高中物理人教版 (2019)必修 第一册1 重力与弹力第一课时学案设计

第三章 第一节　重力与弹力　第１课时　导学案

1.物体的运动状态和运动状态的变化

 物体的运动状态用        描述。只要物体的        变化了，不管是        还是

           改变了，都说这个物体的运动状态发生了变化。

2.重力

地面附近的一切物体都受到地球的       ，由于地球的吸引而使物体受到的力叫做       。物体受到的重力G与物体质量m的关系为      ，其中g就是           。重力的方向总是          的。我们可以认为物体各部分受到的重力作用集中于一点，这一点叫做物体的         。

3.力的        、        和        称为力的三要素。

4.力的图示

力是有大小，而且有      。力的大小可以用       来测量。在国际单位制中，力的单位是      ，简称      ，符号        。

力可以用一根       的线段来表示，线段是按一定的比例（标度）画出的，它的长短表示力的      ，它的指向表示力的       ，箭尾（或箭头）表示力的         ，线段所在的直线叫做         。这种表示力的方法，叫做         。　　

在分析力学问题时，若只需画出力的方向和作用线，这种表示力的方法叫做         。

5.物体的形变

在外界的作用下，物体的            发生了变化，就说物体发生了形变。在外力停止作用后，能够           的形变叫弹性形变。

6.弹力：                                           ，

弹力产生的条件是                                    。

弹力的方向与物体的形变方向      （相同或相反）；与使物体产生形变的力的方向           ；弹力是          发生形变产生的（施力物体或受力物体）。

7.弹力方向的特点：

1、面面接触：                                    ；

2、点面接触：                      ；

3、点点接触：                 。

4、绳子的拉力方向                  ；

5、杆产生的弹力方向         （一定或不一定）。

小练1

1.（多）关于力的作用，下列说法中正确的是（  ）

A．用拳头打击墙壁，因为拳头感到疼痛，所以墙壁对拳头有作用力

B．用拳头击打棉花包，拳头不感到疼痛，说明棉花包对拳头没有作用力

C．打篮球时，接球时球对手有作用力，手对球没有作用力

D．打篮球时，接球时球对手有作用力，手对球也有作用力

1.AD

2. （多）关于重力，下列说法正确的是（  ）

A．重力的方向一定垂直物体所在处的地面       

B．重力的方向总是竖直向下

C．重力就是地球对物体的吸引力     

D．重力就是由于地球的吸引而使物体受到的力

2.BD

3. （多）下列关于物体重心的说法正确的是（  ）

A．物体的重心一定在物体上                

B．重心位置随质量分布的变化而变化

C．物体的重心可能在物体上，也可能在物体外

D．形状规则的物体的重心一定在几何中心

3.BC

4.如图所示,小球A系在坚直拉紧的细绳下端,球恰又与斜面接触并处于静止状态,则小球A所受的力是(              )

A.重力和绳对它的拉力

B.重力、绳对它的拉力和斜面对它的弹力

C.重力和斜面对球的支持力

D.绳对它的拉力和斜面对它的支持力

4.A

应用一：力和力的图示

例1：如图所示，绳对物体竖直向上的拉力大小为150N，用力的图示法表示拉力．

同步练习１：如右图，绳对物体竖直向上的拉力大小为，用力的图示法表示拉力。

同步练习１：见右图

应用二：弹力的方向

例2：请在图中画出杆或球所受的弹力。

(a)杆靠在墙上

(b)杆放在半球形的槽中

(c)球用细线悬挂在竖直墙上

(d)点1、2、3都可能是球的重心位置，点2是球心，1、2、3点在同一竖直线上

2.解析：本题考查对弹力方向的判定，关键是熟悉各种接触中的弹力方向。

(a)杆在重力作用下对A、B两处都产生挤压作用，故A、B两处对杆都有弹力，弹力方向与接触点的平面垂直。如图甲所示。

(b)杆对C、D两处都有挤压作用，因C处为曲面，D处为支撑点，所以C处弹力垂直于其切面指向球心，D处弹力垂直于杆斜向上。如图乙所示。

(c)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子斜向上。如图丙所示。

(d)当重心不在球心处时，弹力作用也必通过球心O，如图丁所示。应注意不要错误地认为弹力作用线必定通过球的重心。

答案：见解析图

同步练习2：画出图中物体所受弹力的示意图，题图中各接触面均光滑，各物体均静止。

解析：绳的弹力沿着绳指向绳收缩的方向，图甲中物块与斜面之间是平面与平面接触，支持力垂直于接触面指向被支持的物体；图乙中球面与球面接触，支持力的方向沿两球心的连线指向小球。

答案：见解析

当堂练习

1.（多）一个物体放在水平地面上，下列关于物体和地面受力情况的叙述中，正确的是（　　）

A.地面受到向下的弹力是因为地面发生了形变

B.地面受到向下的弹力是因为物体发生了形变

C.物体受到向上的弹力是因为地面发生了形变

D.物体受到向上的弹力是因为物体发生了形变

1. BC解析 地面受到向下的压力，这个压力的施力物是物体，所以应该是因为物体的形变产生了对地面的压力，故B是正确的选项。

物体受到向上的弹力，这个弹力的施力物是地面，所以应该是地面的形变产生了对物体的弹力，故C也是正确的选项。

本题正确的选项是BC。

2.如图所示，一容器内盛有水，容器的下方有一阀门K，打开阀门让水从小孔中慢慢流出，在水流出的过程中，水和容器的共同重心将（    ）

A.一直下降 

B.一直上升

C.先升高，后降低 

D.先降低，后升高

2.D 

3.物体静止在水平面上，下列说法中正确的是（   ）

A.物体所受的重力与桌面对该物体的支持力实质上是同一个力

B.物体所受的重力与该物体对桌面的压力实质上是同一个力

C.物体所受的重力与该物体对桌面的压力是一对平衡力

D.物体所受重力与桌面对它的支持力是一对平衡力

3.D

4.(多)关于压力和支持力，说法正确的是（　　）

Ａ.压力和支持力都是弹力。

Ｂ.压力和支持力是对平衡力。

Ｃ.压力是物体对支持物的弹力，方向总是垂直于支持面指向支持物。

Ｄ.支持力是支持物对被支持物体的弹力，方向总是垂直于支持面而指向被支持的物体。

4.ACD

5．下列说法正确的是(　　)

A．木块放在桌面上受到向上的支持力，这是由于木块发生微小形变而产生的

B．用一根细竹竿拨动水中的木头，木头受到竹竿的推力，这是由于木头发生形变而产生的

C．绳对物体的拉力方向总是竖直向上

D．挂在电线下面的电灯受到向上的拉力，是由于电线发生微小形变而产生的

5.解析：选D　弹力是由施力物体发生形变产生的，所以，A、B选项均错，而D选项正确。绳对物体的拉力总是沿绳指向绳收缩的方向，但不一定沿竖直方向，所以C错。

6.一小车在水平路面上受到了8 N的水平向左的拉力和2 N的阻力，请画出小车受到这两个力的图示.

解析：根据力的图示作图，如图所示.首先作出一段表示2 N的标度，再在小车上作出向左的线段，其长度为标度的4倍，并在线段上加上刻度，在端点上加上箭头，表示力的方向.然后再在小车上作出向右的线段，其长度等于标度的长度，在端点加上箭头表示方向.

6.答案：如图3－1－1　　点评：作力的图示时，要选取恰当的标度，且在同一个图示中，标度要相同.本题中的两个力大小分别为8 N和2 N，故可取2 N作为标度的大小，那么8 N的力的图示长度为标度的4倍，可使图示简单明了.

7.画出下列物体所受重力的图示：（g取10 N/kg）

（1）自高空下落的质量是60 kg的跳伞运动员；

（2）重1 N的飞行着的子弹；

（3）体重700 N，正沿坡度为15°的山坡下滑的滑雪运动员；

（4）质量为2 t的竖直向上飞行的火箭。

7.答案：略

8.三个相同的支座上分别搁着三个质量和直径均相同的光滑圆球abc，支点PQ在同一水平面上，a的重心位于球心，b、c的重心位于球心的正上方和正下方，如图，三球皆静止，试分析三种情况下支点PQ对球的弹力方向是怎样的？

8.答案：略

9.把一条盘放在地上的长为L的匀质铁链向上刚好拉直时，它的重心位置升高了多少？如图所示，把一个边长为L的均质立方体绕bc棱翻转，使对角面AbcD处于竖直位置时，其重心位置升高了多少？

9.解析：匀质铁链重心在其中点，放在地上的重心高度为0，向上拉直时重心高度为，所以它的重心升高了.均质立方体重心在其对称中心，平放时其重心高度为，使对角面AbcD处于竖直位置时其重心高度为，所以其重心位置升高了L.

答案：  L