新高考物理一轮复习知识梳理+分层练习专题07 重力和弹力（含解析）.docVIP

2023届高三物理一轮复习多维度导学与分层专练 专题07 重力和弹力 导练目标 导练内容 目标1 重力和重心 目标2 判定弹力有无 目标3 弹力的方向 目标4 弹力的大小 【知识导学与典例导练】 一、重力和重心 1．产生：由于地球的吸引而使物体受到的力． 2．大小：G＝mg. 3．方向：总是竖直向下． 4．重心：因为物体各部分都受重力的作用，从效果上看，可以认为各部分受到的重力作用集中于一点，这一点叫做物体的重心． 特别提醒：(1)重力的方向不一定指向地心． (2)并不是只有重心处才受到重力的作用． 【例1】近日，国家重大科技基础设施——世界上容量最大超重力离心模拟与实验装置的主机室基坑，完成开挖，就在杭州未来科技城。关于重心、重力和重力加速度，下列说法正确的是（　　） A．物体的重心一定与它的几何中心重合，重心都在物体内，不可能在物体外 B．一绳子将物体悬挂起来处于静止状态时，物体的重心在绳子的延长线上 C．地球表面的自由落体加速度随纬度的增大而增大 D．物体所受重力的施力物体是地球，方向总是垂直地面向下 【答案】BC 【详解】A．质量分布均匀、形状规则的物体，它的重心才与它的几何中心重合，所以物体的重心不一定在物体的几何中心上，也不一定在物体上，A错误； B．用悬挂法找物体重心时，物体所受重力与悬绳拉力是一对平衡力，它们大小相等、方向相反，因此重心一定在悬绳的延长线上，B正确； C．地球表面的自由落体加速度随纬度的增大而增大，C正确； D．物体所受重力的方向总是竖直向下，D错误。故选BC。 判定弹力有无 1．条件法：根据弹力产生的两个条件——接触和发生弹性形变直接判断。 2．假设法：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，由平衡条件或牛顿第二定律进行判断。 【例2】下列对图中弹力的判断说法正确的是（　　） A．图甲中，小球随车厢一起向右匀速直线运动，车厢左壁对小球有弹力 B．图乙中，小球被轻绳斜拉着静止在光滑的斜面上，斜面对小球有弹力 C．图丙中，小球被a、b两轻绳悬挂着处于静止，其中a绳竖直，b绳对小球有弹力 D．图丁中，两相同球各自被长度一样的竖直轻绳拉住而静止，则两球间有弹力 【答案】B 【详解】A．假设车厢左壁对小球有弹力，则小球不能随车厢一起向右匀速直线运动，故小球受到重力和车底板对小球的支持力，车厢左壁对小球无弹力，故A错误； B．假设斜面对小球没有弹力，小球将在细线拉力和重力作用下处于竖直状态，故斜面对小球有弹力，故B正确； C．假设b绳对小球有弹力，则小球在水平方向合力不为零，小球无法处于静止，故b绳对小球无弹力，故C错误； D．假设两球间有弹力，则细线不可能处于竖直状态，故两球间无弹力，故D错误。故选B。 弹力的方向 【例3】台球沿桌面以速度v0的速度与球桌边框成 SKIPIF 1 0 角撞击击框上的O点，反弹后速度为v1，方向与球桌边框夹角仍为 SKIPIF 1 0 ，如图所示OB垂直桌边，则桌边给球的弹力方向为（　　） A．OA方向 B．OB方向 C．OC方向 D．OD方向 【答案】B 【详解】桌边给球的弹力方向应该与桌面垂直，即沿着OB方向。故选B。 弹力的大小 1.弹簧类弹力： （1）由胡克定律知弹力F＝kx，其中x为弹簧的形变量，而不是伸长或压缩后弹簧的总长度； （2）弹簧串联时，各弹簧的弹力大小相等，弹簧的形变量一般不同； 串联后弹簧的劲度系数类似电阻并联公式： SKIPIF 1 0 （3）弹簧并联时，各弹簧的形变量相等，弹力一般不同。 并联后弹簧的劲度系数类似电阻串联公式： SKIPIF 1 0 2.非弹簧类弹力：根据运动状态和其他受力情况，利用平衡条件或牛顿第二定律来综合确定． 【例4】如图所示为一种倾斜放置的装取台球的装置。每个台球的质量为m，半径为R，圆筒直径略大于台球的直径，圆筒底部有一劲度系数为k的轻质弹簧。当将筒口处台球缓慢取走后，又会冒出一个台球，刚好到达被取走台球的位置。忽略球与筒间的摩擦力，重力加速度为g。则圆筒与水平面之间的夹角 SKIPIF 1 0 应满足（　　） A． SKIPIF 1 0 B． SKIPIF 1 0 C． SKIPIF 1 0 D． SKIPIF 1 0 【答案】B 【详解】由题意可知 SKIPIF 1 0 得到 SKIPIF 1 0 则 SKIPIF 1 0 故选B； 【多维度