1、第三章相互作用全章节讲练（精品学案）1力和力的图示力的定义物体与物体之间的相互作用作用效果(1)使物体的运动状态发生变化；(2)使物体发生形变标矢性力是A.矢量(A.矢量B标量)，既有大小，又有方向。力的大小可用测力计测量三要素大小、方向、作用点表示方法(1)力的图示：能表示出力的大小、方向和作用点；(2)力的示意图：只能表示出力的方向和作用点1力可以离开施力物体或受力物体而独立存在()2产生力的作用的两个物体一定相互接触()3力的图示和力的示意图都可以表示力的大小和方向()解析：力是物体间的相互作用，任何一个力都有施力物体和受力物体，1错误；施力物体和受力物体不一定相互接触，如重力、磁铁间的
2、吸引力等，2错误；力的图示可以表示力的大小、方向和作用点，而力的示意图只能表示力的方向和作用点，不能表示力的大小，3错误。答案：1.2.3.2重力(1)定义：由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力。(2)大小：物体受到的重力G与物体质量m的关系为Gmg，其中g就是自由落体加速度。(3)方向：重力的方向总是竖直向下。(4)重心：定义：一个物体的各部分都受到重力的作用，从效果上看，我们可认为各部分所受到的重力作用集中于一点，这一点叫做物体的重心；决定重心位置的因素1地球上所有物体所受重力的施力物体都是地球()2重力的方向总是指向地心()3重心是物体的重力作用点，重心不一定在物体上()解析：重力是由
3、于地球的吸引而产生的，施力物体是地球，1正确；重力的方向是竖直向下，只有在赤道和两极重力才指向地心，其他地方并不指向地心，2错误；重心是重力的等效作用点，可以在物体上，也可以不在物体上，3正确。答案：1.2.3.3四种基本相互作用(1)万有引力作用：任何两物体间都普遍存在的一种相互吸引的作用。(2)电磁相互作用：电荷和电荷、磁体和磁体间的相互作用，其本质相同，也叫电磁力。(3)强相互作用：组成原子核的核子(质子和中子)间的相互作用，作用范围小，与引力作用和电磁作用相比，受距离变化的影响更大。(4)弱相互作用：发生在放射现象中，作用范围与强相互作用相同，但强度很弱。考点一对力的理解1力的性质物质
4、性力不能离开物体而独立存在，只要有力，就一定有施力物体和受力物体相互性力存在于施力物体和受力物体之间，力的作用是相互的，施力物体同时也是受力物体矢量性在研究力的时候，既要注意力的大小，又要注意力的方向。在计算时遵循矢量计算法则独立性几个力作用在同一物体上，每个力对物体的作用效果均不会因其他力的存在而改变2.力的作用效果(1)(2)作用效果的应用：力的作用效果是分析物体受力的基本方法。若存在作用效果，说明该力存在；若不存在作用效果，说明该力不存在。典例1下列说法正确的是()A“风吹草动”，草受到了力，但没有施力物体，说明没有施力物体的力也是存在的B运动员将足球踢出，球在空中飞行是因为球受到一个向
5、前的推力C甲用力把乙推倒，只是甲对乙有力，而乙对甲没有力D甲用力推乙，没有推动，乙的运动状态没有改变，但乙受到了甲的力的作用思路探究(1)怎样理解力的物质性和相互性？提示：力不可能离开物体而独立存在，施力物体和受力物体是相互依存的。(2)力的作用效果共有几个，是什么？提示：两个。分别是改变物体的运动状态和使物体发生形变。解析力是物体对物体的作用，任何力都有它的施力物体和受力物体，风吹草动，施力物体是空气，A错误；踢出去的球向前运动，并没有受到向前的推力，因为找不到这个力的施力物体，而没有施力物体的力是不存在的，B错误；由力的相互性可知，甲推乙的同时，乙也“推”甲，C错误；力的作用效果有两个，甲
6、推乙没有推动，但乙在甲的作用下发生了形变，故乙受到了力的作用，D正确。答案D总结提能关于力的理解的三大误区(1)误认为物体可以只受力不施力，事实上，只要一个物体受到力的作用，它必然对施力物体也施加了作用力。(2)误认为力只发生在相互接触的物体之间，事实上，力既可发生在相互接触的物体之间，也可发生在不直接接触的物体之间。(3)误认为只有有生命的人或动物才能产生力的作用，事实上任何物体都可以作为施力物体，都可以对其他物体施加力的作用。1在世界壮汉大赛上有拉汽车前进的一项比赛，如图所示是某壮汉正通过绳索拉汽车运动。则汽车所受拉力的施力物体和受力物体分别是()A壮汉、汽车B壮汉、绳索C绳索、汽车D汽车
7、、绳索解析：选C要研究的是汽车，直接对汽车产生拉力的是绳索而不是壮汉，汽车所受拉力是绳索和汽车之间的相互作用，故其施力物体是绳索，受力物体是汽车，C正确。考点二力的图示和力的示意图1画力的图示的步骤2力的图示与力的示意图的区别与联系典例2如图所示，物体A对物体B的压力是10 N，试画出这个力的图示和示意图。 思路探究解析画力的图示，要严格按照以下步骤进行：选定标度：此题选2 mm长的线段表示2 N的力；从力的作用点沿力的方向画一线段，线段长短根据选定的标度和力的大小成正比，在线段上加刻度，如图甲所示，也可以如图乙所示，从O点(用O点代替B物体)竖直向下画一段五倍于标度的线段；在线段上加箭头表示
8、力的方向。画力的示意图：从作用点或从B的中心处沿力的方向画一线段，并加上箭头，表示方向，然后标明FN10 N即可，如图丙所示。 甲乙丙答案见解析总结提能力的图示的“四定三标”(1)四定：做力的图示要定作用点、定作用线、定比例标度、定线的长度。(2)三标：做力的图示要标力的方向、力的数值、力的符号。2多选一个人用斜向下的力推小车前进，力的大小为40 N，方向与水平方向成30，则如图所示为画出的推小车的力的图示，其中正确的是()解析：选BD力的图示法是用一条有向线段来表示力：有向线段的长短表示力的大小，有向线段的方向表示力的方向，箭尾或箭头表示作用点，A图中没有反映出力的大小；C图中力的方向画反了
9、；B、D图中力的大小、方向、作用点均是正确的。考点三对重力和重心的理解1重力(1)产生：重力是由于地球的吸引而使物体受到的力，但由于地球自转的影响，重力一般不等于地球对物体的吸引力。(以后会学到)(2)方向：重力的方向始终竖直向下，也可以说成“垂直于水平面向下”。不能将重力的方向描述为“垂直向下”、“向下”或“指向地心”(只有在两极或赤道时，重力的方向才指向地心)。(3)大小：重力的大小由物体的质量和其所处地理位置共同决定，Gmg。在同一地点，重力的大小与质量成正比；在不同地点，同一物体的重力随纬度的增加而增大，随海拔高度的增加而减小；物体重力的大小与物体的运动状态无关，与物体是否受其他力无关
10、。2重心(1)重心是物体所受重力的等效作用点(等效思想)，重心不是最重的一点，也不是只有这一点才受重力的作用。(2)重心的位置与物体的质量分布和形状都有关，可以在物体上，也可以在物体外。如一个圆形平板的重心在板上，而一个铜环的重心就不在环上。(3)重心的位置与物体所在的位置、放置状态及运动状态无关，但一个物体的质量分布或形状发生变化时，其重心在物体上的位置也发生相应变化。(4)质量分布均匀、形状规则的物体的重心在其几何中心上；对形状不规则的薄物体，可用支撑法或悬挂法来确定其重心。典例3关于物体的重力和重心，下列说法正确的是()A物体所受重力是由于受到地球吸引而产生的，所以方向总是垂直于地面向下
11、B同一物体在地球上的不同位置，当用不同弹簧测力计测量时其所受重力大小是不同的，当用同一弹簧测力计测量时所受重力大小一定相同C物体的重心就是物体各部分所受重力的等效作用点D形状规则的物体(例如正方体)，其重心一定在其几何中心处思路探究(1)重力的方向可以如何表述？提示：重力的方向可以表述为“竖直向下”或“垂直于水平面向下”，但不是“垂直向下”。(2)影响重力大小和重心位置的因素各是什么？提示：重力大小取决于物体的质量和所在位置的重力加速度；重心位置取决于质量分布和物体的形状。解析重力的方向是竖直向下，与水平面垂直，但不一定与地面垂直，A错误；重力的大小取决于物体的质量和重力加速度的大小，与测量工
12、具无关，不同地点重力加速度不同，重力大小不同，无论用同一弹簧测力计，还是用不同弹簧测力计，测量结果均不同，B错误；物体的重心是重力的等效作用点，其位置不仅与几何形状有关，还与质量分布有关，C正确，D错误。答案C总结提能测量重力大小应该注意的问题物体只有处在静止或匀速运动的状态下，它对水平支持物体的压力或对竖直悬挂绳的拉力才等于自身的重力，故在用测力计来称量物体的重力时，必须使它处于静止或匀速直线运动状态。3关于重力和重心，下列说法正确的是()A当物体漂浮在水面上时重力会减小B放置在水平面上的物体对水平面的压力就是物体的重力C物体的重心位置总是在物体的几何中心上D物体的重心位置可能随物体形状的变
13、化而改变解析：选D物体的重力与物体所处状态无关，和是否受其他力作用无关，A错误；物体对水平面的压力与物体的重力的施力物体及受力物体均不同，B错误；物体的重心位置与物体的形状及质量分布有关，只有质量分布均匀、形状规则的物体，其重心才在其几何的中心，C错误，D正确。思想方法利用二力平衡寻找重心的方法原理：二力平衡时，两个力等大反向。方法一：支撑法轴对称的碗、碟等，它们的重心在中垂线上，它们的重心可用二力平衡的方法找到，用一个手指将碟子挑起静止，即可找到其重心。方法二：悬挂法薄板形物体的重心可用悬挂法确定。如图所示，先在A点把板悬挂起来，物体静止时，物体所受的重力与悬绳的拉力在同一竖直线上，所以物体
14、的重心一定在通过A点的竖直线AB上。然后在C点把物体悬挂起来，同理知，物体的重心一定在通过C点的竖直线CD上，AB和CD的交点O就是薄板的重心位置。典例如图所示，矩形均匀薄板长AC60 cm，宽CD10 cm，在B点用细线悬挂，板处于平衡，AB35 cm，则悬线和板边缘CA的夹角为_。解析矩形均匀薄板的重心在其几何中心，如图所示，矩形板对角线AD和CE的交点O即为重心，根据二力平衡知识，重力G跟悬线拉力等大、反向且共线，则悬线延长线必过O点，过O点作OFAC，垂足为F，由几何知识知，tan 1，所以45。答案45点评解答此题的关键是要知道重心一定在悬线所在直线上，即O点与B点连线一定与绳在一条
15、直线上。变式训练一个半径为R的圆球，其重心不在球心O上，将它置于水平地面上，则平衡时球与地面的接触点为A，若将它置于倾角为30的粗糙斜面上，则平衡时(静摩擦力足够大)球与斜面的接触点为B，如图所示，已知AB的圆心角度数为60，则圆球重心离球心O的距离是_。解析：如图所示，当小球在斜面上处于静止时，小球的重力作用线一定通过B点，又知小球放在水平地面上静止时，球与地面的接触点为A，则其重力的作用线与OA重合，综上所述，球的重心应位于过B点的竖直线和OA线的交点C，由几何关系知，CBO30，由此得圆球重心距球心O的距离为OCRsin 30。答案：1下列关于力的说法中正确的是()A只有相互接触的物体才
16、可能产生力的作用B力的作用效果一定是使物体运动C力是不能离开物体而单独存在的D没有物体就不会产生力的作用，但是只要有一个物体就能产生力的作用解析：选C发生力的作用时，物体间不一定相互接触，A错误；力的作用效果也可能是使物体发生形变，B错误；由力的物质性可知，C正确；力是物体对物体的作用，涉及到力就必须有受力物体和施力物体两个物体，D错误。2多选下列关于物体重力的说法中正确的是()A重力就是地球对物体的吸引力B只有静止的物体才受到重力C同一物体在地球上无论怎样运动都受到重力D重力是由于物体受到地球的吸引而产生的解析：选CD弄清重力与地球对物体吸引力的区别是解题的关键。地球对物体的吸引力产生了两个
17、效果：一个效果是使物体绕地球转动；另一个效果是充当重力，也就是说重力通常只是吸引力的一部分，重力只取决于地球对物体的作用，而与物体的运动状态无关，也与物体是否受到其他力的作用无关，C、D正确。3多选一个物体所受的重力在下列情况下会发生变化的是()A把它从赤道拿到南极B把它送到月球上去C把它放到水里D改变它的运动状态解析：选AB把物体从赤道拿到南极或者从地球送到月球，其重力加速度都会发生改变，所以物体所受重力也会发生变化，A、B符合题意；把物体放到水里或者改变它的运动状态，其质量和重力加速度都没变化，因此所受重力也没变化，C、D不符合题意。4下列说法中正确的是()A自然界所有的相互作用力都可归纳
18、为四种基本相互作用B在四种基本相互作用中，万有引力是最强的C四种基本相互作用的规律是完全独立的，不可能再统一了D万有引力和电磁力是短程力，强相互作用和弱相互作用是长程力解析：选A在当前的研究水平上，可以认为自然界所有的相互作用归纳为四种，A正确；在四种基本相互作用中，万有引力是最弱的，B错误；随着研究的深入，已经发现了几种基本相互作用之间的统一关系，如“弱电统一”，四种基本相互作用最终有可能统一为一种最基本的相互作用，C错误；万有引力和电磁力是长程力，强相互作用和弱相互作用是短程力，D错误。5如图所示，各物体的质量相等且分布均匀，各物体都处于静止状态，在图上分别画出它们所受重力的示意图。解析：
19、画重力的示意图时，要特别注意重力的方向总是竖直向下的，竖直向下是垂直水平面向下，而不是垂直支持面向下。各物体重力的示意图如图所示。一、单项选择题1下列说法正确的是()A拳击手一拳击出，没有击中对方，这时只有施力物体，没有受力物体B力离不开受力物体，但可以没有施力物体，例如：向上抛出的小球在上升过程中受到向上的力，但找不到施力物体C只有相互接触的物体间才会有力的作用D一个力必定联系着两个物体，其中任意一个物体既是受力物体，又是施力物体解析：选D拳击手一拳击出，没有击中对方，表明拳击手对对方没有施力，没有力当然谈不上施力物体和受力物体，A错误；力是相互的，受力物体受到的力必然是施力物体施加的，必须
20、有施力物体，B错误；力既可以是接触力，也可以是非接触力，例如，重力就可以存在于没有接触的物体之间，C错误；根据力的相互性知，D正确。2关于重力的大小，下列说法中正确的是()A物体的重力大小总是恒定的B同一地点，物体的重力与物体的质量成正比C物体落向地面时，它受到的重力大于它静止时所受的重力D物体的重力总等于它对竖直弹簧测力计的拉力解析：选B根据公式Gmg，不能认为物体的重力是恒定的，A错误，B正确；由公式可知，物体所受的重力与物体的质量和g值有关，与物体是否受其他力及运动状态均无关，C错误；用弹簧测力计竖直悬挂物体，只有物体静止或做匀速直线运动时，物体对弹簧测力计的拉力才等于物体的重力，D错误
21、。3关于物体的重心，下列说法正确的是()A物体的重心一定在物体上B用线竖直悬挂的物体静止时，线的方向一定通过重心C一块砖平放、侧放或立放时，其重心在砖内的位置变化D舞蹈演员在做各种优美的动作时，其重心在体内位置不变解析：选B重心是物体各部分所受重力的等效作用点，可在物体上，也可在物体外，A错误；重力作用线一定过重心，拉力与重力等大反向，故拉力作用线过重心，B正确；质量分布均匀、形状规则的物体形状不变时，其重心在其几何中心不变，C错误；物体形状发生变化时，其重心往往改变，D错误。4关于如图所示的两个力的图示，下列说法正确的是()AF1F2，因为表示两个力的线段一样长BF1F2，因为表示F1的标度
22、大CF1F2，因为F1只有两个标度，而F2有三个标度D无法比较，因为两图标度的大小未知解析：选D用力的图示表示力的大小，必须标明比例标度，没有标度，只根据线的长度无法比较力的大小，D正确。5.如图所示，一杯子的底部有一小孔，在水从小孔不断流出直到流尽的过程中，杯连同水的共同重心的位置将()A一直下降B一直上升C先升后降D先降后升解析：选D由于杯中水逐渐流出，剩余水的重心不断下降，而杯的重心不变，故开始一段时间内，两者共同的重心将下降；当水流出一定量后，剩余水的重心继续下降，杯中水即将流尽时，水的重心在最底层，但水的质量很小，杯和水的共同重心位置接近于杯子的重心位置，故杯连同水的共同重心先降后升
23、，D正确。二、多项选择题6下列说法中正确的是()A自由下落的石块的速度越来越大，说明石块所受重力越来越大B在空中匀速飞行的物体始终受重力作用C一抛出的石块运动轨迹是曲线，说明石块所受的重力方向始终在改变D将一石块竖直向上抛出，在先上升后下降的整个过程中，石块所受重力的大小与方向都不变解析：选BD空中运动物体受重力作用而改变运动状态，但重力的大小与物体运动状态无关，A、C错误，B、D正确。7如果地面上一切物体受到的重力都消失了，可能出现的现象是()A江河的水不流动B羽毛和石块都悬浮在空中C天上不下雨D一切物体的质量都变为零解析：选ABC水向低处流是自然现象，但这体现了重力的作用，同样，羽毛、石块
24、、雨滴在重力的作用下会从空中下落，假若重力消失，原来静止的物体就一直保持静止，A、B、C正确；质量是物体的固有属性，其所含物质的多少是确定的，不会因为地球对其引力的变化而变化，也不会因运动状态的改变而改变，D错误。8设想由于某种原因，地球对物体的引力减小了一半，那么对漂浮在水面上的船来说，下列说法中正确的是()A船受到的重力减小一半B船受到的重力不变C船的吃水深度减小一半D船的吃水深度不变解析：选AD物体的质量不变，引力减小一半，说明重力加速度减小为原来的一半，故船受到的重力和浮力都减小一半，船的吃水深度不变，A、D正确，B、C错误。三、非选择题9我国的嫦娥工程探月计划分“绕、落、回”三步，然
25、后实施载人登月。假若质量为60 kg的宇航员登上了月球，已知月球表面重力加速度g1.6 N/kg，而地球表面重力加速度g9.8 N/kg，则该宇航员在月球上的质量为多少？所受重力多大？在地球上所受重力多大？解析：由于物体的质量与所处的位置无关，所以宇航员在月球上的质量为m60 kg由重力的计算公式Gmg得，在月球上Gmg60 kg1.6 N/kg96 N在地球上Gmg60 kg9.8 N/kg588 N答案：60 kg96 N588 N10如图所示，n块厚度为d的相同砖块靠在一起平放在地面上。今将它们一块一块向上叠起来，这堆砖的重心升高了多少？解析：砖平放在地面上时，其重心距地面的高度为，叠起
26、后，其重心距地面的高度为，所以重心升高了d。答案：d1弹性形变和弹力(1)形变：物体在力的作用下形状或体积发生改变，这种变化叫做形变。形变是力的作用效果之一。(2)弹性形变：有些物体在形变后撤去作用力时能够恢复原状，这种形变叫做弹性形变。有些物体在发生形变后不能恢复原状，如普通的泥巴的形变就不是弹性形变。中学阶段只研究弹性形变。(3)弹性限度：如果物体的形变过大，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，这个限度叫做弹性限度。(4)显示微小形变的方法：光学方法、力学放大法等。(5)弹力(6)常见弹力：平时所说的拉力、压力和支持力都是弹力。(7)常见弹力的方向压力和支持力的方向垂直
27、于物体的接触面；绳的拉力沿着绳而指向绳收缩的方向。1书本放在桌子上，书本和桌子都发生了形变()2用泥坯捏泥人时，泥坯发生了弹性形变()3相互接触的物体间一定存在弹力()4弹力的方向总是与形变的方向相同()解析：书本和桌子间存在弹力，说明两者都发生了形变，1正确；捏泥人要求材料不能恢复原状，故发生的不是弹性形变，2错误；弹力的产生条件是接触且发生弹性形变，只接触不一定产生弹力，3错误；弹力是由于物体要恢复原状而对与其接触的物体产生的力，因此弹力的方向与恢复形变的方向相同，与形变的方向相反，4错误。答案：1.2.3.4.2胡克定律(1)内容：弹簧发生弹性形变时，弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长
28、度x成正比。(2)公式：Fkx，其中k为弹簧的劲度系数，单位：牛顿每米，符号N/m。1在弹性限度内，同一根弹簧被拉的越长弹力越大，弹力大小与弹簧长度成正比()2在弹性限度内，两根弹簧被拉长相同的长度，弹力的大小一定相等()3在弹性限度内，同一根弹簧被拉伸长度x和被压缩长度x，弹力的大小相等()解析：在弹性限度内，弹力的大小与弹簧的形变量成正比，与弹簧长度并不成正比，1错误；弹力的大小取决于弹簧的劲度系数和形变量，2错误，3正确。答案：1.2.3.考点一弹力有无的判断1弹力产生的过程2弹力有无的判断方法名称方法举例直接法根据弹力产生的条件判断：物体间相互接触；发生弹性改变。两个条件必须同时满足才
29、有弹力产生适用于形变比较明显的情况假设法要判断物体在某一接触位置是否受弹力作用，可假设在该处将与物体接触的另一物体去掉，看物体是否保持原来的状态。若能保持原来的状态，则说明在该位置物体间无弹力作用；否则，有弹力作用挡板AB被拿走后，球会下降，而将挡板AC拿走后，球仍会静止，故球只受AB对它的支持力这一个弹力运动状态判断法看除要研究的弹力外，物体所受的其他作用力与物体的运动状态是否满足相应的规律(目前主要应用二力平衡的规律)。若满足，则无弹力存在；若不满足，则有弹力存在小球与弹簧相连静止于光滑的水平面上，小球所受重力、支持力二力平衡，小球不受弹簧的弹力作用作用效果法如果相互接触的物体间存在弹力，
30、则必有相应的作用效果，或平衡其他作用力，或改变受力物体的运动状态，可利用作用效果确定弹力的有无小球与光滑平面1、2的接触面光滑，且小球没有发生水平运动，表明平面1对小球无弹力典例1如图所示，将一个钢球分别放在量杯、口大底小的普通茶杯和三角烧杯中，钢球与各容器的底部和侧壁相接触，处于静止状态。若钢球和各容器都是光滑的，各容器的底部均处于水平面内，则以下说法中正确的是()A各容器的侧壁对钢球均无弹力作用B各容器的侧壁对钢球均有弹力作用C量杯的侧壁对钢球无弹力作用，其余两种容器的侧壁对钢球均有弹力作用D口大底小的普通茶杯的侧壁对钢球有弹力作用，其余两种容器的侧壁对钢球均无弹力作用思路探究(1)弹力产
31、生的条件是什么？提示：物体间相互接触；发生弹性形变。(2)当形变不明显时如何判断弹力的有无？提示：可以采用假设法、运动状态判断法或作用效果法判断。解析小球与容器的侧壁接触，是否有弹力作用就看接触处是否发生弹性形变，但微小形变难以觉察，只能借助假设法判断。假设容器侧壁对钢球有弹力作用，作出各容器中钢球的受力示意图如图所示，可见三种情况均与钢球静止的题设条件相互矛盾，所以原假设不成立，故各容器的侧壁对钢球均无弹力作用，A正确。答案A总结提能判断弹力有无的误区(1)误认为只要接触就一定有弹力的作用，而忽略弹力产生的另一个条件发生弹性形变。(2)误认为形变不明显就无法判断弹力的有无，而忽略了用假设法、
32、运动状态判断法、作用效果法等判断方法。1如图所示，用细绳悬挂的小球与光滑斜面相接触，并保持静止，图甲中细绳倾斜，图乙中细绳呈竖直方向，判断图甲、乙中小球是否受到斜面的弹力作用。解析：解法一：解除约束法：假设两图中的斜面不存在，则图甲中小球无法在原位置保持静止，图乙中小球仍能保持静止，故图甲中小球受到斜面的弹力作用，图乙中小球不受斜面的弹力作用。解法二：假设法：假设两图中斜面均对小球有弹力作用，则图甲中小球将仍能保持静止，图乙中小球则不能保持静止，所以图乙中小球不受斜面弹力作用，图甲中小球受到斜面弹力的作用。答案：图甲中小球受斜面弹力的作用，图乙中小球不受斜面弹力作用考点二弹力方向的确定1弹力方
33、向的特点发生弹性形变的物体，由于要恢复原状产生弹力，所以弹力的方向由施力物体的形变的方向决定，弹力的方向总是与施力物体形变的方向相反。2几种常见弹力的方向(1)几种不同的接触方式的弹力方向面与面点与面点与点弹力方向垂直于公共接触面指向受力物体过点垂直于面指向受力物体垂直于公切面指向受力物体示意图(2)轻绳、轻杆和轻弹簧的弹力方向轻绳轻杆轻弹簧弹力方向沿绳子指向绳子收缩的方向可沿杆的方向可不沿杆的方向沿弹簧形变的反方向示意图特点只能产生拉力，弹力可突变既可产生拉力，又可产生支持力，弹力可突变既可产生拉力，又可产生支持力，弹力不能突变典例2请在图中画出杆和球所受的弹力。(1)图甲中杆放在半球形的槽
34、中；(2)图乙中球用细线悬挂在竖直墙中。思路探究解析(1)图甲中，杆对半球形槽的A、B两处都有挤压作用，故杆在A、B两处受到弹力的作用。因A处为曲面，B处为支撑点，所以A处弹力垂直于切面指向球心，B处弹力垂直于杆斜向上，如图甲所示。(2)图乙中，球挤压墙壁且拉紧绳子，所以墙对球的弹力与墙面垂直，绳子对球的弹力沿绳斜向上，如图乙所示。答案(1)见解析图甲(2)见解析图乙总结提能判断弹力方向的步骤(1)确定物体之间弹力作用的类型。(2)确定产生弹力物体。(3)找出使物体发生形变的外力方向。(4)确定物体形变的方向。(5)确定物体产生的弹力方向。2如图所示，球A在斜面上，被竖直挡板挡住而处于静止状态
35、，关于球A所受的弹力，以下说法正确的是()A球A仅受一个弹力作用，弹力的方向垂直斜面向上B球A受两个弹力作用，一个水平向左，一个垂直斜面向下C球A受两个弹力作用，一个水平向右，一个垂直斜面向上D球A受三个弹力作用，一个水平向右，一个垂直斜面向上，一个竖直向下解析：选C球A所受重力竖直向下，与竖直挡板和斜面都有挤压，斜面给它一个支持力，垂直斜面向上，挡板给它一个压力，水平向右，C正确。考点三探究弹力与弹簧伸长的关系1实验目的(1)探究弹簧弹力与弹簧伸长的关系。(2)学会用列表法、图象法、函数法处理实验数据。2实验原理弹簧上的弹力与使它发生形变的外力在数值上是相等的，用悬挂法测量弹簧的弹力时，当弹
36、簧下端悬挂的钩码静止时，弹力大小与挂在弹簧下面的钩码的重力相等；弹簧的原长与挂上钩码后弹簧的长度可以用刻度尺测出，其伸长量可以用弹簧的长度减去原长来求得，这样就可以定量研究弹力与弹簧伸长之间的关系了。3实验器材铁架台、弹簧、毫米刻度尺、钩码若干、坐标纸。4实验步骤(1)将弹簧的一端挂在铁架台上，让其自然下垂，用刻度尺测出弹簧自然伸长状态时的长度l0，即原长。(2)如图所示，将已知质量的钩码挂在弹簧的下端，在平衡时测出弹簧的总长并计算钩码的重力，填写在记录表格里。12345F/NL/cmx/cm(3)改变所挂钩码的质量，重复上步的实验过程多次。5数据处理(1)用公式xLL0计算出弹簧各次的伸长量
37、，填入上表。(2)以弹力F(大小等于所挂钩码的重力)为纵坐标，以弹簧的伸长量x为横坐标，用描点法作图。连接各点，得出弹力F随弹簧伸长量x变化的图线。(3)以弹簧伸长量为自变量，写出曲线所代表的函数。首先尝试一次函数，如果不行则考虑二次函数。(4)得出弹力和弹簧伸长量之间的函数关系，研究并解释函数表达式中常数的物理意义。6注意事项(1)所挂钩码不要过重，以免弹簧被过分拉伸，超出它的弹性限度。(2)每次所挂钩码的质量差尽量大一些，从而使在坐标上描的点尽可能稀一些，这样作出的图线精确。(3)测弹簧长度时，一定要在弹簧竖直悬挂且处于平衡状态时测量，刻度尺要保持竖直并靠近弹簧，以免增大误差。(4)描点画
38、线时，所描的点不一定都落在一条直线上，但应注意一定要使各点均匀分布在直线的两侧。(5)记录数据时要注意弹力及弹簧伸长量的对应关系及单位。7误差分析(1)由于弹簧原长及伸长量的测量都不便于操作，故存在较大的测量误差。(2)由于弹簧自身的重力的影响造成误差。(3)当未放重物时，弹簧在自身重力的作用下，已经有一个伸长量，这样在作图线时，图线与x轴有一截距。典例3某同学在做“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，所用实验装置如图甲所示，所用的钩码每只质量都是30 g。他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将5个钩码逐个挂在弹簧的下端，每次都测出相应的弹簧总长度，并将数据填在下表中。实验中弹簧始终未超过弹性
39、限度，取g10 m/s2。试根据这些实验数据在如图乙所示的坐标系中作出弹簧所受弹力大小与弹簧总长度之间的函数关系的图线。则：钩码质量(g)0306090120150弹簧总长度(cm)6.007.008.009.0010.0011.00(1)写出该图线的数学表达式F_ N。(2)图线与横轴的交点的物理意义是_。(3)该弹簧的劲度系数k_ N/m。(4)图线延长后与纵轴的交点的物理意义是_。思路探究(1)了解图线斜率的意义(或切线斜率的意义)。(2)了解图线与纵轴、横轴交点的物理意义。图象法是处理实验数据的一种常用方法。解析描点作图，图象如图所示。(1)由图象可以得出图线的数学表达式为F(30L1
40、.8)N。(2)图线与横轴的交点表示弹簧所受弹力F0时弹簧的长度，即弹簧的原长。(3)图线的斜率即为弹簧的劲度系数k30 N/m。(4)图线延长后与纵轴的交点表示弹簧长度为5 cm时的弹力，此时弹簧被压缩了1 cm，即表示弹簧被压缩1 cm时的弹力。答案(1)(30L1.8)(2)弹簧原长(3)30(4)弹簧被压缩1 cm时的弹力3多选在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，以下说法正确的是()A弹簧被拉伸时，不能超出它的弹性限度B用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力，应保证弹簧位于竖直位置且处于平衡状态C用直尺测得弹簧的长度即为弹簧的伸长量D用几个不同的弹簧，分别测出几组拉力与伸长量，得出拉力与弹
41、簧的伸长量之比相等解析：选AB本实验中应以所研究的一根弹簧为实验对象，在弹性限度内通过增减钩码的数目，以改变对弹簧的拉力，来探究弹力与弹簧伸长的关系，A、B正确，C、D错误。审题破题胡克定律在弹力计算中的应用1对于有明显形变的物体，如弹簧弹力的大小可以由胡克定律Fkx计算，应用胡克定律时应注意下列问题：(1)弹簧发生形变时必须在弹性限度内。(2)x是弹簧的形变量，不是弹簧的原长，也不是弹簧形变后的实际长度。(3)如图所示，Fx图象为一条经过原点的倾斜直线，图象斜率表示弹簧的劲度系数，对于同一根弹簧来说，劲度系数是不变的。(4)由于F1kx1，F2kx2，故FF2F1kx2kx1kx，因此，弹簧
42、上弹力的变化量F与形变量的变化量x也成正比关系。2一般弹力的计算对于除弹簧外的其他弹性体的弹力大小的计算，一般要借助物体的运动状态所遵循的物理规律求解，比如悬挂在竖直细线上的物体处于静止状态时，物体受绳向上的拉力和竖直向下的重力作用，根据二力平衡，可知绳的拉力大小等于物体的重力大小。典例如图所示，两根相同的轻弹簧S1、S2，劲度系数都为k4102 N/m，悬挂重物的质量分别为m12 kg、m24 kg，取g10 m/s2，则静止时S1、S2的伸长量分别为()A5 cm,10 cm B10 cm,5 cm C15 cm,10 cm D10 cm,15 cm 解析答案C点评弹簧弹力计算中应注意的问
43、题(1)胡克定律只能计算弹力的大小，而弹力的方向要借助弹簧的拉伸还是压缩来确定，其方向总是与弹簧恢复原状的方向相同。(2)弹簧弹力的大小(在弹性限度内)任何时候都可以用胡克定律求解，但只有在物体处于静止或匀速直线运动状态时，才能用二力平衡求解与物体相连的弹簧弹力。变式训练多选如图所示，A、B两个物块的重力分别是GA3 N、GB4 N，弹簧的重力不计，整个装置沿竖直方向处于静止状态，这时弹簧的弹力F2 N，则天花板受到的拉力和地板受到的压力有可能是()A5 N和2 N B5 N和5 N C1 N和2 N D1 N和6 N解析：选AD1关于弹力产生的条件，下列说法正确的是()A只要两个物体接触就一定产生弹力B只要两个物体相互吸引就一定有弹力C只要物体处于运动状态，就一定有弹力D只要物体间相互接触且发生弹性形变就一定有弹力解析：选D弹力一定发生在直接接触且发生弹性形变的物体之间，D正确。2多选关于弹力的方向，下列说法中正确的是()A放在水平桌面上的物体所受弹力的方向是竖直向上B放在斜面上的物体所受斜面的弹力的方向是竖直向上C将物体用绳吊在天花板上，绳所受物体的弹力方向是竖直向上D物体间相互挤压时，弹力的方向垂直接触面指向受力物体解析：选AD放在水平桌面上的物体所受弹力为
