3.1 重力与弹力（含答案） 2024-2025学年高一物理同步品讲义（人教版2019必修第一册）

3.1重力与弹力（含答案）2024-2025学年高一物理同步精品讲义（人教版2019必修第一册）3.1重力与弹力学习目标学习目标课程标准学习目标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.了解重力产生的原因，知道重力的大小和方向，理解重心的概念．2.理解力是物体间的相互作用，能分清施力物体和受力物体．会作力的图示和力的示意图．3.理解重心的位置与物体形状、质量分布有关．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。002预习导学课前研读课本，梳理基础知识：一、力1．定义：的作用．2．力的三要素：大小、和．3．单位：，简称，符号：N.二、重力1．定义：由于而使物体受到的力．2．方向：3．大小：G＝，g是自由落体加速度．4．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，这一点叫作物体的重心．(2)决定因素：①物体的；②物体的．三、力的表示方法1．力的图示：力可以用表示，有向线段的表示力的大小，箭头表示力的方向，箭尾(或箭头)表示力的．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．四、弹力1．形变：物体在力的作用下或发生的变化．2．弹力：发生形变的物体，要，对与它的物体产生的力．3．常见的弹力：压力和支持力都是弹力，方向跟；绳子的拉力也是弹力，方向五、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(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的大小跟成正比，即F＝kx.4．劲度系数：k叫作弹簧的，单位是，符号是N/m.表示弹簧“软”“硬”程度的物理量．（二）即时练习：【小试牛刀1】下面关于力的说法，正确的是（）A．射出的炮弹向前飞行的过程中，受到推力和重力的作用B．物体相互作用时，先有施力物体，后有受力物体C．力是使物体发生形变或使物体运动状态改变的原因D．用拳头击打棉花包，拳头不会感到疼痛，说明棉花包对拳头没有作用力【小试牛刀2】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”。下面有关瓶（包括瓶中的水）的说法正确的是（）A．瓶所受重力就是地球对瓶的吸引力B．装入瓶中的水越多，瓶的重心一定越高C．瓶的重心是瓶各部分所受重力的等效作用点D．瓶的重心一定在两条绳子连线的交点上【小试牛刀3】请在图中画出杆或球所受的弹力。甲图：杆靠在墙上；乙图：杆一端放在地面上，另一端靠在固定的半球面上；丙图：球用细线悬挂在竖直墙上；丁图：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。003探究提升【问题探究1】力的理解1.力的概念（1）在力学中，物体间的相互作用称为力。力是矢量，不但有大小，而且有方向，国际单位制中力的单位为牛顿，简称牛，符号为N。（2）力的作用效果∶使物体发生形变或改变物体的运动状态。（3）大小∶力的大小可以用弹簧测力计测量。（4）方向∶力的方向不同，力的作用效果也不同。作用在物体上的力，如果方向与物体的运动方向相同，将促进物体的运动;如果方向与物体的运动方向相反，将阻碍物体的运动。2.对力的理解（1）力的物质性∶力不能脱离物体而独立存在，每个力都有施力物体和受力物体，所以在分析某一物体的受力情况时，一定要清楚物体受到的各力的来源，不能"无中生有"。（2）力的相互性∶力是物体间的相互作用，力总是成对并同时出现的.施力物体同时也是受力物体。一对相互作用力总是同时产生，同时消失，没有先后之分。（3）力的矢量性∶力是矢量，既有大小，又有方向.由于力是矢量，所以力也有正负.正负号只表示力的方向是否与正方向相同，与力的大小无关。（4）相互作用的物体可以直接接触，也可以不接触，如地球对物体的吸引力。3.力的分类（1）按力的性质分为重力、弹力、摩擦力、电场力、磁场力等。（2）按力的作用效果分为拉力、压力、支持力、动力、阻力等。对力进行分类时，可以按照力产生的原因，即力的性质分，也可以按照力的作用效果分，分析某一物体受到的力时不能将效果力和性质力都分析进去。【典型例题1】（多选）下列关于力的说法中正确的是（）A．力是物体之间的相互作用B．没有施力物体的力有可能存在C．一个物体受到力的作用，一定有另一个物体直接接触它且施加了这种作用D．当两个物体间发生力的作用时，其中的任一物体既是施力物体，也是受力物体【典型例题2】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【对点训练1】如图所示，用球拍击打乒乓球时，如果以球为研究对象，则施力物体是（）A．人 B．球拍 C．乒乓球 D．无法确定【对点训练2】当某架战斗机以速度v斜向上飞行时，其发动机的喷口如图所示。已知飞机受到重力G、发动机推力、与速度方向垂直的升力和与速度方向相反的空气阻力。下列受力分析示意图可能正确的是（）A．B．C．D．【问题探究2】重力的理解1.重力的定义地面附近一切物体都受到地球的吸引。由于地球的吸引而使物体受到的力叫作重力。重力的施力物体是地球，受力物体是地面附近的一切物体。重力是由于地球吸引而产生的，但不能说地球对物体的引力就是重力.2.对重力的理解重力是矢量，不但有大小，而且有方向。重力的大小可以用弹簧测力计来测量，重力的方向为"竖直向下"。计算公式为G=mg，其中m为物体的质量，g为当地的自由落体加速度，也叫重力加速度。3.重心（1）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。重心是等效作用点。（2）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，但跟物体的放置情况和运动状态无关。①形状规则、质量分布均匀的物体，重心位于其几何中心，如圆柱体、球体等。②质量分布均匀的物体，重心的位置可能在物体上，也可能在物体外。例如，对于均匀圆板，它的重心在圆心处，位于圆板上;而对于均匀圆环，它的重心位于圆心处，并不在圆环上。【典型例题3】关于重力的大小和方向，下列说法中正确的是（）A．物体重力的大小等于它对竖直悬绳拉力的大小或等于它对水平支持面压力的大小B．在地球各处的重力方向都是相同的C．重心是理想化的物理模型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【典型例题4】（多选）图书馆的读书角摆了一个装饰瓶，如图所示，下列说法正确的是（）A．装饰瓶受到地球对它的吸引力，但它对地球没有吸引力B．装饰瓶重心一定在其几何中心C．装饰瓶的重心位置与其形状结构及质量分布有关D．若装饰瓶底部出现一个小洞，那么在水滴完前后的过程中，装饰瓶的重心先降低后升高【对点训练3】如图所示，一质量为m的中国结悬挂于O点且处于静止状态，重力加速度为g，下列说法正确的是（

）A．中国结受到的重力都集中在重心上B．中国结的重心一定在它的几何中心C．中国结的重心一定在通过OA的直线上D．中国结受到的重力大小为【对点训练4】如图有一材质均匀的玻璃水杯，在逐渐倒水至杯满过程中，下列说法正确的是（）A．未加水时，水杯的重心在水杯壁上某位置B．在逐渐倒水的过程中，水杯（包括水）的重心位置不发生变化C．在逐渐倒水的过程中，水杯（包括水）的重心位置逐渐降低D．在逐渐倒水的过程中，水杯（包括水）的重心位置先降低后升高【问题探究3】弹力的理解1.形变物体在力的作用下形状或体积会发生改变，这种变化叫作形变。形变包括拉伸、压缩、弯曲、扭转等。2.形变的分类（1）弹性形变∶物体在发生形变后撤去作用力时能够恢复原状的形变。（2）非弹性形变∶物体在发生形变后撤去作用力时不能完全恢复原状的形变。3.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完全恢复原来的形状，这个限度叫作弹性限度。若超出弹性限度，形变就不再是弹性形变。4.弹力的定义发生形变的物体，要恢复原状，对与它接触的物体会产生力的作用，这种力叫作弹力。这时物体内部各部分之间也有力的作用，这种力也是弹力.常见的拉力、推力、压力、支持力等在本质上都属于弹力。5.弹力的产生条件（1）物体间直接接触;（2）接触处发生弹性形变。两个条件缺一不可。6.弹力的方向总是指向施力物体恢复形变的方向。（1）压力（支持力）的方向总是垂直于支持面指向被压（被支持）的物体。（2）绳子的拉力方向是沿绳子指向绳收缩的方向。（3）弹簧的弹力方向沿弹簧轴线指向形变的反方向。（4）轻杆的弹力可以向任意方向。7.弹力的大小弹力的大小跟形变的大小有关，形变越大，弹力越大;形变消失，弹力也消失。【典型例题5】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【典型例题6】作出下列A物体受到的弹力。【对点训练5】画出下图中物体A受力的示意图（各接触面均光滑）。（1）；（2）；（3）；（4）；（5）【对点训练6】如图所示，在一张大桌子上放两个平面镜M和N，让一束光依次被两面镜子反射，最后射到墙上，形成一个光点P。用力压桌面，观察墙上光点位置的变化。下列说法中正确的是（）A．F增大，P不动 B．F增大，P上移C．F减小，P下移 D．F减小，P上移【问题探究4】胡克定律1.胡克定律在弹性限度内，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。其中，F为弹簧弹力，x为弹簧的形变量，是形变后弹簧长度与原长的差值的绝对值，即x=II，k为劲度系数，单位是牛顿每米，单位符号是N/m。x是形变后弹簧长度与原长的差值的绝对值，是标量，与弹簧被拉伸还是被压缩无关。弹簧伸长量或压缩量相同时，弹力大小相等，但方向不同。2.劲度系数由胡克定律可知，劲度系数k=，但k与F和x无关，由弹簧本身决定，与弹簧的材料、长度、粗细、匝数等因素有关。k越大，弹簧越"硬";k越小，弹簧越"软"。3.弹簧弹力（1）胡克定律的适用条件∶弹簧在弹性限度内发生形变。（2）根据胡克定律可知，弹簧弹力与弹簧伸长量的关系为F=kx，F与x成正比，所以F-x图线是一条过原点的倾斜直线.如图所示，弹簧弹力的变化量△F与形变量的变化量△x也成正比，故胡克定律还可以写为△F=k△x。（3）F-x图像中图线的斜率表示弹簧的劲度系数，对于同一根弹簧来说，其劲度系数是不变的.（4）弹簧弹力的方向可以根据弹簧是处于压缩状态还是处于伸长状态来确定。同样，如果知道弹力的方向，也可确定弹簧是处于压缩状态还是伸长状态。【典型例题7】一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验中，使用两条不同的轻质弹簧和，得到弹力与弹簧长度关系的图象如图所示，下列表述正确的是（）

A．的原长比的长B．的劲度系数比的小C．的劲度系数比的大D．测得的弹力与弹簧的长度成正比【典型例题8】图所示，劲度系数为k2的轻弹簧乙竖直固定在桌面上，上端连一质量为m的物块，另一劲度系数为k1的轻弹簧甲固定在物块上。现将弹簧甲的上端A缓慢向上提，当提到乙弹簧的弹力大小恰好等于时，求A点上升的高度。

【对点训练7】（多选）如图所示，固定斜面上有一光滑小球，有一竖直轻弹簧P与一平行斜面的轻弹簧Q连接着，小球处于静止状态，则关于小球所受弹力的个数可能的是（）A．1 B．2 C．3 D．4【对点训练8】弹力在日常生活和工农业生产中有着广泛的应用。生活中的缓冲装置就是利用弹簧的弹力作用来实现的。某缓冲装置可简化成如图所示的简单模型，图中k1、k2为原长相等、劲度系数不同的轻质弹簧。下列说法正确的是（）A．缓冲效果与弹簧的劲度系数没有关系B．两弹簧产生的弹力大小始终相等C．两弹簧的长度始终保持相等D．劲度系数大的弹簧的形变量大004体系构建005记忆清单1.重力理解(1)地球上所有物体都受重力作用，不管其质量大小，或有无生命．(2)重力虽是地球对物体的引力产生，但两力并不相等，方向也不完全相同.(3)重力是非接触力，同一物体在运动和静止时所受的重力大小相等.2.判断弹力方向的方法∶先确定两物体之间作用的类型，再根据各种类型的特点来判断弹力的方向。（1）弹力的方向可归纳为"有面垂直于面，有绳沿绳，有杆不一定沿杆".杆的弹力不一定沿杆，可与杆成任意角度，带铰链的轻杆的弹力方向一定沿杆。（2）轻绳的受力特点∶①只能拉不能压;②轻绳的拉力一定沿绳方向;③同一根绳子张力处处相等;④弹力可突变。（3）轻杆是指不计质量的杆，受力特点∶①可拉可压;②杆所受的力不一定沿杆的方向，可能沿任意方向，一般根据物体的受力平衡来判断。（4）弹簧既可以产生拉力，也可以产生支持力，形变需要一定时间，弹力不能突变。00601强化训练1．松鼠在中国的东北和华北各地十分常见，如图所示，一只松鼠站在倾斜的树枝上，则树枝对松鼠的弹力的方向为（）A．竖直向上 B．竖直向下 C．垂直树枝斜向上 D．沿树枝方向2.玩具汽车停在模型桥面上，如下图所示，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，是因为桥面发生了弹性形变D．汽车受向上的弹力，是因为汽车发生了形变3.乒乓球运动是我们所熟知的，让乒乓球从左向右触桌面后反弹，下图中对于反弹过程中乒乓球受到桌面的弹力方向的分析正确的是（）A． B．C． D．4.（多选）下图为演示微小形变的装置。老师启动桌面上的激光器，墙上出现一个红色光斑，然后用力向下压桌面。据此能观察到的现象及分析得到的结论是（）A．墙上光斑不移动 B．墙上光斑明显向上移动C．桌面发生明显形变 D．桌面发生微小形变5.（多选）如图所示，一辆吉普车停在水平地面上，下列说法正确的是（）A．吉普车没有发生形变，所以汽车不受弹力B．吉普车受到向上的弹力，是因为地面发生了形变C．吉普车受到向上的弹力，是因为吉普车发生了形变D．地面受到向下的弹力，是因为吉普车发生了形变6.脚蹬拉力器由脚环、两根相同的弹性绳、把手组成，可以做到手脚配合，锻炼手臂、腿、腰部、腹部等部位，深受健身人士的喜爱。如图所示，女子用沿平行于弹性绳的力拉动拉力器时，每只手拉力大小为120N时，弹性绳比原长伸长了30cm。弹性绳的弹力与伸长量成正比，且未超过弹性限度，不计把手和弹性绳重力，下列说法正确的是（）A．把手对弹性绳的拉力是由于弹性绳发生形变产生的B．弹性绳的劲度系数为400N/mC．弹性绳的劲度系数为800N/mD．若每只手的拉力改为80N，弹性绳长度为20cm7．（多选）射箭，即箭术（Archery），是指借助弓的弹力将箭射出，在一定的距离内比赛精准度的体育运动，别称射箭运动。如图为奥运会上的射箭比赛，运动员放开弓弦，箭射出的过程中，有关弓弦受到的弹力的说法正确的是（）A．弓弦受到的弹力是手施加的B．弓弦受到的弹力的施力物体是箭C．由于弓弦产生弹性形变使弓弦受力D．由于箭产生弹性形变使弓弦受到力的作用8.（多选）2021年10月18日，全国“体校杯”足球比赛在江西省赣州市开赛。如图所示的四个情景，分别对应四个选项。其中说法正确的是（）A．图甲中，即将被踢起的足球受到脚给它的弹力是由于脚发生了形变B．图乙中，静止在光滑水平地面上的两个足球由于接触而受到相互作用的弹力C．图丙中，落在球网中的足球受到弹力是由于球网发生了形变D．图丁中，静止在草地上的足球受到的弹力就是它受到的重力9.在实验室中，同学将两根相同的轻弹簧串接在一起，下面挂两个相同的钩码，如图甲所示，此时两根轻弹簧的总伸长量为x。若该同学将两个钩码按照图乙方式挂在两轻弹簧上，则两根轻弹簧的总伸长量为（）A． B． C． D．10.如图所示跳水运动员静止站在跳板的一端时，关于弹力这个物理量下列说法正确的是（）A．跳板发生形变，运动员的脚没有发生形变B．跳板受到向下的压力，是跳板发生形变而产生的C．运动员受到的支持力，是跳板发生形变而产生的D．运动员受到的支持力，是运动员的脚发生形变而产生的11.如图所示，甲、乙为两根完全相同的轻质弹簧，甲弹簧一端固定在天花板上，另一端悬挂一质量为的物块；乙弹簧一端固定在水平地面上，另一端连接一质量为的物块，两物块静止时，测得甲、乙两根弹簧的长度分别为和，已知重力加速度大小为g，两弹簧均在弹性限度内，则这两根弹簧的劲度系数为（）A． B． C． D．12.如图所示，物体A和B的重力分别为10N和3N，不计弹簧秤和细线的重力和一切摩擦，则弹簧秤的读数为（）A．3N B．6N C．10N D．13N13.如图为骑行者驾驶摩托车在水平路面上左拐弯，下列说法正确的是（）A．地面对摩托车的弹力斜向左上方B．地面对摩托车的弹力竖直向上C．轮胎受到的弹力是由于轮胎发生形变产生的D．摩托车对驾驶员的作用力竖直向上14.在如图所示的半球形光滑容器内放置一细杆m，细杆与容器的接触点分别为A、B两点，容器上A、B两点对细杆m作用力的方向判断正确的是（）A． B．C． D．15.如图所示，一个球形物体静止于光滑水平面上，并与竖直光滑墙壁接触，A、两点分别是球与墙、球与地面的接触点。下列说法中正确的是（）A．物体受到重力、点的支持力、A点的弹力作用B．物体之间有接触但不一定有弹力，物体间有弹力则一定会有接触C．物体受到的支持力是由于物体的弹性形变而产生的D．物体对地面的压力就是物体的重力16．如图甲所示，小车上固定的一根直杆A，顶端固定着一个小球B，现小车从斜面上匀速下滑，如图乙所示，则小球受到的弹力方向正确的是（）A．沿杆方向向上B．沿杆方向向下C．竖直向上D．上面说法均不正确17．如图所示，物体A、B通过一轻质弹簧相连（弹簧产生的弹力F=kx，k为常量，x为弹簧相对原长的伸长量或压缩量），A的质量为m，B的质量为M，开始时B放在地面上，A、B都处于静止状态。现通过细绳将A向上缓慢拉起，当B刚要离开地面时，A上升距离为L，假设弹簧一直在弹性限度范围内，则（）A． B． C． D．18．如图所示，小车受到水平向右弹力作用，关于该弹力，下列说法中正确的是（）A．该弹力是弹簧发生拉伸形变产生的 B．该弹力是弹簧发生压缩形变产生的C．该弹力是小车发生形变产生的 D．该弹力的施力物体是小车19．（多选）如图甲所示，力F（未画出）变化时弹簧长度不断变化，取水平向左为正方向，得外力F与弹簧长度的关系如图乙所示，则下列说法正确的是（

）A．弹簧原长为5cmB．弹簧的劲度系数为400N/mC．l=10cm时，弹簧对墙壁的弹力方向水平向右D．l=10cm时，弹簧对墙壁的弹力大小为20N20．某研究性学习小组采用实验法探究弹簧的弹力与其伸长量的关系。他们的实验装置如图所示。

（1）多次实验得到下列表格中的数据，分析此表中的数据，说明与弹簧弹力的大小有关的因素为___________；所挂钩码的重力/N00.10.20.30.40.5弹簧长度/cm甲（粗、短）10.010.511.011.512.012.5乙（细、长）20.022.024.026.028.030.0（2）用图像法分析，建立直角坐标系，以力F为纵坐标，以弹簧的伸长量x为横坐标（如图所示），根据所测的数据在坐标纸上描点，并尝试着作出一条平滑的图线__________；

（3）通过分析弹簧的弹力F与其伸长量x的关系图像，能得到___________；（要求用语言和公式两种形式表述）（4）若将弹簧的弹力大小与对应的形变量之比定义为弹簧的劲度系数k，则甲、乙弹簧的劲度系数分别是___________和___________。你认为与弹簧的劲度系数有关的因素为___________。21．如图所示，质量分别为m1=1.0kg、m2=2.0kg、m3=3.0kg的小物块a、b、c（均可视为质点）与两个原长均为x0=10cm、劲度系数均为k=500N/m的相同轻弹簧p、q用轻绳连接，其中a放在光滑水平桌面上，开始时p弹簧处于原长，小物块均处于静止状态．现用水平拉力F缓慢地向左拉p弹簧的左端，直到小物块c刚要离开水平地面为止，g=10m/s2，不计空气阻力，试分析回答下列问题：(1)开始时q弹簧的长度x1=？(2)小物块c刚好离开水平地面时轻绳对小物块b的拉力大小T=？(3)从施加水平拉力F开始到小物块c刚好离开水平地面的过程中，p弹簧的左端向左移动的距离d=？

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运动状态(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【答案】D【解析】子弹在枪管内受到火药爆炸所产生的强大推力，使子弹离开枪口时具有很大的速度，但子弹离开枪口以后，只受重力和空气阻力作用，并没有一个所谓的推力，因为不可能找到这个“推力”的施力物体，故不存在，所以A错；不接触的物体之间也可能有力的作用，如两个磁铁，故B错；不论物体是否有生命或是否有动力，它们受到别的物体作用时，都会施力，如马拉车时，车也拉马；书向下压桌子，桌子也向上推书，故C错；由于自然界中的物体都是相互联系的，找不到一个孤立的、不受其他物体作用的物体，所以每一个物体既是受力物体，又是施力物体，故D正确.知识点02重力1、产生：由于地球的吸引而使物体受到的力．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，可用弹簧测力计测量．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：总是竖直向下．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；物体的质量分布．②不规则薄板形物体重心的确定方法：悬挂法．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【答案】D【解析】重力的大小为mg，与质量和所处的位置有关，可以用弹簧秤直接测出，但不能用天平直接测出，A错误；只有物体处于平衡状态时，物体对悬线的拉力大小或对水平支持物的压力大小，才等于物体所受的重力大小，B错误；物体所受重力的方向竖直向下，不一定垂直于支持面，C错误；物体静止地放在水平地面上时，它对地面的压力大小等于物体所受的重力，D正确。【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【答案】D.【解析】马的重心位置在马身上而不在飞燕上，但只有马的重心位置和飞燕在一条竖直线上，才能保持平衡，故选项D正确．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.【答案】见解析图【解析】甲中属于绳的拉力，应沿绳指向绳收缩的方向，因此弹力方向沿绳向上；乙中P与斜面的接触面为平面，P受到的支持力垂直于斜面向上；丙中A、B两点都是球面与平面相接触，弹力应垂直于平面，且必过球心，所以A点弹力方向水平向右，B点弹力方向垂直于斜面指向左上方，且都过球心；丁中A点属于点与球面相接触，弹力应垂直于球面的切面斜向上，且必过球心O，B点属于点与杆相接触，弹力应垂直于杆向上.它们所受弹力的示意图如图所示.【即学即练5】(多选)下列所述四个力的图示中正确的是()【答案】BC【解析】四种情况下各力的图示长度都是正确的。重3N的电灯受到灯绳的拉力，施力物体为灯绳，受力物体为电灯，方向竖直向上，A错误；静止在空中重力是2500N的热气球受到的重力，施力物体是地球，受力物体是热气球，B正确；铁锤对道钉竖直向下的大小为2.5×103N的打击力，施力物体为铁锤，受力物体为道钉，C正确；书对水平桌面的压力的作用点在桌面上，D错误。知识点04弹力形变：（1）含义：物体的形状或体积的变化。（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：发生形变的物体，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接触处施力体发生形变且有恢复原状的趋势。(3)方向：总是与施力物体形变的方向相反．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()【答案】C【解析】选项A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方向应竖直向上，故A错误；选项B中，因为右边的绳竖直向上，如果左边的绳有拉力，则竖直向上的那根绳就会发生倾斜，所以左边的绳没有拉力，故B错误；球与面接触处的弹力方向，过接触点垂直于接触面(即在接触点与球心的连线上)，即选项D中大半圆对小球的支持力FN2应是沿着过小球与圆弧接触点的半径，且指向圆心，故D错误；球与球接触处的弹力方向，垂直于过接触点的公切面(即在两球心的连线上)，且指向受力物体，故C正确．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)【答案】(1)8.0N(2)6.50cm【解析】(1)弹簧原长L0＝5.00cm＝5.00×10－2m在拉力F1＝10.0N的作用下伸长到L1＝6.00cm＝6.00×10－2m根据胡克定律得F1＝kx1＝k(L1－L0)解得弹簧的劲度系数k＝eq\f(F1,L1－L0)＝eq\f(10N,6.00－5.00×10－2m)＝1.00×103N/m当压力为F2时，弹簧被压缩到L2＝4.20cm＝4.20×10－2m根据胡克定律得，压力F2＝kx2＝k(L0－L2)＝1.00×103N/m×(5.00－4.20)×10－2m＝8.0N.(2)设弹簧的弹力F＝15N时弹簧的伸长量为x.由胡克定律得x＝eq\f(F,k)＝eq\f(15N,1.00×103N/m)＝1.50×10－2m＝1.50cm此时弹簧的长度为L＝L0＋x＝6.50cm.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你可以得出的结论是()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【答案】A【解析】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，这个点就是物体的重心，重力的方向总是和水平面垂直，是竖直向下而不是垂直向下，所以选项A正确，B错误；从题图中可以看出，车(包括货物)的形状和质量分布发生了变化，重心的位置就发生了变化，故选项C错误；重心不一定在物体上，如圆环，所以选项D错误．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【答案】C【解析】桥面受到向下的弹力是因为汽车发生了弹性形变，A、B错误；汽车受到向上的弹力，是因为桥梁发生了弹性形变，C正确，D错误。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．【答案】见解析图【解析】甲图中杆在重力作用下对A、B两处都产生挤压作用，故A、B两处墙对杆都有弹力，弹力方向与接触点的平面垂直．如图(a)所示．乙图中杆对C、D两处都有挤压作用，因C处为曲面，D处为支撑点，所以C处弹力垂直于圆弧切面指向球心，D处弹力垂直于杆斜向上．如图(b)所示．丙图中球挤压墙壁且拉紧绳子，所以墙对球的弹力与墙面垂直；绳子对球的弹力沿绳子向上．如图(c)所示．丁图中当重心不在球心处时，弹力作用线也必通过球心，如图(d)所示．应注意不要错误地认为弹力作用线必定通过球的重心．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【答案】BD【解析】当弹力为零时，弹簧处于原长，则原长为10cm，故A正确；当弹簧的长度为5cm时，弹力为10N，此时弹簧压缩量x＝10cm－5cm＝5cm＝0.05m，根据胡克定律F＝kx得，k＝eq\f(10,0.05)N/m＝200N/m，故B正确；当弹簧伸长量x′＝15cm＝0.15m时，根据胡克定律得，F＝kx′＝200×0.15N＝30N，故C错误，D正确．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【答案】B【解析】图甲中将桌面在力F作用下发生的形变通过反射光线在屏上光斑的移动显示出来，采用了放大法；图乙中，用手压玻璃瓶，玻璃瓶发生了微小的形变，由于管子很细，管中水位上升明显，即通过细管将玻璃瓶的形变显示出来，采用的也是放大法。B正确。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【答案】D.【解析】矿石从月球运到地球的过程中，其质量保持不变，但由于地球表面的重力加速度大，故重力变大，D正确，A、B、C错误．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.【答案】如图所示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()【答案】ABC5.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【答案】CD【解析】木块放在桌面上受到一个向上的弹力，是由于桌面发生向下的微小形变而产生的，A错误；木头受到竹竿的弹力，是由于竹竿发生形变而产生的，B错误；绳对物体的拉力是绳子发生微小的拉伸形变而产生的，由于绳要收缩而对物体产生拉力，绳拉力的方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向，C正确；挂在电线下面的电灯受到向上的拉力，是因为电线受到电灯的作用而向下发生微小的拉伸形变，电线要恢复原状而对电灯产生的，D正确。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＞F2答案A7.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【答案】A【解析】小球必定受到重力和细线的拉力。小球和光滑斜面接触，假设斜面对小球有弹力，小球将受到三个力作用，重力和细线的拉力在竖直方向上，弹力垂直于斜面向上，三个力的合力不可能为零，与题设条件矛盾，故斜面对小球没有弹力，故A正确。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【答案】BC【解析】力是物体间的相互作用，有力就有施力物体和受力物体，故A错误；物体受到的弹力是施力物体反抗形变(或欲恢复原状)对受力物体施加的力，故B正确；力学中，按照力的性质可以把力分为重力、弹力、摩擦力等，按照力的作用效果可以把力分为动力、阻力、压力、支持力等，故C正确；同一物体放在地球上同一纬度且离地面高度相同时，受到的重力相同，故D错误。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【答案】D【解析】当注满水时，球壳和水的重心均在球心，故它们共同的重心在球心.随着水的流出，球壳的重心虽然仍在球心，但水的重心逐渐下降，开始一段时间内，球壳内剩余的水较多，随着水的重心下降，球壳和水共同的重心也下降；后来一段时间内，球壳内剩余的水较少，随着水的重心的下降，球壳和水共同的重心却升高；最后，水流完时，重心又回到球心.故球壳和水的共同重心先降低后升高，选项D正确.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()【答案】B【解析】利用“假设法”进行判断。在A图中，若拿去a球，则b球静止不动，故a、b间没有挤压，即a、b间没有弹力；在B图中，若拿去a球，则b球向左运动，故a、b间有挤压，即a、b间有弹力；在C图中，若拿去a球，则b球静止不动，故a、b间没有挤压，即a、b间没有弹力；在D图中，若移去斜面，则b球静止不动，故b球与斜面间没有挤压，即b球与斜面间没有弹力。故B正确。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【答案】C【解析】物体受到重力的作用，与物体的运动状态无关，A错误；重力的方向总是竖直向下，不一定指向地心，B错误；赤道上重力加速度最小，因此地面上的物体在赤道上受的重力最小，C正确；物体挂在弹簧测力计下处于平衡状态时，弹簧测力计的示数才等于物体的重力，故D错误。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【答案】D【解析】重心是重力的等效作用点，并不是物体上最重的一点，故选项A错误.质量均匀分布的、有规则形状的物体的重心才在其几何中心，故选项B错误.物体的重心不一定在物体上，如粗细均匀的铁丝被弯曲成圆圈时，其重心在圆心处，而不在铁丝上，故选项C错误；根据二力平衡，重力与绳的拉力方向总是在同一直线上且方向相反，所以可以用悬挂法确定形状不规则薄板的重心，D正确.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【答案】BCD【解析】根据胡克定律可知F＝k(l－l0)＝kx，即弹簧弹力与弹簧的形变量成正比，与弹簧长度不成正比，故A错误；根据胡克定律知，ΔF＝kΔx，则弹簧长度的增加量与弹力增加量成正比，故B正确；弹力与弹簧形变量的关系图像的斜率表示劲度系数，由此可知该弹簧的劲度系数是200N/m，故C正确；由于图像斜率不变，说明对该弹簧施加拉力或压力时，劲度系数不变，故D正确。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一定被拉长解析：选BC对物体受力分析并结合平衡条件，可知当a对物体有拉力Fa时，若Fa>mg，则b被拉长；若Fa<mg，则b被压缩；若Fa＝mg，则b处于自然状态，选项A错误；若a被压缩，则b对物体施加的一定是向上的弹力，即b一定被压缩，故选项B正确；同理可知C正确，D错误。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)))L【答案】B【解析】根据两根弹簧中弹力相等可得b弹簧的伸长量为eq\f(k1L,k2)，P端向右移动的距离为L＋eq\f(k1,k2)L，选项B正确。9.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。【答案】(1)10(2)1000(3)F＝1000(L－0.1)【解析】(1)当弹簧下端所挂钩码的重力G为0时，弹簧所受的拉力也为0，此时弹簧长度即为原长，由图像可知，弹簧的原长为10cm。(2)由图像可知，图线的斜率为弹簧的劲度系数，k＝eq\f(ΔF,Δx)＝eq\f(40－20,14－12×10－2)N/m＝1000N/m。(3)由图像可知，弹簧弹力F与弹簧总长度L(单位：m)之间的关系式为F＝k(L－L0)＝1000(L－0.1)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【答案】AB【解析】从赤道拿到南极，重力加速度变大，由G＝mg知重力变大，A正确；拿到月球上去，重力加速度变小，则重力变小，B正确；把它放到水里，物体所在位置的重力加速度不变，则重力不变，C错误；重力与物体的运动状态无关，D错误。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【答案】C.【解析】头顶受到的压力是由于坛子产生形变，对与之接触的头产生力的作用，故C正确，A、B、D错误．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2cm【答案】BD.【解析】由k＝eq\f(ΔF,Δx)得，k＝100N/m，A错；F＝0时，弹簧处于原长，由图可知x0＝6cm，B对；伸长8cm时的弹力：F＝k·Δx＝8N，C错；由图知，F＝4N时，弹簧长2cm或10cm，D对．4.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【答案】C【解析】轻弹簧的两端各受20N的拉力F作用，弹簧所受的合力为零，A错误；根据胡克定律F＝kx得弹簧的劲度系数k＝eq\f(F,x)＝400N/m，B错误，C正确；弹簧的劲度系数k与弹簧弹力F的变化无关，与弹簧本身有关，D错误。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)【答案】C【解析】初始状态时，下面弹簧压缩量为x1＝eq\f((m1＋m2)g,k2)，当上面的木块离开后，下面弹簧压缩量为x2＝eq\f(m2g,k2)，下面的木块移动距离s＝x1－x2＝eq\f(m1g,k2)，故选C.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【答案】B【解析】若小车静止，则小球受力平衡，由于斜面光滑，不受摩擦力，小球受重力、绳子的拉力，重力和拉力都沿竖直方向；如果受斜面的支持力，则无法平衡，因此在小车静止时，斜面对小球的支持力一定为零，绳子的拉力等于小球的重力，故A错误，B正确；若小车向右匀速运动，小球受重力和绳子拉力两个力的作用；若小车向右做减速运动，则一定受重力和斜面的支持力，可能受绳子的拉力，也可能不受绳子的拉力，故C、D错误．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图像”如图丙所示，则下列说法正确的是() A．F＝2N时甲图中每个弹簧伸长0.1mB．F＝2N时乙图中每个弹簧伸长0.1mC．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【答案】A【解析】根据弹簧串联与并联的特点可知，两条弹簧并联后新弹簧的劲度系数增大，而串联后新弹簧的劲度系数相对较小；弹簧的拉力与弹簧伸长量的关系图像中，直线的斜率：k＝eq\f(F,Δx)，对比胡克定律：F＝kΔx可知，直线的斜率即表示弹簧的劲度系数。由于a的劲度系数大，b的劲度系数小，所以a为甲图弹簧得到的图像，b为乙图弹簧得到的图像。甲图是两根弹簧并联，新弹簧的伸长量等于每一个弹簧的伸长量，所以甲图中，F＝2N时每个弹簧都伸长0.1m，故A正确，B、D错误；由丙图可知，新弹簧的劲度系数：k甲＝eq\f(F,Δx)＝eq\f(2,0.1)N/m＝20N/m，则原来每个弹簧的劲度系数一定不是20N/m，故C错误。8.如图所示，三个质量均为1kg的木块a、b、c和两个劲度系数均为500N/m的轻弹簧p、q用轻绳连接，其中a放在光滑水平桌面上。开始时弹簧p处于原长，木块都处于静止状态。现用水平力缓慢地向左拉弹簧p的左端，直到c刚好离开水平面为止，g取10m/s2。该过程弹簧p的左端向左移动的距离是()A．4cm B．6cmC．8cm D．10cm【答案】C【解析】弹簧q开始处于压缩状态，kx1＝mg，当c刚好离开水平面时，弹簧q处于伸长状态，kx1′＝mg，此时弹簧p处于伸长状态，弹力大小为kx2＝2mg，代入数据可解得：x1＝x1′＝2cm，x2＝4cm，故此过程中弹簧p的左端向左移动的距离为x1＋x1′＋x2＝8cm，C正确。9.某同学利用如图甲所示装置做“探究弹簧弹力大小与其长度的关系”的实验．(1)某次在弹簧下端挂上钩码后，弹簧下端处的指针在刻度尺上的指示情况如图乙所示，此时刻度尺的读数x＝________．(2)根据实验数据在图丙的坐标纸上已描出了多次测量的弹簧所受弹力大小F跟弹簧长度x之间的函数关系点，请作出F－x图线．(3)根据所作出的图线，可得该弹簧的劲度系数k＝________N/m.(保留两位有效数字)【答案】(1)11.80(11.79～11.81均可)cm(2)图象见解析图(3)49【解析】(1)由图示刻度尺可知，其分度值为1mm，其示数为：11.80cm；(2)根据坐标系内描出的点作出图象如图所示：(3)由图示图象可知，弹簧的劲度系数为：k＝eq\f(ΔF,Δx)＝eq\f(4.90N,（18－8）×10－2m)＝49N/m.10.如图所示，两木块质量分别为m1和m2，两轻质弹簧的劲度系数分别为k1和k2，上面木块m1压在弹簧k1上(但不拴接)，两弹簧与下面木块m2相连，下面弹簧k2竖直固定在水平地面上，整个系统处于静止状态．现缓慢向上提上面的木块m1，直到它刚离开上面弹簧k1，求在此过程中：上面木块m1移动的距离．【答案】m1g【解析】设未提木块m1时两弹簧的压缩量分别为x1、x2，根据二力平衡和胡克定律，对弹簧k1有k1x1＝m1g ①对弹簧k2有k2x2＝k1x1＋m2g ②当木块m1离开弹簧k1时，弹簧k2压缩量变为x′2，对弹簧k2有k2x′2＝m2g ③由①②③解得：x1＝eq\f(m1g,k1)，x2＝eq\f(（m1＋m2）g,k2)，x′2＝eq\f(m2g,k2).木块m1向上移动的距离为h1＝x1＋x2－x′2＝m1g.3.2摩擦力学习目标学习目标课程标准学习目标1．认识摩擦力，知道滑动摩擦力和静摩擦力的区别。2．通过实验理解静摩擦力是被动力，理解动摩擦因数。3．会用动摩擦因数计算滑动摩擦力的大小，会用二力平衡计算静摩擦力的大小。1、通过分析摩擦现象，理解摩擦力的产生条件，会区分静摩擦力和滑动摩擦力。2、会根据相对运动的方向判断滑动摩擦力的方向，并根据动摩擦定律计算其大小。3、会根据相对运动趋势判断静摩擦的方向，并会根据物体受力和运动情况，分析静摩擦力的大小和方向。通过实例，了解最大静摩擦力。4、知道生产和生活中增大或者减小摩擦力的实例，有将摩擦力知识应用于生产和生活的意识。002预习导学课前研读课本，梳理基础知识：一、滑动摩擦力1．定义：一个物体在另一个物体表面滑动的时候，会受到另一个物体阻碍它滑动的力，这种力叫做滑动摩擦力.2．产生条件(1)接触面．(2)两物体直接接触且相互挤压(即有弹力).(3)两物体间有．3．方向：总是沿着接触面，并且跟物体相对运动的方向相反.4．大小：Ff＝，μ为动摩擦因数5．弹力与摩擦力的关系若两物体间有摩擦力，则两物体间有弹力，若两物体间有弹力，但两物体间摩擦力．(填“一定有”或“不一定有”)二、静摩擦力1．定义：两个相互接触的物体，当它们具有相对运动的趋势时，在接触面上会产生阻碍的力．2．产生条件(1)接触面．(2)两物体直接接触且相互挤压(即有弹力).(3)两物体间有3．方向：总是沿着接触面，并且跟物体相对运动趋势的方向相反.4．大小：0<F≤Fmax.5．弹力与摩擦力的关系若两物体间有摩擦力，则两物体间弹力，若两物体间有弹力，但两物体间摩擦力．(填“一定有”或“不一定有”)（二）即时练习：【小试牛刀1】重100N的物体，静止在粗糙的水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，当物体受到一个大小为10N，方向水平向右的拉力作用后，水平面对物体的摩擦力大小和方向是()A．10N，水平向左B．10N，水平向右C．20N，水平向左D．20N，水平向右【小试牛刀2】下列关于摩擦力的说法中，错误的是()A．两物体间有摩擦力，一定有弹力，且摩擦力的方向和它们的弹力方向垂直B．两物体间的摩擦力大小和它们间的压力一定成正比C．在两个运动的物体之间可以存在静摩擦力，且静摩擦力的方向可以与运动方向成任意角度D．滑动摩擦力的方向可以与物体的运动方向相同，也可以相反【小试牛刀3】如图所示，汽车B在水平路面上以相对于地面的速度v1向右运动，车上的货物A以相对于地面的速度v2向右运动．下列判断正确的是()A．若v1<v2，货物A受到了汽车B所施加的向右的滑动摩擦力B．若v1<v2，汽车B受到了货物A所施加的向右的滑动摩擦力C．若v1>v2，货物A受到了汽车B所施加的向左的滑动摩擦力D．若v1>v2，汽车B受到了货物A所施加的向右的滑动摩擦力003探究提升【问题探究1】滑动摩擦力一、摩擦力1.概念两个相互接触的物体，当它们发生相对运动或具有相对运动的趋势时，就会在接触而上产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力，这种力叫作摩擦力。2.分类摩擦力可以分为静摩擦力、滑动摩擦力和滚动摩擦力。当两个相互接触的物体之间只有相对运动的趋势，而没有相对运动时，这时的摩擦力叫作静摩擦力。两个相互接触的物体有相对运动时，这时的摩擦力叫作滑动摩擦力.滚动摩擦是一个物体在另一个物体表面上滚动时产生的摩擦.3.产生条件（1）接触面粗糙;（2）相互接触的物体间有挤压，即存在弹力;（3）两物体间有相对运动趋势或相对运动.三个条件同时满足时，才能产生摩擦力.二、滑动摩擦力1.滑动摩擦力的方向滑动摩擦力的方向沿接触面，并且跟物体相对运动的方向相反.2.滑动摩擦力的大小滑动摩擦力的大小跟压力的大小成正比，即、，其中是比例常数，叫作动摩擦因数。（1）与接触面的材料、接触面的粗糙程度有关，无单位，与Ff和FN无关。（2）在、FN一定的情况下，滑动摩擦力的大小与物体的运动性质无关。只有滑动摩擦力才能用公式计算，其中FN表示正压力，不一定等于物体的重力.例如，放在水平桌面上的物体，如果受到向下的外力F，则物体对水平桌面的压力为：FN=G+F。【典型例题1】如图所示，水平面上的物体在水平方向的力F1和F2作用下，沿水平面向左做匀速直线运动，已知F1=3N，F2=6N。撤去F1瞬间，物体所受的合力大小和摩擦力大小分别为（）A．， B．， C．0， D．，【典型例题2】如图位于水平桌面上的物块P，由跨过定滑轮的轻绳与物块相连，从滑轮到P和到Q的两段绳都是水平的，已知Q与P之间以及桌面之间的动摩擦因数都为，P和Q的质量都为2m，滑轮轴上的摩擦不计，若用一水平向右的恒力F拉P使其做匀速直线运动，则F的大小为（

）A． B． C． D．【对点训练1】如图甲所示，一人用由零逐渐增大的水平力F推静止于水平地面上质量为5kg的木箱，木箱所受的摩擦力f与F的关系如图乙所示，g取10m/s2，下列说法正确的是（）A．木箱所受的最大静摩擦力fm=21NB．木箱所受的最大静摩擦力fm=20NC．木箱与地面间的动摩擦因数μ=0.21D．木箱与地面间的动摩擦因数μ=0.2【对点训练2】如图所示，消防员沿竖直杆匀速向上爬时，手与杆间的弹力大小为FN1，受到的摩擦力大小为Ff1；沿竖直杆匀速向下滑时，手与杆间的弹力大小为FN2，受到的摩擦力大小为Ff2.则以下关系正确的是()A．FN1＝FN2,Ff1＝Ff2B．FN1<FN2,Ff1>Ff2C．FN1>FN2,Ff1＝Ff2D．FN1＝FN2,Ff1>Ff2【问题探究2】静摩擦力1.对静摩擦力方向的理解（1）相对运动趋势可能由外力引起，也可能由运动状态变化引起。（2）静摩擦力的方向与相对运动趋势的方向相反，说明摩擦力阻碍物体间的相对运动趋势，而不阻碍物体的运动趋势，所以静摩擦力的方向可能与运动方向相同，也可能相反，也可能垂直，即静摩擦力的方向与物体运动方向无关。用两个手指竖直捏住铅笔并保持在空中静止，根据二力平衡，铅笔受到竖直向上的静摩擦力，大小等于铅笔的重力.（1）用手捏住铅笔竖直匀速向上运动，静摩擦力向上，与铅笔的运动方向相同;（2）用手捏住铅笔竖直匀速向下运动，静摩擦力向上，与铅笔的运动方向相反;（3）用手捏住铅笔水平匀速运动，静摩擦力向上，与运动方向垂直.3.静摩擦力的大小（1）静摩擦力的大小可根据力的平衡求解，若物体处于平衡状态，静摩擦力的大小等于使物体产生相对运动趋势的外力的大小.静摩擦力的大小与正压力无关。（2）最大静摩擦力fmax∶在数值上等于物体即将开始运动时的拉力，略大于滑动摩擦力.一般情况下，最大静摩擦力的大小与正压力成正比。如图甲所示，用一个从零开始逐渐增大的水平力F拉物块，当F增大到某一值时，物块开始滑动，则物块在此过程中受到的摩擦力随F的变化规律如图乙所示.（3）物体间的静摩擦力在零与最大静摩擦力之间，即0＜f静≤fmax。【典型例题3】(多选)《中国制造2025》是国家实施强国战略第一个十年行动纲领，智能机器制造是一个重要方向，其中智能机械臂已广泛应用于各种领域．如图所示，一智能机械臂铁夹夹起一个金属小球后静止在空中，铁夹与球接触面保持竖直，则()A．若增大铁夹对小球的压力，小球受到的摩擦力变大B．小球受到的摩擦力与重力大小相等C．铁夹受到的摩擦力方向竖直向下D．若铁夹水平匀速移动，小球受到的摩擦力变大【典型例题4】(多选)中国书法历史悠久，是中华民族优秀传统文化之一．在楷书笔画中，长横的写法要领如下：起笔时一顿，然后向右行笔，收笔时略向右按，再向左上回带．某同学在水平桌面上平铺一张白纸，为防打滑，他在白纸的左侧靠近边缘处用镇纸压住，如图所示．则在向右行笔的过程中()A．镇纸受到向左的摩擦力B．毛笔受到向左的摩擦力C．白纸只受到向右的摩擦力D．桌面受到向右的摩擦力【对点训练3】人站在自动扶梯的水平踏板上，随扶梯斜向上匀速运动，如图所示，以下说法正确的是()A．人受到重力和支持力的作用B．人受到重力、支持力和摩擦力的作用C．人受到的合外力不为零D．人受到的合外力方向与速度方向相同【对点训练4】如图所示，水平地面上堆放着原木，关于原木P在支撑点M、N处受力情况，下列说法正确的是（）

A．M处受到的支持力垂直MN向上B．N处受到的支持力竖直向上C．M处可能受到沿MN方向的静摩擦力D．N处可能受到沿MN方向的静摩擦力【问题探究3】摩擦力大小的计算计算摩擦力时，首先要判断摩擦力是静摩擦力还是滑动摩擦力，可以通过两物体间是存在相对运动还是存在相对运动趋势进行判断1.静摩擦力的大小（1）范围∶0＜f静≤fmax（2）计算方法∶静摩擦力的大小通常要通过受力情况和平衡条件进行计算，随着使物体产生运动趋势的外力的变化而变化。（3）最大静摩擦力fmax的值略大于滑动摩擦力的值，高中阶段为了计算方便，往往认为最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力大小。2.滑动摩擦力的大小公式∶。公式中FN为接触面受到的正压力，与物体的重力G是两种性质的力，大小和方向不一定相同.Ff与物体是否匀速运动、运动速度的大小、接触面积的大小无关，只与和FN有关。3.摩擦力的突变问题摩擦力的变化过程比较复杂，有时会涉及静摩擦力的大小变化、方向变化和静摩擦力与滑动摩擦力之间的转化，要根据题意正确判断摩擦力的变化情况。【典型例题5】如图所示，打印机进纸槽里叠放有一叠白纸，进纸时滚轮以竖直向下的力F压在第一张白纸上，并沿逆时针方向匀速转动，滚轮与第一张纸不打滑，但第一张纸与第二张纸间发生相对滑动。设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等。滚轮与白纸之间的动摩擦因数为，白纸之间、白纸与纸槽底座之间的动摩擦因数均为，每张白纸的质量为m，不考虑静电力的影响，重力加速度为g，则下列说法正确的是A．滚轮对第一张白纸的摩擦力大小为B．第二、三张白纸间的摩擦力大小为C．第三、四张白纸间的摩擦力大小为D．越靠近底座，白纸间的摩擦力越大【典型例题6】如图所示，一个M=2kg的物体A放在μ=0.2的粗糙水平面上，用一条质量不计的细绳绕过定滑轮和一个m0=0.1kg的小桶B相连，已知A受到的最大静摩擦力f=4.5N，滑轮上的摩擦不计，g取10N/kg，求以下情况，A受到的摩擦力的大小。（1）只挂B，处于静止状态时；（2）只挂B，但在A上再放一个M′=3kg的物体时；（3）只在小桶内加入m1=0.33kg的沙子时；（4）只在小桶内加入m2=0.5kg的沙子时。

【对点训练5】如图，水平地面上质量为m的物体，在推力F作用下向右运动，已知，，木块与地面间的动摩擦因数为μ，木块与水平地面间的摩擦力为（）A．F B．0.8F C． D．μmg【对点训练6】如图所示，在两块相同的竖直木板A、B间有重力为50N的物体。用两个大小均为的水平力压木板，物体与木板间的动摩擦因数为，求：（1）当物体不动时，物体与木板A间的摩擦力大小；（2）若用竖直向上的力将物体拉出来，所需拉力的最小值。

【问题探究4】动摩擦因数的测定方案一∶利用砝码和弹簧测力计，借助动态平衡法测量滑动摩擦力和动摩擦因数。如图甲所示，向砝码盘内加减砝码，轻推铁块P，使其恰能在水平板B上向左匀速滑动，则铁块P处于平衡状态。用弹簧测力计测出P和砝码盘C（含砝码）受到的重力GP和GC，由平衡条件知FN=GP，P所受滑动摩擦力Ff=GC。可求出P、B间的动摩擦因数μ=。方案二∶利用弹簧测力计借助动态平衡法测定动摩擦因数.如图乙所示，使木板静止在水平桌面上，用手通过弹簧测力计向右拉铁块P，使铁块P向右匀速运动，读出此时弹簧测力计的读数F，再用弹簧测力计测出铁块P的重力，由平衡条件可知FN=GP，且，Ff=F，所以μ=。方案三∶利用弹簧测力计测木板A和木块B之间的动摩擦因数μ，实验装置如图丙所示.在水平力F作用下，只要使木板A相对木块B滑动，就可由弹簧测力计的读数得到A、B间的滑动摩擦力Ff，再用弹簧测力计测出木块B的重力GB，根据竖直方向上二力平衡可知B受到A的支持力与B的重力GB大小相等、方向相反，根据μ=可求出动摩擦目μ。这种方案的优点在于拉动木板A做匀速直线运动或变速直线运动都可以，只要木板A相对于上面的木块B滑动，则木块B就在木板A水平向右的滑动摩擦力和水平向左的弹簧测力计的拉力作用下处于平衡状态。【典型例题7】一物理兴趣小组的同学在研究弹簧的弹力时，测得弹力的大小F和弹簧的长度L的关系如图甲所示，请回答下列问题：（结果均保留两位有效数字）（1）由图甲中的图像可知：弹簧的原长_______cm；弹簧的劲度系数_______N/m。（2）为用弹簧测力计测定两木块A、B间的动摩擦因数μ，某同学设计了如图乙所示的实验方案。若A和B的重力分别为10N和8N，当A被拉动时，弹簧测力计a的示数为5.0N，b的示数为8.0N，测A、B间的动摩擦因数_______。【典型例题8】在探究滑块与平板小车间的摩擦因数实验中，某同学设计了如下实验装置。如甲图所示，力传感器A与计算机相连，可获得力随时间变化的规律。将力传感器固定在水平桌面上，测力端通过细绳1与滑块相连，滑块