（教师备课专用）浙江省2021高考物理一轮复习第二单元相互作用第5课时重力弹力讲义+提能作业含解析

（教师备课专用）浙江省2021高考物理一轮复习第二单元相互作用第5课时重力弹力讲义+提能作业含解析

第5课时　重力　弹力 一、力　重力 ‎ ‎1.力是物体与物体之间的①　相互作用　,力的作用效果是改变物体的运动状态和使物体发生形变。 ‎ ‎2.力的三要素:大小、方向、作用点。‎ ‎3.重力 ‎(1)产生:由于地球对物体的吸引而使物体受到的力。‎ ‎(2)大小:②　mg　。 ‎ ‎(3)g的变化:重力加速度g随纬度的增大而③　增大　,随高度的增大而④　减小　; ‎ ‎(4)方向:⑤　竖直向下　。 ‎ ‎(5)重心:其位置与物体的⑥　质量分布　和形状有关。 ‎ 二、弹力 ‎1.定义:直接接触的物体间由于发生①　弹性形变　而产生的力。 ‎ ‎2.产生条件:②　直接接触　和③　弹性形变　。 ‎ ‎3.方向:与施力物体形变的方向④　相反　。如绳子拉力方向总是沿着绳且指向⑤　绳收缩　的方向;压力或支持力的方向总是垂直于支持面且指向⑥　被压或被支持　的物体。 ‎ ‎4.大小 ‎(1)一般情况下根据物体运动状态,利用平衡条件或牛顿运动定律来求解。‎ ‎(2)弹簧弹力可由胡克定律来求解,公式为F=⑦　kx　,其中k是指由弹簧本身特性决定的物理量,叫劲度系数,其大小与弹簧的粗细、长度、材料、匝数等因素有关。 ‎ - 18 -‎ ‎1.判断下列说法对错。‎ ‎(1)自由下落的物体所受重力为零。(　　)‎ ‎(2)重力的方向不一定指向地心。(　　)‎ ‎(3)弹力一定产生在相互接触的物体之间。(　　)‎ ‎(4)相互接触的物体间一定有弹力。(　　)‎ ‎(5)F=kx中“x”表示弹簧形变后的长度。(　　)‎ ‎(6)弹簧的形变量越大,劲度系数越大。(　　)‎ ‎(7)弹簧的劲度系数由弹簧自身性质决定。(　　)‎ 答案　(1)✕　(2)√　(3)√　(4)✕　(5)✕　(6)✕　(7)√‎ ‎2.下列关于重力和重心的说法正确的是(　　)‎ A.物体所受的重力就是地球对物体产生的吸引力 B.重力的方向总是指向地心 C.用细线将物体悬挂起来,静止时物体的重心一定在悬线所在的直线上 D.重心就是物体所受重力的等效作用点,故重心一定在物体上 答案　C ‎3.(多选)下列说法正确的是(　　)‎ A.木块放在桌面上受到一个向上的弹力,这是由于木块发生微小形变而产生的 B.拿一根竹竿拨动水中的木头,木头受到竹竿的弹力,这是由于竹竿发生形变产生的 C.绳对物体的拉力的方向总是沿着绳且指向绳收缩的方向 D.挂在电线下面的电灯受到向上的拉力,是由于电线发生微小形变而产生的 答案　BCD - 18 -‎ ‎4.一轻质弹簧原长为8cm,在4N的拉力作用下伸长了2cm,弹簧未超出弹性限度,则该弹簧的劲度系数为(　　)‎ A.40m/N　　B.40N/m　　C.200m/N　　D.200N/m 答案　D - 18 -‎ 考点一　重力、弹力的分析与判断 ‎　　一、重力的理解 ‎　　1.重力大小G=mg。重力的大小与运动状态无关,与所处的纬度和高度有关。因重力加速度随纬度的减小而减小,随高度的增加而减小,故同一物体的重力在赤道处最小,并随高度增加而减小。‎ ‎2.重力的方向总是“竖直向下”,但并不一定“垂直地面”,也不一定指向地心。‎ ‎3.重力是由于地球的吸引而产生的,但重力并不等于地球的引力,它实际上是万有引力的一个分力。‎ ‎4.重心的位置与物体的形状和质量分布有关,不一定在物体上。‎ ‎　　二、弹力的判断和计算 ‎　　1.弹力有无的判断 条件法 根据物体是否直接接触并发生弹性形变来判断是否存在弹力。此方法多用来判断形变较明显的情况 假设法 对于形变不明显的情况,可假设两个物体间弹力不存在,看物体能否保持原有的状态,若物体的运动状态不变,则此处不存在弹力,若物体的运动状态改变,则此处一定有弹力 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 ‎　　2.弹力方向的判断 ‎(1)五种常见模型中弹力的方向 - 18 -‎ ‎(2)根据共点力的平衡条件或牛顿第二定律确定弹力的方向。‎ ‎　　例1　病人在医院里输液时,液体一滴一滴从玻璃瓶中滴下,在液体不断滴下的过程中,玻璃瓶连同瓶中液体共同的重心将　(　　)‎ A.一直下降 B.一直上升 C.先降后升 D.先升后降 答案　C　当瓶中盛满液体时,重心大致在瓶的中部,随着液体的滴出,重心先下降;当液体滴完时,重心大致在瓶的中部,故C正确。‎ ‎　　例2　(多选)玩具汽车停在模型桥面上,如图所示,下列说法正确的是(　　)‎ - 18 -‎ A.桥面受向下的弹力,是因为汽车发生了弹性形变 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,是因为汽车发生了弹性形变 答案　AC　弹性形变指物体形变之后撤去外力能完全恢复原来形状的形变,模型桥面受到向下的弹力,是因为汽车发生了弹性形变,选项A正确,B错误;汽车受到向上的弹力,是因为桥梁发生了弹性形变,选项C正确,D错误。‎ ‎　　1.关于重力,下列说法正确的是(　　)‎ 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 C.物体在地球上无论运动状态如何,都受到重力的作用 D.竖直悬挂的物体受到的重力就是它拉紧竖直悬绳的力 答案　C　重力是地球对物体吸引力的一个分力,其另一分力提供物体随地球自转而绕地轴做匀速圆周运动的向心力,所以A错;地球上一切物体都要受到地球的吸引,都受到重力的作用,与运动状态无关,故B错、C对;物体受到的重力与它拉紧竖直悬绳的力是性质完全不同的两个力,前者是重力,后者是弹力,两力的施力物体和受力物体都不同,故D错。‎ ‎2.如图所示的情景中,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(　　)‎ - 18 -‎ 答案　B　用假设法,即假设存在法或假想分离法判断弹力的有无,A选项中a、b间如果存在弹力,则b给a的弹力水平向左,a将向左侧加速运动,显然与题设条件不符;或者假设拿掉任意一个物体,另一个没有变化,则判断两者之间没有弹力,故A选项中a、b间无弹力作用;同理,对于C选项可以判断出a、b间没有弹力;对于D选项,也可以假设a、b间有弹力,则a(斜面)对b的弹力将垂直于斜面向上,因此,b不可能处于静止状态,故a、b间无弹力作用;B选项,假设拿掉任意一个物体,则另一个物体的状态将要发生变化,故a、b间一定存在弹力。‎ ‎3.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,下列说法正确的是(　　)‎ A.受重力和细线对它的拉力 B.受重力、细线对它的拉力和斜面对它的弹力 C.受重力和斜面对它的支持力 D.受细线对它的拉力和斜面对它的支持力 答案　A　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。‎ 考点二　胡克定律、弹力的计算 ‎　　1.胡克定律 ‎(1)内容: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。‎ ‎(2)表达式:F=kx。k是弹簧的劲度系数,单位为N/m;k的大小由弹簧自身性质决定。x是弹簧长度的变化量,不是弹簧形变以后的长度。‎ ‎2.弹力大小计算的三种方法 ‎(1)根据胡克定律进行求解。‎ ‎(2)根据力的平衡条件进行求解。‎ - 18 -‎ ‎(3)根据牛顿第二定律进行求解。‎ ‎　　例3　(多选)(2019浙江瑞安中学段考)如图所示为一轻质弹簧的弹力大小和长度的关系图像,根据图像判断下列说法正确的是(　　)‎ A.弹簧的劲度系数为1N/m B.弹簧的劲度系数为100N/m C.弹簧的原长为6cm D.弹簧伸长2cm时,弹力的大小为4N 答案　BC　弹簧弹力与弹簧长度的关系图像中,图线的斜率的绝对值表示劲度系数,图像的横轴截距表示弹簧的原长,由题图可知,k=ΔFΔL=‎2‎‎2×1‎‎0‎‎-2‎N/m=100N/m,选项A错误,B正确;弹簧原长为6cm,选项C正确;弹簧伸长2cm,即L=8cm时,弹力大小为2N,选项D错误。‎ ‎　　1.(2019山东威海月考)如图所示,四个完全相同的弹簧都处于水平位置,它们的右端受到大小皆为F的水平拉力作用,而左端的情况各不相同:‎ ‎①弹簧的左端固定在墙上;②弹簧的左端受大小也为F的水平拉力作用;③弹簧的左端拴一小物块,物块在光滑的桌面上滑动;④弹簧的左端拴一小物块,物块在有摩擦的桌面上滑动。若认为弹簧质量都为零,以L1、L2、L3、L4依次表示四个弹簧的伸长量,则有(　　)‎ A.L2>L1 B.L4>L3 C.L1>L3 D.L2=L4‎ - 18 -‎ 答案　D　由于弹簧质量不计,这四种情况下,F弹都等于弹簧右端拉力大小F,因而弹簧伸长量均相同,故选D。‎ ‎2.一根轻质弹性绳的两端分别固定在水平天花板上相距80cm的两点上,弹性绳的原长也为80cm。将一钩码挂在弹性绳的中点,平衡时弹性绳的总长度为100cm;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.86cm B.92cm C.98cm D.104cm 答案　B　设弹性绳总长度为100cm时与水平方向的夹角为θ,则 cosθ=‎4‎‎5‎,故sinθ=‎3‎‎5‎。弹性绳总长度为100cm时,其弹力F=kx1,设弹性绳的两端移至天花板同一点时的弹力为kx2,则‎1‎‎2‎kx1sinθ=‎1‎‎2‎kx2,得x2=12cm,则弹性绳的总长度为92cm。故B项正确。‎ ‎3.如图所示,某一弹簧测力计外壳的质量为m,弹簧及与弹簧相连的挂钩质量忽略不计。将其放在光滑水平面上,现用两水平拉力F1、F2分别作用在与弹簧相连的挂钩和与外壳相连的提环上,关于弹簧测力计的示数,下列说法正确的是(　　)‎ A.只有F1>F2时,示数才为F1‎ B.只有F1120°时,m1>m2;‎ - 18 -‎ 当θ<120°时,m1G - 18 -‎ B.NA的方向由A指向O,NAmg,则b被拉长;若Fa

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