【高考复习】专题03 重力、弹力、摩擦力、力的合成与分解—七年高考(2011-2017)物理试题分项精析版含解析
弹力、摩擦力以及力的合成与分解 (原卷版)——2025年高考物理必刷专题训练(全国通用 )
弹力、摩擦力以及力的合成与分解1．弹力有无的判断“四法”(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运动状态，若运动状态不变，则此处可能不存在弹力；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，利用牛顿第二定律或共点力的平衡条件判断弹力是否存在。
(4)替换法：可以将硬的、形变不明显的施力物体用软的、易产生明显形变的物体来替换，看能否发生形状的变化，若发生形变，则此处一定有弹力。
2．弹力方向的确定3．静摩擦力的有无及方向的判断方法(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。
4．求解摩擦力的技巧5．共点力合成的常用方法(1)作图法：从力的作用点O 起，按同一标度作出两个分力F 1和F 2的图示，再以F 1和F 2的图示为邻边作平行四边形，画出过作用点O 的对角线，量出对角线的长度，计算出合力F 的大小，量出对角线与某一分力的夹角，确定合力F 的方向(如图所示)。
(2)计算法：若两个力F 1、F 2的夹角为θ，如图所示，合力的大小可由余弦定理得：F tan α＝F 2sin θF 1＋F 2cos θ。
几种特殊情况的共点力的合成：6．力的分解常用的方法F1＝G cosθF2＝G tanθF1＝mg sinαF2＝mg cosαx轴上的合力：F x＝F x1＋F x2＋F x3＋…，y轴上的合力：F y＝F y1＋F y2＋F y3＋…，合力大小：F＝F2x＋F2y，合力方向：与x轴夹角为θ，则tanθ＝F yF xF1＝mg tanαF1＝F2＝mg2sinαF2＝mg cosα说明：力的正交分解法建立坐标轴的原则：一般选共点力的作用点为原点，在静力学中，以少分解力和容易分解力为原则(即使尽量多的力在坐标轴上)；在动力学中，一般以加速度方向和垂直加速度方向为坐标轴建立坐标系。
高考物理一轮复习专题03弹力、摩擦力以及力的合成与分解(原卷版+解析)
专题03 弹力、摩擦力以及力的合成与分解目录题型一弹力的有无及方向的判断 (1)题型二弹力分析的“四类模型”问题 (2)题型三“活结”和“死结”与“动杆”和“定杆”问题 (4)类型1“活结”和“死结”问题 (4)类型2“动杆”和“定杆”问题 (5)题型四静摩擦力的分析 (6)题型五滑动摩擦力的分析 (8)题型六摩擦力的突变问题 (10)类型1“静—静”突变 (10)类型2“静—动”突变 (10)类型3“动—静”突变 (11)类型4“动—动”突变 (12)题型七力的合成与分解 (12)题型八力合成与分解思想的重要应用——木楔问题 (14)题型一弹力的有无及方向的判断【解题指导】1．弹力有无的判断方法(1)条件法：根据弹力产生条件——物体是否直接接触并发生弹性形变．(2)假设法：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，则此处没有弹力；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，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．接触面上的弹力方向判断垂直于接触面垂直于平面【例1】(2022·重庆市万州南京中学高三月考)如图所示，静止的小球m分别与一个物体(或面)接触，各接触面光滑，A图中细绳沿竖直方向，则小球m受到两个弹力的是()【例2】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．铁球一定受墙面水平向左的弹力B．铁球可能受墙面水平向左的弹力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【例3】如图所示，小车内沿竖直方向的一根轻质弹簧和一条与竖直方向成α角的细绳拴接一小球。
当小车与小球相对静止，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题型二弹力分析的“四类模型”问题1.轻绳、轻杆、弹性绳和轻弹簧的比较拉伸形变、压缩2.计算弹力大小的三种方法 (1)根据胡克定律进行求解。
3重力、弹力、摩擦力与力的合成与分解(课堂详解)
3重力、弹力、摩擦力与力的合成与分解（课堂详解）一、单选题1．如图所示，物体B的上表面水平，当A、B相对静止沿斜面匀速下滑时，斜面保持静止不动，则下列判断正确的是（）A．物体B的上表面一定是粗糙的B．物体B、C都只受4个力作用C．物体C受水平面的摩擦力方向一定水平向右D．水平面对物体C的支持力小于三物体的重力大小之和【答案】B【解析】物体A做匀速直线运动，加速度为零，故合力为零；受重力和支持力，不受摩擦力（若有摩擦力，则不平衡），所以B的上表面是否粗糙不能判定，故A错误。
对AB 整体进行受力分析，受重力、支持力和滑动摩擦力，三力平衡，整体受到的摩擦力作用于B上，所以B受到重力、A对B的压力、C对B的支持力和摩擦力，共4个力作用；对C进行受力分析，受到B的压力、B对C的摩擦力，重力及地面对C的支持力；选取ABC整体为研究对象，A、B匀速运动，C静止，加速度为零，故合力为零，受重力和支持力，C不受的地面的摩擦力（若有摩擦力，则不平衡），故B正确，C错误。
C静止，加速度为零，故合力为零，竖直方向受重力和支持力，所以水平面对物体C的支持力等于三物体的重力大小之和，故D错误。
2．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。
下列说法正确的是( )A．细线可能对小球没有拉力作用B．小球受重力、细线对它的拉力和斜面对它的支持力C．若细线对小球有拉力，则这个拉力是细线发生形变产生的D．斜面对小球一定有支持力【答案】C【解析】小球和光滑斜面接触，斜面对小球没有摩擦力，假设有弹力，小球将受到三个力作用，重力和绳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，小球将向右上方运动，与题设条件矛盾．故斜面对小球没有弹力．故小球只受到重力和细线对它的拉力两个力，而线对小球的拉力是由于细线发生形变产生的，故ABD 错误，C正确；【点睛】小球随车做匀速运动，合力为零，先分析小球肯定受到的力：重力和细线的拉力，再用假设法分析斜面对球有无支持力．3．如图所示，倾角为30°、重为80 N的斜面体静止在水平地面上，一根弹性轻杆一端垂直固定在斜面体上，轻杆的另一端固定一个重为2 N的小球，小球处于静止状态时，下列说法正确的是（）A．轻杆对小球的作用力沿轻杆向上，大于2 NB．地面对斜面体的支持力为80 NC．小球对轻杆的作用力为2 N，方向竖直向下D．轻杆对小球的作用力为2 N，方向垂直斜面向上【答案】C【解析】对小球受力分析，受到轻杆的作用力和竖直向下的重力，处于静止状态，所以二力平衡，等大反向，所以杆对小球的作用力方向竖直向上，大小等于2N，根据牛顿第三定律可知小球对轻杆的作用力方向竖直向下，大小为2N，AD错误C正确；将两者看做一个整体，整体受到重力和地面的支持力，故地面对斜面体的支持力等于两者重力之和82N，B错误；4．如图所示，物体A靠在竖直墙面上，在力F作用下，A、B两个物体都保持静止状态．则关于A、B两个物体间及墙面间弹力的说法正确的是( )A．A、B两个物体间只是接触，没有弹力B．A、B两个物体间不仅接触，一定有弹力的作用C．物体A与墙面间只是接触，没有弹力D．物体A与墙面之间不仅接触，一定有弹力的作用【答案】BC【解析】利用假设法判断弹力是否存在．首先以物体A为研究对象，假设没有物体B将其支撑，如果将物体B拿走，容易想到物体A会落下，不能保持现在的静止状态，由此可判断A、B两个物体间不仅接触，一定有弹力的作用；以A、B整体分析，A与墙只是接触，没有弹力．5．如图所示，轻杆与竖直墙壁成53°角，斜插入墙中并固定，另一端固定一个质量为m的小球，水平轻质弹簧处于压缩状态，弹力大小为mg(g表示重力加速度)，则轻杆对小球的弹力大小为()A．mg B．mg C．mg D．mg【答案】D【解析】由于轻杆斜插入墙中并固定，所以小球对它的作用力就不再沿杆的方向了，我们对小球受力分析得，小球受到重力、弹簧对小球的作用力，小球处于静止状态，故这两个力的合力与杆对小球的作用力相平衡，如下图所示，=，故D正确，ABC错误；1.25mg故选D。
高三物理01_重力、弹力、摩擦力 知识点解析、解题方法、考点突破、例题分析、达标测试
【本讲主要内容】重力、弹力、摩擦力【知识掌握】【知识点精析】1. 力的概念：力是物体间的相互作用。
注意要点：（1）一些不接触的物体也能产生力，例如万有引力。
（2）任何一个力都有受力物体和施力物体，力不能离开物体而存在。
（3）力的作用效果：使物体发生形变或改变物体运动状态。
（4）力的测量工具是测力计。
2. 重力：（1）定义：重力是物体由于受地球吸引而使物体受到的力。
（2）重力的大小G ＝mg。
（3）重力的方向竖直向下。
（4）作用点：重心。
形状规则、质量分布均匀的物体的重心在其几何中心。
用悬挂法可以找薄板状物体的重心，重心由物体形状、质量分布两个因素决定。
3. 弹力：（1）定义：物体由于要恢复形变，对跟它接触的物体产生的力。
（2）产生条件：相互接触且挤压。
（3）方向：垂直于接触面（切面）或沿绳的方向（又称张力），注意：杆受到的弹力不一定沿杆。
(4) 大小：弹簧的弹力大小遵循胡克定律f＝kx，劲度系数k（N/m）。
4. 摩擦力：产生条件：接触、有正压力、接触面不光滑、有相对运动或相对运动的趋势。
（1）滑动摩擦力：①方向：和相对运动方向相反；②大小：F＝μN。
（2）静摩擦力：①方向：和相对运动趋势方向相反。
②大小：0~最大静摩擦力，常用二力平衡条件判断和求解。
注意：最大静摩擦力稍大于滑动摩擦力，通常认为近似相等。
5. 摩擦力与弹力的关系：(1)产生摩擦力的条件是在产生弹力的条件基础上，增加了接触面不光滑和物体间有相对运动或相对运动趋势。
因此，若两物体间有弹力产生，不一定产生摩擦力，但若两物体间有摩擦力产生，必有弹力产生。
(2)在同一接触面上产生的弹力和摩擦力的方向相互垂直。
(3)滑动摩擦力大小与同一接触面上的弹力（压力）大小成正比：f＝μN，而静摩擦力（除最大静摩擦力外）大小与压力无关。
【解题方法指导】例1. 如图所示，轻绳下端拴一质量为m的小球S，轻绳竖直，斜面光滑，分析小球与斜面间是否有弹力？解析：因绳竖直，故绳对小球的拉力方向竖直向上，小球的重力竖直向下，若小球与斜面间存在弹力，则小球水平方向所受合力不为零，与小球静止相矛盾，故小球与斜面间无弹力。
高考物理一轮复习讲义—重力、弹力、摩擦力
高考物理一轮复习讲义—重力、弹力、摩擦力考点一重力和重心1．力(1)定义：力是一个物体对另一个物体的作用．(2)作用效果：使物体发生形变或改变物体的运动状态(即产生加速度)．(3)性质：力具有物质性、相互性、矢量性、独立性等特征．2．重力(1)产生：由于地球的吸引而使物体受到的力．注意：重力不是万有引力，而是万有引力竖直向下的一个分力．(2)大小：G＝mg，可用弹簧测力计测量．同一物体G的变化是由在地球上不同位置处g的变化引起的．(3)方向：总是竖直向下．(4)重心：物体的各部分都受重力作用，可认为重力集中作用于一点，即物体的重心．①影响重心位置的因素：物体的几何形状；物体的质量分布．②不规则薄板形物体重心的确定方法：悬挂法．注意：重心的位置不一定在物体上．1．重力就是地球对物体的吸引力．(×)2．形状规则的物体的重心一定在物体的几何中心．(×)3．重力加速度g的大小与在地球表面的位置有关．(√)例1下列关于重力的说法中正确的是()A．物体只有静止时才受重力作用B．重力的方向总是指向地心C．地面上的同一物体在赤道上所受重力最小D．物体挂在弹簧测力计下，弹簧测力计的示数一定等于物体的重力答案C解析物体受到重力的作用，与物体的运动状态无关，A错误；重力的方向总是竖直向下，不一定指向地心，B错误；赤道上重力加速度最小，因此地面上的同一物体在赤道上所受重力最小，C正确；物体挂在弹簧测力计下处于平衡状态时，弹簧测力计的示数才等于物体的重力，D错误．例2(2022·四川眉山市多悦高级中学高三月考)如图所示，一个空心均匀球壳里面注满水，球的正下方有一小孔，在水由小孔缓慢流出的过程中，空心球壳和水的共同重心将会()A．先降低后升高B．一直上升C．先升高后降低D．一直下降答案A解析装满水时重心在球心处，随着水从小孔不断流出，重心位置不断下降，当水流完后，重心又上升到球心处，故重心的位置先降低后升高，故B、C、D错误，A正确．例3如图所示，两辆车正以相同的速度做匀速运动，根据图中所给信息和所学知识你可以得出的结论是()A．物体各部分都受重力作用，但可以认为物体各部分所受重力集中于一点B．重力的方向总是垂直向下的C．物体重心的位置与物体形状和质量分布无关D．力是使物体运动的原因答案A解析物体各部分都受重力作用，但可以认为物体各部分所受重力集中于一点，这个点就是物体的重心，重力的方向是竖直向下而不是垂直向下，所以选项A正确，B错误；从题图中可以看出，车(包括货物)的形状和质量分布发生了变化，重心的位置就发生了变化，故选项C 错误；力不是使物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因，所以选项D错误．考点二弹力1．弹力(1)定义：发生形变的物体，要恢复原状，对与它接触的物体产生的力的作用．(2)产生条件：①物体间直接接触；②接触处发生形变．(3)方向：总是与施力物体形变的方向相反．2．弹力有无的判断方法(1)条件法：根据弹力产生条件——物体是否直接接触并发生弹性形变．(2)假设法：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，则此处没有弹力；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，利用牛顿第二定律或共点力平衡条件判断弹力是否存在．3．接触面上的弹力方向判断面与面点与面点与曲面曲面与平面垂直于接触面垂直于接触面垂直于切面垂直于平面4.弹力大小的计算(1)应用胡克定律F ＝kx 计算弹簧的弹力．注意：x 表示形变量．(2)物体静止或做匀速直线运动时，用共点力平衡来计算弹力．(3)物体不平衡时应用牛顿第二定律计算弹力．1．只要物体发生形变就会产生弹力作用．(×)2．轻绳产生的弹力方向一定沿着绳并指向绳收缩的方向．(√)3．轻杆产生的弹力方向一定沿着杆的方向．(×)轻绳、轻杆、弹性绳和轻弹簧的比较轻绳轻杆弹性绳轻弹簧图示受外力作用时形变的种类拉伸形变拉伸形变、压缩形变、弯曲形变拉伸形变拉伸形变、压缩形变受外力作用时形变量大小微小，可忽略微小，可忽略较大，不可忽略较大，不可忽略弹力方向沿着绳，指向绳收缩的方向既能沿着杆，也可以跟杆成任意角度沿着绳，指向绳收缩的方向沿着弹簧，指向弹簧恢复原长的方向考向1弹力的有无及方向判断例4下列图中各物体均处于静止状态．图中画出了小球A所受弹力的情况，其中正确的是()答案C解析选项A中小球只受重力和杆的弹力且处于静止状态，由二力平衡可得小球受到的弹力方向应竖直向上，故A错误；选项B中，因为右边的绳竖直向上，如果左边的绳有拉力，则竖直向上的那根绳就会发生倾斜，所以左边的绳没有拉力，故B错误；球与面接触处的弹力方向，过接触点垂直于接触面(即在接触点与球心的连线上)，即选项D中大半圆对小球的支持力F N2应是沿着过小球与圆弧接触点的半径，且指向圆心，故D错误；球与球接触处的弹力方向，垂直于过接触点的公切面(即在两球心的连线上)，且指向受力物体，故C正确．例5如图所示，小车内沿竖直方向的一根轻质弹簧和一条与竖直方向成α角的细绳拴接一小球．当小车与小球相对静止，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答案D解析当小车匀速运动时，弹簧弹力大小等于小球重力大小，细绳的拉力F T＝0；当小车和小球向右做匀加速直线运动时绳的拉力不可能为零，弹簧弹力有可能为零，故D正确．考向2杆的弹力方向及大小计算例6如图所示为位于水平面上的小车，固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为θ，在斜杆下端固定有质量为m的小球，重力加速度为g.现使小车以加速度a向右做匀加速直线运动，下列说法正确的是()A．杆对小球的弹力一定竖直向上B．杆对小球的弹力一定沿杆向上C．杆对小球的弹力大小为mgD．杆对小球的弹力大小为F＝(mg)2＋(ma)2答案D解析对小球受力分析如图，由图可知，当a大小不同时，杆上的弹力与竖直方向夹角也不同，方向不一定沿杆，但一定是斜向上，且F>mg，故选项A、B、C错误；由几何关系可知，F＝(mg)2＋(ma)2，选项D正确．考向3胡克定律的理解及应用例7(多选)如图所示为一轻质弹簧的长度L和弹力F的关系图线，根据图线可以确定()A．弹簧的原长为10cmB．弹簧的劲度系数为200N/mC．弹簧伸长15cm时弹力大小为10ND．弹簧伸长15cm时弹力大小为30N答案ABD解析当弹力为零时，弹簧处于原长，则原长为10cm，故A正确；当弹簧的长度为5cm时，弹力为10N，此时弹簧压缩量x＝10cm－5cm＝5cm＝0.05m，根据胡克定律F＝kx得，k＝100.05N/m＝200N/m，故B正确；当弹簧伸长量x′＝15cm＝0.15m时，根据胡克定律得，F＝kx′＝200×0.15N＝30N，故C错误，D正确．考点三摩擦力1．定义：两个相互接触的物体，当它们发生相对运动或具有相对运动的趋势时，在接触面上会产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力．2．产生条件(1)接触面粗糙．(2)接触处有压力．(3)两物体间有相对运动或相对运动的趋势．3．方向：与受力物体相对运动或相对运动趋势的方向相反．4．大小(1)滑动摩擦力：F f＝μF N，μ为动摩擦因数；(2)静摩擦力：0<F≤F max.5．弹力与摩擦力的关系若两物体间有摩擦力，则两物体间一定有弹力，若两物体间有弹力，但两物体间不一定有摩擦力．(均选填“一定有”或“不一定有”)1．滑动摩擦力的方向与物体的运动方向一定相反．(×)2．静摩擦力可能是动力，滑动摩擦力一定是阻力．(×)3．运动的物体不可能受到静摩擦力作用．(×)4．受静摩擦力作用的物体一定处于静止状态．(×)5．正压力越大，摩擦力可能越大，也可能不变．(√)6．滑动摩擦力与接触面积有关，相同材料的两物体接触面积越大，滑动摩擦力越大．(×)1．计算摩擦力大小的“四点”注意(1)首先分析物体的状态，分清是静摩擦力还是滑动摩擦力．(2)滑动摩擦力的大小可以用公式F f＝μF N计算，而静摩擦力没有公式可用，只能利用平衡条件或牛顿第二定律列方程计算．这是因为静摩擦力是被动力，其大小随状态而变，介于0～F fmax之间．(3)“F f＝μF N”中F N并不总是等于物体的重力．(4)滑动摩擦力的大小与物体速度的大小、接触面积的大小无关．2．计算摩擦力大小的思维流程考向1摩擦力方向的判断例8(多选)中国书法历史悠久，是中华民族优秀传统文化之一．在楷书笔画中，长横的写法要领如下：起笔时一顿，然后向右行笔，收笔时略向右按，再向左上回带．某同学在水平桌面上平铺一张白纸，为防打滑，他在白纸的左侧靠近边缘处用镇纸压住，如图所示．则在向右行笔的过程中()A．镇纸受到向左的摩擦力B．毛笔受到向左的摩擦力C．白纸只受到向右的摩擦力D．桌面受到向右的摩擦力答案BD解析白纸和镇纸始终处于静止状态，对镇纸受力分析知，镇纸不受摩擦力，否则水平方向受力不平衡，镇纸的作用是增大白纸与桌面之间的弹力与最大静摩擦力，故A错误；在书写的过程中毛笔相对纸面向右运动，受到向左的摩擦力，故B正确；白纸与镇纸之间没有摩擦力，白纸始终处于静止状态，则白纸在水平方向受到毛笔对白纸向右的摩擦力以及桌面对白纸向左的摩擦力，故C错误；根据牛顿第三定律，白纸对桌面的摩擦力向右，故D正确．考向2摩擦力大小的计算例9(2022·四川南充市白塔中学高三月考)木块甲、乙分别重50N和60N，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25.夹在甲、乙之间的轻弹簧被压缩了2cm，弹簧的劲度系数为400N/m.系统置于水平地面上静止不动．现用F＝1N的水平拉力作用在木块乙上，如图所示，最大静摩擦力等于滑动摩擦力．力F作用后木块所受摩擦力情况是()A ．木块甲所受摩擦力大小是12.5NB ．木块甲所受摩擦力大小是11.5NC ．木块乙所受摩擦力大小是9ND ．木块乙所受摩擦力大小是7N 答案C解析由于弹簧被压缩了Δx ＝2cm ，故弹簧的弹力F 弹＝k Δx ＝400N/m ×0.02m ＝8N ，对于甲，弹簧对它的弹力向左，大小为8N ，甲最大的静摩擦力为：F fm 甲＝50N ×0.25＝12.5N>F 弹，则甲静止，则甲受到的静摩擦力与F 等大反向，F f 甲＝8N ，方向水平向右，选项A 、B 均错误；对乙，其最大静摩擦力F fm 乙＝60N ×0.25＝15N ，木块乙受向右的8N 的弹力，还有向右的1N 的拉力，故两力的合力大小为9N ，方向水平向右，小于其最大静摩擦力，乙也处于静止状态，受力平衡，故F f 乙＝9N ，方向水平向左，选项C 正确，D 错误．例10(2021·湖北省1月选考模拟·6)如图所示，矩形平板ABCD 的AD 边固定在水平面上，平板与水平面夹角为θ，AC 与AB 的夹角也为θ.质量为m 的物块在平行于平板的拉力作用下，沿AC 方向匀速运动．物块与平板间的动摩擦因数μ＝tan θ，重力加速度大小为g ，则拉力大小为()A ．2mg sin θcos θ2B ．2mg sin θC ．2mg sin θ2D ．mg sin θcosθ2答案A解析对物块受力分析，如图甲、乙所示，重力沿斜面向下的分力为mg sin θ，支持力F N ＝mg cos θ，滑动摩擦力F f ＝μF N ＝mg sin θ，则拉力F ＝2mg sin θcos θ2，故A 正确．课时精练1．关于重力及重心，下列说法中正确的是()A．一个物体放在水中称量时弹簧测力计的示数小于物体在空气中称量时弹簧测力计的示数，因此物体在水中受到的重力小于在空气中受到的重力B．据G＝mg可知，两个物体相比较，质量较大的物体的重力一定较大C．物体放在水平面上时，重力方向垂直于水平面向下，当物体静止于斜面上时，其重力方向垂直于斜面向下D．物体的形状改变后，其重心位置往往改变答案D解析由于物体放在水中时，受到向上的浮力，从而减小了弹簧的拉伸形变，弹簧测力计的示数减小了，但物体的重力并不改变，选项A错误；当两物体所处的地理位置相同时，g值相同，质量大的物体的重力必定大，但当两物体所处的地理位置不同时，如质量较小的物体放在地球上，质量较大的物体放在月球上，由于月球上g值较小，导致质量大的物体的重力不一定大，选项B错误；重力的方向是竖直向下的，选项C错误；物体的重心位置由物体的形状和质量分布情况共同决定，物体的形状改变后，其重心位置往往发生改变，选项D正确．2．(多选)下列各实例中力的方向描述正确的是()A．图甲中，半圆面对杆有弹力F N1，地面对杆有弹力F N2B．图乙中，篮球与地面作用时，地面对篮球有弹力F NC．图丙中，物体A与传送带一起匀速向右运动，传送带对A有摩擦力F fD．图丁中，物体A匀速下滑时，固定斜面对A有摩擦力F f′答案BD3.(2022·山西稷山县稷山中学高三月考)如图所示，A、B、C三个物体叠放在水平地面上，物体B受到大小为15N、方向水平向右的力F1的作用，物体C受到大小为5N、方向水平向左的力F2的作用，三者均处于静止状态，则()A．物体B对物体A的摩擦力方向水平向右B．物体C对物体B的摩擦力方向水平向左C．地面与物体C之间的摩擦力大小为5ND．地面与物体C之间无摩擦力答案B解析因A静止，所以合力为零，隔离A受力分析可知B对A无摩擦力，故选项A错误；因AB整体静止，所以合力为零，对AB组成的整体受力分析可知C对物体B的摩擦力与F1等大反向，故选项B正确；因ABC整体静止，所以合力为零，对ABC组成的整体受力分析可知，地面对物体C的摩擦力大小为10N，方向水平向左，故C、D错误．4.(2022·广东深圳市高级中学检测)如图所示，一轻质弹簧两端分别与竖直墙壁和物块连接，弹簧、地面水平．A、B两点离墙壁的距离分别为x1、x2，物块在A、B两点均能恰好静止，物块与地面间的最大静摩擦力为F1，则弹簧的劲度系数为()A.F1 x2＋x1B.2F1 x2＋x1C.2F1 x2－x1D.F1 x2－x1答案C解析物块在A点和B点所受弹簧弹力与静摩擦力大小相等、方向相反，设弹簧原长为l0，由平衡条件，在A点处有k(l0－x1)＝F1，在B点处有k(x2－l0)＝F1，联立解得k＝2F1x2－x1，故C正确．5．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F1、F2、F3，其大小关系是()A．F1＝F2＝F3B．F1＝F2＜F3C．F1＝F3＞F2D．F3＞F1＞F2答案A6.(多选)《中国制造2025》是国家实施强国战略第一个十年行动纲领，智能机器制造是一个重要方向，其中智能机械臂已广泛应用于各种领域．如图所示，一智能机械臂铁夹夹起一个金属小球后静止在空中，铁夹与球接触面保持竖直，则()A．若增大铁夹对小球的压力，小球受到的摩擦力变大B．小球受到的摩擦力与重力大小相等C．铁夹受到的摩擦力方向竖直向下D．若铁夹水平匀速移动，小球受到的摩擦力变大答案BC解析对小球受力分析可知，小球受重力、两侧铁夹的弹力以及摩擦力作用，根据平衡条件可知，小球在竖直方向上受到的摩擦力与重力大小相等，方向相反，若增大铁夹对小球的压力，小球受到的摩擦力不变，A错误，B正确；根据牛顿第三定律可知，铁夹受到小球的摩擦力方向竖直向下，C正确；若水平匀速移动铁夹，由于小球受力始终平衡，故摩擦力大小不变，D错误．7.如图所示为研究物块与木板之间摩擦力大小的实验装置．将一物块和木板叠放于水平桌面上．轻质弹簧测力计一端固定，另一端用细线与物块水平相连．现在用轻绳与木板连接，用手向右水平拉轻绳，使木板在桌面上滑动．弹簧测力计示数稳定后，下列说法正确的是()A．物块与木板之间的摩擦力是静摩擦力B．木板必须在桌面上做匀速直线运动C．弹簧测力计示数一定等于物块受到的摩擦力D．弹簧测力计示数一定等于木板受到的摩擦力答案C解析物块与木板间发生相对运动，是滑动摩擦力，只要两者间发生相对运动即可，木板不必一定在桌面上做匀速直线运动，A、B错误；物块受力平衡，弹簧测力计示数等于物块受到的摩擦力，C正确，D错误．8.固定水平板的两端分别装有光滑轻质定滑轮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0B ．等于mgC ．小于mgD ．大于mg 答案B 解析BQ 段的细线竖直，所以AQ 段绳子没有拉力，即BQ 段的细线的拉力等于mg ，根据平衡条件，物块P 受到平板的摩擦力等于mg .故选B.9.如图所示，两木块的质量分别为m 1和m 2，两竖直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(重力加速度为g )()A.m 1gk 1 B.m 2g k 1 C.m 1g k 2 D.m 2g k 2答案C 解析初始状态时，下面弹簧压缩量为x 1＝(m 1＋m 2)g k 2，当上面的木块离开后，下面弹簧压缩量为x 2＝m 2g k 2s ＝x 1－x 2＝m 1g k 2，故选C.10．(2017·全国卷Ⅲ·17)一根轻质弹性绳的两端分别固定在水平天花板上相距80cm 的两点上，弹性绳的原长也为80cm.将一钩码挂在弹性绳的中点，平衡时弹性绳的总长度为100cm ；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 ．86cmB ．92cmC ．98cmD ．104cm 答案B解析设弹性绳的劲度系数为k .挂钩码后，弹性绳两端点移动前，绳的伸长量ΔL ＝100cm －80cm ＝20cm ，两段绳的弹力F ＝k ΔL ，对钩码受力分析，如图甲所示．由题意可知sin α＝45，cos α＝35.根据共点力的平衡条件可得，钩码的重力为G ＝2k ΔL cos α.将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点时，受力如图乙所示．设弹性绳伸长量为ΔL ′，弹力为F ′＝k ΔL ′，钩码的重力为G ＝2k ΔL ′，联立解得ΔL ′＝35ΔL ＝12cm.弹性绳的总长度变为L 0＋ΔL ′＝92cm ，故B 正确，A 、C 、D 错误.11．(2017·全国卷Ⅱ·16)如图，一物块在水平拉力F 的作用下沿水平桌面做匀速直线运动．若保持F 的大小不变，而方向与水平面成60°角，物块也恰好做匀速直线运动．物块与桌面间的动摩擦因数为()A ．2－3 B.36 C.33 D.32答案C 解析当F 水平时，根据平衡条件得F ＝μmg ；当保持F 的大小不变，而方向与水平面成60°角时，由平衡条件得F cos 60°＝μ(mg －F sin 60°)，联立解得，μ＝33，故选项C 正确．12.如图所示，有8个完全相同的长方体木板叠放在一起，每个木板的质量为100g ，某人用手在这叠木板的两侧分别加一大小为F 的水平压力，使木板在空中水平静止．若手与木板之间的动摩擦因数为μ1＝0.5，木板与木板之间的动摩擦因数为μ2＝0.2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2.则水平压力F至少为()A．8N B．15N C．16N D．30N答案B解析先把所有木板看成整体，由平衡条件知：2μ1F1≥8mg，得F1≥8N，以中间6块木板为研究对象，要使木板不滑下去，由平衡条件知：2μ2F2≥6mg，解得F2≥15N，故F≥15N，故选B.。
高中物理《重力、弹力、摩擦力》精选练习题 含答案
高中物理《重力、弹力、摩擦力》精选练习题(含答案)1. 一个物体沿着水平面匀速运动，受到的摩擦力大小为2N，物体的重力为10N，求物体受到的弹力大小。
答案：由于物体匀速运动，所以合力为0，即弹力大小等于摩擦力大小加重力大小，即F弹=F摩+F重=2N+10N=12N。
2. 一个物体在水平面上受到一个恒定的水平拉力，物体的质量为2kg，受到的摩擦力大小为4N，求物体的加速度。
答案：由牛顿第二定律F=ma，可得物体受到的合力F=拉力-摩擦力=ma，即a=(拉力-摩擦力)/m=(F-L摩)/m=(F-4N)/2kg。
3. 一个物体在水平面上受到一个恒定的水平拉力，物体的质量为2kg，受到的摩擦力大小为4N，物体的加速度为2m/s^2，求拉力大小。
答案：由牛顿第二定律F=ma，可得物体受到的合力F=ma+摩擦力=2kg×2m/s^2+4N=8N，即拉力大小为F=8N。
4. 一个物体沿着水平面匀加速运动，受到的摩擦力大小为2N，物体的重力为10N，求物体受到的弹力大小。
答案：由牛顿第二定律F=ma，可得物体受到的合力F=ma+摩擦力=12N，即弹力大小为F弹=F-F摩=12N-2N=10N。
5. 一个物体沿着水平面匀加速运动，受到的摩擦力大小为2N，物体的重力为10N，物体的加速度为2m/s^2，求物体受到的合力大小。
答案：由牛顿第二定律F=ma，可得物体受到的合力F=ma+摩擦力=2kg×2m/s^2+2N=6N。
1. 一个物体在水平面上受到2N的弹力和5N的摩擦力，物体的加速度大小为多少？答案：加速度大小为0.5m/s²。
解析：根据牛顿第二定律，物体所受合力等于物体的质量乘以加速度。
而合力等于弹力减去摩擦力，即2N-5N=-3N。
因此，物体所受合力为-3N，表示向左的力。
设物体质量为m，则有：-3N=m×a。
解得a=-3N/m。
根据题意可知，物体所受的弹力和摩擦力都是水平的，因此物体的加速度也是���平的，即a水平=a。
2016届高三物理一轮复习课时考点3《重力、弹力、摩擦力、力的合成与分解》
课时考点3重力、弹力、摩擦力力的合成与分解1.(2014·广东理综，14)如图所示，水平地面上堆放着原木，关于原木P在支撑点M、N处受力的方向，下列说法正确的是()A.M处受到的支持力竖直向上B.N处受到的支持力竖直向上C.M处受到的静摩擦力沿MN方向D.N处受到的静摩擦力沿水平方向2.(2013·重庆理综，1)如图所示，某人静躺在椅子上，椅子的靠背与水平面之间有固定倾斜角θ。
若此人所受重力为G，则椅子各部分对他的作用力的合力大小为()A.GB.G sin θC.G cos θD.G tan θ3.(2013·新课标全国卷Ⅱ，15)如图所示，在固定斜面上的一物块受到一外力F的作用，F平行于斜面向上。
若要物块在斜面上保持静止，F的取值应有一定范围，已知其最大值和最小值分别为F1和F2(F2＞0)。
由此可求出()A.物块的质量B.斜面的倾角C.物块与斜面间的最大静摩擦力D.物块对斜面的正压力4.(2013·上海单科，8)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()5.(2013·山东理综，15)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∶16.(2013·北京理综，16)倾角为α、质量为M的斜面体静止在水平桌面上，质量为m的木块静止在斜面体上。
下列结论正确的是()A.木块受到的摩擦力大小是mg cos αB.木块对斜面体的压力大小是mg sin αC.桌面对斜面体的摩擦力大小是mg sin αcos αD.桌面对斜面体的支持力大小是(M＋m)g7.(2013·上海单科，18)(多选)两个共点力F1、F2大小不同，它们的合力大小为F，则()A.F1、F2同时增大一倍，F也增大一倍B.F1、F2同时增加10 N，F也增加10 NC.F1增加10 N，F2减少10 N，F一定不变D.若F1、F2中的一个增大，F不一定增大8.(2012·海南单科，8)(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9.(2012·浙江理综，14)如图所示，与水平面夹角为30°的固定斜面上有一质量m＝1.0 kg的物体。
高中物理 重力 弹力和摩擦力知识点总结 看看你都掌握了吗
高中物理重力弹力和摩擦力知识点总结看看你都掌握了吗一、重力：由于地球的吸引而使物体受到的力。
重力的大小G等于mg，方向竖直向下。
作用点叫物体的重心；重心的位置与物体的质量分布和形状有关。
质量均匀分布，形状规则的物体的重心在其几何中心处。
薄板类物体的重心可用悬挂法确定，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。
二、弹力：1、内容：发生形变的物体，由于要恢复原状，会对跟它接触的且使其发生形变的物体产生力的作用，这种力叫弹力。
弹力的方向和产生弹力的那个形变方向相反。
（平面接触面间产生的弹力，其方向垂直于接触面；曲面接触面间产生的弹力，其方向垂直于过研究点的曲面的切面；点面接触处产生的弹力，其方向垂直于面、绳子产生的弹力的方向沿绳子所在的直线。
）2、大小：弹簧的弹力大小由F等于kx计算，一般情况弹力的大小与物体同时所受的其他力及物体的运动状态有关，应结合平衡条件或牛顿定律确定。
三、摩擦力：1、摩擦力产生的条件：接触面粗糙、有弹力作用、有相对运动（或相对运动趋势），三者缺一不可。
2、摩擦力的方向：跟接触面相切，与相对运动或相对运动趋势方向相反。
但注意摩擦力的方向和物体运动方向可能相同，也可能相反，还可能成任意角度。
3、注意事项：a、摩擦力可以与运动方向相同，也可以与运动方向相反，还可以与运动方向成一定夹角。
b、摩擦力可以做正功，也可以做负功，还可以不做功。
c、摩擦力的方向与物体间相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反。
d、静止的物体可以受滑动摩擦力的作用，运动的物体可以受静摩擦力的作用。
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一、单项选择题
1．【2016·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/N B．40 N/m C．200 m/N D．200 N/m
【答案】D
【解析】由题意知，弹簧的弹力为4N时，弹簧伸长2cm，根据胡克定律F=kx，代入数据可得弹簧的劲度系数k=200 N/m，所以A、B、C错误，D正确。
【考点定位】考查胡可定律
【方法技巧】本题主要是掌握胡克定律的公式F=kx，并注意各物理量的单位。
2．【2014·广东卷】如图所示，水平地面上堆放着原木，关于原木P在支撑点M、N处受力的方向，下列说法正确的是（）
A．M处受到的支持力竖直向上B．N处受到的支持力竖直向上
C．M处受到的静摩擦力沿MN方向D．N处受到的静摩擦力沿水平方向
【答案】A
3．【2013·安徽卷】如图所示，细线的一端系一质量为m的小球，另一端固定在倾角为θ的光滑斜面体顶端，细线与斜面平行。
在斜面体以加速度a水平向右做匀加速直线运动的过程中，小球始终静止在斜面上，小球受到细线的拉力T和斜面的支持力为F N分别为（重力加速度为g）（）
A．T=m（g sinθ+ a c o sθ），F N=m（g c o sθ- a sinθ）
B．T=m（g sinθ+ ac o sθ），F N=m（g sinθ- a c o sθ）
C．T=m（a c o sθ- gsinθ），F N=m（g c o sθ+ a sinθ）
D．T=m（a sinθ- gc o sθ），F N=m（g sinθ+ a c o sθ
【答案】A
【考点定位】受力分析、力的分解、牛顿第二定律。
4．【2013·北京卷】倾角为α、质量为M的斜面体静止在水平桌面上，质量为m的木块静止在斜面体上。
下列结论正确的是（）
A．木块受到的摩擦力大小是mg c o sα
B．木块对斜面体的压力大小是mg sinα
C．桌面对斜面体的摩擦力大小是mg sin αc o sα
D．桌面对斜面体的支持力大小是（M+m）g
【答案】D
【解析】对m进行受力分析可知，木块受到的f=mg sinα，A错误；斜而对木块的支持力N=mg c o sα，B 错误；将木块与斜面体做为一个整体，可知桌面对斜面体的摩擦力为零，支持力大小等于（M+m）g，C错误，D正确。
【考点定位】整体法和隔离体法对物体进行受力分析。
5．【2014·广东卷】如图所示，水平地面上堆放着原木，关于原木P在支撑点M、N处受力的方向，下列说法正确的是（）
A．M处受到的支持力竖直向上
B．N处受到的支持力竖直向上
C．M处受到的静摩擦力沿MN方向
D．N处受到的静摩擦力沿水平方向
【答案】A
【考点定位】本题考查弹力和摩擦力的方向。
6．【2012·上海物理】如图，光滑斜面固定于水平面，滑块A、B叠放后一起冲上斜面，且始终保持相对静止，A上表面水平。
则在斜面上运动时，B受力的示意图为（）
【答案】A
【解析】整体向上做匀减速直线运动，加速度方向沿斜面向下，则B的加速度方向沿斜面向下。
根据牛顿第二定律知，B的合力沿斜面向下，则B一定受到水平向左的摩擦力以及重力和支持力．故A正确，B、C、D错误。
【考点定位】本题考查受力分析及其相关知识
7．【2012·上海物理】已知两个共点力的合力为50N，分力F1的方向与合力F的方向成30°角，分力F2的大小为30N。
则（）
A．F1的大小是唯一的B．F2的力向是唯一的
C．F2有两个可能的方向D．F2可取任意方向
【答案】C
【解析】已知一个分力有确定的方向，与F成30°夹角，知另一个分力的最小值为3025
Fsin N
︒=，而另一个分力大小大于25N小于30N，所以分解的组数有两组解。
如图，故C正确，ABD错误
【考点定位】本题考查力的合成和分解及其相关知识
8．【2011·广东卷】如图所示的水平面上，橡皮绳一端固定，另一端连接两根弹簧，连接点P 在F 1、
F 2和F 3三力作用下保持静止。
下列判断正确的是（）
A ．F 1>F 2>F 3
B ．F 3>F 1>F 2
C ．F 2>F 3>F 1
D ．F 3>F 2>F 1 【答案】B
【解析】对P 点受力分析，如图
【考点定位】力的合成与分解.
9．【2012广东卷）如图所示，两根等长的轻绳将日光灯悬挂在天花板上，两绳与竖直方向的夹角都为45°，日光灯保持水平，所受重力为G ，左右两绳的拉力大小分别为（）
A ．G 和G
B ．
G 22和G 22C ．G 21和G 2
3
D ．G 21和G 21
【答案】B
【解析】日光灯受力如图所示，
将12T T 、分别向水平方向和竖直方向分解，则有：
1245?45T cos T cos ︒=︒ 124545T sin T sin G ︒+︒=
解得：12T T ==
，故选B 。
【考点定位】本题考查了力的合成与分解
10．【2014·山东卷】如图，用两根等长轻绳将木板悬挂在竖直木桩上等高的两点，制成一简易秋千。
某次维修时将两轻绳剪去一小段，但仍保持等长且悬挂点不变。
木板静止时，F 1表示木板所受合力的大小，
F 2表示单根轻绳对木反拉力的大小，则维修后（）
A ．F 1不变，F 2变大
B ．F 1不变，F 2变小
C ．F 1变大，F 2变大
D ． F 1变小，F 2变小 【答案】A
【考点定位】力的分解.
11．【2017·新课标Ⅲ卷】一根轻质弹性绳的两端分别固定在水平天花板上相距80cm 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 cm
C ． 98 cm
D ．104 cm
【答案】B
【解析】设弹性绳的劲度系数为k ，左、右两半段绳的伸长量100 cm 80 cm
10 cm 2
L -∆=
=，由共点
力的平衡条件可知，钩码的重力2 1.2100
G k L k L =∆=∆，将弹性绳的两端缓慢移至天花板上同一点时，钩码的重力2G k L '=∆，解得0.66 c m L L '∆=∆=，
则弹性绳的总长度变为80 cm 292 cm L '+∆=，故选B 。
【考点定位】胡克定律、物体的平衡
【名师点睛】在处理共点力平衡问题时，关键是对物体进行受力分析，再根据正交分解法将各个力分解成两个方向上的力，然后列式求解；如果物体受到三力处于平衡状态，可根据矢量三角形法，将三个力移动到一个三角形中，然后根据正弦定理列式求解。
前后两次始终处于静止状态，即合外力为零，在改变绳长的同时，绳与竖直方向的夹角跟着改变。
二、多项选择题
12．【2012·海南物理】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 【答案】CD
【考点定位】本题考查摩擦力的相关知识.
13．【2013·广东卷】如图所示，物体P 静止于固定的斜面上，P 的上表面水平。
现把物体Q 轻轻地叠放在P 上，则（）
A ．P 向下滑动
B ．P 静止不动
C ．P 所受的合外力增大
D ．P 与斜面间的静摩擦力增大 【答案】 BD
【解析】由于物体Q轻轻地叠放在P上，相当于增大物体P重力，整体法分析受力知，P仍静止不动，P与斜面间的静摩擦力增大，故B、D正确。
【考点定位】整体法、摩擦力、力的合成与分解。