还剩30页未读，
继续阅读
所属成套资源：2025届高考物理一轮总复习各单元各节专题详解
成套系列资料，整套一键下载
2025届高考物理一轮总复习第2单元相互作用第3讲重力弹力课件新人教版
展开
这是一份2025届高考物理一轮总复习第2单元相互作用第3讲重力弹力课件新人教版，共38页。PPT课件主要包含了落实基础主干，弹力方向的判断，突破命题视角等内容，欢迎下载使用。
一、力1.定义:物体与物体之间的相互作用。2.作用效果:使物体发生形变或改变物体的运动状态(即产生加速度)。3.性质:力具有物质性、相互性、矢量性、独立性等特征。
二、重力1.产生:由于地球的吸引而使物体受到的力。2.大小:G=mg,可用弹簧测力计测量。同一物体重力的变化是由在地球上不同位置处g的变化引起的。3.方向:总是竖直向下。4.重心:物体的各部分都受重力作用,可认为重力作用集中于一点,即物体的重心。(1)影响重心位置的因素:物体的几何形状,物体的质量分布。(2)不规则薄板形物体重心的确定方法:悬挂法。注意:重心的位置不一定在物体上。
三、弹力1.定义:发生形变的物体,要恢复原状,对与它接触的物体产生的力的作用。2.产生条件:①物体间直接接触;②接触处发生形变。3.方向:总是与物体形变的方向相反。
四、弹力有无的判断方法
[练一练]1.判断下列说法对错(1)重心就是物体所受重力的等效作用点,故重心一定在物体上。( )(2)由k= 可知,劲度系数k与弹力F成正比,与弹簧的形变量x成反比。( )(3)物体所受重力大小一定等于支撑面对其弹力的大小。( )(4)杆的弹力不一定沿着杆的方向,绳子的弹力一定沿着绳子收缩的方向。( )
2.(2022浙江1月选考)如图所示,公园里有一仿制我国古代欹器的U形水桶,桶可绕水平轴转动,水管口持续有水流出,过一段时间桶会翻转一次,决定桶能否翻转的主要因素是( )A.水桶自身重力的大小B.水管每秒出水量的大小C.水流对水桶撞击力的大小D.水桶与水整体的重心高低
解析 由于水桶可以绕水平轴转动,因此一段时间后,当水桶中水变多导致重心升高到一定程度时,竖直向下的重力作用线偏离中心转轴,就会造成水桶翻转,故选D。
考点一 重力、弹力的判定与方向
考向1 重心典例1 (多选)仰韶文化时期的某款尖底双耳汲水瓶如图所示,展现出我国古代劳动人民的伟大智慧。在双耳处用轻绳将瓶子竖直悬挂,重心的位置随着瓶中的水位改变而发生改变,出现“虚则欹(“欹”通“倚”,斜倚、斜靠)、中则正、满则覆”的现象。下列说法正确的是( )A.重心概念的建立用到了“等效替代”的物理方法B.瓶子所受重力的施力物体是瓶中的水C.轻绳对瓶子的拉力沿轻绳的收缩方向D.从空瓶到装满水后倾覆的过程中,瓶子重心的位置一定不断上升
解析 重心是物体各部分所受重力的等效替代,故A正确;瓶子所受重力的施力物体是地球,故B错误;由轻绳拉力方向的定义可知轻绳对瓶子的拉力沿轻绳的收缩方向,故C正确;由于空瓶倾斜,装半瓶水竖直,满瓶水会倾覆,所以瓶子由倾斜到竖直再到倾斜直至倾覆,瓶子重心的位置先下降再上升,故D错误。
考向2 弹力的方向典例2 (2023浙江台州黄岩中学高三月考)如图所示,光滑小球A左边靠着竖直墙壁B,右边靠着桌沿C处于静止状态,关于小球A的受力,下列说法正确的是( )A.墙壁对A的作用力一定过A的重心B.桌沿对A的作用力一定过A的重心C.A的重力一定过A的重心D.A的重心一定在球心
解析 墙壁对A的作用力和桌沿对A的作用力都过球心,重心不一定在球心,故A、B、D错误;重心是重力的等效作用点,所以A的重力一定过A的重心,故C正确。
考向3 弹力的判断典例3 下列图中各物体均处于静止状态。图中画出了小球A所受弹力的情况,其中正确的是( )
解析 A中小球A只受重力和杆的弹力的作用,且处于静止状态,由二力平衡可得小球A受到的弹力方向应竖直向上,故A错误;在B中,因为右边的绳竖直向上,如果左边的绳有弹力,则右边的绳就会发生倾斜,所以左边的绳没有弹力,故B错误;球与面接触处的弹力方向,过接触点垂直于接触面(即在接触点与球心的连线上),即D中大半圆对小球A的支持力FN2的方向应是沿着过小球A与圆弧接触点的半径,且指向圆心,故D错误;球与球接触处的弹力方向垂直于过接触点的公切面(即在两球心的连线上),且指向受力物体,故C正确。
考点二 弹力的分析与计算
考向1 根据状态求弹力典例1 如图所示,小车在水平面上,固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为θ,在斜杆下端固定有质量为m的小球,重力加速度为g。现使小车以加速度a(a≠0)向右做匀加速直线运动,下列说法正确的是( )A.斜杆对小球的弹力一定竖直向上B.斜杆对小球的弹力一定沿斜杆斜向上C.斜杆对小球的弹力大小为mg
解析 对小球受力分析如图所示,由图可知,当a大小不同时,斜杆上的弹力与竖直方向的夹角也不同,方向不一定沿斜杆,但一定斜向上,且F>mg,故A、B、C错误;由几何关系可知,
考向2 胡克定律求弹力典例2 (2023山东卷)餐厅暖盘车的储盘装置示意图如图所示,三根完全相同的弹簧等间距竖直悬挂在水平固定圆环上,下端连接托盘。托盘上叠放若干相同的盘子,取走一个盘子,稳定后余下的正好升高补平。已知单个盘子的质量为300 g,相邻两盘间距为1.0 cm,重力加速度大小g取10 m/s2。弹簧始终在弹性限度内,每根弹簧的劲度系数为( )A.10 N/mB.100 N/mC.200 N/mD.300 N/m
解析 由题知,取走一个盘子,稳定后余下的盘子正好升高补平,则说明一个盘子的重力可以使弹簧形变量为相邻两盘间距,则有mg=3·kx,解得k=100 N/m,选项A、C、D错误,B正确。
规律总结弹力大小的计算(1)应用胡克定律F=kx计算弹簧的弹力。注意:拉伸量与压缩量相等时弹力大小相等、方向相反。(2)静止或做匀速直线运动时应用平衡法计算弹力。(3)有加速度时应用牛顿第二定律计算弹力。
考点三 轻绳、轻杆、轻弹簧模型
考向1 轻弹簧典例1 (2023浙江金华选考)如图所示,与竖直墙壁成53°角的轻杆一端斜插入墙中固定,另一端固定一个质量为m的小球,水平轻质弹簧处于压缩状态,弹力大小为 mg,重力加速度为g,则轻杆对小球的弹力大小为( )
弹簧与橡皮筋的弹力特点
考向2 轻绳(活结与死结)典例2 (2023浙江杭州余杭高级中学期末)如图所示,轻绳a的一端固定于竖直墙壁,另一端系一个光滑圆环。轻绳b穿过圆环,一端系一个物体,用力拉住另一端C将物体吊起,使其处于静止状态。不计圆环受到的重力,现将C端沿竖直方向上移一小段距离,待系统重新静止时( )A.轻绳a与竖直方向的夹角不变B.轻绳b的倾斜段与轻绳a的夹角变小C.轻绳a的拉力变大D.轻绳b的拉力变小
解析 轻绳b穿过圆环,一端系一个物体,可知轻绳b的拉力与物体重力相等,根据力的合成法则可知,轻绳b圆环两端拉力的合力F方向与轻绳a共线,将C端沿竖直方向上移一小段距离,则轻绳a与竖直方向的夹角变大,故A、D错误;轻绳b倾斜段与合力F的夹角变大,则轻绳b的倾斜段与轻绳a的夹角变小,故B正确;根据力的合成法则可知,两分力的夹角变大,合力变小,则轻绳a的拉力变小,故C错误。
易错提醒“活结”与“死结”问题1.活结:当绳绕过光滑的滑轮或挂钩时,由于滑轮或挂钩对绳无约束,因此绳上的力是相等的,即滑轮只改变力的方向不改变力的大小。2.死结:若结点不是滑轮,是固定点时,称为“死结”结点,则两侧绳上的弹力不一定相等。
变式练1如图所示,在竖直平面内固定一直杆,将轻环套在杆上。不计质量的滑轮用轻质绳OP悬挂在天花板上,另一轻绳通过滑轮系在环上,不计所有摩擦。现向左缓慢拉绳,当环静止时,手拉绳的一端水平,若杆与地面间夹角为θ,则绳OP与天花板之间的夹角为( )
解析 当轻环静止不动时,绳PQ对环的拉力与杆对环的弹力等大、反向、共线,所以绳PQ垂直于杆,由几何关系可知,绳PQ与竖直方向之间的夹角是θ;对滑轮进行受力分析如图所示,由于滑轮的质量不计,则绳OP对滑轮的拉力与两段绳子上拉力的合力大小相等、方向相反,所以绳OP的方向一定在两段绳子之间的夹角的角平分线上,由几何关系得绳OP与天花板之间的夹
考向3 轻杆(“动杆”与“定杆”)典例3 在如图所示的四幅图中,AB、BC均为轻质杆,各图中杆的A、C端都通过铰链与墙连接,两杆都在B处由铰链相连接。下列说法正确的是( )
A.图中的AB杆可以用轻绳代替的有甲、乙、丙B.图中的AB杆可以用轻绳代替的有甲、丙、丁C.图中的BC杆可以用轻绳代替的有乙、丙、丁D.图中的BC杆可以用轻绳代替的有甲、乙、丁
解析 轻质杆与轻绳的区别在于轻质杆不但能被压,还能被拉,而轻绳只能被拉,根据这一点再取B点为研究对象并进行受力分析可得图乙中AB杆不能用轻绳代替,图甲、乙、丁中BC杆不能用轻绳代替,故选B。
易错提醒“动杆”与“定杆”问题1.动杆:若轻杆用光滑的转轴或铰链连接,当轻杆平衡时,轻杆所受到的弹力方向一定沿着轻杆,否则会引起轻杆的转动。如图甲所示,若C为转轴,则轻杆在缓慢转动中,弹力方向始终沿轻杆的方向。
2.定杆:若轻杆被固定不发生转动,则轻杆所受到的弹力方向不一定沿轻杆的方向,如图乙所示。
变式练2两种形式悬挂重物的示意图如图所示,OA为可绕O点转动的轻杆,轻杆的重力不计,AB为缆绳,当它们悬挂相同重物时,杆OA在图(a)、(b)中的受力分别为Fa、Fb,缆绳重力不计,则下列关系正确的是( )
A.Fa=FbB.Fa>FbC.Fa
一、力1.定义:物体与物体之间的相互作用。2.作用效果:使物体发生形变或改变物体的运动状态(即产生加速度)。3.性质:力具有物质性、相互性、矢量性、独立性等特征。
二、重力1.产生:由于地球的吸引而使物体受到的力。2.大小:G=mg,可用弹簧测力计测量。同一物体重力的变化是由在地球上不同位置处g的变化引起的。3.方向:总是竖直向下。4.重心:物体的各部分都受重力作用,可认为重力作用集中于一点,即物体的重心。(1)影响重心位置的因素:物体的几何形状,物体的质量分布。(2)不规则薄板形物体重心的确定方法:悬挂法。注意:重心的位置不一定在物体上。
三、弹力1.定义:发生形变的物体,要恢复原状,对与它接触的物体产生的力的作用。2.产生条件:①物体间直接接触;②接触处发生形变。3.方向:总是与物体形变的方向相反。
四、弹力有无的判断方法
[练一练]1.判断下列说法对错(1)重心就是物体所受重力的等效作用点,故重心一定在物体上。( )(2)由k= 可知,劲度系数k与弹力F成正比,与弹簧的形变量x成反比。( )(3)物体所受重力大小一定等于支撑面对其弹力的大小。( )(4)杆的弹力不一定沿着杆的方向,绳子的弹力一定沿着绳子收缩的方向。( )
2.(2022浙江1月选考)如图所示,公园里有一仿制我国古代欹器的U形水桶,桶可绕水平轴转动,水管口持续有水流出,过一段时间桶会翻转一次,决定桶能否翻转的主要因素是( )A.水桶自身重力的大小B.水管每秒出水量的大小C.水流对水桶撞击力的大小D.水桶与水整体的重心高低
解析 由于水桶可以绕水平轴转动,因此一段时间后,当水桶中水变多导致重心升高到一定程度时,竖直向下的重力作用线偏离中心转轴,就会造成水桶翻转,故选D。
考点一 重力、弹力的判定与方向
考向1 重心典例1 (多选)仰韶文化时期的某款尖底双耳汲水瓶如图所示,展现出我国古代劳动人民的伟大智慧。在双耳处用轻绳将瓶子竖直悬挂,重心的位置随着瓶中的水位改变而发生改变,出现“虚则欹(“欹”通“倚”,斜倚、斜靠)、中则正、满则覆”的现象。下列说法正确的是( )A.重心概念的建立用到了“等效替代”的物理方法B.瓶子所受重力的施力物体是瓶中的水C.轻绳对瓶子的拉力沿轻绳的收缩方向D.从空瓶到装满水后倾覆的过程中,瓶子重心的位置一定不断上升
解析 重心是物体各部分所受重力的等效替代,故A正确;瓶子所受重力的施力物体是地球,故B错误;由轻绳拉力方向的定义可知轻绳对瓶子的拉力沿轻绳的收缩方向,故C正确;由于空瓶倾斜,装半瓶水竖直,满瓶水会倾覆,所以瓶子由倾斜到竖直再到倾斜直至倾覆,瓶子重心的位置先下降再上升,故D错误。
考向2 弹力的方向典例2 (2023浙江台州黄岩中学高三月考)如图所示,光滑小球A左边靠着竖直墙壁B,右边靠着桌沿C处于静止状态,关于小球A的受力,下列说法正确的是( )A.墙壁对A的作用力一定过A的重心B.桌沿对A的作用力一定过A的重心C.A的重力一定过A的重心D.A的重心一定在球心
解析 墙壁对A的作用力和桌沿对A的作用力都过球心,重心不一定在球心,故A、B、D错误;重心是重力的等效作用点,所以A的重力一定过A的重心,故C正确。
考向3 弹力的判断典例3 下列图中各物体均处于静止状态。图中画出了小球A所受弹力的情况,其中正确的是( )
解析 A中小球A只受重力和杆的弹力的作用,且处于静止状态,由二力平衡可得小球A受到的弹力方向应竖直向上,故A错误;在B中,因为右边的绳竖直向上,如果左边的绳有弹力,则右边的绳就会发生倾斜,所以左边的绳没有弹力,故B错误;球与面接触处的弹力方向,过接触点垂直于接触面(即在接触点与球心的连线上),即D中大半圆对小球A的支持力FN2的方向应是沿着过小球A与圆弧接触点的半径,且指向圆心,故D错误;球与球接触处的弹力方向垂直于过接触点的公切面(即在两球心的连线上),且指向受力物体,故C正确。
考点二 弹力的分析与计算
考向1 根据状态求弹力典例1 如图所示,小车在水平面上,固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为θ,在斜杆下端固定有质量为m的小球,重力加速度为g。现使小车以加速度a(a≠0)向右做匀加速直线运动,下列说法正确的是( )A.斜杆对小球的弹力一定竖直向上B.斜杆对小球的弹力一定沿斜杆斜向上C.斜杆对小球的弹力大小为mg
解析 对小球受力分析如图所示,由图可知,当a大小不同时,斜杆上的弹力与竖直方向的夹角也不同,方向不一定沿斜杆,但一定斜向上,且F>mg,故A、B、C错误;由几何关系可知,
考向2 胡克定律求弹力典例2 (2023山东卷)餐厅暖盘车的储盘装置示意图如图所示,三根完全相同的弹簧等间距竖直悬挂在水平固定圆环上,下端连接托盘。托盘上叠放若干相同的盘子,取走一个盘子,稳定后余下的正好升高补平。已知单个盘子的质量为300 g,相邻两盘间距为1.0 cm,重力加速度大小g取10 m/s2。弹簧始终在弹性限度内,每根弹簧的劲度系数为( )A.10 N/mB.100 N/mC.200 N/mD.300 N/m
解析 由题知,取走一个盘子,稳定后余下的盘子正好升高补平,则说明一个盘子的重力可以使弹簧形变量为相邻两盘间距,则有mg=3·kx,解得k=100 N/m,选项A、C、D错误,B正确。
规律总结弹力大小的计算(1)应用胡克定律F=kx计算弹簧的弹力。注意:拉伸量与压缩量相等时弹力大小相等、方向相反。(2)静止或做匀速直线运动时应用平衡法计算弹力。(3)有加速度时应用牛顿第二定律计算弹力。
考点三 轻绳、轻杆、轻弹簧模型
考向1 轻弹簧典例1 (2023浙江金华选考)如图所示,与竖直墙壁成53°角的轻杆一端斜插入墙中固定,另一端固定一个质量为m的小球,水平轻质弹簧处于压缩状态,弹力大小为 mg,重力加速度为g,则轻杆对小球的弹力大小为( )
弹簧与橡皮筋的弹力特点
考向2 轻绳(活结与死结)典例2 (2023浙江杭州余杭高级中学期末)如图所示,轻绳a的一端固定于竖直墙壁,另一端系一个光滑圆环。轻绳b穿过圆环,一端系一个物体,用力拉住另一端C将物体吊起,使其处于静止状态。不计圆环受到的重力,现将C端沿竖直方向上移一小段距离,待系统重新静止时( )A.轻绳a与竖直方向的夹角不变B.轻绳b的倾斜段与轻绳a的夹角变小C.轻绳a的拉力变大D.轻绳b的拉力变小
解析 轻绳b穿过圆环,一端系一个物体,可知轻绳b的拉力与物体重力相等,根据力的合成法则可知,轻绳b圆环两端拉力的合力F方向与轻绳a共线,将C端沿竖直方向上移一小段距离,则轻绳a与竖直方向的夹角变大,故A、D错误;轻绳b倾斜段与合力F的夹角变大,则轻绳b的倾斜段与轻绳a的夹角变小,故B正确;根据力的合成法则可知,两分力的夹角变大,合力变小,则轻绳a的拉力变小,故C错误。
易错提醒“活结”与“死结”问题1.活结:当绳绕过光滑的滑轮或挂钩时,由于滑轮或挂钩对绳无约束,因此绳上的力是相等的,即滑轮只改变力的方向不改变力的大小。2.死结:若结点不是滑轮,是固定点时,称为“死结”结点,则两侧绳上的弹力不一定相等。
变式练1如图所示,在竖直平面内固定一直杆,将轻环套在杆上。不计质量的滑轮用轻质绳OP悬挂在天花板上,另一轻绳通过滑轮系在环上,不计所有摩擦。现向左缓慢拉绳,当环静止时,手拉绳的一端水平,若杆与地面间夹角为θ,则绳OP与天花板之间的夹角为( )
解析 当轻环静止不动时,绳PQ对环的拉力与杆对环的弹力等大、反向、共线,所以绳PQ垂直于杆,由几何关系可知,绳PQ与竖直方向之间的夹角是θ;对滑轮进行受力分析如图所示,由于滑轮的质量不计,则绳OP对滑轮的拉力与两段绳子上拉力的合力大小相等、方向相反,所以绳OP的方向一定在两段绳子之间的夹角的角平分线上,由几何关系得绳OP与天花板之间的夹
考向3 轻杆(“动杆”与“定杆”)典例3 在如图所示的四幅图中,AB、BC均为轻质杆,各图中杆的A、C端都通过铰链与墙连接,两杆都在B处由铰链相连接。下列说法正确的是( )
A.图中的AB杆可以用轻绳代替的有甲、乙、丙B.图中的AB杆可以用轻绳代替的有甲、丙、丁C.图中的BC杆可以用轻绳代替的有乙、丙、丁D.图中的BC杆可以用轻绳代替的有甲、乙、丁
解析 轻质杆与轻绳的区别在于轻质杆不但能被压,还能被拉,而轻绳只能被拉,根据这一点再取B点为研究对象并进行受力分析可得图乙中AB杆不能用轻绳代替,图甲、乙、丁中BC杆不能用轻绳代替,故选B。
易错提醒“动杆”与“定杆”问题1.动杆:若轻杆用光滑的转轴或铰链连接,当轻杆平衡时,轻杆所受到的弹力方向一定沿着轻杆,否则会引起轻杆的转动。如图甲所示,若C为转轴,则轻杆在缓慢转动中,弹力方向始终沿轻杆的方向。
2.定杆:若轻杆被固定不发生转动,则轻杆所受到的弹力方向不一定沿轻杆的方向,如图乙所示。
变式练2两种形式悬挂重物的示意图如图所示,OA为可绕O点转动的轻杆,轻杆的重力不计,AB为缆绳,当它们悬挂相同重物时,杆OA在图(a)、(b)中的受力分别为Fa、Fb,缆绳重力不计,则下列关系正确的是( )
A.Fa=FbB.Fa>FbC.Fa
相关课件
2025高考物理一轮总复习第2章相互作用第5讲重力弹力课件： 这是一份2025高考物理一轮总复习第2章相互作用第5讲重力弹力课件，共26页。PPT课件主要包含了知识梳理·易错辨析，物体与物体间，运动状态，地球的吸引，弹簧测力计，竖直向下，弹性形变，劲度系数，自身性质，变化量等内容，欢迎下载使用。
备战2025届新高考物理一轮总复习第2章相互作用第1讲重力弹力课件： 这是一份备战2025届新高考物理一轮总复习第2章相互作用第1讲重力弹力课件，共30页。PPT课件主要包含了考点一重力，竖直向下，质量分布，考点二弹力，弹性形变，劲度系数，弹力方向的判断等内容，欢迎下载使用。
人教版高考物理一轮总复习第2章第1讲重力、弹力、摩擦力课件： 这是一份人教版高考物理一轮总复习第2章第1讲重力、弹力、摩擦力课件，共60页。PPT课件主要包含了必备知识·落实基础性，关键能力·提升综合性，点击右图进入等内容，欢迎下载使用。
