高一物理 力、重力、弹力提高复习

第六讲力、重力、弹力分析一、基本概念（一）、力1、定义：力是物体对物体的作用。

2、力的性质（1）物质性：由于力是物体对物体的作用，所以力概念是不能脱离物体而独立存在的，任意一个力必然与两个物体密切相关，一个是其施力物体，另一个是其受力物体。

把握住力的物质性特征，就可以通过对形象的物体的研究而达到了解抽象的力的概念之目的。

（2）矢量性：作为量化力的概念的物理量，力不仅有大小，而且有方向，在相关的运算中所遵从的是平行四边形定则，也就是说，力是矢量。

把握住力的矢量性特征，就应该在定量研究力时特别注意到力的方向所产生的影响，就能够自觉地运用相应的处理矢量的“几何方法”。

（3）瞬时性：力作用于物体必将产生一定的效果，物理学之所以十分注重对力的概念的研究，从某种意义上说就是由于物理学十分关注力的作用效果。

而所谓的力的瞬时性特征，指的是力与其作用效果是在同一瞬间产生的。

把握住力的瞬时性特性，应可以在对力概念的研究中，把力与其作用效果建立起联系，在通常情况下，了解表现强烈的“力的作用效果”往往要比直接了解抽象的力更为容易。

（4）独立性：力的作用效果是表现在受力物体上的，“形状变化”或“速度变化”。

而对于某一个确定的受力物体而言，它除了受到某个力的作用外，可能还会受到其它力的作用，力的独立性特征指的是某个力的作用效果与其它力是否存在毫无关系，只由该力的三要素来决定。

把握住力的独立性特征，就可以采用分解的手段，把产生不同效果的不同分力分解开分别进行研究。

（5）相互性：力的作用总是相互的，物体A施力于物体B的同时，物体B也必将施力于物体A。

而两个物体间相互作用的这一对力总是满足大小相等，方向相互，作用线共线，分别作用于两个物体上，同时产生，同种性质等关系。

把握住力的相互性特征，就可以灵活地从施力物出发去了解受力物的受力情况。

3、力的分类：①按性质分类：重力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力、核力、安培力等（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按效果分类：拉力、压力、支持力、动力、阻力、向心力、浮力、回复力等③按研究对象分类：内力和外力。

④按作用方式分类：重力、电场力、磁场力等为场力，即非接触力，弹力、摩擦力为接触力。

说明：性质不同的力可能有相同的效果，效果不同的力也可能是性质相同的。

4、力的作用效果：是使物体发生形变或改变物体的运动状态．5、力的三要素是：大小、方向、作用点．6、力的图示：用一根带箭头的线段表示力的三要素的方法。

7、力的单位：是牛顿，使质量为1千克的物体产生1m／s2加速度力的大小为 1牛顿．例1、下列几组力中，都按性质命名的是( )A.重力，弹力，摩擦力B.弹力，压力，摩擦力C.分子力，动力，弹力D.重力，阻力，电场力例2、下列说法中正确的是( )A.发生力的作用时，至少有两个物体同时受到力的作用B.有的物体自己就有力，这个力不是另外的物体施加的C. 没有施力物体和受力物体，力照样可以独立存在D. 施力物体同时一定是受力物体例3、氦原子核由两个质子与两个中子组成,这两个质子之间存在着万有引力，库仑力和核力，则这三种力从大到小（）A、核力、万有引力、库仑力B、万有引力、库仑力、核力C、库仑力、核力、万有引力D、核力、库仑力、万有引力（二）、重力1、产生：重力是由于地球的吸引而使物体受到的力。

说明：重力是由于地球的吸引而产生的力，但它并不就等于地球时物体的引力．重力是地球对物体的万有引力的一个分力，另一个分力提供物体随地球旋转所需的向心力。

由于物体随地球自转所需向心力很小，所以计算时一般可近似地认为物体重力的大小等于地球对物体的引力。

（1）重力的大小：重力大小等于mg ，g 是常数，通常等于9.8N/kg ．（说明：物体的重力的大小与物体的运动状态及所处的状态都无关），我们认为一个物体的重力集中作用在物体的一点上，这一点称为物体的重心．（2）重力的方向：竖直向下的．（说明：不可理解为跟支承面垂直）（3）重力的作用点—重心：重力总是作用在物体的各个点上，但为了研究问题简单①质量分布均匀的规则物体的重心在物体的几何中心．②不规则物体的重心可用悬线法求出重心位置．说明：（l ）重心可以不在物体上．物体的重心与物体的形状和质量分布都有关系。

重心是一个等效的概念。

（2）有规则几何形状、质量均匀的物体，其重心在它的几何中心．质量分布不均匀的物体，其重心随物体的形状和质量分布的不同而不同。

（3）薄物体的重心可用悬挂法求得．例4、关于重力的说法正确的是（ ）A ．物体重力的大小与物体的运动状态有关，当物体处于超重状态时重力大，当物体处于失重状态时，物体的重力小。

B ．重力的方向跟支承面垂直C ．重力的作用点是物体的重心D ．重力的方向是垂直向下例5、一个质量为kg 1的物体，所受重力不是N 8.9的情况是（ ）A. 在水平地面匀速运动B. 在电梯内加速上升C. 在空中自由下落D. 在地球同步卫星内例6、下面关于物体重心的说法中正确的是（ ）A ．汽车上的货物卸下后，汽车的重心位置降低了B ．物体在斜面上上滑时，物体的重心相对物体的位置降低了C ．对于有规则几何形状的物体，重心一定在物体的几何中心D ．对于重力一定的物体，无论其形状如何变化，其重心位置不变例7、如图所示，有一等边三角形ABC ，在B 、C 两点各放一个质量为m 的小球，在A 处放一个质量为2m 的小球，求这三个球所组成的系统的重心在何处。

2mm A B C例8、如图所示，矩形均匀薄板长AC = 60cm，宽CD = 10cm．在B点以细线悬挂，板处于平衡，AB = 35cm，则悬线和板边缘CA的夹角α等于多少？（三）、弹力弹力：发生弹性形变的物体，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．（1）形变：物体形状或体积的改变叫形变在外力停止作用后，能够恢复原状的形变叫弹性形变，课本中提到的形变，一般都是指弹性形变。

（1）弹力产生的条件：①物体直接相互接触；②物体发生弹性形变．（2）弹力的方向：跟物体恢复形状的方向相同．①一般情况：凡是支持物对物体的支持力，都是支持物因发生形变而对物体产生的弹力；支持力的方向总是垂直于支持面并指向被支持的物体．②一般情况：凡是一根线(或绳)对物体的拉力，都是这根线(或绳)因为发生形变而对物体产生的弹力；拉力的方向总是沿线（或绳）的方向．③杆一端受的弹力方向不一定沿杆的方向。

④弹力方向的特点：由于弹力的方向跟接触面垂直，面面结触、点面结触时弹力的方向都是垂直于接触面的．（3）弹力的大小：①与形变大小有关，同一物体形变越大弹力越大②对有明显形变的弹簧、橡皮条等物体，弹力的大小可以由胡克定律计算。

胡克定律可表示为（在弹性限度内）：F=kx，还可以表示成ΔF=kΔx，即弹簧弹力的改变量和弹簧形变量的改变量成正比。

③一根张紧的轻绳上的张力大小处处相等。

④可由力的平衡条件或牛顿运动定律求得例9、在图中，A 、B （A 、B 均处于静止状态）间一定有弹力的是（ ） A B A A B B A B C A BD例10、如图所示中的球和棒均光滑，试分析它们受到的弹力例11、作出下列图中A 物体所受弹力示意图A ...O 1O 2O 3A例12、如图所示，光滑但质量分布不均的小球的球心在O ，重心在P ，静止在竖直墙和桌边之间。

试画出小球所受弹力。

例13、如图所示，重力不可忽略的均匀杆被细绳拉住而静止，试画出杆所受的弹力。

例14、如图所示，一根弹性杆的一端固定在倾角为300的斜面上，杆的另一端固定一个重力A B为2N 的小球，小球处于静止状态时，弹性杆对小球的弹力（ ）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 ，方向竖直向上例15、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（填“水平”或“竖直”）②弹簧自然悬挂，待弹簧______时，长度记为0L ，弹簧下端挂上砝码盘时，长度记为x L ；在砝码盘中每次增加10g 砝码，弹簧长度依次记为1L 至6L ，数据如下表：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长度为_____。

③图16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“L 0或L X ”）。

④由图可知弹簧和的劲度系数为_________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28.9s m ）。

例16、下图为一弹簧长度与弹力关系图象。

由图象计算弹簧竖直放置，上端放一重N 50重物弹簧长多长？10000.20.40.6200300F / N l / m300 代表符号 0L x L 1L 2L 3L 4L 5L 6L 数值（cm ） 25.35 27.35 29.35 31.30 33.4 35.35 37.40 39.30例19、如图，质量为M 的物体与劲长系数分别为K 1和K 2的两轻质弹簧相连，原来甲弹簧处于原长，现将甲弹簧的上端缓慢上提，使乙弹簧中的弹力大小变为原来的2/3，求A 端上移的距离。

例17例18例17 例18家庭作业1．下列关于力的说法中，正确的是( )A ．力不能离开施力物体和受力物体而独立存在B ．力不能离开施力物体，但可以离开受力物体C ．受力物体同时也是施力物体，施力物体也是受力物体D ．力一定有受力物体，但不一定有施力物体2．在世界壮汉大赛上有拉汽车前进的一项比赛，如图是某壮汉正通过绳索拉汽车运动．则汽车所受拉力的施力物体和受力物体分别是( )A ．壮汉、汽车B ．壮汉、绳索C ．绳索、汽车D ．汽车、绳索3．关于重力和重心的叙述，正确的是( )A ．质量为1kg 的物体所受的重力一定等于9.8NB ．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，所以物体的重心不可能不在这个物体上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4．关于自然界的四种基本力，下列说法正确的是( )①万有引力是一切物体之间存在的一种力②电磁相互作用力是带电体之间、磁体之间存在的一种力③强相互作用力是放射现象中起作用的一种力④弱相互作用力是原子核内的基本粒子之间的一种力A ．①②B ．③④C ．①③D ．②④5．在下表中，分别表示了A 、B 、C 、D 四个力的图示，其中正确的是( ) 题号力的图示 施力物体 受力物体A地球 灯绳B地球 气球C铁锤 道钉D书本 桌面A. 重3 N 的电灯受到灯绳的拉力 B ．静止在空中重力是2 500 N 的气球受到的重力C ．铁锤对道钉竖直向下的大小为2.5×103N 的打击力 D ．重5 N 的书对水平桌面的压力6、一块均匀圆形木板，去掉中心半径为原来一半的圆形部分，剩下环形木板（ ） A. 受重力是原来的一半，重心仍在圆心处。