【講與練】高中物理人教版(2019)必修1：3.1 重力與彈力學(xué)案

第三章相互作用——力情境導(dǎo)入“它不是物，但不能離開(kāi)物而存在；它不孤獨(dú)，總是成雙成對(duì)地出現(xiàn)；它不讓你看見(jiàn)，但你能覺(jué)察到它的作用效果；它不能像數(shù)那樣相加，而是遵循另外的法則。”你知道這是什么嗎？它就是我們即將要學(xué)習(xí)的——力。自然界的力現(xiàn)象無(wú)處不在，無(wú)奇不有。那么，在生活中接觸到的力有什么特點(diǎn)呢？如何發(fā)揮力的作用，避免力的危害？本章將探討這些問(wèn)題。1．重力與彈力課程標(biāo)準(zhǔn)1．知道重力產(chǎn)生的原因、大小和方向。知道重心的概念，初步體會(huì)等效替代的思想。2．會(huì)畫(huà)力的圖示和示意圖。3．抽象概括彈力產(chǎn)生的條件。知道壓力、支持力和拉力都是彈力，會(huì)分析彈力的方向。素養(yǎng)目標(biāo)物理觀念1．理解重力的大小和方向，知道重心的概念。2．通過(guò)實(shí)例，了解彈力的概念，認(rèn)識(shí)彈力產(chǎn)生的條件。3．知道彈力大小的影響因素，掌握胡克定律。科學(xué)思維1.會(huì)運(yùn)用“懸掛法”確定不規(guī)則物體的重心。2．掌握判斷彈力是否存在的方法，能確定彈力的方向。科學(xué)探究使用“放大法”觀察物體的微小形變科學(xué)態(tài)度與責(zé)任觀察形變的有趣現(xiàn)象，感受自然界的奧秘，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)科學(xué)的好奇心知識(shí)點(diǎn)1重力1．定義：由于_地球的吸引__而使物體受到的力。2．方向：_豎直向下__。3．大?。篏＝_mg__,_g是自由落體加速度。4．作用點(diǎn)——重心(1)重心：一個(gè)物體的各部分都受到重力的作用，從效果上看，可以認(rèn)為各部分受到的重力作用_集中于一點(diǎn)__，這一點(diǎn)叫作物體的重心。(2)決定因素：①物體的_質(zhì)量分布__；②物體的_形狀__。(3)對(duì)形狀不規(guī)則的物體，可以應(yīng)用二力平衡的知識(shí)通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)確定其重心位置。如薄板狀物體的重心位置可以通過(guò)_懸掛__法來(lái)確定。注意：g的單位既可以是N/kg，又可以是m/s2，而且1N/kg＝1m/s2。知識(shí)點(diǎn)2力的圖示和示意圖1．力的圖示：用有向線段來(lái)表示力。(1)有向_線段的長(zhǎng)短__(嚴(yán)格按標(biāo)度畫(huà))表示力的大小。(2)_箭頭__表示力的方向。(3)_箭尾(或箭頭)__表示力的作用點(diǎn)。2．力的示意圖：只用帶箭頭的有向線段來(lái)表示力的方向和作用點(diǎn)，不需要準(zhǔn)確標(biāo)度力的大小。『微訓(xùn)練』1．根據(jù)預(yù)習(xí)內(nèi)容，判斷下列說(shuō)法正誤：(1)地球上所有物體的重力的施力物體都是地球。(√)(2)重力的方向也可以表述為指向地心。(×)(3)重心是物體重力的作用點(diǎn)，重心一定在物體上。(×)2．(2023·福建福州高一?？计谀?下列關(guān)于重力的說(shuō)法正確的是(D)A．自由下落的石塊速度越來(lái)越大，說(shuō)明石塊所受的重力越來(lái)越大B．拋出的石塊運(yùn)動(dòng)軌跡是曲線，說(shuō)明石塊所受的重力的方向在改變C．物體受到重力的大小和方向與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān)D．物體所受重力的方向一定豎直向下解析：自由落體運(yùn)動(dòng)的物體只受重力，速度越來(lái)越大，是因?yàn)榧铀俣确较蚺c速度方向相同，做加速運(yùn)動(dòng)，而重力保持不變，故A錯(cuò)誤；重力的方向始終豎直向下，不發(fā)生變化，故B錯(cuò)誤，D正確；重力的大小與物體的質(zhì)量和當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣扔嘘P(guān)，而與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)，故C錯(cuò)誤。知識(shí)點(diǎn)3彈力1．形變與彈性形變(1)形變：物體在力的作用下_形狀或體積__發(fā)生改變，叫作形變。(2)彈性形變：有些物體在形變后能夠_恢復(fù)原狀__，這種形變叫作彈性形變。2．彈力(1)概念：發(fā)生_形變__的物體，由于要恢復(fù)_原狀__，對(duì)與它_接觸的__物體產(chǎn)生力的作用，這種力叫作彈力。(2)彈性限度：當(dāng)形變超過(guò)一定限度時(shí)，撤去作用力后，物體_不能完全恢復(fù)原來(lái)的形狀__，這個(gè)限度叫彈性限度。注意：如果兩個(gè)物體間有彈力的作用，則它們一定直接接觸了，但兩個(gè)物體直接接觸，它們之間卻不一定有彈力的作用。『微訓(xùn)練』1．根據(jù)預(yù)習(xí)內(nèi)容，判斷下列說(shuō)法正誤：(1)若兩物體間存在彈力，則它們一定接觸。(√)(2)支持力的方向垂直于物體的接觸面。(√)2．(2023·新疆高一校考階段練習(xí))下列關(guān)于彈力產(chǎn)生的條件說(shuō)法正確的是(B)A．只要兩個(gè)物體接觸就會(huì)產(chǎn)生彈力B．壓力、支持力、繩的拉力都是彈力C．物體發(fā)生形變就會(huì)產(chǎn)生彈力D．壓力、支持力的方向可能不垂直于支持面解析：兩個(gè)相互接觸并擠壓，發(fā)生彈性形變的物體間才會(huì)產(chǎn)生彈力，故A錯(cuò)誤；壓力、支持力、繩的拉力都是彈力，故B正確；癟下去的乒乓球發(fā)生了形變，但是對(duì)與之接觸的物體沒(méi)有受到彈力，物體發(fā)生形變不一定就會(huì)產(chǎn)生彈力，故C錯(cuò)誤；支持力和壓力的方向總是垂直于支持面，故D錯(cuò)誤。知識(shí)點(diǎn)4胡克定律1．內(nèi)容：彈簧發(fā)生彈性形變時(shí)，彈力的大小F跟_彈簧伸長(zhǎng)(或縮短)的長(zhǎng)度x__成正比。2．表達(dá)式：F＝_kx__，其中k為彈簧的_勁度系數(shù)__，單位：牛頓每米，符號(hào)__N/m__，它的大小反映了彈簧的軟硬程度。『微訓(xùn)練』(多選)(2023·河北保定高一階段練習(xí))關(guān)于胡克定律，下列說(shuō)法正確的是(ACD)A．由F＝kx可知，在彈性限度內(nèi)彈力F的大小與彈簧形變量x成正比B．由k＝eq\f(F,x)可知，勁度系數(shù)k與彈力F成正比，與彈簧的形變量成反比C．彈簧的勁度系數(shù)k是由彈簧本身的性質(zhì)決定的，與彈力F的大小和彈簧形變量x的大小無(wú)關(guān)D．彈簧的勁度系數(shù)在數(shù)值上等于彈簧伸長(zhǎng)(或縮短)單位長(zhǎng)度時(shí)彈力的大小解析：由F＝kx可知，在彈性限度內(nèi)彈力F的大小與彈簧形變量x成正比，故A正確；彈簧的勁度系數(shù)k是由彈簧本身的性質(zhì)決定的，與彈力F的大小和彈簧形變量x的大小無(wú)關(guān)，故B錯(cuò)誤，C正確；根據(jù)k＝eq\f(F,x)可知，彈簧的勁度系數(shù)在數(shù)值上等于彈簧伸長(zhǎng)(或縮短)單位長(zhǎng)度時(shí)彈力的大小，故D正確。探究重力和重心要點(diǎn)提煉1．重力的概念：由于地球的吸引而使物體受到的力叫重力。(1)地球上的物體都受到重力作用，不管質(zhì)量大小，也不論有無(wú)生命，凡是由分子、原子構(gòu)成的物體皆受重力作用。(2)重力是由于地球的吸引而產(chǎn)生的，但重力的大小不一定等于地球?qū)ξ矬w的吸引力，重力一般小于地球?qū)ξ矬w的吸引力。在有的情況下，認(rèn)為物體所受的重力與地球?qū)ξ矬w的吸引力大小相等，原因是兩者相差很小。(3)重力是非接觸力。(4)重力的施力物體是地球。2．重力的測(cè)量：在實(shí)驗(yàn)室里，重力的大小可以用測(cè)力計(jì)測(cè)量；工業(yè)上用電子吊秤可以稱(chēng)更重的物體。測(cè)量原理：二力平衡時(shí)，兩個(gè)力大小相等。測(cè)量條件：物體處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)。測(cè)量方法：用測(cè)力計(jì)將待測(cè)物體懸掛起來(lái)處于靜止?fàn)顟B(tài)，測(cè)力計(jì)的讀數(shù)在數(shù)值上等于重力的大小。3．重力的大?。河捎贕＝mg，在同一地點(diǎn)，重力的大小與質(zhì)量成正比；在不同地點(diǎn)，如從兩極到赤道或離地面越高，g值均減小，從而使同一物體的重力也有所不同；物體的重力與其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)。4．重力的方向：豎直向下，除了赤道和兩極，豎直向下并不是指向地球的球心。注意：豎直向下也就是沿重垂線的方向，不能將豎直向下說(shuō)成“垂直向下”或“指向地心”。“豎直向下”是指垂直于當(dāng)?shù)氐乃矫嫦蛳?，而“垂直向下”可以指垂直于任何支持面向下。只有在兩極或赤道時(shí)，重力的方向才“指向地心”(將在必修第二冊(cè)中進(jìn)行詳解)。5．對(duì)重心的理解(1)重心的特點(diǎn)：重心是重力的等效作用點(diǎn)，并非物體的其他部分不受重力作用。(2)重心的位置及決定因素①位置：重心的位置可以在物體上，也可以在物體外。②決定因素a．物體質(zhì)量分布情況。b．物體的形狀。(3)重心與物體形狀、質(zhì)量分布情況的關(guān)系(4)對(duì)薄板類(lèi)物體，可用支撐法或懸掛法來(lái)確定重心。如圖所示，C點(diǎn)即為物體的重心，但該方法僅適用于薄板狀物體。關(guān)于重心理解的三點(diǎn)注意：(1)重心不是重力的真實(shí)作用點(diǎn)，重力作用于整個(gè)物體，重心是重力的等效作用點(diǎn)。(2)重心不是物體上最重的一點(diǎn)，也不一定是物體的幾何中心。(3)重心在物體上的相對(duì)位置與物體的位置、放置狀態(tài)及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)。重心的位置可以不在物體上。典例剖析典題1(2023·海南高一校考期中)關(guān)于物體的重力和重心，下列說(shuō)法正確的是(B)A．物體所受的重力是由于受到地球的吸引而產(chǎn)生的，所以方向總是指向地心B．物體的重心就是物體各部分所受重力的等效作用點(diǎn)C．同一物體在地球上的不同位置，當(dāng)用彈簧秤測(cè)量時(shí)其所受重力大小一定相同D．形狀規(guī)則的物體，重心在其幾何中心處解析：物體所受的重力是由于受到地球的吸引而產(chǎn)生的，方向豎直向下，但不一定指向地心，故A錯(cuò)誤；物體的重心就是物體各部分所受重力的等效作用點(diǎn)，故B正確；同一物體在地球上的不同位置，由于重力加速度不一定相等，當(dāng)用彈簧秤測(cè)量時(shí)其所受重力大小不一定相同，故C錯(cuò)誤；只有質(zhì)量分布均勻，形狀規(guī)則的物體，重心才一定在其幾何中心處，故D錯(cuò)誤。對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練?(2023·湖北荊州高一統(tǒng)考期末)小明在參觀科技館時(shí)觀察到有一個(gè)十分有趣的“錐體上滾”實(shí)驗(yàn)。如圖所示，將一個(gè)雙圓錐體輕輕放在傾斜軌道的低端，就會(huì)看到它似乎在向“上”滾去，關(guān)于錐體的運(yùn)動(dòng)說(shuō)法正確的是(C)A．雙圓錐體的重心在錐體的外部，不在錐體上B．在雙圓錐體上滾的過(guò)程中，錐體的重心在向上運(yùn)動(dòng)C．雙圓錐體上滾實(shí)驗(yàn)中，雖然看到的現(xiàn)象好像是錐體在上滾，但是從側(cè)面觀察的話錐體重心其實(shí)是下移的D．當(dāng)雙圓錐體在軌道的最低處時(shí)，它的重心在最低處：當(dāng)雙錐體在軌道最高處時(shí)，它的重心在最高處解析：錐體上滾的原理是重心運(yùn)動(dòng)，雖然看到的現(xiàn)象好像是錐體在上滾，但是從側(cè)面觀察的話錐體重心其實(shí)是下移的，B錯(cuò)誤，C正確；錐體的重心在錐體的內(nèi)部幾何重心上，不在物體外面，重心的具體位置在錐體的中心軸的中間，A錯(cuò)誤；雙錐體放在軌道的低處時(shí)，放手后它會(huì)向軌道高處滾動(dòng)，這是因?yàn)楫?dāng)雙錐體在軌道的最低處時(shí)，它的重心在最高處；當(dāng)雙錐體在軌道最高處時(shí)，它的重心卻在最低處，D錯(cuò)誤。探究力的圖示與力的示意圖要點(diǎn)提煉1．力的圖示與力的示意圖的區(qū)別(1)力的圖示能表示力的三要素，精確表示力時(shí)經(jīng)常用到。(2)力的示意圖只能表示力的作用點(diǎn)和方向，在對(duì)物體的受力情況進(jìn)行分析時(shí)經(jīng)常用到。2．力的圖示和力的示意圖的畫(huà)法比較作圖步驟力的圖示力的示意圖選標(biāo)度選定標(biāo)度(用某一長(zhǎng)度表示多少牛的力)無(wú)需選標(biāo)度畫(huà)線段從作用點(diǎn)開(kāi)始沿力的方向畫(huà)一線段，根據(jù)選定的標(biāo)度和力的大小按比例確定線段長(zhǎng)度從作用點(diǎn)開(kāi)始沿力的方向畫(huà)一適當(dāng)長(zhǎng)度線段即可標(biāo)方向在線段的末端標(biāo)出箭頭，表示方向在線段的末端標(biāo)出箭頭，表示方向(1)標(biāo)度的選取應(yīng)根據(jù)力的大小合理設(shè)計(jì)。一般情況下，線段應(yīng)取2～5段整數(shù)段標(biāo)度的長(zhǎng)度。(2)要用同一標(biāo)度畫(huà)同一物體受到的不同的力。典例剖析典題2(2023·山東煙臺(tái)高一期中)如圖所示，靜止在水平操場(chǎng)上的籃球的重力為6N，在圖中按選定的標(biāo)度畫(huà)出它對(duì)水平操場(chǎng)的壓力的圖示。答案：見(jiàn)解析解析：對(duì)球受力分析知操場(chǎng)對(duì)球支持力與球重力等大反向，根據(jù)牛頓第三定律球?qū)λ讲賵?chǎng)的壓力作用在操場(chǎng)地面上，方向豎直向下，如圖。思維升華：力的圖示的“四定三標(biāo)”(1)四定：做力的圖示要定作用點(diǎn)、作用線、比例標(biāo)度、線的長(zhǎng)度。(2)三標(biāo)：做力的圖示要標(biāo)力的方向、力的數(shù)值、力的符號(hào)。對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練?(2023·陜西咸陽(yáng)高一階段練習(xí))如圖是一個(gè)質(zhì)量分布均勻鐵球的重力的圖示，下列說(shuō)法正確的是(B)A．力的圖示中標(biāo)度是唯一的，必須是25NB．根據(jù)力的圖示可讀得鉛球重力的大小為50NC．力的圖示中重力的作用點(diǎn)在重心上，表示其他部分不受重力D．力的圖示中重力的方向垂直平面向下，當(dāng)放在斜面上則垂直斜面向下解析：力的圖示中標(biāo)度不是唯一的，可以是5N、10N等，A錯(cuò)誤；根據(jù)力的圖示可讀得鉛球重力的大小為50N，B正確；力的圖示中重力的作用點(diǎn)在重心上，表示其他部分也受重力，可以將所有重力看成是集中于重心上，C錯(cuò)誤；力的圖示中重力的方向總是豎直向下的，無(wú)論放在什么位置，重力的方向都是豎直向下的，D錯(cuò)誤。探究彈力的有無(wú)和方向的判斷要點(diǎn)提煉1．產(chǎn)生彈力必備的兩個(gè)條件(1)兩物體間相互接觸；(2)發(fā)生彈性形變。2．判斷彈力有無(wú)的常見(jiàn)方法(1)直接判定：對(duì)于發(fā)生明顯形變的物體(如彈簧、橡皮條等)，可根據(jù)彈力產(chǎn)生的條件由形變直接判斷。(2)對(duì)于形變不明顯的情況，通常用以下方法來(lái)判定a．假設(shè)法：假設(shè)將與研究對(duì)象接觸的物體撤去，判斷研究對(duì)象的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是否發(fā)生改變，若運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變，則此處可能不存在彈力；若運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變，則此處一定存在彈力。b．替換法：可以將硬的、形變不明顯的施力物體用軟的、易產(chǎn)生明顯形變的物體來(lái)替換，看能不能維持原來(lái)的力學(xué)狀態(tài)。如將側(cè)壁、斜面用海綿來(lái)替換，將硬桿用輕彈簧(橡皮條)或細(xì)繩來(lái)替換。c．狀態(tài)法：因?yàn)槲矬w的受力必須與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相吻合，所以可以依據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)由相應(yīng)的規(guī)律(如二力平衡知識(shí)等)來(lái)判斷物體間的彈力。接觸的物體間不一定存在彈力，但兩物體間若有彈力，則它們一定接觸。3．彈力的方向(1)彈力的方向總與引起施力物體形變的外力方向相反，與施力物體恢復(fù)原狀的方向相同。(2)常見(jiàn)的三種接觸方式類(lèi)型方向圖示接觸方式面與面垂直公共接觸面點(diǎn)與面過(guò)點(diǎn)垂直于面點(diǎn)與點(diǎn)垂直于切面(3)常見(jiàn)三類(lèi)彈力的方向類(lèi)型方向圖示輕繩沿繩指向繩收縮方向輕彈簧沿彈簧形變的反方向(1)壓力、支持力的方向都垂直于接觸面，確定它們方向的關(guān)鍵是找準(zhǔn)它們的接觸面或接觸點(diǎn)的切面。(2)輕桿的彈力方向具有不確定性，一般要根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)結(jié)合平衡條件確定輕桿的彈力方向。典例剖析典題3請(qǐng)?jiān)谙聢D中畫(huà)出物體A所受的彈力示意圖。解析：輕繩的彈力沿繩并指向繩收縮的方向；點(diǎn)與面接觸或面與面接觸的彈力則垂直于接觸面；若接觸面為曲面，則彈力與切面垂直。圖丙中，物體與曲面之間的彈力方向垂直于過(guò)接觸點(diǎn)的切面。圖己中，彈力的方向垂直于過(guò)接觸點(diǎn)的切面，故彈力方向必通過(guò)球心，與重心位置無(wú)關(guān)。它們所受彈力的示意圖如圖所示：思維升華：彈力的方向(1)點(diǎn)與平面接觸時(shí)的彈力方向，過(guò)接觸點(diǎn)垂直于接觸面指向受力物體。(2)點(diǎn)與曲面接觸時(shí)，彈力的方向垂直于過(guò)接觸點(diǎn)的切面，指向受力物體。(3)平面與平面接觸，則彈力的方向垂直于接觸面并指向受力物體。(4)平面與曲面接觸，彈力方向過(guò)接觸點(diǎn)垂直于平面并指向受力物體。對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練?(2023·江蘇南通高一統(tǒng)考期末)卡塔爾世界杯吸引了全世界球迷的目光。如圖所示為四種與足球有關(guān)的情景，則(C)A．甲圖中，靜止在草地上的足球?qū)Σ莸氐膲毫褪撬闹亓．乙圖中，靜止在地上的兩個(gè)足球由于接觸一定受到相互作用的彈力C．丙圖中，落在球網(wǎng)中的足球受到彈力是由于球網(wǎng)發(fā)生了形變D．丁圖中，被踢出在空中運(yùn)動(dòng)的足球受到重力、踢力、空氣的阻力解析：甲圖中，靜止在草地上的足球?qū)Σ莸氐膲毫κ怯捎谧闱虻男巫兌a(chǎn)生的彈力，不是它的重力，只是大小等于重力，A錯(cuò)誤；乙圖中，靜止在水平地上的兩個(gè)足球雖然有接觸，但如果沒(méi)有相互擠壓，則不存在相互作用的彈力，B錯(cuò)誤；丙圖中，落在球網(wǎng)中的足球受到彈力是由于球網(wǎng)發(fā)生了形變而產(chǎn)生的，C正確；丁圖中，被踢出在空中運(yùn)動(dòng)的足球受到重力、空氣的阻力，由于足球已離開(kāi)腳，沒(méi)有受到踢力的作用，D錯(cuò)誤。探究胡克定律要點(diǎn)提煉1．胡克定律F＝kx的理解(1)x是彈簧的形變量，而不是彈簧形變后的長(zhǎng)度。(2)k為彈簧的勁度系數(shù)，反映彈簧本身的屬性，由彈簧自身的長(zhǎng)度、粗細(xì)、材料等因素決定，與彈力F的大小和伸長(zhǎng)量x無(wú)關(guān)。2．F－x圖像是一條過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線(如圖所示)，直線的斜率表示彈簧的勁度系數(shù)k。3．胡克定律的推論：ΔF＝kΔx。彈簧彈力的變化量ΔF跟彈簧形變量的變化量Δx成正比。4．胡克定律的適用條件：彈簧在彈性限度內(nèi)發(fā)生形變。5．計(jì)算彈力大小的兩種方法(1)公式法：利用公式F＝kx計(jì)算，適用于彈簧、橡皮筋等物體的彈力的計(jì)算。(2)二力平衡法：若物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，物體所受彈力與物體所受的其他力應(yīng)為平衡力，可根據(jù)其他力的大小確定彈力的大小。典例剖析典題4(2023·陜西渭南高一階段練習(xí))拉力器是一種很好的健身器材，由腳環(huán)、兩根相同的彈性繩、把手等組成。如圖所示，女子用100N的力拉開(kāi)拉力器，使其比原長(zhǎng)伸長(zhǎng)了40cm，假設(shè)彈性繩的彈力與伸長(zhǎng)量遵循胡克定律，且未超過(guò)彈性限度，則下面說(shuō)法正確的是(D)A．每根彈性繩的勁度系數(shù)為1.25N/mB．每根彈性繩的勁度系數(shù)為250N/mC．若對(duì)拉力器的拉力增大，則彈性繩的勁度系數(shù)也增大D．若對(duì)拉力器的拉力減為50N，則彈性繩的形變量變?yōu)?0cm解析：由題意可知F＝2kx，每根彈性繩的勁度系數(shù)為k＝125N/m，A、B錯(cuò)誤；彈性繩的勁度系數(shù)由自身決定，與外力無(wú)關(guān)，C錯(cuò)誤；若對(duì)拉力器的拉力減為50N，則eq\f(F,2)＝2kx′，彈性繩的形變量變?yōu)閤′＝20cm，D正確。思維升華：計(jì)算彈簧彈力時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題(1)胡克定律只能計(jì)算彈力的大小，而彈力的方向要根據(jù)彈簧的伸縮來(lái)確定，其方向總是與彈簧恢復(fù)原狀的方向相同。(2)彈簧彈力的大小(在彈性限度內(nèi))任何時(shí)候都可以用胡克定律求解，但只有在物體處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)，才能用二力平衡求解與物體相連的彈簧彈力。對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練?(多選)(2023·山西呂梁高一統(tǒng)考期末)如圖所示，為一個(gè)輕質(zhì)彈簧的長(zhǎng)度和彈力大小的關(guān)系，請(qǐng)根據(jù)圖像判斷，下列正確的結(jié)論是(AC)A．彈簧的勁度系數(shù)為100N/mB．彈簧的勁度系數(shù)為200N/mC．彈簧的原長(zhǎng)為6cmD．彈簧伸長(zhǎng)0.02m時(shí)，彈力的大小為4N解析：由圖可知，彈力為零時(shí)，彈簧長(zhǎng)度為6cm，即彈簧的原長(zhǎng)為6cm。彈簧的勁度系數(shù)為k＝eq\f(F,ΔL)＝eq\f(2N,2cm)＝100N/m，故A、C正確，B錯(cuò)誤；彈簧伸長(zhǎng)0.02m時(shí)，彈力的大小為F＝kΔL＝100N/m×0.02m＝2N，故D錯(cuò)誤。利用假設(shè)法判斷彈力的有無(wú)案例(多選)(2023·寧夏銀川高一唐徠回民中學(xué)?？计谥?如圖所示，固定斜面上有一光滑小球，有一豎直輕彈簧P與一平行斜面的輕彈簧Q連接著，小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，則關(guān)于小球所受彈力的個(gè)數(shù)可能的是(ABC)A．1 B．2C．3 D．4解析：若P彈簧對(duì)小球向上的彈力等于小球的重力，此時(shí)Q彈簧無(wú)彈力，小球受2個(gè)力平衡，只有1個(gè)彈力；若P彈簧彈力為零，小球受重力、支持力、彈簧Q的拉力處于平衡，小球受3個(gè)力，有2個(gè)彈力；若P彈簧彈力不為零，小球受重力、彈簧P的拉力、支持力、彈簧Q的拉力，小球受4個(gè)力平衡，有3個(gè)彈力。故選ABC。核心素養(yǎng)科學(xué)思維假設(shè)法是判斷彈力有無(wú)的最常用的方法?？梢约僭O(shè)存在彈力，也可以假設(shè)不存在彈力，再分析在假設(shè)有(或沒(méi)有)彈力的情況下，物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)與題目所給運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是否相同，若相同說(shuō)明假設(shè)可能成立，若不相同說(shuō)明假設(shè)不成立。一、重力和重心1．(2023·重慶高一校考階段練習(xí))關(guān)于重力和重心，下列說(shuō)法正確的是(A)A．物體的重心就是物體所受重力的等效作用點(diǎn)B．規(guī)則物體的重心與幾何中心重合C．重力可以用天平測(cè)量D．飛行員從北京飛往上海，他所受到的重力增大解析：物體的重心就是物體所受重力的等效作用點(diǎn)，故A正確；只有形狀規(guī)則、質(zhì)量分布均勻的物體，其重心才與幾何中心重合，故B錯(cuò)誤；重力的大小可用彈簧秤來(lái)測(cè)量，天平是用來(lái)測(cè)量質(zhì)量的，故C錯(cuò)誤；上海緯度低于北京，飛行員從北京飛往上海，他所受到的重力變小，故D錯(cuò)誤。二、彈力的理解2．(2023·上海青浦高一期末)下列說(shuō)法正確的是(D)A．書(shū)放在水平桌面上，桌面受到了彈力，但書(shū)沒(méi)有發(fā)生形變，所以書(shū)不受彈力B．在彈性限度內(nèi)，彈簧的彈力與彈簧的長(zhǎng)度成正比C．細(xì)桿對(duì)物體的彈力總是沿著桿，并指向桿收縮的方向D．書(shū)放在水平桌面上，桌面會(huì)受到彈力的作用，這個(gè)彈力是書(shū)的形變產(chǎn)生的解析：書(shū)放在水平桌面上，桌面會(huì)受到彈力的作用，這個(gè)彈力是書(shū)的形變產(chǎn)生的；同時(shí)桌面也發(fā)生形變，對(duì)書(shū)產(chǎn)生彈力，故A錯(cuò)誤，D正確；在彈性限度內(nèi)，彈簧