易错点04 弹力 摩擦力 受力分析(解析版) -备战2023年高考物理易错题
易错点04 弹力摩擦力受力分析
例题1.（2022·福建·模拟预测）人形机器人阿特拉斯（A tla s）可以模仿人类完成自主连续跳跃、空中转体180°等一系列高难度动作。如图所示，某次测试中，该机器人从木箱跳跃到前方矮桌后站稳，则机器人（）
A．从开始起跳到离开木箱的过程中，木箱对其支持力大于其对木箱的压力
B．从开始起跳到离开木箱的过程中，木箱对其摩擦力方向向前
C．从开始起跳到离开木箱的过程中，木箱对其支持力做正功
D．离开木箱后上升到最高点时，其速度为零
【答案】B
【解析】
A．木箱对其支持力大于其对木箱的压力互为相互作用力，故二者大小相等，A错误；B．从开始起跳到离开木箱的过程中，机器人脚对木箱有向后的运动趋势，故木箱对其摩擦力方向向前，B正确；
C．从开始起跳到离开木箱的过程中，木箱对其支持力主要作用于机器人脚上，而机器人脚并没有发生位移，故木箱支持力对机器人不做功。C错误；
D．离开木箱后上升到最高点时，其竖直方向上的分速度为零，水平方向分速度不为零，D 错误。
故选B。
【误选警示】
误选A的原因：错误认为向上跳起时支持力大于压力。支持力和压力是作用力与反作用力，两者始终大小相等。
误选C的原因：错误认为支持力对机器人做功。支持力的作用点没有移动，支持力不做功。
误选D的原因：错误认为最高点速度是零。斜上抛运动，最高点速度等于抛出时初速度的水平分速度。
例题2. （2022·福建省龙岩第一中学模拟预测）木块A 、B 的质量分别为5kg 和6kg ，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25。夹在A 、B 之间的轻质弹簧被压缩了2cm ，弹簧的劲度系数为400N/m ，初始时两木块在水平地面上静止不动。现用与水平方向成60°的拉力F ＝6N 作用在木块B 上，如图所示。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取g ＝10m/s 2，则在力F 作用后（ ）
A ．木块A 所受摩擦力的方向向左
B ．木块A 所受摩擦力大小是12.5N
C ．木块B 所受摩擦力大小是11N
D ．木块B 所受摩擦力大小是15N
【答案】C
【解析】 最大静摩擦力等于滑动摩擦力，所以A 受到的最大静摩擦为
mA NA 0.255012.5N F F μ==⨯=
B 受到的最大静摩擦为
mB NB 0.256015N F F μ==⨯=
此时弹簧的弹力为
40000.028N F kx ==⨯=弹
弹簧的弹力的大小小于物体受到的最大静摩擦力的大小，物体处于静止状态，根据平衡条件，A 受到的摩擦力大小为8N ，方向向右，B 受到的摩摩擦力也是8N ，方向向左，当与水平方向成60°的拉力
6N F ＝
作用在木块B 上，假设物体B 仍静止，则B 受到的摩擦力为11N ，此时小于最大静摩擦，则B 仍然静止，摩擦力方向向左，施加F 后，弹簧的形变量不变，则A 受力情况不变，A 受到的摩擦力大小仍为8N ，方向向右，C 正确。
故选C 。
【误选警示】
误选A 的原因： 弹簧弹力方向判断出错。二力平衡判断摩擦力方向。
误选B 的原因：木块A 所受最大静摩擦力为12.5N ，此时木块A 所受静摩擦力并没有达到最大静摩擦力。
误选D 的原因：把木块B 所受压力错误认为是木块B 的重力，错误认为木块B 所受最大静摩擦力为15N 。又错误认为木块B 所受摩擦力为最大静摩擦力。
1.判断弹力方向的三种方法
方法一：形变方向法
弹力的方向与施力物体形变的方向相反,作用在迫使物体发生形变的那个物体上,判断弹力的方向时先明确两物体之间的作用类型,再根据各种类型的特点来判断弹力的方向。 方法二:替换法
用细绳替换装置中的杆,看能否维持原来的状态。如果能维持,则说明这个杆提供的是拉力,否则提供的是支持力。
方法三:状态法
物体的受力必须与物体的运动状态相符合,可根据物体所处的状态,先假设一个弹力的方向,由平衡条件或牛顿第二定律列方程求出弹力。所得结果若为正值,其方向与假设方向相同;若为负值,其方向与假设方向相反。
2.弹力的计算方法
(1)胡克定律kx F =
弹簧弹力的问题分析:其中x 是弹簧的形变量(可能是伸长量,也可能是压缩量), 0l l x -=; k 是弹簧的劲度系数,它是一个反映弹簧形变难易程度的物理量,由弹簧本身(材料、长度、粗细、匝数等)决定。
(2)平衡条件法
对于处于静止状态或匀速直线运动状态的物体,弹力的大小可以根据平衡条件进行求解。 注意:胡克定律只能计算弹簧弹力的大小,而弹簧弹力的方向要根据是被拉伸还是被压缩来确定,其方向总是与弹簧恢复原状的方向相同。
3.计算摩擦力的大小
滑动摩擦力和静摩擦力的计算方法有所不同,因此计算摩擦力时,应先判断是静摩擦力还是滑动摩擦力。
(1)静摩擦力的大小
静摩擦力是被动力,其大小无具体计算公式,只能依据力的平衡条件或牛顿运动定律间接求解。静摩擦力的大小介于0和最大静摩擦力之间,即max '
0f f F F <<。
(2)滑动摩擦力的大小
①公式法:N f F F μ=,式中N F 为两物体间的正压力,其大小不一定等于重力。
②状态法:若动摩擦因数μ未知,可利用平衡条件或牛顿第二定律,结合物体的运动状态和其他受力情况间接确定滑动摩擦力的大小。
4.怎样解摩擦力的突变问题
(1)“静—静”突变
物体在摩擦力和其他力的作用下处于静止状态,当作用在物体上的其他力的合力发生突变时,如果物体仍然保持静止状态,则物体受到的静摩擦力的大小和方向将发生突变。
(2)"动一静"突变
在摩擦力和其他力作用下,做减速运动的物体突然停止滑行时,物体将静止而不受滑动摩擦力作用,可能受静摩擦力作用,即滑动摩擦力可能“突变”成静摩擦力。
(3)"静一动”突变
物体在静摩擦力和其他力作用下处于静止状态,当其他力变化时,如果物体不能保持静止状态而滑动,则物体受到的静摩擦力将“突变”成滑动摩擦力。
(4)“动一动”突变
某物体相对于另一物体滑动的过程中,若突然物体间的正压力变了,则滑动摩擦力的大小将发生“突变”。
5.怎样进行受力分析
(1)受力分析
○1顺序:先场力(重力、静电力、磁场力),后接触力;接触力中必须先弹这几个物体同的作用到的合力方力,后摩擦力(只有在有弹力的接触面之间才可能有摩擦力)。
○2画受力图时,只能按力的性质分类画力,不能按作用效果(拉力、压力、单独隔离分析时,莨梯的踏板术向心力等)画力,否则将出现重复。
(2)整体法与隔离法
整体法隔离法
概念将几个物体作为一个整体来
分析的方法将一个物体与周围物体分隔开来分析的方法
选用原则研究系统外的物体对系统整
体的作用力
研究系统内物体之间的相互
作用力
注意问题分析周围其他物体对整体的
作用力分析其他物体对某一物体的
作用力
在未知某力是否存在时，可先对其作出存在或不存在的假设，然后再就该力存在与否对物体运动状态是否产生影响来判断该力是否存在。
易混点：
1.产生弹力的条件之一是两物体相互接触,但相互接触的物体间不一定存在弹力。(产生弹力的条件是两物体接触并有形变)
2.某个物体受到的弹力作用,不是由这个物体的形变产生的,而是由施加这个弹力的物体的形
变产生的。
3,压力或支持力的方向总是垂直于接触面,与物体的重心位置无关。
4,胡克定律公式x k F ∆=中的x ∆是弹簧伸长或缩短的长度,不是弹簧的总长度,也不是弹簧原长。
5.在弹簧测力计两端同时施加等大反向的力,测力计示数的大小等于它一端受力的大小,而不是两端受力之和,更不是两端受力之差。
6·杆的弹力方向不一定沿杆。(可转动的杆的弹力方向沿杆,固定的杆的弹力方向不一定沿杆。)
7、摩擦力的作用效果既可充当阻力,也可充当动力。
8.滑动摩擦力只与压力和动摩擦因素有关,与接触面的大小和物体的运动状态无关。只有发生相对运动的物体才可能受滑动摩擦力。
9.各种摩擦力的方向与物体的运动方向无关,与相对运动方向或相对运动趋势方向相反。
10．最大静摩擦力与接触面和正压力有关,静摩擦力与压力无关。
1．（2022·浙江杭州·二模）小明乘地铁上学，某一次列车在水平轨道上运行，他面向列车前进方向两脚分开竖直站立，当列车匀速直行时他看到的景象如图甲所示，当列车匀速拐弯时他看到的景象如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A ．图甲中列车对他有向前的摩擦力
B ．图甲中他对列车的压力是因为车厢地板发生了形变
C ．图乙中列车对他左脚的支持力小于对右脚的支持力
D ．图乙中他对列车车厢有向左下方的作用力
【答案】D
【解析】
A ．图甲中列车匀速行使，由平衡条件知列车对他没有摩擦力，否则水平方向不能平衡，故A 错误；
B ．由弹力产生的条件可知图甲中他对列车的压力是因为他的脚发生了形变，故B 错误；
C ．由于列车水平，在竖直方向根据平衡条件可知，图乙中列车对他左脚的支持力等于对右
脚的支持力，故C错误；
D．由于列车转弯需要向心力，水平方向只有静摩擦力提供向心力，则列车对他的静摩擦力水平向右，则有牛顿第三定律可知，他对列车的静摩擦力水平向左，竖直方向他对列车有向下的压力，由力的合成可知图乙中他对列车车厢有向左下方的作用力，故D正确。
故选D。
2．（2022·重庆·模拟预测）图中是生活中磨刀的情景。若磨刀石始终处于静止状态，当刀相对磨刀石向前运动的过程中，下列说法错误的是（）
A．刀受到的滑动摩擦力向后B．磨刀石受到地面的静摩擦力向后
C．磨刀石受到四个力的作用D．地面和磨刀石之间有两对相互作用力【答案】C
【解析】
A．当刀相对磨刀石向前运动的过程中，刀受到的滑动摩擦力向后，故A正确，不符合题意；
B．当刀相对磨刀石向前运动的过程中，刀对磨刀石摩擦力向前，根据平衡条件可知，磨刀石受到地面的静摩擦力向后，故B正确，不符合题意；
C．磨刀石受到重力、地面支持力、刀的摩擦力和地面摩擦力以及刀的压力（否则不会有摩擦力），共5个力作用，故C错误，符合题意；
D．地面和磨刀石之间有两对相互作用力分别是磨刀石对地面的压力与地面对磨刀石的支持力，地面对磨刀石摩擦力与磨刀石对地面的摩擦力，故D正确，不符合题意。
故选C。
3．（2022·上海·模拟预测）如图，水平桌面上等间距放置几支玻璃管，玻璃管上放一张轻薄的复合板，在复合板上放一辆电动遥控小车。启动遥控小车的前进挡，则（）
A ．小车向左运动，受到向左的滑动摩擦力
B ．小车向左运动，受到向右的滑动摩擦力
C ．复合板受到小车的滑动摩擦力作用而向右运动
D ．复合板受到小车的静摩擦力作用而向右运动
【答案】D
【解析】
AB ．小车向左运动，由于小车的轮胎与复合板间无相对滑动，则受到的是静摩擦力，方向向左，选项AB 错误；
CD ．同理可知，复合板受到小车的向右的静摩擦力作用而向右运动，选项C 错误，D 正确。
故选D 。
1．（2022·广东·模拟预测）如图所示，用轻弹簧连接的两相同滑块甲、乙置于粗糙的水平桌面上，甲滑块通过绕过光滑定滑轮的轻绳A 悬挂质量为m 的重物，乙滑块通过绕过光滑定滑轮的轻绳B 悬挂质量为2m 的重物，滑块甲、乙均静止，弹簧处于伸长状态，已知弹簧弹力的大小F 满足2mg F mg ≤≤，重力加速度为g ，下列说法正确的是（ ）
A ．甲、乙两滑块受到的摩擦力一定不相同
B ．乙滑块受到的摩擦力一定大于甲滑块受到的摩擦力
C ．若突然将B 绳剪断，则剪断瞬间乙滑块受到的摩擦力大小可能不变
D ．若突然将B 绳剪断，则剪断瞬间甲滑块受到的摩擦力可能变大
【答案】C
【解析】
AB ．设弹簧的弹力为T ，因为当弹簧弹力大于mg ，则甲受摩擦力一定向左，若乙受静摩擦力也向左，则
2mg T f =+乙
mg f T +=甲
可得
1==2
f f m
g 甲乙 32
T mg 选项AB 错误；
C ．对乙，剪断B 绳之前，若弹簧的弹力T =mg ，则此时乙受静摩擦力为mg ，方向向左；若突然将B 绳剪断，则摩擦力变为向右，大小等于弹簧弹力mg ，选项C 正确；
D ．若突然将B 绳剪断，弹簧弹力不突变，因此甲物体的受力状态不变，受到的摩擦力不变，选项D 错误。
故选C 。
2．（2022·辽宁·东北育才双语学校模拟预测）如图所示为智能机器人协助派件员分拣快递的场景，派件员将包裹放在机器人的水平托盘上后，机器人通过扫码读取目的地信息，并生成最优路线，将不同目的地的包裹送至不同的位置，从而实现包裹的分拣功能。关于机器人和包裹，下列说法正确的是（ ）
A ．机器人的轮胎上印有花纹，是为了增大摩擦力
B ．包裹受到向上的支持力是包裹发生形变产生的
C ．包裹对机器人的压力和机器人对包裹的支持力是一对平衡力
D ．包裹随着机器人一起做匀速直线运动时，包裹受到向前的摩擦力
【答案】A
【解析】
A ．机器人的轮胎上印有花纹，是为了增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，A 正确；
B ．包裹受到向上的支持力是托盘发生形变产生的，B 错误；
C ．包裹对机器人的压力和机器人对包裹的支持力是一对作用力和反作用力，不是平衡力，C 错误；
D ．包裹随着机器人一起做匀速直线运动时，不存在相对运动，包裹不受摩擦力，D 错误。 故选A 。
3．（2022·浙江·模拟预测）如图，桌子边缘用茶叶罐子压着一张纸，欲向外把纸拉走，而让茶叶罐子留在桌上，实验发现纸拉得越快，茶叶罐子越稳定，对此，以下说法正确的是（ ）
A ．纸拉得越快，纸对罐子的摩擦力越小
B ．由于罐子有惯性，所以纸拉得越快，罐子惯性越大，越稳定
C ．纸拉得越快，纸对罐子的摩擦力的冲量越小
D ．无论拉纸的力如何，罐子和纸总会有相对运动，最终罐子总可以留在桌上
【答案】C
【解析】
A ．拉纸的快慢，对纸对罐子的摩擦力没有影响，故A 错误；
B ．罐子的质量不变，罐子惯性就不变，故B 错误；
C ．纸拉得越快，纸对罐子摩擦力的作用时间就越短，则冲量越小，故C 正确；
D ．如果拉纸的力小一些，罐子就会获得较大的速度或者与纸一起运动，罐子就可能离开桌面，故D 错误。
故选C 。
4．（2022·广西·玉林市第十中学一模）飞机逃生滑梯是飞机安全设备之一，当飞机发生紧急迫降时，充气滑梯从舱门侧翼中释放，并在10秒内充气后与地面构成倾斜滑道（滑道可近似为平直滑道），保证乘客可以安全的撤离。某机组在一次安全测试中，让一名体验者静止在滑道上，然后改变滑道与水平面之间的夹角θ，发现当30θ=︒和45θ=︒时，该体验者所受的摩擦力大小恰好相等，则体验者与滑道之间的动摩擦因数为（ ）
A ．12
B 2
C 3
D 2【答案】B
【解析】 当30θ=︒和45θ=︒时，该体验者所受的摩擦力大小恰好相等，则30θ=︒时物体处于静止状态，静摩擦力和重力的下滑分力相等，即
1sin 30f mg =︒
45θ=︒时物体沿斜面下滑，滑动摩擦力
2cos 45f mg μ=︒
根据题意有
sin30cos 45mg mg μ︒=︒
解得
2μ=
故选B 。 5．（2021·湖南娄底·模拟预测）如图所示，物块A 、B 叠放在一起，用绕过定滑轮的细线连接，连接两物块的细线水平。定滑轮连在力传感器上、用大小为F 的水平力拉物块A ，使物块A 匀速向右运动，此时力传感器上的示数为1F ，不计滑轮与力传感器的重力，A 与B 、B 与水平面的接触面均粗糙，则（ ）
A ．1F F >
B ．1F F <
C ．1F F =
D ．无法判1F 、F 的大小关系
【答案】A
【解析】 由题意可知。绕过定滑轮的细线上的拉力大小为112
F 。设A 与B 的滑动摩擦力大小为1f ，B 与地面间的滑动摩擦力大小为2f ，对A 分析有
1112
F F f =+ 对B 分析有
11212
F f f =+ 联立解得
210f F F =->
则有1F F >，故选A 。
6．如图，工地上常用夹钳搬运砖块。已知砖块均为规格相同的长方体，每块质量为
2.8kg ，夹钳与砖块之间的动摩擦因数为0.50，砖块之间的动摩擦因数为0.35，最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，g 取10m/s 2。搬运7块砖时，夹钳对砖块竖直一侧壁施加的压力大小至少应为（ ）
A ．196N
B ．200N
C ．392N
D ．400N
【答案】B
【解析】
先将7块砖当作整体受力分析，竖直方向受重力、静摩擦力，二力平衡，有
2μ1F ≥7mg
则有
F ≥196N
再考虑除最外侧两块砖的里面5块砖，受力分析，竖直方向受重力、静摩擦力，二力平衡，有
2μ2F ≥5mg
则有
F ≥200N
解得
F ≥200N
故B 正确，ACD 错误。
故选B 。
7．一长方形木板放置在水平地面上，在长方形木板的上方有一条状竖直挡板，挡板的两端固定于水平地面上，挡板与木板不接触.现有一个方形物块在木板上沿挡板以速度v 运动，同时方形木板以大小相等的速度向左运动，木板的运动方向与竖直挡板垂直，已知物块跟竖直挡板和水平木板间的动摩擦因数分别为1μ和2μ，物块的质量为m ，则竖直挡板对物块的摩擦力大小为（ ）
A ．0
B 122mg μ
C ．1212mg μμ
D 122mg μμ
【答案】B
【解析】
物块沿运动方向受挡板的摩擦压力11N f F μ=，因物块沿挡板运动的速度的大小等于木板的运动速度的大小，故物块相对木板的速度方向与挡板成45︒角，物块受木板的摩擦力为22f mg μ=，其方向与挡板成45︒角，则物块与挡板之间的正压力
222cos 45N F mg mg μ︒==，挡板对物块的摩擦力大小为11N 122f F mg μμ==，故B 正确.
8．（多选）（2022·辽宁·模拟预测）如图所示，A 、B 两物块叠放在一起，在光滑水平面上向右匀速运动，此时给物块A 施加一个水平向左的拉力，物块A 和B 仍保持相对静止一起向右运动过程中（ ）
A ．物块
B 对A 的摩擦力方向水平向左
B ．物块B 受到的摩擦力大小等于F
C ．物块A 和B 各受到四个力的作用
D ．物块B 对物块A 的支持力是由于物块B
形变引起的
【答案】CD
【解析】 A ．水平面光滑，水平面对物块B 的摩擦力为零，施加拉力F 后，A 、B 一起向右做减速运动，说明A 对B 的摩擦力方向向左，B 对A 的摩擦力方向向右，故A 错误；
B ．若B 对A 的摩擦力大小等于F ，则物块A 做匀速运动，与题设不符，因此物块B 对A 的摩擦力小于F ，即A 对B 的摩擦力小于F ，故B 错误；
C ．A 受拉力、重力、支持力、摩擦力四个力，B 受水平面支持力、A 的压力、重力、A 对B 的摩擦力四个力，故C 正确；
D ．物块B 对物块A 的支持力是由于物块B 形变引起的，故D 正确。
故选CD 。
9．（多选）（2022·广东·模拟预测）如图，研究漏斗落下的细沙形成的沙堆的形状，发现由漏斗落下的细沙会形成一个小圆锥体，开始时，沙堆会逐渐隆起，坡度变陡，随着圆锥体
母线与底面夹角达到一定程度，漏斗落下的细沙将沿着圆锥体表面下滑，设此时沙面与底面夹角为θ沙子间摩擦因数都为μ。则下列说法正确是（ ）
A ．θ将越来越大
B ．tan μθ=
C ．细沙将加速下滑
D ．μ越大，圆锥体将堆得越陡
【答案】BD
【解析】
当夹角达到一定程度，小沙子将匀速下滑，有
sin cos mg mg θμθ=
故
tan μθ=
μ越大，θ将越大，圆锥体将堆得越陡峭，故BD 正确，AC 错误。
故选BD 。
10．（多选）（2020·江苏江苏·二模）如图所示，水平放置的复印机纸盒里有10张叠放的复印纸，每一张纸的质量均为m 。摩擦轮竖直向下压第1张纸，并以一定的角速度逆时针转动。摩擦轮与第1张纸之间的动摩擦因数为µ1，纸张间的动摩擦因数均为µ2，且有µ1>µ2。设最大静摩擦力与滑动摩擦力相同，则下列说法正确的是（ ）
A ．第1张纸受到摩擦轮的摩擦力方向向左
B ．第2张纸受到的合外力为零
C ．第2张纸到第10张纸之间不可能发生相对滑动
D ．第10张纸不受第9张纸给的摩擦力作用
【答案】BC
【解析】
A ．摩擦轮逆时针转动，第1张纸受到摩擦轮的摩擦力方向向右，故A 错误；
B ．第2张纸上表面受到第1张纸向右的滑动摩擦力和第3张纸的最大静摩擦力
()122f mg F μ=+
()3222f mg F μ=+
由于
3212f f >
所以第2张纸受到的合外力为零，故B 正确；
C ．根据上述分析，第2张纸到第10张纸到的合外力为零，所以不会发生相对滑动，故C 正确；
D ．第9张纸受到第10张纸的静摩擦力，根据牛顿第三定律，第10张纸受到第9张纸给的摩擦力作用，两力等大反向，故D 错误。
故选BC 。
11．（多选）如图所示，一倾角为45°的斜面固定于墙角，为使一光滑的铁球静止于图示位置，需加一水平力F ，且F 通过球心．下列说法正确的是( )
A ．铁球一定受墙水平向左的弹力
B ．铁球可能受墙水平向左的弹力
C ．铁球一定受斜面通过铁球的重心的弹力
D ．铁球可能受斜面垂直于斜面向上的弹力
【答案】BC
【解析】
CD ．根据题意，利用假设法，如果把斜面挪走，无论水平力F 多大，小球都不能静止，则斜面一定对小球有弹力的作用，由弹力的方向可知，斜面对小球对弹力的方向一定垂直与接触面，即铁球一定受斜面通过铁球的重心的弹力，故D 错误C 正确；
AB ．根据题意，小球处于平衡状态，则可知小球所受各力的合力为零，对小球进行受力分析，小球受重力、推力、斜面对小球的支持力及可能存在的墙水平向左的弹力，如图所示
由几何关系，根据平衡条件有
2cos 45F mg ︒=
12cos 45F F F +︒=
可知，若2cos 45F F =︒，则10F =，若2cos 45F F >︒，则10F ≠，A 错误，B 正确。 故选BC 。
12．（2022·广东·模拟预测）某实验小组设计实验探究弹簧的劲度系数与哪些因素有关，在研究弹簧劲度系数与弹簧的圈数关系时：
(1)小组取材料相同，直径相同，粗细相同，长度相同，圈数不同的两个弹簧进行实验。这种实验方法称___________。
(2)按照如图甲所示的方案设计实验，1的圈数少，2的圈数多，改变被支撑重物的质量m ，静止时测出弹簧的形变量x ，得到质量m 与形变量x 的关系式图象，取多组类似弹簧实验均可得到类似的图象，如图乙所示则可知弹簧单位长度的圈数越______（填“多”或“少”），弹簧的劲度系数越大。
(3)图乙中，已知弹簧1的劲度系数为k ，则弹簧2的劲度系数为________。
【答案】 控制变量法 少
3
k 【解析】 (1)[1]每一次只改变其中的某一个因素，而控制其余几个因素不变，从而研究被改变的这个因素对事物的影响，分别加以研究，最后再综合解决，这种方法叫控制变量法。
(2)[2]根据胡克定律有
mg = kx
整理后有
x =
g k m 则x —m 图像的斜率为g k
，则图像斜率越大弹簧的劲度系数越小，由图乙可看出直线2的斜率大于直线1的斜率，则
k 1 > k 2
由于1的圈数少，2的圈数多，则可知弹簧单位长度的圈数越小，弹簧的劲度系数越大。
(3)[3]根据
x =
g k m 结合图乙可计算出
3x 1 =
2
g k m ，x 1 = 1g k m 由于弹簧1的劲度系数为k ，则
k 1 = k ，k 2 = 3k 13．（2020·湖北武汉·三模）某同学做“测定木块与木板间动摩擦因数”的实验，测滑动摩擦力时，他设计了两种实验方案：
方案一：木板固定在水平面上，用弹簧测力计水平匀速拉动木块，如图甲所示； 方案二：用弹簧测力计水平地钩住木块，用力使木板在水平面上运动，如图乙所示； 除了实验必须的弹簧测力计、木块、木板、细线外，该同学还准备了若干重均为2.00 N 的砝码：
(1)上述两种方案中，更便于操作和读数的方案是______（填“甲”或“乙”）；
(2)该同学在木块上加砝码，改变木块对木板的压力，记录了5组实验数据，并根据数据正确地在坐标纸上作出木块受到的滑动摩擦力f 和砝码对木块．．．．．
的压力F 的关系图像如图丙。由图像可知，木块重为___N ，木块与木板间的动摩擦因数为______。
【答案】 乙 6.00（6.0和6都对） 0.25
【解析】
(1)[1]甲若测量摩擦力，必须让木块匀速运动，弹簧测力计的示数才等于摩擦力，否则拉力不等于摩擦力，而图乙中无论木板匀速，加速，减速运动，弹簧测力计的示数都等于摩擦力，因此乙方便测量。
(2)[2][3]根据
()f F Mg F Mg μμμ=+=+
可知图象的斜率等于支动摩擦因数，图象与纵轴的截距等于Mg μ ，从而求得
0.25μ=， 6.00N Mg =
2023届高考物理一轮复习知识点精讲与2022高考题模考题训练专题28与实际相关的圆周运动(解析版)
2023高考一轮知识点精讲和最新高考题模拟题同步训练 第五章圆周运动 专题28 与实际情景相关的圆周运动 第一部分知识点精讲 圆周运动是常见的运动形式之一，与实际情景相关的圆周运动主要有： 传动，车辆转弯，圆锥摆、过山车等 1. 常见的三类传动方式及特点 (1)皮带传动：如图甲、乙所示，皮带与两轮之间无相对滑动时，两轮边缘线速度大小相等，即v A＝v B。 (2)摩擦传动和齿轮传动：如图丙、丁所示，两轮边缘接触，接触点无打滑现象时，两轮边缘线速度大小相等，即v A＝v B。 (3)同轴传动：如图戊、己所示，绕同一转轴转动的物体，角速度相同，即ωA＝ωB，由v＝ωr知v与r成正比。 2．水平面内的匀速圆周运动运动模型
第二部分最新高考题精选 1. （2021年高考广东学业水平选择性测试）由于高度限制，车库出入口采用图2所示 的曲杆道闸，道闸由转动杆OP与横杆PQ链接而成，P、Q为横杆的两个端点．在道闸抬起过程中，杆PQ始终保持水平．杆OP绕O点从与水平方向成30°匀速转动到60°的过程中，下列说法正确的是 A. P点的线速度大小不变 B. P点的加速度方向不变 C. Q点在竖直方向做匀速运动 D. Q点在水平方向做匀速运动 【参考答案】A 【名师解析】杆OP绕O点从与水平方向成30°匀速转动到60°的过程中，P点的线速度大小不变，P点的加速度方向始终指向O点，方向变化，选项A正确B错误；P点绕O点做匀速圆周运动，Q点绕P做圆周运动，所以Q点在竖直方向和水平方向都不是做匀速运动，选项CD错误。 2.（2021年6月浙江选考物理）质量为m的小明坐在秋千上摆动到最高点时的照片如图所
5、力与直线运动：弹簧问题-2021-2022年度高考尖子生培优专题(解析版)
5、力与直线运动：弹簧问题 一．两类模型 (1)刚性绳(或接触面)——不发生明显形变就能产生弹力的物体，剪断(或脱离)后，其弹力立即消失，不需要形变恢复时间． (2)弹簧(或橡皮绳)——两端同时连接(或附着)有物体的弹簧(或橡皮绳)，特点是形变量大，其形变恢复需要较长时间，在瞬时性问题中，其弹力的大小往往可以看成保持不变．2、求解瞬时加速度问题时应抓住“两点” (1)物体的受力情况和运动情况是时刻对应的，当外界因素发生变化时，需要重新进行受力分析和运动分析． (2)加速度可以随着力的突变而突变，而速度的变化需要一个过程的积累，不会发生突变． 二、动态变化问题 力与运动的关系：力→加速度→速度变化→（运动状态变化） (1)分析物体的运动性质，要从受力分析入手，先求合力，然后根据牛顿第二定律分析加速度的变化。 (2)速度增大或减小取决于加速度和速度方向间的关系，和加速度的大小没有关系。 (3)加速度如何变化取决于物体的质量和合外力，与物体的速度没有关系。 三、临界问题 物体分离的临界条件时两物体间相互作用力为0 例1、(2021·山东泰安模拟)如图，质量为1.5 kg的物体A静止在竖直的轻弹簧上，质量为0.5 kg的物体B由细线悬挂在天花板上，B与A刚好接触但不挤压．现突然将细线剪断，则剪断后瞬间A、B间的作用力大小为(g取10 m/s2)( ) A．0 B．2.5 N C．5 N D．3.75 N 【解析】当细线剪断瞬间，细线的弹力突然变为零，则B物体的重力突然作用到A上，此时弹簧形变仍不变，对AB整体受力分析受重力G＝(m A＋m B)g＝20 N，弹力为F＝m A g＝15 N，由牛顿第二定律G－F＝(m A＋m B)a，解得a＝2.5 m/s2，对B受力分析，B受重力和A对B的弹力F1，对B有m B g－F1＝m B a，可得F1＝3.75 N，D选项正确． 【答案】 D 针对训练1. (多选)如图所示，质量为m的小球被一根橡皮筋AC和一根绳BC系住，当小球静止时，橡皮筋处在水平方向上．下列判断中正确的是( )
专题11受力分析(解析版)-2023届高三物理相互作用最新模拟题精练(全国通用)
高考直线运动专题最新模拟题精练 专题11．受力分析 一．选择题 1. （2023山东济南期末）2022年11月8日，第14届中国国际航空航天博览会在珠海开幕，中国空军的运油—20首次进行飞行展示。如图所示，运油—20起飞后在某段时间内沿虚线加速飞行，用F表示空气对飞机的作用力，用G表示飞机受到的重力。下列飞机受力分析图可能正确的是（） A. B. C. D. 【参考答案】C 【名师解析】 运油—20起飞后在某段时间内沿虚线加速飞行，可知飞机受到的合力沿虚线向上，根据平行四边定则可知，空气对飞机的作用力F应处于虚线上方偏右。选项C正确。 2.（2023四川成都蓉城名校联盟联考）如图，天花板与水平面间的夹角为θ=37°，一质量为m的物块在一垂直于天花板向上的力F作用下静止于天花板上、已知物块与天花板之间的动摩擦因数为μ=0.5，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速大小为g，sin37°=0.6，cos37°=0.8，则（） A. 物块可能只受三个力作用 B. 物块给天花板的摩擦力沿天花板向上 C. 力F的大小不得小于2mg D. 力F的大小可能为1.25mg 【参考答案】C 【名师解析】
物块在重力作用下，有沿天花板下滑的趋势，一定受到静摩擦力，则天花板对物块一定有弹力，所以物块受重力、F 、天花板弹力和摩擦力四个力的作用，故A 错误； 天花板给物块的摩擦力沿天花板向上，根据牛顿第三定律可知，物块给天花板的摩擦力沿天花板向下，故B 错误； 物块受力及正交分解如图所示，物块静止，则y 方向N cos F mg F θ=+ x 方向m N sin f mg f F θμ=≤= 联立解得2F mg ≥ 故C 正确，D 错误。 3。（2022高考上海）麦克风静止在水平桌面上，下列能表示支架对话筒作用力的方向的是 【参考答案】 A 【命题意图】本题考查受力分析+物体平衡条件+模型思想 【名师解析】麦克风静止在水平桌面上，话筒处于静止状态，受力平衡，根据共点力平衡条件，可知支架对话筒的作用力与重力等大反向，支架对话筒的作用力竖直向上，选项A 正确。 4. （2023重庆八中高三入学考试）如图所示，手推车的篮子里装有一篮球，篮子底面平行于斜面且与靠近女孩的右侧面垂直。女孩把手推车沿斜面向上推动，不计一切摩擦，下列说法正确的是（ ）
2023届高考物理一轮复习知识点精讲与2022高考题模考题训练专题08 力的分解与合成(解析版)
2023高考一轮知识点精讲 和最新高考题模拟题同步训练 第二章相互作用 专题08 力的分解与合成 第一部分知识点精讲 一、力的合成与分解 1．合力与分力 (1)定义：如果一个力产生的效果跟几个共点力共同作用产生的效果相同，这一个力就叫作那几个力的合力，原来那几个力叫作分力。 (2)关系：合力和分力是等效替代的关系。 合力与分力的关系 (1)两个分力一定时，夹角θ越大，合力越小。 (2)合力一定，两等大分力的夹角越大，两分力越大。 (3)合力可以大于分力，等于分力，也可以小于分力。 2．共点力 作用在物体的同一点，或作用线的延长线交于一点的力。如下图所示均是共点力。 3．力的合成 (1)定义：求几个力的合力的过程。 (2)运算法则。 ①平行四边形定则：求两个互成角度的共点力的合力，可以用表示这两个力的线段为邻边作平行四边形，这两个邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向，如图甲所示。 ②三角形定则：把两个矢量首尾相连，从而求出合矢量的方法，如图乙所示。 特别提醒：首尾相连的三个力构成封闭三角形，则合力为零。
几种特殊情况的共点力的合成 4．力的分解 (1)定义：求一个已知力的分力的过程。 (2)运算法则：平行四边形定则或三角形定则。 (3)分解力的两种方法： 效果分解法 (i)根据力的实际作用效果确定两个实际分力的方向。 (ii)再根据两个分力方向画出平行四边形。 (iii)最后由三角形知识求出两个分力的大小和方向。 正交分解法：求几个力的合力时，可以先将各力进行正交分解，求出互相垂直方向的合力后合成，分解的目的是为了将矢量运算转化为代数运算，便于求合力。 (i)选取坐标轴及正方向：正交的两个方向可以任意选取，选取的一般原则是： ①使尽量多的力落在坐标轴上； ②平行和垂直于接触面； ③平行和垂直于运动方向。(ii)分别将各力沿正交的两个方向(x轴和y轴)分解，如图所示。
2022年高考物理一轮复习高效作业30分钟练4重力与弹力(解析版).docx
4、重力与弹力 一、选择题 1.关于相互作用，下列说法中正确的是（） A.静止在水平地面上的物体所受重力的反作用力是物体对地面的压力 B.轻杆产生的弹力方向一定沿着杆的方向 C.弹簧的劲度系数由弹簧自身的性质决定 D.物体处于平衡状态时，其所受的作用力一定是共点力 【答案】C 【详解】 A.静止在水平地面上的物体所受重力是地球对物体的吸引力，其反作用力是物体对地球的吸引力, A 错误； B.弹力的方向与作用在物体上使物体发生形变的外力的方向相反，因此轻杆产生的弹力方向不一定沿着杆的方向，B错误； C.弹簧的劲度系数由弹簧自身的性质决定，C正确； D.物体处于平衡状态时，其所受的作用力不一定是共点力，例如：杠杆平衡时所受的力就不是共点力，D错误。 故选C。 2.图示为中国女排比赛中精彩瞬间的照片，此时（） A.跳离地面的运动员不受力的作用 B.排球受到的重力是由于地球对排球的吸引而产生的 C.站在地面上的运动员受到的支持力与对地面的压力是一对平衡力 D.在空中的排球受到重力、空气对球的作用力而处于静止状态 【答案】B 【解析】 【详解】
A.跳离地面的运动员仍受到重力和阻力的作用，A错误； B.排球受到的重力是由于地球对排球的吸引而产生的，B正确； C.站在地面上的运动员受到的支持力与运动员对地面的压力是一对作用力和反作用力，C错误； D.在空中的排球受到重力、空气对球的作用力，二力不可能等大反向，故球在空中不可能处于静止状态，D错误。 故选B。 3.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、〜两轻绳悬挂着处于静止，其中a绳竖直，》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.假设方绳对小球有弹力，则小球在水平方向合力不为零，小球无法处于静止，故》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。 4.如图所示的装置中，各小球的质量均相同，弹簧和细线的质量均不计，一切摩擦忽略不计，平衡时各弹簧的弹力大小分别为肉、F2、F3,其大小关系是（）
专题5 受力分析(专题过关)-2022-2023学年八年级物理下学期考点大串讲(人教版解析版)
专题5 受力分析 一．选择题（共10小题） 1．（2020•宜宾）如图所示，物体只受到F1和F2两个方向相反的力作用，能使该物体处于平衡状态的是（） A．B．C．D． 【解答】解：AB、F1和F2两个大小不相等，不满足平衡力的条件，不能使该物体处于平衡状态，故AB 错误； C、F1和F2两个大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一个物体上，能使物体处于平衡状 态，故C正确； D、F1和F2两个大小相等，但不作用在同一直线上，不满足平衡力的条件，不能使该物体处于平衡状态， 故D错误； 故选：C。 2．（2020•内蒙古）如图所示，一个木箱放在水平地面上，小明同学用25N的水平推力向右推木箱，但未推动。下列两个力中是一对平衡力的是（） A．木箱对地面向下的压力和地面对木箱向上的支持力 B．地面对木箱向左的摩擦力和人对木箱向右的推力 C．人对木箱向右的推力和地面对木箱向上的支持力 D．木箱对地面向下的压力和地面对木箱向左的摩擦力 【考点】平衡力与相互作用力的辨别． 【解答】A、木箱对地面向下的压力作用在地面上，地面对木箱向上的支持力作用在木箱上，这两个力不是一对平衡力，不符合题意； B、小明同学用25N的水平推力向右推木箱，但未推动，木箱处于静止状态，地面对木箱向左的摩擦力 和人对木箱向右的推力，这两个力作用在木箱上，大小相等、方向相反，作用在同一直线上，为一对平衡力，B符合题意； C、人对木箱向右的推力和地面对木箱向上的支持力，这两个力没有作用在同一直线上，不是一对平衡 力，C不符合题意；
D、木箱对地面向下的压力作用在地面上，地面对木箱向左的摩擦力作用在木箱上，这两个力不是一对 平衡力，D不符合题意； 故选：B。 3．（2020•益阳）如图所示是小明跑步时的情形，关于图中小明受力情况的说法正确的是（） A．小明所受重力与地面对小明的支持力不是一对平衡力 B．小明对地面的压力与地面对小明的支持力是一对平衡力 C．地面对小明的摩擦力与小明对地面的摩擦力是一对平衡力 D．地面对小明的摩擦是有害摩擦 【考点】平衡力与相互作用力的辨别． 【解答】解：A、小明跑步时重力和支持力不在同一直线上，不是一对平衡力，故A正确； B、小明对地面的压力与地面对小明的支持力，没有作用在同一物体上，故不是一对平衡力，故B错误； C、地面对小明的摩擦力与小明对地面的摩擦力，没有作用在同一物体上，故不是一对平衡力，是一对 相互作用力，故C错误； D、跑步时，人依靠鞋底与地面之间的摩擦运动，此时摩擦属于有益摩擦，故D错误。 故选：A。 4．（2016•天津）直升机沿竖直方向匀速升空时，在竖直方向上受到升力F、重力G和阻力f，下面关于这三个力的关系式正确的是（） A．F＞G+f B．F＜G﹣f C．F＝G+f D．F＝G﹣f 【考点】平衡状态的判断． 【解答】解：直升机沿竖直方向匀速升空时，处于平衡状态，所以受到的是平衡力。由题意知，直升机在竖直方向上受到升力F、重力G和阻力f，其中升力F竖直向上。重力G和阻力f都竖直向下，则三者的关系是F＝G+f。 故选：C。 5．（2022•南开区模拟）在水平桌面上放置一个水杯，如图所示，某同学用手去推，但没有推动，水杯仍保持静止状态。下列属于一对平衡力的是（） A．手推杯子的力和杯子推手的力 B．杯子对桌面的压力和杯子的重力
2023-2024学年人教A版物理必修第一册 摩擦力考试训练题(解析版答案)
第3章2摩擦力 合格考训练 （25分钟·满分60分） 一、选择题(本题共7小题，每题7分，共49分) 1．重10 N的物体放在水平地面上，在5 N的水平拉力作用下运动。已知动摩擦因数为0.3，则滑动摩擦力的大小为() A．1 N B．2 N C．3 N D．5 N 2．如图所示，用大小为100 N的握力握住一个重力为40 N的瓶子。瓶子竖直，始终处于静止状态。已知手掌与瓶子间的最大静摩擦力为50 N，则() A．瓶子受到的摩擦力大小为50 N B．瓶子受到的摩擦力大小为40 N C．当握力进一步增大时，瓶子受到的摩擦力将成正比增大 D．当握力持续减小时，瓶子受到的摩擦力大小将持续减小 3．用拖把拖地时，如果发现某个地方的污渍特别顽固，我们常会使劲向下压拖把，这样就有可能把污渍清除。对于使劲向下压拖把的原因，下列选项中解释最合理的是() A．将拖把中的水挤出，将污渍洗掉 B．可以帮助人握紧拖把 C．通过增大正压力从而增大拖把与地面之间的摩擦力
D．没有任何作用 4．在奥运会上，体操运动员在上单杠之前，总要在手上抹些镁粉；而在单杠上做回环动时，手握单杠又不能太紧。他这样做的目的是() A．前者是增大摩擦，后者是减小摩擦 B．前者是减小摩擦，后者是增大摩擦 C．两者都是减小摩擦 D．两者都是增大摩擦 5．下列关于静摩擦力的说法，正确的是() A．两个相对静止的物体间一定有静摩擦力作用，并且受静摩擦力作用的物体一定静止B．静摩擦力方向总与物体的运动趋势方向相反 C．静摩擦力的大小可以用公式F＝μF N直接计算 D．在压力一定的条件下静摩擦力的大小是可以变化的，但有一个限度 6．固定水平板的两端分别装有定滑轮A、B，物块P放在平板上，两段细线分别绕过定滑轮连接在物块P点，两细线的另一端连接在质量为m的小球Q上，P、Q均处于静止，BQ段的细线竖直，重力加速度为g，则物块P受到平板的摩擦力() A．为0 B．等于mg C．小于mg D．大于mg 7．(多选)用如图所示装置研究摩擦力的变化规律，把木块放在水平长木板上，用弹簧测力计沿水平方向拉木块，使拉力由零缓慢增大。下列说法正确的是() A．木块开始运动前，摩擦力逐渐增大 B．当拉力达到某一数值时木块开始移动，此时拉力会突然变小 C．该实验装置可以记录最大静摩擦力的大小
2023届浙江省高三物理高考复习101微专题第5讲 摩擦力的突变问题(解析版)
第5讲摩擦力的突变问题 1．（2021·全国）如图，一根细绳跨过光滑定滑轮，绳的一端系有一重物，另一端与粗糙水平地面上的一个物块相连。开始时物块静止于M处，当物块被向左移至N处后仍可保持静止。分别用T M、T N表示物块在M和N处时绳内张力的大小，f M、f N表示物块在M和N处时物块与地面间摩擦力的大小，则（） A．T M＝T N，f M＞f N B．T M＝T N，f M＜f N C．T M＜T N，f M＞f N D．T M＜T N，f M＝f N 【解答】解：对于重物，根据平衡绳子的拉力大小等于重物的重力大小，不变化，即 T M＝T N 故CD错误； 对于物块，设绳子与水平方向的夹角为θ，根据平衡，在水平方向上 Tcosθ＝f 从N处移动到M处时，绳子与水平方向的夹角变小，绳子拉力不变，则摩擦力变大，即 f M＝f N A正确，B错误。 故选：A。 2．（2020·北京）某同学利用图甲所示装置研究摩擦力的变化情况。实验台上固定一个力传感器，传感器用棉线拉住物块，物块放置在粗糙的长木板上。水平向左拉木板，传感器记录的F﹣t图象如图乙所示。 下列说法正确的是（） A．实验中必须让木板保持匀速运动 B．图乙中曲线就是摩擦力随时间的变化曲线
C．最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为10：7 D．只用图乙中数据可得出物块与木板间的动摩擦因数 【解答】解：A、动摩擦力大小与是否匀速直线运动无关，故A错误； B、图乙曲线是拉力F随时间的变化曲线，故B错误； C、由图乙可知，开始物块受到棉线拉力和长木板给的静摩擦力平衡，一直到拉力峰值10N左右，此时 最大静摩擦力约为10N；之后物块与长木板相对滑动，物块受动摩擦力和棉线拉力平衡，由图乙知动摩擦力大小7N左右，最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为10：7，故C正确； D、图乙中数据可得出物块与木板间的动摩擦力大小，f＝μF N＝μmg，m未知，故求不出动摩擦因数， 故D错误。 故选：C。 一.知识总结 1.静摩擦力的有无及方向的判断方法 静摩擦力的方向总是与相对运动趋势的方向相反，这时的相对不是相对地面，而是该静摩擦力的施力物体与受力物体间的“相对”。 (1)假设法 (2)状态法：根据平衡条件、牛顿第二定律，判断静摩擦力的有无及方向。 (3)牛顿第三定律法：先确定受力较少的物体受到的静摩擦力的方向，再根据“力的相互性”确定另一物体受到的静摩擦力方向。 2.静摩擦力大小的计算方法 (1)最大静摩擦力F max的计算： 最大静摩擦力F max只在刚好要发生相对滑动这一特定状态下才表现出来。比滑动摩擦力稍大些，通常认为二者相等，即F max＝μF N。 (2)一般静摩擦力的计算： 一般静摩擦力F的大小和方向都与产生相对运动趋势的力密切相关，跟接触面间相互挤压的弹力F N无直接关系，因此F具有大小、方向的可变性。对具体问题要结合研究对象的运动状态(静止、匀速运动或加速运动)，利用平衡条件或牛顿运动定律列方程求解。 3．滑动摩擦力方向的判定 滑动摩擦力的方向总是与相对运动的方向相反，这时的相对不是相对地面，而是该滑动摩擦力的施力物体与受力物体间的“相对”。 4. 滑动摩擦力大小的计算方法 可用公式F f＝μF N计算，注意对物体间相互挤压的弹力F N的分析，并不总是等于物体的重力，它与研
重组卷04-冲刺2023年高考物理真题重组卷(湖北专用)(解析版)
绝密★启用前 冲刺2023年高考物理真题重组卷04 湖北专用（解析版） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 合题目要求，第8～11题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1．（2022·辽宁·高考真题）一定质量的理想气体从状态a变化到状态b，其体积V和热力学温度T变化图像如图所示，此过程中该系统（） A．对外界做正功B．压强保持不变C．向外界放热D．内能减少 【答案】A 【解析】A．理想气体从状态a变化到状态b，体积增大，理想气体对外界做正功，A正确； B．由题图可知 V = V0 + kT 根据理想气体的状态方程有 pV C T = 联立有 C p V k T = + 可看出T增大，p增大，B错误； D．理想气体从状态a变化到状态b，温度升高，内能增大，D错误；
C．理想气体从状态a变化到状态b，由选项AD可知，理想气体对外界做正功且内能增大，则根据热力学第一定律可知气体向外界吸收热量，C错误。 故选A。 2．（2022·福建·高考真题）平时我们所处的地球表面，实际上存在场强大小为100V/m的电场，可将其视为匀强电场，在地面立一金属杆后空间中的等势面如图所示。空间中存在a、b、c三点，其中a点位于金属杆正上方，b、c等高。则下列说法正确的是（） U=B．a点场强大小大于100V/m A．b、c两点的电势差0 bc C．a点场强方向水平向右D．a点的电势低于c点 【答案】B 【解析】A．由图可知，b、c两点的电势差为 U=-=- 200V300V100V bc 故A错误； B．由图可知，a点与相邻两等势面的距离小于1m，电势差等于100V，根据 U E = d 可知a点场强大小大于100V/m，故B正确； C．根据场强方向垂直于等势面，可知a点的场强方向沿竖直方向，不是水平方向，故C错误； D．由图可知，a点与c点在同一等势面上，电势均为300V，故D错误。 故选B。 3．（2022·山东·统考高考真题）“羲和号”是我国首颗太阳探测科学技术试验卫星。如图所示，该卫星围绕地球的运动视为匀速圆周运动，轨道平面与赤道平面接近垂直。卫星每天在相同时刻，沿相同方向经过地球表面A点正上方，恰好绕地球运行n圈。已知地球半径为地轴R，自转周期为T，地球表面重力加速度为g，则“羲和号”卫星轨道距地面高度为（）
专题02 受力分析 共点力的平衡—备战2023年高考物理母题题源解密(全国通用)(解析版)
专题02 受力分析 共点力的平衡 考向一 静态平衡 【母题来源一】2022年高考广东卷 【母题题文】 （2022·广东卷·T1）图是可用来制作豆腐的石磨。木柄AB 静止时，连接AB 的轻绳处于绷紧状态。O 点是三根轻绳的结点，F 、1F 和2F 分别表示三根绳的拉力大小，12F F =且60AOB ∠=︒。下列关系式正确的是（ ） A. 1F F = B. 12F F = C. 13F F = D. 13F F 【答案】D 【解析】 以O 点为研究对象，受力分析如图 由几何关系可知 30θ=︒ 由平衡条件可得 12sin 30sin 30F F ︒=︒ 12cos30cos30F F F ︒+︒=
联立可得 13F F = 故D 正确，ABC 错误。 故选D 。 【母题来源二】2022年高考浙江卷 【母题题文】 （2022·浙江6月卷·T10）如图所示，一轻质晒衣架静置于水平地面上，水平横杆与四根相同的斜杆垂直，两斜杆夹角60θ =︒°。一重为G 的物体悬挂在横杆中点，则每根斜杆受到地面的（ ） A. 3 B. 3 C. 摩擦力为34 G D. 3G 【答案】B 【解析】 设斜杆的弹力大小为F ，以水平横杆和重物为整体，竖直方向根据受力平衡可得 4cos30F G ︒= 解得 3F = 以其中一斜杆为研究对象，其受力如图所示 可知每根斜杆受到地面的作用力应与F 平衡，即大小为 3 6 ，每根斜杆受到地面的摩擦力为
3si n 30f F =︒= B 正确，ACD 错误； 故选B 。 【命题意图】 本题结合生活实际考查受力分析、共点力的平衡条件，涉及正交分解法的简单应用，意在考查考生对力学基本知识的掌握情况，以及运用物理知识解决实际问题的能力。 【考试方向】 受力分析和共点力的平衡问题是高中物理的基础，也是高考考查的重点。受力分析是解决动力学问题的关键，单独命题时往往和实际问题结合在一起。共点力的平衡问题，单独命题时往往和实际问题结合在一起，但是考查更多的是融入到其他物理模型中间接考查，如，结合运动学命题，或者出现在导轨模型中等。 【得分要点】受力分析，要按照一定的顺序进行，特别注意弹力和摩擦力有无以及它们方向的判断。对于共点力的平衡问题，常用方法有： （1）正交分解法：适用于三力或三力以上平衡问题，可用于求解大小、方向确定的力的问题。 （2）矢量三角形法：适用于三力平衡问题，该方法有时涉及正弦定理的运用，有时利用矢量三角形和几何三角形的相似性来求解力。 注意：涉及滑动摩擦力的四力平衡问题中，可以把滑动摩擦力F f 和正压力F N 合成为一个力F ，只要F f 和 F N 方向不变，则F 的方向不变。这样就可以把四力平衡转化为三力平衡问题。 1．中学物理中的各种性质的力 种类 大小 方向 说明 重力 G ＝mg （不同高度、纬度、星球， g 不同） 竖直向下 微观粒子的重力一般可 忽略，带电小球、微粒的重力一般不能忽略 弹簧的弹力 F ＝kx （x 为形变量） 沿弹簧轴线 大小、方向都能够发生变化 静摩擦力 0＜F f 静≤F max 与相对运动趋势方向相反 没有公式，只能由牛顿运动定律求解 滑动摩擦力 F f 滑＝μF N 与相对运动方向相反 一般情况下F N ≠mg 万有引力 F ＝ G m 1·m 2 r 2 沿质点间的连线 适用于质点之间、质量 均匀分布的球体之间引力的求解
备战2023中考2022年物理中考考点真题汇编之探究摩擦力大小的影响因素实验答案详解版
备战2023中考2022年物理中考考点真题汇编之探究摩擦力大小的影响因素实验答案详解版1．（2022•遂宁）某兴趣小组在探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”时，用同一木块分别做了如图所示的甲、乙、丙三次实验。 （1）甲、乙、丙三次实验中以相同速度沿水平方向匀速拉动木块，根据二力平衡知识，弹簧测力计对木块的拉力大小（选填“等于”、“大于”或“小于”）滑动摩擦力的大小。 （2）通过对比甲、乙两次实验可知：其他条件相同时，压力越大，滑动摩擦力越大。 （3）通过对比两次实验可知：其他条件相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。 （4）兴趣小组的同学利用甲图实验装置继续探究滑动摩擦力与速度的关系，改变木块的速度，进行实验，记录的实验数据如下表： 实验次数1234运动速度（m/s）0.20.30.40.5 1.2 1.2 1.2 1.2 测力计的示数 （N） 分析实验数据可知：滑动摩擦力的大小与物体运动的速度（选填“有关”或“无关”）。 （5）小组交流讨论时发现：在实验中很难使木块做匀速直线运动，于是小伟设计了如图丁所示的实验装置，该装置的优点是（选填“需要”或“不需要”）长木板做匀速直线运动。 【解析】（1）实验时，用弹簧测力计水平拉动木块，使其在水平桌面上做匀 速直线运动，物体在水平方向上受到平衡力的作用，根据二力平衡知识，可
（3）由图可知，在压力一定，接触面的粗糙程度不同时，弹簧测力计示数越大，滑动摩擦力越大故需要对比甲、丙； （4）从表格中的数据可以看出，四次实验中木块运动的速度越来越大，而拉力的大小却始终不变，因此摩擦力的大小与运动的速度无关； （5）丁图所示的实验装置，A相对于地面静止，受到摩擦力和测力计的拉力为一对平衡力，故该装置的优点是不需要长木板做匀速直线运动。 故答案为：（1）等于；（3）甲、丙；（4）无关；（5）不需要。2．（2022•葫芦岛）小玉观看2022年冬奥会，发现冰壶运动员在冰面上来去自如，是因为两只鞋底不同，如图甲所示。她猜想滑动摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度有关。为了模拟运动员的鞋底，她选用了上下表面粗糙程度不同的木块，做了如下实验。 （1）如图乙所示，小玉用弹簧测力计，在水平桌面上，拉动木块，此时弹簧测力计的示数为N。 （2）将乙图中的木块，重复上述操作，弹簧测力计的示数为 4.0N； 经分析可得出：当一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越。 （3）同组的小明想进一步验证小玉的结论是否正确，于是取来了10g、50g 砝码各一个，进行了丙、丁实验（如图所示）。当进行丁实验时，弹簧测力计示数达到最大值时仍无法拉动木块。为了使用现有器材就能完成此实验，可采用的操作方法是。 【解析】（1）在水平桌面上，用弹簧测力计拉动木块做匀速直线运动，此时物体受到拉力与摩擦力为一对平衡力，根据二力平衡知识可知，木块所受的滑动摩擦力大小为测力计示数，弹簧测力分度值为0.2N，测力计示数为2.4N，
力平衡、摩擦力及受力分析(解析版)-备战2023年中考物理精选考点专练(知识清单+基础+拔高)
专题09 二力平衡、摩擦力及受力分析考点1二力平衡与相互作用力 知识点具体内容 平衡状态物体处于静止或匀速直线运动状态 二力平衡条件两个力作用在同一个物体上，大小相等、方向相反、且作用在同一直线上。 应用(1)二力平衡时，计算其中一个力； (2)根据平衡力判断物体运动状态； (3)根据运动状态，判断平衡力。 二力平衡与相互作用力相同点大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。 不同点 相互作用力是分别作用在两个物体上，同时出现、同时 消失，一般会产生不同的作用效果。 平衡力是作用在同一个物体上，不一定同时产生、同时 消失，它们的作用效果相互抵消。 考点2摩擦力 知识点具体内容 定义两个相互接触的物体，当它们相对滑动时，在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力，这就是滑动摩擦力 分类静摩擦(物体有运动趋势时)、滑动摩擦(物体间发生相对滑动时)、滚动摩擦(物体间发生相对滚动时)
产生条件两个物体相互接触并相互挤压；两物体发生相对运动；两接触面不光滑。 摩擦力方向跟物体相对运动方向或相对运动趋势方向相反。 影响因素与压力大小和接触面粗糙程度两个因素有关，与接触面积大小、速度大小无关。 增大和减小摩擦的方法增大有益摩擦 增加压力；增大接触面粗糙程度；变滚动摩擦为 滑动摩擦。 减小有害摩擦 减小压力；减小接触面粗糙程度；变滑动为滚 动；使接触面隔开（或分离）。 考点3受力分析 合力与分力如果一个力产生的效果跟几个力共同作用产生的效果相同，这个力就是那几个力的合力 。组成合力的每一个力叫 分力。 同一直线上 的二力合成 力的方向图示合力大小合力方向 同向F合＝F1＋F2与二力方向相同 反向F合＝F1-F2 与较大的那个力方 向相同；若两个力 大小相同，则F合＝ 0，物体保持原来的 运动状态(保持静止) 或匀速直线运动状 态。 实验1探究摩擦力的大小与什么因素有关 1．实验原理：根据二力平衡的条件，弹簧测力计的示数等于摩擦力的大小。 2．实验器材：长方体木块、弹簧测力计、表面粗糙程度不同的长木板、砝码。
力、重力、弹力、摩擦力-2023年中考物理毕业班二轮热点题型归纳与变式演练(全国通用)(解析版)
专题09 力、重力、弹力、摩擦力 目录 【典例分析】 下列过程，力的作用效果与其他三个不同的是（）。 A．篮球受重力从篮筐内竖直下落； B．滚动的足球受阻力缓缓停下； C．用力将实心球掷出； D．把橡皮泥捏成不同造型 【答案】D 【解析】A．篮球受重力从篮筐内竖直下落，速度越来越快，属于力改变物体的运动状态； B．滚动的足球受阻力缓缓停下，足球由运动变为静止，力改变了足球的运动状态； C．用力将实心球掷出，实心球由静止变为运动，属于力改变物体的运动状态； D．把橡皮泥捏成不同造型，橡皮泥的形状发生变化，属于力使物体发生形变，故D与其他不同，符合题意。 故选D。 【提分秘籍】 1．力：力是物体对物体的相互作用。 （1）力的性质：物体间力的作用是相互的（相互作用力在任何情况下都是大小相等，方向相反，作用在不同物体上）。两物体相互作用时，施力物体同时也是受力物体，反之，受力物体同时也是施力物体。
（2）力的作用效果：力可以改变物体的运动状态，力可以改变物体的形状。 物体的运动状态是否改变一般指：物体的运动快慢是否改变（速度大小的改变）和物体的运动方向是否改变。 （3）力的单位：国际单位制中力的单位是牛顿简称牛，用N表示。 2．力的三要素：力的大小、方向和作用点叫力的三要素。 3．力的示意图：用一根带箭头的线段把力的大小、方向、作用点表示出来。 【变式演练】 1．（2022·湖南湘西·统考中考真题）头球是足球比赛中的技术动作，运动员以头顶球的过程中，下列说法错误 ．．的是（）A．头球过程中足球运动状态发生了改变 B．头球过程中足球发生了形变 C．足球在空中飞行的过程中没有受到力的作用 D．头球过程中运动员头部受到足球冲击是因为力的作用是相互的 【答案】C 【解析】A．运动员以头顶球的过程中，足球受到力的作用，速度大小、运动方向发生变化，使球的运动状态发生了改变，故A正确，不符合题意； B．运动员以头顶球的过程中，足球受到力的作用，凹陷进去，发生了形变，故B正确，不符合题意； C．足球在空中飞行的过程中受到重力和空气阻力的作用，故C错误，符合题意； D．头球过程中运动员头部对足球施加力的同时，因为力的作用是相互的，头部也受到足球施加的力，即头部受到冲击，故D正确，不符合题意。 故选C。 2．（2022·湖北鄂州·统考中考真题）物理知识在生产生活中的应用极大地激发了同学们学习物理的兴趣，同学们课后开始联想一些生活中与物理相关的情景。乒乓球是我国的国球，在世界级比赛中，我国运动员基本包揽所有乒乓球项目的金牌，为国争光，扬我国威。关于乒乓球比赛时的情景，下列说法正确的是（）
受力分析、共点力的平衡(练)--2023年高考物理一轮复习讲练测(全国通用)(解析版)
专题2.3 受力分析共点力的平衡 1．如图是某同学为颈椎病人设计的一个牵引装置的示意图，一根轻绳绕过两个定滑轮和一个动滑轮后两端各挂着一个相同的重物，与动滑轮相连的帆布带拉着病人的颈椎（图中是用手指代替颈椎做实验），整个装置在同一竖直平面内。如果要增大手指所受的拉力，可采取的方法是（） A．只增加绳的长度B．只增加重物的质量 C．只将手指向下移动D．只将手指向上移动 【答案】BC 【解析】 A．对动滑轮受力分析，受重力、两个对称的拉力，拉力大小等于悬挂物体的重力mg，如图 三个力的合力为零，两个拉力的大小恒定，夹角越大，合力越小，夹角越小，合力越大；增加细线长度时，由于两个细线拉力也不变，动滑轮位置不变，故三个力大小方向都不变，故A错误； B．只增加重物的质量，两个绳拉力变大，动滑轮位置不变，则两拉力夹角不变，故合力变大，故手指所受的拉力增大，故B正确； C．只将手指向下移动，两个绳拉力大小不变，夹角变小，故两拉力合力变大，故手指所受的拉力增大，故C正确； D．只将手指向上移动，两个绳拉力大小不变，夹角变大，故两拉力合力变小，故手指所受的拉力减小，故D错误。 故选BC。
2．如图所示，一物体静止在固定斜面上，F 1是斜面对物体的支持力，F 2是物体对斜面的压力，下列判断正确的是（ ） A ．F 1、F 2是一对平衡力 B ．F 1、F 2是一对作用力和反作用力 C ．该物体受到重力、支持力、摩擦力、 压力四个力的作用 D ．该物体受到重力、支持力、摩擦力、下滑力四个力的作用 【答案】B 【解析】 AB ．根据题意可知，1F 与2F 作用在两个物体上，则F 1、F 2不是一对平衡力，是一对作用力和反作用力，故A 错误B 正确； CD ．根据题意，对物块受力分析可得，该物体受到重力、支持力、摩擦力三个力作用，不受压力和下滑力，故CD 错误。 故选B 。 3．如图，一粗糙斜面固定在地面上，一细绳一端悬挂物体P ，另一端跨过斜面顶端的光滑定滑轮与物体Q 相连，系统处于静止状态。现用水平向左的拉力F 缓慢拉动P 至细绳与竖直方向成45°角，Q 始终静止，设Q 所受的摩擦力大小为f 、在这一过程中（ ） A ．F 一定增大、f 一定增大 B ．F 可能不变、f 一定增大 C ．F 一定增大、f 可能先减小后增大 D ．F 可能不变、f 可能先减小后增大 【答案】C 【解析】 根据题意，对物体P 受力分析，设物块P 的质量为1m ，受绳子的拉力T ，拉力F 和本身重力1m g ，由于缓
高考物理易错点04 力的合成与分解 共点力的平衡(解析版)
易错点04 力的合成与分解 共点力的平衡 易错总结 一、力的合成与分解 1．按效果分解 (1)分解原则：根据力的作用效果确定分力的方向，然后再画出力的平行四边形． (2)基本思路 2．两种常见典型力的分解实例 实例 分析 地面上物体受到斜向上的拉力F 可分解为水平向前的力F1和竖直向上的力F2，F1＝Fcos θ，F2＝Fsin θ 放在斜面上的物体的重力产生两个效果：一是使物体具有沿斜面下滑的趋势；二是使物体压紧斜面；F1＝mgsin α，F2＝mgcos α 二、共点力平衡的条件 1．平衡状态 (1)物体处于静止或匀速直线运动的状态． (2)对“平衡状态”的理解 不管是静止还是匀速直线运动，速度保持不变，所以Δv ＝0，a ＝Δv Δt ，对应加速度为零，速 度为零不代表a ＝0. 例如，竖直上抛的物体运动到最高点时，这一瞬间速度为零，但这一状态不可能保持，因而上抛物体在最高点不能称为静止，即速度为零不等同于静止． 2．共点力平衡的条件 (1)共点力平衡的条件是合力为0. (2)表示为：F 合＝0；或将各力分解到x 轴和y 轴上，满足Fx 合＝0，且Fy 合＝0. ①二力平衡：若物体在两个力作用下处于平衡状态，则这两个力一定等大、反向、共线． ②三力平衡：若物体在三个共点力作用下处于平衡状态，则其中任意两个力的合力与第三个力等大、反向、共线． ③多力平衡：若物体在多个共点力作用下处于平衡状态，则其中任意一个力与其余所有力的合力等大、反向、共线．
(3)当物体受三个力平衡，将表示这三个力的有向线段依次首尾相连，则会构成一个矢量三角形，表示合力为0. 解题方法 一、力的分解中定解条件讨论 把力按照题中给定的条件分解．若代表合力的对角线与给定的代表分力的有向线段能构成平行四边形(或三角形)，说明合力可以分解成给定的分力，即有解；若不能，则无解．常见的有几种情况． 已知条件分解示意图解的情况已知两个分力的方向唯一解 已知一个分力的大小和方 向 唯一解 已知一个分力(F2)的大小和另一个分力(F1)的方向①F2＜Fsin θ无解 ②F2＝Fsin θ唯一解 ③Fsin θ＜F2＜F 两解 ④F2≥F 唯一解 二、用正交分解法求解平衡问题 1．选用原则：当物体受到不在一条直线上的三个或多于三个共点力时，一般要采用正交分解法． 2．建立坐标系原则：使尽可能多的力落在x、y轴上，这样需要分解的力比较少，计算方便．3．当物体处于平衡时，根据共点力平衡的条件，x轴，y轴上合力均为0，列式(Fx＝0，Fy ＝0)求解． 【易错跟踪训练】 易错类型1：思维定式 1．水平面上的物体在水平方向的力F1和F2作用下，沿水平面向右做匀速直线运动，如图
专题12运动和力-备战2023-2024年中考物理一轮复习考点帮 (解析版)
专题12运动和力 章节考点考试题型难易度 力与运动牛顿第一定律：运动和力的关系、惯性选择题、实验题★二力平衡：二力平衡与相互力的区别、平衡状态选择题、填空题、实验题★★合力：受力分析、合力、受力分析求摩擦力选择题、填空题、计算题★★★摩擦力选择题、填空题、实验题★★★ 一、牛顿第一定律： 1.阻力对物体运动的影响： （1）实验：让同一小车从同一斜面的同一高度自由滑下，观察下车运动的情况； （2）这样操作的目的：使小车滑到斜面底端时有相同的速度； （3）实验方法： ①控制变量法：同一小车从同一斜面的同一高度自由滑下； ②转化法：阻力的大小用小车在木板上滑动的距离的长短来体现； （4）结论：①阻力越大，小车速度改变的越快；②阻力越小，小车速度改变的越慢； （5）推断：①如果小车受到的阻力为零，小车将做匀速直线运动；②物体的运动不需要力来维持。 2.牛顿第一定律（惯性定律）： （1）内容：一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。 （2）牛顿第一定律的理解： ①“一切”适用于所有物体； ②“没有受到力的作用”是定律成立的条件； ③“总”说明没有例外；“保持”表示跟前面运动状态相同。 ④“或”指物体不受力时，只会存在这两种情况中的一种： A.原来静止的总保持静止； B.原来运动的就总保持原来的速度和方向做匀速直线运动； （3）牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上，用推理的方法概括出来的，不能用实验直接证 明。 （4）牛顿第一定律说明了力和运动的关系： ①力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因； ②物体运动之所以会停下来，是由于物体受到了阻力。 （5）知识拓展：阻力与动力 ①阻力：力的方向与运动方向相反，阻碍物体的运动，使物体的运动速度变慢； ②动力：力的方向与运动方向相同，促进物体的运动，使物体的运动速度变快。
易错专题05 运动和力-备战2021年中考物理重点-难点-易错点专题训练(解析版)
易错专题05 运动和力 一、单选题 1．（2020·吉林吉林市·九年级一模）如图是苏宁物流正式投放的无人快递车，这是全国首个送货到家的无人车，也是国内首个实现室内室外场景无缝切换的无人车，关于快递车下列说法正确的是（） A．无人快递车匀速转弯时运动状态不变 B．无人快递车的轮子有凹凸不平的花纹是为了减小摩擦 C．无人快递车行驶过程中以快递车为参照物货物是运动的 D．无人快递车匀速直线行驶时，受到的力是平衡力 【答案】D 【解析】 A．无人快递车转弯时，运动方向是改变的，其运动状态也是改变的，故A错误； B．无人快递车的轮子有凹凸不平的花纹是为了增大接触面的粗糙程度而增大摩擦，故B错误； C．以快递车为参照物，货物没有位置的变化，所以是静止的，故C错误； D．无人快递车匀速直线运动时，处于平衡状态，受到的力是平衡力，故D正确。 故选D。 2．（2021·全国九年级专题练习）小明学习惯性的知识之后，在探究跳远成绩是否与地球自转有关的研究中，他查了相关资料，发现地球由西向东自转，赤道附近的速度约为460m/s，
滨州市城区地面的自转速度约为370m/s。关于跳远成绩与地球自转关系的分析中正确的是（） A．因为跳起后，地球会向东自转一段距离，所以向西跳更有利于提高成绩 B．因为人和地球都有惯性，且自转速度相同，无论向哪跳对成绩都没有影响 C．因为人有惯性，地球没有惯性，所以向东跳成绩更好 D．因为人的惯性小，地球的惯性大，所以向西跳成绩更好 【答案】B 【解析】 因为惯性是物体的一种属性，一切物体在任何时候都有惯性，所以人和地球都有惯性，又因为处在滨州市城区地面的人随地球一起运转，二者运转速度相同，所以无论向哪跳对成绩都没有影响，与人和地球的惯性大小无关。 故选B。 3．（2021·安徽九年级零模）如图所示，公共汽车遇到紧急情况突然刹车时，车上乘客向前倾倒，下列有关说法正确的是（） A．乘客向前倾倒是因为乘客受到惯性力的作用 B．图片中的乘客受平衡力的作用处于平衡状态 C．乘客受到的重力和车对乘客的支持力是一对平衡力