第1节 重力 弹力-2023年高考物理二轮复习对点讲解与练习（通用版）

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第二章  相互作用第1节　 重力 弹力【知识梳理】1．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，不一定等于地球对物体的引力。(3)方向：竖直向下。(4)重心：重力的等效作用点，重心的位置与物体的形状和质量分布都有关系，且不一定在物体上。2．弹力(1)形变：物体在力的作用下形状或体积的变化．(2)弹性形变：有些物体在形变后撤去外力作用后能够恢复原状的形变．(3)定义：发生弹性形变的物体由于要恢复原状而对与它接触的物体产生的作用力．(4)产生的条件①物体间直接接触；②接触处发生弹性形变.(5)方向：总是与物体形变的方向相反.3．胡克定律(1)内容：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　.(2)表达式：F＝kx.k是弹簧的劲度系数，由弹簧自身的性质决定，单位是牛顿每米，用符号N/m表示，x是弹簧长度的变化量，不是弹簧形变以后的长度．4．弹力有无的判断“三法”(1)条件法：根据物体是否直接接触并发生弹性形变来判断是否存在弹力．此方法多用来判断形变较明显的情况．(2)假设法：对形变不明显的情况，可假设两个物体间弹力不存在，看物体能否保持原有的状态，若运动状态不变， 则此处不存在弹力；若运动状态改变，则此处一定有弹力．(3)状态法：根据物体的运动状态，利用牛顿第二定律或共点力平衡条件判断弹力是否存在．5．弹力方向的确定【诊断小练】(1)弹力一定产生在相互接触的物体之间．(　　)(2)相互接触的物体间一定有弹力．(　　)(3)F＝kx中“x”表示弹簧形变后的变化长度．(　　)(4)弹簧的形变量越大，劲度系数越大．(　　)(5)弹簧的劲度系数由弹簧自身性质决定．(　　) 【命题突破】命题点1　弹力方向的判断1．如图所示，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，下列关于杆对球的作用力F的判断中，正确的是(　　)A．小车静止时，F＝mgsin θ，方向沿杆向上B．小车静止时，F＝mgcos θ，方向垂直于杆向上C．小车向右以加速度a运动时，一定有F＝D．小车向左匀速运动时，F＝mg，方向竖直向上2.(多选)如图所示，一倾角为45°的斜面固定于竖直墙边，为使图中光滑的铁球静止，需加一水平力F，且F通过球心，下列说法正确的是(　　)A．球一定受墙的弹力且水平向左B．球可能受墙的弹力且水平向左C．球一定受斜面的弹力且垂直斜面向上D．球可能受斜面的弹力且垂直斜面向上3.小车上固定一根弹性直杆A，杆顶固定一个小球B(如图所示)，现让小车从固定的光滑斜面上自由下滑，在选项图所示的情况中杆发生了不同的形变，其中正确的是(　　)  命题点2　胡克定律、弹力的计算4．一根轻质弹性绳的两端分别固定在水平天花板上相距80 cm的两点上，弹性绳的原长也为80 cm.将一钩码挂在弹性绳的中点，平衡时弹性绳的总长度为100 cm；再将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点，则弹性绳的总长度变为(弹性绳的伸长始终处于弹性限度内)(　　)A．86 cm  B．92 cmC．98 cm  D．104 cm5.(多选)如图所示为一轻质弹簧的弹力大小和长度的关系图像，根据图像判断下列说法正确的是(　　)A．弹簧的劲度系数为1 N/m B．弹簧的劲度系数为100 N/mC．弹簧的原长为6 cmD．弹簧伸长2 cm时，弹力的大小为4 N6.如图，将一根长为L的弹性细绳左右两端固定在同一水平线上相距为L的M、N两点时，弹性细绳恰为自然长度，现将一重量为G的钩码挂在绳上P点，钩码挂钩光滑，静止时MPN恰构成一正三角形．假设弹性细绳中的弹力与弹性细绳的伸长之间的关系遵循胡克定律，弹性细绳没超过弹性限度，则弹性细绳的劲度系数为(　　) A.  B．C.  D．7．一根轻质弹性绳的两端分别固定在水平天花板上相距80 cm的两点上，弹性绳的原长也为80 cm。将一钩码挂在弹性绳的中点，平衡时弹性绳的总长度为100 cm；再将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点，则弹性绳的总长度变为(弹性绳的伸长始终处于弹性限度内)(　　)A．86 cm   B．92 cmC．98 cm   D．104 cm命题点3　轻绳模型与轻杆模型8.如图所示，一轻质细绳一端固定于竖直墙壁上的O点，另一端跨过大小可忽略、不计摩擦的定滑轮P悬挂物块B，OP段的轻绳水平，长度为L。现将一带光滑挂钩的物块A挂到OP段的轻绳上，物块A、B最终静止。已知A(包括挂钩)、B的质量之比为＝，则此过程中B上升的高度为(　　)A．L   B.C.   D.9．如图所示，一根质量不计的横梁A端用铰链固定在墙壁上，B端用细绳悬挂在墙壁上的C点，使得横梁保持水平状态．已知细绳与竖直墙壁之间的夹角为60°，当用另一段细绳在B点悬挂一个质量为M＝6 kg的重物时，求横梁对B点的弹力和绳BC的拉力各为多大？(g取10 m/s2) 10.如图所示，两个弹簧的质量不计，劲度系数分别为k1、k2，它们一端固定在质量为m的物体上，另一端分别固定在P、Q处。当物体平衡时上面的弹簧(劲度系数为k2)处于原长，若要把物体的质量换为2m(弹簧的总长度不变，且弹簧均在弹性限度内)，当物体再次平衡时，物体的位置比第一次平衡时的位置下降了x，则x为(　　)A.   B.C.   D.11．如图甲所示，细绳AD跨过固定的水平轻杆BC右端的光滑定滑轮挂住一个质量为M1的物体，∠ACB＝30°； 图乙中轻杆HG一端用铰链固定在竖直墙上，另一端G通过细绳EG拉住，EG与水平方向也成30°角，轻杆的G端用细绳GF拉住一个质量为M2的物体，重力加速度为g。求：(1)细绳AC段的张力FTAC与细绳EG的张力FTEG之比；(2)轻杆BC对C端的支持力；(3)轻杆HG对G端的支持力。          【归纳总结】“轻绳”和“轻杆”模型1．两类模型(1)绳与杆的一端连接为结点，轻绳属于“死结”．(2)绳跨过光滑滑轮或挂钩，动滑轮挂在绳子上，绳子就属于“活结”，如图所示，此时BC绳的拉力等于所挂重物的重力，轻绳属于“活结”模型．2．铰链连接三角形支架常见类型和受力特点(1)上图甲、乙中AB杆可用轻绳来代替；(2)研究对象为结点B，三力平衡；(3)两杆的弹力均沿杆的方向，可用轻绳代替的AB杆为拉力，不可用轻绳代替的BC杆为支持力．命题点4　受力分析中整体法和隔离法的灵活运用12.在粗糙水平面上放着一个三角形木块ABC,在它的两个粗糙斜面上分别放有质量为m1和m2的两个物体,m1>m2,如图所示,若三角形木块和两物体都是静止的,则粗糙水平面对三角形木块A.有摩擦力的作用,摩擦力的方向水平向右B.有摩擦力的作用,摩擦力的方向水平向左C.有摩擦力的作用,但摩擦力的方向不能确定,因m1、m2、θ1、θ2的数值均未给出D.以上结论都不对13.（多选）如图所示,两相同轻质硬杆OO1、OO2可绕其两端垂直纸面的水平轴O、O1、O2转动,在O点悬挂一质量为M的重物,将质量为m的两相同木块紧压在竖直挡板上,此时整个系统保持静止.Ff表示木块与挡板间摩擦力的大小,FN表示木块与挡板间正压力的大小.若挡板间的距离稍许增大后,系统仍静止且O1、O2始终等高,则              (　　)　　　 A.Ff变小   B.Ff不变          C.FN变小            D.FN变大【考能提升·对点演练】1. 水平桌面上覆盖有玻璃板，玻璃板上放置一木块，下列说法正确的是(　　)A．木块受到的弹力是由于木块的弹性形变要恢复造成的，因为玻璃板没有形变B．木块受到的重力就是木块对玻璃板的压力C．木块对玻璃板的压力与玻璃板对木块的支持力从性质上来说都是弹力D．木块对玻璃板的压力大小等于玻璃板对木块的支持力大小，因此二者合力为零2.如图所示，小车内一根轻质弹簧沿竖直方向和一条与竖直方向成α角的细绳共同拴接一小球。当小车和小球相对静止，一起在水平面上运动时，下列说法正确的是(　　)A．细绳一定对小球有拉力B．轻弹簧一定对小球有弹力C．细绳不一定对小球有拉力，但是轻弹簧对小球一定有弹力D．细绳不一定对小球有拉力，轻弹簧对小球也不一定有弹力3．一轻质弹簧原长为8 cm，在4 N的拉力作用下伸长了2 cm，弹簧未超出弹性限度，则该弹簧的劲度系数为(　　)A．40 m/N  B．40 N/mC．200 m/N  D．200 N/m4．如图所示的四个图中，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处由铰链连接，且系统均处于静止状态。现用等长的轻绳来代替轻杆，若要求继续保持平衡(　　)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5．如图所示，小车受到水平向右的弹力作用，与该弹力的有关说法中正确的是(　　) A．弹簧发生拉伸形变B．弹簧发生压缩形变C．该弹力是小车形变引起的D．该弹力的施力物体是小车6.如图所示，在一个正方体的盒子中放有一个质量分布均匀的球，球的直径恰好和盒子内表面正方体的边长相等。盒子沿倾角为α的固定斜面滑动，不计一切摩擦，下列说法中正确的是(　　)A．无论盒子沿斜面上滑还是下滑，球都仅对盒子的下底面有压力B．盒子沿斜面下滑时，球对盒子的下底面和右侧面有压力C．盒子沿斜面下滑时，球对盒子的下底面和左侧面有压力D．盒子沿斜面上滑时，球对盒子的下底面和左侧面有压力7.把一个月牙状的薄板悬挂起来，静止时如图所示．则薄板的重心可能是图中的(　　) A．A点  B．B点 C.C点  D．D点8.某装置如图所示，两根轻杆OA、OB与小球及一小滑块通过铰链连接，轻杆OA的A端与固定在竖直光滑杆上的铰链相连。小球与小滑块的质量均为m，轻杆OA、OB长均为l，原长为l的轻质弹簧与滑块都套在竖直杆上，弹簧连接在A点与小滑块之间。装置静止时，弹簧长为1.6l，重力加速度为g，sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6，以下说法正确的是(　　)A．轻杆OA对小球的作用力方向与竖直方向的夹角为53°B．轻杆OB对小滑块的作用力方向沿轻杆OB向下，大小为C．轻杆OA与轻杆OB对小球的作用力大小的比值为D．弹簧的劲度系数为9．小车上固定一根弹性直杆A，杆顶固定一个小球B(如右图所示)，现让小车从光滑斜面上自由下滑，在下图的情况中杆发生了不同的形变，其中正确的是 (　　) 10.如图所示为位于水平面上的小车，固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为θ，在斜杆的下端固定有质量为m的小球，重力加速度为g。下列关于斜杆对小球的作用力F的判断中正确的是(　　)A．小车静止时，F＝mgsin θ，方向沿斜杆向上B．小车静止时，F＝mgcos θ，方向垂直于斜杆向上C．小车向右做匀速运动时，一定有F＝mg，方向竖直向上D．小车向右做匀加速运动时，一定有F＞mg，方向一定沿斜杆向上11．S1和S2表示劲度系数分别为k1和k2的两根弹簧，k1>k2；a和b表示质量分别为ma和mb的两个小物块，ma>mb，将弹簧与物块按图示方式悬挂起来，现要求两根弹簧的总长度最大，则应使(　　) A．S1在上，a在上B．S1在上，b在上C．S2在上，a在上D．S2在上，b在上12.(多选)如图所示，用滑轮将质量为m1、m2的两物体悬挂起来，忽略滑轮和绳所受的重力及一切摩擦，使得0＜θ＜180°，整个系统处于平衡状态，则m1、m2的大小关系应为(　　)A．m1必大于m2   B．m1必大于C．m1可能等于m2   D．m1可能大于m213.(多选)轻杆的一端安装有一个滑轮，握住杆的另一端支撑着悬挂重物的轻绳，如图所示。现使杆与竖直方向的夹角缓慢减小，则杆对滑轮的作用力(　　)A．大小变大B．大小不变C．方向发生变化，但始终沿杆方向D．方向始终在滑轮两侧轻绳的角平分线上，不一定沿杆14.(多选)如图所示，一个教学用的直角三角板的边长分别为a、b、c，被沿两直角边的轻绳A、B悬吊在天花板上，且斜边c恰好平行于天花板，过直角的竖直线为MN。设A、B两绳对三角板的拉力分别为Fa和Fb，已知Fa和Fb以及三角板所受的重力为在同一平面的共点力，则下列判断正确的是(　　)A．三角板的重心不在MN上B．三角板所受重力的反作用力的作用点在MN上C．两绳对三角板的拉力Fa和Fb是由于三角板发生形变而产生的D．两绳对三角板的拉力Fa和Fb之比为Fa∶Fb＝b∶a15.(多选)如图所示，A、B两个物块所受的重力分别是GA＝3 N和GB＝4 N，弹簧所受的重力不计，整个装置沿竖直方向处于静止状态，这时弹簧的弹力F＝2 N，则天花板受到的拉力和地板受到的压力可能分别是(　　)A．3 N和4 N   B．5 N和6 NC．1 N和6 N   D．5 N和2 N