复习学案：3.1重力与弹力（原卷版）.docxVIP

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第1节重力与弹力

一、重力

1.重力

(1)产生：由于地球的吸引而使物体受到的力。

(2)大小：G＝mg

(3)方向：竖直向下，而不一定指向地心，也不一定垂直于接触面向下。

(4)重心：

①定义：一个物体的各部分都受到重力作用，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。因此，重心可以看作是物体所受重力的作用点。

②决定重心位置的因素：a.物体的形状；b.物体质量的分布。

③重心的位置可以在物体上，也可以在物体外。

2.力的图示和力的示意图

(1)力的图示：力可以用有向线段表示。有向线段的长短表示力的大小，箭头表示力的方向，箭尾(或箭头)表示力的作用点，这种表示力的方法，叫作力的图示。

(2)力的示意图：只画出力的作用点和方向，不准确标度力的大小，这种粗略表示力的方法，叫作力的示意图。

【例1】如图所示，一质量为m的中国结悬挂于O点且处于静止状态，重力加速度为g，下列说法正确的是（???????）

A．中国结受到的重力都集中在重心上

B．中国结的重心一定在它的几何中心

C．中国结的重心一定在通过OA的直线上

D．中国结受到的重力大小为

【针对训练1】下列说法不正确的是（）

A．重力就是地球对物体的引力

B．重力的方向竖直向下，故地球上一切物体所受的重力的方向都是相同

C．物体的重心可以不在物体上

D．弹簧测力计可以测出物体的重力，但读数时必须保持弹簧测力计和物体都处于静止状态或匀速直线运动状态

二、弹力

1.弹力：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，这种力叫作弹力。

2.产生弹力必备的两个条件：(1)两物体间相互接触。(2)发生弹性形变。

3.几种常见弹力的方向：

4.弹力有无的判断方法

根据条件判断，首先看是否接触，其次看是否发生形变。

(1)对形变明显的情况可以直接判断。

(2)对形变不明显的情况，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，若状态不变，则此处不存在弹力；若状态改变，则此处一定有弹力。

(3)根据物体的运动状态，利用力的平衡条件来进行判定。

【例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（）

A． B． C． D．

【针对训练2】如图，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。船体对冰块的弹力示意图正确的是（）

A．B．C． D．

三、胡克定律

1.弹性形变：物体在发生形变后，撤去作用力能够恢复原状的形变。

2.弹性限度：如果形变过大，超过一定的限度，撤去作用力后物体不能完全恢复原来的形状，这个限度叫作弹性限度。

3.胡克定律：在弹性限度内，弹簧发生弹性形变时，弹力F的大小跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比，即F＝kx。

4.用胡克定律F＝kx计算弹簧的弹力

(1)弹簧发生形变时必须在弹性限度内。

(2)x是弹簧的形变量，不是弹簧形变后的总长度。

(3)如图所示，F－x图像为一条经过原点的倾斜直线，图像斜率表示弹簧的劲度系数，在弹性限度内同一根弹簧的劲度系数是不变的。

(4)由F1＝kx1、F2＝kx2，得ΔF＝kΔx，即弹力的变化量ΔF与形变量的变化量Δx也成正比关系。

(5)胡克定律F＝kx也适用于弹性绳、橡皮筋等产生的弹力的计算，只是它们只能产生拉伸形变，不能产生压缩形变。具体问题中要根据题意判断胡克定律是否适用。

5.一般弹力的计算

对于除弹簧外的其他弹性物体的弹力大小的计算，一般要借助物体的运动状态所遵循的物理规律求解，比如悬挂在竖直细线上的物体处于静止状态时，物体受细线竖直向上的拉力和竖直向下的重力作用，根据二力平衡，可知细线的拉力大小等于物体的重力大小。

【例3】物理学中常用比值的方法定义新的物理量，但它的物理意义与原来的物理量完全不同。劲度系数k也是用比值定义的物理量，其定义式为k=。对于同一弹簧在弹性限度内，下列说法正确的是（）

A．弹力F增大时，劲度系数k也增大

B．形变量x为零时，劲度系数k也为零

C．劲度系数k与弹力F成正比，与形变量x成反比

D．劲度系数k由弹簧的材料、粗细等因素决定，与弹力F、形变量x无关

【针对训练3】如图甲所示，一弹簧一端固定在传感器上，传感器与电脑相连，当对弹簧施加变化的作用力（拉力或压力）时，在电脑上得到了弹簧长度的形变量与弹簧产生的弹力大小的关系图像（如图乙）。则在弹簧的弹性限度内，下列判断正确的是（）

A．弹簧产生的弹力和弹簧的长度成正比

B．弹簧长度的增加量与对应的弹力增加量成正比

C．该弹簧的劲度系数是200N/m

D．对该弹簧施加拉力或压力时，劲度系数不变

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