人教版高中物理必修一第9讲：重力与弹力(教师版)——十里堡陈曦

重力和弹力____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________1.会判断重心的位置2.弹力产生条件及方向的判断以及弹簧弹力，胡克定律的应用一、重力1.重力是由于地球的吸引而使物体受到的力(1)地球上的物体受到重力，施力物体是地球。

(2)重力的方向总是竖直向下的。

2.重心：物体的各个部分都受重力的作用，但从效果上看，我们可以认为各部分所受重力的作用都集中于一点，这个点就是物体所受重力的作用点，叫做物体的重心。

（1）质量均匀分布的有规则形状的均匀物体，它的重心在几何中心上。

（2）一般物体的重心不一定在几何中心上，可以在物体内，也可以在物体外。

一般采用悬挂法。

3.重力的大小：G=mg二、弹力1.弹力⑴发生弹性形变的物体，会对跟它接触的物体产生力的作用，这种力叫做弹力。

⑵产生弹力必须具备两个条件：①两物体直接接触；②两物体的接触处发生弹性形变。

2.弹力的方向：物体之间的正压力一定垂直于它们的接触面，在分析拉力方向时应先确定受力物体。

3.弹力的大小弹力的大小与弹性形变的大小有关,弹性形变越大,弹力越大.弹簧弹力：F = Kx (x为伸长量或压缩量,K为劲度系数)4.相互接触的物体是否存在弹力的判断方法如果物体间存在微小形变,不易觉察,这时可用假设法进行判定.三、弹力方向1与物体形变的方向相反，弹力的受力物体是引起形变的物体，施力物体是发生形变的物体2点面接触的情况下，垂直于面3在两个曲面接触（相当于点接触）的情况下，垂直于过接触点的公切面。

4绳子的拉力方向总是沿着绳且指向绳收缩的方向，且一根轻绳上的张力处处相等5轻杆既可产生压力，又可产生拉力，且方向不一定沿杆类型一：重心位置的判断例1．如图所示，一个空心均匀球壳里面注满水，球的正下方有一个小孔，当水由小孔慢慢流出的过程中，空心球壳和水的共同重心将会( )A．一直下降B．一直上升C．先升高后降低D．先降低后升高答案：D解析：重心的位置跟物体的形状和质量分布有关，当注满水时，球壳和水的重心均在球心，故它们共同的重心在球心。

随着水的流出，球壳的重心虽然仍在球心，但水的重心逐渐下降，开始一段时间内，球壳内剩余的水较多，随着水的重心的下降，球壳和水共同的重心也下降；后一段时间内，球壳内剩余的水较少，随着水的重心的下降，球壳和水共同的重心都升高；最后，水流完时，重心又回到球心。

故球壳和水的共同重心将先降低后升高，D选项正确。

例2．一人站在体重计上称体重，保持立正姿势称的体重为G，当其缓慢地把一条腿平直伸出台面，体重计指针稳定后读数为G′，则( )A．G>G′B．G<G′C．G＝G′D．无法确定答案：C解析：人平直伸出腿后，身体重心所在的竖直线必过与台面接触的脚，即重心仍在台面上方，故两次示数应相同。

类型二：弹力例3、在下图中，A、B两球相互间一定有弹力作用的图是 ( )解析：使用假设法判断弹力，假设两球受到弹力，看是否能保持静止。

若能保持，则可能受到弹力，若不能保持，则没有受到弹力。

经过分析，则A，C中小球不受到弹力，D中可能有，也可能无。

但是B中小球一定受到弹力。

答案：B例4.如图所示，物体A静止在斜面B上.下列说法正确的是（）A.斜面B对物块A的弹力方向是竖直向上的B.物块A对斜面B的弹力方向是竖直向下的C.斜面B对物块A的弹力方向是垂直斜面向上的D.物块A对斜面B的弹力方向跟物块A恢复形变的方向是相同的解析：弹力的方向垂直于接触面，弹力的施力物体是发生形变的物体，弹力的受力物体是引起形变的物体。

答案CD类型三：胡克定律例5．（2014秋•朝阳区期末）一轻弹簧上端固定在天花板上，下端悬挂一个质量为m的木块，木块处于静止状态．测得此时弹簧的伸长量为△l（弹簧的形变在弹性限度内），则此弹簧的劲度系数为（）A．B．m g△l C．D．解析本题考点是胡克定律本题比较简单，可以直接利用胡克定律公式F=kx列式求解．根据二力平衡可知：弹簧弹力和重力大小相等，故有：mg=kx=k△l，所以劲度系数k=，故ABC错误，D正确．故选：D．本题是胡克定律公式F=kx的直接运用，记住公式即可．例6（2014秋•西城区期末）某同学探究弹簧弹力和弹簧伸长的关系．实验装置如图所示，刻度尺（最小刻度为毫米）的0刻度线与弹簧上端对齐．实验中，通过改变弹簧下端所悬挂钩码的质量，改变弹簧弹力，并记录下此时弹簧长度，进而求得弹簧的劲度系数k．重力加速度g取10m/s2．（1）如图是在弹簧下端悬挂质量为350g钩码时实验装置的示意图，此时弹簧的实际长度为14.84 cm；（2）若已知弹簧原长为7.80cm，则根据此次测量的数据，求得弹簧的劲度系数k= 50 N/m．（保留2位有效数字）解析：探究弹力和弹簧伸长的关系．解：（1）根据示意图读出此时弹簧的实际长度为14.84cm．（2）弹簧原长为7.80cm，则压缩量为x=14.84cm﹣7.80cm=7.04cm弹簧的弹力大小为 F=mg=0.35×10=3.5N根据胡克定律F=kx，得弹簧的劲度系数：k==N/m≈50N/m故答案为：（1）14.84（14.82﹣14.86均对）；（2）50．基础演练1.书放在水平桌面上，桌面会受到弹力的作用，产生这个弹力的直接原因是（）A.书的形变B.桌面的形变C.书和桌面的形变D.书受到的重力答案：A2.下面关于弹力的几种说法，其中正确的是（）A.只要两物体接触就一定产生弹力B.压力、支持力、绳中的张力都属于弹力C. 弹力的大小与物体的形变程度有关，在弹性限度内形变程度越大，弹力越大D.相互接触的物体间不一定存在弹力答案：BCD3.关于弹簧的劲度系数k，下列说法正确的是（）A.与弹簧所受的拉力大小有关，拉力越大，k值也越大B.由弹簧本身决定，与弹簧所受的拉力大小及形变程度无关C.与弹簧发生的形变的大小有关，形变越大，k值越小D.与弹簧本身的特性及受外力情况及形变情况都有关答案：B4．如果没有重力，下列说法中不正确的是 ( )A．河水不再流动，再也看不见大瀑布 B．人一跳起来就离开地球，再也回不来C．物体将失去质量D．杯子里的水倒不进口里面答案：C5．下列说法正确的是（）A．自由下落的石块，速度越来越大，说明石块受的重力越来越大B．飞机在空中飞行时不会掉下来，说明飞机在空中飞行时不受重力作用C．抛出的石块在空中做曲线运动，说明石块在空中所受重力方向不断变化D．将一石块竖直上抛，在上升和下降过程中，石块所受重力大小、方向都不变答案:D6.下列关于重力的说法中正确的是 ( )A. 在斜面上向下滚动的物体所受的重力方向是沿斜面向下的B. —投出的篮球上升过程中不受重力，下落过程中才受重力作用C. 静止的物体受到重力作用，运动的物体不受重力作用D. 地面附近的物体在失去支持时，要向地面降落，这是由于物体受到重力作用的缘故答案:D7．（2014•西城区期末）下列情景中，关于力的大小关系，说法正确的是（）A．跳高运动员起跳，地对人的支持力大于人对地的压力B．火箭加速上升时，火箭发动机的推力大于火箭的重力C．鸡蛋撞击石头，鸡蛋破碎，鸡蛋对石头的作用力小于石头对鸡蛋的作用力D．钢丝绳吊起货物加速上升时，钢丝绳对货物的拉力大于货物对钢丝绳的拉力答案：B8.一弹簧的两端各用10N的外力向外拉伸，弹簧伸长了6cm，现将其中的一端固定于墙上，另一端用5N的外力来拉伸它，则弹簧的伸长量应为（）A.6cmB.3cmC.1.5cmD.0.75cm答案：B巩固提高1．试画出下图中各物体所受重力的示意图，并用G表示出来。

答案：2B 地球气球C 铁锤道钉D 书本桌面A.重3 N的电灯受到灯绳的拉力B．静止在空中重力是2 500 N的气球受到的重力C．铁锤对道钉竖直向下的大小为2.5×103 N的打击力D．重5 N的书对水平桌面的压力答案：BC3.如图所示，两个同样的弹簧秤每个自重都是0.1N，下端挂钩的重力忽略不计，甲“正挂”，“乙”倒挂，在乙的下方挂上重0.2N的砝码，则甲、乙两弹簧秤的示数分别为（）A.0.2N.0.3NB.03N.0.2N C，0.3N.0.3N D.0.4N.0.3N答案：C4.大磅秤上站着一个重500N的人，同时放着一个重30N的物体，当此人用20N的力竖直向上提这个物体时（）A.磅秤上的示数减少20NB.磅秤的示数不会改变C.物体受到的重力为30ND.人对磅秤的压力是500N 答案：BC 5．（2014秋•西城区期末）如图所示，一根轻质弹簧的上端竖直悬挂在天花板上，把重为2.0N 的钩码挂在弹簧的下端，并保持静止．已知弹簧的劲度系数为10.0N/cm ．下列说法正确的是（ ）A ．弹簧的长度为0.2cmB ．弹簧的伸长量为0.2cmC ．弹簧的长度为0.5cmD ．弹簧的伸长量为0.5cm 答案：B 6．（2014•朝阳区期末）两个物体A 和B ，质量分别为M 和m ，用跨过定滑轮的轻绳相连，A 静止于水平地面上，如图所示．不计摩擦，A 对绳的作用力的大小与地面对A 的作用力的大小分别为（ ）A ．mg ，（M ﹣m ）gB ．mg ，MgC ．（M ﹣m ）g ，MgD ．（M+m ）g ，（M ﹣m ）g 答案：A6.如下图所示的ABC 是木匠用的曲尺，它是用粗细不同、质量分布均匀，AB 和BC 相同的木料做成，D 是AC 连线的中点，E 是AB 的中点F 和BC 的中点G 连线的中点，则曲尺的重心在：（ ） A ．B 点 B ．D 点 C ．E 点 D ．G 点 答案：C7．如所示，把一个直立于水平面上的边长为a 的正方形匀质薄板ABCD ，绕C 点翻转到对角线AC 处于竖直位置，其重心位置升高了多少?答案：板的重心在板的几何中心，如图所示． 开始重心高度h 0＝21a 翻转后，重心高度h ＝22a 重心位置升高Δh ＝h －h 0＝212）（ a8试运用本节所学知识解释：身体素质和技术相当的跳高运动员，在一般情况下采用“背越式”的要比采用“跨越式”的成绩好．解析：跳高中，若运动员起跳时获得相同的竖直向上的速度v，则他们重心上升的最大高度是相同的，如图所示．在越过横杆时，“背越式”运动员的重心要比“跨越式”运动员的重心高于横杆的高度小，因此，“背越式”运动员要比“跨越式”运动员越过的横杆高度高．所以，身体素质和技术相当的跳高运动员，在一般情况下采用“背越式”的要比采用“跨越式”的成绩好．9、如图所示，甲物体重6N，乙物体重10N，弹簧测力计重力及摩擦均不计。