【新教材】新人教版必修一 第三章 第1节 重力与弹力 课件

典型考点三
弹力
4．玩具汽车停在模型桥面上，如图所示，下列说法正确的是( )
A．桥面受向下的弹力，是因为桥梁发生了弹性形变 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，是因为汽车发生了形变
答案 C
答案
解析 桥面受到向下的弹力是因为汽车发生了弹性形变，A、B 错误； 汽车受到向上的弹力，是因为桥梁发生了弹性形变，C 正确，D 错误。
答案 CD
答案
解析 木块放在桌面上受到一个向上的弹力，是由于桌面发生向下的微 小形变而产生的，A 错误；木头受到竹竿的弹力，是由于竹竿发生形变而产 生的，B 错误；绳对物体的拉力是绳子发生微小的拉伸形变而产生的，由于 绳要收缩而对物体产生拉力，绳拉力的方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向， C 正确；挂在电线下面的电灯受到向上的拉力，是因为电线受到电灯的作用 而向下发生微小的拉伸形变，电线要恢复原状而对电灯产生的，D 正确。
__□_06__牛__顿__每_米____，符号是___□0_7__N_/_m______。
核心模型 考点对点练
典型考点一
重力
1．下列关于重力的说法中正确的是( ) A．重力的大小与质量和所处的位置有关，可以用弹簧秤或天平直接测
出
B．物体对悬线的拉力或对支持物的压力，一定等于物体所受的重力
C．物体重力的方向垂直于支持面
__□_02__完__全__恢_复____原来的形状，这个限度叫作弹性限度。
(3)内容：在弹性限度内，弹簧发生弹性形变时，弹力 F 的大小跟
_□_0_3_弹__簧__伸__长_(_或__缩__短__)的__长__度__x________成正比。 (4)公式：___□0_4_F__＝_k_x_____，其中 k 叫作弹簧的__□0_5_劲__度__系__数____，单位是
答案
解析 (1)实验过程中需要测量弹簧的长度、形变量，实验器材还需要有 刻度尺。
(2)为了测量弹簧的形变量，实验中还应测量弹簧原长和弹簧挂不同个数 的钩码时所对应的伸长量(或所对应的长度)。
(3)F-x 图像的斜率表示弹簧的劲度系数，则 k＝4－0.57×10－2 N/m＝200 N/m，图线不过原点的原因是弹簧自身存在重力。
2．弹力
(1)形变：物体在力的作用下___□_0_1_形__状______或___□0_2__体_积_______的改变。 (2) 弹 力 ： 发 生 ____□0_3_形__变______ 的 物 体 ， 要 __□0_4__恢_复__原__状____ ， 对 与 它 ___□_0_5_接__触______的物体产生的力的作用。
D．物体静止地放在水平地面上，它对地面的压力大小等于物体所受的
重力
答案 D
答案
解析 重力的大小为 mg，与质量和所处的位置有关，可以用弹簧秤直接 测出，但不能用天平直接测出，A 错误；只有物体处于平衡状态时，物体对 悬线的拉力大小或对水平支持物的压力大小，才等于物体所受的重力大小， B 错误；物体所受重力的方向竖直向下，不一定垂直于支持面，C 错误；物 体静止地放在水平地面上时，它对地面的压力大小等于物体所受的重力，D 正确。
典型考点四
胡克定律
6．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
弹簧弹力与形变量的关系。
(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 ： __________________________ ______________________________。
4.如图所示，轻弹簧的两端各受 20 N 的拉力作用，弹簧平衡时伸长了 5 cm(在弹性限度内)，下列说法中正确的是( )
A．弹簧所受的合力为 40 N B．该弹簧的劲度系数 k＝800 N/m C．该弹簧的劲度系数 k＝400 N/m D．根据公式 k＝Fx，弹簧的劲度系数 k 会随弹簧弹力 F 的增大而增大 答案 C
A．3 N 和 4 N B．5 N 和 6 N C．1 N 和 2 N D．5 N 和 2 N
答案 D
答案
解析 弹簧的弹力为 2 N，弹簧可能处于拉伸状态，也可能处于压缩状 态。当弹簧处于拉伸状态时，由 A、B 受力平衡可知，A 受重力、弹簧向下 的拉力及绳子对 A 的拉力，由同一直线上力的平衡条件可知，绳子对 A 的拉 力为 F＝GA＋F＝5 N，由二力平衡及相互作用力条件可知天花板受到的拉力 为 5 N，对 B 分析，B 受重力、支持力及弹簧向上的拉力而处于平衡状态， 则 B 受到的支持力为 FN＝GB－F＝2 N，地板受到的压力为 2 N，D 正确；若 弹簧处于压缩状态，由同一直线上力的平衡条件可知，绳子的拉力为 F＝GA －F＝1 N，由相互作用力知识可知天花板受到的拉力为 1 N，对 B 分析，B 受到地板的支持力为 FN＝GB＋F＝6 N，地板受到的压力为 6 N，A、B、C 错误。
核心能力提升练
1．(多选)一个物体所受的重力在下列哪些情况下会发生变化( )
A．把它从赤道拿到南极 B．把它送到月球上去
C．把它放到水里
D．改变它的运动状态
答案 AB
解析 从赤道拿到南极，重力加速度变大，由 G＝mg 知重力变大，A 正确；拿到月球上去，重力加速度变小，则重力变小，B 正确；把它放到水 里，物体所在位置的重力加速度不变，则重力不变，C 错误；重力与物体的 运动状态无关，D 错误。
5．在下图中，a、b 表面均光滑，天花板和地面均水平，a、b 间一定有 弹力的是( )
答案 B
答案
解析 利用“假设法”进行判断。在 A 图中，若拿去 a 球，则 b 球静止 不动，故 a、b 间没有挤压，即 a、b 间没有弹力；在 B 图中，若拿去 a 球， 则 b 球向左运动，故 a、b 间有挤压，即 a、b 间有弹力；在 C 图中，若拿去 a 球，则 b 球静止不动，故 a、b 间没有挤压，即 a、b 间没有弹力；在 D 图 中，若移去斜面，则 b 球静止不动，故 b 球与斜面间没有挤压，即 b 球与斜 面间没有弹力。故 B 正确。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
(3)图乙是弹簧弹力 F 与弹簧伸长量 x 的 F-x 图线，由此可求出弹簧劲度 系数为________ N/m，图线不过原点的原因是________________________。
答案 (1)刻度尺 (2)弹簧原长、弹簧挂不同个数的钩码时所对应的伸长量(或对应的弹簧长 度) (3)200 弹簧自身存在重力
答案
解析
2．下列两个实验中体现的共同的物理思想方法是( )
A．极限法 C．控制变量法
答案 B
B．放大法 D．等效替代法
答案
解析 图甲中将桌面在力 F 作用下发生的形变通过反射光线在屏上光斑 的移动显示出来，采用了放大法；图乙中，用手压玻璃瓶，玻璃瓶发生了微 小的形变，由于管子很细，管中水位上升明显，即通过细管将玻璃瓶的形变 显示出来，采用的也是放大法。B 正确。
___□0_4__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 ___□_05__重__心______ 。 重 心 的 位 置 与 物 体 的 _□_0_6_质__量__分__布____ 和 ___□0_7__形__状______有关。物体的重心__□0_8_不__一__定______(填“一定”或“不一定”)
6．画出下列各图中 A 物体受到的弹力的示意图。
答案
答案
解析 接触面是平面的物体所受的弹力垂直于平面指向受力物体，接触 面是曲面的物体所受的弹力垂直于切面指向受力物体，绳上的弹力沿绳指向 绳收缩的方向，弹簧的弹力沿弹簧指向形变恢复的方向。各图中 A 物体所受 弹力的示意图分别如答案图所示。
7.在“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中，某实验小组将不同数 量的钩码分别挂在竖直弹簧下端进行测量，利用描点法作出了所挂钩码的重 力 G 与弹簧总长 L 的关系图像，如图所示，根据图像回答以下问题。
在物体上。
(5) 力 的 表 示 ： 力 可 以 用 有 向 线 段 表 示 。 有 向 线 段 的 长 短 表 示 力 的
____□0_9__大_小______ ， 箭 头 表 示 力 的 ____□1_0_方__向______ ， 箭 尾 ( 或 箭 头 ) 表 示 力 的
_□_1_1_作__用__点______。这种表示力的方法叫作__□_12__力__的_图__示____。如果不需要准确 标度力的大小，只需画出力的作用点和方向，则只需画_□_1_3_力__的__示_意__图___。
(3)弹力的方向
①压力和支持力的方向___□0_6__垂__直______于物体的接触面且指向被压物或
被支持物。
②绳子的拉力方向是沿着绳子而指向绳子____□0_7__收_缩______的方向。
3．胡克定律
(1)弹性形变：物体在撤去作用力后能够__□0_1__恢_复__原__状____的形变。
(2) 弹 性 限 度 ： 当 形 变 超 过 一 定 的 限 度 ， 撤 去 作 用 力 后 物 体 不 能
2．下列关于重心的说法，正确的是( ) A．重心就是物体内重力最大的部分 B．因为重心是物体所受重力的作用点，所以重心在物体上，不可能在 物体外 C．物体升高或降低，重心相对于物体的位置保持不变 D．如果物体有对称中心，则该对称中心就是重心 答案 C
答案
解析 重心是物体重力的作用点，不是物体内重力最大的部分，A 错误； 重心可能在物体上，也可能在物体外，比如均匀圆环的重心在圆环之外，不 在圆环上，B 错误；物体升高或降低，其形状和质量分布并没有改变，则重 心相对于物体的位置保持不变，C 正确；如果物体有对称中心，该对称中心 不一定就是重心，重心位置还与物体的质量分布情况有关，D 错误。
第1节 重力与弹力
核心概念 规律再现
1．重力
(1)产生原因：重力是由于_□_01__地__球__的_吸__引___而使物体受到的力。 (2)大小：物体受到的重力 G 与物体质量 m 的关系是__□0_2__G_＝__m_g_____。 (3)方向：__□0_3_竖__直__向__下____。
(4)作用点：作用于重心上。一个物体的各部分都受到重力的作用，从
3．(多选)有关弹力，下列说法中正确的是( ) A．木块放在桌面上受到一个向上的弹力，是由于木块发生微小形变而 产生的 B．拿一根细竹竿拨动水中木头，木头受到竹竿的弹力，是由于木头发 生形变而产生的 C．绳对物体的拉力的方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向 D．挂在电线下面的电灯受到向上的拉力，是因为电线发生微小形变而 产生的
典型考点二
力的表示
3．(多选)下列所述四个力的图示中正确的是( )
答案 BC
答案
解析 四种情况下各力的图示长度都是正确的。重 3 N 的电灯受到灯绳 的拉力，施力物体为灯绳，受力物体为电灯，方向竖直向上，A 错误；静止 在空中重力是 2500 N 的热气球受到的重力，施力物体是地球，受力物体是热 气球，B 正确；铁锤对道钉竖直向下的大小为 2.5×103 N 的打击力，施力物 体为铁锤，受力物体为道钉，C 正确；书对水平桌面的压力的作用点在桌面 上，D 错误。
答案
解析 轻弹簧的两端各受 20 N 的拉力 F 作用，弹簧所受的合力为零，A 错误；根据胡克定律 F＝kx 得弹簧的劲度系数 k＝Fx＝400 N/m，B 错误，C 正确；弹簧的劲度系数 k 与弹簧弹力 F 的变化无关，与弹簧本身有关，D 错 误。
5.如图所示，A、B 两个物块的重力分别为 GA＝3 N，GB＝4 N，弹簧的 重力不计，整个装置处于静止状态，这时弹簧的弹力为 F＝2 N，则天花板 受到的拉力和地板受到的压力有可能是( )
(1)弹簧的原长为________ cm。 (2)弹簧的劲度系数为________ N/m。
(3)分析图像，总结出弹簧弹力 F 与弹簧总长度 L(单位：m)之间的关系 式为____________________ N。
答案 (1)10 (2)1000 (3)F＝1000(L－0.1)
答案
解析 (1)当弹簧下端所挂钩码的重力 G 为 0 时，弹簧所受的拉力也为 0， 此时弹簧长度即为原长，由图像可知，弹簧的原长为 10 cm。