳对小球有拉力 α、B,A对两斜面均有压力的作用 作用 C.图丙中A不会受到斜面B对它的支持力 7.(多选)下列情境中关于球所受弹力的描述 的作用 正确的是( D.图丁中A受到斜面B对它的支持力的 az222424 作用 5.(多选)如图所示为一轻质弹簧的长度L和 弹力F的关系图线，根据图线可以确定 （). 20 10 的 A.图甲，反弹出去的排球在空中运动时，受 0 i01520L/cm 到沿运动方向的弹力 A.弹簧的原长为10cm B.图乙，小球静止，其中a绳处于竖直方向， B.弹簧的劲度系数为200N/m 则b绳对小球无拉力 C.弹簧伸长15cm时弹力大小为10N C.图丙，小球随车厢（底部光滑）一起向右做 D.弹簧伸长15cm时弹力大小为30N 匀速直线运动，车厢左壁对小球无弹力 B能力练 D.图丁，静止在杆顶端的铁球受到沿杆向上 6.下列对物体的受力情况描述正确的是 的弹力 () 8.某同学制作了一个“竖直加速度测量仪”，可 重难点手册预备新高一 物理 以用来测量电梯竖直上下运行时的 (结果保留两位有效数字). 加速度，其构造如图甲所示.将弹簧 (2)该“竖直加速度测量仪”可较准确测量的竖直 竖直自由悬挂时，指示针指示的刻度 向上的加速度的最大值为 m/s2 尺刻度为6.50cm;在弹簧下端悬挂一质量 (结果保留三位有效数字) 为0.2kg的钩码，当钩码静止时指示针指 (3)在实际测量过程中，指示针会随钩码上 示的刻度尺刻度如图甲所示.已知该装置中 下振动，为了能让指示针尽快稳定下来， 使用的弹簧在从原长到拉伸4.50cm范围 该同学将钩码换成与钩码质量相同的强 内能较好地满足胡克定律，重力加速度g= 磁铁，并在强磁铁正下方放置一铝块，如 9.8m/s2. 图乙所示.与不加铝块相比，此种情况下 测得的加速度值 (填“偏大”、 4 “偏小”或“不变”) 钩码 强磁铁 (4)弹簧下端悬挂钩码的质量越大，该测量 仪可较准确测量的竖直向上的加速度的 甲 最大值 (填“越大”、“越小”或 (1)该弹簧的劲度系数k= N/m “不变”). 78平均速度可得，打下第16个点时，重物下落的速度v= 11.70×10-2 2×0.02 m/s≈2.93m/s.根据运动学公式2 2 2.932 2g6,代人数据解得g一2六。2X4.8X10m/≈ 9.78m/s2. 13.(1)根据匀变速直线运动规律，汽车匀速行驶时的速 度为v=at=12m/s. (2)汽车刹车，加速度大小为3m/s2,则速度减至0所 需时间为：号。=4 即刹车至停止用时4s,小于25s,可知汽车25s末的 速度大小为0. 1 14(1)由速度公式有s=4十2a2, 解得a=4m/s2 (2)由速度公式有=vo十at,解得v=22m/s. (3)最后2s内平均速度与4s末的瞬时速度相等，即 v=vo+at',解得v'=18m/s 15.(1)设苹果树树冠部分的高度为h1,则有 h1=7gi,h1+1.6m=2g6十0.2s2, 解得t1=0.7s,h1=2.45m. (2)苹果下落到地面的时间为t=t1十0.2s=0.9s. (3)苹果落地时的速度为o=g(t1十0.2s)=9m/s. 第19天重力力的图示 基础练 1.A【解析】物体受到的重力是由于地球的吸引而产生 的，是万有引力的一个分力，而万有引力与运动状态无 关，与其他力无关，故A正确；重力的方向总是竖直向 下的，在不同的位置方向不一定相同，故B错误；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，所以重心是等效出来的，与其他部分没有区 别，故C错误；重力等于质量与重力加速度的乘积，在 不同的地方，质量不变，但重力加速度有可能会变化， 两极的重力加速度最大，赤道最小，所以在地球的不同 地方，物体的重力有可能变化，故D错误 2.C【解析】飞行器的质量是不变的，在月球表面仍为 600kg,而在月球上的重力为G月=mg月=6mg= 980N,故选C 3.C【解析】重心是物体各部分所受重力的等效作用点， 16 并不是其他部分不受重力，A错误；重力方向竖直向 下，当放在斜面上也是竖直向下，B错误；根据力的图 示可得铁球重力的大小为50N,C正确；力的图示中标 度是任意的，D错误 4.C【解析墙对A的作用力和桌沿C对A的作用力都 过球心，重心不一定在球心，故A、B、D错误；重心是重 力的等效作用点，所以重力一定过A的重心，故C正确. 5.C【解析】瓶所受的重力是地球对瓶子的万有引力的 一个分力，并不是瓶对支架的压力，故A错误；随着装 入瓶中的水的增加，瓶的重心位置先降低再逐渐升高， 故B错误；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C正确；装水后的尖底瓶，其重 心位置与装入水的多少有关，不一定在瓶身上，也有可 能在瓶子内部某处，故D错误 能力练 6.B【解析】金属丝的重心是组成金属丝的各质点所受 的重力的合力作用点，形状规则的均匀物体，其重心在 几何中心，因此可以分段分析金属丝的受力.以金属丝 的中心O点为对称中心，选C点与A点对称，D点与 B点对称.将AB段对折成AB'后，AC段金属丝仍是 以O点为对称中心，则AC段的重心仍在O点，CD段 和AB'段的重心都在其中点.由于CD段与AB段的合 力作用点在O点，则CD段与AB'的合力作用点必在 O点左侧，B正确！ 第20天弹力 基础练 1.C【解析】运动员以题图所示的姿势蹲在水平地面上， 运动员在水平方向无运动的趋势，则地面对人无摩擦 力，选项A、B错误；运动员竖直方向受力平衡，受到地 面竖直向上的支持力和竖直向下的重力，选项C正确； 人所受支持力由地面的形变产生，选项D错误 2.B【解析】跳板发生形变，运动员的脚也发生形变，故 A错误：运动员受到的支持力是跳板发生形变而产生 的，故B正确；跳板受到的压力是脚发生形变而产生 的，故C错误；跳板给运动员的弹力方向垂直跳板向 上，并不是始终竖直向上，故D错误 3.BD【解析】题图甲中，由于书的形变，对桌面产生向下 的弹力F1,选项A错误；题图乙中，篮球与地面作用 时，地面对篮球的弹力垂直接触面竖直向上，如题图中 1所示，选项B正确；题图丙中，碗对筷子的弹力应该 垂直于接触点的切线指向碗所在圆的圆心，选项C错 误；题图丁中，绳的拉力沿着绳指向绳收缩的方向，选 项D正确. 4.B【解析】题图甲中对B进行受力分析，B受重力和 地面支持力的作用，竖直方向二力平衡，B静止，水平 方向不可能再受到A对B的弹力作用，A错误；题图 乙中若除去左侧的斜面，或去掉右侧的斜面，A不能保 持静止，所以A对两斜面均有压力的作用，B正确；题 图丙中绳子对A的拉力斜向右上，若将斜面B移走， A不能保持静止，故A受到斜面B对它的弹力作用，C 错误；题图丁中绳子处于竖直状态，若A与斜面B间 有弹力，绳子不能保持竖直状态，故A不受斜面B的 弹力作用，D错误 5.ABD【解析】当弹力为0时，弹簧处于原长，则原长为 10cm,故A正确；当弹簧的长度为5cm时，弹力为10N, 此时弹簧压缩量x=10cm一5cm=5cm=0.05m,根 10 据胡克定律F=kx得k=0.O5NWm=200N/m,故B 正确；当弹簧伸长量x'=15cm=0.15m时，根据胡 克定律得F=kx=200×0.15N=30N,故C错误，D 正确。 能力练 6.B【解析】由平衡条件可知，小球只受到重力和水平面 的支持力，光滑小球和斜面之间没有弹力作用，故A错 误；由平衡条件可知，小球只受到重力和三角槽底面的 支持力，倾斜面对小球无弹力，故B正确；小球随车厢 (底部光滑)一起向右做匀速直线运动，小球只受重力 和支持力，则车厢左壁对小球没有弹力，故C错误；由 平衡条件可知，小球只受到重力和竖直绳的拉力，倾斜 轻绳对小球没有拉力作用，故D错误， 7.BC【解析】反弹出去的排球在空中运动时，只受到重 力作用，不受沿运动方向的弹力作用，故A错误；小球 被a、b两轻绳悬挂而静止，其中a绳处于竖直方向，则 小球的重力和a绳的拉力平衡，故b绳对小球一定没 有拉力，故B正确；小球随车厢（底部光滑）一起向右做 匀速直线运动，速度不变，则水平方向不受力的作用， 车厢左壁对小球无弹力，故C正确；静止在杆顶端的铁 球，由平衡条件可知，受到竖直向上的弹力，故D错误 8.(1)98(2)12.3(3)不变(4)越小 【解析】(1)由题图可知刻度尺的读数为x1=4.50cm, 根据胡克定律 hAF mg 0.2×9.8 △x2-z(6.50-4.50)X10NWm=98N/m (2)当弹簧的伸长量最大时，测得的加速度为最大，根 据牛顿第二定律F一mg=ma其中F=k△cmx,联立 并代入数据解得a=12.3m/s2. (3)当磁铁上下振动时，由于电磁感应现象，铝块和铁 块之间会有作用力，当测加速度时磁铁处于稳定状态， 磁铁和铝块之间没有作用力，所以对实验结果没有 影响， (4)弹簧下端悬挂钩码的质量越大，根据牛顿第二定律 F一mg=ma,其中F=k△xmx可知，钩码质量越大， 测得的最大加速度就越小. 第21天摩擦力 基甜练 1.A【解析】白纸相对于水平桌面向右运动，受到水平桌 面的滑动摩擦力方向水平向左，而桌面相对白纸向左 运动，故桌面受到白纸的滑动摩擦力方向水平向右，故 A正确，D错误：课本相对于白纸水平向左运动，受到 白纸的摩擦力方向水平向右，故B错误；课本受到白纸 的支持力是因为白纸发生了弹性形变，故C错误。 2.C【解析】滑动摩擦力总是阻碍物体间的相对运动，与 物体间的相对运动方向相反，滑动摩擦力可以与物体 运动方向相同，充当物体运动的动力，如将物体轻放在 运动的传送带上，物体在传送带的滑动摩擦力作用下 随传送带运动，A、B错误，C正确；静止的物体也可能 受滑动摩擦力的作用，如物体沿粗糙静止的斜面体下 滑时，静止的斜面体就会受到滑动摩擦力的作用，D 错误 3.B【解析】碟刹器与碟刹片相对运动，碟刹器受到的是 滑动摩擦力，故A错误；根据∫=FN可知，碟刹器与 碟刹片之间的滑动摩擦力与动摩擦因数：以及碟刹器 与碟刹片的正压力F、有关，与碟刹器与碟刹片的正对 面积无关，增大碟刹器与碟刹片的正压力可以增大摩 擦力，故C错误，B正确；根据滑动摩擦力方向与相对 运动方向相反可知，碟刹器上受到的摩擦力方向与其 相对碟刹片的运动方向相反，故D错误 4.C【解析】木块在竖直方向上平衡，则有N=G,则木 块所受的摩擦力为f=N=G.又因为物块不是做匀 速运动，所以f与F不相等，C正确，A、B、D错误， 5.C【解析】对磁钉分析可知，磁钉没有相对彩纸的运动 趋势，不受摩擦力，A、B错误.对整体分析可知，整体有 向右的运动趋势，故白板受到地面向左的摩擦力，D错 误，C正确. 17