第2章 第1讲 重力 弹力-【优化探究】2027年高考物理一轮复习高考总复习配套课件(江苏专版)
2026-09-13
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教辅
摘要:
该高中物理高考复习课件聚焦“重力 弹力”核心考点,依据高考评价体系明确重力大小方向、重心概念、弹力判断及胡克定律等考查要求,通过系统梳理考点、设置判断正误及典例分析,归纳重心计算、弹力方向判断、胡克定律应用等常考题型,体现高考备考的针对性与实用性。
课件亮点在于“高考真题训练+解题方法指导”,如结合2025年河北卷绳的弹力真题,运用科学推理分析平衡条件,通过胡克定律突破弹簧弹力计算,培养学生的物理观念和科学思维素养。特设易错点警示(如重心是否在物体上、杆的弹力方向),助力学生掌握答题技巧,教师可据此精准指导复习,提升备考效率。
内容正文:
第1讲 重力 弹力
第二章 相互作用——力
1
[学习目标] 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。3.理解并掌握胡克定律。
2
考点一 重力和重心
考点二 弹力有无及方向的判断
考点三 弹力大小的分析与计算
内容索引
3
考点一 重力和重心
一
4
1.力
(1)定义:力是一个物体对另一个物体的作用。
(2)作用效果:使物体发生形变或改变物体的 (即产生加速度)。
(3)性质:力具有物质性、相互性、矢量性、独立性等特征。
2.重力
(1)产生:由于 而使物体受到的力。
(2)大小:G=mg,可用 测量。同一物体G的变化是由在地球上不同位置处g的变化引起的。
运动状态
地球的吸引
弹簧测力计
盘点 核心知识
(3)方向: 。
(4)重心:物体的各部分都受到重力的作用,可认为重力集中作用于一点,这一点叫作物体的重心。
①影响重心位置的因素:物体的几何形状;物体的 分布。
②不规则薄板形物体重心的确定方法: 法。
特别提醒:(1)重力不是万有引力,而是万有引力竖直向下的一个分力。
(2)重心的位置不一定在物体上。
竖直向下
质量
悬挂
[判断正误]
1.重心就是物体所受重力的等效作用点,故重心一定在物体上。( )
2.物体所受重力大小一定等于支撑面对其弹力的大小。( )
3.形状规则的物体的重心一定在物体的几何中心。( )
4.在地面某处,物体所受的重力大小与其质量成正比。( )
×
√
×
×
[典例1] 关于重力的大小和方向,以下说法正确的是( )
A.在地球上方的物体都要受到重力作用,所受的重力与它的运动状态无关,也与是否存在其他力的作用无关
B.在地球各处的重力方向都是一样的
C.重力的大小可以用弹簧测力计测出,物体静止时对弹簧的拉力(或压力),就是物体受到的重力
D.对某一物体而言,其重力的大小总是一个恒量,不因物体从赤道移到南极而变化
A
提升 关键能力
[解析] 物体受到的重力是由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,与是否存在其他力无关,故A正确;重力是万有引力的一个分力,在不同的位置,方向是不一样的,故B错误;重力的大小可以用弹簧测力计测出,物体静止时对弹簧的拉力(或压力)大小等于物体的重力,但不能说“就是物体受到的重力”,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,赤道的最小,所以在地球的不同地方,物体的重力有可能变化,故D错误。
[典例2] 如图所示,边长为L的正方形相框ABCD用a、b两轻绳悬挂于水平天花板上,相框静止时,相框AB边水平,a、b两绳与天花板之间的夹角分别为45°和53°,sin 53°=0.8,cos 53°=0.6,则相框的重心到BC边的距离为( )
A.L B.L
C.L D.L
D
[解析] 相框的重心在重力和两个拉力的交点处,如图,设相框的重心到BC边的距离为x,有+xtan 53°=L,解得x=L,故选D。
考点二 弹力有无及方向的判断
二
12
1.弹力
(1)定义:发生 的物体,要恢复原状,对与它接触的物体产生的力的作用。
(2)产生条件
①物体间直接接触;
②接触处发生 。
(3)方向:总是与施力物体形变的方向 。
形变
弹性形变
相反
盘点 核心知识
2.“三法”判断弹力的有无
3.弹力方向的确定
[判断正误]
1.只要物体发生形变就会产生弹力作用。( )
2.杆的弹力不一定沿着杆的方向,绳子的弹力一定沿着绳子收缩的方向。
( )
3.弹力的方向与物体形变的方向相同。( )
×
√
×
[典例3] 鸟类随季节迁移是它们的生存法则,如图是一只小鸟秋季返回南方过冬迁移过程中停在竹枝上休息而使得竹枝发生弯曲的情景。若小鸟保持静止状态,下列说法正确的是( )
A.竹枝对小鸟的支持力方向沿竹枝指向右上方
B.竹枝对小鸟的支持力是由竹枝发生形变产生的
C.小鸟对竹枝的压力大于竹枝对小鸟的支持力
D.竹枝弯曲是因为小鸟的重力大于竹枝对小鸟的作用力
B
提升 关键能力
[解析] 竹枝对小鸟的支持力方向垂直于竹枝指向小鸟,故A错误;根据弹力产生的条件知,竹枝对小鸟的支持力是由竹枝发生形变产生的,故B正确;根据牛顿第三定律知,小鸟对竹枝的压力等于竹枝对小鸟的支持力,故C错误;竹枝弯曲是因为小鸟对竹枝的压力作用,故D错误。
提升 关键能力
[典例4] 画出下图中物体A的受力示意图(各接触面均光滑)。
[答案] 如图所示
教参独具
1.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,其中正确的是( )
C
解析:A项中小球只受重力和杆的弹力且处于静止状态,由二力平衡可得小球受到的弹力应竖直向上,A错误;B项中因为右边的绳竖直,如果左边的绳有拉力的话,水平方向受力不平衡,小球A不会静止,所以左边的绳没有拉力,故B错误;球面与球面接触处的弹力方向为过接触点垂直于公切面(即在接触点与球心的连线上)指向受力物体,故C正确,D错误。
2.如图所示,一根竖直弹簧的下端连接一个质量为
m的光滑小球处于斜面和挡板之间,小球和斜面、
挡板均接触。下列说法正确的是( )
A.若小球和斜面之间有弹力,则小球和挡板之间
一定没有弹力
B.若小球与斜面之间有弹力,则小球和挡板之间不一定有弹力
C.若小球与挡板之间有弹力,则小球与弹簧之间一定有弹力
D.若小球与挡板之间有弹力,则小球与弹簧之间不一定有弹力
D
解析:若小球和斜面之间有弹力,因斜面对小球的
弹力方向垂直斜面向上,有水平分量,则小球和挡
板之间一定有弹力,故A、B错误;若小球与挡板之
间有弹力,弹力方向水平向右,斜面对小球的弹力
垂直斜面向上,重力方向竖直向下,这三个力可以
平衡,则小球与弹簧之间不一定有弹力,故C错误,
D正确。
3.底面光滑的物块ABC静止在光滑的水平面上,俯视图如图所示,图中MN垂直于物块的AB面。一可看作质点的小球在水平面内沿PO方向运动到AB面上的O点,之后沿OQ方向反弹,
则物块运动方向为( )
A.PO方向 B.MN方向
C.OQ的反方向 D.BC方向
解析:物块对小球的作用力垂直于斜面向上,则小球对物块的作用力垂直于斜面向下,即沿MN方向,因地面光滑无摩擦,所以物块运动方向沿MN方向,故B正确。
B
考点三 弹力大小的分析与计算
三
26
1.胡克定律
(1)内容:在弹性限度内,弹簧发生 时,弹力F的大小跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成 。
(2)表达式:F= 。
①k是弹簧的 ,单位为N/m;k的大小由弹簧 决定。
②x是 ,不是弹簧形变以后的长度。
③F-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。
④弹力的变化量ΔF与弹簧形变量的变化量Δx也成正比,即ΔF=kΔx。
弹性形变
正比
kx
劲度系数
自身性质
形变量
盘点 核心知识
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。
[判断正误]
1.由k=可知,劲度系数k与弹力F成正比,与弹簧的形变量x成反比。
( )
2.弹簧的劲度系数k是由弹簧本身的性质决定的,与弹力F的大小和弹簧形变量x的大小无关。( )
3.由F=kx可知,弹簧的形变量越大,弹力越大。( )
×
√
×
考向1 绳的弹力
[典例5] (2025·河北卷)如图,内壁截面为半圆形的光滑凹槽固定在水平面上,左右边沿等高。该截面内,一根不可伸长的细绳穿过带有光滑孔的小球,一端固定于凹槽左边沿,另一端过右边沿并沿绳方向对其施加拉力F。小球半径远小于凹槽半径,所受重力大小为G。若小球始终位于内壁最低点,则F的最大值为( )
A.G B.G
C.G D.G
B
[解析] 分析可知当凹槽底部对小球支持力为零时,此时拉力F最大,根据平衡条件得2Fmcos 45°=G,解得Fm=G,故选B。
提升 关键能力
考向2 杆的弹力
[典例6] 如图所示为位于水平面上的小车,固定在小车上的支架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(a≠0)向右做匀加速直线运动。下列说法正确的是( )
A.杆对小球的弹力一定竖直向上
B.杆对小球的弹力一定沿杆斜向上
C.杆对小球的弹力大小为mg
D.杆对小球的弹力大小为
D
[解析] 对小球受力分析如图所示,由图可知,当a大小不同时,杆上的弹力与竖直方向的夹角也不同,方向不一定沿杆,但一定斜向右上方,且F>mg,选项A、B、C错误;由几何关系可知F=,选项D正确。
考向3 弹簧的弹力
[典例7] (2026·陕西安康模拟)如图所示,水平地面上竖直放置着一根轻质弹簧,弹簧下端固定,上端放一物块甲,平衡时弹簧的压缩量为Δx。现在物块甲上面轻放一物块乙,平衡时弹簧的压缩量为Δy,弹簧始终处于弹性限度内,则甲、乙两物块的质量之比为( )
A.
C.
A
[解析] 设弹簧的劲度系数为k,上端放一物块甲时,根据平衡条件可得kΔx=m甲g,现在物块甲上面轻放一物块乙,根据平衡条件可得kΔy=(m甲+m乙)g,联立可得甲、乙两物块的质量之比为,故选A。
4.如图所示,一根弹性杆的一端固定在倾角为30°的斜面上,杆的另一端固定着一个重力大小为3 N的小球,小球处于静止状态,则弹性杆对小球的弹力( )
A.大小为3 N,方向平行于斜面向上
B.大小为2 N,方向平行于斜面向上
C.大小为3 N,方向垂直于斜面向上
D.大小为3 N,方向竖直向上
解析:小球处于静止状态,受力平衡,故小球所受的弹力与重力等大反向,故D正确,A、B、C错误。
教参独具
D
35
A
5.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两部分石块之间的弹力大小为( )
A.mg B.2mg
C.mg D.
解析:对石块P受力分析如图所示,
由几何关系知θ==45°,
根据平衡条件得,Q对P的作用力大小
FN2=mg,A正确,B、C、D错误。
6.餐厅暖盘车的储盘装置示意图如图所示,三根完全相同的弹簧等间距竖直悬挂在水平固定圆环上,下端连接托盘。托盘上叠放若干相同的盘子,取走一个盘子,稳定后余下的正好升高补平。
已知单个盘子的质量为300 g,相邻两盘间距1.0 cm,
重力加速度大小取10 m/s2。弹簧始终在弹性限度内,
每根弹簧的劲度系数为( )
A.10 N/m B.100 N/m
C.200 N/m D.300 N/m
解析:由题意知,取走一个盘子,稳定后余下的正好升高补平,则说明一个盘子的重力可以使弹簧产生的形变量等于相邻两盘间距,由ΔF=kΔx得mg=3kx,解得k=100 N/m,故B正确。
B
$
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