第2章 第1讲 重力 弹力(Word教参)-【新高考方案】2027年高考物理一轮总复习

该高中物理讲义聚焦“相互作用”模块核心考点，以重力（产生、大小、方向、重心）和弹力（形变、产生条件、方向、胡克定律）为核心，按基础概念梳理、微点辨析、应用突破的逻辑架构组织内容。通过课前基础先行夯实概念，课堂逐点清（题点全练+精要点拨）强化方法，助力学生突破重心位置判断、弹力有无及方向分析、胡克定律计算等难点，体现复习的系统性与针对性。 讲义突出科学思维培养与实战应用结合，如用假设法、状态法判断弹力有无渗透科学推理，通过平衡条件、牛顿第二定律计算弹力建构物理模型。设置基础落实课分层练习，融入2025河南开封模拟等真题改编题即时反馈，确保高效突破考点，提升学生应考能力，为教师把控复习节奏提供清晰教学路径。

第二章 相互作用 大单元分层教学设计 基础落实课 第1讲　重力　弹力 第2讲　摩擦力 第3讲　力的合成和分解 综合融通课 第4讲　微专题——共点力的静态平衡 第5讲　微专题——共点力的动态平衡 实验探究课 第6讲　探究弹簧弹力与形变量的关系 第7讲　探究两个互成角度的力的合成规律 第1讲　重力 弹力(基础落实课) 课前基础先行 一、重力 产生 由于地球的吸引而使物体受到的力 大小 与物体的质量成正比,即G=mg。可用弹簧测力计测量重力的大小 方向 总是竖直向下的 重心 定义 物体重力的等效作用点 位置 由物体的质量分布和形状共同决定 二、形变、弹力、胡克定律 1.形变 定义 物体在力的作用下形状或体积的变化 弹性形变 撤去作用力后能够恢复原状的形变 弹性限度 当形变超过一定限度时,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 2.弹力 定义 发生弹性形变的物体,由于要恢复原状,对与它接触的物体产生的力的作用 产生条件 物体相互接触且发生弹性形变 方向 ①总是与物体形变的方向相反; ②总是与作用在物体上使物体发生形变的外力的方向相反 3.胡克定律 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 表达式 F=kx。k是弹簧的劲度系数,单位为N/m;k的大小由弹簧自身性质决定;x是形变量,不是弹簧形变以后的长度 微点判断 1.(教科必修1P97T1·改编)关于重力和重心,判断下列说法的正误: ①重力是由于地球对物体的吸引而产生的,其大小与物体的运动状态有关。 (×) ②形状规则的物体,重心在其几何中心。 (×) ③物体的重心可能在物体上,也可能在物体外。 (√) 2.(鲁科必修1P83T3·改编)关于弹力的方向,判断下列说法的正误: ①放在地面上的物体受到的弹力的方向总是竖直向下。 (×) ②压力方向总是垂直于接触面并指向被压的物体。 (√) ③细绳对物体的拉力的方向总是沿着绳并指向绳收缩的方向。 (√) ④弹力的方向总是与形变的方向一致。 (×) 课堂逐点清(一)　重力与重心 |题|点|全|练| 1.(2025·河南开封模拟)《西游记》中孙悟空的武器如意金箍棒大小可随心变化,深受读者喜爱。假设金箍棒可以变长到地球直径的高度,把金箍棒立在地面上,若变长的金箍棒质量分布均匀,其长度的中点在O处,那么金箍棒的重心位置 (　　) A.在O点处 B.在O点右方,比O点更远离地球 C.在O点左方,比O点更靠近地球 D.无法确定在O点左方还是右方 解析:选C　因为质量分布均匀,但越靠近地面重力加速度越大,所以重心与质心不重合,重心在O点左方,比质心更靠近地球。故选C。 2.帝企鹅是南极常见的一种动物,如图所示是一只处在南极极点的帝企鹅。如果把地球看成一个均匀的球体,关于此帝企鹅的重力,下列说法中正确的是 (　　) A.帝企鹅受到的重力的方向一定指向地心 B.帝企鹅受到的重力的方向一定偏离地心 C.帝企鹅对地面的压力就是其受到的重力 D.帝企鹅受到的重力小于地球对它的吸引力 解析:选A　重力的方向竖直向下,由于帝企鹅在南极极点不随地球自转,不需要向心力,其所受重力等于万有引力,则帝企鹅受到的重力的方向一定指向地心,故A正确,B错误;帝企鹅对地面的压力的受力物体是地球,帝企鹅的重力的受力物体是帝企鹅,压力与重力作用在不同物体上,因此,帝企鹅对地面的压力不是其受到的重力,故C错误;由于帝企鹅处在南极极点,帝企鹅相对于地心处于静止状态,并没有随地球自转,则帝企鹅受到的重力等于地球对它的吸引力,故D错误。 3.小明在参观科技馆时观察到有一个十分有趣的“锥体上滚”实验。如图所示,将一个双圆锥体轻轻放在倾斜轨道的低端,就会看到它似乎在向“上”滚去。下列关于锥体的运动说法正确的是 (　　) A.双圆锥体的重心在锥体的外部,不在锥体上 B.在双圆锥体上滚的过程中,锥体的重心在向上运动 C.双圆锥体上滚实验中,虽然看到的现象好像是锥体在上滚,但是从侧面观察的话锥体重心其实是下移的 D.当双圆锥体在轨道的最低处时,它的重心在最低处;当双圆锥体在轨道最高处时,它的重心在最高处 解析:选C　双圆锥体上滚的原理是重心向下运动,虽然看到的现象好像是锥体在上滚,但是从侧面观察的话锥体重心其实是下移的,B错误,C正确。双圆锥体的重心在锥体的内部几何中心,不在锥体外面,A错误。双圆锥体放在轨道的低处时,放手后它会向轨道高处滚动,这是因为当双圆锥体在轨道的最低处时,它的重心在最高处;当双圆锥体在轨道最高处时,它的重心却在最低处,D错误。 |精|要|点|拨| 1.重心是重力的等效作用点,其位置与物体的形状和质量分布有关,但不一定在物体上。 2.对于形状不规则或质量分布不均匀的物体,重心可用悬挂法确定。 3.重力的大小G=mg,而g的大小与所处的地球位置有关,与运动状态无关。在地球两极,重力的大小等于物体受到的万有引力;在其他位置,重力的大小小于物体受到的万有引力。 4.重力的方向总是竖直向下,不一定指向地心,也不一定垂直向下。在赤道和地球两极,重力的方向指向地心。 课堂逐点清(二)　弹力的有无及方向判断 细作1　弹力的有无判断 1.[假设法]下列对图中弹力的判断说法正确的是 (　　) A.图甲中,小球随车厢一起向右做匀速直线运动,车厢左壁对小球有弹力 B.图乙中,小球被轻绳斜拉着静止在光滑的斜面上,斜面对小球有弹力 C.图丙中,小球被a、b两轻绳悬挂着处于静止状态,其中a绳竖直,b绳对小球有弹力 D.图丁中,两相同球各自被长度一样的平行竖直轻绳拉住而静止,则两球间有弹力 解析:选B　题图甲中,小球随车厢做匀速直线运动,运动状态不发生改变,水平方向上不受力,A错误;假设题图乙中斜面对小球没有弹力,小球受轻绳拉力和重力作用,不能保持静止状态,故斜面对小球有弹力,B正确;假设题图丙中b绳对小球有弹力,则小球受到重力及两个拉力作用,水平方向上受力不平衡,小球无法处于静止状态,故b绳对小球无弹力,C错误;假设题图丁中两球间有弹力,则两轻绳不可能处于平行竖直状态,故两球间无弹力,D错误。 2.[状态法](多选)如图所示,小车内沿竖直方向的一根轻质弹簧和一条与竖直方向成α角的细绳拴接一小球。当小车与小球相对静止,一起在水平面上运动时,下列说法正确的是 (　　) A.细绳对小球一定有拉力的作用 B.轻弹簧对小球一定有弹力的作用 C.细绳对小球不一定有拉力的作用 D.轻弹簧对小球不一定有弹力的作用 解析:选CD　当小车匀速运动时,弹簧弹力大小等于小球重力大小,细绳的拉力FT=0;当小车和小球向右做匀加速直线运动时,绳的拉力不能为零,弹簧弹力有可能为零,故C、D正确。 一点一过　判断弹力有无的三种方法 1.条件法:根据物体是否直接接触并发生弹性形变来判断,多用来判断形变较明显的情况。 2.假设法:对形变不明显的情况,可假设两个物体间不存在弹力,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,则此处一定存在弹力。如第1题中弹力有无的判断。 3.状态法:根据物体的运动状态,利用牛顿第二定律或共点力平衡条件判断是否存在弹力。如第2题中细绳拉力和弹簧弹力的有无与小球所处的运动状态有关。 细作2　弹力的方向判断 3.在下图中画出各弹力的方向。 类型 面与面 点与面 点与曲面 曲面与平面 示例 4.在下图中画出各弹力的方向。 类型 绳的弹力 杆的弹力 弹簧的弹力 示例 注:学生用书中已将3、4题示例中的弹力方向删除。 一点一过　常见的5种不同接触形式中的弹力方向 平面与平面接触 弹力的方向垂直于公共接触面,指向受力物体 点与曲面接触 物体所受弹力垂直于接触点的切面,指向受力物体 平面与曲面接触 物体所受弹力垂直于平面指向受力物体 细绳上的弹力方向 沿绳指向绳收缩的方向 轻杆上的弹力方向 不一定沿杆,其方向与物体的状态有关 课堂逐点清(三)　弹力的大小计算 细作1　应用胡克定律计算——弹簧类 1.已知某弹簧原长为16 cm,可拉伸或压缩,其弹力F与伸长量Δl的关系图线如图所示,关于该弹簧的说法正确的是 (　　) A.弹力与弹簧的长度成正比 B.该弹簧劲度系数为1.25 N/m C.当弹簧长度为12 cm时,弹力为5.0 N D.当弹簧受到的拉力为0时,劲度系数为0 解析:选C　弹簧产生的弹力和弹簧的形变量成正比,故A错误;弹力F与伸长量Δl的关系图线是一条过原点的直线,可求得弹簧的劲度系数k= N/m=125 N/m,故B错误;当弹簧长度为12 cm时,弹力为F=kΔl=125××10-2 N=5 N,故C正确;弹簧的劲度系数与弹簧的自身性质有关,与拉力大小无关,故D错误。 2.(2025·内蒙古包头模拟)某弹簧秤内部的构造如图所示,悬挂上重物后,下方框架向下移动,杆上的齿条带动齿轮旋转,固定在齿轮中心的指针随齿轮转动,最终所指位置的刻度就等于所挂重物的质量。已知齿轮半径为r,弹簧劲度系数均为k,重力加速度为g,初始时指针竖直,弹簧始终在弹性限度内。则重物质量m与指针转过角度θ(弧度制)的关系为 (　　) A.m= B.m= C.m= D.m= 解析:选A　设弹簧形变量为Δx,根据胡克定律得2kΔx=mg,齿条向下运动的距离等于弹簧的形变量,齿轮边缘运动的路程等于齿条向下运动的距离,则Δx=θr,解得m=,故选A。 一点一过 1.弹簧的弹力可由胡克定律F=kx计算,其中x为弹簧的形变量。 2.弹簧串联时,各弹簧的弹力大小相等,弹簧的形变量一般不同。 3.弹簧并联时,各弹簧的形变量相等,弹力一般不同。 细作2　应用平衡条件计算——平衡体 3.[轻绳弹力的计算]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的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:选D　设钩码所在处为N点,延长PN与墙交于M点,如图所示,同一条绳子上的拉力相等,根据对称性可知钩码两边的绳子与竖直方向的夹角相等,设为α,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。 4.[轻杆弹力的计算]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:选D　小球处于静止状态,其合力为零,对小球进行受力分析,如图所示,由平行四边形定则可得F==mg,D正确。 一点一过 1.应用平衡条件求物体的弹力大小时,首先对物体受力分析,明确是二力平衡还是多力平衡,画出受力图。 2.应用物体的平衡条件,借助力的平行四边形定则及三角函数知识求解。 3.轻绳中的弹力方向一定沿绳指向绳收缩的方向,而轻杆中的弹力方向不一定沿杆。 细作3　应用牛顿第二定律计算——非平衡体 5.(多选)如图所示为位于水平面上的小车,固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为θ,在斜杆下端固定有质量为m的小球。重力加速度为g。现使小车以加速度a向右做匀加速运动,下列说法正确的是 (　　) A.杆对小球的弹力竖直向上 B.杆对小球的弹力沿杆向上 C.杆对小球的弹力大小可能为 D.杆对小球的弹力大小为 解析:选CD　设杆对小球的弹力F在竖直方向的分力为Fy,在水平方向的分力为Fx,由平衡条件及牛顿第二定律可知,Fy=mg,Fx=ma,F=,当=tan θ时,即a=gtan θ时,杆对球的弹力沿杆向上,此时F=,A、B错误,C、D正确。 一点一过 1.非平衡体所受弹力的大小和方向与物体加速度的大小和方向有关。 2.应用牛顿第二定律时,沿加速度的方向和垂直于加速度的方向列方程。 11 / 74 $