3-1重力與彈力【解析版】（人教版2019）

3.1重力與彈力 3.1重力與彈力自然界的物體不是孤立存在的，它們之間具有多種多樣的相互作用。正是由于這些相互作用，物體在形狀、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)等許多方面發(fā)生變化。物理學(xué)中，物體間的這些相互作用抽象為一個(gè)概念：力。自然界的物體不是孤立存在的，它們之間具有多種多樣的相互作用。正是由于這些相互作用，物體在形狀、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)等許多方面發(fā)生變化。物理學(xué)中，物體間的這些相互作用抽象為一個(gè)概念：力。自然界中最基本的相互作用是引力相互作用、電磁相互作用，強(qiáng)相互作用和弱相互作用。常見的重力是萬有引力在地球表面附近的表現(xiàn)，常見的彈力、摩擦力是由電磁力引起的。這一講我們研究這幾種常見的力?？键c(diǎn)一：力考點(diǎn)一：力1．力的概念力是物體間的相互作用。2．感受力3．力的性質(zhì)⑴力的物質(zhì)性：力不能離開施力物體和受力物體而獨(dú)立存在，即只要有力，必須同時(shí)存在施力物體和受力物體。一個(gè)力對(duì)應(yīng)兩個(gè)物體。小笑話：小笑話：某君從老板的辦公室里走出來，對(duì)同事說：“我剛剛把老板打了！”眾人忙問：“怎么回事？怎么打的？”某君得意的說：“我拿我的腮幫子，抽打老板雙手，連續(xù)40多下”眾人：“=.=”請(qǐng)大家從小笑話中體會(huì)一下力的相互性。⑵力的相互性：力是物體與物體間的相互作用，施力物體也是受力物體。⑶力的矢量性：在研究力的時(shí)候，既要注意力的大小，又要注意力的方向。力的運(yùn)算遵循矢量運(yùn)算法則。（下一講會(huì)講到）⑷力的獨(dú)立性：幾個(gè)力作用在同一物體上，每個(gè)力對(duì)物體的作用效果均不會(huì)因其它力的存在而改變。4．力的作用效果考點(diǎn)深化力可以使物體發(fā)生形變，也可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)?？键c(diǎn)深化力的圖示與力的示意圖的畫法作圖步驟力的圖示力的示意圖選標(biāo)度選定標(biāo)度(用某一長(zhǎng)度的線段表示一定大小的力)畫線段從作用點(diǎn)開始沿力的方向畫一線段，根據(jù)選定的標(biāo)度和力的大小按比例確定線段長(zhǎng)度從作用點(diǎn)開始沿力的方向畫一適當(dāng)長(zhǎng)度線段標(biāo)方向在線段的末端標(biāo)出箭頭，表示方向在線段的末端標(biāo)出箭頭，表示方向例題精講例題精講1．（2023春·山東青島·高一統(tǒng)考開學(xué)考試）某班同學(xué)在系統(tǒng)學(xué)習(xí)了力的概念后，四位同學(xué)對(duì)力的認(rèn)識(shí)展開了討論，下列說法正確的是（）A．沒有相互接觸的物體間不可能有力的作用B．一個(gè)力不可能只有施力物體而沒有受力物體C．物體受到的合外力為零，其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可能發(fā)生變化D．壓縮彈簧時(shí)，手先給彈簧一個(gè)壓力，彈簧被壓縮一段距離之后再給手一個(gè)彈力【答案】B【詳解】A．沒有相互接觸的物體間也可能有力的作用，比如重力，磁場(chǎng)力等，故A錯(cuò)誤；B．力是物體間的相互作用，力的存在必須有施力物體和受力物體，故B正確；C．當(dāng)物體受到的合外力為零時(shí)，物體將處于靜止?fàn)顟B(tài)或者勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不會(huì)改變，故C錯(cuò)誤；D．由于作用力與反作用力同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)消失，故D錯(cuò)誤。故選B。2．（2023秋·新疆喀什·高一校考期末）下列關(guān)于力的說法，正確的是（）A．有力作用時(shí)一定有受力物體，可能沒有施力物體B．有力作用時(shí)一定有施力物體，可能沒有受力物體C．物體發(fā)生形變，說明受到了力的作用D．只有相互接觸的物體才能有作用力【答案】C【詳解】AB．有力作用時(shí)一定有施力物體和受力物體，有受力物體就一定有施力物體，同樣有施力物體就一定有受力物體，A、B錯(cuò)誤；C．力有兩個(gè)作用效果，使受力物體發(fā)生形變或改變受力物體的速度，所以物體發(fā)生形變，說明它受到了力的作用，C正確；D．兩個(gè)物體之間有力作用時(shí)不一定相互接觸，比如磁鐵吸引小鐵釘時(shí)，磁鐵對(duì)小鐵釘有力的作用但磁鐵與小鐵釘可以不相互接觸，D錯(cuò)誤。故選C。3．（2023秋·山東泰安·高一寧陽縣第四中學(xué)?？计谀┫旅骊P(guān)于力的說法正確的是（）A．單個(gè)孤立的物體有時(shí)也能產(chǎn)生力的作用B．力在某些情況下可能不成對(duì)出現(xiàn)C．知道力的大小和方向就完全知道了一個(gè)力D．兩個(gè)相互作用的物體中，任何一個(gè)物體既是施力物體，同時(shí)也是受力物體【答案】D【詳解】A．力的產(chǎn)生需要施力物體和受力物體同時(shí)存在，單個(gè)孤立物體是不可能產(chǎn)生力的，故A錯(cuò)誤；B．力是物體間的相互間的相互作用，施力物體和受力物體一定是成對(duì)出現(xiàn)的，故B錯(cuò)誤；C．力有三要素，大小、方向和作用點(diǎn)，故C錯(cuò)誤；D．物體間的作用是相互的，施力物體給受力物體施加作用力的同時(shí)也在承受著受力物體的反作用力，此時(shí)施力物體自己本身也是受力物體，故D正確。故選D。4．（2023秋·江蘇蘇州·高二常熟中學(xué)?？计谀┊?dāng)某架戰(zhàn)斗機(jī)以速度v斜向上飛行時(shí)，其發(fā)動(dòng)機(jī)的噴口如圖所示。已知飛機(jī)受到重力G、發(fā)動(dòng)機(jī)推力、與速度方向垂直的升力和與速度方向相反的空氣阻力。下列受力分析示意圖可能正確的是（）A． B．C． D．【答案】C【詳解】BD．由題意可知，飛機(jī)的升力應(yīng)與速度方向垂直，故BD錯(cuò)誤；AC．由題意可知，空氣阻力應(yīng)與速度方向相反，故A錯(cuò)誤，C正確。故選C。5．（2023秋·四川眉山·高一?？计谀┯嘘P(guān)運(yùn)動(dòng)和力的概念，下列說法正確的是（）A．只有體積很小的物體才能當(dāng)成質(zhì)點(diǎn)B．只有物體的速度為零時(shí)，加速度才為零C．一個(gè)力必定聯(lián)系著兩個(gè)物體，其中每個(gè)物體既是施力物體又是受力物體D．只有有生命的物體才會(huì)施加力【答案】C【詳解】A．只有當(dāng)物體的形狀和大小對(duì)研究問題沒有影響或者影響可以忽略不計(jì)時(shí)物體才能被視為質(zhì)點(diǎn)，故物體能否看作質(zhì)點(diǎn)與物體的大小無直接的關(guān)系，故A錯(cuò)誤；B．勻速飛行的飛機(jī)，速度不為零，加速度為零，故B錯(cuò)誤；C．力是不能離開施力物體和受力物體而單獨(dú)存在，施力物體的同時(shí)又是受力物體，故C正確；D．力是物體對(duì)物體的作用，與物體是否有生命無關(guān)，故D錯(cuò)誤。故選C。6．（2023秋·上海奉賢·高一?？计谀┫铝懈髁χ?，根據(jù)力的性質(zhì)命名的是（）A．支持力 B．壓力 C．摩擦力 D．阻力【答案】C【詳解】力的分類一般是兩種分法：一種是按力的性質(zhì)分，可以分為重力、彈力、摩擦力、分子力、電磁力等；一種是按力的效果分，可以分為拉力、壓力、支持力、動(dòng)力、阻力、引力、斥力等，故C正確，ABD錯(cuò)誤。故選C?？键c(diǎn)二：重力考點(diǎn)二：重力重力是生活中最常見的一種力，重力是生活中最常見的一種力，人類生活在地球上，時(shí)時(shí)刻刻都受到重力的作用。1．重力：由于地球的吸引而使物體受到的力叫做重力。2．重力的三要素⑴重力的大?。?，通常取。⑵重力的方向：總是豎直向下。重力的方向與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān)。物體受到的重力，就作用在重心上，這話對(duì)嗎？⑶重力的作用點(diǎn)：重力的作用點(diǎn)在物體的重心上，重心是重力的等效作用點(diǎn)。物體受到的重力，就作用在重心上，這話對(duì)嗎？答案：不對(duì)，物體各部分都受重力，不能認(rèn)為重力只作用在重心上。重心只是等效作用點(diǎn)重心不一定在物體內(nèi)部，例如下列物體的重心都不在物體內(nèi)部。重心不一定在物體內(nèi)部，例如下列物體的重心都不在物體內(nèi)部?？键c(diǎn)深化考點(diǎn)深化1．重力的大小(1)重力的大小G＝mg，只與質(zhì)量m和重力加速度g有關(guān)，與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān)．(2)重力加速度g與物體所處的緯度和高度有關(guān)，在赤道處，g最小，在兩極處，g最大(同一高度)；海拔越高，g越小，海拔越低，g越大．2．重力的方向：豎直向下．豎直向下是指與水平面垂直向下，但是并不等同于垂直于支持面向下，也不等同于指向地心．3．重力的作用點(diǎn)——重心(1)重心是物體各部分所受重力的等效作用點(diǎn)，并不是只有物體的重心才受到重力作用．重心的位置除跟物體的形狀有關(guān)外，還跟物體的質(zhì)量分布有關(guān)．質(zhì)量分布均勻、形狀規(guī)則的物體的重心在其幾何中心．重心的位置可以在物體上，也可以在物體外．(2)重心位置的確定方法：對(duì)于薄板狀物體的重心，可以應(yīng)用二力平衡的知識(shí)通過懸掛法確定．例題精講例題精講7．（2023春·河北邯鄲·高二?？紝W(xué)業(yè)考試）重心：物體的各部分都受重力作用，可認(rèn)為重力集中作用于一點(diǎn)，即物體的重心。①影響重心位置的因素：物體的幾何形狀；物體的___________分布。②質(zhì)量分布均勻的規(guī)則物體的重心在其___________。③不規(guī)則薄板形物體重心的確定方法：___________法。【答案】

質(zhì)量

幾何中心

懸掛【詳解】①[1]影響重心位置的因素：物體的幾何形狀；物體的質(zhì)量分布。②[2]質(zhì)量分布均勻的規(guī)則物體的重心在其幾何中心。③[3]不規(guī)則薄板形物體重心的確定方法：懸掛法。8．（2022秋·江蘇連云港·高一?？几?jìng)賽）如圖所示，把一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的勻質(zhì)立方體，繞bc棱翻轉(zhuǎn)，當(dāng)AbcD平面處于豎直位置時(shí)，它的重心位置升高了（

）A． B．C． D．以上都不對(duì)【答案】C【詳解】abcd平面處于水平面時(shí)，物體的重心高度為當(dāng)AbcD平面處于豎直位置時(shí)，物體的重心高度為重心升高的高度為故選C。9．（2022秋·浙江金華·高一?？计谥校╆P(guān)于物體的重力的有關(guān)概念下列說法正確的是（）A．重力的方向垂直于支持物體的支持面向下B．重力不隨地理位置變化C．物體的重心可以不在物體上D．物體重心位置僅有物體的形狀決定，改變物體的形狀，就可以改變物體的重心位置【答案】C【詳解】A．重力的方向是豎直向下，A錯(cuò)誤；B．在不同的維度和高度，重力加速度不同，故物體的重力大小不同，B錯(cuò)誤；C．物體的重心可以不在物體上，如籃球，C正確；D．物體重心位置跟物體質(zhì)量分布、形狀有關(guān)，D錯(cuò)誤。故選C。10．（2023秋·云南怒江·高一?？计谀┫铝嘘P(guān)于重力和重心的說法正確的是（

）A．重力的方向垂直向下B．重力施力物體是物體本身C．物體的重心都在物體上D．只有形狀規(guī)則，質(zhì)量分布均勻的物體的重心才位于幾何中心【答案】D【詳解】A．重力的方向豎直向下，故A錯(cuò)誤；B．重力施力物體是地球，故B錯(cuò)誤；C．物體的重心不一定在物體上，如均勻的圓環(huán)，故C錯(cuò)誤；D．只有形狀規(guī)則，質(zhì)量分布均勻的物體的重心才位于幾何中心，故D正確。故選D。11．（2023秋·浙江杭州·高一期中）下面有關(guān)重力與重心的說法正確的是（）A．物體的重力作用在其重心上，所以重心一定在物體上B．如果把同一個(gè)物體從杭州運(yùn)到北京，其所受重力會(huì)發(fā)生變化C．有規(guī)則形狀的物體，其重心就在物體的幾何中心D．物體所受重力就是地球?qū)ξ矬w的吸引力，與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān)【答案】B【詳解】A．物體的重力可等效看成作用在其重心上，但重心不一定在物體上，故A錯(cuò)誤；B．如果把同一個(gè)物體從杭州運(yùn)到北京，物體的質(zhì)量不變，但所在處的重力加速度變化，其所受重力會(huì)發(fā)生變化，故B正確；C．質(zhì)量分布均勻且形狀規(guī)則的物體，其重心就在物體的幾何中心，故C錯(cuò)誤；D．物體所受的重力是由于地球?qū)ξ矬w的吸引而產(chǎn)生的，與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān)，但并不是地球?qū)ξ矬w的吸引力，故D錯(cuò)誤。故選B。12．（2023春·新疆省直轄縣級(jí)單位·高一?？茧A段練習(xí)）下列關(guān)于重力和重心的說法，正確的是（）A．重力是由于地球的吸引而使物體受到的力B．重力的方向總是豎直向下的，即總是垂直于當(dāng)?shù)氐乃矫鍯．重力的大小可用天平或彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量D．物體的重心一定在物體上【答案】AB【詳解】A．根據(jù)重力的定義可知，重力是由于地球的吸引而使物體受到的力，A正確；B．由于重力是由于地球的吸引而使物體受到的力，可知重力的方向總是豎直向下的，即總是垂直于當(dāng)?shù)氐乃矫?，B正確；C．重力的大小可用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量，天平是用來測(cè)量質(zhì)量的儀器，C錯(cuò)誤；D．物體的重心不一定在物體上，例如質(zhì)量分布均勻的圓環(huán)，重心在圓心，但是不在物體上，D錯(cuò)誤。故選AB。13．（2023秋·寧夏銀川·高一銀川一中?？计谀┤鐖D所示為仰韶文化時(shí)期的一款尖底瓶，該瓶裝水后“虛則欹、中則正、滿則覆”。下面有關(guān)瓶（包括瓶中的水）的說法正確的是（）A．瓶所受重力就是地球?qū)ζ康奈．裝入瓶中的水越多，瓶的重心一定越高C．瓶的重心是瓶各部分所受重力的等效作用點(diǎn)D．瓶的重心一定在兩條繩子連線的交點(diǎn)上【答案】C【詳解】A．瓶所受重力就是地球?qū)ζ康奈Φ囊粋€(gè)分力，故A錯(cuò)誤；B．瓶本身的重心不變的，隨著裝入瓶中的水的增加，瓶的重心位置可能先減小然后再逐漸升高，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)重心的定義，瓶的重心是瓶各部分所受重力的等效作用點(diǎn)，故C正確；D．瓶的重心可能在兩條繩子連線的交點(diǎn)上，不確定，故D錯(cuò)誤。故選C。14．（2022秋·四川瀘州·高一瀘縣五中階段練習(xí)）如圖所示，請(qǐng)?jiān)谙铝袃煞鶊D中分別畫出物體A受到重力G的示意圖?！敬鸢浮?；【詳解】重力的方向總是豎直向下的，物體A受到的重力如圖所示考點(diǎn)三：彈力考點(diǎn)三：彈力1．形變⑴定義：物體在力的作用下形狀或體積發(fā)生改變，叫做形變。如圖甲所示，拉伸彈簧時(shí)，彈簧會(huì)發(fā)生明顯的形變，我們可以很容易的看到。那么如圖乙所示，用力去壓桌子，桌子會(huì)發(fā)生形變嗎？如何驗(yàn)證？提示：這里需要用到高中物理中如圖甲所示，拉伸彈簧時(shí)，彈簧會(huì)發(fā)生明顯的形變，我們可以很容易的看到。那么如圖乙所示，用力去壓桌子，桌子會(huì)發(fā)生形變嗎？如何驗(yàn)證？提示：這里需要用到高中物理中“小量放大”的物理思想。圖甲圖乙⑵物體在形變后能夠恢復(fù)原狀的形變叫做彈性形變；如果形變過大，超過一定的限度，撤去作用力后，物體就不能完全恢復(fù)原來的形狀，這個(gè)限度叫做彈性限度。例如，在彈簧彈性限度內(nèi)，彈簧的形變就是彈性形變；而我們做飯時(shí)，把面團(tuán)捏成了餃子和包子后不恢復(fù)原狀，就不是彈性形變。2．彈力⑴概念發(fā)生形變的物體，由于要恢復(fù)原狀，對(duì)跟它接觸的物體會(huì)產(chǎn)生力的作用，這種力叫彈力。例如：彈簧發(fā)生形變后對(duì)小車有彈力的作用。⑵彈力的產(chǎn)生條件：①直接接觸；②存在彈性形變⑶彈力的方向：彈力的方向總是與作用在物體上使物體發(fā)生形變的外力方向相反。常見彈力的方向：類型方向圖示接觸方式面與面垂直于公共接觸面指向受力物體點(diǎn)與面過點(diǎn)垂直于面指向受力物體點(diǎn)與點(diǎn)垂直于公切面指向受力物體輕繩沿繩子指向繩收縮的方向輕桿可沿桿的方向可不沿桿的方向輕彈簧沿彈簧形變的反方向⑷相互接觸的物體是否存在彈力的判斷方法①判斷物體間是否存在擠壓產(chǎn)生形變，這種方法適用于形變明顯的情況，如彈簧。②如果物體間存在微小形變，不易判斷，這時(shí)可用假設(shè)法進(jìn)行判定，即假設(shè)接觸的兩物體沒有考點(diǎn)深化彈力，看它們是否符合題意（如靜止），如果符合，說明不存在彈力，反之存在彈力?？键c(diǎn)深化1．彈力的產(chǎn)生必須同時(shí)具備兩個(gè)條件(1)兩物體直接接觸；(2)兩物體接觸處發(fā)生彈性形變．2．彈力的方向(1)支持力和壓力的方向：總是垂直于接觸面，并指向被支持或被壓的物體上．(2)繩子的拉力方向：總是沿著繩子而指向繩子收縮的方向．3．彈力有無的判斷(1)對(duì)于明顯形變的情況，可以根據(jù)彈力產(chǎn)生的條件直接進(jìn)行判斷．(2)對(duì)于形變不明顯的情況，可利用假設(shè)法進(jìn)行判斷．①假設(shè)無彈力：假設(shè)撤去接觸面，看物體還能否在原位置保持原來的狀態(tài)，若能保持原來的狀態(tài)，則說明物體間無彈力作用；否則，有彈力作用．②假設(shè)有彈力：假設(shè)接觸物體間有彈力，畫出假設(shè)狀態(tài)下的受力分析圖，判斷受力情況與所處狀態(tài)是否矛盾，若矛盾，則不存在彈力；若不矛盾，則存在彈力．如圖，接觸面光滑，若A處有彈力，則無法使球處于靜止?fàn)顟B(tài)，故A處無彈力．例題精講例題精講15．（2023·全國·高三專題練習(xí)）畫出各指定物體受到的彈力【答案】

【詳解】依題意，可畫出各物體所受彈力對(duì)應(yīng)如圖所示物塊受到的彈力木桿受到彈力物塊A受到的彈力球受到的彈力球受到的彈力球受到的彈力16．（2023·高一課時(shí)練習(xí)）請(qǐng)?jiān)趫D中畫出桿或球所受的彈力。甲圖：桿靠在墻上；乙圖：桿一端放在地面上，另一端靠在固定的半球面上；丙圖：球用細(xì)線懸掛在豎直墻上；丁圖：點(diǎn)1、2、3都可能是球的重心位置，點(diǎn)2是球心，點(diǎn)1、2、3在同一豎直線上。【答案】【詳解】甲圖：桿在重力作用下對(duì)A、B兩處都產(chǎn)生擠壓作用，故A、B兩處對(duì)桿都有彈力，彈力方向與接觸點(diǎn)的切面垂直。如圖甲所示；乙圖：桿對(duì)C、D兩處都有擠壓作用，因C處為曲面，所以C處彈力方向過圓心且垂直于桿向上；桿的D端與地面接觸，彈力方向垂直于地面向上.如圖乙所示；丙圖：球擠壓墻壁且拉緊繩子，所以墻對(duì)球的彈力與墻面垂直；繩子對(duì)球的彈力沿繩子向上.如圖丙所示；丁圖：當(dāng)重心不在球心時(shí)，彈力作用也必通過球心2，如圖丁所示.應(yīng)注意不要錯(cuò)誤地認(rèn)為彈力作用線必定通過球的重心。17．（2022秋·上海浦東新·高一?？计谥校┏鱿铝懈鲌D中物體A受到的所有力的示意圖（圖一中的A以初速度沖上粗糙斜面，圖二中的A靜止，且球面光滑）【答案】見解析【詳解】物體A沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，受重力、斜面支持力、和滑動(dòng)摩擦力沿斜面向下，受力示意圖如圖所示物體A受重力，斜面支持力和繩子拉力，受力示意圖如下圖所示18．（2023春·陜西西安·高一?？奸_學(xué)考試）玩具汽車停在模型橋面上，如下圖所示，下列說法正確的是（）A．橋面受向下的彈力，是因?yàn)闃蛄喊l(fā)生了彈性形變B．汽車沒有發(fā)生形變，所以汽車不受彈力C．汽車受向上的彈力，是因?yàn)闃蛎姘l(fā)生了彈性形變D．汽車受向上的彈力，是因?yàn)槠嚢l(fā)生了形變【答案】C【詳解】AB．由于汽車發(fā)生了彈性形變，所以對(duì)橋面產(chǎn)生向下的彈力，AB錯(cuò)誤。CD．由于橋面發(fā)生了彈性形變，所以對(duì)汽車有向上的彈力，C正確，D錯(cuò)誤。故選C。19．（2023春·江西宜春·高一江西省銅鼓中學(xué)?？奸_學(xué)考試）將足球放在蹦床上，當(dāng)足球與蹦床均靜止時(shí)，下列說法正確的是（）A．足球?qū)Ρ拇灿邢蛳碌膲毫?，是因?yàn)樽闱虬l(fā)生了彈性形變B．蹦床對(duì)足球有向上的支持力，是因?yàn)樽闱虬l(fā)生了彈性形變C．如果足球的氣打得更足一點(diǎn)，足球可能不發(fā)生形變D．由于足球太輕，所以蹦床不會(huì)發(fā)生形變【答案】A【詳解】A．足球?qū)Ρ拇灿邢蛳碌膲毫?，是施力物體形變引起的，即足球發(fā)生了彈性形變，故A正確；B．蹦床對(duì)足球有向上的支持力，是施力物體蹦床發(fā)生了彈性形變，故B錯(cuò)誤；CD．如果足球的氣打得更足一點(diǎn)或者足球太輕，都能產(chǎn)生形變，只是發(fā)生的是不明顯的形變，故CD錯(cuò)誤；故選A。20．（2023春·安徽合肥·高一合肥市第八中學(xué)校聯(lián)考開學(xué)考試）下列選項(xiàng)中，物體A處于靜止?fàn)顟B(tài)，物體A受力示意圖正確的是（各接觸面均光滑）（）A． B．C． D．【答案】C【詳解】A．物體A受到3個(gè)力，其中重力方向應(yīng)該豎直向下，故A錯(cuò)誤；B．物體A受到3個(gè)力，其中F2方向應(yīng)該垂直于木頭和曲面接觸點(diǎn)的切線，故B錯(cuò)誤；C．物體A受到2個(gè)力，其中兩個(gè)小球之間沒有相互擠壓，所以沒有彈力，故C正確；D．物體A受到3個(gè)力，其中墻壁對(duì)小球的水平向右的彈力，沒畫出來，故D錯(cuò)誤。故選C。21．（2023·全國·模擬預(yù)測(cè)）圖中各物體均處于靜止?fàn)顟B(tài)，圖中畫出了小球所受彈力的情況，其中正確的是（）A． B．C． D．【答案】C【詳解】A．球受重力和彈力，根據(jù)平衡條件，桿對(duì)小球的力應(yīng)豎直向上，A錯(cuò)誤；B．應(yīng)為零，該繩沒有發(fā)生形變，否則球不能平衡，B錯(cuò)誤；C．球受重力、下面球的彈力和墻壁的支持力，兩個(gè)支持力均垂直于接觸面，C正確；D．還受大半圓對(duì)它的支持力，方向沿過小球與圓接觸點(diǎn)的半徑，指向大半圓圓心，D錯(cuò)誤。故選C。22．（2023秋·廣東廣州·高一仲元中學(xué)?？计谀┫铝袑?duì)圖中彈力有無的判斷，正確的是（

）A．小球隨車廂（底部光滑）一起向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則車廂左壁對(duì)小球有彈力B．兩相同小球被兩根等長(zhǎng)的豎直輕繩懸掛而靜止，則兩球?qū)Ρ舜擞袕椓ψ饔肅．小球被a、b兩輕繩懸掛而靜止，其中a繩處于豎直方向，則b繩對(duì)小球一定沒有拉力D．小球靜止在光滑的三角槽中，三角槽底面水平，傾斜面對(duì)球有彈力【答案】C【詳解】A．小球隨車廂（底部光滑）一起向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，小球受重力與小車底板給小球的支持力，二力平衡，車廂左壁對(duì)小球無彈力，故A錯(cuò)誤；B．兩相同小球被兩根等長(zhǎng)的豎直輕繩懸掛而靜止，兩小球各自受重力與豎直輕繩給小球的拉力，二力平衡，則兩球?qū)Ρ舜藷o彈力作用，故B錯(cuò)誤；C．小球被a、b兩輕繩懸掛而靜止，其中a繩處于豎直方向，小球受重力與豎直輕繩a給小球的拉力，二力平衡，則b繩對(duì)小球一定沒有拉力，故C正確；D．小球靜止在光滑的三角槽中，三角槽底面水平，小球受重力與槽底面給小球的支持力，二力平衡，傾斜面對(duì)球無彈力，故D錯(cuò)誤。故選C。23．（2023秋·陜西寶雞·高一統(tǒng)考期末）下列各圖中、兩球均保持靜止，則兩球之間不存在彈力的是（假設(shè)所有接觸面光滑）（

）A． B．C． D．【答案】AB【詳解】A．圖中，若、兩球間有彈力，則Q球?qū)⑾蛴疫\(yùn)動(dòng)，不能保持靜止?fàn)顟B(tài)，即、兩球間不存在彈力，A正確；B．圖中，若、兩球間有彈力，則Q球?qū)⑾蛴疫\(yùn)動(dòng)，不能保持靜止?fàn)顟B(tài)，即、兩球間不存在彈力，B正確；C．圖中，若撤去Q球，P球?qū)⑾蛳逻\(yùn)動(dòng)，而實(shí)際上P球處于靜止?fàn)顟B(tài)，則、兩球間存在彈力，C錯(cuò)誤；D．圖中，若撤去Q球，P球?qū)⑾蛳聰[動(dòng)，而實(shí)際上P球處于靜止?fàn)顟B(tài)，則、兩球間存在彈力，D錯(cuò)誤。故選AB。24．（2023秋·廣東廣州·高一校考期末）如圖，小球放在斜面上，被豎直擋板擋住處于靜止?fàn)顟B(tài)，關(guān)于小球所受的彈力說法正確的是（）A．小球僅受到一個(gè)彈力作用，彈力的方向垂直斜面向上B．小球受兩個(gè)彈力作用，一個(gè)水平向左，一個(gè)垂直斜面向上C．小球受兩個(gè)彈力作用，一個(gè)水平向右，一個(gè)垂直斜面向上D．小球受三個(gè)彈力作用，一個(gè)水平向右，一個(gè)垂直斜面向上，一個(gè)垂直斜面向下【答案】B【詳解】用撤去法判斷接觸物件是否有彈力，當(dāng)撤去擋板時(shí)小球會(huì)滾下，撤去斜面時(shí)，小球會(huì)落下，所以兩個(gè)接觸點(diǎn)都有彈力產(chǎn)生，根據(jù)彈力的方向與接觸面垂直指向受力物體，小球受兩個(gè)彈力作用，一個(gè)水平向左，一個(gè)垂直斜面向上，B正確。故選B。25．（2023·全國·高三專題練習(xí)）如圖所示，一根彈性桿的一端固定在傾角為的斜面上，桿的另一端固定一個(gè)重力為2N的小球，小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，則彈性桿對(duì)小球的彈力（）A．大小為2N，方向平行于斜面向上 B．大小為2N，方向垂直于斜面向上C．大小為2N，方向豎直向上 D．大小為1N，方向沿桿的切線方向【答案】C【詳解】要注意活動(dòng)桿的彈力一定沿著桿，而固定桿的彈力可以沿任意方向。對(duì)小球受力分析，小球受到重力G和彈性桿對(duì)小球的彈力F，由于小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，彈力與重力平衡，故彈性桿對(duì)小球的彈力方向應(yīng)豎直向上，大小為F＝G＝2N故ABD錯(cuò)誤，C正確。故選C。26．（2023秋·遼寧·高一校聯(lián)考期末）乒乓球運(yùn)動(dòng)是我們所熟知的，讓乒乓球從左向右觸桌面后反彈，下圖中對(duì)于反彈過程中乒乓球受到桌面的彈力方向的分析正確的是（）A． B．C． D．【答案】A【詳解】在乒乓球與桌面作用時(shí)，乒乓球受到桌面的彈力方向垂直桌面豎直向上。故選A。27．（2023秋·浙江杭州·高一期中）關(guān)于下列四幅圖中的彈力說法正確的是（）A．甲圖中，由于書的形變，對(duì)桌面產(chǎn)生向下的彈力B．乙圖中，彈簧發(fā)生彈性形變時(shí)，彈力的大小F跟彈簧的長(zhǎng)度成正比C．丙圖中，碗對(duì)筷子的彈力沿筷子斜向上，如圖中箭頭所示D．丁圖中，繩的拉力不一定沿著繩而指向繩收縮的方向【答案】A【詳解】A．為桌面受到的壓力，是由于書的形變，對(duì)桌面產(chǎn)生向下的彈力，A正確；B．根據(jù)胡克定律可知，彈簧發(fā)生彈性形變時(shí)，彈力的大小F跟彈簧的形變量成正比，B錯(cuò)誤；C．圖中碗底對(duì)筷子的彈力應(yīng)垂直該處碗的切面斜向上，即接觸點(diǎn)與碗心的連線向上，C錯(cuò)誤；D．繩的拉力一定沿著繩而指向繩收縮的方向，D錯(cuò)誤。故選A。考點(diǎn)四：胡克定律考點(diǎn)四：胡克定律胡克定律彈力的大小跟形變的大小有關(guān)系，形變?cè)酱?，彈力也越大，形變消失，彈力隨著消失。彈力與形變的定量關(guān)系，一般來講比較復(fù)雜。而彈簧的彈力與彈簧的伸長(zhǎng)量（或壓縮量）的關(guān)系則比較簡(jiǎn)單（如圖所示）。①實(shí)驗(yàn)表明，彈簧發(fā)生形變時(shí)，彈力的大小跟彈簧伸長(zhǎng)（或縮短）的長(zhǎng)度成正比，即。②式中的稱為彈簧的勁度系數(shù)（或倔強(qiáng)系數(shù)），單位是牛頓每米，符號(hào)用表示。③公式：，另有變形式。其含義為：在彈簧的彈性限度以內(nèi)，彈力大小的增量與彈簧長(zhǎng)度的增量成正比（由得，其中和可正可負(fù)）。④胡克定律僅適用于在彈性限度內(nèi)，彈簧的拉伸或壓縮形變?？键c(diǎn)深化⑤彈簧彈力是彈簧兩端對(duì)外界的作用力?？键c(diǎn)深化1．胡克定律F＝kx的理解(1)x是彈簧的形變量，而不是彈簧形變后的長(zhǎng)度．(2)k為彈簧的勁度系數(shù)，反映彈簧本身的屬性，由彈簧自身的長(zhǎng)度、粗細(xì)、材料等因素決定，與彈力F的大小和伸長(zhǎng)量x無關(guān)．2．F－x圖像是一條過原點(diǎn)的傾斜直線(如圖所示)，直線的斜率表示彈簧的勁度系數(shù)k.3．胡克定律的推論：ΔF＝kΔx.彈簧彈力的變化量ΔF跟彈簧形變量的變化量Δx成正比．4．胡克定律的適用條件：彈簧在彈性限度內(nèi)發(fā)生形變．例題精講例題精講28．（2023春·云南文山·高一校考階段練習(xí)）如圖所示，一根豎直放置的輕彈簧原長(zhǎng)10cm，在其上端輕輕放上一個(gè)小物塊，整個(gè)裝置靜止后，輕彈簧長(zhǎng)度變?yōu)?cm，已知輕彈簧的勁度系數(shù)為5N/cm，彈簧的形變?cè)趶椥韵薅葍?nèi)。則小物塊的重力大小為（）A．50N B．35N C．15N D．12N【答案】C【詳解】小物塊的重力與彈簧彈力大小相等，則故選C。29．（2023秋·廣東清遠(yuǎn)·高一統(tǒng)考期末）彈力在日常生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用。生活中的緩沖裝置就是利用彈簧的彈力作用來實(shí)現(xiàn)的。某緩沖裝置可簡(jiǎn)化成如圖所示的簡(jiǎn)單模型，圖中k1、k2為原長(zhǎng)相等、勁度系數(shù)不同的輕質(zhì)彈簧。下列說法正確的是（）A．緩沖效果與彈簧的勁度系數(shù)沒有關(guān)系B．兩彈簧產(chǎn)生的彈力大小始終相等C．兩彈簧的長(zhǎng)度始終保持相等D．勁度系數(shù)大的彈簧的形變量大【答案】B【詳解】A．勁度系數(shù)大的彈簧緩沖效果不明顯，勁度系數(shù)小的彈簧緩沖效果明顯，所以緩沖效果與彈簧的勁度系數(shù)有關(guān)。故A錯(cuò)誤；B．兩彈簧始終在一條直線上，所以彈簧彈力處處相等。故B正確；C．彈簧勁度系數(shù)不同，相同力下形變量不同，所以兩彈簧的長(zhǎng)度始終不同。故C錯(cuò)誤；D．相同的彈力，兩彈簧均有形變量，勁度系數(shù)大的彈簧的形變量小。故D錯(cuò)誤。故選B。30．（2023秋·浙江衢州·高一統(tǒng)考期末）如圖所示，兩勁度系數(shù)均為20N/cm的輕質(zhì)彈簧a、b串接在一起，a彈簧的一端固定在墻上，開始時(shí)兩彈簧均處于原長(zhǎng)狀態(tài)，現(xiàn)用水平向右F=20N的力作用在b彈簧的P端，達(dá)到平衡時(shí)P端向右移動(dòng)的距離為（）A．1cm B．2cm C．3cm D．4cm【答案】B【詳解】?jī)蓚€(gè)輕質(zhì)彈簧a、b串接在一起，兩彈簧中彈力相等，有解得P端向右移動(dòng)的距離為故選B。31．（2022秋·廣東深圳·高三紅嶺中學(xué)階段練習(xí)）在實(shí)驗(yàn)室中，同學(xué)將兩根相同的輕彈簧串接在一起，下面掛兩個(gè)相同的鉤碼，如圖甲所示，此時(shí)兩根輕彈簧的總伸長(zhǎng)量為x。若該同學(xué)將兩個(gè)鉤碼按照?qǐng)D乙方式掛在兩輕彈簧上，則兩根輕彈簧的總伸長(zhǎng)量為（）A． B． C． D．【答案】B【詳解】根據(jù)胡克定律可得，按圖甲所示連接時(shí)，兩輕彈簧的伸長(zhǎng)量為按圖乙所示連接時(shí)，兩輕彈簧的伸長(zhǎng)量為聯(lián)立解得故選B。32．（2022·高一課時(shí)練習(xí)）一根大彈簧內(nèi)套一根小彈簧，大彈簧比小彈簧長(zhǎng)0.20m，它們的下端固定在地面上，上端自由，如圖甲所示。當(dāng)加力壓縮此組合彈簧時(shí)，測(cè)得力和彈簧壓縮距離之間的關(guān)系如圖乙所示，則大彈簧和小彈簧的勁度系數(shù)分別是（）A．100N/m，200N/mB．200N/m，100N/mC．100N/m，300N/mD．300N/m，200N/m【答案】A【詳解】設(shè)大彈簧勁度系數(shù)為k1，小彈簧勁度系數(shù)為k2，依據(jù)胡克定律F=kΔx可得，在0~0.2m范圍內(nèi)有20N=k1×0.2m在0.2~0.3m范圍內(nèi)（這個(gè)范圍內(nèi)小彈簧的壓縮量比大彈簧小0.2m）有50N=k1×0.3m+k2×0.1m聯(lián)立解得k1=100N/m，k2=200N/m故選A。33．（2021秋·浙江·高一開學(xué)考試）輕質(zhì)彈簧S的上端固定在天花板上，下端懸掛一質(zhì)量為m的物體，平衡時(shí)彈簧的長(zhǎng)度為，現(xiàn)將一根與S完全相同的彈簧剪為和兩部分；將質(zhì)量分別為和的兩物體分別與和相連并懸掛在天花板上（）如圖所示。平衡時(shí)和的長(zhǎng)度之和為，則（）A．一定等于B．一定大于，且越大、原長(zhǎng)越長(zhǎng)，就越長(zhǎng)C．一定小于，且越大、原長(zhǎng)越長(zhǎng)，就越短D．一定小于，且越大、原長(zhǎng)越長(zhǎng)，就越短【答案】C【詳解】設(shè)彈簧S原長(zhǎng)為且有n圈，每圈彈簧的勁度系數(shù)系數(shù)為k，彈簧原長(zhǎng)為有圈

，彈簧原長(zhǎng)為有圈

，依題意有所以第一種情況下彈簧

的長(zhǎng)度第二種情況下彈簧的長(zhǎng)度所以故

一定大于，且

越大，其差值就越大，就越短；越大（即原長(zhǎng)越長(zhǎng)），其差值也越大。故選C。34．（2023春·河北邯鄲·高二?？紝W(xué)業(yè)考試）如圖所示，甲、乙為兩根完全相同的輕質(zhì)彈簧，甲彈簧一端固定在天花板上，另一端懸掛一質(zhì)量為的物塊；乙彈簧一端固定在水平地面上，另一端連接一質(zhì)量為的物塊，兩物塊靜止時(shí)，測(cè)得甲、乙兩根彈簧的長(zhǎng)度分別為和，已知重力加速度大小為g，兩彈簧均在彈性限度內(nèi)，則這兩根彈簧的勁度系數(shù)為（）A． B． C． D．【答案】B【詳解】根據(jù)平衡條件得mAg=k（l1－l0）mBg=k（l0－l2）解得故選B。35．（2023秋·江蘇南通·高一統(tǒng)考期末）如圖是某同學(xué)做“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)裝置，根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)作出彈簧的伸長(zhǎng)量Δl及其對(duì)應(yīng)的彈力F圖像如圖所示，下列說法中正確的是（）A．測(cè)量彈簧原長(zhǎng)時(shí)應(yīng)將彈簧水平放置B．依次逐個(gè)增添砝碼，等彈簧穩(wěn)定后平視讀數(shù)C．該彈簧的勁度系數(shù)為0.2N/mD．圖像彎曲的原因是指針與刻度尺間有摩擦【答案】B【詳解】A．測(cè)量彈簧原長(zhǎng)時(shí)應(yīng)將彈簧豎直懸掛，因彈簧自身重力的作用會(huì)使彈簧有一定的伸長(zhǎng)，做“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)時(shí)，考慮進(jìn)去，實(shí)驗(yàn)圖線過原點(diǎn)，可減小實(shí)驗(yàn)誤差，若水平放置，圖線不過原點(diǎn)，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理及讀數(shù)規(guī)則，試驗(yàn)時(shí)應(yīng)依次逐個(gè)增添砝碼，等彈簧穩(wěn)定后平視讀數(shù)，故B正確；C．根據(jù)胡克定律知，直線段部分圖線斜率的倒數(shù)等于該彈簧的勁度系數(shù)，為故C錯(cuò)誤；D．圖像彎曲的原因是彈簧彈力超過其彈性限度，胡克定律不再成立，故D錯(cuò)誤。故選B。36．（2023秋·江蘇蘇州·高一統(tǒng)考期末）一個(gè)實(shí)驗(yàn)小組在“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，使用兩條不同的輕質(zhì)彈簧a和b，得到彈力與彈簧長(zhǎng)度關(guān)系如圖所示，下列表述正確的是（）A．a(chǎn)的勁度系數(shù)比b的大B．測(cè)得的彈力與彈簧的長(zhǎng)度成正比C．彈簧a的原長(zhǎng)比彈簧b的原長(zhǎng)大D．a(chǎn)與b兩條圖線反向延長(zhǎng)線必定交于F負(fù)半軸上同一點(diǎn)【答案】A【詳解】AC．根據(jù)題意，設(shè)彈簧原長(zhǎng)為，由胡克定律有可知，圖像的斜率表示勁度系數(shù)，由圖可知，a的勁度系數(shù)比b的大，與橫軸的交點(diǎn)為彈簧原長(zhǎng)，則彈簧a的原長(zhǎng)比彈簧b的原長(zhǎng)小，故C錯(cuò)誤，A正確；B．由圖可知，到彈力與彈簧長(zhǎng)度關(guān)系圖像不過原點(diǎn)，則彈力與彈簧的長(zhǎng)度不成正比，過B錯(cuò)誤；D．根據(jù)題意可知，a與b兩條圖線反向延長(zhǎng)線與F負(fù)半軸上的交點(diǎn)，即當(dāng)時(shí)，的值，可得由于兩個(gè)彈簧的原長(zhǎng)和勁度系數(shù)不同，則a與b兩條圖線反向延長(zhǎng)線不一定會(huì)交于F負(fù)半軸上同一點(diǎn)，故D錯(cuò)誤。故選A。37．（2023秋·福建福州·高一福建省福州第一中學(xué)?？计谀﹥蓚€(gè)勁度系數(shù)分別為和的輕質(zhì)彈簧a、b串接在一起，a彈簧的一端固定在墻上，如圖所示，開始時(shí)兩彈簧均處于自然狀態(tài)，現(xiàn)用水平力作用在b彈簧的p端向右拉動(dòng)彈簧，已知a彈簧的伸長(zhǎng)量為L(zhǎng)，則（）A．b彈簧的伸長(zhǎng)量也為L(zhǎng) B．b彈簧的伸長(zhǎng)量為C．p端向右移動(dòng)的距離為 D．p端向右移動(dòng)的距離為2L【答案】BC【詳解】AB．兩根輕彈簧串聯(lián)，彈力大小相等，根據(jù)胡克定律可得解得故A錯(cuò)誤，B正確；CD．p端向右移動(dòng)的距離為故C正確，D錯(cuò)誤。故選BC。38．（2023春·河北邯鄲·高二校考學(xué)業(yè)考試）如圖所示，為一個(gè)輕質(zhì)彈簧的長(zhǎng)度和彈力大小的關(guān)系，請(qǐng)根據(jù)圖像判斷，下列正確的結(jié)論是（）A．彈簧的勁度系數(shù)為100N/mB．彈簧的勁度系數(shù)為200N/mC．彈簧的原長(zhǎng)為6cmD．彈簧伸長(zhǎng)0.02m時(shí)，彈力的大小為4N【答案】AC【詳解】ABC．由圖可知，彈力為零時(shí)，彈簧長(zhǎng)度為6cm，即彈簧的原長(zhǎng)為6cm。彈簧的勁度系數(shù)為故AC正確，B錯(cuò)誤；D．彈簧伸長(zhǎng)0.02m時(shí)，彈力的大小為故D錯(cuò)誤。故選AC。39．（2023秋·北京東城·高二北京市第十一中學(xué)?？计谀┰凇疤骄繌椓蛷椈缮扉L(zhǎng)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，使用兩條不同的輕質(zhì)彈簧a和b，得到彈力與彈簧長(zhǎng)度的圖像如圖所示，可知a的原長(zhǎng)___