第01讲重力与弹力（原卷版）

第01讲：重力与弹力一：知识精讲归纳考点一、力1．定义：一个物体对另一个物体的作用．2．力的三要素：大小、方向和作用点．3．单位：牛顿，简称牛，符号：N.考点二、重力1．定义：由于地球的吸引而使物体受到的力．2．方向：竖直向下．3．大小：G＝mg，g是自由落体加速度．考点三．作用点——重心(1)重心：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．(2)决定因素：①物体的形状；②物体的质量分布．考点四、力的表示方法1．力的图示：力可以用有向线段表示，有向线段的长短表示力的大小，箭头表示力的方向，箭尾(或箭头)表示力的作用点．2．力的示意图：只用带箭头的有向线段来表示力的方向和作用点，不需要准确标度力的大小．考点五、弹力1．形变：物体在力的作用下形状或体积发生的变化．2．弹力：发生形变的物体，要恢复原状，对与它接触的物体产生的力．3．常见的弹力：压力和支持力都是弹力，方向跟接触面垂直；绳子的拉力也是弹力，方向沿着绳子而指向绳子收缩的方向．考点六、胡克定律1．弹性形变：物体在发生形变后，如果撤去作用力能够恢复原状的形变．2．弹性限度：如果形变过大，超过一定的限度，撤去作用力后物体不能(填“能”或“不能”)完全恢复原来的形状，这个限度叫作弹性限度．3．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，即F＝kx.4．劲度系数：k叫作弹簧的劲度系数，单位是牛顿每米“软”“硬”程度的物理量．重难点讲解一、弹力有无的判断可利用假设法进行判断．(1)假设无弹力：假设撤去接触面，看物体还能否在原位置保持原来的状态，若能保持原来的状态，则说明物体间无弹力作用；否则，有弹力作用．(2)假设有弹力：假设接触物体间有弹力，画出假设状态下的受力示意图，判断受力情况与所处状态是否矛盾，若矛盾，则不存在弹力；若不矛盾，则存在弹力．如图，接触面光滑，若A处有弹力，则无法使球处于静止状态，故A处无弹力．(3)状态法：根据物体的运动状态，利用牛顿第二定律(第四章学习)或共点力平衡条件(第5节学习)判断弹力是否存在．二：对胡克定律F＝kx的理解(1)x是弹簧的形变量，而不是弹簧形变后的长度．(2)k为弹簧的劲度系数，反映弹簧本身的属性，由弹簧自身的长度、粗细、材料等因素决定，与弹力F的大小和伸长量x无关．2．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.即k＝eq\f(ΔF,Δx).3．胡克定律的适用条件：弹簧在弹性限度内发生形变．二：考点题型归纳题型一：力的概念的理解1．（2023秋·甘肃天水·高一秦安县第一中学校考期末）下列关于力的说法中正确的是（）A．“风吹草动”，草受到了力，但没有施力物体，说明没有施力物体的力也是存在的B．因为物体本身就有重力，所以重力没有施力物体C．重力的方向总是垂直于接触面向下的D．每个力都有施力物体和受力物体2．（2022秋·上海徐汇·高一上海市徐汇中学校考期中）下列说法正确的是（）A．木块放在桌面上受到一个向上的弹力，这是由于木块发生微小形变而产生的B．质量均匀分布、形状规则的物体的重心可能在物体上，也可能在物体外C．重力的方向总是垂直接触面向下的D．由磁铁间存在相互作用可知：力可以离开物体而单独存在3．（2023秋·山东青岛·高一统考期末）某班同学在系统学习了力的概念后，四位同学对力的认识展开了讨论，下列说法正确的是（）A．没有相互接触的物体间不可能有力的作用B．一个力不可能只有施力物体而没有受力物体C．物体受到的合外力为零，其运动状态可能发生变化D．压缩弹簧时，手先给弹簧一个压力，弹簧被压缩一段距离之后再给手一个弹力题型二：重力与重心的问题4．（2023春·湖北·高一学业考试）关于重力及重心，下列说法正确的是（）A．重力就是地球对地面附近物体的引力B．物体的重心一定在物体上C．质量分布均匀且形状规则的物体的重心在其几何中心D．同一物体的重力在赤道处与在两极处的大小是一样的5．（2023秋·甘肃武威·高一统考开学考试）关于重力、重心的说法正确的是（）A．重力的大小可以用天平测量B．重力的方向总是与接触面垂直C．形状规则的物体其重心一定在其几何中心D．用一条细线悬挂的物体静止时，悬线方向一定通过物体的重心6．（2022秋·福建厦门·高一厦门市海沧中学校考期中）关于重力和重心的叙述，正确的是（）B．挂在竖直悬绳下的物体，静止时物体对绳的拉力就是物体受到的重力C．物体的重心就是物体上最重的一点，所以物体的重心一定在这个物体上D．物体的重心位置由物体的几何形状和质量分布情况决定题型三：弹力有无的判断7．（2023秋·天津河西·高一校考期末）如图所示的三个图中，所有的球都是相同的，且形状规则、质量分布均匀。甲球放在光滑斜面和光滑水平面之间，乙球与其右侧的球相互接触并放在光滑的水平面上，丙球与其右侧的球放在另一个大的球壳内部并相互接触。关于这三个球的受力情况，下列说法正确的是（

）A．甲球受到两个弹力的作用B．乙球受到两个弹力的作用C．丙球受到两个弹力的作用D．甲、乙、丙三球都只受到一个力的作用8．（2023秋·甘肃天水·高一秦安县第一中学校考期末）关于弹力，下列说法中正确的是（）A．放在水平桌面上的两个球，靠在一起但并不互相挤压，两球之间存在弹力B．只要相互接触，就一定有弹力产生C．发生形变的物体才能有弹力，也一定有弹力D．弹力的方向总是与物体发生形变方向相反9．（2023秋·上海奉贤·高一上海市奉贤中学校考阶段练习）关于弹力，下列说法中正确的是（）A．物体对水平支持面的压力就是物体所受重力B．桌面上皮球受到的弹力是由于皮球发生形变产生的C．两物体接触，它们之间一定有弹力D．绳的拉力是弹力，其方向沿绳子指向绳子收缩的方向题型四：胡克定律的应用10．（2023·全国·高一专题练习）关于弹簧的劲度系数的说法中正确的是（）A．因胡克定律可写成k＝，由此可知弹力越大，劲度系数越大B．在弹性限度内，弹簧拉长一些后，劲度系数变小C．在弹性限度内，无论弹簧拉长或缩短劲度系数都不变D．劲度系数大的弹簧产生的弹力一定大11．（2023春·江苏盐城·高一校考期中）一轻质弹簧竖直悬挂，弹簧长度为14.00cm。在弹簧下端挂一质量为0.2kg的钩码，静止时弹簧长度为26.50cm，弹簧弹力未超过弹性限度，重力加速度g取。则该弹簧的劲度系数为（）A．7.5N/m B．8.0N/m C．16N/m D．32N/m12．（2023秋·内蒙古通辽·高一校联考期末）一轻质弹簧的弹力与形变量之间的关系如图甲所示。将该弹簧下端固定在水平地面上，把一质量为的物体缓慢放在弹簧的上端，待物体稳定后静止在弹簧上端，弹簧处在弹性限度内，如图乙所示，。下列说法正确的是（）A．物体对弹簧的压力是由于弹簧的形变产生的B．弹簧的压缩量为C．弹簧的劲度系数为D．弹簧的压缩量为题型五：弹簧的串并联问题13．（2023秋·河南濮阳·高一统考期末）某同学通过实验探究两弹簧串联后的弹性系数。他把弹性系数分别为和的不同轻弹簧a、b串接在一起，a的上端固定在天花板上，竖直悬挂。测量a和b弹簧原长，计算串接后弹簧a和b的总长度；在b的下端悬挂一定质量的钩码，再次测量弹簧a和b的长度，计算总长度，使用悬挂钩码重力与总形变量之比记为两弹簧串联后的等效弹性系数，则等效弹性系数的表达式正确的是（）A． B． C． D．14．（2024·全国·高一专题练习）一小组将两个完全相同的轻弹簧分别按图甲和图乙连接，等效为两个新弹簧，测得两个新弹簧的“拉力与弹簧伸长量的关系图像”如图丙所示，则下列说法正确的是（

）A．F=B．F=C．原来每个弹簧的劲度系数为20N/mD．b为甲图弹簧得到的图像15．（2021秋·高一课时练习）两个劲度系数分别为k1和k2的轻质弹簧a、b串接在一起，a弹簧的一端固定在墙上，如图所示。开始时弹簧均处于原长状态，现用水平力作用在b弹簧的P端向右拉动弹簧，已知a弹簧的伸长量为L，则（

）A．b弹簧的伸长量为L B．b弹簧的伸长量为C．P端向右移动的距离为2L D．P端向右移动的距离为L题型六：Fx图像问题16．（2023秋·江苏连云港·高一统考期末）在探究“弹簧弹力与形变量的关系”实验中，某同学以弹簧弹力F为纵轴、弹簧长度l为横轴建立坐标系，依据实验数据作出Fl图像如图所示，则该弹簧的劲度系数为（）A．30N/m B．30N/cm17．（2024秋·高一课时练习）如图甲所示，外力F作用在A端，可拉可压，取水平向左为正方向，则外力F随弹簧长度的变化关系如图乙所示，下列说法正确的是（）A．弹簧原长为B．弹簧的劲度系数为C．时，弹簧对墙壁的弹力方向水平向右D．时，弹簧对墙壁的弹力大小为18．（2023·全国·高一专题练习）探究弹力和弹簧伸长的关系时，作出弹力F与弹簧总长度L的关系图线如图所示，则（）A．该弹簧的原长为10 B．该弹簧的劲度C．该弹簧的劲度系数与弹力成正比 D．在该弹簧下端悬挂2.0N的重物时，弹簧的长度为8三：课堂过关精练一、单选题19．（2023秋·江苏镇江·高一统考）玩具汽车停在模型桥面上，如图所示，下列说法正确的是（）A．桥面受到向下的弹力，是因为桥面发生了弹性形变B．汽车受到向上的弹力，是因为桥面发生了弹性形变C．桥面受到向下的弹力，是因为桥面本身受重力的原因D．汽车受到向上的弹力，是因为汽车轮胎发生了弹性形变20．（2023秋·江苏镇江·高一统考阶段练习）关于物体重心的描述，下列说法正确的是（）A．物体的重心一定在物体上B．一物体的重力发生变化，其重心相对物体的位置也会发生变化C．重心概念的建立，是物理学上“等效思想”的运用D．形状规则的物体，重心一定在其几何中心21．（2023·全国·高一专题练习）两个劲度系数分别为k1和k2的轻质弹簧a、b串接在一起，a弹簧的一端固定在墙上，如图所示。开始时弹簧均处于原长状态，现用水平力作用在b弹簧的P端向右拉动弹簧，已知a弹簧的伸长量为L，则（）A．b弹簧的伸长量也为L B．b弹簧的伸长量为C．P端向右移动的距离为2L D．P端向右移动的距离为22．（2023秋·吉林长春·高一东北师大附中校考阶段练习）关于重力及重心的位置，以下说法中正确的是（）A．重力是物体本身具有的且仅作用在重心上的力B．静止在水平面上的物体对水平面的压力就是重力C．静止在水平面上的物体受到的支持力就是重力D．重心的位置除了跟物体的形状有关外，还跟物体内质量的分布有关23．（2023秋·山东青岛·高一统考期末）某同学在做“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验时，两条弹簧a、b的弹力F与长度l的关系如图所示。下列说法正确的是（

）A．a的原长大于b的原长B．a的劲度系数小于b的劲度系数C．当两条弹簧长度都为l1时，a的弹力大于b的弹力D．在弹性限度内，用大小相等的力拉伸弹簧，b的长度一定大于a的长度24．（2022秋·江苏淮安·高一统考期中）弹簧的原长为10cm,它下面挂一个重为４N的物体时，弹簧长为12cm，求：（1）弹簧的劲度系数；（2）在它下面挂一个重为6N的物体时，弹簧的长度为多少？（在弹性限度内）25．（2024秋·高一课时练习）一根大弹簧内套一根小弹簧如图乙所示，大弹簧比小弹簧长0.2m，如图甲所示，它们的下端平齐并固定，另一端自由，当压缩此组合弹簧时，测得弹力与弹簧压缩量的关系如图丙所示。试求这两根弹簧的劲度系数k1和k2。四：高分突破精练一、单选题26．（2023秋·海南海口·高一海南中学校）如图所示，劲度系数均为k的甲、乙两轻质弹簧，甲弹簧一端固定在天花板上，乙弹簧一端固定在水平地面上。当在甲的另一端挂一重物G，乙的另一端压一重物G时，两弹簧的长度均为L，现将两弹簧并联，并在其下方系一重物G，此时弹簧的长度应为（）A． B． C． D．27．（2023春·甘肃定西·高一统考期末）一弹簧的两端各用的外力向外拉伸，弹簧伸长了，现将其中的一端固定于墙上，另一端用的外力来挤压它，均在弹性限度内，则弹簧的变形量应为（

）A． B． C． D．28．（2023秋·高一校考课时练习）如图所示，将一个钢球分别放在甲、乙、丙三个容器中，钢球与各容器的底部和侧壁相接触，处于静止状态。若钢球和各容器的接触面都是光滑的，各容器的底面均水平，则以下说法中正确的是（）A．各容器的侧壁对钢球均无弹力作用B．各容器的侧壁对钢球均有弹力作用C．甲容器的侧壁对钢球无弹力作用，其余两种容器的侧壁对钢球均有弹力作用D．乙容器的侧壁对钢球有弹力作用，其余两种容器的侧壁对钢球均无弹力作用29．（2022秋·广东江门·高一台山市第一中学校考期中）关于弹力和重力，下列说法正确的是（）A．相互接触的物体间一定有弹力作用B．静止在地面的篮球受到重力的同时，它也对地球产生吸引力C．一本书静止在桌面上，桌面对书产生的支持力是因为书发生了形变D．静止在桌面上的书对桌面的压力就是书的重力30．（2023·全国·高一专题练习）如图甲所示，弹簧一端固定在传感器上，传感器与电脑相连。当对弹簧施加变化的作用力（拉力或压力）时，在电脑上得到了弹簧形变量与其弹力的关系图像，如图乙所示。则下列判断正确的是（）A．弹簧产生的弹力和弹簧的长度成正比B．弹簧长度的增加量与对应的弹力增加量成正比C．该弹簧的劲度系数是2N/mD．该弹簧的劲度系数是20N/m二、多选题31．（2023秋·浙江嘉兴·高一浙江省海盐高级中学校考阶段练习）把一个薄板状物体悬挂起来，静止时如图所示。则对于此薄板状物体所受重力的理解，下列说法正确的是（）A．重力的施力物体是地球 B．重力大小和物体运动状态有关C．重力的方向总是竖直向下 D．薄板的重心一定在直线AB上32．（2023秋·河南郑州·高一中牟县第一高级中学校考阶段练习）如图所示为一轻质弹簧的长度和弹力的关系图像（轻质弹簧未超过弹性限度），下列说法正确的是（）A．弹簧的原长为6cmB．弹簧的劲度系数为100N/cmD．该弹簧两端各加1N压力时，弹簧的长度为5cm33．（2023·全国·高一课堂例题）如图所示，下列各图中的物体A均处于静止状态，受到弹力作用的说法正确的是（）A．图甲中地面是光滑水平的，A与B间存在弹力B．图乙中两斜面与水平地面的夹角分别为、，A对两斜面均有压力的作用C．图丙中地面光滑且水平，A与竖直墙壁有力的作用D．图丁中A受到斜面B对它的支持力的作用34．（2024·全国·高一专题练习）两个光滑的木板固定为如图所示的结构，其中下面的木板水平，小球A放于其中，且与两木板都接触，则（）A．两个木板对A都有弹力作用B．只有下面的木板对A有弹力作用C．将图中结构整体逆时针旋转一小角度后，A球受两木板的弹力作用D．将图中结构整体逆时针旋转一小角度后，A球仅受左边木板的弹力作用35．（2022秋·江西南昌·高一统考期中）如图，一个重物分别与劲度系数为的轻弹簧a和劲度系数为的轻弹簧b连接，轻弹簧a的另一端连接在天花板上，轻弹簧b的另一端连接在地面上，重物静止时两轻弹簧均竖直。两弹簧的原长均为l，连接重物后，弹簧a的长度为，弹簧b的长度为。则（）A． B．C． D．三、实验题36．（2023秋·黑龙江大庆·高一大庆实验中学校考阶段练习）某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系。（1）将弹簧悬挂在铁架台上，将刻度尺固定在弹簧一侧，弹簧轴线和刻度尺都应在竖直方向；（2）弹簧自然悬挂，待弹簧稳定时，长度记为，弹簧下端挂上砝码盘时，长度记为；在砝码盘中每次增加10g砝码，弹簧长度依次记为至，数据如下表表：代表符号数值（cm）表中有一个数值记录不规范，代表符号为；（3）如图是该同学根据表中数据作的图，纵轴是砝码的质量，横轴是弹簧长度与的差值（填“或”）；（4）由图可知弹簧的劲度系数为N/m（结果保留两位有效数字，重力加速度取）。37．（2023秋·江西吉安·高一统考期末）橡皮筋也像弹簧一样，在弹性限度内，伸长量与弹力成正比，即的值与橡皮筋未受到拉力时的长度、横截面积有关，理论与实践都表明，其中是一