1 重力与弹力
第1课时 重力与弹力
[学习目标] 1.知道重力产生的原因、大小、方向及作用点(重点)。2.理解重心的概念和影响因素,掌握确定重心的方法(重难点)。3.理解弹力产生的原因,会判断弹力的方向(重难点)。4.能区分力的图示和力的示意图,会利用力的图示和力的示意图来表示力(重点)。
一、重力
1.力及力的表示方法
(1)力的定义:力是一个物体对另一个物体的作用,力不能离开物体而存在。
(2)力的三要素:大小、方向、作用点。
(3)力的示意图
在受力物体上沿力的方向画一条带箭头的线段,并标出力的作用点表示物体在这个方向所受到的力。
2.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,g与物体所处纬度和高度有关,在赤道处g最小,在两极处g最大。
3.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。重心可以看作是物体所受重力的作用点。
(2)决定因素:①物体的形状;②物体的质量分布。
(3)重心是物体各部分所受重力的等效作用点,可以应用二力平衡的知识,通过实验确定形状不规则物体的重心位置。
质量均匀分布的球重力为6 N,画出重力的示意图,并思考如何更准确的描述球所受重力
答案 重力的示意图如图甲,为了更准确的描述重力,我们还需准确描述重力的大小。选取合适的标度表示6 N的力,如图乙。
力的表示方法
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
例1 关于重力,下列说法正确的是 ( )
A.重力没有施力物体
B.在空中飞行的物体不受到重力作用
C.重力的方向总是垂直于接触面向下的
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 任何力都有施力物体,重力的施力物体是地球,A错误;在地球上或地球周围的物体都会受到重力的作用,B错误;重力的方向总是竖直向下,不一定垂直于接触面,C错误;由于地球各处的重力加速度大小不一定相等,故同一物体在地球各处所受重力大小不一定相等,D正确。
例2 (2023·四川省阆中东风中学高一月考)如图,两辆车在以相同的速度做匀速运动,根据图中所给信息和所学知识你可以得出的结论是 ( )
A.物体各部分都受重力作用,认为物体各部分所受重力集中于一点,即重心
B.重力的方向总是垂直向下
C.物体重心的位置与物体形状和质量分布无关
D.物体只有重心受重力作用,其他部分不受重力作用
答案 A
解析 物体各部分都受重力作用,认为物体各部分所受重力集中于一点,即重心,选项A正确;重力的方向总是竖直向下,选项B错误;物体重心的位置与物体形状和质量分布有关,选项C错误;物体各部分都受重力作用,选项D错误。
二、弹力
是不是所有的物体受力后都发生形变呢 结合教材“观察微小形变示意图”,思考:
(1)把书放在课桌上,课桌是否发生形变
(2)用手捏水杯,水杯是否发生形变
答案 桌子和水杯都发生形变。
1.形变
(1)定义: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。
(2)弹性形变:物体在发生形变后,如果撤去作用力能够恢复原状,这种形变叫作弹性形变。
2.弹力
(1)定义: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。
(2)产生的条件:接触且发生弹性形变。
1.(1)如图所示,一铁块放在海绵块上,海绵块发生了形变,为了恢复原状,海绵块对铁块产生 的弹力,即支持力;铁块也发生了形变,铁块要恢复原状,会对海绵块产生 的弹力,即压力(均选填“向上”或“向下”)。
(2)如图,用两弹性绳吊起一重物,弹性绳会发生形变,绳对物体的弹力(拉力),指向 的方向。
答案 (1)向上 向下 (2)绳子收缩
2.如图所示,A、B、C、D四个小球均静止在光滑的凹面或平面上,A和B之间是否存在弹力 C和D之间是否存在弹力
答案 A、B间有弹力,C、D间无弹力
1.弹力的作用点:在物体与物体接触的点或表面上。
2.方向:与施力物体恢复原状的方向相同。
3.判断有无弹力的方法:
假设法:假设两个物体间不存在弹力,看物体能否保持原有状态,若状态不变,则不存在弹力,若状态改变,则存在弹力。
(1)发生形变后的物体撤去外力后都能恢复原状。 ( × )
(2)只有相互接触的物体间可能有弹力。 ( √ )
(3)放在桌面上的书本对桌面的压力是由于桌面发生形变而产生的。 ( × )
(4)灯绳对电灯的拉力方向与灯绳发生形变的方向相同。 ( × )
例3 (2024·榆林市高一月考)如图所示,一辆玩具汽车静止在模型桥面上,下列说法正确的是 ( )
A.汽车没有发生形变,所以汽车不受弹力
B.汽车受向上的弹力,是因为桥面发生了弹性形变
C.汽车受向上的弹力,是因为汽车发生了形变
D.桥面所受向下的弹力就是汽车的重力
答案 B
解析 汽车受向上的弹力,是因为桥面发生了弹性形变;桥面受向下的压力,是由于汽车发生形变,选项A、C错误,B正确;弹力和重力是不同性质的力,只能说桥面所受向下的弹力大小等于汽车的重力,选项D错误。
例4 (1)分别画出图中A所受弹力的示意图,各图中物体A均处于静止状态。
(2)分别作出下列杆AB受到的弹力。
(3)在①②图中物体A的接触面都是光滑的,③中杆为弹性杆,分别作出下列物体A受到的弹力。
答案
(1)
(2)
(3)
几种常见弹力的方向,具体情形如下:
课时对点练 [分值:100分]
1~7题每题7分,共49分
考点一 重力和重心
1.(多选)关于重力,以下说法正确的是 ( )
A.重力的方向总是竖直向下的
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的大小不一定相等
答案 AD
解析 重力的方向总是竖直向下的,A正确;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的大小不一定相等,D正确。
2.(多选)关于物体的重心,下列说法正确的是 ( )
A.重心就是物体上最重的一点
B.形状规则的物体的重心一定在它的几何中心
C.重心不一定在物体上
D.用轻绳将一物体悬挂起来,该物体的重心一定在轻绳的延长线上
答案 CD
解析 重心是重力的等效作用点,故A错误;形状规则且质量分布均匀的物体的重心在它的几何中心,故B错误;重心不一定在物体上,比如质量分布均匀的球壳,故C正确;用轻绳将一物体悬挂起来,物体受重力和拉力,重力的作用线与拉力的作用线重合,故该物体的重心一定在轻绳的延长线上,故D正确。
3.(多选)一个重力为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
4.(多选)(2023·杭州市高一期中)如图所示,在一张大桌子上放两个平面镜M和N,让一束光依次被这两面镜子反射,最后射到墙上,形成一个光点。按压两镜之间的桌面,观察墙上光点位置的变化。下列说法正确的是 ( )
A.桌面发生形变很明显,直接可以用肉眼观察
B.墙上光点位置的变化说明桌面发生了微小形变
C.墙上光点位置的变化说明平面镜发生了微小形变
D.本实验采用了放大的方法显示微小形变
答案 BD
解析 用力按压桌面,桌面向下发生微小的凹陷,用肉眼无法直接观察,通过题述装置可以把微小形变“放大”到直接看得出来,故A错误,D正确。在两镜之间用力F向下按压桌面,M、N将向中间略微倾斜,墙上光点位置明显变化,表明桌面发生了微小形变,故B正确,C错误。
5.(多选)下列关于弹力的几种说法,其中正确的是 ( )
A.两物体接触一定产生弹力
B.只要有弹力产生,施力物体一定发生了形变
C.静止在水平面上的物体的重力就是它对水平面的压力
D.静止在水平面上的物体受到向上的弹力是因为水平面发生了形变
答案 BD
解析 要产生弹力,两物体间除了相互接触还必须发生形变,故A错误;物体受到弹力的作用是因为施力物体发生了弹性形变,因此只要有弹力产生,施力物体一定发生了形变,故B正确;重力是由于地球的吸引而产生的,压力是弹力,而弹力是由于物体的形变而产生的,重力与弹力是两种不同性质的力,故C错误;静止在水平面上的物体受到向上的弹力是因为水平面发生了形变,故D正确。
6.如图所示,AB为质量均匀分布的细杆,用细线OA吊在天花板上的O点,细杆的B端与水平地面相接触,杆倾斜且静止不动,以下说法正确的是 ( )
A.细线对杆的拉力方向竖直向上
B.地面对杆的支持力方向由B向A
C.地面对杆的支持力方向竖直向上
D.地面对杆的支持力方向沿BO向上
答案 C
解析 细线对杆的拉力方向沿AO方向,由A指向O点,A错误;地面对杆的支持力方向竖直向上,B、D错误,C正确。
7.(多选)在下列图中,a、b表面均光滑,且a、b均处于静止状态,天花板和地面均水平,A、D中细绳均竖直。a、b间一定有弹力的是 ( )
答案 BC
解析 题图A中,若假设a、b间有弹力,a、b均不会静止,故a、b间无弹力,
题图B中,若拆除a,则b发生运动,不能保持原有状态,故a、b间存有弹力,
题图C中,若拆除b,则a状态发生改变,故a、b间有弹力,
题图D中,若拆除b,则a状态不发生改变,故a、b间无弹力,故选B、C。
8~11题每题9分,12题15分,共51分
8.(2024·深圳市高一期中)如图,《荀子·宥坐》记录孔子曰“虚则欹、中则正、满则覆”的尖底瓶,它是古人们对重心知识的巧妙应用。由虚到满过程中,关于瓶与液体共同重心,下列说法正确的是 ( )
A.一直下降 B.一直上升
C.先下降后上升 D.先上升后下降
答案 C
解析 瓶本身的重心位置不变,水比较少时随着水的增加,整体的重心位置先降低然后再随着水的增加逐渐升高。故选C。
9.如图所示,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 ( )
答案 C
解析 弹力方向垂直于接触面,故C正确。
10.(2023·浙江绿城育华高一期中)手机已经成为当今社会不可缺少的一部分,但是长时间手持手机会对手部健康产生很大影响,而手机支架可以解放人的双手,减少手部疾病。如图所示为某款式手机支架,可以将手机支架构造简化为斜面和挡板,下列说法正确的是 ( )
A.手机受到斜面对手机竖直向上的支持力
B.挡板对手机的支持力是因为手机发生了形变
C.手机对斜面的压力就是手机的重力
D.手机对挡板的压力是因为手机发生了形变
答案 D
解析 手机受到斜面对手机的支持力方向垂直于斜面向上,故A错误;挡板对手机的支持力是因为挡板发生了形变,故B错误;手机的重力是由于地球的吸引而产生的,手机对斜面的压力是由于手机形变产生的,不是同一个力,故C错误;弹力的产生是由于施力物发生了弹性形变,所以手机对挡板的压力是因为手机发生了形变,故D正确。
11.如图所示,下列4种情境中的小球或杆均处于静止状态,则关于它们受到的弹力的示意图正确的是 ( )
答案 B
解析 小球只受到重力和拉力F2,才能保持静止,如果存在斜向上的拉力F1,小球将无法保持静止,所以不能有F1存在,故A错误;杆的M点与地面接触,则FN1垂直地面向上,杆在N点与球面接触,则弹力FN2方向垂直于杆的方向向上,故B正确;杆与半球容器有两个接触点,左侧处为点与球面接触,所以弹力FNA的方向过圆心与接触点,且垂直于球的切面,方向斜向上;右侧是点与直杆接触,所以弹力FNB方向垂直于杆的方向向上,故C错误;小球受到重力和杆给球的弹力两个力作用下处于静止状态,所以杆给小球的作用力应该竖直向上,与重力的大小相等,故D错误。
12.(15分)画出图中静止的各球或杆受到的弹力的示意图[图(2)中O为圆心,O1为重心]。
答案 如图所示(共52张PPT)
DISANZHANG
第三章
1 第1课时 重力与弹力
1.知道重力产生的原因、大小、方向及作用点(重点)。
2.理解重心的概念和影响因素,掌握确定重心的方法(重难点)。
3.理解弹力产生的原因,会判断弹力的方向(重难点)。
4.能区分力的图示和力的示意图,会利用力的图示和力的示意图来表示力(重点)。
学习目标
一、重力
二、弹力
课时对点练
内容索引
重力
一
1.力及力的表示方法
(1)力的定义:力是 对 的作用,力不能离开物体而存在。
(2)力的三要素: 、 、 。
(3)力的示意图
在受力物体上沿力的方向画一条带箭头的线段,并标出力的作用点表示物体在这个方向所受到的力。
一个物体
另一个物体
大小
方向
作用点
2.重力
(1)定义:由于 而使物体受到的力。
(2)方向: 。
(3)大小:G= ,g是自由落体加速度,g与物体所处纬度和高度有关,在赤道处g ,在两极处g 。
地球的吸引
竖直向下
mg
最小
最大
3.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 ,这一点叫作物体的重心。重心可以看作是物体所受重力的作用点。
(2)决定因素:①物体的 ;②物体的 。
(3)重心是物体各部分所受重力的等效作用点,可以应用 的知识,通过实验确定形状不规则物体的重心位置。
集中于一点
形状
质量分布
二力平衡
思考与讨论
质量均匀分布的球重力为6 N,画出重力的示意图,并思考如何更准确的描述球所受重力
答案 重力的示意图如图甲,为了更准确的描述重力,我们还需准确描述重力的大小。选取合适的标度表示6 N的力,如图乙。
力的表示方法
提炼·总结
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
关于重力,下列说法正确的是
A.重力没有施力物体
B.在空中飞行的物体不受到重力作用
C.重力的方向总是垂直于接触面向下的
D.同一物体在地球各处所受重力大小不一定相等
例1
√
任何力都有施力物体,重力的施力物体是地球,A错误;
在地球上或地球周围的物体都会受到重力的作用,B错误;
重力的方向总是竖直向下,不一定垂直于接触面,C错误;
由于地球各处的重力加速度大小不一定相等,故同一物体在地球各处所受重力大小不一定相等,D正确。
(2023·四川省阆中东风中学高一月考)如图,两辆车在以相同的速度做匀速运动,根据图中所给信息和所学知识你可以得出的结论是
A.物体各部分都受重力作用,认为物体各部分所受重力集中于一点,即重心
B.重力的方向总是垂直向下
C.物体重心的位置与物体形
状和质量分布无关
D.物体只有重心受重力作用,其他部分不受重力作用
例2
√
物体各部分都受重力作用,认为物体各部分所受重力集中于一点,即重心,选项A正确;
重力的方向总是竖直向下,选项B错误;
物体重心的位置与物体形状和质量分布有关,选项C错误;
物体各部分都受重力作用,选项D错误。
返回
弹力
二
是不是所有的物体受力后都发生形变呢 结合教材“观察微小形变示意图”,思考:
(1)把书放在课桌上,课桌是否发生形变
(2)用手捏水杯,水杯是否发生形变
答案 桌子和水杯都发生形变。
1.形变
(1)定义:物体在力的作用下 或 会发生改变,这种变化叫作形变。
(2)弹性形变:物体在发生形变后,如果撤去作用力 ,这种形变叫作弹性形变。
2.弹力
(1)定义:发生 的物体,要恢复原状,对与它 的物体会产生力的作用。
(2)产生的条件: 且发生 。
运动
梳理与总结
体积
能够恢复原状
形变
接触
接触
弹性形变
思考与讨论
1.(1)如图所示,一铁块放在海绵块上,海绵块发生了形变,为了恢复原状,海绵块对铁块产生 的弹力,即支持力;铁块也发生了形变,铁块要恢复原状,会对海绵块产生 的弹力,即压力(均选填“向上”或“向下”)。
向上
向下
(2)如图,用两弹性绳吊起一重物,弹性绳会发生形变,绳对物体的弹力(拉力),指向 的方向。
绳子收缩
2.如图所示,A、B、C、D四个小球均静止在光滑的凹面或平面上,A和B之间是否存在弹力 C和D之间是否存在弹力
答案 A、B间有弹力,C、D间无弹力
1.弹力的作用点:在物体与物体接触的点或表面上。
2.方向:与施力物体恢复原状的方向 。
3.判断有无弹力的方法:
假设法:假设两个物体间不存在弹力,看物体能否保持原有状态,若状态不变,则不存在弹力,若状态改变,则存在弹力。
提炼·总结
相同
(1)发生形变后的物体撤去外力后都能恢复原状。( )
(2)只有相互接触的物体间可能有弹力。( )
(3)放在桌面上的书本对桌面的压力是由于桌面发生形变而产生的。
( )
(4)灯绳对电灯的拉力方向与灯绳发生形变的方向相同。( )
√
×
×
×
(2024·榆林市高一月考)如图所示,一辆玩具汽车静止在模型桥面上,下列说法正确的是
A.汽车没有发生形变,所以汽车不受弹力
B.汽车受向上的弹力,是因为桥面发生了弹性形变
C.汽车受向上的弹力,是因为汽车发生了形变
D.桥面所受向下的弹力就是汽车的重力
例3
√
汽车受向上的弹力,是因为桥面发生了弹性形变;
桥面受向下的压力,是由于汽车发生形变,选项A、
C错误,B正确;
弹力和重力是不同性质的力,只能说桥面所受向下的弹力大小等于汽车的重力,选项D错误。
(1)分别画出图中A所受弹力的示意图,各图中物体A均处于静止状态。
例4
答案
(2)分别作出下列杆AB受到的弹力。
答案
(3)在①②图中物体A的接触面都是光滑的,③中杆为弹性杆,分别作出下列物体A受到的弹力。
答案
总结提升
几种常见弹力的方向,具体情形如下:
返回
课时对点练
三
考点一 重力和重心
1.(多选)关于重力,以下说法正确的是
A.重力的方向总是竖直向下的
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的大小不一定相等
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
基础对点练
√
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
重力的方向总是竖直向下的,A正确;
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的大小不一定相等,D正确。
2.(多选)关于物体的重心,下列说法正确的是
A.重心就是物体上最重的一点
B.形状规则的物体的重心一定在它的几何中心
C.重心不一定在物体上
D.用轻绳将一物体悬挂起来,该物体的重心一定在轻绳的延长线上
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
√
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
重心是重力的等效作用点,故A错误;
形状规则且质量分布均匀的物体的重心在它的几何中心,故B错误;
重心不一定在物体上,比如质量分布均匀的球壳,故C正确;
用轻绳将一物体悬挂起来,物体受重力和拉力,重力的作用线与拉力的作用线重合,故该物体的重心一定在轻绳的延长线上,故D正确。
3.(多选)一个重力为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
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
√
√
考点二 弹力
4.(多选)(2023·杭州市高一期中)如图所示,在一张大桌子上放两个平面镜M和N,让一束光依次被这两面镜子反射,最后射到墙上,形成一个光点。按压两镜之间的桌面,观察墙上光点位置的变化。下列说法正确的是
A.桌面发生形变很明显,直接可以用肉眼观察
B.墙上光点位置的变化说明桌面发生了微小形变
C.墙上光点位置的变化说明平面镜发生了微小形变
D.本实验采用了放大的方法显示微小形变
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
√
√
用力按压桌面,桌面向下发生微小的凹陷,用肉眼无法直接观察,通过题述装置可以把微小形变“放大”到直接看得出来,故A错误,D正确。
在两镜之间用力F向下按压桌面,M、N将向中间略微倾斜,墙上光点位置明显变化,表明桌面发生了微小形变,故B正确,C错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
5.(多选)下列关于弹力的几种说法,其中正确的是
A.两物体接触一定产生弹力
B.只要有弹力产生,施力物体一定发生了形变
C.静止在水平面上的物体的重力就是它对水平面的压力
D.静止在水平面上的物体受到向上的弹力是因为水平面发生了形变
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
√
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
要产生弹力,两物体间除了相互接触还必须发生形变,故A错误;
物体受到弹力的作用是因为施力物体发生了弹性形变,因此只要有弹力产生,施力物体一定发生了形变,故B正确;
重力是由于地球的吸引而产生的,压力是弹力,而弹力是由于物体的形变而产生的,重力与弹力是两种不同性质的力,故C错误;
静止在水平面上的物体受到向上的弹力是因为水平面发生了形变,故D正确。
6.如图所示,AB为质量均匀分布的细杆,用细线OA吊在天花板上的O点,细杆的B端与水平地面相接触,杆倾斜且静止不动,以下说法正确的是
A.细线对杆的拉力方向竖直向上
B.地面对杆的支持力方向由B向A
C.地面对杆的支持力方向竖直向上
D.地面对杆的支持力方向沿BO向上
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
细线对杆的拉力方向沿AO方向,由A指向O点,A错误;
地面对杆的支持力方向竖直向上,B、D错误,C正确。
7.(多选)在下列图中,a、b表面均光滑,且a、b均处于静止状态,天花板和地面均水平,A、D中细绳均竖直。a、b间一定有弹力的是
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
√
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
题图A中,若假设a、b间有弹力,a、b均不会静止,故a、b间无弹力,
题图B中,若拆除a,则b发生运动,不能保持原有状态,故a、b间存有弹力,
题图C中,若拆除b,则a状态发生改变,故a、b间有弹力,
题图D中,若拆除b,则a状态不发生改变,故a、b间无弹力,故选B、C。
8.(2024·深圳市高一期中)如图,《荀子·宥坐》记录孔子曰“虚则欹、中则正、满则覆”的尖底瓶,它是古人们对重心知识的巧妙应用。由虚到满过程中,关于瓶与液体共同重心,下列说法正确的是
A.一直下降 B.一直上升
C.先下降后上升 D.先上升后下降
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
能力综合练
√
瓶本身的重心位置不变,水比较少时随着水的增加,整体的重心位置先降低然后再随着水的增加逐渐升高。故选C。
9.如图所示,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
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
√
弹力方向垂直于接触面,故C正确。
10.(2023·浙江绿城育华高一期中)手机已经成为当今社会不可缺少的一部分,但是长时间手持手机会对手部健康产生很大影响,而手机支架可以解放人的双手,减少手部疾病。如图所示为某款式手机支架,可以将手机支架构造简化为斜面和挡板,下列说法正确的是
A.手机受到斜面对手机竖直向上的支持力
B.挡板对手机的支持力是因为手机发生了形变
C.手机对斜面的压力就是手机的重力
D.手机对挡板的压力是因为手机发生了形变
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
手机受到斜面对手机的支持力方向垂直于
斜面向上,故A错误;
挡板对手机的支持力是因为挡板发生了形
变,故B错误;
手机的重力是由于地球的吸引而产生的,手机对斜面的压力是由于手机形变产生的,不是同一个力,故C错误;
弹力的产生是由于施力物发生了弹性形变,所以手机对挡板的压力是因为手机发生了形变,故D正确。
11.如图所示,下列4种情境中的小球或杆均处于静止状态,则关于它们受到的弹力的示意图正确的是
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
小球只受到重力和拉力F2,才能保持静止,如果存在斜向上的拉力F1,小球将无法保持静止,所以不能有F1存在,故A错误;
杆的M点与地面接触,则FN1垂直地面向上,杆在N点与球面接触,则弹力FN2方向垂直于杆的方向向上,故B正确;
杆与半球容器有两个接触点,左侧处为点与球面接触,所以弹力FNA的方向过圆心与接触点,且垂直于球的切面,方向斜向上;右侧是点与直杆接触,所以弹力FNB方向垂直于杆的方向向上,故C错误;
小球受到重力和杆给球的弹力两个力作用下处于静止状态,所以杆给小球的作用力应该竖直向上,与重力的大小相等,故D错误。
12.画出图中静止的各球或杆受到的弹力的示意图[图(2)中O为圆心,O1为重心]。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案 如图所示
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
返回1 重力与弹力
第1课时 重力与弹力
［学习目标］ 1.知道重力产生的原因、大小、方向及作用点(重点)。2.理解重心的概念和影响因素，掌握确定重心的方法(重难点)。3.理解弹力产生的原因，会判断弹力的方向(重难点)。4.能区分力的图示和力的示意图，会利用力的图示和力的示意图来表示力(重点)。
一、重力
1.力及力的表示方法
(1)力的定义：力是 对 的作用，力不能离开物体而存在。
(2)力的三要素： 、 、
。
(3)力的示意图
在受力物体上沿力的方向画一条带箭头的线段，并标出力的作用点表示物体在这个方向所受到的力。
2.重力
(1)定义：由于 而使物体受到的力。
(2)方向： 。
(3)大小：G= ，g是自由落体加速度，g与物体所处纬度和高度有关，在赤道处g ，在两极处g 。
3.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 ，这一点叫作物体的重心。重心可以看作是物体所受重力的作用点。
(2)决定因素：①物体的 ；②物体的 。
(3)重心是物体各部分所受重力的等效作用点，可以应用 的知识，通过实验确定形状不规则物体的重心位置。
质量均匀分布的球重力为6 N，画出重力的示意图，并思考如何更准确的描述球所受重力？
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
力的表示方法
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
例1 关于重力，下列说法正确的是 ( )
A.重力没有施力物体
B.在空中飞行的物体不受到重力作用
C.重力的方向总是垂直于接触面向下的
D.同一物体在地球各处所受重力大小不一定相等
例2 (2023·四川省阆中东风中学高一月考)如图，两辆车在以相同的速度做匀速运动，根据图中所给信息和所学知识你可以得出的结论是 ( )
A.物体各部分都受重力作用，认为物体各部分所受重力集中于一点，即重心
B.重力的方向总是垂直向下
C.物体重心的位置与物体形状和质量分布无关
D.物体只有重心受重力作用，其他部分不受重力作用
二、弹力
是不是所有的物体受力后都发生形变呢？结合教材“观察微小形变示意图”，思考：
(1)把书放在课桌上，课桌是否发生形变？
(2)用手捏水杯，水杯是否发生形变？
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
1.形变
(1)定义：物体在力的作用下 或 会发生改变，这种变化叫作形变。
(2)弹性形变：物体在发生形变后，如果撤去作用力 ，这种形变叫作弹性形变。
2.弹力
(1)定义：发生 的物体，要恢复原状，对与它 的物体会产生力的作用。
(2)产生的条件： 且发生 。
1.(1)如图所示，一铁块放在海绵块上，海绵块发生了形变，为了恢复原状，海绵块对铁块产生 的弹力，即支持力；铁块也发生了形变，铁块要恢复原状，会对海绵块产生 的弹力，即压力(均选填“向上”或“向下”)。
(2)如图，用两弹性绳吊起一重物，弹性绳会发生形变，绳对物体的弹力(拉力)，指向 的方向。
2.如图所示，A、B、C、D四个小球均静止在光滑的凹面或平面上，A和B之间是否存在弹力？C和D之间是否存在弹力？
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
1.弹力的作用点：在物体与物体接触的点或表面上。
2.方向：与施力物体恢复原状的方向 。
3.判断有无弹力的方法：
假设法：假设两个物体间不存在弹力，看物体能否保持原有状态，若状态不变，则不存在弹力，若状态改变，则存在弹力。
(1)发生形变后的物体撤去外力后都能恢复原状。 ( )
(2)只有相互接触的物体间可能有弹力。 ( )
(3)放在桌面上的书本对桌面的压力是由于桌面发生形变而产生的。 ( )
(4)灯绳对电灯的拉力方向与灯绳发生形变的方向相同。 ( )
例3 (2024·榆林市高一月考)如图所示，一辆玩具汽车静止在模型桥面上，下列说法正确的是 ( )
A.汽车没有发生形变，所以汽车不受弹力
B.汽车受向上的弹力，是因为桥面发生了弹性形变
C.汽车受向上的弹力，是因为汽车发生了形变
D.桥面所受向下的弹力就是汽车的重力
例4 (1)分别画出图中A所受弹力的示意图，各图中物体A均处于静止状态。
(2)分别作出下列杆AB受到的弹力。
(3)在①②图中物体A的接触面都是光滑的，③中杆为弹性杆，分别作出下列物体A受到的弹力。
几种常见弹力的方向，具体情形如下：
答案精析
一、
1.（1）一个物体 另一个物体
（2）大小 方向 作用点
2.（1）地球的吸引 （2）竖直向下 （3）mg 最小 最大
3.（1）集中于一点 （2）①形状
②质量分布 （3）二力平衡
思考与讨论
重力的示意图如图甲，为了更准确的描述重力，我们还需准确描述重力的大小。选取合适的标度表示6 N的力，如图乙。
例1 D ［任何力都有施力物体，重力的施力物体是地球，A错误；在地球上或地球周围的物体都会受到重力的作用，B错误；重力的方向总是竖直向下，不一定垂直于接触面，C错误；由于地球各处的重力加速度大小不一定相等，故同一物体在地球各处所受重力大小不一定相等，D正确。］
例2 A ［物体各部分都受重力作用，认为物体各部分所受重力集中于一点，即重心，选项A正确；重力的方向总是竖直向下，选项B错误；物体重心的位置与物体形状和质量分布有关，选项C错误；物体各部分都受重力作用，选项D错误。］
二、桌子和水杯都发生形变。
梳理与总结
1.（1）形状 体积 （2）能够恢复原状
2.（1）形变 接触 （2）接触 弹性形变
思考与讨论
1.（1）向上 向下 （2）绳子收缩
2.A、B间有弹力，C、D间无弹力
提炼·总结
2.相同
易错辨析
（1）× （2）√ （3）× （4）×
例3 B ［汽车受向上的弹力，是因为桥面发生了弹性形变；桥面受向下的压力，是由于汽车发生形变，选项A、C错误，B正确；弹力和重力是不同性质的力，只能说桥面所受向下的弹力大小等于汽车的重力，选项D错误。］
例4 （1）
（2）
（3）第三章 相互作用——力
作业18 重力与弹力
1~7题每题7分,共49分
考点一 重力和重心
1.(多选)关于重力,以下说法正确的是 ( )
A.重力的方向总是竖直向下的
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的大小不一定相等
2.(多选)关于物体的重心,下列说法正确的是 ( )
A.重心就是物体上最重的一点
B.形状规则的物体的重心一定在它的几何中心
C.重心不一定在物体上
D.用轻绳将一物体悬挂起来,该物体的重心一定在轻绳的延长线上
3.(多选)一个重力为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 ( )
考点二 弹力
4.(多选)(2023·杭州市高一期中)如图所示,在一张大桌子上放两个平面镜M和N,让一束光依次被这两面镜子反射,最后射到墙上,形成一个光点。按压两镜之间的桌面,观察墙上光点位置的变化。下列说法正确的是 ( )
A.桌面发生形变很明显,直接可以用肉眼观察
B.墙上光点位置的变化说明桌面发生了微小形变
C.墙上光点位置的变化说明平面镜发生了微小形变
D.本实验采用了放大的方法显示微小形变
5.(多选)下列关于弹力的几种说法,其中正确的是 ( )
A.两物体接触一定产生弹力
B.只要有弹力产生,施力物体一定发生了形变
C.静止在水平面上的物体的重力就是它对水平面的压力
D.静止在水平面上的物体受到向上的弹力是因为水平面发生了形变
6.如图所示,AB为质量均匀分布的细杆,用细线OA吊在天花板上的O点,细杆的B端与水平地面相接触,杆倾斜且静止不动,以下说法正确的是 ( )
A.细线对杆的拉力方向竖直向上
B.地面对杆的支持力方向由B向A
C.地面对杆的支持力方向竖直向上
D.地面对杆的支持力方向沿BO向上
7.(多选)在下列图中,a、b表面均光滑,且a、b均处于静止状态,天花板和地面均水平,A、D中细绳均竖直。a、b间一定有弹力的是 ( )
8~11题每题9分,12题15分,共51分
8.(2024·深圳市高一期中)如图,《荀子·宥坐》记录孔子曰“虚则欹、中则正、满则覆”的尖底瓶,它是古人们对重心知识的巧妙应用。由虚到满过程中,关于瓶与液体共同重心,下列说法正确的是 ( )
A.一直下降 B.一直上升
C.先下降后上升 D.先上升后下降
9.如图所示,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 ( )
10.(2023·浙江绿城育华高一期中)手机已经成为当今社会不可缺少的一部分,但是长时间手持手机会对手部健康产生很大影响,而手机支架可以解放人的双手,减少手部疾病。如图所示为某款式手机支架,可以将手机支架构造简化为斜面和挡板,下列说法正确的是 ( )
A.手机受到斜面对手机竖直向上的支持力
B.挡板对手机的支持力是因为手机发生了形变
C.手机对斜面的压力就是手机的重力
D.手机对挡板的压力是因为手机发生了形变
11.如图所示,下列4种情境中的小球或杆均处于静止状态,则关于它们受到的弹力的示意图正确的是 ( )
12.(15分)画出图中静止的各球或杆受到的弹力的示意图[图(2)中O为圆心,O1为重心]。
答案精析
1.AD 2.CD 3.AD 4.BD 5.BD
6.C ［细线对杆的拉力方向沿AO方向，由A指向O点，A错误；地面对杆的支持力方向竖直向上，B、D错误，C正确。］
7.BC ［题图A中，若假设a、b间有弹力，a、b均不会静止，故a、b间无弹力，
题图B中，若拆除a，则b发生运动，不能保持原有状态，故a、b间存有弹力，
题图C中，若拆除b，则a状态发生改变，故a、b间有弹力，
题图D中，若拆除b，则a状态不发生改变，故a、b间无弹力，故选B、C。］
8.C ［瓶本身的重心位置不变，水比较少时随着水的增加，整体的重心位置先降低然后再随着水的增加逐渐升高。故选C。］
9.C ［弹力方向垂直于接触面，故C正确。］
10.D ［手机受到斜面对手机的支持力方向垂直于斜面向上，故A错误；挡板对手机的支持力是因为挡板发生了形变，故B错误；手机的重力是由于地球的吸引而产生的，手机对斜面的压力是由于手机形变产生的，不是同一个力，故C错误；弹力的产生是由于施力物发生了弹性形变，所以手机对挡板的压力是因为手机发生了形变，故D正确。］
11.B ［小球只受到重力和拉力F2，才能保持静止，如果存在斜向上的拉力F1，小球将无法保持静止，所以不能有F1存在，故A错误；杆的M点与地面接触，则FN1垂直地面向上，杆在N点与球面接触，则弹力FN2方向垂直于杆的方向向上，故B正确；杆与半球容器有两个接触点，左侧处为点与球面接触，所以弹力FNA的方向过圆心与接触点，且垂直于球的切面，方向斜向上；右侧是点与直杆接触，所以弹力FNB方向垂直于杆的方向向上，故C错误；小球受到重力和杆给球的弹力两个力作用下处于静止状态，所以杆给小球的作用力应该竖直向上，与重力的大小相等，故D错误。］
12.如图所示
