[推荐学习]2019高考物理一轮复习第二章相互作用学案
2019-2020【提分必做】高考物理一轮复习第二章相互作用学案
第二章相互作用[全国卷5年考情分析]形变、弹性、胡克定律(Ⅰ)矢量和标量(Ⅰ)以上2个考点未曾独立命题第1节重力__弹力(1)自由下落的物体所受重力为零。
(×)(2)重力的方向不一定指向地心。
(√)(3)弹力一定产生在相互接触的物体之间。
(√)(4)相互接触的物体间一定有弹力。
(×)(5)F＝kx中“x”表示弹簧形变后的长度。
(×)(6)弹簧的形变量越大，劲度系数越大。
(×)(7)弹簧的劲度系数由弹簧自身性质决定。
(√)◎物理学史判断胡克定律是英国科学家胡克发现的。
(√)1．物体的重力与地球对物体的万有引力二者一般不相等。
2．胡克定律对轻弹簧、橡皮条均适用，但形变量应在弹性限度内。
3．解题中常用到的二级结论：(1)绳上的张力一定沿着绳指向绳收缩的方向。
(2)物体面面或点面接触时的弹力的方向一定垂直于接触面或接触点的切面指向受力物体。
(3)弹力的大小不一定等于物体的重力。
突破点(一) 弹力的有无及方向判断1．弹力有无的判断“三法”(1)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。
多用来判断形变较明显的情况。
(2)假设法：对形变不明显的情况，可假设两个物体间不存在弹力，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，则此处一定存在弹力。
(3)状态法：根据物体的运动状态，利用牛顿第二定律或共点力平衡条件判断是否存在弹力。
2．弹力方向的确定[题点全练]1.匀速前进的车厢顶部用细线竖直悬挂一小球，如图所示，小球下方与一光滑斜面接触。
关于小球的受力，说法正确的是( )A．重力和细线对它的拉力B．重力、细线对它的拉力和斜面对它的弹力C．重力和斜面对它的支持力D．细线对它的拉力和斜面对它的支持力解析：选A 小球必定受到重力和细线的拉力。
小球和光滑斜面接触，假设斜面对小球有弹力，小球将受到三个力作用，重力和细线的拉力在竖直方向上，弹力垂直于斜面向上，三个力的合力不可能为零，与题设条件矛盾，故斜面对小球没有弹力，故A正确。
高三物理一轮复习精品教案——第二章研究物体间的相互作用
第二章物体间的相互作用第一讲重力、弹力、摩擦力一、基本概念（1）重力重力是由于地球的吸引而使物体受到的力。
（注意：重力是万有引力的一个分力，另一个分力提供物体随地球自转所需的向心力，在两极处重力等于万有引力。
由于重力远大于向心力，一般情况下近似认为重力等于万有引力。
）1. 重力的大小：重力大小等于mg，g是常数，通常等于10N/kg。
2. 重力的方向：竖直向下。
3. 重力的作用点——重心：重力总是作用在物体的各个点上，但为了研究问题简单，我们认为一个物体的重力集中作用在物体的一点上，这一点称为物体的重心．（重力的等效作用点）注：物体重心的位置与物体的质量分布和形状有关：①质量分布均匀的规则物体的重心在物体的几何中心。
②不规则物体的重心可用悬挂法求出重心位置。
（2）弹力发生弹性形变的物体，由于要恢复原状，对跟它接触的物体会产生力的作用，这种力叫做弹力。
（弹性形变是产生弹力的必要条件，如果物体只是接触而没有互相挤压，就不会产生弹力。
反过来，如果已知两个物体之间没有弹力，则可以判断此两个物体之间没有发生挤压。
）1. 弹力产生的条件：（1）物体直接相互接触；（2）物体发生弹性形变。
变的物体，如桌面、绳子等物体，弹力大小由物体的受力情况和运动情况共同决定。
胡克定律可表示为（在弹性限度内）：F=kx，还可以表示成ΔF=kΔx，即弹簧弹力的改变量和弹簧形变量的改变量成正比。
4. 作用点：接触面或重心（3）滑动摩擦力一个物体在另一个物体表面上存在相对滑动的时候，要受到另一个物体阻碍它们相对滑动的力，这种力叫做滑动摩擦力。
1. 产生条件：（1）接触面是粗糙；（2）两物体接触面上有压力；（3）两物体间有相对滑动。
2. 方向：总是沿着接触面的切线方向，且与相对运动方向相反。
3. 大小：与正压力成正比，即Fμ=μF N，其中的F N表示正压力，正压力不一定等于重力G.注：只有滑动摩擦力才能用此公式.（4）静摩擦力当一个物体在另一个物体表面上有相对运动趋势时，所受到的另一个物体对它的力，叫做静摩擦力。
近年高考物理一轮复习第二章相互作用第1讲重力弹力摩擦力学案
2019高考物理一轮复习第二章相互作用第1讲重力弹力摩擦力学案编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（2019高考物理一轮复习第二章相互作用第1讲重力弹力摩擦力学案）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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第1讲重力弹力摩擦力【基础梳理】一、重力、弹力1．重力(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．2．弹力(1）定义:发生弹性形变的物体由于要恢复原状，对与它接触的物体产生力的作用．（2)产生的条件①两物体相互接触;②发生弹性形变．(3)方向：与物体形变方向相反．3．胡克定律(1)内容：弹簧发生弹性形变时,弹簧弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比．(2)表达式：F＝kx。
①k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．②x是弹簧长度的变化量，不是弹簧形变以后的长度．二、摩擦力1．两种摩擦力的对比静摩擦力滑动摩擦力定义两个具有相对运动趋势的物体间在接触面上产生的阻碍相对运动趋势的力两个具有相对运动的物体间在接触面上产生的阻碍相对运动的力产生条件（必要条件)（1）接触面粗糙（2）接触处有弹力（1)接触面粗糙(2)接触处有弹力(3）两物体间有相对运动趋势（仍保持相对静止）(3)两物体间有相对运动大小(1)静摩擦力为被动力，与正压力无关,满足0＜F≤Fmax（2）最大静摩擦力F max大小与正压力大小有关滑动摩擦力:F＝μF N(μ为动摩擦因数,取决于接触面材料及粗糙程度,F N为正压力)方向沿接触面与受力物体相对运动趋势的方向相反沿接触面与受力物体相对运动的方向相反作用点实际上接触面上各点都是作用点，常把它们等效到一个点上，在作力的图示或示意图时，一般把力的作用点画到物体的重心上2.动摩擦因数（1)定义：彼此接触的物体发生相对运动时,摩擦力和正压力的比值,即μ＝错误!.（2）决定因素:接触面的材料和粗糙程度.【自我诊断】判一判(1）只要物体发生形变就会产生弹力作用．( )(2)物体所受弹力方向与施力物体形变的方向相反．( )（3)轻绳、轻杆的弹力方向一定沿绳、杆的方向．( )（4）滑动摩擦力的方向不可能与物体运动方向相同．（）（5)滑动摩擦力的大小与物体的运动速度无关，与接触面的面积大小也无关．（)（6)运动的物体也可能受到静摩擦力的作用．( )提示：（1)×(2）√（3)×（4)×（5)√（6)√做一做如图所示，在一个正方体的盒子中放有一个质量分布均匀的小球，小球的直径恰好和盒子内表面正方体的棱长相等，盒子沿倾角为α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提示：选A.先以盒子和小球组成的系统为研究对象，无论上滑还是下滑,用牛顿第二定律均可求得系统的加速度大小为a＝g sin α，方向沿斜面向下，由于盒子和小球始终保持相对静止，所以小球的加速度大小也是a＝g sin α，方向沿斜面向下,小球重力沿斜面向下的分力大小恰好等于所需的合外力,因此不需要盒子的左、右侧面提供弹力．故选项A正确．想一想摩擦力一定与接触面上的压力成正比吗？摩擦力的方向一定与正压力的方向垂直吗？提示:(1)滑动摩擦力与接触面上的压力成正比,而静摩擦力的大小与正压力无关,通常由受力平衡或牛顿第二定律求解．（2)由于正压力方向与接触面垂直，而摩擦力沿接触面的切线方向,因此二者一定垂直．弹力的分析与计算［学生用书P19］【知识提炼】1．弹力的判断(1）弹力有无的判断方法①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．②假设法:对形变不明显的情况，可假设两个物体间弹力不存在,看物体能否保持原有的状态．若状态不变，则此处不存在弹力;若状态改变，则此处一定有弹力．③状态法:根据物体的状态，利用牛顿第二定律或共点力平衡条件判断弹力是否存在．（2)弹力方向的判断①五种常见模型中弹力的方向②根据共点力的平衡条件或牛顿第二定律确定弹力的方向．2．弹力大小计算的三种方法(1）根据胡克定律进行求解．（2)根据力的平衡条件进行求解．(3）根据牛顿第二定律进行求解．【典题例析】(2017·高考全国卷Ⅲ）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)（）A．86 cm B．92 cmC．98 cm D．104 cm[审题突破］缓慢移至同一点可做平衡态处理；始终处于弹性限度内说明劲度系数k 不变；钩码挂在绳的中点，相当于两根绳共同承担钩码重力．利用胡克定律求解即可．[解析] 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θ均满足sin θ＝错误!,对钩码（设其重力为G）静止时受力分析,得G＝2k错误!cos θ;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G＝2k错误!，联立解得L＝92 cm，可知A、C、D项错误,B项正确．[答案］B错误!（1)面面接触、点面接触、球面接触、球球接触的弹力垂直于接触公切面，判断弹力有无时常用假设法来判断．（2）对轻绳,弹力方向一定沿绳收缩的方向．当绳中无结点或通过滑轮时，同一根绳上张力相等;若有结点，则当两段绳处理,张力不一定相等．(3）对轻杆,若端点用铰链连接，弹力方向一定沿杆的方向；若端点固定连接，弹力方向不一定沿杆方向，由端点物体所受其他力的合力及物体的状态判断和计算．（4）对轻弹簧,弹力满足胡克定律且既能产生拉力也可产生支持力，需注意方向的多样性,轻弹簧两端受力始终大小相等,与其运动状态无关．弹簧的弹力不能发生突变．【迁移题组】迁移1 弹力的有无及方向判断1．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α角的细绳拴接一小球．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的作用B．轻弹簧一定对小球有弹力的作用C．细绳不一定对小球有拉力的作用，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的作用,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a＝g tan α，则轻弹簧对小球无弹力，D正确．迁移2 轻绳模型中的“死结”和“活结”问题2．(多选）如图所示，用滑轮将质量为m1、m2的两物体悬挂起来，忽略滑轮和绳的重力及一切摩擦，使得0＜θ＜180°,整个系统处于平衡状态，关于m1、m2的大小关系应为( ) A．m1必大于m2B．m1必大于错误!C．m1可能等于m2D．m1可能大于m2解析：选BCD。
[推荐学习]2019届高考物理一轮复习第二章相互作用学案
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第二章相互作用[全国卷5年考情分析]形变、弹性、胡克定律(Ⅰ)矢量和标量(Ⅰ)以上2个考点未曾独立命题第1节重力__弹力(1)自由下落的物体所受重力为零。
(×)(2)重力的方向不一定指向地心。
(√)(3)弹力一定产生在相互接触的物体之间。
(√)(4)相互接触的物体间一定有弹力。
(×)(5)F＝kx中“x”表示弹簧形变后的长度。
(×)(6)弹簧的形变量越大，劲度系数越大。
(×)(7)弹簧的劲度系数由弹簧自身性质决定。
(√)◎物理学史判断胡克定律是英国科学家胡克发现的。
(√)1．物体的重力与地球对物体的万有引力二者一般不相等。
2．胡克定律对轻弹簧、橡皮条均适用，但形变量应在弹性限度内。
3．解题中常用到的二级结论：(1)绳上的张力一定沿着绳指向绳收缩的方向。
(2)物体面面或点面接触时的弹力的方向一定垂直于接触面或接触点的切面指向受力物体。
(3)弹力的大小不一定等于物体的重力。
突破点(一) 弹力的有无及方向判断1．弹力有无的判断“三法”(1)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。
多用来判断形变较明显的情况。
(2)假设法：对形变不明显的情况，可假设两个物体间不存在弹力，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，则此处一定存在弹力。
(3)状态法：根据物体的运动状态，利用牛顿第二定律或共点力平衡条件判断是否存在弹力。
2．弹力方向的确定[题点全练]1.匀速前进的车厢顶部用细线竖直悬挂一小球，如图所示，小球下方与一光滑斜面接触。
关于小球的受力，说法正确的是( )A．重力和细线对它的拉力B．重力、细线对它的拉力和斜面对它的弹力C．重力和斜面对它的支持力D．细线对它的拉力和斜面对它的支持力解析：选A 小球必定受到重力和细线的拉力。
小球和光滑斜面接触，假设斜面对小球有弹力，小球将受到三个力作用，重力和细线的拉力在竖直方向上，弹力垂直于斜面向上，三个力的合力不可能为零，与题设条件矛盾，故斜面对小球没有弹力，故A正确。
高三物理一轮复习—相互作用教案
高三物理一轮复习—相互作用教案1一．物体受力分析物体受力分析是解决物理问题的基础。
物体受力分析步骤1． 2． 将研究对象从周围物体中隔离出来，只分析研究对象受到的作用力，不考虑研究对象对别的物体的作用力；只分析外力，不分析内力。
3．按顺序分析物体受力重力、电磁力、弹力、摩擦力(先场力，后接触力，再摩擦力) 弹力和摩擦力属 力，它们的大小和方向与物体 的情况与 情况有关。
凡有接触的地方都要考虑是否有弹力，凡有弹力的地方都要考虑是否有摩擦力。
4．防止添力和漏力按正确的顺序分析是防止漏力的有效措施 防止添力的方法是看能否找到施力物体。
【典型例题】例1、如图，A 和B 在水平力F 作用下，在水平面上向右做匀速直线运动。
分析A 、B 物体所受的力，并指出B 所受的每一力的反作用力。
练习：1、如图所示，光滑斜面上有两个叠放的物体A 和B 。
AA的受力情况。
例2．如图所示，三角支架abc 的两斜面上分别放有物块m 1、m 2，已知m 1 > m 2，θ2 ＞θ1，斜面与物块与支架abc 静止状态，判断底面对abc 的摩擦力f 应为：（A ．有f 存在，方向向左；B ．有fC ．有f 存在，方向不能确定；D ．以上结论均不对。
例3．如图所示，质量为m 的木块在置于水平桌面上的木板上滑行，木板静止，它的质量M = 3 m ，已知木板与木板间、木板与桌面间的动摩擦因数均为 何？a例4．画出图中各静止物体A 所受到的弹力，各接触面均光滑。
例5．已知a 、b 两个弹簧秤均重2N ，在图1―2所示的四种情况下，两弹簧秤的示数各是多少？例6. 如图所示，A ，B 两物块的质量均为m ，接触面之间的摩擦因数均为μ、现对A 施加一水平向右的拉力F ，可使A 向右，B 向左都做匀速直线运动，不计滑轮质量与摩擦，则F 的大小为A ．μmg B ．2μmg C ．3μmg D ．4μmg 二．力的合成和分解 1．原则：等效替代。
江苏专版2019高考物理一轮复习第二章相互作用学案.doc
1 第二章相互作用第1节重力__弹力(1)自由下落的物体所受重力为零。
(³)(2)重力的方向不一定指向地心。
(√)(3)弹力一定产生在相互接触的物体之间。
(√)(4)相互接触的物体间一定有弹力。
(³)(5)F kx中“x”表示弹簧形变后的长度。
(³)(6)弹簧的形变量越大劲度系数越大。
(³)(7)弹簧的劲度系数由弹簧自身性质决定。
(√)胡克定律是英国科学家胡克发现的。
突破点(一) 弹力的有无及方向判断1弹力有无的判断“三法”(1)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。
多用来判断形变较明显的情况。
(2)假设法对形变不明显的情况可假设两个物体间不存在弹力看物体能否保持原有 2 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存在弹力。
(3)状态法根据物体的运动状态利用牛顿第二定律或共点力平衡条件判断是否存在弹力。
2弹力方向的确定[题点全练]1.如图所示小车受到水平向右的弹力作用与该弹力的有关说法中正确的是()A弹簧发生拉伸形变B弹簧发生压缩形变C该弹力是小车形变引起的D该弹力的施力物体是小车解析选A小车受到水平向右的弹力作用是弹簧发生拉伸形变引起的该弹力的施力物体是弹簧故只有A项正确。
2[多选](2018²启东期末)如图所示的对物体A的四幅受力图中正确的是( )解析选BD A处于静止则杆一定受球面或地面的摩擦力故A错误A一定受地面的支持力及重力球与斜面没有挤压故不受斜面的弹力故B正确物体匀速下滑则物体一定受力平衡而图中很明显合力不可能为零故C错误对A分析A处于平衡状态 3 合力为零故一定受向上的摩擦力摩擦力与支持力的合力与重力等大反向故D正确。
突破点(二) 弹力的分析与计算[典例] (2018²天门期末)三个质量均为2 kg的相同木块a、b、c和两个劲度系数均为500 N/m的相同轻弹簧p、q用轻绳连接如图所示其中a放在光滑水平桌面上。
高考物理大一轮复习 第2章 相互作用教学案-人教版高三全册物理教学案
第2章 相互作用第1节 重力 弹力 摩擦力一、力1．力的概念：物体与物体之间的相互作用．2．力的作用效果两类效果⎩⎪⎨⎪⎧ 使物体发生形变.改变物体的运动状态.二、重力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．三、弹力1．弹力(1)定义：发生弹性形变的物体由于要恢复原状，对与它接触的物体产生力的作用．(2)产生的条件①两物体相互接触；②发生弹性形变．(3)方向：与物体形变方向相反．◆特别提醒：有弹力作用的两物体一定相接触，相接触的两物体间不一定有弹力．2．胡克定律(1)内容：弹簧的弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度x 成正比．(2)表达式：F＝kx.①k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．②x是弹簧长度的变化量，不是弹簧形变以后的长度．四、摩擦力1．产生：相互接触且发生形变的粗糙物体间，有相对运动或相对运动趋势时，在接触面上所受的阻碍相对运动或相对运动趋势的力．2．产生条件：接触面粗糙；接触面间有弹力；物体间有相对运动或相对运动趋势．3．大小：滑动摩擦力F f＝μF N，静摩擦力：0<F f≤F fmax.4．方向：与相对运动或相对运动趋势方向相反．5．作用效果：阻碍物体间的相对运动或相对运动趋势．◆特别提醒：(1)摩擦力阻碍的是物体间的相对运动或相对运动趋势，但不一定阻碍物体的运动．(2)受静摩擦力作用的物体不一定静止，受滑动摩擦力作用的物体不一定运动．(3)接触面处有摩擦力时一定有弹力，且弹力与摩擦力方向总垂直，反之不一定成立．[自我诊断]1．判断正误(1)只要物体发生形变就会产生弹力作用．(×)(2)物体所受弹力的方向与自身形变的方向相同．(√)(3)轻绳、轻杆的弹力方向一定沿绳、杆的方向．(×)(4)滑动摩擦力的方向一定与物体运动方向相反．(×)(5)滑动摩擦力的方向与物体的运动方向不相同就相反．(×)(6)运动的物体不可能受到静摩擦力的作用．(×)(7)根据μ＝F f F N可知动摩擦因数μ与F f 成正比，与F N 成反比．(×)2．(多选)关于弹力的方向，下列说法中正确的是( )A ．放在水平桌面上的物体所受弹力的方向是竖直向上的B ．放在斜面上的物体所受斜面的弹力的方向是竖直向上的C ．将物体用绳吊在天花板上，绳所受物体的弹力方向是竖直向上的D ．物体间相互挤压时，弹力的方向垂直接触面指向受力物体 解析：选AD.放在水平桌面上的物体所受弹力为支持力，其方向为垂直于桌面向上，故A 正确；放在斜面上的物体所受斜面的支持力方向垂直于斜面向上，故B 错误，D 正确；绳子对物体的拉力总是沿绳子收缩的方向，而物体对绳子的弹力方向指向绳子伸长的方向，故C 错误．3．(多选)关于胡克定律，下列说法正确的是( )A ．由F ＝kx 可知，在弹性限度内弹力F 的大小与弹簧形变量x 成正比B ．由k ＝F x可知，劲度系数k 与弹力F 成正比，与弹簧的长度改变量成反比C ．弹簧的劲度系数k 是由弹簧本身的性质决定的，与弹力F 的大小和弹簧形变量x 的大小无关D ．弹簧的劲度系数在数值上等于弹簧伸长(或缩短)单位长度时弹力的大小解析：选ACD.在弹性限度内，弹簧的弹力与形变量遵守胡克定律F ＝kx ，故A 正确；弹簧的劲度系数是由弹簧本身的性质决定的，与弹力F 及x 无关，故C 正确，B 错误；由胡克定律得k ＝F x，可理解为弹簧每伸长(或缩短)单位长度时受到的弹力的值与k 相等，故D 正确．4．(2017·中山模拟)如图所示，放在粗糙水平面上的物体A 上叠放着物体B ，A 和B 之间有一根处于压缩状态的弹簧，A 、B 均处于静止状态，下列说法中正确的是( )A ．B 受到向左的摩擦力B ．B 对A 的摩擦力向右C ．地面对A 的摩擦力向右D ．地面对A 没有摩擦力解析：选D.压缩的弹簧对B 有向左的弹力，B 有向左运动的趋势，受到向右的摩擦力，选项A 错误；A 对B 的摩擦力向右，由牛顿第三定律可知，B 对A 的摩擦力向左，选项B 错误；对整体研究，根据平衡条件分析可知，地面对A 没有摩擦力，选项C 错误，D 正确．考点一 弹力的分析和计算1．弹力有无的判断方法(1)条件法：根据产生弹力的两个条件——接触和发生弹性形变直接判断．(2)假设法或撤离法：可以先假设有弹力存在，然后判断是否与研究对象所处状态的实际情况相符合．还可以设想将与研究对象接触的物体“撤离”，看研究对象能否保持原来的状态．2．弹力方向的判断方法(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确定弹力的方向．3．弹力大小的确定方法(1)弹簧类弹力：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)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．1．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α角的细绳拴接一小球．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的作用B．轻弹簧一定对小球有弹力的作用C．细绳不一定对小球有拉力的作用，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的作用，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a＝g tan α，则轻弹簧对小球无弹力，D 正确．2．(2016·高考江苏卷)一轻质弹簧原长为8 cm ，在4 N 的拉力作用下伸长了 2 cm ，弹簧未超出弹性限度．则该弹簧的劲度系数为( )A ．40 m/NB ．40 N/mC ．200 m/ND ．200 N/m解析：选D.根据胡克定律有F ＝kx ，则k ＝F x ＝42×10－2 N/m ＝200 N/m ，故D 正确．3．(2017·安庆质检)如图所示，固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆间的夹角为θ，在斜杆的下端固定有质量为m 的小球，下列关于杆对球的作用力F 的判断正确的是( )A ．小车静止时，F ＝mg sin θ，方向沿杆向上B ．小车静止时，F ＝mg cos θ，方向垂直于杆向上C ．小车以向右的加速度a 运动时，一定有F ＝ma sin θ D ．小车以向左的加速度a 运动时，F ＝ma 2＋mg 2，方向斜向左上方，与竖直方向的夹角θ1满足tan θ1＝a g解析：选D.小车静止时，由物体的平衡条件知此时杆对球的作用力方向竖直向上，大小等于球的重力mg ，A 、B 错误；小车以向右的加速度a 运动，设小球受杆的作用力的方向与竖直方向的夹角为θ1，如图甲所示．根据牛顿第二定律，有F sin θ1＝ma ，F cosθ1＝mg ，两式相除可得tan θ1＝a g，只有当球的加速度a ＝g tan θ时，杆对球的作用力才沿杆的方向，此时才有F ＝ma sin θ，C 错误；小车以加速度a 向左加速运动时，由牛顿第二定律，可知小球所受到的重力mg 与杆对球的作用力的合力大小为ma ，方向水平向左，如图乙所示．所以杆对球的作用力的大小F ＝ma 2＋mg 2，方向斜向左上方，tan θ1＝a g，D 正确．几种典型弹力的方向考点二 静摩擦力的有无及方向的判断1．假设法：利用假设法判断的思维程序如下：2．状态法根据物体的运动状态来确定，思路如下．3．转换法利用牛顿第三定律(作用力与反作用力的关系)来判定．先确定受力较少的物体受到的静摩擦力的大小和方向，再确定另一物体受到的反作用力——静摩擦力的大小和方向．1．如图，质量m A >m B 的两物体A 、B 叠放在一起，靠着竖直墙面．让它们由静止释放，在沿粗糙墙面下落过程中，物体B 的受力示意图是( )解析：选A.两物体A 、B 叠放在一起，在沿粗糙墙面下落过程中，由于物体与竖直墙面之间没有压力，所以没有摩擦力，二者一起做自由落体运动，A 、B 之间没有弹力作用，物体B 的受力示意图是图A.2．(2017·东北三校二联)(多选)如图所示是主动轮P 通过皮带带动从动轮Q 的示意图，A 与B 、C 与D 分别是皮带上与轮缘上相互接触的点，则下列判断正确的是( )A．B点相对于A点运动趋势方向与B点运动方向相反B．D点相对于C点运动趋势方向与C点运动方向相反C．D点所受静摩擦力方向与D点运动方向相同D．主动轮受到的摩擦力是阻力，从动轮受到的摩擦力是动力解析：选BCD.P为主动轮，假设接触面光滑，B点相对于A点的运动方向一定与B点的运动方向相同，A错误；Q为从动轮，D 点相对于C点的运动趋势方向与C点的运动方向相反，Q轮通过静摩擦力带动，因此，D点所受的静摩擦力方向与D点的运动方向相同，B、C均正确；主动轮靠摩擦带动皮带，从动轮靠摩擦被皮带带动，故D也正确．3．(多选)如图所示，倾角为θ的斜面C置于水平地面上，小物块B置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与物体A相连接，连接B的一段细绳与斜面平行，已知A、B、C都处于静止状态，则( )A．B受到C的摩擦力一定不为零B．C受到地面的摩擦力一定为零C．C有沿地面向右滑动的趋势，一定受到地面向左的摩擦力D．将细绳剪断，若B依然静止在斜面上，此时地面对C的摩擦力为0解析：选CD.若绳对B的拉力恰好与B的重力沿斜面向下的分力平衡，则B与C间的摩擦力为零，A项错误；将B和C看成一个整体，则B和C受到细绳向右上方的拉力作用，故C有向右滑动的趋势，一定受到地面向左的摩擦力，B项错误，C项正确；将细绳剪断，若B依然静止在斜面上，利用整体法判断，B、C整体在水平方向不受其他外力作用，处于平衡状态，则地面对C的摩擦力为0，D项正确．考点三摩擦力的计算1．静摩擦力大小的计算(1)物体处于平衡状态(静止或匀速运动)，利用力的平衡条件来判断其大小．(2)物体有加速度时，若只有静摩擦力，则F f＝ma.若除静摩擦力外，物体还受其他力，则F合＝ma，先求合力再求静摩擦力．2．滑动摩擦力的计算滑动摩擦力的大小用公式F f＝μF N来计算，应用此公式时要注意以下几点：(1)μ为动摩擦因数，其大小与接触面的材料、表面的粗糙程度有关；F N为两接触面间的正压力，其大小不一定等于物体的重力．(2)滑动摩擦力的大小与物体的运动速度和接触面的大小均无关．考向1：静摩擦力的计算[典例1] (2017·黄冈模拟) 如图所示，质量分别为m和M 的两物体P和Q叠放在倾角为θ的斜面上，P、Q间的动摩擦因数为μ1，Q与斜面间的动摩擦因数为μ2.当它们从静止开始沿斜面滑下时，两物体始终保持相对静止，则物体P受到的摩擦力大小为( )A．μ1mg cos θ，方向平行于斜面向上B．μ1mg cos θ，方向平行于斜面向下C．μ2mg cos θ，方向平行于斜面向上D．μ2mg cos θ，方向平行于斜面向下解析当物体P和Q一起沿斜面加速下滑时，其加速度为a＝g sin θ－μ2g cos θ＜g sin θ，因为P和Q相对静止，所以P和Q之间的摩擦力为静摩擦力，且方向平行于斜面向上，B、D错误；不能用公式F f＝μF N求解，对物体P运用牛顿第二定律得mg sin θ－F静＝ma，求得F静＝μ2mg cos θ，C正确．答案C判断摩擦力方向时应注意的两个问题(1)静摩擦力的方向与物体的运动方向没有必然关系，可能相同，也可能相反，还可能成一定的夹角．(2)分析摩擦力方向时，要注意静摩擦力方向的“可变性”和滑动摩擦力的“相对性”．考向2：滑动摩擦力的计算[典例2] 如图所示，质量为m B＝24 kg的木板B放在水平地面上，质量为m A＝22 kg的木箱A放在木板B上，另一端拴在天花板上，轻绳与水平方向的夹角为θ＝37°.已知木箱A与木板B之间的动摩擦因数μ1＝0.5.现用水平向右、大小为200 N的力F将木板B从木箱A下面匀速抽出(sin 37°≈0.6，cos 37°≈0.8，重力加速度g取10 m/s2)，则木板B与地面之间的动摩擦因数μ2的大小为( )A．0.3 B．0.4C．0.5 D．0.6解析对A受力分析如图甲所示，由题意得F T cos θ＝F f1①F N1＋F T sin θ＝m A g②F f1＝μ1F N1③由①②③得：F T ＝100 N对A 、B 整体受力分析如图乙所示，由题意得F T cos θ＋F f2＝F ④F N2＋F T sin θ＝(m A ＋m B )g ⑤F f2＝μ2F N2⑥由④⑤⑥得：μ2＝0.3，故A 选项正确．答案 A计算摩擦力时的三点注意(1)首先分清摩擦力的性质，因为只有滑动摩擦力才有公式，静摩擦力通常只能用平衡条件或牛顿运动定律来求解．(2)公式F f ＝μF N 中F N 为两接触面间的正压力，与物体的重力没有必然联系，不一定等于物体的重力．(3)滑动摩擦力的大小与物体速度的大小无关，与接触面积的大小也无关．1．如图所示，滑块A 置于水平地面上，滑块B 在一水平力作用下紧靠滑块A (A 、B 接触面竖直)，此时A 恰好不滑动，B 刚好不下滑．已知A 与B 间的动摩擦因数为μ1，A 与地面间的动摩擦因数为μ2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力．A 与B 的质量之比为( )A.1μ1μ2 B ．1－μ1μ2μ1μ2C.1＋μ1μ2μ1μ2D.2＋μ1μ2μ1μ2解析：选B.对A 、B 整体受力分析，F ＝F f1＝μ2(m A ＋m B )g .对B受力分析，F f2＝μ1F ＝m B g .联立解得m A m B ＝1－μ1μ2μ1μ2，B 正确． 2．(多选)如图所示，小车的质量为m 0，人的质量为m ，人用恒力F 拉绳，若人和小车保持相对静止，不计绳和滑轮质量及小车与地面间的摩擦，则小车对人的摩擦力可能是( )A ．0 B.m －m 0m ＋m 0F ，方向向右 C.m －m 0m ＋m 0F ，方向向左 D.m 0－m m ＋m 0F ，方向向右 解析：选ACD.假设小车对人的静摩擦力方向向右，先对整体分析受力有2F ＝(m 0＋m )a ，再隔离出人，对人分析受力有F －F f ＝ma ，解得F f ＝m 0－m m 0＋mF ，若m 0>m ，则和假设的情况相同，D 正确；若m 0＝m ，则静摩擦力为零，A 正确；若m 0<m ，则静摩擦力方向向左，C 正确．考点四 轻杆、轻绳、轻弹簧模型[典例3] 如图所示，水平轻杆的一端固定在墙上，轻绳与竖直方向的夹角为37°，小球的重力为12 N ，轻绳的拉力为10 N ，水平轻弹簧的拉力为9 N ，求轻杆对小球的作用力．解析 以小球为研究对象，受力如图所示，小球受四个力的作用：重力、轻绳的拉力、轻弹簧的拉力、轻杆的作用力，其中轻杆的作用力的方向和大小不能确定，重力与弹簧拉力的合力大小为F ＝G 2＋F 21＝15 N . 设F 与竖直方向夹角为α，sin α＝F 1F ＝35，则α＝37° 即方向与竖直方向成37°角斜向下，这个力与轻绳的拉力恰好在同一条直线上．根据物体平衡的条件可知，轻杆对小球的作用力大小为5 N，方向与竖直方向成37°角斜向右上方．答案 5 N 方向与竖直方向成37°角斜向右上方1．如图所示，小车内有一固定光滑斜面，一个小球通过细绳与车顶相连，细绳始终保持竖直．关于小球的受力情况，下列说法正确的是( )A．若小车静止，则绳对小球的拉力可能为零B．若小车静止，则斜面对小球的支持力一定为零C．若小车向右运动，则小球一定受两个力的作用D．若小车向右运动，则小球一定受三个力的作用解析：选B.小车向右运动可能有三种运动形式：向右匀速运动、向右加速运动和向右减速运动．当小车向右匀速运动时，小球受力平衡，只受重力和绳子拉力两个力的作用．当小车向右加速运动时，小球需有向右的合力，但由细绳保持竖直状态和斜面形状可知，该运动形式不可能有．当小车向右减速运动时，小球需有向左的合力，则一定受重力和斜面的支持力，可能受绳子的拉力，也可能不受绳子的拉力，故B正确．2．如图所示，滑轮本身的质量可忽略不计，滑轮轴O安在一根轻木杆B上，一根轻绳AC绕过滑轮，A端固定在墙上，且绳保持水平，C端挂一重物，BO与竖直方向的夹角θ＝45°，系统保持平衡．若保持滑轮的位置不变，改变夹角θ的大小，则滑轮受到木杆作用力大小变化情况是( )A．只有角θ变小，作用力才变大B．只有角θ变大，作用力才变大C．不论角θ变大或变小，作用力都是变大D ．不论角θ变大或变小，作用力都不变解析：选D.由于两侧细绳中拉力不变，若保持滑轮的位置不变，则滑轮受到木杆作用力大小不变，与夹角θ没有关系，选项D 正确，A 、B 、C 错误．3．(多选)两个中间有孔的质量为M 的小球用一轻弹簧相连，套在一水平光滑横杆上．两个小球下面分别连一轻弹簧．两轻弹簧下端系在同一质量为m 的小球上，如图所示．已知三根轻弹簧的劲度系数都为k ，三根轻弹簧刚好构成一等边三角形．则下列判断正确的是( )A ．水平横杆对质量为M 的小球的支持力为Mg ＋mgB ．连接质量为m 小球的轻弹簧的弹力为mg 3C ．连接质量为m 小球的轻弹簧的伸长量为33k mg D ．套在水平光滑横杆上轻弹簧的形变量为36k mg解析：选CD.水平横杆对质量为M 的小球的支持力为Mg ＋mg 2，选项A 错误；设下面两个弹簧的弹力均为F ，则2F sin 60°＝mg ，解得F ＝33mg ，结合胡克定律得kx ＝33mg ，则x ＝33kmg ，选项B 错误，选项C 正确；下面的一根弹簧对M 的水平分力为F cos 60°＝36mg ，再结合胡克定律得kx ′＝36mg ，解得x ′＝36kmg ，选项D 正确．课时规范训练[基础巩固题组]1．下列说法正确的是( )A．有力作用在物体上，其运动状态一定改变B．单个孤立物体有时也能产生力的作用C．作用在同一物体上的力，只要大小相同，作用的效果就相同D．找不到施力物体的力是不存在的解析：选D.由于力的作用效果有二：其一是改变物体运动状态，其二是使物体发生形变，A错误；力是物体对物体的作用，B 错误；力的作用效果是由大小、方向、作用点共同决定的，C错误；力是物体与物体之间的相互作用，只要有力就一定会有施力物体和受力物体，D正确．2．(多选)下列关于摩擦力的说法，正确的是( )A．作用在物体上的滑动摩擦力只能使物体减速，不可能使物体加速B．作用在物体上的静摩擦力只能使物体加速，不可能使物体减速C．作用在物体上的滑动摩擦力既可能使物体减速，也可能使物体加速D．作用在物体上的静摩擦力既可能使物体加速，也可能使物体减速解析：选CD.滑动摩擦力既能提供动力，也能提供阻力，如把物体无初速度放在传送带上，滑动摩擦力对物体做正功，使物体加速，选项A 错误，C 正确；静摩擦力既能提供动力，也能提供阻力，汽车启动过程中，车厢里的货物跟随汽车一起加速，静摩擦力使货物加速．汽车刹车时，汽车车厢里的货物跟汽车一起停下来的过程，静摩擦力使货物减速，选项B 错误，D 正确．3．如图所示，完全相同、质量均为m 的A 、B 两球，用两根等长的细线悬挂在O 点，两球之间夹着一根劲度系数为k 的轻弹簧，系统处于静止状态时，弹簧处于水平方向，两根细线之间的夹角为θ，则弹簧的长度被压缩( )A.mg tan θkB ．2mg tan θk C.mg tanθ2k D.2mg tan θ2k解析：选C.以A 球为对象，其受力如图所示，所以F 弹＝mg tan θ2，则Δx ＝F 弹k ＝mg k tan θ2，C 正确． 4．如图所示，将两相同的木块a 、b 置于粗糙的水平地面上，中间用一轻弹簧连接，两侧用细绳系于墙壁．开始时a 、b 均静止，弹簧处于伸长状态，两细绳均有拉力，a 所受摩擦力F f a ≠0，b 所受摩擦力F f b ＝0，现将右侧细绳剪断，则剪断瞬间( )A ．F f a 大小不变B ．F f a 方向改变C ．F f b 仍然为零D ．F f b 方向向左解析：选A.右侧细绳剪断的瞬间，弹簧弹力来不及发生变化，故a 的受力情况不变，a 左侧细绳的拉力、静摩擦力的大小方向均不变，A 正确，B 错误；而在剪断细绳的瞬间，b 右侧细绳的拉力立即消失，静摩擦力向右，C 、D 错误．5．如图所示，一质量为m的木板置于水平地面上，其上叠放一质量为m0的砖块，用水平力F将木板从砖下抽出，则该过程中木板受到地面的摩擦力为(已知m与地面间的动摩擦因数为μ1，m0与m间的动摩擦因数为μ2)( )A．μ1mg B．μ1(m0＋m)gC．μ2mg D．μ2(m0＋m)g解析：选B.滑动摩擦力的计算公式F＝μF N，题中水平地面所受压力的大小为(m0＋m)g，木板与地面间的动摩擦因数为μ1，所以木板受滑动摩擦力大小为μ1(m0＋m)g，B正确．6．如图所示，一重为10 N的球固定在支杆AB的上端，用一段绳子水平拉球，使杆发生弯曲，已知绳的拉力为7.5 N，则AB 杆对球的作用力( )A．大小为7.5 NB．大小为10 NC．方向与水平方向成53°角斜向右下方D．方向与水平方向成53°角斜向左上方解析：选D.对小球进行受力分析可得，AB杆对球的作用力与绳的拉力的合力与小球重力等值反向，AB杆对球的作用力大小F ＝G2＋F2拉＝12.5 N，A、B错误；令AB杆对小球的作用力与水平方向夹角为α，可得tan α＝GF拉＝43，α＝53°，D正确．7．(多选)如图所示，物块M在静止的传送带上以速度v匀速下滑时，传送带突然启动，方向如图中箭头所示，若传送带的速度大小也为v，则传送带启动后( )A．M静止在传送带上B．M可能沿斜面向上运动C．M受到的摩擦力不变D．M下滑的速度不变解析：选CD.由M匀速下滑可知其处于平衡状态，受重力、摩擦力和支持力作用，传送带启动以后对M受力没有影响，自然也不会影响其运动状态，C、D正确．[综合应用题组]8．如右图所示，把一重为G的物体，用一水平方向的推力F ＝kt(k为恒量，t为时间)压在竖直的足够高的平整墙上，从t＝0开始物体所受的摩擦力F f随t的变化关系是下图中的( )解析：选B.物体在竖直方向上只受重力G和摩擦力F f的作用．由于F f从零开始均匀增大，开始一段时间F f＜G，物体加速下滑；当F f＝G时，物体的速度达到最大值；之后F f＞G，物体向下做减速运动，直至减速为零．在整个运动过程中，摩擦力为滑动摩擦力，其大小为F f＝μF N ＝μF＝μkt，即F f与t成正比，是一条过原点的倾斜直线．当物体速度减为零后，滑动摩擦力突变为静摩擦力，其大小F f＝G，所以物体静止后的图线为平行于t轴的线段，正确答案为B.9．如图所示，质量为m的物体用细绳拴住放在水平粗糙传送带上，物体与传送带间的动摩擦因数为μ，当传送带分别以v1、v2的速度做逆时针运动时(v1＜v2)，绳中的拉力分别为F1、F2，物体受到的摩擦力分别为F f1、F f2则下列说法正确的是( ) A．F f1＜F f2B．物体所受摩擦力方向向右C．F1＝F2D．F f1＝μmg解析：选C.物体的受力分析如图所示，滑动摩擦力与绳的拉力的水平分量平衡，因此方向向左，B 错误；设绳与水平方向成θ角，则F cos θ－μF N ＝0，F N ＋F sin θ－mg ＝0，解得F ＝μmg cos θ＋μsin θ，F 大小与传送带速度大小无关，C 正确；物体所受摩擦力F f ＝F cos θ恒定不变，A 、D 错误．10．(多选)两个劲度系数分别为k 1和k 2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．开始时两弹簧均处于原长状态，现用水平力作用在b 弹簧的P 端向右拉动弹簧，已知a 弹簧的伸长量为L ，则( )A ．b 弹簧的伸长量也为LB ．b 弹簧的伸长量为k 1L k 2C ．P 端向右移动的距离为2LD ．P 端向右移动的距离为⎝⎛⎭⎪⎫1＋k 1k 2L 解析：选BD.两个劲度系数分别为k 1和k 2的轻质弹簧a 、b 串接在一起，两弹簧中的弹力大小相等，k 1L ＝k 2x ，解得b 弹簧的伸长量为x ＝k 1L k 2，选项A 错误，B 正确；P 端向右移动的距离为L ＋x ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫1＋k 1k 2L ，选项C 错误，D 正确．11．如图所示，水平桌面上平放有一堆卡片，每一张卡片的质量均为m .用手指以竖直向下的力压第1张卡片，并以一定速度向右移动手指，确保第1张卡片与第2张卡片之间有相对滑动．设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，手指与第1张卡片之间的动摩擦因数为μ1，卡片之间、卡片与桌面之间的动摩擦因数均为μ2，且有μ1＞μ2，则下列说法正确的是( )A．任意两张卡片之间均可能发生相对滑动B．上一张卡片受到下一张卡片的摩擦力一定向左C．第1张卡片受到手指的摩擦力向左D．最下面那张卡片受到水平桌面的摩擦力向右解析：选B.对第2张卡片分析，它对第3张卡片的压力等于上面两张卡片的重力及手指的压力的和，最大静摩擦力F fm＝μ2(2mg＋F)，而其受到第1张卡片的滑动摩擦力为F f＝μ2(mg＋F)＜F fm，则第2张卡片与第3张卡片之间不发生相对滑动，同理，第3张到第54张卡片也不发生相对滑动，故A错误；根据题意，因上一张卡片相对下一张卡片要向右滑动或有向右滑动的趋势，故上一张卡片受到下一张卡片的摩擦力一定向左，B正确；第1张卡片相对于手指的运动趋势方向与手指的运动方向相反，则其受到手指的静摩擦力与手指的运动方向相同，即受到手指的摩擦力向右，C 错误；对53张卡片(除第1张卡片外)研究，其处于静止状态，水平方向受到第1张卡片的滑动摩擦力，方向与手指的运动方向相同，则根据平衡条件可知：第54张卡片受到桌面的摩擦力方向与手指的运动方向相反，即水平向左，D错误．12．如图所示，两个小球a、b质量均为m，用细线相连并悬挂于O点，现用一轻质弹簧给小球a施加一个拉力F，使整个装置处于静止状态，且Oa与竖直方向夹角为θ＝45°，已知弹簧的劲度系数为k，则弹簧形变量不可能是( )A.2mgkB.2mg2k。
高考物理一轮复习 第二章 相互作用第一节重力弹力摩擦力教学案
第二章相互作用考纲要求权威解读形变、弹性、胡克定律Ⅰ知道形变、弹性及胡克定律的内容、表达式，会求弹簧的弹力静摩擦力Ⅰ知道静摩擦力的产生条件，会求静摩擦力滑动摩擦力、动摩擦因数Ⅰ知道动摩擦因数的含义、滑动摩擦力的产生条件、公式，会求滑动摩擦力矢量和标量Ⅰ知道矢量和标量的区别，能用有向线段表示矢量，会通过规定正方向，用正负数表示矢量力的合成与分解Ⅱ会对力进行合成与分解，熟练掌握力的正交分解法共点力的平衡Ⅱ知道力的平衡条件，能用平衡条件熟练解决共点力平衡问题。
高考是将受力分析、力的合成与分解与牛顿运动定律、功和能、电磁学等结合起来考查探究弹力和弹簧伸长量的关系实验高考对本实验的考查主要围绕刻度尺读数、画Fx图象、对图象的分析等展开，重点体现如何探究。
由于体现探究方法的实验取材广泛，情景新颖，设问灵活多变，故探究性实验应是今后高考实验命题的热点探究求合力的方法实验高考对本实验的考查以理解实验原理、基本操作为主，以更换器材考查实验方法的迁移运用为辅，后者难度较大，应引起重视第一节重力弹力摩擦力一、力 力的概念 力是物体与物体间的________力的五种属性 物质性 力不能脱离____而独立存在相互性 力的作用是______，施力物体同时也是受力物体矢量性 力是矢量，既有____也有____独立性 一个力对物体产生的效果，与物体受到的其他力____同时性 物体间的相互作用总是____产生、____变化、____消失力的效果 使物体发生____，或者改变物体的运动状态力的三要素 大小、方向和______力的分类 (1)按____命名的力，如重力、弹力、摩擦力等 (2)按____命名的力，如向心力、支持力、拉力等力的单位 牛顿，用符号____表示二、重力1．产生由于________而使物体受到的力。
2．大小G ＝____。
3．方向________。
4．重心(1)定义：物体各部分都受重力的作用，从____上看，可以认为各部分受到的重力作用集中于一点，这一点叫物体的重心。
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第二章相互作用第1节重力__弹力(1)自由下落的物体所受重力为零。
(×)(2)重力的方向不一定指向地心。
(√)(3)弹力一定产生在相互接触的物体之间。
(√)(4)相互接触的物体间一定有弹力。
(×)(5)F＝kx中“x”表示弹簧形变后的长度。
(×)(6)弹簧的形变量越大，劲度系数越大。
(×)(7)弹簧的劲度系数由弹簧自身性质决定。
(√)胡克定律是英国科学家胡克发现的。
突破点(一) 弹力的有无及方向判断1．弹力有无的判断“三法”(1)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。
多用来判断形变较明显的情况。
(2)假设法：对形变不明显的情况，可假设两个物体间不存在弹力，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，则此处一定存在弹力。
(3)状态法：根据物体的运动状态，利用牛顿第二定律或共点力平衡条件判断是否存在弹力。
2．弹力方向的确定[题点全练]1.如图所示，小车受到水平向右的弹力作用，与该弹力的有关说法中正确的是( )A．弹簧发生拉伸形变B．弹簧发生压缩形变C．该弹力是小车形变引起的D．该弹力的施力物体是小车解析：选A 小车受到水平向右的弹力作用，是弹簧发生拉伸形变引起的，该弹力的施力物体是弹簧，故只有A项正确。
2．[多选](2018·启东期末)如图所示的对物体A的四幅受力图中，正确的是( )解析：选BD A处于静止，则杆一定受球面或地面的摩擦力，故A错误；A一定受地面的支持力及重力，球与斜面没有挤压，故不受斜面的弹力，故B正确；物体匀速下滑，则物体一定受力平衡，而图中很明显合力不可能为零，故C错误；对A分析，A处于平衡状态，合力为零，故一定受向上的摩擦力，摩擦力与支持力的合力与重力等大反向，故D 正确。
突破点(二) 弹力的分析与计算[典例] (2018·天门期末)三个质量均为2 kg 的相同木块a 、b 、c 和两个劲度系数均为500 N/m 的相同轻弹簧p 、q 用轻绳连接如图所示，其中a 放在光滑水平桌面上。
开始时p 弹簧处于原长，木块都处于静止。
现用水平力缓慢地向左拉p 弹簧的左端，直到c 木块刚好离开水平地面为止，取g ＝10 m/s 2。
则该过程p 弹簧的左端向左移动的距离为多少？[解析] 刚开始弹簧q 处于压缩状态，设其压缩量为x 1，则根据胡克定律有：x 1＝mg k ＝2×10500m ＝0.04 m ＝4 cm 最终c 木块刚好离开水平地面，弹簧q 处于拉伸状态，设其拉伸量为x 2，则：x 2＝mg k ＝2×10500m ＝0.04 m ＝4 cm c 木块刚好离开水平地面时，拉弹簧p 的水平拉力大小为：F ＝2mg ＝4×10 N＝40 N则弹簧p 的伸长量为：x 3＝F k ＝40500m ＝0.08 m ＝8 cm p 弹簧左端向左移动的距离：x ＝x 1＋x 2＋x 3＝4 cm ＋4 cm ＋8 cm ＝16 cm 。
[答案] 16 cm[方法规律] 计算弹力的四种方法(1)根据胡克定律计算。
(2)根据力的平衡条件计算。
(3)根据牛顿第二定律计算。
(4)根据动能定理计算。
[集训冲关]1．(2016·江苏高考)一轻质弹簧原长为8 cm ，在4 N 的拉力作用下伸长了2 cm ，弹簧未超出弹性限度。
则该弹簧的劲度系数为( )A ．40 m/NB ．40 N/mC ．200 m/ND ．200 N/m解析：选D 由F ＝kx 知，弹簧的劲度系数k ＝F x ＝40.02N/m ＝200 N/m ，选项D 正确。
2.如图所示，一重为10 N 的球固定在支杆AB 的上端，用一段绳子水平拉球，使杆发生弯曲，已知绳的拉力为7.5 N ，则AB 杆对球的作用力( )A ．大小为7.5 NB ．大小为10 NC ．方向与水平方向成53°角斜向右下方D ．方向与水平方向成53°角斜向左上方解析：选D 对球进行受力分析可得，AB 杆对球的作用力与绳子对球的拉力的合力，与球的重力等值反向，则AB 杆对球的作用力大小F ＝G 2＋F 拉2＝12.5 N ，A 、B 错误；设AB 杆对球的作用力与水平方向夹角为α，可得tan α＝G F 拉＝43，α＝53°，故D 项正确。
平衡中的弹簧问题：弹簧可以发生压缩形变，也可以发生拉伸形变，其形变方向不同，弹力的方向也不同。
在平衡问题中，常通过轻弹簧这种理想化模型，设置较为复杂的情景，通过物体受力平衡问题分析弹簧的弹力。
该类问题常有以下三种情况：(一)拉伸形变1.如图所示，用完全相同的轻弹簧A 、B 、C 将两个相同的小球连接并悬挂，小球处于静止状态，弹簧A 与竖直方向的夹角为30°，弹簧C 水平，则弹簧A 、C 的伸长量之比为( ) A.3∶4B ．4∶ 3C ．1∶2D ．2∶1解析：选 D 将两小球及弹簧B 视为一个整体系统，该系统水平方向受力平衡，故有k Δx A sin 30°＝k Δx C ，可得Δx A ∶Δx C ＝2∶1，D 项正确。
(二)压缩形变2.如图所示，两木块的质量分别为m1和m 2，两轻质弹簧的劲度系数分别为k 1和k 2，上面木块压在上面的弹簧上(但不拴接)，整个系统处于平衡状态。
现缓慢向上提上面的木块，直到它刚离开上面弹簧，在此过程中下面木块移动的距离为( )A.m 1g k 1 B.m 2g k 1 C.m 1g k 2 D.m 2g k 2解析：选C 在此过程中，压在下面弹簧上的压力由(m 1＋m 2)g 减小到m 2g ，即减少了m 1g ，根据胡克定律可断定下面弹簧的长度增长了Δl ＝m 1g k 2，即下面木块移动的距离为m 1g k 2。
(三)形变未知3.如图所示，水平轻杆的一端固定在墙上，轻绳与竖直方向的夹角为37°，小球的重力为12 N ，轻绳的拉力为10 N ，水平轻弹簧的弹力为9 N ，求轻杆对小球的作用力。
解析：(1)弹簧向左拉小球时：设杆的弹力大小为F ，与水平方向的夹角为α，小球受力如图甲所示。
由平衡条件知：⎩⎪⎨⎪⎧ F cos α＋F 1sin 37°＝F 2F sin α＋F 1cos 37°＝G代入数据解得：F ＝5 N ，α＝53°即杆对小球的作用力大小为5 N ，方向与水平方向成53°角斜向右上方。
(2)弹簧向右推小球时，小球受力如图乙所示：由平衡条件得：⎩⎪⎨⎪⎧ F cos α＋F 1sin 37°＋F 2＝0F sin α＋F 1cos 37°＝G代入数据解得：F ≈15.5 N，α＝π－arctan 415。
即杆对小球的作用力大小约为15.5 N ，方向与水平方向成arctan 415斜向左上方。
答案：见解析对点训练：对力、重力概念的理解1．[多选]关于力，下列说法正确的是( )A．拳击运动员一记重拳出击，被对手躲过，运动员施加的力没有受力物体B．站在地面上的人受到的弹力是地面欲恢复原状而产生的C．重力、弹力、摩擦力是按力的性质命名的，动力、阻力、压力、支持力是按力的作用效果命名的D．同一物体放在斜面上受到的重力一定小于放在水平面上受到的重力解析：选BC 力是物体间的相互作用，有力就有施力物体和受力物体，故A错误；物体受到的弹力是施力物体反抗形变(或欲恢复原状)对受力物体施加的力，故B正确；力学中，按照力的性质可以把力分为重力、弹力、摩擦力等，按照力的作用效果可以把力分为动力、阻力、压力、支持力等，故C正确；同一物体放在地球上同一纬度且离地面高度相同时，受到的重力相同，故D错误。
2．[多选](2018·张家港六校联考)下列关于重心的说法正确的是( )A．重心是物体的各部分所受重力的合力的作用点B．质量均匀形状规则的物体的重心必与其几何中心重合C．重心是物体上最重的一点D．直铁丝被弯曲后，重心便不在其中点，但一定还在铁丝上解析：选AB 我们认为物体各部分受到的重力作用集中于一点，这一点叫做物体的重心，故A正确；质量分布均匀、形状规则的物体重心在几何中心上，故B正确；重心不是物体上最重的一点，故C错误；若直铁丝被弯曲后变成圆环，重心不在铁丝上，故D错误。
对点训练：弹力的有无及方向判断3．足球运动是目前全球体育界最具影响力的运动项目之一，深受青少年喜爱。
如图所示为四种与足球有关的情景，下列说法正确的是( )A．图甲中，静止在草地上的足球受到的弹力就是它的重力B．图乙中，静止在光滑水平地面上的两个足球由于接触而受到相互作用的弹力C．图丙中，即将被踢起的足球一定不能被看成质点D．图丁中，落在球网中的足球受到弹力是由于球网发生了形变解析：选D 足球受到的弹力和重力是两种性质的力，A错误；产生弹力的条件是相互接触且存在形变，B错误；物体能否看成质点取决于物体的大小和形状对所研究问题的影响是否可以忽略，即将被踢起的足球有时也能看作质点，C错误；落在球网中的足球受到弹力是由于球网发生了形变，D正确。
4.如图所示，一小球用两根轻绳挂于天花板上，球静止，绳1倾斜，绳2恰好竖直，则小球所受的作用力有( )A．1个B．2个C．3个 D．4个解析：选B 假设绳1对球有作用力，该作用力的方向斜向左上方，另外，小球在竖直方向上受重力和绳2的拉力，在这三个力的作用下小球不可能保持平衡而静止，所以绳1不可能对小球施加拉力，即小球所受的作用力有2个，故B正确。
5.在半球形光滑碗内斜搁一根筷子，如图所示，筷子与碗的接触点分别为A、B，则碗对筷子A、B两点处的作用力方向分别为( )A．均竖直向上B．均指向球心OC．A点处指向球心O，B点处竖直向上D．A点处指向球心O，B点处垂直于筷子斜向上解析：选D A点处弹力的方向沿半径指向球心O，B点处弹力的方向垂直于筷子斜向上，故D正确。
6．如图所示的四个图中，AB、BC均为轻质杆，各图中杆的A、C端都通过铰链与墙连接，两杆都在B处由铰链连接，且系统均处于静止状态。
现用等长的轻绳来代替轻杆，能保持平衡的是( )A．图中的AB杆可以用轻绳代替的有甲、乙、丙B．图中的AB杆可以用轻绳代替的有甲、丙、丁C．图中的BC杆可以用轻绳代替的有乙、丙、丁D．图中的BC杆可以用轻绳代替的有甲、乙、丁解析：选B 如果杆受拉力作用，可以用与之等长的轻绳代替，如果杆受压力作用，则不可用等长的轻绳代替，题图甲、丙、丁中的AB杆均受拉力作用，而甲、乙、丁中的BC杆均受沿杆的压力作用，故A、C、D均错误，B正确。
对点训练：弹力的分析与计算7.[多选](2018·泰州模拟)某缓冲装置可抽象成如图所示的简单模型。