第1节重力与弹力（学生版）-高一物理讲义（人教2019）

第1课重力与弹力目标导航目标导航课程标准课标解读1．认识重力，理解重心概念。2．通过实验确定物体的重心位置。3．认识弹力，了解形变和弹性形变。4．通过实验了解胡克定律。5．知道力的图示，会画重力和弹力的示意图。1、知道重力产生的原因、大小和方向。会测量物体重力的大小。2、知道重心的概念，初步体会等效替代的思想，体会引入重心概念的意义。3、会画力的图示和示意图。4、通过实验观察，抽象概括弹力产生的条件。5、知道压力、支持力和拉力都是弹力。会根据弹力产生的条件或者物体的运动状态及其变化，分析弹力的方向。了解重力和弹力在生产和生活中的应用，体会物理学与生产、生活的紧密联系。6、通过实验探究弹簧弹力和形变量的关系，了解胡克定律，了解科学探究中获取及处理数据的研究方法。知识精讲知识精讲知识点01力1、定义：力是一个物体对物体的作用．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．【即学即练1】下列说法中正确的是()A.射出枪口的子弹，能打到很远的地方，是因为子弹离开枪口后受到一个推力作用B.不接触的物体之间不可能有力的作用C.只有有生命或有动力的物体才会施力，无生命或无动力的物体只会受到力，不会施力D.任何一个物体，一定既是受力物体，又是施力物体知识点02重力1、产生：由于而使物体受到的力．注意：重力不是万有引力，而是万有引力竖直向下的一个分力．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．3、方向：总是4、重心：物体的各部分都受重力作用，可认为重力集中作用于一点，即物体的重心．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．注意：重心的位置不一定在物体上．【即学即练2】下列关于重力的说法中正确的是()A．重力的大小与质量和所处的位置有关，可以用弹簧秤或天平直接测出B．物体对悬线的拉力或对支持物的压力，一定等于物体所受的重力C．物体重力的方向垂直于支持面D．物体静止地放在水平地面上，它对地面的压力大小等于物体所受的重力【即学即练3】如图所示，“马踏飞燕”是汉代艺术家高度智慧、丰富想象、浪漫主义精神和高超的艺术技巧的结晶，是我国古代雕塑艺术的稀世之宝，飞奔的骏马之所以能用一只蹄稳稳地踏在飞燕上，是因为()A．马跑得快B．马蹄大C．马的重心在飞燕上D．马的重心位置和飞燕在一条竖直线上知识点03力的图示和力的示意图的区别力的图示可以表示力的三个要素，即大小、方向和作用点.力的示意图只能表示力的两个要素，即方向和作用点.【即学即练4】在如图所示的各图中画出物体P受到的各接触点或接触面对它的弹力的示意图，各图中物体P均处于静止状态.【即学即练5】(多选)下列所述四个力的图示中正确的是()知识点04弹力形变：（1）含义：物体的或的变化。（2）分类：弹性形变和非弹性形变弹性形变：撤去外力后能恢复原状的形变.非弹性形变：撤去外力后不能恢复原状的形变.发生弹性形变的物体，外力过大，超过一定的限度(弹性限度)，会变成非弹性形变.2．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接触处施力体发生且有恢复原状的趋势。(3)方向：总是与施力物体形变的方向常见的弹力方向的判断第一、接触方式面与面点与面点与曲面曲面与平面垂直于接触面垂直于接触面垂直于切面垂直于平面第二、轻绳、轻杆、轻弹簧绳的弹力一定沿绳杆的弹力不一定沿杆弹簧分拉伸、压缩第三、绳上的张力一定沿着绳指向绳收缩的方向。物体面面或点面接触时的弹力的方向一定垂直于接触面或接触点的切面指向受力物体（4）弹力有无的判断方法(1)条件法：根据弹力产生条件——物体是否直接接触并发生弹性形变．(2)对于不明显形变的情况，可利用假设法进行判断，具体有下列两种方法：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可能无弹力作用；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分析图，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.(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弹力是否存在．【即学即练6】下列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()知识点04胡克定律弹力大小的计算：(1)应用胡克定律F＝kx计算弹簧的弹力时注意：拉伸量与压缩量相等时弹力大小相等、方向相反．胡克定律对轻弹簧、橡皮条均适用，但形变量应在弹性限度内。(2)静止或做匀速直线运动时可用平衡法计算弹力．弹力的大小不一定等于物体的重力。【即学即练7】一根轻弹簧在10.0N的拉力作用下，其长度由原来的5.00cm伸长为6.00cm.(1)当这根弹簧长度为4.20cm时，弹簧受到的力为多大？(2)当弹簧受到15N的拉力时，弹簧的长度是多少？(弹簧始终在弹性限度内)能力拓展能力拓展考法01重心【典例1】如图所示，两辆车正以相同的速度做匀速运动，根据图中所给信息和所学知识可以得出的结论是()A．物体各部分都受重力作用，但可以认为物体各部分所受重力集中于一点B．重力的方向总是垂直向下的C．物体重心的位置与物体形状和质量分布无关D．重心是重力的作用点，重心一定在物体上考法02弹力的的产生【典例2】玩具汽车停在模型桥面上，如图所示，下列说法正确的是()A．桥面受向下的弹力，是因为桥梁发生了弹性形变B．汽车没有发生形变，所以汽车不受弹力C．汽车受向上的弹力，是因为桥梁发生了弹性形变D．汽车受向上的弹力，是因为汽车发生了形变考法03弹力的大小和方向【典例3】请在图中画出杆或球所受的弹力．甲图中杆靠在墙上；乙图中杆放在半球形的槽中；丙图中球用细线悬挂在竖直墙上；丁图中点1、2、3都可能是球的重心位置，点2是球心，点1、2、3在同一竖直线上．考法04弹簧的弹力【典例4】（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()A．弹簧的原长为10cmB．弹簧的劲度系数为200N/mC．弹簧伸长15cm时弹力大小为10ND．弹簧伸长15cm时弹力大小为30N分层提分分层提分题组A基础过关练1.下列两个实验中体现的共同的物理思想方法是()A．极限法 B．放大法C．控制变量法 D．等效替代法2.嫦娥四号探月过程时，把一块矿石从月球运到地球，则矿石所受重力与质量的变化是()A．重力变小，质量变大 B．重力变大，质量变大C．重力不变，质量不变 D．重力变大，质量不变3.在图甲中木箱P点，用与水平方向成30°角斜向右上方的150N的力拉木箱；在图乙中木块的Q点，用与竖直方向成60°角斜向左上方的20N的力把木块抵在墙壁上，试作出甲、乙两图中所给力的图示，并作出图丙中电灯所受重力和拉力的示意图.4．(多选)如图所示，四种情境中物体A均处于静止状态，它与外界的接触面(点)均光滑，其中物体A所受弹力示意图正确的是()5.有关弹力，下列说法中正确的是()A．木块放在桌面上受到一个向上的弹力，是由于木块发生微小形变而产生的B．拿一根细竹竿拨动水中木头，木头受到竹竿的弹力，是由于木头发生形变而产生的C．绳对物体的拉力的方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向D．挂在电线下面的电灯受到向上的拉力，是因为电线发生微小形变而产生的6.如图所示的装置中，各小球的质量均相同，弹簧和细线的质量均不计，一切摩擦忽略不计，平衡时各弹簧的弹力大小分别为F1、F2、F3，其大小关系是()A．F1＝F2＝F3 B．F1＝F2＜F3C．F1＝F3＞F2 D．F3＞F1＞F27.匀速前进的车厢顶部用细线竖直悬挂一小球，如图所示，小球下方与一光滑斜面接触。关于小球的受力，说法正确的是()A．重力和细线对它的拉力B．重力、细线对它的拉力和斜面对它的弹力C．重力和斜面对它的支持力D．细线对它的拉力和斜面对它的支持力题组B能力提升练1.（多选）关于力，下列说法正确的是()A．拳击运动员一记重拳出击，被对手躲过，运动员施加的力没有受力物体B．站在地面上的人受到的弹力是地面欲恢复原状而产生的C．重力、弹力是按力的性质命名的，动力、阻力、压力、支持力是按力的作用效果命名的D．同一物体放在斜面上受到的重力一定小于放在水平面上受到的重力2.如图所示，一个空心均匀球壳里面注满水，球的正下方有一个小孔，在水由小孔慢慢流出的过程中，空心球壳和水的共同重心将会()A.一直下降B.一直上升C.先升高后降低D.先降低后升高3.在下图中，a、b表面均光滑，天花板和地面均水平，a、b间一定有弹力的是()4.下列关于重力的说法中正确的是()A．物体只有静止时才受重力作用B．重力的方向总是指向地心C．物体在赤道上受的重力最小D．物体挂在弹簧测力计下，弹簧测力计的示数一定等于物体的重力5.关于重心，下列说法中正确的是()A.重心就是物体上最重的一点B.重心就是物体的几何中心C.直铁丝弯曲后，重心便不在中点，但一定还在铁丝上D.可以用悬挂法确定形状不规则薄板的重心6.[多选]如图甲所示，一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长度的形变量与弹簧产生的弹力大小的关系图像(如图乙)。则在弹簧的弹性限度内，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200N/mD．对该弹簧施加拉力或压力时，劲度系数不变7．[多选]如图所示，在竖直方向上，两根完全相同的轻质弹簧a、b，一端与质量为m的物体相连接，另一端分别固定，当物体平衡时，若()A．a被拉长，则b一定被拉长B．a被压缩，则b一定被压缩C．b被拉长，则a一定被拉长D．b被压缩，则a一定被拉长8．两个劲度系数分别为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LB．b弹簧的伸长量为eq\f(k1L,k2)C．P端向右移动的距离为2LD．P端向右移动的距离为eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1＋\f(k2,k1)))L9.在“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中，某实验小组将不同数量的钩码分别挂在竖直弹簧下端进行测量，利用描点法作出了所挂钩码的重力G与弹簧总长L的关系图像，如图所示，根据图像回答以下问题。(1)弹簧的原长为________cm。(2)弹簧的劲度系数为________N/m。(3)分析图像，总结出弹簧弹力F与弹簧总长度L(单位：m)之间的关系式为____N。题组C培优拔尖练1.一个物体所受的重力在下列哪些情况下会发生变化()A．把它从赤道拿到南极 B．把它送到月球上去C．把它放到水里 D．改变它的运动状态2.杂技演员有高超的技术，能轻松地顶接从高处落下的坛子．关于他顶坛时头顶受到的压力产生的直接原因是()A．物体受到的重力B．头的形变C．坛子的形变D．人受到的重力3.如图所示，为一轻质弹簧的长度和弹力大小的关系，根据图象判断，正确的结论有()A．弹簧的劲度系数为1N/mB．弹簧的原长为6cmC．弹簧伸长8cm时，弹力为2ND．当弹力为4N时，弹簧长度为10cm或2cm4.如图所示，轻弹簧的两端各受20N的拉力作用，弹簧平衡时伸长了5cm(在弹性限度内)，下列说法中正确的是()A．弹簧所受的合力为40NB．该弹簧的劲度系数k＝800N/mC．该弹簧的劲度系数k＝400N/mD．根据公式k＝eq\f(F,x)，弹簧的劲度系数k会随弹簧弹力F的增大而增大5.如图所示，两木块的质量分别为m1和m2，两竖直轻质弹簧的劲度系数分别为k1和k2，上面木块压在上面的弹簧上(但不拴接)，整个系统处于平衡状态．现缓慢向上提上面的木块，直到它刚离开上面弹簧，在此过程中下面木块移动的距离为(重力加速度为g)() A.eq\f(m1g,k1) B.eq\f(m2g,k1)C.eq\f(m1g,k2) D.eq\f(m2g,k2)6.如图所示，小车内有一固定光滑斜面，一个小球通过细绳与车顶相连，小车处于水平面上，细绳始终保持竖直．关于小球的受力情况，下列说法正确的是()A．若小车静止，绳对小球的拉力可能为零B．若小车静止，斜面对小球的支持力一定为零C．若小车向右运动，小球一定受两个力的作用D．若小车向右运动，小球一定受三个力的作用7.一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