2023高考物理一輪復(fù)習(xí)講義第 1 講、重力、彈力

第1講、重力、彈力

（1）定義：由于地球的吸引而使物體受到的力。一切物體都受重力作用，物體所受重力的

施力物體是地球。

（2）大?。篏=mg,單位是牛頓，簡(jiǎn)稱牛，符號(hào)用N表示。物體所受的重力與它所處的運(yùn)

動(dòng)狀態(tài)、速度大小無(wú)關(guān)。

（3）方向：方向豎直向下。

（4）重心：等效看成受重力的作用點(diǎn)。

①定義：一個(gè)物體的各部分都要受到重力的作用，從效果上看，我們可以認(rèn)為各部分受到

的重力集中作用于一點(diǎn)，這一點(diǎn)叫做物體的重心。

②重心的位置:

A：形狀規(guī)則，質(zhì)量均勻分布的物體，它的重心在其幾何中心處。

B：質(zhì)量分布不均勻的物體，重心的位置除了跟物體的形狀有關(guān)外，還跟物體內(nèi)質(zhì)量的分

布有關(guān)。

C：重心的位置是變化的。

E：懸掛法（二力平衡）確定薄板重心的位置。

D：重心不一定在物體上。

（5）力可以用有向線段表示。

①力的圖示：用一根帶有箭頭的線段來(lái)表示力。

②力的示意圖：只在圖中畫(huà)出力的作用點(diǎn)和方向，表示物體在這個(gè)方

向上受到了力。（粗略，常用）

典例練習(xí)

1.（2020?眉山市東坡區(qū)多悅高級(jí)中高三月考）如圖所示，一個(gè)空心均勻球殼里面注滿水,

球的正下方有孔，在水由小孔緩慢流出的過(guò)程中，空心球殼和水的共同重心將會(huì)（）

A.先降低后升高B.一直上升C.先升高后降低D.一直下降

參考答案

1.【答案】A【詳解】裝滿水時(shí)重心在球心處，隨著水從小孔不斷流出，重心位置不斷下

降，當(dāng)水流完后，重心又上升到球心處，故重心的位置先下降后上升，故BCD錯(cuò)誤，A正

確.故選A.

1.彈力

（1）接觸力：物體與物體接觸時(shí)發(fā)生的力。

|彈力：彈簧彈力、拉力、壓力、支持力

c接觸力：｛

（2）力《［摩擦力：靜摩擦力、動(dòng)摩擦力

I非接觸力：重力、萬(wàn)有引力、磁場(chǎng)力、電場(chǎng)力

（3）形變：物體在力的作用下的形狀或體積會(huì)發(fā)生改變。任何物體受力時(shí)都會(huì)產(chǎn)生形變。

（4）物體在發(fā)生形變后，如果撤去作用力能夠恢復(fù)原狀，這種形變叫作彈性形變。不能夠

回復(fù)原狀的叫作塑性形變。

（4）彈力：發(fā)生形變的物體，要恢復(fù)原狀，對(duì)與它接觸的物體會(huì)產(chǎn)生力的作用。施力物體

是發(fā)生形變的物體，受力物體是與它接觸的物體。

注意：彈力不是指“彈簧產(chǎn)生的力某一彈力的產(chǎn)生是施力物發(fā)生彈性形變產(chǎn)生的。

（5）胡克定律

在彈性限度內(nèi)，彈簧發(fā)生彈性形變時(shí)，彈力F的大小跟彈簧伸長(zhǎng)（或縮短）的長(zhǎng)度x成

正比,即:F=kx

①改稱為勁度系數(shù)，單位/%〃，由彈簧的材料，粗細(xì)，長(zhǎng)度等自身性質(zhì)決定。

②既適用于彈簧拉伸，也適用于彈簧壓縮，x是彈簧的形變量（壓縮或伸長(zhǎng)）。

（6）彈力有無(wú)的判斷“三法”

①條件法：根據(jù)物體是否直接接觸并發(fā)生彈性形變來(lái)判斷是否存在彈力。此方法多用來(lái)判

斷形變較明顯的情況。

②假設(shè)法：對(duì)形變不明顯的情況，可假設(shè)兩個(gè)物體間彈力不存在，看物體能否保持原有的

狀態(tài)，若運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變，則此處不存在彈力；若運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變，則此處一定有彈力。

③狀態(tài)法:根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),利用牛頓第二定律或共點(diǎn)力平衡條件判斷彈力是否存在。

（7）彈力方向的判斷方法

（1）常見(jiàn)模型中彈力的方向

T面馬面|~-I垂克公共接觸面|-彈

力

的

方

向

T點(diǎn)弓而1「過(guò)點(diǎn)垂宜于面卜一

-I點(diǎn)寫點(diǎn)1［垂直于切面?

（8）3.彈力大小計(jì)算的三種方法

①根據(jù)力的平衡條件進(jìn)行求解。

②根據(jù)牛頓第二定律進(jìn)行求解。

③根據(jù)胡克定律進(jìn)行求解。

典例練習(xí)

1.下列各圖中，P、Q兩小球之間不存在彈力的是（所有的接觸面都光滑，小球處于靜止?fàn)?/p>

態(tài)）（）

2.如圖所示，固定在小車上的支架的斜桿與豎直桿的夾角為仇在斜桿下端固定有質(zhì)量為

m的小球，下列關(guān)于桿對(duì)球的作用力F的判斷中，正確的是（）

A.小車靜止時(shí)，F(xiàn)=mgsin0,方向沿桿向上

B.小車靜止時(shí)，F(xiàn)=mgcos0,方向垂直于桿向上

C.小車向右以加速度a運(yùn)動(dòng)時(shí)，一定有

D.小車向左勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，F(xiàn)=mg,方向豎直向上

3.（2021?江西九江市二模）（多選）如圖所示，兩個(gè)完全相同的小球在擋板作用下靜止在傾

角為，的光滑斜面上，下列關(guān)于小球受力的說(shuō)法正確的是（）

甲乙

A.小球的重力在乙種情況下不產(chǎn)生對(duì)斜面的作用效果

B.小球均受重力、斜面的彈力、擋板的彈力

C.小球受到擋板的作用力的大小、方向均相同

D.撤去擋板，小球所受合力方向?qū)⒀匦泵嫦蛳?/p>

4.（2021屆廣東省陽(yáng)江市高三模擬）如圖所示，小球重為20N,固定于輕桿AB的4端，

輕桿的另一端8固定在水平地面上?，F(xiàn)用一段固定于豎直墻上的水平細(xì)繩將球拉住，使桿

AB發(fā)生彎曲，已知繩的拉力為］5N<sin53*=0.8-cos53*=0.6）-則（）

A

IB

77777777

A.A8桿對(duì)球的作用力大小為20N，方向豎直向上

B.4B桿對(duì)球的作用力大小為］5N，方向水平向左

c.A3桿對(duì)球的作用力大小為35N，方向與水平方向成53.角斜向右下方

D.A8桿對(duì)球的作用力大小為25N，方向與水平方向成53'角斜向左上方

5.（2021.濟(jì)南市一模）（多選）如圖所示，斜面體置于粗糙水平面上，斜面光滑.小球被輕質(zhì)

細(xì)線系住放在斜面上.細(xì)線另一端跨過(guò)定滑輪，用力拉細(xì)線使小球沿斜面緩慢下移段距離，

斜面體始終靜止.移動(dòng)過(guò)程中（）

A.細(xì)線對(duì)小球的拉力變大B.斜面對(duì)小球的支持力變大

C.斜面對(duì)地面的壓力變大D.地面對(duì)斜面的摩擦力變大

6.（2021年廣東省河源市源城區(qū)2月高考物理模擬試卷）如圖1所示，吊車是建筑工地常

用的一種大型機(jī)械。為了便于研究問(wèn)題，將它簡(jiǎn)化成如圖2所示的模型，硬桿。8的一端

裝有定滑輪，另一端固定在車體上；質(zhì)量不計(jì)的繩索繞過(guò)定滑輪吊起質(zhì)量為根的物體勻速

上升，不計(jì)定滑輪質(zhì)量和滑輪與軸承之間的摩擦，重力加速度為g。下列說(shuō)法正確的是

（）

A.OA段繩索受到的拉力小于W？B.OA段繩索受到的拉力大于mg

C.OB桿對(duì)定滑輪的支持力小于2mgD.OB桿對(duì)定滑輪的支持力大于2fng

【典例5］（2021山西晉中市一?模）（多選）如圖所示，半圓形槽半徑R=30cm,質(zhì)量機(jī)=

1kg的小物塊在沿半徑方向的輕彈簧擠壓下處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知彈簧的勁度系數(shù)無(wú)=50

N/m,自由長(zhǎng)度L=40cm,一端固定在圓心。處，彈簧與豎直方向的夾角為37。。取@=

10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8o貝!］（）

A.物塊對(duì)槽的壓力大小是15NB.物塊對(duì)槽的壓力大小是13N

C.槽對(duì)物塊的摩擦力大小是6ND.槽對(duì)物塊的摩擦力大小是8N

參考答案

1.【答案】：D【解析】：利用假設(shè)法：A圖兩球間若無(wú)彈力則小球P將向右下運(yùn)動(dòng)，故PQ

間有彈力，A錯(cuò)誤；利用假設(shè)法：B圖中若兩球間無(wú)彈力則小球?qū)⑾虬济娴牡撞窟\(yùn)動(dòng)，故PQ

間有彈力，B錯(cuò)誤；利用假設(shè)法：C圖兩球間若無(wú)彈力則小球P將向下運(yùn)動(dòng)，故PQ間有彈

力，C錯(cuò)誤；利用狀態(tài)法：D圖兩球間若有彈力則小球?qū)⑾騼蛇呥\(yùn)動(dòng)，故PQ無(wú)彈力，D正

確。

2.【答案】D【解析】小車靜止時(shí)，球受到重力和桿的彈力作用，由平衡條件可得桿對(duì)

球的作用力F=mg,方向豎直向上，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；小車向右以加速度a運(yùn)動(dòng)時(shí)，只有當(dāng)

a=gtan。時(shí)，才有F=黑，如圖所示，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；小車向左勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)平衡條件

知，桿對(duì)球的彈力大小為mg,方向豎直向上，選項(xiàng)D正確。

3.【答案】BD【解析】根據(jù)物體處于靜止?fàn)顟B(tài)的受力特點(diǎn)知，甲、乙兩球受擋板作用力的

方向分別為水平向右和沿斜面向上，重力按實(shí)際作用效果可分解為使物體壓緊斜面的力和使

物體壓緊擋板的力。撤去擋板后，小球受力的大小、方向也隨之發(fā)生變化，甲、乙兩種情況

下小球所受的合力大小均為/ngsin仇方向沿斜面向下，故B、D選項(xiàng)正確。

4.【答案】D【解析】小球受向下的重力，水平細(xì)線的拉力以及A3對(duì)球的作用力而平衡,

則AB對(duì)球的作用力與桿的重力以及細(xì)線拉力的合力等大反向，即

_______________QA

F+『*J20a+15‘N=25N，tane=1=§，則必53。。即AB桿對(duì)球的作用力

大小為25N，方向與水平方向成53?角斜向左上方。故選D。

5.【答案】BCD【解析】設(shè)小球和斜面體的質(zhì)量分別為根和M,細(xì)線和斜面的夾角為夕

對(duì)小球受力分析，如圖甲所示，小球受到重力，咫、斜面的支持力FN和細(xì)線的拉力FT，則

由平衡條件得：

斜面方向：/n^sin?=FTCOS6

垂直斜面方向：FN+FjsinO—mgcosa

使小球沿斜面緩慢下移時(shí)，9減小，其他量不變，由①式知，片變小.

由②知，F(xiàn)N變大，故A錯(cuò)誤，B正確；

對(duì)斜面體進(jìn)行受力分析，如圖乙所示，斜面體受到重力Mg、地面的支持力心地、地面的

靜摩擦力片和小球的壓力/V,由平衡條件得：

Ff=FN'sina,尺'=八變大，R變大

Am=Mg+FN'cosa,FN'=FN變大，F(xiàn)N地變大，根據(jù)牛頓第三定律得，斜面體對(duì)地面的壓

力也變大，故C、D正確.

【解析】AB、OA段繩索受到的拉力與OC段受到的拉力相等，對(duì)物體根據(jù)平衡條件可得

繩索對(duì)物體的拉力大小為T=mg,所以O(shè)A段繩索受到的拉力等于mg,故AB錯(cuò)誤；

CD、設(shè)兩段繩索之間的夾角為20,由于同一條繩索拉力相等，則兩段繩索的合力沿角平分

線方向，如圖所示；根據(jù)平衡條件可得：2Tcos8=F,解得：F=2mgcos0；由于。>0,

所以O(shè)B桿對(duì)定滑輪的支持力F<2mg,故C正確、D錯(cuò)誤。故選：C。

以物體為研窕對(duì)象，根據(jù)平衡條件求解繩索的拉力；以