(word完整版)高中物理必修一重力、弹力(含练习解析)

第1节重力与弹力第1课时重力与弹力学习目标要求核心素养和关键能力1.理解重力及重心概念，会用二力平衡知识确定重心。

2.知道形变的概念及产生弹力的条件。

3.知道压力、支持力和绳的拉力都是弹力，会分析弹力的方向。

4.理解胡克定律，并能解决有关问题。

1.核心素养(1)理解重力和弹力的概念，会判断弹力的有无及方向。

(2)利用光学放大法观察微小形变。

(3)会利用胡克定律F＝kx计算弹簧的弹力。

2.关键能力物理建模能力。

知识点一重力如图所示，树上的苹果为什么总要落向地面？建筑工地上工人为什么常用重垂线来检测墙壁是否竖直？提示苹果落向地面是因为受到了地球的吸引力；重锤静止时，悬挂重锤的细线方向一定是沿竖直方向的，如果墙壁与细线平行，就说明墙壁是竖直的，没有倾斜。

❶重力(1)产生：由于地球的吸引而使物体受到的力。

(2)大小：G＝mg(3)方向：竖直向下(4)重心：①定义：一个物体的各部分都受到重力作用，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。

因此，重心可以看作是物体所受重力的作用点。

②决定重心位置的因素：a.物体的形状；b.物体质量的分布。

❷力的图示和力的示意图(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，箭头指向表示力的方向，箭尾(或箭头)表示力的作用点，这种表示力的方法，叫作力的图示。

(2)力的示意图：只画出力的作用点和方向，不准确标度力的大小，这种粗略表示力的方法，叫作力的示意图。

1.重力的大小(1)同一地点，不同物体重力的大小与其质量成正比。

(2)不同地点，同一物体的重力随所处纬度的升高而增大，即在赤道处g最小，在两极处g最大；随海拔高度的增大而减小。

注意：重力不是地球对物体的引力，两者大小一般也不相等。

2.重力的方向：总是竖直向下。

注意：重力的方向不一定垂直支持面向下，也不一定指向地心。

3.对重心的理解(1)重心的特点：重心是重力的等效作用点，并非物体的其他部分不受重力作用。

物体的受力分析 受力分析就是分析物体的受力, 受力分析是研究力学问题的基础, 是研究力学问题的关键。

受力分析的依据是各种力的产生条件及方向特点一.几种常见力的产生条件及方向特点。

1.重力重力是由于地球对物体的吸引而使物体受到的力, 只要物体在地球上, 物体就会受到重力。

重力不是地球对物体的引力。

重力与万有引力的关系是高中物理的一个小难点。

重力的方向: 竖直向下。

2.弹力弹力的产生条件是接触且发生弹性形变。

判断弹力有无的方法: 假设法和运动状态分析法。

弹力的方向与施力物体形变的方向相反, 与施力物体恢复形变的方向相同。

弹力的方向的判断：面面接触垂直于面, 点面接触垂直于面, 点线接触垂直于线。

【例1】如图1—1所示, 判断接触面对球有无弹力, 已知球静止, 接触面光滑。

图a 中接触面对球 无 弹力；图b 中斜面对小球 有 支持力。

【例2】如图1—2所示, 判断接触面MO 、ON 对球有无弹力, 已知球静止, 接触面光滑。

水平面ON 对球 有 支持力, 斜面MO 对球 无 弹力。

【例3】如图1—4所示, 画出物体A 所受的弹力。

a 图中物体A 静止在斜面上。

b 图中杆A 静止在光滑的半圆形的碗中。

c 图中A 球光滑, O 为圆心, O ＇为重心。

【例4】如图1—6所示, 小车上固定着一根弯成α角的曲杆, 杆的另一端固定一个质量为m 的球, 试分析下列情况下杆对球的弹力的大小和方向: （1）小车静止；3.摩擦力摩擦力的产生条件为: （1）两物体相互接触, 且接触面粗糙；（2）接触面间有挤压；（3）有相对运动图1—1a b 图1—2 图1—4a b c或相对运动趋势。

摩擦力的方向为与接触面相切, 与相对运动方向或相对运动趋势方向相反。

判断摩擦力有无和方向的方法: 假设法、运动状态分析法、牛顿第三定律分析法。

【例5】如图1—8所示, 判断下列几种情况下物体A 与接触面间有、无摩擦力。

图a 中物体A 静止。

1重力与弹力第1课时重力、弹力的理解[学习目标] 1.理解重力及重心的概念，会用二力平衡知识确定重心.2.会用力的图示和力的示意图表示力.3.知道形变的概念及产生弹力的条件.4.知道压力、支持力和绳的拉力都是弹力，会分析弹力的方向．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.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．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．三、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．四、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．判断下列说法的正误．(1)重力的方向总是垂直于地面．(×)(2)重心是物体重力的作用点，重心一定在物体上．(×)(3)力的图示能准确地表示力的大小、作用点和方向．(√)(4)发生形变后的物体撤去外力后都能恢复原状．(×)(5)静止在水平地面上的物体受到向上的弹力是因为地面发生了形变．(√)一、重力导学探究如图1所示，树上的苹果会落向地面；建筑工地上工人常用重锤来检测墙壁是否竖直．为什么树上的苹果总要落向地面？为什么使用重锤能检测墙壁是否竖直呢？图1答案苹果落向地面是因为受到了竖直向下的重力作用；重锤能检测墙壁是否竖直的原理，也是因为重力的方向是竖直向下的，重锤静止时，悬挂重锤的细线方向一定是沿竖直方向的，如果墙壁与细线平行，就说明墙壁是竖直的，没有倾斜．知识深化1．重力的大小(1)重力的大小G＝mg，只与物体的质量m和重力加速度g有关，与物体的运动状态无关．(2)重力加速度g与物体所处的纬度和高度有关，在赤道处，g最小，在两极处，g最大(同一高度)；海拔越高，g越小，海拔越低，g越大．2．重力的方向：竖直向下．竖直向下是指与水平面垂直向下，但是并不等同于垂直于支持面向下，也不等同于指向地心．3．重力的作用点——重心(1)重心是物体各部分所受重力的等效作用点，并不是只有物体的重心才受到重力作用．(2)重心的位置除跟物体的形状有关外，还跟物体的质量分布有关，如图2甲所示．质量分布均匀、形状规则的物体的重心在其几何中心，如图乙所示．图2(3)悬挂法确定薄板状物体的重心．①原理：二力平衡时，两个力等大反向．图3②方法：薄板状物体的重心可用悬挂法确定，如图3所示，先在A点把薄板状物体悬挂起来，物体静止时，物体所受的重力与悬绳的拉力在同一竖直线上，所以物体的重心一定在通过A 点的竖直线AB上．然后在C点把物体悬挂起来，同理知，物体的重心一定在通过C点的竖直线CD上，AB和CD的交点O就是薄板状物体的重心位置．[深度思考]重心的位置一定在物体上吗？请举例说明．答案不一定．重心的位置可以在物体上，也可以在物体外，比如木匠用的曲尺、足球等．关于重力，以下说法正确的是()A．重力的方向总是垂直于接触面向下的B．把处在空气中的物体浸入水中，物体所受重力变小C．挂在绳上静止的物体，它受到的重力就是绳对它的拉力D．同一物体在地球各处所受重力大小不一定相等答案 D解析重力的方向总是竖直向下的，但不一定是垂直于接触面向下的，比如在斜面上的物体所受的重力方向并不是垂直于斜面向下的，A错误；重力G＝mg，其大小只与物体质量、自由落体加速度g有关，与其他因素无关，B错误；绳子拉力的施力物体是绳子，重力的施力物体是地球，两者的施力物体不同，不是同一个力，C错误；由于自由落体加速度随着纬度、高度的变化而变化，所以同一物体在地球各处所受重力大小不一定相等，D正确．关于重心，下列说法中正确的是()A．重心就是物体内最重的一点B．物体发生形变时，其重心位置一定不变C．重心一定在物体的几何中心D．采用背越式跳高的运动员在越过横杆时，重心可能在横杆之下答案 D解析重心在效果上可以看作物体各部分所受重力作用集中于一点，而不是最重的点，A项错误；物体发生形变时，物体的形状发生改变，所以其重心位置可能改变，B项错误；重心的位置与物体的形状和物体内质量分布有关，重心不一定在物体的中心，C项错误；采用背越式跳高的运动员在越过横杆时，其重心位置可能在横杆之下，D项正确．二、力的图示与力的示意图导学探究如图4所示，用10 N的力托着一本书，用500 N的力推汽车，如何简洁明了地表示出这两个力呢？图4答案可以用带箭头的线段来表示，线段的长度表示力的大小，箭头的指向表示力的方向，箭尾或者箭头表示力的作用点．知识深化力的图示与力的示意图的画法作图步骤力的图示力的示意图选标度选定标度(用某一长度的线段表示一定大小的力)画线段从作用点开始沿力的方向画一条线段，根据选定的标度和力的大小按比例确定线段长度从作用点开始沿力的方向画一条适当长度的线段标方向在线段的末端标出箭头，表示方向在线段的末端标出箭头，表示方向如图5所示，一人通过细绳用大小为50 N的力F沿与水平方向成30°角斜向上拉物块A，试画出拉力F的图示，并指出受力物体与施力物体．图5答案见解析解析由题意知，细绳拉物块A，受力物体是物块A，施力物体是细绳．画力的图示时，先选好标度，以4 mm长的线段表示10 N的力，则拉力F共长20 mm，用点A代表物块A，即力的作用点，最后标上箭头指明拉力的方向，即得力F的图示，如图所示．为了准确无误地表示拉力的方向，图中的虚线是必要的补充．针对训练1在图6甲中木箱P点，用与水平方向成30°角斜向右上方的150 N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20 N的力使木块静止在墙壁上；图丙中电灯静止悬挂．作出甲、乙两图中所施加的力的图示；作出图丙中电灯所受重力和拉力的示意图．图6答案如图所示三、弹力导学探究1．如图7所示，取一个扁玻璃瓶，里面盛满水，用穿有透明细管的橡皮塞封口，使水面位于细管中，用手捏玻璃瓶，会看到什么现象？说明什么？图7答案用手捏玻璃瓶，细管中水面会上升(或下降)．说明受到压力时玻璃瓶发生形变，体积变小(或变大)了．2．用手压橡皮泥，橡皮泥发生形变；脚踩在松软的泥土上，留下了深深的脚印(形变)，这两种形变与玻璃瓶的形变有什么不同？答案橡皮泥、泥土受力后发生的形变，在撤去外力后不能恢复原状(非弹性形变)，玻璃瓶的形变在撤去外力后能恢复原状(弹性形变)．知识深化1．弹力的产生必须同时具备两个条件(1)两物体直接接触；(2)两物体接触处发生弹性形变．2．几种常见弹力的方向注意：每个接触面最多只能产生一个弹力．[深度思考]杆对物体的弹力方向一定沿杆的方向吗？分析图8中杆对物体的弹力方向．图8答案杆的弹力可能沿杆方向，也可能不沿杆方向．杆对物体的弹力如图在如图9所示的各图中画出杆或球P所受弹力的示意图，已知杆或球均处于静止状态．图9答案见解析解析题图甲中P受到的弹力有球面与球面之间的弹力，弹力应垂直于两球接触点沿球面的切线；绳的拉力沿绳斜向上，如图(a)所示．题图乙中杆对C、D两处有挤压作用，因C处为曲面，D处为支撑点，所以C处弹力垂直于其切面指向圆弧所对应的圆心，D处弹力垂直于杆斜向上，如图(b)所示．题图丙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斜向上，如图(c)所示．题图丁中球受到的弹力与棱和球面接触处的切面垂直，即沿着球半径的方向指向球心，如图(d)所示．针对训练2按下列要求在图10中画出物体所受的弹力的示意图．图10(1)图甲中斜面B对物块A的支持力；(2)图乙中大半球球面对小球的支持力；(3)图丙中光滑但质量分布不均匀的小球的球心在O处，重心在P处，静止在竖直墙和桌边之间，试画出小球所受的弹力；(4)图丁中均匀细杆被细绳拉住而静止，画出杆所受的弹力．答案各物体所受弹力的示意图如图所示．考点一重力和重心1．关于重力的大小及重心的位置，以下说法中正确的是()A．重力是物体本身具有的力，大小只与物体的质量有关B．静止在水平面上的物体对水平面的压力一定小于其所受的重力C．重力只作用在物体的重心上，重心的位置总在物体的几何中心D．重力是由于地球对物体的吸引而产生的，重力的施力物体是地球答案 D解析重力是由于地球对物体的吸引而使物体受到的力，并不是物体本身具有的力，重力的施力物体是地球，物体重力的计算式是G＝mg，重力的大小只与物体质量、自由落体加速度有关，选项A错误，D正确；不受其他外力而静止在水平面上的物体，对水平面的压力大小等于物体的重力，选项B错误；重心是物体所受重力的等效作用点，重心的位置与物体的形状和质量分布有关，只有形状规则、质量均匀分布时，重心的位置才在物体的几何中心，故选项C错误．2．(多选)关于物体的重心，下列说法正确的是()A.形状不变、质量分布均匀的物体的重心在物体中的位置是固定的，不会随物体升降而改变B．用线竖直悬挂的物体静止时，线的方向一定通过该物体的重心C．形状规则的物体，其几何中心不一定与其重心重合D．因物体的重心是重力的等效作用点，所以物体的重心一定在物体上答案ABC解析物体升高或降低时，重心在物体中的位置不变，故A正确；用线竖直悬挂的物体静止时，线的方向一定通过该物体的重心，故B正确；重心与物体的形状和质量分布有关，形状规则的物体，质量分布不一定均匀，所以其几何中心不一定与其重心重合，故C正确；重心可以在物体上，也可以在物体外，故D错误．3.把一个薄板状物体悬挂起来，静止时如图1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()图1A．重力就是地球对物体的引力B．重力大小和物体运动状态有关C．重力的方向总是指向地心的D．薄板的重心一定在直线AB上答案 D解析重力是由于地球的吸引而使物体受到的力，不是地球对物体的引力，故A错误；重力的大小与物体的运动状态无关，故B错误；重力的方向竖直向下，故C错误；因为细线对薄板的拉力与薄板受到的重力为一对平衡力，必在一条直线上，所以重心一定在细线的延长线上，即薄板的重心一定在直线AB 上，故D 正确．4．宇航员在月球表面测得的g 值为地球表面的16，一个质量为600 kg 的飞行器在月球表面时，下列判断正确的是( )A ．质量是100 kg ，重力是5 880 NB ．质量是100 kg ，重力是980 NC ．质量是600 kg ，重力是980 ND ．质量是600 kg ，重力是5 880 N答案 C解析 飞行器的质量是不变的，在月球表面仍为600 kg ，而在月球上的重力为G 月＝mg 月＝16mg ＝980 N ，故选C.5.如图2所示，“马踏飞燕”是汉代艺术家高超的艺术技巧的结晶，是我国古代青铜艺术的稀世珍宝，骏马之所以能用一只蹄稳稳地踏在飞燕上，是因为( )图2A ．马是空心的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 骏马之所以能用一只蹄稳稳地踏在飞燕上，是因为飞燕对马的支持力和马的重力在一条竖直线上，选项A 、B 、C 错误，D 正确．6．(多选)一个重20 N 的物体沿斜面下滑，关于该物体重力的图示，以下四幅图中正确的是( )答案 AD考点二 弹力的产生及弹力的方向7.(多选)玩具汽车停在模型桥面上，如图3所示，下列说法正确的是( )图3A．桥面受向下的弹力，是因为汽车发生了形变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答案AC解析汽车与桥面相互挤压，都发生了弹性形变，B错；由于桥面发生了弹性形变，所以对汽车有向上的弹力，C对，D错；由于汽车发生了弹性形变，所以对桥面产生向下的弹力，A对．8.体育课上一学生将足球踢向斜台，如图4所示，则斜台给足球的弹力方向为()图4A．沿v1方向B．垂直于斜台斜向左上方C．沿v2的方向D．先沿v1的方向后沿v2的方向答案 B9．关于图5四幅图中的弹力，下列说法正确的是()图5A．甲图中，由于书的形变，对桌面产生向下的弹力F1B．乙图中，弹簧发生弹性形变时，弹力的方向与弹簧收缩方向相反C．丙图中，碗对筷子的弹力沿筷子斜向上，如图中箭头所示D．丁图中，绳的拉力沿着绳而指向绳拉伸的方向10．如图6甲所示，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放在上面，便于将木头P锯断，如图乙，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()图6答案 C11.如图7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，空心球壳和壳中余有水的共同重心将会()图7A．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解析在注满水时，球壳和水的共同重心在球心，随着水的流出，球壳的重心不变，但是水的重心下降，二者共同的重心在下降，当水流完时，重心又回到球心，故选项D正确．12．(多选)如图所示的四幅图中，研究对象P所受弹力的方向正确的是()13.如图8所示，是我国的极地考察破冰船——“雪龙号”．为满足破冰航行的要求，其船体结构经过特殊设计，船体下部与竖直方向成特殊角度，则船体对冰块的弹力示意图正确的是()图8答案 C解析弹力方向垂直于接触面，故C正确．。

新20版练B1物理人教3.1.1重力第三章相互作用力第1节重力与弹力课时1 重力考点1对力的概念的理解1.(湖北宜昌葛洲坝中学2018高一上期末)下列关于力的说法正确的是()。

A.力是物体对物体的作用B.只有直接接触的物体间才有力的作用C.力可以离开物体而独立存在D.力的大小可以用天平测量答案：A解析：由力的相互性可知,力是物体对物体的作用,不可以离开物体而独立存在,有施力物体就有受力物体,故A 正确,C错误;并不是直接接触的物体间才有力的作用,如重力就不是接触力,故B错误;天平是测量质量的仪器,而力的大小是用测力计测量的,故D错误。

2.(广西桂林2019高一月考)关于力的作用效果,下列说法正确的是()。

A.物体的运动状态发生变化,一定受外力的作用B.物体的运动状态不发生变化,一定不受外力的作用C.物体受力作用后,一定同时出现形变和运动状态发生变化的现象D.力对物体的作用效果完全由力的大小决定答案：A解析：物体的运动状态发生改变,一定是受到了力的作用,但运动状态不变并不一定是没有受到力的作用,故选项A正确,B错误;力可以使物体的运动状态发生改变或者使物体发生形变,故选项C错误;力的大小、方向、作用点都影响力的作用效果,故选项D错误。

3.(上海奉贤2019高一月考)如图3-1-1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()。

图3-1-1A.人B.球拍C.乒乓球D.无法确定答案：B解析：球拍击球时,球拍对球施加力的作用,因此施力物体是球拍,受力物体是球,故选B。

4.(浙江湖州2019高一月考)以下关于物体受力的几种说法中正确的是()。

A.一物体竖直向上抛出,物体离开手后向上运动,是由于物体仍受到一个向上的力的作用B.甲打乙一拳,乙感觉疼痛,而甲未感觉疼痛,说明甲对乙施加了力的作用,而乙对甲未施加力的作用C.“风吹草低见牛羊”,草受到了力而弯曲,但未见到施力物体,说明没有施力物体力也是存在的D.磁铁吸引铁钉时磁铁不需要与铁钉接触,说明不接触的物体之间也可以产生力的作用答案：D解析：力总是成对出现的,产生力的物体也总是成对出现的,这一对物体一定分别是施力物体和受力物体,故选项A、B、C错误;产生力的作用的两个物体不一定接触,选项D正确。

高中物理【重力 弹力 摩擦力】典型题1．如图所示，小车内一根轻质弹簧沿竖直方向和一条与竖直方向成α角的细绳拴接一小球．当小车和小球相对静止，一起在水平面上运动时，下列说法正确的是( )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解析：选D ．若小球与小车一起做匀速运动，则细绳对小球无拉力；若小球与小车有向右的加速度a ＝g tan α，则轻弹簧对小球无弹力，D 正确．2．一轻质弹簧原长为8 cm ，在4 N 的拉力作用下伸长了2 cm ，弹簧未超出弹性限度．则该弹簧的劲度系数为( )A ．40 m/NB ．40 N/mC ．200 m/ND ．200 N/m解析：选D ．由F ＝kx 知，弹簧的劲度系数k ＝F x ＝40.02N/m ＝200 N/m ，选项D 正确． 3.在日常生活及各项体育运动中，有弹力出现的情况比较普遍，如图所示的情况就是一个实例．当运动员踩压跳板使跳板弯曲到最低点时，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 ．运动员受到的支持力，是运动员的脚发生形变而产生的C ．此时跳板对运动员的支持力和运动员的重力等大D ．此时跳板对运动员的支持力大于运动员的重力解析：选D ．发生相互作用的物体均要发生形变，故A 错误；发生形变的物体，为了恢复原状，会对与它接触的物体产生弹力的作用，B 错误；在最低点，运动员虽然处于瞬间静止状态，但接着运动员要加速上升，故此时跳板对运动员的支持力大于运动员的重力，C错误，D 正确．4.如图所示为武警战士用头将四块砖顶在墙上苦练头功的照片．假设每块砖的质量均为m ，砖与墙面、砖与头间的动摩擦因数均为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力．要使砖恰好静止不动，则武警战士的头对砖施加的水平力为( )A ．mg μB ．2mg μC ．3mg μD ．4mg μ 解析：选B ．以四块砖为研究对象，进行受力分析．砖恰好静止不动，则砖所受到的摩擦力刚好与其重力相等，即f 1＋f 2＝4mg ，又f 1＝f 2＝μF ，联立两式可得F ＝2mg μ，即武警战士施加的水平力为F ＝2mg μ，选项B 正确． 5.如图，一物块在水平拉力F 的作用下沿水平桌面做匀速直线运动．若保持F 的大小不变，而方向与水平面成60°角，物块也恰好做匀速直线运动．物块与桌面间的动摩擦因数为( )A ．2－ 3B ．36C ．33D ．32解析：选C ．当拉力水平时，物块做匀速运动，则F ＝μmg ，当拉力方向与水平方向的夹角为60°时，物块也刚好做匀速运动，则F cos 60°＝μ(mg －F sin 60°)，联立解得μ＝33，A 、B 、D 项错误，C 项正确．6．如图所示，两木块的质量分别为m 1和m 2，两轻质弹簧的劲度系数分别为k 1和k 2，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( )A ．m 1g k 1B ．m 2g k 1C ．m 1g k 2D ．m 2g k 2 解析：选C ．在此过程中，压在下面弹簧上的压力由(m 1＋m 2)g 减小到m 2g ，即减少了m 1g ，根据胡克定律可断定下面弹簧的长度增长了Δl ＝m 1g k 2，即下面木块移动的距离为m 1g k 2，选项C 正确．7．如图所示，有8个完全相同的长方体木板叠放在一起，每个木板的质量为100 g ，某人用手在这叠木板的两侧加一水平压力F ，使木板水平静止．若手与木板之间的动摩擦因数为μ1＝0.5，木板与木板之间的动摩擦因数为μ2＝0.2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g 取10 m/s 2.则水平压力F 至少为( )A ．8 NB ．15 NC ．16 ND ．30 N解析：选B ．先将所有的木板当成整体，受力分析，竖直方向受重力和静摩擦力，则二力平衡有2μ1F ≥8mg ；再对除两外侧木板剩余木板受力分析，竖直方向受重力和静摩擦力，由二力平衡有2μ2F ≥6mg ；联立解得F ≥15 N ；故B 正确，A 、C 、D 错误．8．(多选)轻杆的一端安装有一个小滑轮P ，用手握住杆的另一端支撑着悬挂重物的轻绳，如图所示．现使杆和竖直方向的夹角缓慢减小，则杆对滑轮P 的作用力( )A ．大小变大B ．大小不变C ．方向发生变化，但始终沿杆方向D ．方向始终在P 两侧轻绳的夹角的角平分线上，不一定沿杆解析：选BD ．滑轮P 受到两侧轻绳的拉力和杆的作用力，其中两侧轻绳的拉力大小相等，且等于重物的重力，使杆和竖直方向的夹角缓慢减小时，两拉力的方向不变，则其合力也不变，方向始终在P 两侧轻绳夹角的角平分线上，因滑轮P 受力平衡，故杆对滑轮P 的作用力大小不变，方向始终在P 两侧轻绳夹角的角平分线上，不一定沿杆，选项B 、D 正确．9．如图所示，质量为m 的木块P 在质量为M 的长木板ab 上滑行，长木板ab 在地面上一直处于静止状态．若长木板ab 与地面间的动摩擦因数为μ1，木块P 与长木板ab 间的动摩擦因数为μ2，则长木板ab 受到地面的摩擦力大小为( )A ．μ1MgB ．μ1(m ＋M )gC ．μ2mgD ．μ1Mg ＋μ2mg解析：选C ．木块P 对长木板ab 的滑动摩擦力大小为F ＝μ2mg ，长木板ab 始终静止，则地面对长木板ab 的静摩擦力大小为F ′＝F ＝μ2mg ，故选项C 正确．10.如图所示，在竖直平面内固定一直杆，将轻环套在杆上．不计质量的滑轮用轻质绳OP 悬挂在天花板上，另一轻绳通过滑轮系在轻环上，不计所有摩擦．现向左缓慢拉绳，当环静止时，与手相连的绳子水平，若杆与地面间夹角为θ，则绳OP 与天花板之间的夹角为( )A ．π2B ．θC ．π4＋θ2D ．π4－θ2解析：选C ．当轻环静止不动时，PQ 绳对轻环的拉力与杆对轻环的弹力等大、反向、共线，所以PQ 绳垂直于杆，由几何关系可知，绳PQ 与竖直方向之间的夹角是θ；对滑轮进行受力分析如图，由于滑轮的质量不计，则OP 绳对滑轮的拉力与两个绳子上拉力的合力大小相等、方向相反，所以OP 绳的方向一定在两根绳子之间的夹角的角平分线上，由几何关系得OP 绳与天花板之间的夹角α＝12β＝12⎝⎛⎭⎫π2＋θ＝π4＋θ2，C 正确．11．一根轻质弹性绳的两端分别固定在水平天花板上相距80 cm 的两点上，弹性绳的原长也为80 cm.将一钩码挂在弹性绳的中点，平衡时弹性绳的总长度为100 cm ；再将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点，则弹性绳的总长度变为(弹性绳的伸长始终处于弹性限度内)( )A ．86 cmB ．92 cmC ．98 cmD ．104 cm解析：选B ．将钩码挂在弹性绳的中点时，由数学知识可知钩码两侧的弹性绳(劲度系数设为k )与竖直方向夹角θ均满足sin θ＝45，对钩码(设其重力为G )静止时受力分析，得G ＝2k ⎝⎛⎭⎫1 m 2－0.8 m 2cos θ；弹性绳的两端移至天花板上的同一点时，对钩码受力分析，得G ＝2k ⎝⎛⎭⎫L 2－0.8 m 2，联立解得L ＝92 cm ，可知A 、C 、D 项错误，B 项正确．12．(多选)如图所示，将两相同的木块a 、b 置于粗糙的水平地面上，中间用一轻弹簧连接，两侧用细绳系于墙壁．开始时a 、b 均静止，弹簧处于伸长状态，两细绳均有拉力，a 所受摩擦力F f a ≠0，b 所受摩擦力F f b ＝0.现将右侧细绳剪断，则剪断瞬间( )A ．F f a 大小不变B ．F f a 方向改变C ．F f b 仍然为零D ．F f b 方向向右解析：选AD ．剪断右侧绳的瞬间，右侧绳上拉力突变为零，而弹簧对两木块的拉力没有发生突变，与原来一样，所以b 相对地面有向左的运动趋势，受到静摩擦力F f b 方向向右，C 错误、D 正确；剪断右侧绳的瞬间，木块a 受到的各力都没有发生变化，A 正确，B 错误．13．(多选)在探究静摩擦力变化规律及滑动摩擦力变化规律的实验中，设计了如图甲所示的演示装置，力传感器A 与计算机连接，可获得力随时间变化的规律，将力传感器固定在光滑水平桌面上，测力端通过细绳与一滑块相连(调节力传感器高度可使细绳水平)，滑块放在较长的小车上，小车一端连接一根轻绳并跨过光滑的轻质定滑轮系一只空沙桶(调节滑轮可使桌面上部轻绳水平)，整个装置处于静止状态．实验开始时打开力传感器同时缓慢向沙桶里倒入沙子，小车一旦运动起来，立即停止倒沙子，若力传感器采集的图象如图乙，则结合该图象，下列说法正确的是( )A．可求出空沙桶的重力B．可求出滑块与小车之间的滑动摩擦力的大小C．可求出滑块与小车之间的最大静摩擦力的大小D．可判断第50 s后小车做匀速直线运动(滑块仍在车上)解析：选ABC．t＝0时刻，力传感器显示拉力为2 N，则滑块受到的摩擦力为静摩擦力，大小为2 N，由小车与空沙桶受力平衡可知空沙桶的重力也等于2 N，A选项正确；t ＝50 s时刻摩擦力达到最大值，即最大静摩擦力为3.5 N，同时小车启动，说明带有沙子的沙桶重力等于3.5 N，此时摩擦力立即变为滑动摩擦力，故摩擦力突变为3 N的滑动摩擦力，B、C选项正确；此后由于沙子和沙桶重力3.5 N大于滑动摩擦力3 N，故50 s后小车将做匀加速运动，D选项错误．14．(多选)如图所示，水平地面粗糙，A、B两同学站在地上水平推墙．甲图中A向前推B，B向前推墙；乙图中A、B同时向前推墙．每人用力的大小都为F，方向水平．则下列说法中正确的是()A．甲图方式中墙受到的推力为2FB．乙图方式中墙受到的推力为2FC．甲图方式中两位同学受到地面的摩擦力大小都为FD．乙图方式中两位同学受到地面的摩擦力大小都为F解析：选BD．对于乙图，墙壁在水平方向所受到人的作用力如图(a)所示(俯视图)，此时墙壁所受到的推力为F合＝2F.根据力的平衡可知A、B两人受到的静摩擦力均为F f＝F.故B、D正确．对于甲图，先以墙壁为研究对象，此时墙壁所受到的推力只有B对它的推力F，如图(b)所示．然后再以B为研究对象，B同学的受力情况如图(c)所示，B受到A的推力F和墙壁的反作用力F1′，由于F＝F1′，所以此时B在水平方向不受摩擦力的作用．再以A为研究对象，A同学的受力情况如图(d)所示，根据牛顿第三定律可知由于A对B的作用力为F，所以B对A的反作用力F2′＝F，根据力的平衡可知A所受地面的摩擦力F f＝F，故A、C错误．。

重力和弹力1.理解重力及重心概念，会用二力平衡知识确定重心。

2.知道形变的概念及产生弹力的条件。

3.知道压力、支持力和绳的拉力都是弹力，会分析弹力的方向。

4.理解胡克定律，并能解决有关问题。

一、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．二、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．三、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，即方向和作用点四、弹力1、形变含义：物体的形状或体积的变化。

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．产生条件：物体间直接接触；接触处施力体发生形变且有恢复原状的趋势。

方向：总是与施力物体形变的方向相反．3、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．五、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。

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：__________________．。

2.弹力(本栏目内容，在学生用书中分册装订！)1．关于弹力，下列说法正确的是( ) A ．相互接触的物体间一定有弹力B ．发生形变的物体一定对与之接触的物体产生弹力作用C ．先有弹性形变，后有弹力D ．不接触的两物体之间不可能发生相互的弹力作用解析： 相互接触且接触处发生弹性形变时才产生弹力，若接触处发生不能恢复原状的形变，也不能产生弹力；弹力随形变产生而产生，随形变消失而消失，无先后关系．答案： D2．关于胡克定律，下列说法正确的是( )A ．由F ＝kx 可知，在弹性限度内弹力F 的大小与弹簧形变量x 成正比B ．由k ＝Fx可知，劲度系数k 与弹力F 成正比，与弹簧的长度改变量成反比C ．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D ．弹簧的劲度系数在数值上等于弹簧伸长(或缩短)单位长度时弹力的大小解析： 在弹性限度内，弹簧的弹力与形变量遵守胡克定律F ＝kx ，故A 正确；弹簧的劲度系数是由弹簧本身的性质决定的，与弹力F 及x 无关，故C 对，B 错；由胡克定律得k ＝Fx ，可理解为弹簧每伸长(或缩短)单位长度时受到的弹力的值与k 相等，故D 正确．答案： ACD3．关于弹力，下列叙述正确的是( )A ．两物体相互接触，就一定会产生相互作用的弹力B ．两物体不接触，就一定没有相互作用的弹力C ．两物体有弹力作用，物体不一定发生弹性形变D ．只有弹簧才能产生弹力解析： 产生弹力的条件：两物体直接接触，接触处发生了弹性形变，这两者缺一不可．若有弹力，肯定同时具备了产生弹力的两个条件，A 、C 错误；并不是只有弹簧才能产生弹力，D 错误；两物体不接触，肯定不会有弹力产生，故B 正确．答案： B 4.台球以速度v0与球桌边框成θ角撞击O点，反弹后速度为v1，方向与球桌边框夹角仍为θ，如图所示．OB垂直于桌边，则下列关于桌边对小球的弹力方向的判断正确的是() A．可能沿OA方向B．一定沿OB方向C．可能沿OC方向D．可能沿OD方向解析：台球与球桌边框碰撞时，受到边框的弹力作用，弹力的方向应与边框垂直，即沿OB方向，故选B.答案： B5．一物体静止在水平桌面上，则下列说法正确的是()A．物体对桌面的压力就是重力B．物体对桌面的压力使物体产生了形变C．桌面的形变产生了对物体的支持力D．桌面对物体的支持力使桌面产生形变解析：物体对桌面的压力，作用于桌面，是弹力，而物体的重力作用于物体，它们的大小相等，方向相同，但不能说物体对桌面的压力就是重力，A错误；物体对桌面的压力作用于桌面，使桌面发生形变，桌面对物体的支持力作用于物体，使物体发生形变，物体受到的支持力是由于桌面的形变产生的，故B、D均错误，C正确．答案： C6．下列表示P物体对Q物体压力的示意图中正确的是()解析：画力的示意图时，要注意力的作用点和方向．P对Q的压力作用点在Q物体上，故选项B、D错误；P对Q压力的方向应垂直接触面指向被压物体，故选项A正确，C错误．答案： A7．探究弹力和弹簧伸长关系时，在弹性限度内，悬挂15 N重物时，弹簧长度为0.16 m；悬挂20 N重物时，弹簧长度为0.18 m；则弹簧的原长L和劲度系数k分别为() A．L＝0.02 m，k＝500 N/m B．L＝0.10 m，k＝500 N/mC．L＝0.02 m，k＝250 N/m D．L＝0.10 m，k＝250 N/m解析：根据胡克定律，15＝k(0.16－L)，20＝k(0.18－L)，解以上两式得L＝0.10 m，k＝250 N/m，D项正确．答案： D8．如图所示，弹簧测力计和细绳重力不计，不计一切摩擦，物体重G ＝5 N ，当装置稳定时弹簧测力计A 和B 的读数分别为( )A ．5 N,0B ．5 N,10 NC ．5 N,5 ND ．10 N,5 N解析： 弹簧测力计的示数即为弹簧测力计所承受的力的大小，图中无论弹簧测力计的右端是固定在支架上还是挂上重物，其作用效果是相同的，弹簧测力计承受的力都等于物体受到的重力．答案： C9．量得一只弹簧测力计3 N 和5 N 两刻度线之间的距离为2.5 cm.求： (1)这只弹簧测力计3 N 和5 N 刻度线与零刻度线之间的距离． (2)这只弹簧测力计所用弹簧的劲度系数．解析： 弹簧测力计的刻度值应与该刻度线到零刻度线的距离成正比．(1)设3 N 、5 N 刻度线到零刻度线的距离分别为x 1、x 2，劲度系数为k .根据胡克定律F ＝kx 可得x 1x 2＝35①又x 2－x 1＝2.5②由①②得x 1＝3.75 cm ，x 2＝6.25 cm(2)由F 1＝kx 1可得k ＝F 1x 1＝33.75×10－2 N/m ＝80 N/m答案： (1)3.75 cm 6.25 cm (2)80 N/m10.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 上移B ．F 增大，P 下移C ．F 减小，P 下移D ．F 减小，P 上移解析： 本题考查微小形变的放大法．当力F 增大时，两镜面均向里倾斜，使入射角减小，经两次累积，使反射光线的反射角更小，光点P 下移；反之，若力F 减小，光点P 上移．所以，选项B 、D 正确．答案： BD11．一根轻质弹簧一端固定，用大小为F 1的力压弹簧的另一端，平衡时长度为l 1；改用大小为F 2的力拉弹簧，平衡时长度为l 2，弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内．该弹簧的劲度系数为( )A.F 2－F 1l 2－l 1B.F 2＋F 1l 2＋l 1C.F 2＋F 1l 2－l 1D.F 2－F 1l 2＋l 1解析： 设弹簧的劲度系数为k ，原长为l 0. 当用大小为F 1的力压弹簧时，由胡克定律得 F 1＝k (l 0－l 1)①当用大小为F 2的力拉弹簧时，由胡克定律得 F 2＝k (l 2－l 0)② 由①②解得k ＝F 2＋F 1l 2－l 1，故C 正确． 答案： C 12.一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，使用两条不同的轻质弹簧a 和b ，得到弹力与弹簧长度的图象如图所示．下列表述正确的是( )A ．a 的原长比b 的长B ．a 的劲度系数比b 的大C ．a 的劲度系数比b 的小D ．测得的弹力与弹簧的长度成正比解析： 由胡克定律知F ＝k (l －l 0)，其中k 为劲度系数，在Fl 图象上为直线的斜率．由图象知k a ＞k b ，即a 的劲度系数比b 的大，B 正确，C 错误；a 、b 两图线与l 轴的交点为弹簧的原长，则a 、b 的原长分别为l 1和l 2，从图象看出l 1＜l 2，故A 错误；弹力F 与弹簧的长度l 是线性关系而不是正比关系，故D 错误．答案： B 13.如图所示，球A 在斜面上，被竖直挡板挡住而处于静止状态，关于球A 所受的弹力，以下说法正确的是()A．A物体仅受一个弹力作用，弹力的方向垂直斜面向上B．A物体受两个弹力作用，一个水平向左，一个垂直斜面向下C．A物体受两个弹力作用，一个水平向右，一个垂直斜面向上D．A物体受三个弹力作用，一个水平向右，一个垂直斜面向上，一个竖直向下解析：球A受重力竖直向下，与竖直挡板和斜面都有挤压，斜面给它一个支持力，垂直斜面向上；挡板给它一个支持力，水平向右，故选项C正确．答案： C14.一轻质弹簧的长度l和弹力F大小的关系图象如图所示，试由图线确定：(1)弹簧的原长；(2)弹簧的劲度系数；(3)弹簧长为0.20 m时弹力的大小．解析：读懂图象是求解本题的关键．(1)当弹簧的弹力为零时，弹簧处于原长状态，由图可知原长l0＝10 cm.(2)当弹簧长度为15 cm时，弹力大小为10 N对应弹簧的伸长量为Δl＝(15－10) cm＝5×10－2 m由胡克定律F＝kx得k＝FΔl＝105×10－2N/m＝200 N/m(3)当弹簧长为0.20 m时，弹簧伸长量为Δl′＝(0.20－0.10) m＝0.10 m由胡克定律F＝kx得F′＝k·Δl′＝200×0.10 N＝20 N答案：(1)10 cm(2)200 N/m(3)20 N。

3.1 重力与弹力（同步练习）一、选择题1.(2022·南昌市新建一中高一期中)下列关于物体重力的说法中正确的是( )A.重力的受力物体是地球B.物体重力大小与其质量无关C.物体的重心一定在物体身上D.某物体在同一位置时，所受重力与静止还是运动无关，重力大小是相同的2.在体育运动中，人的身体重心位置随着姿势的变化而改变。

图所示各姿势中身体重心位于体外的是( )A B C D3.如图所示，n 块厚度为d 的相同的砖块靠在一起平放在地面上。

今将它们一块一块向上叠起来，这堆砖的重心升高了( )A.n 2dB.n －12 dC.ndD.n ＋12d 4.一个重20 N 的物体静止在斜面上，如图所示，关于物体所受重力的图示正确的是( )A B C D5.(多选)一人用斜向下的力推小车前进，力的大小为40 N ，方向与水平方向成30°，则如图所示为画出的推小车的力的图示，其中正确的是( ) A BC D6．(多选)如图所示，底端置于粗糙水平地面上的杆，其顶端通过一根细线被手拉住，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斜向左上方C.杆受到地面的弹力是由地面的形变产生的D.地面受到杆的弹力沿杆斜向左下方7.关于物体的重力，下列说法正确的是()A．做自由落体运动的物体不受重力作用B．挂在绳子上静止的物体，它受到的重力就是绳子对它的拉力C．物体在地球任何地方重力大小都相等D．重力可以用弹簧测力计测量8.(多选)如图所示的情境中，两个物体a、b(a、b均处于静止状态，接触面光滑)间一定有弹力的是()9.(多选)如图所示，轻质弹簧连接A、B两物体，A放在水平地面上，B的上端通过细线悬挂在天花板上；已知A的重力为8 N、B的重力为6 N、弹簧的弹力为4 N．则地面受到的压力大小和细线受到的拉力大小可能是()A．18 N和10 N B．4 N和10 NC．12 N和2 N D．14 N和2 N10.(2022·山西应县一中高一期中)关于重力的大小及重心的位置，以下说法中正确的是()A．静止在水平面上的物体对水平面的压力就是重力B．重力是物体本身具有的且作用在重心上的力，大小与物体的质量成正比C．重力的方向总是垂直于接触面向下的D．重心是物体所受重力的等效作用点，质量分布均匀、形状规则的物体其重心一定在物体的几何中心11.(2022·南昌市新建一中高一月考)中国结是一种中国特有的手工编织工艺品，它身上所显示的情致与智慧正是中华古老文明中的一个侧面。

人教版高一物理必修第一册课堂同步精选练习3.1 重力与弹力（解析版）一、选择题（本题共19小题，每小题4分，满分76分）1. 有一质量均匀分布的圆形薄板,若将其中央挖掉一个小圆,则薄板的余下部分()A.重力减小,重心随挖下的小圆板移走了B.重力和重心都没改变C.重力减小,重心位置没有改变D.重力减小,重心不存在了【答案】C【解析】质量均匀分布的圆形薄板,重心在其几何中心;其中央挖掉一个小圆,质量仍然均匀分布,关于圆心对称,即形状规则,故其重心仍然在圆心;由于质量减小,故重力减小。

2.下列说法中正确的是()A.重力就是地球对物体的吸引力,重力的方向总是竖直向下的B.物体落向地面时,它受到的重力大小小于它静止时受到的重力大小C.力的三要素不同,力的作用效果可能不同D.如果物体有几何中心,则该几何中心就是重心位置【答案】C【解析】重力是由于地球的吸引而产生的,不是地球对物体的吸引力,地球对物体的吸引力是万有引力,重力只是万有引力的分力,故A错误。

根据重力的计算公式G=mg可知,在同一地点,重力加速度g不变,故不论物体静止还是运动,在同一地点受到的重力都是一样的。

故B错误。

力的大小、方向、作用点是力的三要素,力的三要素不同,力的作用效果一般不同,故C正确。

质量均匀的、有规则形状的物体的重心在几何中心,一般物体的重心不一定在几何中心,故D错误。

3.足球运动是目前全球体育界最具影响力的项目之一,深受青少年喜爱。

如图所示为四种与足球有关的情景。

下列说法正确的是()A.甲图中,静止在草地上的足球受到的弹力就是它的重力B.乙图中,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.丙图中,踩在脚下且静止在水平草地上的足球可能受到3个力的作用D.丁图中,落在球网中的足球受到弹力是由于足球发生了形变【答案】C【解析】弹力和重力是不同性质的力,弹力不是重力,故A错误。

假设乙图中的两个足球之间存在弹力则它们就不能静止在光滑的水平地面上,所以假设错误,因此两个足球之间没有相互作用的弹力,故B错误。