高考物理重力與彈力知識(shí)點(diǎn)講解在高中物理的學(xué)習(xí)中，力學(xué)是整個(gè)物理學(xué)的基石，而重力與彈力則是力學(xué)入門階段必須掌握的核心概念。它們不僅是理解后續(xù)復(fù)雜運(yùn)動(dòng)和相互作用的基礎(chǔ)，也是高考物理試卷中頻繁出現(xiàn)的考點(diǎn)。下面，我們將系統(tǒng)梳理這兩部分知識(shí)，力求準(zhǔn)確理解其內(nèi)涵與外延，并掌握其在解題中的應(yīng)用。一、重力：萬物皆有的基本相互作用1.重力的概念與產(chǎn)生重力是由于地球的吸引而使物體受到的力。需要明確的是，重力并非地球?qū)ξ矬w的萬有引力本身，而是萬有引力的一個(gè)分力。地球自轉(zhuǎn)時(shí)，物體隨地球一起做圓周運(yùn)動(dòng)需要向心力，這個(gè)向心力就由萬有引力的一個(gè)分力提供，而萬有引力的另一個(gè)分力才是我們通常所說的重力。不過，在大多數(shù)情況下，尤其是在地表附近，由于地球自轉(zhuǎn)角速度較小，這個(gè)向心力與重力相比可以忽略不計(jì)，因此在中學(xué)階段，我們常常近似認(rèn)為重力的大小等于地球?qū)ξ矬w的萬有引力。2.重力的大小重力的大小通常用公式\(G=mg\)來計(jì)算。其中，\(m\)是物體的質(zhì)量，單位為千克（kg）；\(g\)是重力加速度，其大小與物體所處的位置有關(guān)。在地球表面，\(g\)的平均值約為\(9.8\,\text{m/s}^2\)，在粗略計(jì)算中有時(shí)也取\(10\,\text{m/s}^2\)。理解\(g\)的物理意義至關(guān)重要：它表示單位質(zhì)量的物體所受到的重力大小，其方向與重力方向相同。\(g\)值會(huì)隨著緯度的升高而略有增大（因?yàn)榈厍蚴莻€(gè)橢球體，兩極半徑小于赤道半徑，且自轉(zhuǎn)影響不同），隨著海拔的升高而減小。3.重力的方向重力的方向是豎直向下。這里的“豎直向下”是指與當(dāng)?shù)氐乃矫娲怪保赶虻厍蛑行母浇?。需要注意的是，“豎直向下”不同于“垂直向下”，“垂直向下”是相對(duì)于接觸面而言的，而“豎直向下”具有絕對(duì)性，是由地球的引力方向決定的。4.重力的作用點(diǎn)：重心物體的各部分都受到重力的作用，從效果上看，我們可以認(rèn)為各部分受到的重力集中作用于一點(diǎn)，這個(gè)點(diǎn)就是物體的重心。*質(zhì)量分布均勻、形狀規(guī)則的物體，其重心在幾何中心上。例如，均勻球體的重心在球心，均勻直棒的重心在棒的中點(diǎn)。*質(zhì)量分布不均勻或形狀不規(guī)則的物體，其重心位置可以通過懸掛法或支撐法來確定。重心的位置可能在物體內(nèi)部，也可能在物體外部，例如一個(gè)質(zhì)量分布均勻的圓環(huán)，其重心就在圓環(huán)的圓心處，而圓心并不在圓環(huán)本身的材料上。重心的位置會(huì)影響物體的穩(wěn)度，重心越低、支撐面越大，物體越穩(wěn)定。二、彈力：接觸物體間的彈性相互作用1.彈力的定義與產(chǎn)生條件彈力是指發(fā)生彈性形變的物體，由于要恢復(fù)原狀，對(duì)與它接觸的物體產(chǎn)生的力。從定義中可以看出，彈力的產(chǎn)生必須滿足兩個(gè)條件：*接觸：物體間必須直接接觸，不接觸的物體間不會(huì)產(chǎn)生彈力。*彈性形變：接觸的物體間必須發(fā)生彈性形變（物體在形變后能夠恢復(fù)原狀的形變）。這是彈力產(chǎn)生的根本原因。這里需要強(qiáng)調(diào)“彈性形變”的概念。如果物體發(fā)生的是塑性形變（形變后不能恢復(fù)原狀），則不會(huì)產(chǎn)生彈力。在實(shí)際問題中，有些形變非常微小，肉眼難以察覺，例如用手推桌子，桌子會(huì)產(chǎn)生微小形變而對(duì)人產(chǎn)生彈力。2.彈力的方向彈力的方向總是與物體形變的方向相反，或者說，與使物體發(fā)生形變的外力方向相反。具體而言，不同情況下的彈力方向有其特定規(guī)律：*壓力和支持力：方向垂直于接觸面（或切面），指向被壓或被支持的物體。例如，物體放在水平桌面上，桌面對(duì)物體的支持力豎直向上，物體對(duì)桌面的壓力豎直向下，二者都垂直于桌面這個(gè)接觸面。*繩子的拉力：方向沿著繩子并指向繩子收縮的方向。由于繩子只能承受拉力，不能承受壓力，所以繩子的彈力總是表現(xiàn)為拉力。*輕桿的彈力：輕桿（不計(jì)質(zhì)量的理想化模型）既可承受拉力也可承受壓力，其彈力方向不一定沿著桿的方向，需要根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和其他受力情況，利用平衡條件或牛頓第二定律來判斷。*彈簧的彈力：彈簧發(fā)生拉伸或壓縮形變時(shí)，彈力方向總是指向彈簧恢復(fù)原長的方向。對(duì)于輕質(zhì)彈簧，其兩端的彈力大小相等，方向相反。判斷彈力方向時(shí)，“假設(shè)法”是一種常用的輔助手段：假設(shè)與研究對(duì)象接觸的物體不存在，觀察研究對(duì)象將如何運(yùn)動(dòng)，那么彈力的方向就是阻礙這種運(yùn)動(dòng)趨勢的方向。3.彈力的大小彈力的大小與物體的形變程度有關(guān)。對(duì)于發(fā)生彈性形變的物體，在彈性限度內(nèi)，彈力的大小遵循胡克定律。*胡克定律：彈簧發(fā)生彈性形變時(shí)，彈力的大小\(F\)跟彈簧伸長（或縮短）的長度\(x\)成正比，即\(F=kx\)。其中，\(k\)稱為彈簧的勁度系數(shù)，單位是牛每米（N/m），它反映了彈簧的“軟硬”程度，由彈簧本身的材料、粗細(xì)、匝數(shù)等因素決定。\(x\)是彈簧的形變量，即彈簧的長度變化量（伸長量或壓縮量），而不是彈簧的總長度。*非彈簧類彈力：對(duì)于一般物體間的彈力，如壓力、支持力，其大小通常需要結(jié)合物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)（平衡或加速），利用力的平衡條件或牛頓運(yùn)動(dòng)定律來求解，不能簡單套用胡克定律。在解決具體問題時(shí)，首先要判斷物體間是否存在彈力，然后確定其方向，最后根據(jù)相關(guān)規(guī)律計(jì)算其大小。這一邏輯鏈條對(duì)于正確分析力學(xué)問題至關(guān)重要。總結(jié)與應(yīng)試建議重力與彈力，作為兩種最基本的性質(zhì)力，是構(gòu)建力學(xué)知識(shí)體系的磚瓦。對(duì)它們的理解，不能僅僅停留在記憶定義和公式的層面，更要深入理解其產(chǎn)生的機(jī)理、方向的判斷依據(jù)以及大小的決定因素。在高考中，對(duì)這兩個(gè)概念的考查往往不是孤立的，而是與摩擦力、牛頓運(yùn)動(dòng)定律、曲線運(yùn)動(dòng)等知識(shí)綜合起來進(jìn)行。因此，同學(xué)們在復(fù)習(xí)時(shí)，要多做練習(xí)，通過具體問題來深化理解，尤其是在復(fù)雜場景中準(zhǔn)確分析物體的受力情況