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2022-2023學年人教版（2019）必修第一冊
3.1重力與彈力 導學案（含答案）
基礎知識導學
一、重力
1．定義：由于地球的吸引而使物體受到的力．
2．大小：G＝mg，其中g就是自由落體加速度，一般計算中g＝9.8m/s2或g＝10m/s2．
3．方向：豎直向下．
4．重心：重心可以看作是物體所受重力的作用點．
（1）定義：一個物體的各部分都受到重力的作用，從效果上看，可以認為各部分受到的重力作用集中于一點，這一點叫做物體的重心．
（2）決定物體重心位置的因素．
①物體的形狀．
質量均勻分布的物體，重心的位置只跟物體的形狀有關．
②物體質量的分布．
質量分布不均勻的物體，重心的位置除了跟物體的形狀有關外，還跟物體內質量的分布有關．
（3）不規(guī)則薄板重心的確定
應用二力平衡的知識通過實驗來確定形狀不規(guī)則物體的重心位置．
5．力的表示方法
（1）力的圖示
力可以用有向線段表示． 有向線段的長短表示力的大小，箭頭表示力的方向，箭尾（或箭頭）表示力的作用點． 這種表示力的方法，叫作力的圖示．
（2）力的示意圖
在不需要準確標度力的大小時，通常只需畫出力的作用點和方向，這種表示力的方法，叫作力的示意圖．
二、彈力
1．接觸力：物體與物體接觸時發(fā)生的相互作用稱為接觸力．
接觸力按其性質可以分為彈力和摩擦力
2．形變：物體在力的作用下形狀或體積會發(fā)生改變，這種變化叫作形變．
3．彈力：發(fā)生形變的物體，要恢復原狀，對與它接觸的物體會產生力的作用，這種力叫作彈力．
4．彈力的方向
壓力
支持力 垂直于物體的接觸面，指向被壓縮或被支持的物體
繩的拉力 沿著繩子指向繩子收縮的方向
三、胡克定律
1．彈性形變：物體在發(fā)生形變的后，如果撤去作用力能夠恢復原狀，這種形變叫作彈性形變．
2．彈性限度：如果形變過大，超過一定的限度，撤去作用力后物體不能完全恢復原來的形狀，這個限度叫作彈性限度．
3．胡克定律：
（1）實驗表明，彈簧發(fā)生彈性形變時，彈力的大小跟彈簧伸長（或縮短）的長度x成正比，即F＝kx．
（2）k為彈簧的勁度系數(shù)，單位是牛頓每米，符號用N/m表示．
（3）比較而言，k越大，彈簧越“硬”；k越小，彈簧越“軟”．
重難問題探究
探究點1：演示：通過平面鏡觀察桌面的微小形變
如圖，在一張大桌子上放兩個平面鏡M和N，讓一束光依次被這兩面鏡子反射，最后射到墻上，形成一個光點．按壓兩鏡之間的桌面，觀察墻上光點位置的變化．這個現(xiàn)象說明了什么？
探究點2：如圖所示，為什么樹上的蘋果總要落向地面？
探究點3：如圖所示，為什么使用重垂線可以檢測墻壁是否豎直？
基礎小題試練
1.下面關于重力的說法不正確的是( )
A.物體對懸繩的拉力或對支持面的壓力的大小可以不等于重力
B.質量一定的物體，其重心位置不僅與形狀有關，還與質量分布情況有關
C.赤道上各處的重力加速度都相同
D.某地的重力加速度是，則此地做自由落體運動的物體速度每秒增加
2.在給癟了的籃球充氣的過程中，關于籃球的重心和重力，下列說法正確的是( )
A.籃球的重心位置不變，重力幾乎不變 B.籃球的重心位置在變，重力幾乎不變
C.籃球的重心位置和重力都在變化 D.籃球的重心位置不變，重力改變
3.體育課上一學生在水平籃球場上拍籃球，如圖所示，在籃球與地面作用時，地面給籃球的彈力的方向為( )
A.豎直向上 B.斜右上 C.斜左上 D.豎直向下
4.如圖所示，一個質量分布均勻的球放在互成120°的兩塊光滑平面上保持靜止狀態(tài)，OA是水平面，OB是傾斜面，關于球的受力，下列說法正確的是( )
A.球受重力、水平面和斜面的彈力
B.球受重力和水平面的彈力
C.球所受的彈力是由于球的形變而產生的
D.水平面所受的壓力是由于水平面的形變而產生的
5.關于胡克定律，下列說法錯誤的是( )
A.由可知，在彈性限度內彈力F的大小與彈簧形變量x成正比
B.由可知，勁度系數(shù)k與彈力F成正比，與彈簧的形變量x成反比
C.彈簧的勁度系數(shù)k是由彈簧本身的性質決定的，與彈力F的大小和彈簧形變量x的大小無關
D.彈簧的勁度系數(shù)在數(shù)值上等于彈簧伸長（或縮短）單位長度時彈力的大小
答案以及解析
1.答案：C
解析：重力加速度的大小與緯度以及海拔都有關，在赤道上，不同的海拔的重力加速度不一定相等，故C錯誤。
2.答案：B
解析：在給癟了的籃球充氣的過程中，籃球的形狀在變化，重心與物體的形狀和質量分布有關，則籃球的重心位置在變化，由于空氣較輕，則充氣后籃球重力幾乎不變。
3.答案：A
解析：支持力是彈力，方向總是垂直于接觸面，并指向被支持物.所以地面給籃球的彈力的方向為豎直向上，A正確.
4.答案：B
解析：AB.假設斜面OB對球存在彈力，對球進行受力分析可知，重力和水平面對球的彈力都在豎直方向上，而斜面OB對球的彈力垂直斜面向上，球不可能平衡，因此斜面對球不存在彈力，A錯誤，B正確；
C.球所受的彈力是由于水平地面OA發(fā)生形變而產生的，C錯誤；
D.水平面所受的壓力是由于球的形變而產生的，D錯誤。
故選B。
5.答案：B
解析：根據(jù)胡克定律知，在彈性限度內，彈力F的大小與彈簧形變量x成正比，選項A正確；彈簧的勁度系數(shù)k與彈簧的材料、粗細、橫截面積等自身因素有關，即由彈簧本身的性質決定，與彈力F的大小和彈簧形變量x的大小無關，選項B錯誤，選項C正確；由胡克定律可得，由此可知彈簧的勁度系數(shù)在數(shù)值上等于彈簧伸長（或縮短）單位長度時彈力的大小，選項D正確。

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