2020高考物理大一轮复习 第3讲 重力、弹力学案（无答案）新人教版（通用） 9页

第3讲　重力、弹力 ‎ 一、力 ‎1.定义:力是　　　　　　　的相互作用.‎ ‎2.作用效果:使物体发生形变或改变物体的　　　　(即产生加速度).‎ ‎3.性质:力具有物质性、相互性、共存性、矢量性、独立性等特征.‎ ‎4.基本相互作用 ‎(1)四种基本相互作用:　　　　相互作用、　　　　相互作用、强相互作用和弱相互作用.‎ ‎(2)重力属于引力相互作用,弹力、摩擦力、电场力、磁场力等本质上是　　　　相互作用的不同表现.‎ 二、重力 ‎1.定义:由于地球的　　　　而使物体受到的力.‎ ‎2.大小:与物体的质量成　　　　,即G=mg.‎ ‎3.方向:　　　　　　　　.‎ ‎4.重心:重力宏观作用效果的　　　　作用点.‎ 三、弹力 ‎1.定义:发生　　　　的物体由于要恢复原状而使物体受到的力.‎ ‎2.产生条件:两物体相互接触且发生了　　　　.‎ ‎3.方向:沿　　　　恢复原状的方向.‎ ‎4.胡克定律:在弹簧的弹性限度内,弹簧的弹力大小与形变量成　　　　,即F=kx,其中k表示弹簧的劲度系数,反映弹簧的性质.‎ ‎【辨别明理】‎ ‎(1)重力的方向一定指向地心. (　　)‎ ‎(2)弹力可以产生在不直接接触的物体之间. (　　)‎ ‎(3)相互接触的物体间不一定有弹力. (　　)‎ ‎(4)F=kx中的x表示弹簧伸长量. (　　)‎ ‎(5)形状规则的物体的重心一定在物体几何中心. (　　)‎ ‎(6)劲度系数和弹簧长度没有关系. (　　)‎ ‎(7)挂在绳上静止的物体受到的重力就是绳对它的拉力. (　　)‎ ‎(8)有弹力就一定有形变,但有形变不一定有弹力. (　　)‎ 考点一　关于重力、弹力有无的判断 ‎1.(多选)[鲁科版必修1改编]在对重力 图3-1‎ 的本质还未认清之前,我国古代劳动人民就对其有了比较复杂的应用.我国西安半坡出土了一件距今约五千年的尖底陶瓶,如图3-1所示,这种陶瓶口小、腹大、底尖,有两耳在瓶腹偏下的地方.若用两根绳子系住两耳吊起瓶子,就能从井中取水,下列说法正确的是 (　　)‎ A.陶瓶的重心在装水前后始终不变 B.陶瓶的重心随装水的多少发生变化 C.陶瓶未装水时,其重心在两吊耳的下方 D.陶瓶装满水时,其重心在两吊耳的上方 ‎2.(力的示意图)画出图3-2中物体A受力的示意图.‎ 图3-2‎ 图3-3‎ ‎3.(弹力有无的判断)(多选)如图3-3所示,用两根细线把A、B两小球悬挂在天花板上的同一点O,并用第三根细线连接A、B两小球,然后用某个力F作用在小球A上,使三根细线均处于拉直状态,且OB细线恰好沿竖直方向,两小球均处于静止状态,则该力可能为图中的(　　)‎ A.F1 B.F2 C.F3 D.F4‎ ‎■要点总结 ‎1.重力方向与重心 ‎(1)重力方向:总是竖直向下的,但不一定和接触面垂直,也不一定指向地心.‎ ‎(2)重心:物体的每一部分都受重力作用,可认为重力集中作用于一点即物体的重心.‎ 影响重心位置的因素:①物体的几何形状;②物体的质量分布.‎ ‎2.弹力有无的判断 ‎(1)条件法:根据弹力产生的两个条件——接触和形变直接判断.‎ ‎(2)假设法:在一些微小形变难以直接判断的情况下,可以先假设有弹力存在,然后判断是否与研究对象所处状态的实际情况相符合.‎ ‎(3)状态法:根据研究对象的运动状态进行受力分析,判断物体保持现在的运动状态是否需要弹力.‎ ‎(4)替换法:可以将硬的、形变不明显的施力物体用软的、易产生明显形变的物体来替换,看能否维持原来的运动状态.‎ 考点二　弹力的分析与计算 ‎(1)弹力方向:可根据力的特点判断,也可根据运动状态、平衡条件或牛顿运动定律确定(如杆的弹力).‎ ‎(2)弹力大小除弹簧类弹力由胡克定律计算外,一般要结合运动状态,根据平衡条件或牛顿第二定律求解.‎ 图3-4‎ ‎1.(弹力的方向)有三个重力、形状都相同的光滑圆柱体,它们的重心位置不同,放在同一方形槽上.为了方便,将它们画在同一图上,如图3-4所示,其重心分别用C1、C2、C3表示,FN1、FN2、FN3分别表示三个圆柱体对槽的压力,则 (　　)‎ A.FN1=FN2=FN3 B.FN1FN2>FN3 D.FN1=FN3>FN2‎ 图3-5‎ ‎2.(由状态分析弹力方向)(多选)如图3-5所示,小车上固定着一根弯成θ角的曲杆,杆的另一端固定一个质量为m的小球.下列关于杆对球的作用力F的判断正确的是(重力加速度为g) (　　)‎ A.小车静止时,F=mg,方向竖直向上 B.小车静止时,F=mgcosθ,方向垂直于杆向上 C.小车向右以加速度a运动时,F的方向沿杆向上 D.小车向右以加速度a运动时,F的方向斜向右上方,可能不沿杆 图3-6‎ ‎3.(由状态分析弹力大小)如图3-6所示,某钢制工件上开有一个楔形凹槽,凹槽的截面是一个直角三角形ABC,∠CAB=30°,∠ABC=90°,在凹槽中放有一个光滑的金属球,当金属球静止时,金属球对凹槽的AB边的压力大小为F1,对BC边的压力大小为F2,则F‎1‎F‎2‎的值为 (　　)‎ A.‎1‎‎2‎ B.‎3‎ C.‎3‎‎3‎ D.‎‎2‎‎3‎‎3‎ ‎■要点总结 ‎(1)任何弹力都是由于形变引起的.‎ ‎(2)对于难以观察到的微小形变,通常从状态出发,利用“假设法”、平衡条件和牛顿第二定律等确定弹力是否存在及弹力的大小和方向.‎ ‎(3)胡克定律适用于能发生明显形变的弹簧、橡皮筋等物体.‎ 考点三　轻绳、轻杆、轻弹簧模型 四种材料的弹力比较 对比项 弹力表现形式 弹力方向 能否突变 轻绳 拉力 沿绳收缩方向 能 轻杆 拉力、支持力 不确定 能 轻弹簧 拉力、支持力 沿弹簧轴线 否 橡皮条 拉力 沿橡皮条收缩方向 否 考向一　轻绳 ‎　　忽略轻绳质量、形变,轻绳上的弹力一定沿着绳的方向,轻绳上的力处处大小相等.轻绳上的力可以突变.‎ 例1如图3-7所示,一个物体由绕过定滑轮的绳子拉着,分别按图中所示的三种情况拉住物体静止不动.在这三种情况下,若绳子的张力大小分别为T1、T2、T3,定滑轮对轴心的作用力大小分别为FN1、FN2、FN3,滑轮的摩擦、质量均 图3-7‎ 不计,则 (　　)‎ A.T1=T2=T3,FN1>FN2>FN3‎ B.T1>T2>T3,FN1=FN2=FN3‎ C.T1=T2=T3,FN1=FN2=FN3‎ D.T1