第04讲 重力 弹力（复习课件）（全国通用）2027年高考物理一轮复习讲练测

该高中物理高考复习课件聚焦“重力 弹力”专题，依据高考评价体系梳理了力的概念、重力、弹力三大核心考点，通过2024-2026年真题统计明确弹力为高频考点（如2026山东、湖北卷），归纳出受力分析、弹力方向判断、胡克定律计算等常考题型，体现备考针对性。 课件亮点在于“热点情境+真题溯源+思维建模”，如以2026年海上风电机组吊装为情境设计原创题，结合2025山东高考正四面体弹簧真题，通过模型建构和科学推理培养科学思维素养。针对弹力计算归纳公式法、平衡法等突破方法，设易错点警示，助力学生掌握答题技巧，教师可精准指导复习。

专题01 第04讲 重力 弹力 版权所有：徐圣钦 QQ:894665727 2027年高考一轮复习讲练测 物理 高考复习 全国通用 热点引入·原创命题 目录 目录总览 路径指引 命题透视·考情前瞻 思维建模·脉络梳理 考点精讲·靶向突破 真题溯源·考向感知 对标素养要求，研判命题趋势 搭建知识框架，构建系统思维 拆解核心考点，归纳解题范式 溯源真题逻辑，感知高考考向 考点一 力的概念 重力 考点二 对重心的理解 考向破译 考向1 力的概念 力示意图及图示 考向2 重力与重心的理解重 【思维建模】对重心的理解 知识解构 知识点1 弹力的基本概念及性质 知识点2 弹力的基本概念及性质 知识点3 弹力的方向 知识点4 轻绳、轻杆、弹性绳和轻弹簧的比较 考向破译 考向1 弹力有无及方向的判断重 考向2 弹力的大小计算重 【思维建模】计算弹力大小的三种方法 考向3 轻绳、轻杆、弹性绳和轻弹簧的比较 知识解构 知识点1 力的概念 知识点2 力的表示 知识点3 重力 热点AI命题，应用唤醒知识 易错 辨析 易错 辨析 命题透视·考情前瞻 ——对标素养，研判高考命题趋势 01 命题透视·考情前瞻 核心考点 考频 2026 2025 2024 力的概念 重力 中频 ———— 2025•广西 2024·浙江 弹力 高频 2026•山东、2026•湖北、2026·四川 2025•全国卷、2025·浙江、2025·黑吉辽蒙卷 2024•广东 对标素养，研判高考命题趋势 版权所有：徐圣钦 QQ:894665727 命题透视·考情前瞻 对标素养，研判高考命题趋势 考情分析 题型与考向：本讲内容为高中物理力学的基础，属于必考内容，贯穿整个高中物理的学习，命题趋势呈现以下特征：①基础性强，这部分内容很少会单独以一道大题的形式出现，但它是解决几乎所有力学问题的基础，常作为综合问题的前提。单纯的考查重力方向、弹力产生条件的题目已比较少见。命题趋势是将重力、弹力隐藏在复杂的运动模型或受力情境中，要求学生能够准确进行受力分析，判断弹力的有无、大小和方向，特别是对“弹簧弹力突变”、“轻绳拉力突变”、“轻杆弹力方向”等难点问题的考查。 命题透视·考情前瞻 对标素养，研判高考命题趋势 考情分析 情境与立意： 1. 经典物理模型与受力分析：斜面、弹簧、轻绳、轻杆、滑轮、圆弧轨道、粗糙平面等 2. 体育运动与人体：蹦极、跳高、撑杆跳、吊环、举重、滑雪 3. 生产生活与工程：汽车钢板弹簧、起重机、升降机、各种传感器（压力、力传感器） 复习目标 1.掌握重力的大小、方向及重心的概念。 2.掌握弹力的有无、方向的判断及弹力大小的计算方法，理解并掌握胡克定律。 思维建模·脉络梳理 ——搭建知识框架，构建系统思维 02 思维建模·脉络梳理 搭建知识框架，构建系统思维 版权所有：徐圣钦 QQ:894665727 热点引入·原创命题 ——热点原创命题，应用唤醒知识 03 热点引入·原创命题 热点AI命题，应用唤醒知识 【热点情境综合题】阅读下列材料，回答问题。 2026年1月13日，全球首台20兆瓦海上风电机组在福建海域成功完成吊装。该机组总质量约为350吨，其巨型叶片（长147米）与塔筒通过四根对称分布的高强度吊索与起重船连接，吊装过程中，四根吊索与竖直方向夹角均为15°，系统处于静止平衡状态。已知重力加速度 g=10m/s2，忽略吊索质量与空气阻力。 （1）求每根吊索所受拉力的大小； （2）若吊索材料的弹性系数为 k=2.0×107N/m，且吊索原长为50米，求吊索在吊装过程中伸长量； （3）分析若吊索夹角增大至30°，每根吊索拉力如何变化？并说明工程中为何需控制吊索夹角不宜过大。 热点引入·原创命题 热点AI命题，应用唤醒知识 （1）求每根吊索所受拉力的大小； （2）若吊索材料的弹性系数为 k=2.0×107N/m，且吊索原长为50米，求吊索在吊装过程中伸长量； 解析 （1）每根吊索所受拉力大小‌ 风机总重力： G=mg=3.5×105kg×10m/s2=3.5×106N 四根吊索对称分布，每根吊索拉力 TT 的竖直分力之和等于重力： 4Tcos15°=G 查表得cos15°≈0.9659，代入得：T≈9.06×105N ‌答：每根吊索所受拉力约为9.06×105N。‌ ‌（2）吊索伸长量‌ 由胡克定律：F=kx 其中F=T=9.06×105N， k=2.0×107N/m， 代入数据得x=0.0453m=4.53cm 答：吊索伸长量约为 4.53 cm。 热点引入·原创命题 热点AI命题，应用唤醒知识 （3）分析若吊索夹角增大至30°，每根吊索拉力如何变化？并说明工程中为何需控制吊索夹角不宜过大。 解析 （3）夹角增大至30°时拉力变化分析‌ 若夹角增至 θ=30°，则： T′=​≈1.01×106N 对比原拉力 9.06×105N，拉力增大约 ‌11.5%‌。 ‌分析‌： 夹角增大 → 吊索竖直分力减小 → 为平衡重力，每根吊索拉力必须增大； 拉力增大 → 吊索应力增加 → 可能超出材料安全极限，增加断裂风险； 拉力增大 → 起重设备负荷上升 → 对吊车、锚固系统提出更高要求； 工程中通常控制吊索夹角在 ‌15°–25°‌ 之间，兼顾安全性与经济性。 ‌答：拉力增大；工程中需控制夹角不宜过大，以降低吊索张力，保障施工安全。 考点精讲·靶向突破 ——拆解核心考点，归纳解题范式 04 考向破译 知识解构 知识点01 力的概念 01 考点一 力的概念 重力 1.力是___________的作用， 2.力是物体___________和__________的运动状态（即产生加速度）的原因. 3.力是_________. 4.力的性质：力具有物质性、相互性、矢量性、独立性等特征． 物体对物体 易错辨析 发生形变 改变物体 矢量 考向破译 知识解构 知识点02 力的表示 01 考点一 力的概念 重力 1.力的图示：用一条__________来_________________（大小、方向、作用点）。 线段长度表示力的大小；箭头方向表示力的方向；起点(终点)表示力的作用点. 2. 力的示意图：力的示意图：只画出力的____________。 有向线段 易错辨析 表示力的三要素 作用点和方向 考向破译 知识解构 知识点03 重力 01 考点一 力的概念 重力 1.重力的产生：由于_________________而产生的. 2.重力的大小:地球表面 ，离地面高h处 ，其中 3.重力的方向:__________（不一定指向地心）。 4.重心:物体的各部分所受_________________，物体的___________________. 地球对物体的吸引 易错辨析 (1)重力是由于地球的吸引而产生，但不能说重力就是地球的吸引力，重力是万有引力的一个分力. (2)在地球表面附近，可以认为重力近似等于万有引力 易错提醒 竖直向下 重力合力的作用点 重心不一定在物体上 考向破译 知识解构 知识点03 重力 01 考点一 力的概念 重力 易错辨析 (1) 影响重心位置的因素：物体的几何形状、物体的质量分布． (2)不规则薄板形物体重心的确定方法：悬挂法． 得分速记 重心的位置不一定在物体上． 易错提醒 考向破译 易错辨析 01 考点一 力的概念 重力 有的力有施力物体，有的力没有施力物体，例如重力。 ( ) 只要确定了力的大小和方向，这个力就完全确定了。 ( ) 物体所受重力的施力物体是地球。 ( ) 物体的重心一定在物体上。 ( ) 质量均匀分布的物体，其重心位置只跟物体的形状有关。 ( √ ) 重力的方向总是垂直向下。 ( ) 竖直向上抛出的物体，在空中运动时受到的重力比它静止时受到的重力小。 ( ) 同一物体，在月球上受到的重力小于在地球上受到的重力。 ( ) 知识解构 × × √ × √ × × √ 易错辨析 01 知识解构 考向破译 考向1 力的概念 力示意图及图示 【例1】（2026•江苏南京•模拟预测）乒乓球运动蕴含着很多物理规律，如图所示为乒乓球运动员击出的上旋球在空中的运动轨迹。乒乓球落到球桌的瞬间，球桌对球的作用力的示意图可能是（　　） A． B． C． D． C 考点一 力的概念 重力 弹力垂直接触面竖直向上 相对桌面有向左运动的趋势，摩擦力向右 易错辨析 01 考点一 力的概念 重力 知识解构 考向破译 考向2 重力与重心的理解 【例1】（2025•云南曲靖•模拟预测）图1中不倒翁是一种古老的中国儿童玩具，最早记载出现于唐代。其特点是一经触动就摇摆，最后恢复直立状态；图2是利用鸟嘴停在手指上的一种玩具“平衡鸟”，无论把鸟嘴放在哪里（可以放置地上或者是手指上），它都能平衡，如真鸟一样飞翔。下列说法正确的是（    ） A．不倒翁在静止时受到的重力与地面对它的支持力是 一对相互作用力 B．平衡鸟静止时受到3个力 C．不倒翁静止时，不倒翁对地面的压力就是它的重力 D．平衡鸟静止时，鸟的重心在鸟的嘴部 D 是一对平衡力 受到重力与支持力 平衡鸟静止时，平衡鸟受到的重力和支持力是一对平衡力，因此平衡鸟的重心一定在鸟嘴部 易错辨析 01 考点一 力的概念 重力 知识解构 考向破译 考向2 重力与重心的理解 ▶新情境◀【变式训练1•古代科学与学科知识结合】（2025•云南曲靖•模拟预测）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 C g发生变化 重力的方向竖直向下，不一定指向地心 重心是物体各部分所受重力的等效作用点 随着装入瓶中的水增多，瓶的重心先降低后升高 易错辨析 01 考点一 力的概念 重力 知识解构 考向破译 考向2 重力与重心的理解 ▶新情境◀【变式训练2•科技热点与学科知识结合】（2026•河北衡水•二模）如2026年央视春节联欢晚会上，人形机器人与小朋友进行同台集群武术表演，机器人侧空翻、打醉拳、耍兵器、连续踢腿等节目惊艳了春晚舞台。下列说法中正确的是（　　） A．人形机器人表演侧空翻时，其重心位置可能不在机器人上 B．观众在观看人形机器人打醉拳时可以把机器人当成质点 C．人形机器人连续踢腿时速度越大，惯性越大 D．人形机器人在空中表演侧空翻落地前，处于超重状态 A 机器人侧空翻时肢体姿态变化，其重心可能位于肢体围成的空间内） 需要关注其肢体动作和姿态变化，不能忽略形状 惯性的大小只由质量决定，与速度无关 只受重力作用，加速度竖直向下，处于失重状态 易错辨析 01 知识解构 考向破译 【思维建模】对重心的理解 （1）重心不是重力的真实作用点，而是重力的等效作用点，重力作用在整个物体上。 （2）重心不是物体上最重的一点，它可以不在物体上，也不一定在物体的几何中心。 （3）重心在物体上的相对位置与物体的位置、放置状态及运动状态无关。 考点一 考向2 重力与重心的理解 力的概念 重力 考向破译 知识解构 知识点01 弹力的基本概念及性质 01 考点二 弹力 1.产生原因:由于发生___________的物体有___________的趋势而产生的. 2.产生条件:①直接接触;②有弹性形变. 3.弹力的方向:与___________________，弹力的受力物体是引起形变的物体，施力物体是发生形变的物体. 4.弹力的大小: (1)弹簧弹力大小：胡克定律F=kx，其中x表示弹簧的形变量。 (2)一般物体所受弹力：利用平衡条件或牛顿第二定律计算。 5.胡克定律:在弹性限度内，弹簧弹力的大小和弹簧的_________成正比，即 . k为弹簧的劲度系数，它只与弹簧本身因素有关，单位是N/m. 弹性形变 易错辨析 恢复形变 物体形变的方向相反 形变量 考向破译 知识解构 知识点01 弹力的基本概念及性质 01 考点二 弹力 易错辨析 1.放大法观察桌面的微小形变：http://lab.physicalw.com/expt/1/15/126 AI互动课件 公式中x是弹簧的形变量，不是弹簧的长度。 易错提醒 （1）弹簧的F-x图像是一条过原点的倾斜直线（如图所示），直线的斜率表示弹簧的劲度系数k。 （2）弹力的变化量ΔF与形变量的变化量Δx也成正比，即ΔF＝kΔx。 得分速记 考向破译 知识解构 知识点02 弹力有无的判断 01 考点二 弹力 1.条件法:根据弹力产生的两个条件______和______直接判断. 2.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. 3.状态法:根据研究对象的运动状态进行受力分析,判断物体保持现在的运动状态是否需要弹力. 4.替换法:可以将硬的、形变不明显的施力物体用软的、易产生明显形变的物体来替换,看能否维持原来的运动状态. 接触 易错辨析 形变 考向破译 知识解构 知识点03 弹力的方向 01 考点二 弹力 易错辨析 考向破译 知识解构 知识点04 轻绳、轻杆、弹性绳和轻弹簧的比较 01 考点二 弹力 易错辨析   轻绳 轻杆 弹性绳 轻弹簧 图示 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，也可以与杆成任意角度 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 弹性绳两端有物体时不能突变 弹簧两端有物体时不能突变 考向破译 易错辨析 01 放在水平桌面上的两个乒乓球靠在一起，它们之间一定有弹力的作用。( ) 一本书静止在水平桌面上，书对桌面的压力是由于桌面发生形变而产生的。( ) 只有像弹簧、橡皮筋这样容易发生明显形变的物体，才能在力的作用下发生形变。( ) 用细绳悬挂一个小球，细绳对小球的拉力方向是沿细绳指向细绳收缩的方向。( ) 由胡克定律 F = kx 可知，弹簧的弹力 F 与弹簧的长度 l 成正比。( ) 弹簧的劲度系数 k 的单位是 N/m，它的大小与弹簧所受的拉力无关。( ) 某同学在探究弹力与弹簧长度的关系时，得到了 F-l 图像，该图像是一条过原点的直线。( ) 胡克定律适用于任何形变下的弹簧。( ) 知识解构 × 考点二 弹力 × × √ × √ × × 易错辨析 01 知识解构 考向破译 考向1 弹力有无及方向的判断 【例3】（2026•浙江•三模）一辆货车运载着圆柱形光滑的空油桶。在车厢底，一层油桶平整排列，相互紧贴并被牢牢固定，上一层只有一只桶C，自由地摆放在桶A、B之间，没有用绳索固定，随货车一起向左加速运动。已知，空油桶质量均为m，货车加速度为a，则（     ） A．桶C一定受到桶A和桶B的支持力作用 B．加速度a增大时，桶A对桶C的支持力增大 C．桶B对桶C的支持力是桶C的弹性形变引起的 D．桶C有可能脱离桶A而运动到桶B的右边 D 考点二 弹力 当a足够大时，A对C的支持力可能为零，此时C脱离A a增大到一定值时，A对C的支持力减为零 桶B对C的支持力是桶B的弹性形变引起的 当a足够大时，C可能脱离A移到B右边 易错辨析 01 知识解构 考向破译 考向1 弹力有无及方向的判断 ▶教材原图◀【变式训练3•回归教材】（2026•浙江金华•二模）如图，一块剖面为三角形的有机玻璃压在另一块有机玻璃上，当白色的偏振光通过三角形有机玻璃不同部位时，产生的干涉花纹会随着压力的变化而变化，利用特殊仪器可以清晰看到这种差异。则（　） A．该实验中压力来源于核子间的强相互作用 B．该实验中白炽灯可充当光源直接照射有机玻璃 C．该实验只能观察有机玻璃发生的较大形变 D．该实验可用于推测有机玻璃各部位的受力情况 D 考点二 弹力 该实验中压力为弹力，从微观角度，弹力来源于电磁相互作用 白炽灯的光是自然光，不具备相干性，不会发生干涉 该实验利用了微小量放大法，将微小形变转换成易观察的光学量 不同部位的干涉花纹不同，故可以利用该现象推测有机玻璃各部位的形变情况 易错辨析 01 知识解构 考向破译 考向2 弹力的大小计算 【例4】（2026•山东•一模）如图所示，弹弓是一种游戏工具，一般用树木的枝桠制作，呈“Y”字形，两端分别系橡皮筋，两橡皮筋另一端系一包裹弹丸的裹片。一个“Y”字形弹弓顶部跨度为0.8L，两条相同橡皮筋的自由长度均为L，发射弹丸时每条橡皮筋的最大长度为1.6L（弹性限度内），弹丸被发射过程中所受的最大弹力为，若橡皮筋满足胡克定律，裹片大小不计，则该弹弓橡皮筋的劲度系数为（　　） A． B． C． D． B 考点二 弹力 解析 当橡皮筋拉力最大时，设两条橡皮筋之间的夹角为2θ，由几何关系可知 由 解得 则由胡克定律以及力的合成 可知 解得 易错辨析 01 知识解构 考向破译 考向2 弹力的大小计算 ▶新考法◀【变式训练4】（2026•河北邢台•二模）某人在利用健身弹性绳健身时，弹性绳的形状从边长45cm的正方形变成长60cm、宽45cm的长方形，如图所示，人的手、脚分别在四个顶点处，左手所受弹性绳的作用力由变为。不考虑摩擦，弹性绳的弹力与伸长量成正比，则该弹性绳的比例系数为（　　） A． B．50 N/m C． D．100 N/m B 考点二 弹力 解析 根据力的合成，左手所受合力为 题目给出，因此得 设原长为,根据胡克定律可得 边长分别为和时，根据力的合成N 可得 根据胡克定律可得 联立解得 易错辨析 01 知识解构 考向破译 【思维建模】计算弹力大小的三种方法 （1）公式法：利用胡克定律F＝kx计算。适用于弹簧、橡皮筋等弹力的计算 （2）平衡法：利用二力平衡的条件计算。例如：平衡的物体所受绳的弹力或杆的弹力 （3）牛顿第二定律法：利用牛顿第二定律求解。先利用牛顿第二定律确定ma的大小和方向，再确定mg的大小和方向，利用三角形定则和勾股定理确定弹力的大小和方向。例如：加速运动的物体所受杆的弹力 考向2 弹力的大小计算 考点二 弹力 易错辨析 01 知识解构 考向破译 考向3 轻绳、轻杆、弹性绳和轻弹簧的比较 【例5】（2026•河北邢台•二模）（多选）某如图为一承重装置，两个相同的铰支座分别与地面和托盘固定，用四根相同的轻杆铰接。已知轻杆长度均为，铰接处间距与轻弹簧原长相等，弹簧劲度系数为，弹簧轴线与轻杆夹角为。在托盘上放置重物，平衡时。现用外力控制重物缓慢下移直至。弹簧始终处于弹性限度内，不计铰支座质量，不计摩擦阻力，则（　　） A．时弹簧弹力大小为 B．时轻杆弹力大小为 C．托盘和重物的总重力大小为 D．从到过程中重物下降高度为 ACD 考点二 弹力 易错辨析 01 知识解构 考向破译 考向3 轻绳、轻杆、弹性绳和轻弹簧的比较 A．时弹簧弹力大小为 B．时轻杆弹力大小为 C．托盘和重物的总重力大小为 D．从到过程中重物下降高度为 考点二 弹力 解析 A．根据题意，铰接处a、b间距与轻弹簧原长相等，当时，弹簧的伸长量为 弹簧弹力大小为 联立解得，故A正确； BC．当时，对托盘和重物整体进行受力分析，在竖直方向上，由平衡条件有 对弹簧与轻杆连接点进行受力分析，水平方向 联立，解得，，故B错误，C正确； 易错辨析 01 知识解构 考向破译 考向3 轻绳、轻杆、弹性绳和轻弹簧的比较 A．时弹簧弹力大小为 B．时轻杆弹力大小为 C．托盘和重物的总重力大小为 D．从到过程中重物下降高度为 考点二 弹力 解析 D．根据几何知识，当时，托盘离地面的高度为 当时，托盘离地面的高度为 则重物下降高度为，故D正确。 真题溯源·考向感知 ——溯源真题逻辑，感知高考考向 05 真题溯源·考向感知 溯源真题逻辑，感知高考考向 1．（2026•山东•高考真题）如图所示，由光滑刚性杆组成的正四面体框架放置在水平面上，三条棱上各套有一个质量为的小球。三个小球通过相同的轻质弹簧连接，静止时恰好处于同一水平面。已知弹簧始终在弹性限度内，劲度系数为，重力加速度大小为，则每根弹簧的伸长量为（     ） A． B． C． D． B 知识溯源 结合正四面体的几何特点确定光滑刚性杆与地面的夹角，对小球沿杆方向进行受力分析，利用平衡条件联立求解得到每根弹簧的伸长量。 真题溯源·考向感知 溯源真题逻辑，感知高考考向 A． B． C． D． 解析 根据题意可知，每根弹簧的伸长量相等，设每根弹簧的伸长量为，光滑刚性杆与地面的夹角为，结合正四面体的特点，由几何关系可得， 设两根弹簧对小球的弹力为，则有 对其中一个小球受力分析，如图所示 沿杆方向上，由平衡条件有 联立解得 真题溯源·考向感知 溯源真题逻辑，感知高考考向 1．（2026•湖北•高考真题）我如图所示，由光滑刚性杆组成的正四面体框架放置在水平面上，三条棱上各套有一个质量为的小球。三个小球通过相同的轻质弹簧连接，静止时恰好处于同一水平面。已知弹簧始终在弹性限度内，劲度系数为，重力加速度大小为，则每根弹簧的伸长量为（     ） A． B． C． D． C 知识溯源 先通过圆环的几何关系确定平衡时弹簧的实际长度，明确弹簧的形变量，再对小球受力分析，结合平衡条件联立计算出弹簧的劲度系数。 真题溯源·考向感知 溯源真题逻辑，感知高考考向 A． B． C． D． 解析 根据题意，设此时弹簧的长度为，由几何关系有 解得 可知，此时弹簧被压缩，且形变量为 对小球受力分析，如图所示 由平衡条件有， 联立解得 2027年高考一轮复习讲练测 $