2.1《重力、弹力》教学案（含答案）

滦南县长宁中学张泽辉2016

第二章相互作用

第1讲重力 弹力

考纲下载：形变、弹性、胡克定律(Ⅰ) 主干知识·练中回扣——忆教材 夯基提能 1．重力

(1)概念：由于地球的吸引而使物体受到的力。 (2)方向：总是竖直向下。 (3)大小：G＝mg。 2．弹力

(1)概念：发生弹性形变的物体由于要恢复原状，对与它接触的物体产生的作用力。 (2)产生条件：

①物体间相互接触； ②发生弹性形变。

(3)方向：总是与施力物体形变的方向相反。 (4)胡克定律

①内容：在弹性限度内，弹力和弹簧形变大小(伸长或缩短的量)成正比。

②表达式：F＝kx。其中k是弹簧的劲度系数，由弹簧自身性质决定；x是弹簧长度的变化量，不是弹簧形变以后的长度。

巩固小练

1．判断正误

(1)自由下落的物体所受重力为零。(×) (2)重力的方向一定指向地心。(×)

(3)弹力一定产生在相互接触的物体之间。(√) (4)物体所受弹力方向与自身形变的方向相同。(√) (5)F＝kx中“x”表示弹簧形变后的长度。(×) (6)弹簧的劲度系数由弹簧自身性质决定。(√) [弹力有无的判断]

2．下列关于弹力的说法中正确的是( ) A．直接接触的两个物体间必然有弹力存在 B．不接触的物体间也可能存在弹力 C．只要物体发生形变就一定有弹力

D．在直接接触且发生弹性形变的物体间才产生弹力

解析：选D 两物体只有接触且发生弹性形变，才会产生弹力，故A、B、C错误，D正确。

[弹力的方向]

3．[多选]关于弹力的方向，下列说法中正确的是( ) A．放在水平桌面上的物体所受弹力的方向是竖直向上的 B．放在斜面上的物体所受斜面的弹力的方向是竖直向上的

C．将物体用绳吊在天花板上，绳所受物体的弹力方向是竖直向上的 D．物体间相互挤压时，弹力的方向垂直接触面指向受力物体

1

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解析：选AD 放在水平桌面上的物体所受弹力为支持力，其方向为垂直于桌面向上，故A正确；放在斜面上的物体所受斜面的支持力方向垂直于斜面向上，故B错误，D正确；绳子对物体的拉力总是沿绳子收缩的方向，而物体对绳子的弹力方向指向绳子伸长的方向，故C错误。

[胡克定律]

4．[多选]关于胡克定律，下列说法正确的是( )

A．由F＝kx可知，在弹性限度内弹力F的大小与弹簧形变量x成正比

F

B．由k＝可知，劲度系数k与弹力F成正比，与弹簧的长度改变量成反比

x

C．弹簧的劲度系数k是由弹簧本身的性质决定的，与弹力F的大小和弹簧形变量x的大小无关

D．弹簧的劲度系数在数值上等于弹簧伸长(或缩短)单位长度时弹力的大小

解析：选ACD 在弹性限度内，弹簧的弹力与形变量遵守胡克定律F＝kx，故A正确；弹簧的劲度系数是由弹簧本身的性质决定的，与弹力F及x无关，故C正确，B错误；由F

胡克定律得k＝，可理解为弹簧每伸长(或缩短)单位长度时受到的弹力的值与k相等，故D

x正确。

核心考点·分类突破——析考点 讲透练足 考点一 弹力的有无及方向的判断 1．弹力有无的判断“四法”

(1)条件法：根据物体是否直接接触并发生弹性形变来判断是否存在弹力。此方法多用来判断形变较明显的情况。

(2)假设法：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，若运动状态不变，则此处不存在弹力；若运动状态改变，则此处一定有弹力。

(3)状态法：根据物体的运动状态，利用牛顿第二定律或共点力平衡条件判断弹力是否存在。

2．弹力方向的确定

2

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1.如图所示，细绳竖直拉紧，小球和光滑斜面接触，并处于静止状态，则小球受到的力有( )

A．重力、绳的拉力

B．重力、绳的拉力、斜面的弹力 C．重力、斜面的弹力

D．绳的拉力、斜面的弹力

解析：选A 小球受到竖直向下的重力和竖直向上的细绳拉力，这两个力比较好判断，关键是分析光滑斜面对小球是否有弹力的作用。我们可采用假设法判断，可假设撤去与小球接触的光滑斜面，此时小球仍处于原位置，故不存在斜面的弹力，A正确。

2.如图所示，小车内一根轻质弹簧沿竖直方向和一条与竖直方向成α角的细绳拴接一小球。当小车和小球相对静止，一起在水平面上运动时，下列说法正确的是( )

A．细绳一定对小球有拉力的作用 B．轻弹簧一定对小球有弹力的作用

C．细绳不一定对小球有拉力的作用，但是轻弹簧对小球一定有弹力 D．细绳不一定对小球有拉力的作用，轻弹簧对小球也不一定有弹力

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解析：选D 若小球与小车一起匀速运动，则细绳对小球无拉力；若小球与小车有向右的加速度a＝gtan α，则轻弹簧对小球无弹力，D正确。

3.

如图所示，在一个正方体的盒子中放有一个质量分布均匀的小球，小球的直径恰好和盒子内表面正方体的边长相等，盒子沿倾角为α的固定斜面滑动，不计一切摩擦，下列说法中正确的是( )

A．无论盒子沿斜面上滑还是下滑，球都仅对盒子的下底面有压力 B．盒子沿斜面下滑时，球对盒子的下底面和右侧面有压力 C．盒子沿斜面下滑时，球对盒子的下底面和左侧面有压力 D．盒子沿斜面上滑时，球对盒子的下底面和左侧面有压力

解析：选A 先以盒子和小球组成的系统为研究对象，无论上滑还是下滑，用牛顿第二定律均可求得系统的加速度大小为a＝gsin α，方向沿斜面向下，由于盒子和小球始终保持相对静止，所以小球的加速度大小也是a＝gsin α，方向沿斜面向下，小球沿斜面向下的重力分力大小恰好等于所需的合力，因此不需要左、右侧面提供弹力，故选项A正确。

考点二 弹力的分析与计算 1．微小形变的弹力计算 对于难以观察的微小形变，可以根据物体的受力情况和运动情况，运用物体平衡条件或牛顿第二定律来确定弹力大小。

2．胡克定律的应用

对有明显形变的弹簧、橡皮条等物体，弹力的大小可以由胡克定律F＝kx计算。 [典题1] (2016·安庆质检)如图所示，固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆间的夹角为θ，在斜杆的下端固定有质量为m的小球，下列关于杆对球的作用力F的判断正确的是( )

A．小车静止时，F＝mgsin θ，方向沿杆向上

B．小车静止时，F＝mgcos θ，方向垂直于杆向上 ma

C．小车以向右的加速度a运动时，一定有F＝ sin θ

D．小车以向左的加速度a运动时，F＝（ma）2＋（mg）2，方向斜向左上方，与竖

a

直方向的夹角θ1满足tan θ1＝

g

[解析] 小车静止时，由物体的平衡条件知此时杆对球的作用力方向竖直向上，大小等于球的重力mg，A、B错误；小车以向右的加速度a运动，设小球受杆的作用力的方向与竖直方向的夹角为θ1，如图甲所示。根据牛顿第二定律，有Fsin θ1＝ma，Fcos θ1＝mg，a

两式相除可得tan θ1＝，只有当球的加速度a＝gtan θ时，杆对球的作用力才沿杆的方向，

g

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