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2022-2023学年人教版（2019）必修第一册
3.1重力与弹力 导学案（含答案）
基础知识导学
一、重力
1．定义：由于地球的吸引而使物体受到的力．
2．大小：G＝mg，其中g就是自由落体加速度，一般计算中g＝9.8m/s2或g＝10m/s2．
3．方向：竖直向下．
4．重心：重心可以看作是物体所受重力的作用点．
（1）定义：一个物体的各部分都受到重力的作用，从效果上看，可以认为各部分受到的重力作用集中于一点，这一点叫做物体的重心．
（2）决定物体重心位置的因素．
①物体的形状．
质量均匀分布的物体，重心的位置只跟物体的形状有关．
②物体质量的分布．
质量分布不均匀的物体，重心的位置除了跟物体的形状有关外，还跟物体内质量的分布有关．
（3）不规则薄板重心的确定
应用二力平衡的知识通过实验来确定形状不规则物体的重心位置．
5．力的表示方法
（1）力的图示
力可以用有向线段表示． 有向线段的长短表示力的大小，箭头表示力的方向，箭尾（或箭头）表示力的作用点． 这种表示力的方法，叫作力的图示．
（2）力的示意图
在不需要准确标度力的大小时，通常只需画出力的作用点和方向，这种表示力的方法，叫作力的示意图．
二、弹力
1．接触力：物体与物体接触时发生的相互作用称为接触力．
接触力按其性质可以分为弹力和摩擦力
2．形变：物体在力的作用下形状或体积会发生改变，这种变化叫作形变．
3．弹力：发生形变的物体，要恢复原状，对与它接触的物体会产生力的作用，这种力叫作弹力．
4．弹力的方向
压力
支持力 垂直于物体的接触面，指向被压缩或被支持的物体
绳的拉力 沿着绳子指向绳子收缩的方向
三、胡克定律
1．弹性形变：物体在发生形变的后，如果撤去作用力能够恢复原状，这种形变叫作弹性形变．
2．弹性限度：如果形变过大，超过一定的限度，撤去作用力后物体不能完全恢复原来的形状，这个限度叫作弹性限度．
3．胡克定律：
（1）实验表明，弹簧发生弹性形变时，弹力的大小跟弹簧伸长（或缩短）的长度x成正比，即F＝kx．
（2）k为弹簧的劲度系数，单位是牛顿每米，符号用N/m表示．
（3）比较而言，k越大，弹簧越“硬”；k越小，弹簧越“软”．
重难问题探究
探究点1：演示：通过平面镜观察桌面的微小形变
如图，在一张大桌子上放两个平面镜M和N，让一束光依次被这两面镜子反射，最后射到墙上，形成一个光点．按压两镜之间的桌面，观察墙上光点位置的变化．这个现象说明了什么？
探究点2：如图所示，为什么树上的苹果总要落向地面？
探究点3：如图所示，为什么使用重垂线可以检测墙壁是否竖直？
基础小题试练
1.下面关于重力的说法不正确的是( )
A.物体对悬绳的拉力或对支持面的压力的大小可以不等于重力
B.质量一定的物体，其重心位置不仅与形状有关，还与质量分布情况有关
C.赤道上各处的重力加速度都相同
D.某地的重力加速度是，则此地做自由落体运动的物体速度每秒增加
2.在给瘪了的篮球充气的过程中，关于篮球的重心和重力，下列说法正确的是( )
A.篮球的重心位置不变，重力几乎不变 B.篮球的重心位置在变，重力几乎不变
C.篮球的重心位置和重力都在变化 D.篮球的重心位置不变，重力改变
3.体育课上一学生在水平篮球场上拍篮球，如图所示，在篮球与地面作用时，地面给篮球的弹力的方向为( )
A.竖直向上 B.斜右上 C.斜左上 D.竖直向下
4.如图所示，一个质量分布均匀的球放在互成120°的两块光滑平面上保持静止状态，OA是水平面，OB是倾斜面，关于球的受力，下列说法正确的是( )
A.球受重力、水平面和斜面的弹力
B.球受重力和水平面的弹力
C.球所受的弹力是由于球的形变而产生的
D.水平面所受的压力是由于水平面的形变而产生的
5.关于胡克定律，下列说法错误的是( )
A.由可知，在弹性限度内弹力F的大小与弹簧形变量x成正比
B.由可知，劲度系数k与弹力F成正比，与弹簧的形变量x成反比
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
答案以及解析
1.答案：C
解析：重力加速度的大小与纬度以及海拔都有关，在赤道上，不同的海拔的重力加速度不一定相等，故C错误。
2.答案：B
解析：在给瘪了的篮球充气的过程中，篮球的形状在变化，重心与物体的形状和质量分布有关，则篮球的重心位置在变化，由于空气较轻，则充气后篮球重力几乎不变。
3.答案：A
解析：支持力是弹力，方向总是垂直于接触面，并指向被支持物.所以地面给篮球的弹力的方向为竖直向上，A正确.
4.答案：B
解析：AB.假设斜面OB对球存在弹力，对球进行受力分析可知，重力和水平面对球的弹力都在竖直方向上，而斜面OB对球的弹力垂直斜面向上，球不可能平衡，因此斜面对球不存在弹力，A错误，B正确；
C.球所受的弹力是由于水平地面OA发生形变而产生的，C错误；
D.水平面所受的压力是由于球的形变而产生的，D错误。
故选B。
5.答案：B
解析：根据胡克定律知，在弹性限度内，弹力F的大小与弹簧形变量x成正比，选项A正确；弹簧的劲度系数k与弹簧的材料、粗细、横截面积等自身因素有关，即由弹簧本身的性质决定，与弹力F的大小和弹簧形变量x的大小无关，选项B错误，选项C正确；由胡克定律可得，由此可知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，选项D正确。

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