泰山国际学校学案
物理（2019人教版）第一册
3.1重力与弹力
1.知道力的概念及矢量性，会作力的图示.
2.知道形变的概念，会区分弹性形变和非弹性形变.
3.知道弹力的定义及产生的条件，会判断两个物体间是否存在弹力，会判断弹力的方向.
4.掌握胡克定律并能用此定律解决有关问题．
一、重力
1．重力定义：由于
而使物体受到的力，叫做重力．
2．产生原因：重力是由于
而使物体受到的力．但不能说成“重力就是地球对物体的吸引力”．
3．大小：G＝
，g为重力加速度，g＝9.8m/s2，同一地点，重力的大小与质量成
，不同地点重力的大小因g值不同而不同．(注意：重力的大小与物体的运动状态无关，与物体是否受其他力无关)
4．方向：重力的方向总是
的(
不是垂直于支撑面向下，也不是指向地心)．
5．作用点：在
上．
(1)重心是物体各部分所受重力的
作用点．
(2)重心位置与
和物体
有关，质量分布均匀、形状规则的物体的重心在物体的
上．重心
(填“可以不在”或“一定在”)物体上．
6.力的表示方法
(1)力的图示：用一条带箭头的线段(有向线段)来表示力．
①线段的长短(严格按标度画)表示力的
；②箭头指向表示力的
；③箭尾(或箭头)常画在力的
上(在有些问题中为了方便，常把物体用一个点表示)．
1.关于重力和重心，下列说法正确的是( )
A．当物体漂浮在水面上时重力会减小
B．放置在水平面上的物体对水平面的压力就是物体的重力[来源:学,科,网]
C．物体的重心位置总是在物体的几何中心上
D．物体的重心位置可能随物体形状的变化而改变
2.
关于物体所受的重力，以下说法正确的是( )
A．物体只有在地面上静止时才受到重力作用
B．物体落向地面时，它受到的重力大于它静止时所受到的重力
C．物体在向上抛出时受到的重力小于它静止时所受到的重力
D．同一物体在同一地点，不论其运动状态如何，它所受到的重力都是一样大的
3.
如图是姚明在比赛中的一张照片，记者给出的标题是“姚明对球施魔力”．下面是几位同学关于照片中篮球的说法，其中正确的是(空气阻力忽略不计)( )
A．球只受到重力的作用
B．球只受到一个沿运动方向的力的作用
C．球此时此刻不受到任何外力作用
D．球受到姚明给的一个力和重力的共同作用
二、自由落体加速度
1．弹性形变和弹力
(1)形变：物体在力的作用下
或
发生的变化．
①弹性形变：物体在形变后撤去作用力时能够
的形变．②非弹性形变：外力撤去后不能完全恢复原状的形变．
(2)弹性限度：当形变超过一定的限度，撤去作用力后物体
(填“能”或“不能”)完全恢复原来的形状，这个限度叫做弹性限度．
(3)弹力：发生
的物体，由于要恢复原状，对与它接触的物体产生的力．
2．弹力产生的条件：(1)两物体
；(2)发生
．
3.压力、支持力的方向：总是
于接触面，若接触面是曲面，则垂直于
；若接触面是球面，弹力方向延长线或反向延长线过
．
4．绳的拉力方向：总是
并指向绳
的方向．
1.下列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．静止在水平面上的物体所受重力就是它对水平面的压力
C．静止在水平面上的物体受到向上的弹力是因为地面发生了形变
D．只要物体发生形变就一定有弹力产生
2.分别画出图甲、乙中小球、丙中杆的受力示意图．(甲中小球用细绳挂在光滑的墙壁上，乙中小球用细绳拴着静止在桌角上，丙中杆一端放在光滑的半球形碗中，另一端靠在墙壁上)
3.下列有关物体所受的弹力及形变的说法正确的是( )
A．有弹力作用在物体上，物体一定发生形变，撤去此力后，形变完全消失
B．有弹力作用在物体上，物体不一定发生形变
C．弹力作用在硬物体上，物体不发生形变；弹力作用在软物体上，物体才发生形变
D．一切物体受到弹力都要发生形变，撤去弹力后，形变不一定完全消失
三、胡克定律
1．内容：在
内，弹簧弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成
．
2．公式：F＝kx.
3．说明
(1)应用条件：弹簧发生形变时必须在
内．
(2)x是弹簧的形变量，而不是弹簧形变后的长度．
(3)k为弹簧的劲度系数，反映弹簧本身的属性，由弹簧自身的长度、粗细、材料等因素决定，与弹力F的大小和伸长量x无关．
(4)F－x图象是一条过原点的倾斜直线(如图所示)，直线的斜率表示弹簧的
.
(5)弹簧弹力的变化量ΔF与形变量的变化量Δx也成正比，即ΔF＝kΔx.
1.竖直悬挂的弹簧下端，挂一重为4N的物体时弹簧长度为12cm；挂一重为6N的物体时弹簧长度为13cm，则弹簧原长为多少？劲度系数为多少？
2.由实验测得某弹簧所受弹力F和弹簧的长度L的关系图象如图所示，求：
(1)该弹簧的原长为多少？
(2)该弹簧的劲度系数为多少？
1.下列说法正确的是( )
A．自由下落的石块速度越来越大，说明石块所受重力越来越大
B．在空中飞行的物体不受重力作用
C．一抛出的石块轨迹是曲线，说明石块所受的重力方向始终在改变
D．将一石块竖直向上抛出，在先上升后下降的整个过程中，石块所受重力的大小与方向都不变
2．一个物体所受的重力在下列情形下要发生变化的有( )
A．把它从赤道拿到南极
B．把它送到月球上去
C．把它从地面上浸入水中
D．把它置于向上加速的电梯内
3.用图示法画出力，并指出施力物体和受力物体．
(1)空气对气球的20N浮力；
(2)小孩用与水平方向成30°角斜向右上方、200N的拉力拉小车．
4.下列各种情况中，属于弹性形变的有( )
A．撑竿跳高运动员起跳中，撑竿的形变
B．当你坐在椅子上时，椅面发生的微小形变
C．细钢丝被绕制成弹簧
D．铝桶被砸扁
5.在日常生活及各项体育运动中，有弹力出现的情况比较普遍，如图所示的跳水运动就是一个实例．请判断下列说法正确的是( )
A．跳板发生形变，运动员的脚没有发生形变
B．跳板和运动员的脚都发生了形变
C．运动员受到的支持力，是跳板发生形变而产生的
D．跳板受到的压力，是跳板发生形变而产生的
6.如图甲、乙所示，弹簧测力计和细线的重力及一切摩擦不计，物重G＝1N，则弹簧测力计A和B的示数分别为( )
A．1N,0
B．0,1N
C．2N,1N
D．1N,1N
7.一根轻弹簧的伸长量x跟所受的外力F之间的关系图象如图所示．
(1)求弹簧的劲度系数k；
(2)若弹簧原长l0＝60cm，当把弹簧压缩到40cm长时，需要多大的压力？
(3)如果用600N的拉力拉弹簧(仍在弹性限度内，弹簧原长同上)，弹簧长度l是多少？泰山国际学校学案
物理（2019人教版）第一册
3.1重力与弹力
1.知道力的概念及矢量性，会作力的图示.
2.知道形变的概念，会区分弹性形变和非弹性形变.
3.知道弹力的定义及产生的条件，会判断两个物体间是否存在弹力，会判断弹力的方向.
4.掌握胡克定律并能用此定律解决有关问题．
一、重力
1．重力定义：由于地球的吸引而使物体受到的力，叫做重力．
2．产生原因：重力是由于地球的吸引而使物体受到的力．但不能说成“重力就是地球对物体的吸引力”．
3．大小：G＝mg，g为重力加速度，g＝9.8m/s2，同一地点，重力的大小与质量成正比，不同地点重力的大小因g值不同而不同．(注意：重力的大小与物体的运动状态无关，与物体是否受其他力无关)
4．方向：重力的方向总是竖直向下的(竖直向下不是垂直于支撑面向下，也不是指向地心)．
5．作用点：在重心上．
(1)重心是物体各部分所受重力的等效作用点．
(2)重心位置与质量分布和物体形状有关，质量分布均匀、形状规则的物体的重心在物体的几何中心上．重心可以不在(填“可以不在”或“一定在”)物体上．
6.力的表示方法
(1)力的图示：用一条带箭头的线段(有向线段)来表示力．
①线段的长短(严格按标度画)表示力的大小；②箭头指向表示力的方向；③箭尾(或箭头)常画在力的作用点上(在有些问题中为了方便，常把物体用一个点表示)．
1.关于重力和重心，下列说法正确的是( )
A．当物体漂浮在水面上时重力会减小
B．放置在水平面上的物体对水平面的压力就是物体的重力[来源:学,科,网]
C．物体的重心位置总是在物体的几何中心上
D．物体的重心位置可能随物体形状的变化而改变
【答案】D
【解析】物体的重力与物体所处状态无关，A错；物体对水平面的压力与物体的重力的施力物体及受力物体不同，B错；物体的重心位置与物体的形状及质量分布有关，只有质量分布均匀、形状规则的物体的重心才在其几何中心，C错，D对．
2.
关于物体所受的重力，以下说法正确的是( )
A．物体只有在地面上静止时才受到重力作用
B．物体落向地面时，它受到的重力大于它静止时所受到的重力
C．物体在向上抛出时受到的重力小于它静止时所受到的重力
D．同一物体在同一地点，不论其运动状态如何，它所受到的重力都是一样大的
【答案】D
【解析】物体所受的重力是由于地球对物体的吸引而产生的，重力的大小为G＝mg.可见对同一物体(m一定)，在同一地点(g一定)，重力大小是相同的，而与物体的运动状态无关，因此选项A、B、C均错误，只有选项D是正确的．
3.
如图是姚明在比赛中的一张照片，记者给出的标题是“姚明对球施魔力”．下面是几位同学关于照片中篮球的说法，其中正确的是(空气阻力忽略不计)( )
A．球只受到重力的作用
B．球只受到一个沿运动方向的力的作用
C．球此时此刻不受到任何外力作用
D．球受到姚明给的一个力和重力的共同作用
【答案】A
二、自由落体加速度
1．弹性形变和弹力
(1)形变：物体在力的作用下形状或体积发生的变化．
①弹性形变：物体在形变后撤去作用力时能够恢复原状的形变．②非弹性形变：外力撤去后不能完全恢复原状的形变．
(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(填“能”或“不能”)完全恢复原来的形状，这个限度叫做弹性限度．
(3)弹力：发生形变的物体，由于要恢复原状，对与它接触的物体产生的力．
2．弹力产生的条件：(1)两物体相互接触；(2)发生弹性形变．
3.压力、支持力的方向：总是垂直于接触面，若接触面是曲面，则垂直于接触面的切线；若接触面是球面，弹力方向延长线或反向延长线过球心．
4．绳的拉力方向：总是沿着绳并指向绳收缩的方向．
1.下列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．静止在水平面上的物体所受重力就是它对水平面的压力
C．静止在水平面上的物体受到向上的弹力是因为地面发生了形变
D．只要物体发生形变就一定有弹力产生
【答案】C
【解析】两物体接触并发生弹性形变才会产生弹力，A、D错误．静止在水平面上的物体所受重力的施力物体是地球，而压力的施力物体是该物体，受力物体是水平面，两力不同，B错误，C正确．
2.分别画出图甲、乙中小球、丙中杆的受力示意图．(甲中小球用细绳挂在光滑的墙壁上，乙中小球用细绳拴着静止在桌角上，丙中杆一端放在光滑的半球形碗中，另一端靠在墙壁上)
【答案】受力示意图如图所示
3.下列有关物体所受的弹力及形变的说法正确的是( )
A．有弹力作用在物体上，物体一定发生形变，撤去此力后，形变完全消失
B．有弹力作用在物体上，物体不一定发生形变
C．弹力作用在硬物体上，物体不发生形变；弹力作用在软物体上，物体才发生形变
D．一切物体受到弹力都要发生形变，撤去弹力后，形变不一定完全消失
【答案】D
【解析】力是物体间的相互作用，弹力的施力物体和受力物体都会发生形变，故B项错误；发生形变后的物体，当撤去外力后，有些能完全恢复原状，有些不能完全恢复原状，A项错误，D项正确；不管是硬物体还是软物体，只要有弹力作用，都会发生形变，C项错误．
三、胡克定律
1．内容：在弹性限度内，弹簧弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比．
2．公式：F＝kx.
3．说明
(1)应用条件：弹簧发生形变时必须在弹性限度内．
(2)x是弹簧的形变量，而不是弹簧形变后的长度．
(3)k为弹簧的劲度系数，反映弹簧本身的属性，由弹簧自身的长度、粗细、材料等因素决定，与弹力F的大小和伸长量x无关．
(4)F－x图象是一条过原点的倾斜直线(如图所示)，直线的斜率表示弹簧的劲度系数k.
(5)弹簧弹力的变化量ΔF与形变量的变化量Δx也成正比，即ΔF＝kΔx.
1.竖直悬挂的弹簧下端，挂一重为4N的物体时弹簧长度为12cm；挂一重为6N的物体时弹簧长度为13cm，则弹簧原长为多少？劲度系数为多少？
【答案】弹簧原长为10cm，劲度系数为200N/m.
【解析】弹簧下端悬挂物体时弹簧要伸长，由胡克定律知：弹簧的拉力与弹簧伸长量成正比，即F＝kx，其中k为劲度系数，x为弹簧伸长量，x在数值上等于弹簧伸长后总长度L减去弹簧原长L0，即x＝L－L0.改变悬挂重物的重力，伸长量变化，这样可以列出两个方程，通过方程组可求出弹簧原长和劲度系数．
设弹簧的原长为L0，劲度系数为k，设挂G1＝4N的重物时弹簧的长度为L1，挂G2＝6N的重物时弹簧的长度为L2，则L1＝12cm，L2＝13cm，由胡克定律得：
G1＝k(L1－L0)
G2＝k(L2－L0)
代入数据解得：L0＝10cm，k＝200N/m
2.由实验测得某弹簧所受弹力F和弹簧的长度L的关系图象如图所示，求：
(1)该弹簧的原长为多少？
(2)该弹簧的劲度系数为多少？
【答案】(1)15cm (2)500N/m
【解析】根据胡克定律得F＝k(L－L0)，代入图象中的两点(0.25,50)和(0.05，－50)．
可得50＝k(0.25－L0)
－50＝k(0.05－L0)
解得L0＝0.15m＝15cm，k＝500N/m.
1.下列说法正确的是( )
A．自由下落的石块速度越来越大，说明石块所受重力越来越大
B．在空中飞行的物体不受重力作用
C．一抛出的石块轨迹是曲线，说明石块所受的重力方向始终在改变
D．将一石块竖直向上抛出，在先上升后下降的整个过程中，石块所受重力的大小与方向都不变
【答案】D
2．一个物体所受的重力在下列情形下要发生变化的有( )
A．把它从赤道拿到南极
B．把它送到月球上去
C．把它从地面上浸入水中
D．把它置于向上加速的电梯内
【答案】AB
【解析】由G＝mg可知，物体质量不变，当重力加速度g发生变化时，重力G随之改变．由于地球两极的g值大于赤道上的g值，地球上的g值大于月球上的g值，所以选项A、B正确．由于重力大小与物体所处的环境和运动状态无关，所以选项C、D两种情况下物体的重力没有发生变化．
3.用图示法画出力，并指出施力物体和受力物体．
(1)空气对气球的20N浮力；
(2)小孩用与水平方向成30°角斜向右上方、200N的拉力拉小车．
【答案】 见解析
【解析】(1)空气对气球的浮力为20N，施力物体是空气，受力物体是气球．力的图示如图甲所示．
(2)小孩用与水平方向成30°角斜向右上方、200N的拉力拉小车，施力物体是小孩，受力物体是小车．力的图示如图乙所示．
4.下列各种情况中，属于弹性形变的有( )
A．撑竿跳高运动员起跳中，撑竿的形变
B．当你坐在椅子上时，椅面发生的微小形变
C．细钢丝被绕制成弹簧
D．铝桶被砸扁
【答案】 AB
【解析】“撑竿的形变”、“椅面发生的微小形变”均能恢复原状，是弹性形变；“细钢丝被绕制成弹簧”不能恢复原状，“铝桶被砸扁”不能恢复原状，是非弹性形变．故选项A、B正确，C、D错误．
5.在日常生活及各项体育运动中，有弹力出现的情况比较普遍，如图所示的跳水运动就是一个实例．请判断下列说法正确的是( )
A．跳板发生形变，运动员的脚没有发生形变
B．跳板和运动员的脚都发生了形变
C．运动员受到的支持力，是跳板发生形变而产生的
D．跳板受到的压力，是跳板发生形变而产生的
【答案】BC
【解析】发生形变的物体，为了恢复原状，会对与它接触的物体产生弹力的作用，发生形变的物体是施力物体．B、C正确．
6.如图甲、乙所示，弹簧测力计和细线的重力及一切摩擦不计，物重G＝1N，则弹簧测力计A和B的示数分别为( )
A．1N,0
B．0,1N
C．2N,1N
D．1N,1N
【答案】D
【解析】题图中弹簧测力计A、B的受力情况是一样的，都是左右两端各受1N的拉力，此时弹簧测力计的读数都是1N．D正确．
7.一根轻弹簧的伸长量x跟所受的外力F之间的关系图象如图所示．
(1)求弹簧的劲度系数k；
(2)若弹簧原长l0＝60cm，当把弹簧压缩到40cm长时，需要多大的压力？
(3)如果用600N的拉力拉弹簧(仍在弹性限度内，弹簧原长同上)，弹簧长度l是多少？
【答案】(1)1500N/m (2)300N (3)100cm
【解析】(1)由题图可知当弹簧受外力F1＝9×102N时
弹簧的伸长量x1＝0.6m
故k＝＝＝1500N/m
(2)当把弹簧压缩到40cm长时，弹簧的形变量x2＝(0.6－0.4)
m＝0.2m[来源:Zxxk.Com]
弹力为F2＝kx2＝1500N/m×0.2m＝300N
故需用300N的压力
(3)由F3＝kx3，得x3＝＝＝0.4m＝40cm
故弹簧的长度l＝l0＋x3＝60cm＋40cm＝100cm
