弹力和重力

重力和弹力的作用机制及应用一、重力的作用机制1.定义：重力是地球或其他天体对物体产生的吸引力。

2.作用原理：地球的质量使物体受到向地心的吸引力，即重力。

3.重力公式：F = G * (m1 * m2) / r^2，其中F为重力，G为万有引力常数，m1和m2分别为两个物体的质量，r为两个物体之间的距离。

4.重力的作用效果：使物体受到向地心的加速度，即重力加速度g，约为9.8m/s^2。

5.重力与质量的关系：重力与物体的质量成正比，质量越大，受到的重力越大。

二、弹力的作用机制1.定义：弹力是物体因形变而产生的恢复力。

2.作用原理：当物体受到外力作用而发生形变时，物体会产生一种恢复原状的力，即弹力。

3.弹力公式：F = k * x，其中F为弹力，k为弹簧常数，x为物体的形变量。

4.弹力的作用效果：使形变的物体恢复原状，对物体产生推或拉的效果。

5.弹力与形变量的关系：弹力与物体的形变量成正比，形变量越大，弹力越大。

三、重力和弹力的应用1.重力的应用：a.地球表面及附近物体的重量测量；b.天体运动的研究，如卫星、行星的运动；c.水、空气等流体的压力产生；d.地震波的传播；e.地球内部的结构研究。

2.弹力的应用：a.弹簧、减震器等机械元件的设计；b.音乐乐器，如钢琴、吉他等；c.工程结构，如桥梁、建筑物的振动控制；d.体育器材，如跳板、撑杆等；e.日常生活中的各种缓冲和保护作用，如座椅、床垫等。

综上所述，重力和弹力是物理学中非常重要的两个概念，它们在自然界和人类社会中有着广泛的应用。

通过对重力和弹力的研究，我们可以更好地理解物体间的相互作用，为各种科学技术的发展提供理论基础。

习题及方法：1.习题：一个质量为2kg的物体在地球表面受到的重力是多少？解题方法：使用重力公式F = G * (m1 * m2) / r^2，其中m1为物体的质量，m2为地球的质量，r为地球半径。

答案：F = 6.67 * 10^-11 * (2 * 5.97 * 10^24) / (6371 * 1000)^2 ≈19.6N2.习题：一个弹簧常数为50N/m的弹簧，当拉伸10cm时，产生的弹力是多少？解题方法：使用弹力公式F = k * x，其中k为弹簧常数，x为形变量。

弹力和重力知识点总结一、弹力的基本原理弹力是一种常见的力，是指在物体形变后具有恢复原状的性质。

简单来说，弹力就是一个物体在受到外力作用后发生变形，当外力去除时，物体会恢复到原来的形态。

弹力的产生与材料的特性有关，比如弹簧、橡胶和金属都具有一定的弹性。

弹力通常有两种类型：弹簧力和压力。

1.弹簧力弹簧力是弹簧受到外力后产生的一种力，它的大小与弹簧的伸长或缩短量成正比。

弹簧力的大小可以用胡克定律来表示：F=kx，其中F表示弹簧的力，k是弹簧的弹性系数，x是弹簧的伸长或缩短量。

胡克定律表明，当弹簧受到外力作用时，弹簧的形变量与外力成正比，而弹簧力的方向始终与形变的方向相反。

2.压力压力是一种在物体内部产生的内力，当物体受到外力作用时，内部的分子间相互作用会产生一个与形变方向相反的内力。

压力是一种非常常见的弹力，比如橡胶弹力、气体的弹力等。

当物体受到外力作用时，内部的分子会进行相对位移，从而产生了一个与外力相对抗的内力。

压力的大小可以用杨氏模量来表示，杨氏模量是一个反映物质弹性的物理量，它可以用来描述物质在受力后的形变特性。

二、重力的基本原理重力是地球对物体的吸引力，是地球所具有的一种天然力。

根据牛顿定律，重力的大小与物体的质量成正比，与物体所处的位置无关。

在牛顿的力学定律中，重力是一个基本的力，它是物体运动的基本原因之一。

重力的大小可以用万有引力定律来表示：F=Gm1m2/r^2，其中F为重力大小，G为万有引力常数，m1和m2为两个质量，r为两个质量之间的距离。

重力的产生是由于物体产生了一个叫做引力场的场，当物体在引力场中时，会受到重力的作用。

引力场是一种物体产生的一种场，它的性质是物体之间的吸引力和排斥力。

重力场是四个基本相互作用中的一个，他是由大质量天体产生的一种场，所有物体在重力场中都会受到引力的作用。

三、弹力和重力的关系在物体受力的过程中，弹力和重力是两种非常重要的力，它们在很多物体运动及工程设计中起着重要的作用。

高一重力与弹力知识点1. 重力的概念重力是物体间相互吸引的力，是由于物体质量之间的作用而产生的。

它是地球上所有物体的共性，也是生活中普遍存在的一种力。

2. 重力的计算公式重力的计算公式为：F = mg。

其中，F表示物体所受的重力，m表示物体的质量，g表示重力加速度，地球上的重力加速度约为9.8m/s²。

3. 重力的特点（1）重力的大小与物体的质量成正比，质量越大，重力越大。

（2）重力的大小与物体距离的平方成反比，距离越远，重力越小。

4. 弹力的概念弹力是物体受到变形后恢复原状时产生的力。

当物体被压缩或拉伸时，由于物体内部分子间相互作用力的重新排列，物体会产生恢复力，即弹力。

5. 弹力的计算公式弹力的计算公式可以分为压缩弹簧弹力和伸长弹簧弹力两种情况。

（1）压缩弹簧弹力：F = kx。

其中，F表示弹力，k表示弹簧的弹性系数，x表示压缩或伸长的长度。

（2）伸长弹簧弹力：F = -kx。

负号表示伸长的方向与弹力方向相反。

6. 重力和弹力的比较（1）重力是所有物体普遍存在的力，而弹力是物体受力后产生的反作用力。

（2）重力是吸引力，方向向下；弹力是恢复力，方向与受力方向相反。

（3）重力的大小与物体质量有关，弹力的大小与弹簧的弹性系数和变形长度有关。

7. 应用举例：弹簧秤和自由落体（1）弹簧秤：弹簧秤利用弹簧的弹性产生的弹力来测量物体的质量。

当物体挂在秤钩上时，弹簧会产生相应的变形，根据弹簧的弹性系数和变形长度计算出物体的质量。

（2）自由落体：自由落体是指物体在无空气阻力的情况下自由下落的运动。

在自由落体运动中，物体只受到重力作用，根据重力的计算公式可以确定物体的加速度和下落的距离。

总结：重力和弹力是重要的物理概念，对于理解物体间相互作用有着重要的意义。

重力是所有物体普遍存在的力，它的大小与物体质量成正比，与距离的平方成反比；弹力是由于物体变形后产生的恢复力，它的大小与弹簧的弹性系数和变形长度有关。

一、力·重力·弹力知识点析力1、概念：力是物体对物体的作用。

(1)同时存在受力物体和施力物体。

(2)力学中的研究对象是受力物体。

2、作用效果：使物体发生形变或改变物体的运动状态(即使物体产物加速度)。

(1)即使很小的力作用在物体上，也会使物体发生形变，只不过有时形变很小，不能直接观察到(这一点对于理解弹力很有帮助)。

(2)力是使物体运动状态发生改变的原因，而不是维持物体运动状态的原因。

(3)物体的运动状态的改变指速度的大小、方向之一或同时发生变化。

3、矢量性：既有大小又有方向。

(1)大小：弹簧秤称量，单位是牛顿(N)。

(2)方向：力作用的方向。

(3)力的图示法表示力的三要素——大小、方向、作用点。

注意：物理量有两类，矢量和标量。

标量只有大小没有方向。

两类物理量的最主要的区别是它们的运算法则，标量的运算法则是代数加减法，而矢量的运算法则是平行四边形定则。

力的矢量性是力概念的一大难点。

4、分类(1)按性质分，可分为万有引力(重力)、弹力、摩擦力、分子力、电磁力、核力等。

(2)按效果分，可分为压力、支持力、动力、阻力、向心力、回复力等。

(3)按作用方式分，可分为场力和接触力。

万有引力(重力)、电磁力均属于场力，弹力、摩擦力均属于接触力。

(4)按研究对象分，可分为外力和内力。

·重力1、产生原因：由于地球对物体的吸引而产生的。

2、大小同一地点重力的大小与质量成正比，即G=mg 。

重力源于地球对物体的万有引力。

严格而言，重力一般不等于地球对物体的万有引力。

重力是地球对物体万有引力的一个分力，万有引力的另一个分力是提供物体随地球一同绕地轴转动所需要的向心力。

从赤道到两极，该向心力θωcos R m f 2=(其中m 为物体的质量，ω为地球自转角速度，R 为地球的半径，θ为纬度角)逐渐减小，故物体的重力逐渐增大到两极时，θ=90°，f=0，重力等于万有引力。

在处理实际问题时，我们注意到由于此原因引起的重力变化不大，因物体在地球上不同纬度随地球自转所需向心力大小不同，故同一物本在地球上不同纬度处重力大小不同，不过由于此原因引起的重力不从心变化不大，一般情况下可以近似认为：2R mM G mg ==。

重力和弹力知识集结知识元重力知识讲解一、重力的产生：由于受到地球的吸引而使物体受到的力叫重力．二、重力的特点1．地球上的一切物体都受到重力的作用．2．重力是非接触力：抛出去在空中运动的物体与静止时所受重力是不变的．3．重力的施力物体是地球．三、重力的三要素1．重力的大小：重力与质量的关系是G=mg，通常取g=9.8N/kg，g是重力加速度，所以高中2．它的物理意义是：1kg的物体所受重力的大小是9.8N．粗略计算时阶段更常写为g=9.8m/sg=10m/s2．g不是不变的，它与地理位置有关，在地球上，一般距离地心越远，g越小，相同距离时，越靠近两极越大．重力的大小可以用弹簧测力计测出，其大小在数值上等于物体静止时对水平支持物的压力或对竖直悬绳的拉力．2．重力的方向：总是竖直向下，与当地的水平面垂直，可由铅锤线确定．重力的方向不受其他作用力的影响，与运动状态也没有关系．注意：切不可说成垂直向下，因为平面不一定水平，其垂直向下的方向也不同，另外，重力的方向也不一定指向地心（后面学万有引力时会学到）．3．重力的作用点：重力的作用点在物体的重心上．重心是重力的等效作用点，并不是重力的实际作用点，也不一定在物体上．物体重心的位置由物体的形状及质量分布情况所决定，与物体的放置状态无关，与物体的运动状态无关．例题精讲重力例1.关于重力，下列说法正确的是（）A．球体的重心一定在球心上B．物体上只有重心处才受到重力作用C．物体向上抛出时受到的重力小于它静止时受到的重力D．同一物体在同一地点，无论运动状态如何，其所受重力都一样大例2.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．马跑得快的缘故B．马蹄大的缘故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例3.一个物体所受的重力在下列情形下要发生变化的是（）A．把它从赤道拿到两极B．在同一地点，把它放入水中C．在同一地点，把它放入密闭的容器中D．在同一地点，让它由静止到运动基本相互作用知识讲解一、力的概念：力是物体间的相互作用．其国际单位是牛顿，简称牛，符号是N．二、任何力都有四个基本属性，即物质性、相互性、瞬时性和方向性．1．力的物质性：物质性指力不能离开施力物体和受力物体而独立存在，即只要有力，必须同时存在施力物体和受力物体．一个力应对应两个物体．注意：力的作用可以是直接作用也可以是间接作用，两个物体不一定要接触．2．力的相互性：相互性指力是物体与物体间的相互作用，施力物体同时也是受力物体．注意：力总是成对出现的：物体间的作用是相互的，这两个力同时产生，同时消失，而且性质相同．这一对力称为一对相互作用力或称为一对作用力与反作用力．3．力的瞬时性：瞬时性指物体间的相互作用（力）随这种相互作用的施加与否而瞬时同步有无．4．力的方向性：方向性指力是有大小和方向的物理量，我们把这种既有大小又有方向的物理量称为矢量，所以力是矢量．三、力的作用效果1．力可以使物体发生形变，也可以改变物体的运动状态，即改变物体运动速度的大小和方向．2．力的作用效果可以分为两种：（1）静力效果——使物体的形状发生变化（形变），如把物体拉伸、压缩、转、剪切等．（2）动力效果——改变物体的运动状态，如使物体从静止开始运动，从运动变为静止（或使物体的运动速度从小变大、从大变小）；或使物体的运动方向发生变化等．四、力的分类1．按性质分：重力、万有引力、弹力、摩擦力、分子力、电场力、磁场力、核力……（按现代物理学理论，物体间的相互作用分四类：长程相互作用有引力相互作用、电磁相互作用；短程相互作用有强相互作用和弱相互作用．宏观物体间只存在前两种相互作用．）2．按效果分：压力、支持力、拉力、动力、阻力、向心力、回复力、合力、分力……例题精讲基本相互作用A．有受力物体，就必定有施力物体B．力只能产生在相互接触的物体之间C．施力物体施力在先，受力物体受力在后D．力是一个物体就能产生的，而并不需要其他物体的存在A．有的力有施力物体，有的力没有施力物体B．自由下落的物体所受重力为C．相互接触的物体间一定有弹力D．影响力的作用效果的因素有力的大小、方向和作用点A．重力的方向总是垂直向下B．重力的方向总是跟支持重物的支持面垂直C．重力的方向总是竖直向下D．重力的方向总是跟支持面对重物的支持力方向相反弹力知识讲解1．形变：物体在力的作用下形状或体积发生改变，叫做形变．有些物体在形变后能够恢复原状，这种形变叫做弹性形变．如果形变过大，超过一定的限度，撤去作用力后，物体就不能完全恢复原来的形状．这个限度叫做弹性限度2．弹力定义：发生形变的物体，由于要恢复原状，对跟它接触的物体产生力的作用，这种力叫弹力3．弹力的方向：弹力的方向总是与作用在物体上使物体发生形变的外力方向相反．常见弹力方向：弹力弹力方向点与点垂直于切面，指向受力物体点与面垂直于接触面，指向受力物体面与面垂直于接触面，指向受力物体轻绳沿绳方向，指向绳收缩方向弹力绳沿绳方向，指向绳收缩方向弹簧沿着弹簧，指向弹簧恢复原长的方向带转轴轻杆杆的弹力一定沿杆方向固定轻杆杆的弹力可沿杆也可不沿杆以下是几种特殊情况弹力的方向：(1)绳子打结：打结点将绳子分为两段，弹力方向分别由打结点指向两段绳子收缩的方向(2)绳子套滑轮：滑轮两侧的绳子弹力大小相等，方向都沿绳子方向(3)两个杆受力：假设用绳替换A B，装置状态不变，说明A B杆对B的作用力是拉力；假设用绳替换CB，装置状态改变，说明CB杆对B的作用是支持力．例题精讲弹力A．相互接触的物体之间一定能产生弹力B．圆珠笔中的弹簧起复位作C．压力是物体对支持面的弹力，方向总是垂直于支持面且指向支持D．地面受到了向下的弹力，是因为木箱发生了弹性形变；木箱受到向上的弹力，是因为地面也发生了弹性形变例2.在图中，所有接触面均光滑，且a、b均处于静止状态，其中A、D选项中的细线均沿竖直方向．a、b间一定有弹力的是（）A．B．C．D．例3.如图所示，底端置于粗糙水平地面上的杆，其顶端被一根细线用手拉住，杆处于静止状态，细线水平．下列说法正确的是（）A．杆对细线的弹力方向为水平向右B．细线对杆的弹力方向垂直杆向左C．杆受到地面的弹力是由杆的形变产生的D．地面受到杆的弹力沿杆向左下方胡克定律知识讲解胡克定律：弹簧发生弹性形变时，弹力的大小F跟弹簧伸长（或缩短）的长度x成正比．公式：F=kx公式中的k称为弹簧的劲度系数，单位是牛顿每米，符号用N/m表示．胡克定律仅适用于在弹性限度内弹簧的拉升或压缩形变．由于发生形变的物体想要恢复原状而对与它接触的物体产生弹力，弹力的方向与形变方向相反．弹力的方向与接触面垂直，其其它因素无关．例题精讲胡克定律例1.如图所示，置于水平桌面上的弹簧秤，左端通过细线与固定木板相连，右端用细线经定滑轮悬挂着一质量为0.4kg的物块，则弹簧秤示数和其所受合力大小分别为（）A．0，0 B．0，4.0NC．4.0N，0 D．4.0N，4.0N例2.如图所示，轻质弹黄的两端各受20N拉力处于静止状态，弹簧伸长了10cm（在弹性限度内），下列说法中正确的是（）A．弹簧所受的合力为零B．弹簧的弹力为40NC．该弹簧的劲度系数为400N/mD．弹簧的劲度系数随拉力的增大而增大例3.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10mB．该弹簧的劲度系数为0.25N/mC．在该弹簧下端悬挂1.0N的重物时，弹簧的长度为18cmD．在该弹簧下端悬挂2.0N的重物时，弹簧的形变量为8cm实验：探究弹力和弹簧伸长量的关系知识讲解一、实验目的知道弹力与弹簧伸长的定量关系，学会利用列表法、图象法、函数法处理实验数据．二、实验原理弹簧受力会发生形变，形变的大小与受到的外力有关，沿弹簧的方向拉弹簧，当形变稳定时，弹簧产生的弹力与使它发生形变的拉力在数值上是相等的，用悬挂法测量弹簧的弹力，运用的正是弹簧的弹力与挂在弹簧下面的砝码的重力相等．弹簧的长度可用刻度尺直接测出，伸长量可以由拉长后的长度减去弹簧原来的长度进行计算．这样就可以研究弹簧的弹力和弹簧伸长量之间的定量关系．三、实验器材弹簧、毫米刻度尺、铁架台、钩码若干、坐标纸．四、实验步骤1．将弹簧的一端挂在铁架台上，让其自然下垂，用刻度尺测出弹簧自然伸长状态时的长度L0，即原长．2．如图所示，将已知质量的钩码挂在弹簧的下端，在平衡时测量弹簧的总长并计算钩码的重力，填写在记录表格里．1234567 F/NL/cmx/cm3．改变所挂钩码的质量，重复前面的实验过程多次．4．以弹力F（大小等于所挂钩码的重力）为纵坐标，以弹簧的伸长量x为横坐标，用描点法作图．连接各点，得出弹力F随弹簧伸长量x变化的图线．5．以弹簧的伸长量为自变量，写出曲线所代表的函数．首先尝试一次函数，如果不行则考虑二次函数．6．得出弹力和弹簧伸长量之间的定量关系，解释函数表达式中常数的物理意义．五、注意事项：1．所挂钩码不要过重，以免弹簧被过分拉伸而超出它的弹性限度，要注意观察，适可而止．2．每次所挂钩码的质量差尽量大一些，从而使坐标上描的点的间距尽可能大，这样作出的图线更精确．3．测弹簧长度时，一定要在弹簧竖直悬挂且处于平衡状态时测量，以免增大误差．4．描点画线时，所描的点不一定都落在一条直线上，但应注意一定要使各点均匀分布在直线的两侧．5．记录数据时要注意弹力及弹簧伸长量的对应关系及单位．六、误差分析1．钩码标值不准确、弹簧长度测量不准确带来误差.2．画图时描点及连线不准确带来误差.例题精讲实验：探究弹力和弹簧伸长量的关系例1.如图所示G A=100N，G B=40N，弹簧的劲度系数为500N/m，不计绳重和摩擦，物体A静止在地面上，则（）A．物体A对地面的压力为60N B．物体A对地面的压力为100NC．弹簧的伸长量为8cm D．弹簧的伸长量为20cm例2.三个质量均为1kg的相同木块a、b、c和两个劲度均为500N/m的相同轻弹簧p、q用轻绳连接如图，其中a放在光滑水平桌面上．开始时p弹簧处于原长，木块都处于静止状态．现用水平力缓慢地向左拉p弹簧的左端，直到c木块刚好离开水平地面为止，g取10m/s2．该过程p弹簧的左端向左移动的距离是（）A．4cm B．6cm C．8cm D．10cm例3.利用弹簧可以测量物体的重力．将劲度系数为k的弹簧上端固定在铁架台的横梁上．弹簧下端不挂物体时，测得弹簧的长度为x0．将待测物体挂在弹簧下端，如图所示．待物体静止时测得弹簧的长度为x1，测量中弹簧始终在弹性限度内，则待测物体的重力大小为（）A．kx0B．kx1C．k（x1-x0）D．k（x1+x0）当堂练习单选题练习1.如图所示，轻质弹簧相连接的物体A、B置于光滑有挡板的30°斜面上，弹簧的劲度系数为k，A、B的质量分别为m1和m2，两物体都处于静止状态．现用力拉A使其沿斜面缓慢向上运动，直到物块B刚要离开挡板，在此过程中，A物体移动的距离为（）A．B．C．D．练习2.下列说法中不正确的是（）A．受到摩擦力作用的物体，一定也受到弹力B．摩擦力的方向与物体运动的方向可能相同，也可能相反C．静摩擦力的大小与接触面的正压力成正比D．滑动摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反练习3.下列有关力的说法中正确的是（）A．力的产生离不开施力物体，但可以没有受力物体B．力的产生离不开受力物体，但可以没有施力物体C．力是物体对物体的作用，如果找不到施力物体或受力物体，这个力就不存在D．不接触的物体间也可以产生力的作用，例如磁铁吸引铁钉，可见力可以离开物体单独存在练习4.关于物体的重心，下列说法中不正确的是（）A．质量一定的物体，其重心位置不仅与形状有关，还与质量分布情况有关B．质量分布均匀的物体，其重心一定在该物体上C．有规则几何形状的物体，其重心不一定在几何中心位置D．重心是物体各个部分所受重力的合力的等效作用点，重心不一定在物体上练习5.在竖直悬挂的轻质弹簧下端挂一个钩码，弹簧伸长了4cm，如果在该弹簧下端挂两个这样的钩码（弹簧始终发生弹性形变），弹簧的伸长量为（）A．4cm B．6cm C．8cm D．16cm练习6.如图所示，轻质弹簧相连接的物体A、B置于光滑有挡板的30°斜面上，弹簧的劲度系数为k，A、B的质量分别为m1和m2，两物体都处于静止状态．现用力拉A使其沿斜面缓慢向上运动，直到物块B刚要离开挡板，在此过程中，A物体移动的距离为（）A．B．C．D．A．受到摩擦力作用的物体，一定也受到弹力B．摩擦力的方向与物体运动的方向可能相同，也可能相反C．静摩擦力的大小与接触面的正压力成正比D．滑动摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反练习8.如图所示，弹簧秤一端固定在墙壁上，另一端与小木块A相连，当用力加速抽出长木板B的过程中，观察到弹簧秤的示数为3.0N，若匀速抽出木板B，弹簧秤的示数大小（）A．一定大于3.0N B．一定小于3.0NC．一定等于3.0N D．一定为零练习9.如图所示，皮带运输机把货物运到高处，货物在皮带上没有滑动，则货物受到的摩擦力（）A．是滑动摩擦力，方向沿皮带向下B．是滑动摩擦力，方向沿皮带向上C．是静摩擦力，方向沿皮带向下D．是静摩擦力，方向沿皮带向上填空题练习1.在“探究弹力与弹簧伸长量的关系”时，某同学把两根轻弹簧按如图1所示连接起来进行探究．（1）某次测量结果如图2所示，指针示数为______________cm．（2）在弹性限度内，将50g的钩码逐个挂在弹簧下端，得到指针A、B的示数L A和L B如表格所示．用表中数据计算弹簧Ⅰ的劲度系数为____________N/m，弹簧Ⅱ的劲度系数为____________N/m（取g=10m/s2，结果均保留三位有效数字）．钩码数 1 2 3 4L A/cm 15.71 19.71 23.70 27.70L B/cm 29.96 35.76 41.55 47.34练习2.如图甲所示，用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系．（1）为完成实验，还需要的实验器材有__________．（2）实验中需要测量的物理量有___________________________________________．（3）图乙是弹簧弹力F与弹簧伸长量x的F-x图线，由此可求出弹簧的劲度系数为__________ N/m．图线不过原点的原因是由于____________．（4）为完成该实验，设计的实验步骤如下：A．以弹簧伸长量为横坐标，以弹力为纵坐标，描出各组（x，F）对应的点，并用平滑的曲线连接起来；B．记下弹簧不挂钩码时其下端的刻度尺上的刻度l0；C．将铁架台固定于桌子上，并将弹簧的一端系于横梁上，在弹簧附近竖直固定一把刻度尺；D．依次在弹簧下端挂上1个、2个、3个、4个…钩码，并分别记下钩码静止时弹簧下端所对应的刻度，并记录在表格内，然后取下钩码；行，则考虑二次函数；F．解释函数表达式中常数的物理意义；G．整理仪器．请将以上步骤按操作的先后顺序排列出来：__________________．练习3.如图甲所示，用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系．（1）为完成实验，还需要的实验器材有__________．（2）实验中需要测量的物理量有___________________________________________．（3）图乙是弹簧弹力F与弹簧伸长量x的F-x图线，由此可求出弹簧的劲度系数为__________ N/m．图线不过原点的原因是由于____________．（4）为完成该实验，设计的实验步骤如下：A．以弹簧伸长量为横坐标，以弹力为纵坐标，描出各组（x，F）对应的点，并用平滑的曲线连接起来；B．记下弹簧不挂钩码时其下端的刻度尺上的刻度l0；C．将铁架台固定于桌子上，并将弹簧的一端系于横梁上，在弹簧附近竖直固定一把刻度尺；D．依次在弹簧下端挂上1个、2个、3个、4个…钩码，并分别记下钩码静止时弹簧下端所对应的刻度，并记录在表格内，然后取下钩码；行，则考虑二次函数；F．解释函数表达式中常数的物理意义；G．整理仪器．请将以上步骤按操作的先后顺序排列出来：__________________．。

第08讲重力与弹力【学习目标】1.知道力的概念及矢量性，会作力的图示．2.了解重力产生的原因，会确定重力的大小和方向，理解重心的概念．3.知道形变的概念，并会区分某种形变是弹性形变还是非弹性形变．4.知道弹力的定义及产生的条件，会判断两个物体间是否存在弹力，并会判断弹力的方向．5.掌握胡克定律并能用此定律解决有关问题．6.探究弹力和弹簧伸长的定量关系.【基础知识】一重力1．基本性质(1)定义：由于而使物体受到的力，叫做重力．(2)大小：G＝．(3)方向：总是．(4)g的含义：重力加速度，通常取9.8 m/s2.2．重心(1)定义：物体的各部分都受到重力的作用，从效果上看，可认为各部分受到的重力作用，这一点就是物体的重心．(2)决定物体重心位置的因素①物体的．②物体．(3)确定重心位置：法．3．力的图示(1)力的三要素：力的大小、方向和．(2)表示方法：可以用有向线段表示力．有向线段的表示力的大小，表示力的方向，表示力的作用点．二弹力1．形变：物体在力的作用下或会发生改变，这种变化叫做形变．2．定义：发生的物体，由于要，对与它接触的物体会产生力的作用．3．分类：压力、和．4．方向：(1)压力和支持力：垂直于，指向被压或被支持的物体．(2)绳的拉力：沿着绳子指向绳子．三胡克定律1．弹性形变：撤去作用力后能够的形变．2．弹性限度：当形变超过一定的限度时，撤去作用力后，物体不能原来形状的限度．3．胡克定律：弹簧发生时，弹力的大小F跟弹簧的长度x成正比，即F＝kx．4．劲度系数：公式F＝kx中的k称为，单位是，单位的符号是．答案：一 1.(1)地球的吸引(2)mg (3)竖直向下2.(1)集中于一点(2)形状质量分布悬挂3.(1)作用点长短箭头箭尾(或箭头)二 1.形状体积2.形变恢复原状3.支持力拉力4.(1)接触面(2)收缩的方向三 1.恢复原状 2.完全恢复3.弹性形变伸长(或缩短)4.劲度系数牛顿每米N/m【考点剖析】考点一：重力的性质和重心的位置例1．关于重力的说法，正确的是()A．重力就是地球对物体的吸引力B．只有静止的物体才受到重力作用C．同一物体在地球上无论向上或向下运动，都受到重力D．物体只有在向下运动时才受到重力作用【答案】C【解析】重力是由于地球的吸引而使物体受到的力，重力是引力的一个分力，不能说重力就是地球对物体的吸引力，故A错误；静止的物体和运动的物体都受到重力作用，故B错误；物体受到的重力与物体的运动方向无关，同一物体在地球上向什么方向运动，都受到重力，故C正确，D错误．例2．下列关于重心的说法正确的是( )A．任何物体都有重心，而且只有一个重心B．形状规则的物体的重心必与其几何中心重合C．重心是物体的各部分所受重力的等效的作用点D．直铁丝被弯曲后，重心便不在中点，但一定还在铁丝上【答案】AC【解析】任何物体都要受到重力，重心是物体受到的重力作用的集中点，即重心是物体的各部分所受重力的等效的作用点，故AC 正确；形状规则的物体的重心不一定在它的几何中心上，还要看物体的密度是否均匀，如果密度不均匀，那就不在几何中心，故B 错误；直铁丝被弯曲后，重心便不一定在铁丝上，故D 错误．考点二：弹力的有无和方向的判断例3．下列各图中所有接触面都是光滑的，P 、Q 两球之间不存在弹力的是( )【答案】B【解析】A 图中若两球间无弹力则小球将向凹面的底部运动，PQ 间有弹力，故A 错误；B 图两球间若有弹力则小球将向两边运动，PQ 间无弹力，故B 正确；C 图两球间若无弹力则小球P 将向下运动，PQ 间有弹力，故C 错误；D 图两球间若无弹力则小球P 将向右下运动，PQ 间有弹力，故D 错误．例4．.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（ ）A ．B ．C ．D ．【答案】C【解析】一般来讲轻质杆对物体的弹力不一定沿着杆的方向，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应竖直向上，所以A 错．选项B 中因为绳竖直向上，如果左边的绳有拉力的话，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．对于球与面接触的弹力方向，过接触点垂直于接触面（即在接触点与球心的连线上），即D 中大半圆对小球的支持力2N F 应是沿过小球与圆接接触点的半径，且指向圆心的弹力，所以D 错．球与球相接触的弹力方向，垂直于过接触点的公切面（即在两球心的连线上），而指向受力物体，由上可知C 正确．所以选C ．考点三：弹力大小的计算例5．一根弹簧在弹性限度内，将其一端固定，另一端施加30N 的压力时，其长度为14cm ；若对其两端各施加30N 的拉力时，它伸长了20cm ，则此弹簧的自然长度为（ ）A ．17cmB ．24cmC ．34cmD ．54cm【答案】C 【解析】另一端施加30N 的压力时其长度为x =14cm=0.14m ，根据胡克定律F =k △x ，有：F x k ∆=，故：300.14m x k-=①；两端各加30N 的拉力时，弹簧伸长量为20cm 0.20m x ∆==，由胡克定律有：300.20m x k ∆==②，联立解得：x =0.34m=34cm ；选项C 正确．考点四：探究弹簧弹力与形变量的关系例6．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____________方向(选填“水平”或“竖直”)．(2)弹簧自然悬挂，待弹簧______时，长度记为L 0；弹簧下端挂上砝码盘时，长度记为L x ；在砝码盘中每次增加10 g 砝码，弹簧长度依次记为L 1至L 6，数据如表所示：代表符号L 0 L x L 1 L 2 L 3 L 4 L 5 L 6 数值(cm) 25.35 27.35 29.35 31.30 33.4 35.35 37.40 39.30 表中有一个数值记录不规范，代表符号为________．由表可知所用刻度尺的最小分度为________．(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(选填“L 0”或“L x ”)．(4)由图可知弹簧的劲度系数为________N/m ；通过图和表可知砝码盘的质量为________ g(结果保留两位有效数字，重力加速度取9.8 N/kg)．[答案] (1)竖直 (2)静止 L 3 1 mm (3)L x(4)4.9 10【解析】(1)为保证弹簧的形变只由砝码和砝码盘的重力引起，所以弹簧轴线和刻度尺均应在竖直方向．(2)弹簧静止时，记录原长L 0；表中的数据L 3与其他数据有效数字位数不同，所以数据L 3不规范，标准数据应读至cm 位的后两位，最后一位应为估计值，精确至mm 位，所以刻度尺的最小分度为1 mm.(3)由题图知所挂砝码质量为0时，x 为0，所以x ＝L 1－L x .(4)由胡克定律F ＝k Δx 知，mg ＝k (L －L x )，即mg ＝kx ，所以图线斜率即为劲度系数k ＝Δmg Δx ＝（60－10）×10－3×9.8（12－2）×10－2N/m ＝4.9 N/m ，同理砝码盘质量m ＝k （L x －L 0）g ＝4.9×（27.35－25.35）×10－29.8kg ＝0.01 kg ＝10 g.【真题演练】1． 关于物体所受的重力，以下说法中正确的是（ ）A ．物体只有在地面静止时才受到重力作用B ．物体在自由下落时所受的重力小于物体在静止时所受到的重力C ．物体在向上抛出时受到的重力大于物体在静止时所受到的重力D ．同一物体在同一地点，不论其运动状态如何，它所受到的重力都是一样大【答案】D【解析】由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力，与物体的运动状态无关，故A 错误．重力源自于地球的万有引力，与物体速度无关，故同一物体在同一地点，不论其运动状态如何，它所受到的重力都是一样大，故D 正确，BC 错误．2．关于重力下列说法中正确的是( )A ．物体的重力就是地球对物体的吸引力B ．物体的重心可能不在物体内C ．重力的大小可用天平来测量D ．地面上的物体在赤道上受的重力最大 下列变化属于化学变化的是（ ）A ．纸张燃烧B ．衣服晾干C ．干冰升华D ．石蜡熔化 【答案】A【解析】A 、纸张燃烧生成二氧化碳和水，属于化学变化，故A 正确；B 、衣服晾干是水分蒸发过程，属于物理变化，故B 错；C 、干冰升华是由固态直接变为气态，只是状态发生了变化，属于物理变化，故C 错；D、石蜡融化是由固态变为液态，只是状态的改变，属于物理变化，故D错。

第二章 相互作用 第1讲 重力、弹力课标要求核心考点五年考情核心素养对接1.认识重力、弹力.2.通过实验，了解胡克定律.重力和重心的理解2022：浙江1月T41.物理观念：理解重力、重心、弹力、弹性形变等概念，增强对力的相互作用观念的认识.2.科学思维：体会等效替代思想在重心中的应用，掌握重力和弹力的基本规律.3.科学探究：运用实验确定重心位置，探究胡克定律.4.科学态度与责任：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.弹力的分析与计算2023：山东T2，江苏T7，浙江1月T2；2022：上海T2；2019：全国ⅢT16命题分析预测重力、弹力的分析是受力分析的基础，单独考查时为选择题形式，涉及重心的理解、弹力方向的判断和弹力的大小计算等，对弹力的考查常结合平衡条件进行.预计2025年高考单独考查本部分内容较少，可能会综合平衡条件考查弹力的分析与计算以及力的合成与分解.考点1 重力和重心的理解1.重力重力{产生：由于[1] 地球 的吸引而使物体受到的力三要素{大小：G ＝[2] mg ，g 与物体在地球上的位置有关，通常取9.8m /s 2方向:[3] 竖直 向下作用点:[4] 重心注意：（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）重力大小可用[5] 弹簧测力计 测量.2.重心（1）定义：物体各部分都受重力的作用，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.重心不是重力的真实作用点，而是重力的等效作用点.（2）重心位置的确定①其位置与物体的[6]质量分布和[7]几何形状有关.②质量分布均匀的规则物体的重心在其[8]几何中心.③不规则薄板形物体重心的确定方法：[9]悬挂法.重心不是物体上最重的一点，重心的位置不一定在物体上.观察载重汽车的重力和重心的图示，判断下列说法的正误.（1）汽车的重力就是地球对汽车的吸引力.（✕）（2）汽车的重力的方向总是垂直向下的.（✕）（3）汽车的重力总是指向地心.（✕）（4）重力加速度g的大小与汽车在地球表面的位置有关.（√）（5）汽车的重心是汽车上最重的部分.（✕）（6）汽车的重心一定在汽车上.（✕）（7）汽车重心的位置与汽车的形状和质量分布无关.（✕）（8）力是使汽车运动的原因.（✕）（9）汽车各部分都受重力作用，但可以认为各部分所受重力集中于一点.（√）1.[重力的理解]关于重力，以下说法正确的是（B）A.物体只有静止时才受重力作用B.重力的方向就是物体自由下落的方向C.同一物体在赤道上所受重力最大D.重力的大小总等于弹簧测力计下面竖直悬挂的物体受到的弹簧测力计的拉力的大小解析物体受到重力的作用，与物体的运动状态无关，A错误；重力的方向竖直向下，其方向就是物体自由下落的方向，B正确；赤道上重力加速度最小，因此地面上的同一物体在赤道上所受重力最小，C错误；重力的大小不总等于弹簧测力计下面竖直悬挂的物体受到的弹簧测力计的拉力的大小，只有在物体处于静止或匀速直线运动状态时二者大小才相等，D错误.2.[重心位置的确定/2023江苏海门实验中学阶段练习]在空易拉罐中注入少量的水后，将易拉罐倾斜放置在水平桌面上，结果易拉罐“倾而不倒”，如图所示.下列说法正确的是（B）A.注水后，易拉罐的重心位置升高了B.易拉罐的重心位置在过易拉罐与桌面接触点的竖直线上C.若将注水后的易拉罐水平放置，则其重心位置不变D.若将空易拉罐压瘪，则其重心位置不变解析注水后，易拉罐下部的质量变大，重心下移，故A错误；易拉罐受到的重力（方向竖直向下）与桌面对它的支持力大小相等、方向相反，因此易拉罐的重心位置在过易拉罐与桌面接触点的竖直线上，故B正确；将注水后的易拉罐水平放置，易拉罐里的水质量分布改变，其重心位置改变，故C错误；将空易拉罐压瘪后，易拉罐的形状改变，其重心位置改变，故D错误.3.[重心的影响因素/2022浙江1月]如图所示，公园里有一仿制我国古代欹器的U形水桶，桶可绕水平轴转动，水管口持续有水流出，过一段时间桶会翻转一次，决定桶能否翻转的主要因素是（D）A.水桶自身重力的大小B.水管每秒出水量的大小C.水流对桶撞击力的大小D.水桶与水整体的重心高低解析当桶中水增多时，水桶和水的重心变化，当重心变化到某一位置时，水桶会翻转，所以决定桶能否翻转的主要因素是水桶和水整体重心的高低，与自身重力、出水量和撞击力等无必然联系，故D正确，A、B、C错误.考点2弹力的分析与计算1.形变2.弹力3.胡克定律拓展（1）弹力产生的过程（2）弹力的施力物体是发生形变的物体，受力物体是跟施力物体接触并使施力物体发生形变的物体.如图所示，健身拉力器是一种很简单且容易获得的健身器材.拉力器能够锻炼的部位有很多：可以练肩部，练手臂，练胸，练腿，练背等.（1）地面对健身爱好者的支持力是由于健身爱好者的脚发生了形变.（✕）（2）弹簧拉伸时，健身爱好者的手与健身拉力器间一定有弹力.（√）（3）健身拉力器中的弹簧，其形变量越大，劲度系数越大.（✕）（4）健身拉力器中的弹簧，其劲度系数是由弹簧自身性质决定的.（√）（5）F＝kx中“x”表示弹簧形变后的长度.（✕）命题点1弹力有无的判断4.如图所示，下列各图中的物体A均处于静止状态，关于物体A是否受到弹力作用的说法不正确的是（A）A.图甲中地面是光滑水平的，物体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α、β，两斜面对物体A均有力的作用C.图丙中地面光滑且水平，物体A与竖直墙壁之间有力的作用D.图丁中物体A受到斜面B对它的支持力的作用解析状态法：图甲中的物体A受重力和地面支持力的作用，二力平衡，物体A静止，不可能再受到物体B对A的弹力的作用，故A错误.假设法：图乙中若去掉左侧的斜面，物体A将运动，去掉右侧的斜面，物体A也将运动，所以两斜面对物体A均有力的作用，故B 正确.状态法：图丙中由二力平衡知外力F与竖直墙壁对物体A的作用力平衡，墙壁对物体A有力的作用，故C正确.条件法：图丁中由弹力产生的条件可知，物体A与B接触且挤压，二者之间有弹力的作用，故D正确.方法点拨弹力有无的判断方法命题点2弹力方向的判断5.[弹力方向的判断]建筑工地上有三根木头堆放在水平地面上，现工人将另一根木头P搁在上面，便于将木头P锯断，如图所示.关于木头P在支撑点M、N处受到的弹力的方向，下列哪个图是正确的（C）解析在M点，地面对木头P的支持力垂直地面向上；在N点，木头受弹力方向垂直接触面斜向上.故选C.6.[受力分析图]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）答案如图所示方法点拨弹力方向的确定命题点3 弹力的大小7.[胡克定律的应用/2023山东]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300g ，相邻两盘间距1.0cm ，重力加速度大小取10m/s 2.弹簧始终在弹性限度内，每根弹簧的劲度系数为（ B ）A.10N/mB.100N/mC.200N/mD.300N/m解析 取走一个盘子，稳定后余下的正好升高补平，说明一个盘子的重力可以使弹簧发生的形变量等于相邻的两盘间距，则有mg ＝3kx ，解得k ＝100N/m ，B 正确. 方法点拨弹力大小的计算根据胡克定律求解根据力的平衡条件求解根据牛顿第二定律求解适用于弹簧（橡皮筋等）弹力的计算，注意单位的换算以及图像法的应用适用于物体处于平衡状态的情况，一般利用正交分解法，由平衡方程确定弹力的大小适用于物体有加速度的情况，由F 合＝ma 结合具体情境确定弹力的大小命题点4 弹簧的串、并联问题8.[弹簧的串联问题]两个劲度系数分别为k 1和k 2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（ B ）A.b 弹簧的伸长量为LB.b弹簧的伸长量为k 1Lk2C.P端向右移动的距离为2LD.P端向右移动的距离为（1＋k2k1）L解析两根轻弹簧串联，两弹簧产生的弹力大小相等，根据胡克定律F＝kx得k1L＝k2x b，则b弹簧的伸长量x b＝k1Lk2，故A错误，B正确；开始时a、b两弹簧均处于原长状态，则P端向右移动的距离s等于两根弹簧伸长量之和，即s＝L＋x b＝（1＋k1k2）L，故C、D错误. 方法点拨弹簧串联在一起使用时，每根弹簧的弹力相等，均等于外界施加的力的大小，每根弹簧的伸长量x与其劲度系数k成反比.9.[弹簧的并联问题/多选]如图所示是锻炼身体用的拉力器，并列装有四根相同的弹簧，每根弹簧的自然长度为40cm，某人用600N的力把它们拉长至1.6m，则（BC）A.人的每只手受到拉力器的拉力大小为300NB.每根弹簧产生的弹力大小为150NC.每根弹簧的劲度系数为125N/mD.每根弹簧的劲度系数为500N/m解析由题意，根据力的相互性知，人的每只手受到拉力器的拉力大小为600N，故A错误；由于四根弹簧并联，每根弹簧受到的拉力相等，故每根弹簧产生的弹力大小均为150N，B正确；每根弹簧的伸长量为x＝1.6m－0.4m＝1.2m，每根弹簧产生的弹力大小F＝150N，则由胡克定律F＝kx得，每根弹簧的劲度系数k＝Fx＝125N/m，故C正确，D错误.方法点拨当弹簧并联使用时，各弹簧的弹力大小之和等于总弹力，要仔细分析每根弹簧受到的力，再根据胡克定律计算弹簧的伸长量.轻绳、轻杆、轻弹簧模型轻绳轻杆轻弹簧图示受外力作用时形变的种类拉伸形变拉伸形变、压缩形变、弯曲形变拉伸形变、压缩形变受外力作用时形变量大小微小，可忽略微小，可忽略较大，不可忽略弹力方向沿着绳，指向绳收缩的方向既能沿着杆，也可以跟杆成任意角度沿着弹簧，指向弹簧恢复原长的方向弹性绳受外力时可以拉伸，不能压缩，弹力方向沿着绳指向绳收缩的方向.1.[绳和弹簧的弹力/多选]如图所示，A、B两物体的重力分别是G A＝3N，G B＝4N.A用细线悬挂在顶板上，B放在水平地面上，A、B间有一劲度系数为k＝200N/m的轻质弹簧，弹簧的形变量为1cm，则细线中的张力T及B对地面的压力F N的可能值分别是（BC）A.7N和1NB.5N和2NC.1N和6ND.2N和5N解析此处弹簧的弹力可能是拉伸形变产生的，也可能是压缩形变产生的.弹簧的弹力若为拉伸形变产生的，以A为研究对象，设弹簧弹力大小为F，则F＝kx＝2N，根据平衡条件有G A＋F＝T1，得T1＝5N；以B为研究对象，有G B＝F'N1＋F，F'N1＝F N1，得F N1＝2N，选项B正确.若弹簧的弹力为压缩形变产生的，同理可得T2＝1N，F N2＝6N，选项C正确.2.[杆的弹力/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.现使小车以加速度a向右做匀加速运动，重力加速度为g，下列说法正确的是（CD）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mgcosθD.杆对小球的弹力大小为F＝√（mg）2＋（ma）2解析设杆对小球的弹力F在竖直方向的分力为F y，水平方向的分力为F x，由牛顿第二定律可知，F y＝mg，F x＝ma，F＝√（mg）2＋（ma）2，当mamg＝tanθ时，即a＝g tan θ时，杆对球的弹力沿杆向上，此时F＝mgcosθ，综上所述，A、B错误，C、D正确.1.[情境创新/2024四川成都开学考]如图所示，共享单车作为一种低碳环保的交通工具，正在快速地改变着我们的生活方式，大幅提高城市运作效率.下列说法错误的是（D）A.共享单车所受重力的方向不一定指向地心B.水平地面对共享单车的支持力方向竖直向上C.共享单车对地面的压力是由于轮胎发生形变产生的D.共享单车后轮所受摩擦力总是阻碍共享单车的运动解析除在地球两极和赤道外，共享单车所受重力的方向不指向地心，选项A正确；水平地面对共享单车的支持力方向竖直向上，选项B正确；共享单车对地面的压力是由于轮胎发生形变产生的，选项C正确；骑行者踩脚踏板的过程中，共享单车后轮所受摩擦力向前，助力共享单车的运动，选项D错误.此题选择错误选项，因此选D.2.[传统文化/多选]在仰韶文化时期有一款“虚则欹、中则正、满则覆”的尖底瓶，它是古人对重心知识的巧妙应用.下面有关重力与重心的说法正确的是（BC）A.瓶的重心是重力的作用点，若瓶挖去重心就不受重力B.如果把瓶由西安搬到广州，瓶所受重力会发生改变C.瓶和水整体的重心位置会随瓶盛水的多少而发生改变D.瓶所受重力与瓶的运动状态有关解析瓶的重心是重力的等效作用点，并不是质量集中在重心，所以无法挖去重心，瓶挖去重心就不受重力的说法是错误的，A错误；重力加速度大小与地理位置有关，根据G＝mg知，瓶所受重力会发生改变，B正确；物体的重心位置与物体的形状和质量分布有关，所以瓶和水整体的重心位置会随瓶盛水的多少而发生改变，C正确；瓶所受重力与瓶的运动状态无关，D错误.3.如图所示，一根弹性杆的一端固定在倾角为30°的斜面上，杆的另一端固定一个重力为2N的小球，小球处于静止状态，则弹性杆对小球的弹力（D）A.大小为2N，方向平行于斜面向上B.大小为1N，方向平行于斜面向上C.大小为2N，方向垂直于斜面向上D.大小为2N，方向竖直向上解析小球在重力和弹性杆的支持力（弹力）的作用下处于静止状态，由二力平衡可知，弹性杆对小球的弹力与小球的重力等大、反向，故D正确.4.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角度的细绳拴接一小球.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（D）A.细绳一定对小球有拉力的作用B.轻弹簧一定对小球有弹力的作用C.细绳不一定对小球有拉力的作用，但是轻弹簧对小球一定有弹力的作用D.细绳不一定对小球有拉力的作用，轻弹簧对小球也不一定有弹力的作用解析当小车匀速运动时，弹簧弹力大小等于小球重力大小，细绳的拉力F T＝0；当小车和小球向右做匀加速直线运动时，细绳的拉力不能为零，弹簧弹力有可能为零，故D正确.5.[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（ABC）A BC D解析A选项中A球受到两个支持力，这两个支持力都与接触面垂直，即通过球心，A正确；B选项中A球只受到水平面的弹力F1，右侧的球对A没有弹力，否则A球将向左运动，B正确；C选项中A球受到墙的弹力F1，方向垂直于墙壁向右，斜面的支持力F2，方向垂直于斜面向上，C正确；D选项中F2方向应指向球心，D错误.6.[2024福建厦门一中阶段练习]某运动员以如图所示的姿势蹲在水平地面上，则该运动员（C）A.受到的支持力是由于脚掌形变产生的B.对水平地面的压力就是重力C.受到的支持力和重力是一对平衡力D.一定受到摩擦力解析运动员受到的支持力是由于水平地面的形变产生的，选项A错误.运动员对水平地面的压力是运动员对水平地面的挤压，施力物体是人，受力物体是水平地面；运动员受到的重力是地球对运动员的作用力，施力物体是地球，受力物体是人，所以运动员对水平地面的压力不是重力，选项B错误.运动员受到的支持力和重力大小相等，方向相反，是一对平衡力，选项C正确.运动员以题图所示的姿势蹲在水平地面上，处于平衡状态，在水平方向没有相对运动，也没有相对运动的趋势，因此不受摩擦力的作用，选项D错误.7.[多选]如图甲所示，一个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弹簧产生的弹力的关系图像，如图乙所示.下列说法正确的是（BCD）A.弹簧长度为5cm时，弹力为10NB.弹簧长度变化5cm，弹力变化10NC.该弹簧劲度系数是200N/mD.该弹簧受到反向压力时，劲度系数不变解析由题意可得，弹簧形变量变化5cm时，弹力变化10N，故A错误，B正确；由题意可得，劲度系数为k＝10N0.05m＝200N/m，故C正确；弹簧劲度系数与受力方向无关，故D正确.8.[2024广东茂名一中阶段练习]脚蹬拉力器由脚环、两根相同的弹性绳和把手组成，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，当每只手的拉力大小均为120N时，两根弹性绳均比原长伸长了30cm.弹性绳的弹力与伸长量成正比，且未超过弹性限度，不计把手和弹性绳的重力，下列说法正确的是（B）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.若每只手的拉力大小改为80N，则每根弹性绳的长度均为20cm解析把手对弹性绳的拉力是由于把手发生形变产生的，A错误；根据胡克定律可得弹性绳的劲度系数k＝FΔx ＝1200.3N/m＝400N/m，B正确，C错误；弹性绳原长度未知，若每只手的拉力大小改为80N，弹性绳长度无法求出，D错误.9.[回归教材/2024北京一零一中学阶段练习]如图所示，北京首钢自由式滑雪大跳台由助滑道、起跳台、着陆坡和停止坡组成.运动员在完成一次跳台的过程中，下列说法正确的是（A）A.助滑时运动员两腿尽量深蹲是为了降低重心B.起跳时跳台对运动员的支持力是运动员形变产生的C.起跳后运动员在完成空中动作时运动员可看作质点D.停止蹬地运动员就会缓慢停下，在缓慢停下的过程中运动员与滑雪板间的摩擦力是滑动摩擦力解析为了在助滑阶段末端获得较大的初速度，助滑时运动员两腿需要尽量深蹲，降低重心，减小与空气的正对面积，尽量减小空气阻力的影响，故A正确；起跳时跳台对运动员的支持力是跳台形变产生的，故B错误；研究起跳后运动员在完成空中动作时，运动员的形状和体积对所研究问题的影响不能忽略，此时运动员不能看作质点，故C错误；停止蹬地运动员就会缓慢停下，在缓慢停下的过程中运动员与滑雪板间保持相对静止，运动员与滑雪板间的摩擦力是静摩擦力，故D错误.10.[斜面上的弹簧＋球模型]如图所示为一种倾斜放置的装取台球的装置.每个台球的质量均为m，半径为R，圆筒直径略大于台球的直径，圆筒底部有一劲度系数为k的轻质弹簧.当将筒口处台球缓慢取走后，又会冒出一个台球，刚好到达被取走台球的位置.忽略球与筒间的摩擦力，重力加速度为g.则圆筒与水平面之间的夹角θ应满足（B）A.sinθ＝kRmg B.sinθ＝2kRmgC.cosθ＝kRmg D.cosθ＝2kRmg解析弹簧的弹力为ΔF＝kΔx，沿圆筒方向，由受力平衡有mg sin θ＝k·2R，则sin θ＝2kRmg，故B正确.11.[2024广东深圳模拟]如图所示，两个弹簧的质量不计，劲度系数分别为k1、k2，它们一端固定在质量为m的物体上，另一端分别固定在Q、P上，当物体平衡时上面的弹簧处于原长状态.若把质量为m的物体换成质量为2m的物体（弹簧的长度不变，且弹簧均在弹性限度内），当物体再次平衡时，物体比第一次平衡时的位置下降了x，重力加速度为g，则x为（A）A.mgk1＋k2B.k1k2mg（k1＋k2）C.2mgk1＋k2D.k1k22mg（k1＋k2）解析当物体的质量为m时，下方弹簧被压缩的长度为x1＝mgk1，当物体的质量变为2m时，由胡克定律和平衡条件得k2x＋k1（x1＋x）＝2mg，联立解得x＝mgk1＋k2，选项A正确.12.[设问创新]一把正常使用的自动雨伞如图所示，关于其中弹簧的状态，下列说法正确的是（A）A.无论雨伞收起还是打开，弹簧都受到压力B.无论雨伞收起还是打开，弹簧都受到拉力C.雨伞打开时，弹簧受到压力；雨伞收起时，弹簧受到拉力D.雨伞打开时，弹簧受到拉力；雨伞收起时，弹簧受到压力解析弹簧处于伞柄的支架上，支架两个套筒中间夹着一个始终压缩的弹簧，弹簧的劲度系数较大，原理是利用压缩弹簧来改变三角形一边的长度，从而达到改变支架与伞柄之间角度的目的.当自动雨伞收起时，要使AM、BM间的夹角减小，应压缩弹簧，当角度为零时，弹簧仍处于压缩状态；当自动雨伞打开时，弹簧也处于压缩状态，即打开时弹簧也受到压力，故A正确，B、C、D错误.13.[弹性绳的弹力/多选]口罩是一种卫生用品，一般戴在口鼻部位用于过滤进入口鼻的空气.为了佩戴舒适，口罩两边的弹性绳的劲度系数比较小，某同学将弹性绳拆下，当弹性绳下端悬挂一块橡皮擦时，弹性绳的长度为30cm，悬挂两块相同的橡皮擦时，弹性绳的长度为40cm，如图所示.当弹性绳下端悬挂一支笔时，弹性绳的长度为35cm.若弹性绳满足胡克定律，且弹性绳始终在弹性限度内，不计弹性绳受到的重力.则下列说法正确的是（ACD）A.弹性绳的原长为20cmB.弹性绳的劲度系数为10N/mC.一支笔受到的重力是一块橡皮擦受到的重力的1.5倍D.将一块橡皮擦和一支笔一起悬挂在弹性绳下端时，弹性绳的长度为45cm解析设弹性绳原长为L0（cm），劲度系数为k，橡皮擦重力为G1，笔的重力为G2，由胡克定律可知G1＝k（30－L0）×10－2（N），2G1＝k（40－L0）×10－2（N），G2＝k（35－L0）×10－2（N），联立解得L0＝20cm，G2＝1.5G1，根据已知条件无法计算k，A、C正确，B错误；将一块橡皮擦和一支笔一起悬挂在弹性绳下端时，由胡克定律可知G1＋G2＝k（x－L0）×10－2（N），解得x＝45cm，故D正确.。

第六讲重力和弹力一、力1、概念：物体与物体之间的相互作用。

单位：牛顿（N）2、作用效果：①使物体的运动状态．．．．发生变化；②使物体发生形变。

3、三要素：大小、方向、作用点(力是矢量)4、分类（1）按性质分：重力、弹力、摩擦力、分子力等。

（2）按效果分：拉力、压力、阻力、动力等。

5、基本相互作用力：引力相互作用、电磁相互作用、强相互作用、弱相互作用。

注意：①物体之间的相互作用不一定要接触；②四种基本相互作用力都不是接触力；③力不能脱离物体而存在，有施力物体必有受力物体。

二、重力1、概念：由于地球的吸引而使物体受到的力。

2、大小：mgG g一般取10m/s23、方向：总是竖直向下。

4、重心：重力的作用点（实际上物体各个部分都要受到重力的作用，按效果将物体的质量集中为一个点，这个点就是重心）注意：①重力的施力物体是地球；②“竖直向下”是指垂直于水平面向下，不一定垂直于支持面，也不一定指向地心；③重心不一定在物体上，形状不规则、质量分布不均匀的物体可以利用悬挂法．．．来确定。

三、弹力1、形变：物体在力的作用下形状或体积发生改变。

2、弹性形变：有些物体在形变后撤去作用力能够恢复原状．．．．．．，这种形变称为弹性形变。

3、塑性形变：有些物体在形变后撤去作用力不能恢复原状．．．．．．，这种形变称为塑性形变。

4、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状，这个限度叫做弹性限度。

5、弹力（1）概念：发生形变的物体，由于要恢复原状，对跟它接触的物体会产生力的作用，这种力叫做弹力。

绳子的弹力也叫张力（2）特点：弹力是接触力．．．．．．（物体之间只有相互接触时才能产生的力称为接触力）（3）产生条件：①两物体要有接触；②要发生弹性形变。

(缺一不可)（4）常见的弹力：压力、支持力、拉力（5）常见弹力的方向：总是与物体形变的方向相反。

例如：①压力和支持力的方向都垂直于物体的接触面；②绳子的张力沿着绳并指向收缩的方向。

第1节重力与弹力知识点一重力[情境导学]苹果从树上下落，抛出的铅球会落回地面，水会从高处流向低处……这一切都是因为物体受到________作用，方向________。

[知识梳理]1．重力(1)定义：由于地球的吸引而使物体受到的力。

(2)大小：G＝mg，g是自由落体加速度。

(3)方向：竖直向下。

(4)作用点：重心。

①定义：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决定重心位置的因素：a．物体的形状；b．物体内质量的分布。

2．力的表示方法(1)力的图示：用有向线段表示力。

①有向线段的长短表示力的大小；②箭头表示力的方向；③箭尾(或箭头)表示力的作用点。

(2)力的示意图：在不需要准确标度力的大小时，通常只需画出力的作用点和方向。

[初试小题]1．判断正误。

(1)重力的方向总是竖直向下的。

()(2)只有物体的重心才受到重力的作用。

()(3)重心的位置可以不在物体上。

()(4)力的示意图能准确表示力的大小、作用点和方向。

()2．关于重力和重心，下列说法中正确的是()A．静止的物体受重力，运动的物体不受重力B．向下运动的物体受重力，向上运动的物体不受重力C．受重力的物体对地球也有吸引力D．重心就是物体上最重的那个点知识点二弹力[情境导学]如图所示，杂技演员顶坛子时，头顶受到的压力的施力物体是哪个物体？压力是怎样产生的？[知识梳理]1．接触力：在物体与物体接触时发生的相互作用力。

接触力按其性质可以分为弹力和摩擦力。

2．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。

3．弹力：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。

4．常见弹力：平时所说的压力、支持力和拉力等都是弹力。

5．弹力的方向(1)压力和支持力的方向垂直于物体的接触面，指向受力物体。

(2)绳的拉力方向沿着绳而指向绳收缩的方向。

(3)弹簧的弹力方向沿着弹簧的轴线方向，被拉伸时产生拉力，被压缩时产生支撑力。

重力和弹力
1.重力
(1)重力的产生：重力是由于地球的吸收而产生的,重力的施力物体是
地球。

(2)重力的大小：a、由G=mg计算，g为重力加速度，通常在地球表
面附近，g取9.8米／秒2，表示质量是1千克的物体受到的重力是9.8牛顿。

b、由弹簧秤测量：物体静止时弹簧秤的示数为重力大小。

(3)重力的方向：重力的方向总是竖直向下的，即与水平面垂直，不
一定指向地心.重力是矢量。

(4)重力的作用点——重心a、物体的各部分都受重力作用，效果上,
认为各部分受到的重力作用都集中于一点，这个点就是重力的作用点，叫做物体的重心。

b、重心跟物体的质量分布、物体的形状有关，重心不一定在物体上。

质量分布均匀、形状规则的物体其重心在物体的几何中心上。

(5)重力和万有引力重力是地球对物体万有引力的一个分力，万有引
力的另一个分力提供物体随地球自转的向心力，同一物体在地球上不同纬度处的向心力大小不同，但由此引起的重力变化不大，一般情况可近似认为重力等于万有引力，即：mg=GMm/R2。

除两极和赤道外，重力的方向并不指向地心。

重力的大小及方向与物体的运动状态无关，在加速运动的系统中，例如：发生超重和失重的现象时，重力的大小仍是mg 。

2.弹力
(1)弹力产生：物体间直接接触；接触处发生形变(挤压或拉伸)。

(2)弹力的方向：弹力的方向与物体形变的方向相反。

(3)弹力的大小弹力的大小跟形变量的大小有关。

弹簧的弹力，由胡克定律F=kx,k为劲度系数，由本身的材料、长度、截面积等决定。

物体的重力与弹力物体的重力与弹力是物理学中的两个重要概念，它们在我们日常生活中也有着广泛的应用。

本文将探讨物体的重力与弹力的概念、特性以及相关应用。

首先，让我们来了解一下物体的重力。

重力是一种吸引力，是地球或其他物体对物体吸引的力。

根据牛顿的普遍引力定律，两个物体之间的引力与它们的质量成正比，与它们之间的距离的平方成反比。

这意味着一个物体的质量越大，它所受到的重力就越大。

例如，一块石头比一片纸的质量大得多，因此它所受到的重力也更大。

重力还具有一个重要的特性，即始终指向物体的中心。

换句话说，一个物体在受到重力作用时，它会被拉向地球的中心。

这就是为什么我们感到物体落地的原因。

无论你从什么高度扔下一个物体，它都会受到重力的作用而下落。

重力还决定了物体在空中的轨迹和速度，被广泛应用于天体运动的研究、航空航天等领域。

接下来，我们来探讨一下物体的弹力。

弹力是指物体在受到外力作用后恢复原状的能力。

它是一种反作用力，当物体受到压缩或拉伸时，会产生相反方向的弹力。

举个例子，当我们把一个弹簧拉伸时，弹簧会产生拉力，试图恢复原来的长度。

这个拉力就是弹力。

物体的弹力与它的形状、材质以及受力方式有关。

例如，一个硬球和一个海绵球受到相同的外力作用后，它们的形变和弹力大小就会不同。

硬球会产生较小的形变和弹力，而海绵球会产生更大的形变和弹力。

这是因为它们的材质不同，硬球的分子结构更紧密，因此更难产生形变。

弹力在日常生活中有着广泛的应用。

例如，我们打篮球时，篮球与地板碰撞后会产生弹力，使得篮球反弹起来。

同样，在很多机械装置中，如弹簧锁、悬挂系统等，也利用了弹力的性质来实现功能。

重力和弹力在某些情况下还可以相互影响。

当一个物体被压缩或拉伸时，它会产生形变，并产生相应的弹力。

如果物体的形变足够大，它们还会影响物体的重力。

这是因为重力与物体的质量有关，而形变会改变物体的体积和密度。

因此，在一些特殊情况下，物体的重力与弹力之间存在一定的相互作用。