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1、考 纲 要 求考 情 分 析形变、弹性、胡克定律1.命题规律高考对该部分内容着重考查的知识点有弹力和摩擦力的概念及其在各种状态下的表现形式、力的合成与分解等，对受力分析的考查涵盖了高中物理的所有热点问题。题型通常为选择题。2.考查热点以生活中的实际问题为背景考查静力学知识的概率较大，在一轮复习中应注重物理建模的能力培养。滑动摩擦力、动摩擦因数、静摩擦力矢量和标量力的合成和分解共点力的平衡实验二：探究弹力和弹簧伸长的关系实验三：验证力的平行四边形定则第6课时重力弹力(双基落实课)点点通(一)重力、弹力的分析与判断1重力(1)定义：由于地球的吸引而使物体受到的力。(2)大小：Gmg，不一定等于地球
2、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)定义：发生弹性形变的物体，由于要恢复原状，对与它接触的物体会产生力的作用，这种力叫做弹力。(2)条件：两物体相互接触；发生弹性形变。(3)方向：弹力的方向总是与施力物体形变的方向相反。3弹力有无的判断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假设法对形变不明显的情况，可假设两个物体间没有弹力，若运动状态不变，则此处不存在弹力；若运动状态改变，则此处一定存在弹力状态法根据物体的运动状态，利用共点力的平衡条件或牛
3、顿第二定律判断是否存在弹力4弹力方向的判断(1)根据物体所受弹力方向与施力物体形变的方向相反判断。(2)根据共点力的平衡条件或牛顿第二定律判断。小题练通1.(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解析：选BC球处于静止状态，由平衡条件知，当F较小时，球的受力情况如图甲所示，当F较大时，球的受力情况如图乙所示，故B、C正确。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角的细
4、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解析：选D若小球与小车一起做匀速运动，则细绳对小球无拉力；若小球与小车有向右的加速度agtan ，则轻弹簧对小球无弹力，D正确。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()解析：选C小车在光滑斜面上自由下滑，则加速度agsin (为斜面的倾角)，由牛顿第二定
5、律可知小球所受重力和杆的弹力的合力沿斜面向下，且小球的加速度等于gsin ，则杆的弹力方向垂直于斜面向上，杆不会发生弯曲，C正确。融会贯通(1)弹力产生在直接接触的物体之间，但直接接触的物体之间不一定存在弹力。(2)绳只能产生拉力，不能产生支持力，且绳的弹力方向一定沿着绳收缩的方向。(3)杆既可以产生拉力，也可以产生支持力，弹力的方向可以沿着杆，也可以不沿着杆。点点通(二)胡克定律、弹力的计算1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)的长度x成正比。(2)表达式：Fkx。k是弹簧的劲度系数，单位为N/m；k的大小由弹簧自身性质决定。x是弹簧长度的变化量，不是弹簧
6、形变以后的长度。2弹力大小的计算方法(1)胡克定律。(2)力的平衡条件。(3)牛顿第二定律。(4)动能定理。小题练通1.(多选)(2019遵化一中月考)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 N解析：选BC弹力与弹簧长度的关系图像中，图像的斜率大小表示劲度系数，图像的横轴截距表示弹簧的原长，由题图可知，k N/m100 N/m，选项A错误，B正确；弹簧原长为6 cm，选项C正确；弹簧伸长2 cm，即L8 cm时，弹力大小为2 N，选项
7、D错误。2.如图所示，某钢制工件上开有一个楔形凹槽，凹槽的截面是一个直角三角形ABC，CAB30，ABC90，ACB60。在凹槽中放有一个光滑的金属球，当金属球静止时，金属球对凹槽的AB面的压力为F1，对BC面的压力为F2，则的值为()A. B.C. D.解析：选B如图所示，金属球受到的重力产生两个作用效果，挤压AB面和BC面，对AB面的压力F1等于分力F1，对BC面的压力F2等于分力F2，故tan 30，选项B正确。3(2017全国卷)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
8、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)()A86 cm B92 cmC98 cm D104 cm解析：选B将钩码挂在弹性绳的中点时，由数学知识可知钩码两侧的弹性绳(劲度系数设为k)与竖直方向夹角均满足sin ，对钩码(设其重力为G)静止时受力分析，得G2kcos ；弹性绳的两端移至天花板上的同一点时，对钩码受力分析，得G2k，联立解得L92 cm，故A、C、D项错误，B项正确。融会贯通弹簧的拉伸形变量与压缩形变量相等时，弹簧的弹力大小相等，具有的弹性势能也相等。因此涉及到弹簧的问题时，需要注意分析是否存在多解。点点通(三)轻绳、轻杆、轻弹
9、簧模型轻绳模型“活结”：跨过光滑滑轮(或杆、钉子)的轻绳，其两端张力大小相等“死结”：如果几段轻绳系在一个结点上，那么这几段轻绳的张力大小不一定相等轻杆模型“活杆”：即一端由铰链相连的轻质活动杆，它的弹力方向一定沿杆的方向“死杆”：即轻质固定杆，它的弹力方向不一定沿杆的方向，需要结合平衡条件或牛顿第二定律求得轻弹簧模型轻弹簧既可伸长提供拉力，也可压缩提供推力，形变量确定后各处弹力大小相等轻弹簧的弹力不能发生突变，而轻绳、轻杆的弹力可以发生突变小题练通1.(2019昆明检测)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
10、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()AL B.C. D.解析：选CA、B静止后，轻绳形状如图所示，轻绳张力大小为mBg，对A，mBgcos mAg，则cos ，由几何关系知，轻绳OQ和PQ总长为，B上升的高度为L，选项C正确。2.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
11、时的位置下降了x，则x为()A. B.C. D.解析：选A由题意知，物体所受重力增加mg且受力平衡时，上面弹簧对物体的拉力增大k2x，下面弹簧对物体的支持力增大k1x，k1xk2xmg，x，A对。3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，ACB30； 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。解析：分别对C端、G端受力
12、分析如图(1)、图(2)所示：(1)图(1)中细绳AD跨过定滑轮拉住质量为M1的物体，物体处于平衡状态，细绳AC段的张力FTACM1g图(2)中由FTEGsin 30M2g，得FTEG2M2g所以。(2)图(1)中，由几何关系知，三个力之间的夹角都为120根据平衡条件有FNCFTACM1g，方向与水平方向成30角指向右上方。(3)图(2)中，根据平衡条件有FTEGsin 30M2g，FTEGcos 30FNG所以FNGM2g，方向水平向右。答案：(1)(2)M1g，与水平方向成30角指向右上方(3)M2g，方向水平向右融会贯通(1)细绳中的“活结”两侧实际是同一根细绳，“死结”两侧是两根不同的
13、细绳。(2)轻杆模型中，杆顶端所受的各力中，除杆的弹力外，如果其他力的合力沿着杆的方向，则杆的弹力必然沿着杆；如果其他力的合力不沿着杆，则杆的弹力也不会沿着杆。1学习完圆周运动和万有引力内容后再看“重力是由于地球的吸引而使物体受到的力”这句话，从中体会物理语言的严谨与美妙。2胡克定律对轻弹簧、橡皮筋均适用，前提是形变量在弹性限度内。3一根绳上的张力各处大小都相等，但要理解好什么样的绳叫“一根绳”。4物体对支持面的压力的大小不一定等于物体重力的大小。课堂综合训练1.两个劲度系数分别为k1和k2的轻质弹簧a、b串接在一起，a弹簧的一端固定在墙上，如图所示。开始时弹簧均处于原长状态，现用水平力作用在
14、b弹簧的P端向右拉动弹簧，已知a弹簧的伸长量为L，则()Ab弹簧的伸长量也为LBb弹簧的伸长量为CP端向右移动的距离为2LDP端向右移动的距离为L解析：选B根据a、b弹簧中弹力相等可得，b弹簧的伸长量为，P端向右移动的距离为LL，选项B正确。2.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解析：选A取球和盒子为一整体，不计一切摩擦时，其加速度agsin ，方向沿斜面向下，因此球随盒子沿斜面上滑或下滑时，加速度gsin 均由其所受重力沿斜面向下的分力产生，故球对盒子的左、右侧面均无压力，但在垂直于斜面方向，因球受支持力作用，故球对盒子的下底面一定有压力，故只有A项正确。3.如图所示，一小车的表面由一光滑水平面和光滑斜面连接而成，其上放一球，球与水平面的接触点为a，与斜面的接触点为b。当小车和球一起在水平桌面上做直线运动时，下列结论正确的是()A球在a、b处一定都受到支持力B球在a处一定受到支持力，在b处一定不受支持力C球在a处一定受到支持力，在b处不一定受到支持力
