[推荐学习]2019版高考物理一轮复习检测：第二章相互作用第1讲力重力弹力
第1讲力、重力、弹力
基础巩固
1.(2017北京朝阳期中,1,3分)力的单位“N”是导出单位,用基本单位来表示,下列选项正确的是( )
A.m/s2
B.kg·m/s2
C.kg·m
D.kg·m/s
2.下列说法正确的是( )
A.自由下落的石块速度越来越大,说明石块所受重力越来越大
B.在空中飞行的物体不受重力作用
C.一抛出的石块轨迹是曲线,说明石块所受的重力方向始终在改变
D.将一石块竖直向上抛出,在先上升后下降的整个过程中,石块所受重力的大小与方向都不变
3.用手按住木块在竖直墙壁上缓慢运动,突然松手后,下列说法正确的是( )
A.木块所受重力发生变化
B.木块所受支持力保持不变
C.木块所受摩擦力发生变化
D.木块的运动状态保持不变
4.在下图中,A、B均处于静止状态,则A、B之间一定有弹力的是( )
5.如图所示,一根弹性杆的一端固定在倾角为30°的斜面上,杆的另一端固定一个重2 N的小球,小球处于静止状态时,弹性杆对小球的弹力( )
A.大小为2 N,方向平行于斜面向上
B.大小为1 N,方向平行于斜面向上
C.大小为2 N,方向垂直于斜面向上
D.大小为2 N,方向竖直向上
6.一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 cm
C.98 cm
D.104 cm
7.如图所示,两木块的质量分别为m1和m2,两轻质弹簧的劲度系数分别为k1和k2,上面的木块压在上面的弹簧上(但不拴接),整个系统处于平衡状态。
现缓慢地向上提上面的木块,直到它刚离开上面的弹簧,求这个过程中下面的木块移动的距离为( )
A. B.
C. D.
8.如图所示,质量相等的A、B两物体在平行于固定斜面的推力F的作用下沿光滑面做匀速直线运动,A、B间轻弹簧的劲度系数为k,斜面的倾角为30°,则匀速运动时弹簧的压缩量为多少?
综合提能
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,小车在水平面上做直线运动,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,绳对小球的拉力可能为零
B.若小车静止,斜面对小球的支持力一定为零
C.若小车向右运动,小球一定受两个力的作用
D.若小车向右运动,小球一定受三个力的作用
2.(2016北京朝阳期中,6)如图所示,重为G的光滑半圆球对称地搁在两个等高的固定台阶上,A、B为半圆球上与台阶接触的点,半圆球的球心在O点,半圆球的重心C位于O点正下方,θ=120°,N A为半圆球上A点所受的弹力。
下列说法中正确的是( )
A.N A的方向由A指向O,N A>G
B.N A的方向由A指向O,N A<G
C.N A的方向由A指向C,N A<G
D.N A的方向由A指向C,N A=G
3.(2017北京东城期末,5)如图所示,将两个完全相同的均匀长方体物块A、B叠放在一起置于水平地面上。
两物块质量均为2mg。
现用弹簧测力计竖直向上拉物块A,当弹簧测力计示数为mg时,下列说法中正确的是( )
A.物块A对物块B的压力大小为mg
B.物块B对地面的压力大小等于2mg
C.地面与物块B之间存在静摩擦力
D.物块A与物块B之间存在静摩擦力
4.如图所示,原长分别为L1和L2,劲度系数分别为k1和k2的轻质弹簧竖直悬挂在天花板上,两弹簧之间有一质量为m1的物体,最下端挂着质量为m2的另一物体,整个装置处于静止状态。
求:
(1)这时两弹簧的总长。
(2)若用一个质量为M的平板把下面的物体竖直缓慢地向上托起,直到两弹簧的总长度等于两弹簧的原长之和,求这时平板受到下面物体m2的压力。
答案精解精析
基础巩固
1.B 根据F=ma可知1 N=1 kg·m/s2,故选项B正确。
2.D 物体所受重力的大小与物体的运动状态无关,故A错;在空中飞行的物体所受重力不为零,故B错;重力的方向始终竖直向下,与物体运动状态无关,故C错。
3.C 突然松手后,木块所受支持力为0,摩擦力为0,木块只受重力作用,做匀加速直线运动,C正确。
4.B 假设将与研究对象接触的物体逐一移走,如果研究对象的状态发生变化,则表示它们之间有弹力;如果状态无变化,则表示它们之间无弹力。
四个选项中当B选项中的B物体移走后,A物体一定会摆动,所以B选项中A、B间一定有弹力。
5.D 选小球为研究对象,据二力平衡条件可知,弹性杆对小球的弹力与小球的重力等大反向,弹力大小为2 N,方向竖直向上,D对。
6.B 设总长度为100 cm时与水平方向夹角为θ,则cos θ=,故θ=37°。
总长度为100 cm时弹力F=kx1,设移至天花板同一点时的弹力为kx2,则kx1 sin θ=kx2,得x2=12 cm,则弹性绳的总长度为92 cm。
故B 项正确。
7.C 由于是“缓慢上提”,所以木块m2在上升过程中始终处于平衡状态,根据物体的平衡条件可得:在初始状态时,下面弹簧的压缩量为:x2=,m1刚离开上面弹簧的临界条件是上面弹簧的弹力恰好为零,此时下面弹簧的压缩量为x2'=,所以在此过程中木块m2移动的距离为:Δx=x2-x2'。
由以上三式可得:Δx=,所以C正确。
8.答案
解析设A、B匀速运动时弹簧的压缩量为x,由平衡条件
对A:F=mg sin 30°+kx
对B:kx=mg sin 30°
解得x=
综合提能
1.B 若小车静止,则小球受力平衡,由于斜面光滑,不受摩擦力,小球受重力、绳子的拉力,重力和拉力都沿竖直方向;如果受斜面的支持力,则没法达到平衡,因此在小车静止时,斜面对小球的支持力一定为零,细绳的拉力等于小球的重力,故A项错误,B项正确。
若小车向右匀速运动,小球受重力和细绳拉力两个力的作用;若小车向右做减速运动,则一定受斜面的支持力,可能受细绳的拉力,也可能不受细绳的拉力,故
C、D项错误。
2.B 弹力方向为垂直于接触面指向受力物体,因此N A的方向为垂直于球的切面指向球心,即沿半径由A 指向O,球受重力、N A、N B,且N A、N B的夹角小于120°,G、N A、N B的合力为零,由对称性和平行四边形定则可知N A=N B<G。
3.A 物块A受向下的重力、向上的拉力和向上的支持力,重力大小为2mg,拉力大小为mg,则支持力大小为mg,则A对B的压力大小为mg,A正确;物块B受重力,大小为2mg,A对B的压力,大小为mg,根据力的平衡可知受到地面支持力大小为3mg,则B对地面的压力大小为3mg,B错误;由于A与B,B与地面之间水平方向没有相对运动趋势,所以不存在静摩擦力,C、D错误。
4.答案(1)L1+L2++
(2)m2g+m1g
解析(1)对m2有:m2g=k2x2,得x2=;
对m1、m2整体有:(m1+m2)g=k1x1,得x1=
两弹簧总长L=L1+L2+x1+x2=L1+L2++
(2)由题意分析可知,上面的弹簧应为伸长的,设伸长量为x,下面的弹簧应为压缩的,则压缩量也应为x。
对m1有:k1x+k2x=m1g,则x=
对m2有:F N=m2g+k2x=m2g+
则平板受到m2的压力大小F N'=F N=m2g+m1g。
物理一轮复习第2章相互作用第1讲重力弹力摩擦力教案
第1讲重力弹力摩擦力错误!力和重力1．力(1）定义：力是物体与物体间的相互作用。
(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、共存性、矢量性、独立性等特征。
2．重力(1）产生：由于地球吸引而使物体受到的力.注意：重力不是万有引力，而是万有引力沿竖直向下的一个分力。
(2）大小：G＝mg，可用弹簧测力计测量.注意：①物体的质量不会变；②G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。
注意：竖直向下是和水平面垂直，不一定和接触面垂直,也不一定指向地心。
（4)重心：物体的每一部分都受重力作用，可认为重力集中作用于一点即物体的重心.注意：重心的位置不一定在物体上.错误!弹力1．形变：物体在力的作用下形状和体积的变化.2．弹性形变：撤去外力作用后能够恢复原状的形变。
3．弹力（1)定义:发生弹性形变的物体由于要恢复原状而对与它接触的物体产生的作用力.（2）产生条件：①物体间直接接触;②接触处发生弹性形变。
（3）方向：总是与施力物体形变的方向相反。
4．胡克定律（1）内容：在弹性限度内，弹力和弹簧形变大小(伸长或缩短的量)成正比。
(2)表达式：F＝kx。
①k是弹簧的劲度系数,国际单位是牛顿每米，用符号N/m表示；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。
错误!静摩擦力、滑动摩擦力、动摩擦因数1．静摩擦力、滑动摩擦力名称项目静摩擦力滑动摩擦力定义两相对静止的物体间的摩擦力两相对运动的物体间的摩擦力产生条件①接触面粗糙②接触处有压力③两物体间有相对运动趋势①接触面粗糙②接触处有压力③两物体间有相对运动大小0〈F f≤F fm F f＝μF N方向与受力物体相对运动趋势的方向相反与受力物体相对运动的方向相反作用效果总是阻碍物体间的相对运动趋势总是阻碍物体间的相对运动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。
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课后检测能力提升课件
解析：选 CD.小球受重力和杆的作用力 F 处于静 止或匀速运动状态时，由力的平衡条件知，二力 必等大反向，有 F＝mg，方向竖直向上；小车 向右做匀加速运动时，小球有向右的恒定加速 度，根据牛顿第二定律知，mg 和 F 的合力应水 平向右，如图所示，则 F＞mg，方向可能沿杆向上，故 C、 D 正确．
6．(2017·湖北黄冈模拟)如图甲所示，粗糙的水平地面上有一 斜劈，斜劈上一物块正在沿斜面以速度 v0 匀速下滑，斜劈保 持静止，则地面对斜劈的摩擦力为 Ff1；如图乙所示，若对该 物块施加一平行于斜面向下的推力 F1 使其加速下滑，则地面 对斜劈的摩擦力为 Ff2；如图丙所示，若对该物块施加一平行 于斜面向上的推力 F2 使其减速下滑，则地面对斜劈的摩擦力 为 Ff3；如图丁所示，若对该物块施加一与斜面成 30° 斜向 下的推力 F3 使其沿斜面下滑，则地面对斜劈的摩擦力为 Ff4. 下列关于 Ff1、Ff2、Ff3和 Ff4 大小及其关系式中正确的是( )
4.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.以物体 B 为研究对象，物体 B 受弹簧向左的弹 力，又因物体 B 处于静止状态，故受物体 A 对它向右的摩擦 力，所以 A 错误；根据牛顿第三定律可知，物体 B 对物体 A 的摩擦力向左，所以 B 错误；把物体 A、B 视为一整体，水 平方向没有运动的趋势，故物体 A 不受地面的摩擦力，所以 C 错误，D 正确．
9．(2017·晋中月考)水平桌面上平放着一副共 54 张且每一张质 量都相等的扑克牌．牌与牌之间的动摩擦因数以及最下面一张 牌与桌面之间的动摩擦因数都相等．用手指以竖直向下的力按 压第一张牌，并以一定的速度水平移动手指．将第一张牌从牌 摞中水平移出(牌与手指之间无滑动)．设最大静摩擦力等于滑 动摩擦力，则( ) A．第 1 张牌受到手指的摩擦力的方向与手指的运动方向相反 B．从第 2 张牌到第 M 张牌之间的牌不可能发生相对滑动 C．从第 2 张牌到第 M 张牌之间的牌可能发生相对滑动 D．第 54 张牌受到桌面的摩擦力的方向与手指的运动方向相反
2019年度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
第1讲重力弹力摩擦力一、力1.定义：力是物体与物体间的相互作用.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、共存性、矢量性、独立性等特征.4.四种基本相互作用：引力相互作用、电磁相互作用、强相互作用和弱相互作用.二、重力1.产生：由于地球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.注意：(1)物体的质量不会变；(2)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.注意：竖直向下是和水平面垂直，不一定和接触面垂直，也不一定指向地心.4.重心：物体的每一部分都受重力作用，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.自测1(多选)关于地球上的物体，下列说法中正确的是( )A.物体只有静止时才受重力作用B.地面上的物体受到的重力垂直于水平面C.重心是物体受到重力的等效作用点，故重心一定在物体上D.物体所受重力的大小与物体运动状态无关答案BD三、弹力1.弹力：(1)定义：发生形变的物体由于要恢复原状而对与它接触的物体产生的作用力.(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.胡克定律：(1)内容：在弹性限度内，弹力和弹簧形变大小(伸长或缩短的量)成正比.(2)表达式：F＝kx.①k是弹簧的劲度系数，单位是牛顿每米，用符号N/m表示；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.自测2如图1所示，一重为10 N的球固定在支撑杆AB的上端，今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杆对球的作用力方向及大小为多少？由此说明杆弹力的方向有什么特点？图1答案AB杆对球的作用力与水平方向夹角为53°指向左上方，大小为12.5 N 杆弹力的方向不一定沿杆方向解析对小球进行受力分析可得，AB杆对球的作用力F和绳的拉力的合力与小球的重力等大、反向，可得F方向斜向左上方，设AB杆对小球的作用力与水平方向夹角为α，可得：tan α＝GF T＝43，α＝53°，F＝Gsin 53°＝12.5 N.这种情况说明杆弹力的方向不一定沿杆方向.四、摩擦力1.静摩擦力与滑动摩擦力名称项目静摩擦力滑动摩擦力定义两相对静止的物体间的摩擦力两相对运动的物体间的摩擦力产生条件①接触面粗糙②接触处有压力③两物体间有相对运动趋势①接触面粗糙②接触处有压力③两物体间有相对运动大小0<F f≤F fm F f＝μF N方向与受力物体相对运动趋势的方向相反与受力物体相对运动的方向相反作用效果总是阻碍物体间的相对运动趋势总是阻碍物体间的相对运动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.μ＝F fF N.(2)决定因素：接触面的材料和粗糙程度.自测3(多选)关于摩擦力，有人总结了四条“不一定”，其中说法正确的是( )A.摩擦力的方向不一定与物体的运动方向相同B.静摩擦力的方向不一定与运动方向共线C.受静摩擦力或滑动摩擦力的物体不一定静止或运动D.静摩擦力一定是阻力，滑动摩擦力不一定是阻力答案ABC命题点一弹力分析的“四类模型”问题1.弹力方向(1)(2)计算弹力大小的三种方法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.2.弹力有无的判断“三法”假设法思路假设将与研究对象接触的物体解除接触，判断研究对象的运动状态是否发生改变.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例证图中细线竖直、斜面光滑，因去掉斜面体，小球的状态不变，故小球只受细线的拉力，不受斜面的支持力替换法思路用细绳替换装置中的轻杆，看能不能维持原来的力学状态.如果能维持，则说明这个杆提供的是拉力；否则，提供的是支持力例证图中轻杆AB、AC，用绳替换杆AB，原装置状态不变，说明杆AB对A施加的是拉力；用绳替换杆AC，原状态不能维持，说明杆AC对A施加的是支持力状态法思路由运动状态分析弹力，即物体的受力必须与物体的运动状态相符合，依据物体的运动状态，由二力平衡(或牛顿第二定律)列方程，求解物体间的弹力例证升降机以a＝g加速下降或减速上升时物体不受底板的弹力作用模型1 物体与物体间弹力例1(多选)如图2所示，一倾角为45°的斜面固定于竖直墙上，为使一光滑的铁球静止，需加一水平力F，且F通过球心，下列说法正确的是( )图2A.球一定受墙的弹力且水平向左B.球可能受墙的弹力且水平向左C.球一定受斜面的弹力且垂直斜面向上D.球可能受斜面的弹力且垂直斜面向上答案BC解析铁球处于静止状态，当F较小时，球的受力情况如图甲所示，当F较大时，球的受力情况如图乙所示，故B、C正确.模型2 绳的弹力例2如图3所示，质量为m的小球套在竖直固定的光滑圆环上，轻绳一端固定在圆环的最高点A，另一端与小球相连.小球静止时位于环上的B点，此时轻绳与竖直方向的夹角为60°，则轻绳对小球的拉力大小为( )图3A.2mgB.3mgC.mgD.32 mg答案 C解析对B点处的小球受力分析，如图所示，则有F T sin 60°＝F N sin 60°F T cos 60°＋F N cos 60°＝mg解得F T＝F N＝mg，故C正确.模型3 杆的弹力例3(多选)如图4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的判断中，正确的是( )图4A.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.小车向右匀速运动时，一定有F＝mg，方向竖直向上D.小车向右匀加速运动时，一定有F＞mg，方向可能沿杆向上答案CD解析小球受重力和杆的作用力F处于静止状态或匀速直线运动状态时，由力的平衡条件知，二力必等大反向，则F＝mg，方向竖直向上.小车向右匀加速运动时，小球有向右的恒定加速度，根据牛顿第二定律知，mg和F的合力应水平向右，如图所示.由图可知，F＞mg，方向可能沿杆向上，选项C、D正确.模型4 弹簧的弹力例4如图5所示，质量均为m的A、B两球，由一根劲度系数为k的轻弹簧连接静止于半径为R的光滑半球形碗中，弹簧水平，两球间距为R且球半径远小于碗的半径.则弹簧的原长为( )图5A.mgk＋R B.mg2k＋RC.23mg3k＋R D.3mg3k＋R答案 D解析以A球为研究对象，小球受三个力：重力、弹簧的弹力和碗的支持力，如图所示. 由平衡条件，得：tan θ＝mgkx解得：x＝mgk tan θ根据几何关系得：cos θ＝12RR＝12，则tan θ＝3，所以x＝mgk tan θ＝3mg3k故弹簧原长x0＝3mg3k＋R，故D正确.命题点二 “动杆”和“定杆”与“活结” 和“死结”问题1.“动杆”和“定杆”问题(1)动杆：若轻杆用光滑的转轴或铰链连接，当杆处于平衡时杆所受到的弹力方向一定沿着杆，否则会引起杆的转动.如图6甲所示，若C 为转轴，则轻杆在缓慢转动中，弹力方向始终沿杆的方向.图6(2)定杆：若轻杆被固定不发生转动，则杆所受到的弹力方向不一定沿杆的方向.如图乙所示. 2.“活结”和“死结”问题(1)活结：当绳绕过光滑的滑轮或挂钩时，由于滑轮或挂钩对绳无约束，因此绳上的力是相等的，即滑轮只改变力的方向不改变力的大小，例如图乙中，两段绳中的拉力大小都等于重物的重力.(2)死结：若结点不是滑轮，是固定点时，称为“死结”结点，则两侧绳上的弹力不一定相等.例5 (2016·全国卷Ⅲ·17)如图7所示，两个轻环a 和b 套在位于竖直面内的一段固定圆弧上；一细线穿过两轻环，其两端各系一质量为m 的小球.在a 和b 之间的细线上悬挂一小物块.平衡时，a 、b 间的距离恰好等于圆弧的半径.不计所有摩擦.小物块的质量为( )图7A.m2 B.32m C.m D.2m答案 C解析 如图所示，圆弧的圆心为O ，悬挂小物块的点为c ，由于ab ＝R ，则△aOb 为等边三角形，同一条细线上的拉力相等，F T ＝mg ，合力沿Oc 方向，则Oc 为角平分线，由几何关系知，∠acb ＝120°，故线的拉力的合力与物块的重力大小相等，即每条线上的拉力F T ＝G ＝mg ，所以小物块质量为m ，故C 对.变式1 (2018·湖南怀化博览联考)如图8所示，与竖直墙壁成53°角的轻杆一端斜插入墙中并固定，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，弹簧弹力大小为34mg (g 表示重力加速度)，则轻杆对小球的弹力大小为( )图8A.53mgB.35mgC.45mgD.54mg 答案 D变式2 (多选)如图9所示，质量均可忽略的轻绳与轻杆，A 端用铰链固定，滑轮在A 点正上方(滑轮大小及摩擦均可不计)，B 端吊一重物.现将绳的一端拴在杆的B 端，用拉力F 将B 端缓慢上拉，在AB 杆达到竖直前( )图9A.绳子拉力不变B.绳子拉力减小C.AB 杆受力增大D.AB 杆受力不变答案 BD解析 以B 点为研究对象，分析受力情况：重物的拉力F T1(等于重物的重力G )、轻杆的支持力F N 和绳子的拉力F T2，作出受力图如图所示：由平衡条件得，F N 和F T2的合力与F T1大小相等、方向相反，根据三角形相似可得：F N AB ＝F T2BO ＝F T1AO又F ＝F T2解得：F N ＝AB AO ·G ，F ＝BO AO·G∠BAO 缓慢变小时，AB 、AO 保持不变，BO 变小，则F N 保持不变，F 变小.故选项B 、D 正确. 命题点三 摩擦力的分析与计算1.静摩擦力的分析(1)物体处于平衡状态(静止或匀速直线运动)，利用力的平衡条件来判断静摩擦力的大小. (2)物体有加速度时，若只受静摩擦力，则F f ＝ma .若除受静摩擦力外，物体还受其他力，则F合＝ma ，先求合力再求静摩擦力.2.滑动摩擦力的分析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. 3.静摩擦力的有无和方向的判断方法(1)假设法：利用假设法判断的思维程序如下：(2)状态法：先判断物体的状态(即加速度的方向)，再利用牛顿第二定律(F 合＝ma )确定合力，然后通过受力分析确定静摩擦力的大小及方向.(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.例6 如图10所示，物体A 、B 在力F 作用下一起以大小相等的速度沿F 方向匀速运动，关于物体A 所受的摩擦力，下列说法正确的是( )图10A.甲、乙两图中物体A均受摩擦力，且方向均与F相同B.甲、乙两图中物体A均受摩擦力，且方向均与F相反C.甲、乙两图中物体A均不受摩擦力D.甲图中物体A不受摩擦力，乙图中物体A受摩擦力，方向和F相同答案 D解析用假设法分析：甲图中，假设A受摩擦力，与A做匀速运动在水平方向所受合力为零不符合，所以A不受摩擦力；乙图中，假设A不受摩擦力，A将相对B沿斜面向下运动，则知A受沿F方向的摩擦力.正确选项是D.例7(2017·全国卷Ⅱ·16)如图11，一物块在水平拉力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.则物块与桌面间的动摩擦因数为( )图11A.2－ 3B.36C.33D.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.变式3(多选)下列关于摩擦力的说法中正确的是( )A.静止的物体可以受到滑动摩擦力，运动的物体也可以受到静摩擦力B.物体所受的滑动摩擦力或静摩擦力既可以充当动力也可以充当阻力C.相互接触的物体之间，压力增大，摩擦力也增大D.两物体间有弹力但不一定有摩擦力，而两物体间有摩擦力则一定有弹力答案ABD解析静摩擦力只是阻碍相对运动趋势，受静摩擦力的物体可以静止也可以运动，A正确；滑动摩擦力或静摩擦力不一定阻碍物体的运动，物体所受的滑动摩擦力或静摩擦力既可以充当动力也可以充当阻力，B正确；滑动摩擦力与正压力有关，静摩擦力与压力无关，C错误；两物体之间有摩擦力时，两物体一定接触，且相互挤压，即存在弹力作用，反之则不一定成立，D正确.变式4如图12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.一根轻绳一端拴在木箱上，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( )图12A.0.3B.0.4C.0.5D.0.6答案 A解析对A受力分析如图甲所示，由题意得F T cos θ＝F f1 ①F N1＋F T sin θ＝m A g ②F f1＝μ1F N1 ③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 N2 ⑥由④⑤⑥得：μ2＝0.3，故A正确.命题点四摩擦力和三类突变类型1 “静—静”突变物体在摩擦力和其他力的共同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变化时，物体虽然仍保持相对静止，但物体所受的静摩擦力发生突变.例8如图13所示，质量为10 kg的物体A拴在一个被水平拉伸的弹簧一端，弹簧的拉力为5 N时，物体A处于静止状态.若小车以1 m/s2的加速度向右运动，则(g＝10 m/s2)( )图13A.物体A相对小车向右运动B.物体A受到的摩擦力减小C.物体A受到的摩擦力大小不变D.物体A受到的弹簧的拉力增大答案 C解析由题意得，物体A与小车的上表面间的最大静摩擦力F fm≥5 N，小车加速运动时，假设物体A与小车仍然相对静止，则物体A所受合力F合＝ma＝10 N，可知此时小车对物体A 的摩擦力为5 N，方向向右，且为静摩擦力，所以假设成立，物体A受到的摩擦力大小不变，故选项A、B错误，C正确；同理可知，物体A受到的弹簧的拉力大小不变，故D错误.类型2 “静—动”突变物体在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，则物体受到的静摩擦力将“突变”成滑动摩擦力.例9(多选)在探究静摩擦力变化的规律及滑动摩擦力变化规律的实验中，设计了如图14甲所示的演示装置，力传感器A与计算机连接，可获得力随时间变化的规律，将力传感器固定在光滑水平桌面上，测力端通过细绳与一滑块相连(调节力传感器高度可使细绳水平)，滑块放在较长的小车上，小车一端连接一根轻绳并跨过光滑的轻定滑轮系一只空沙桶(调节滑轮可使桌面上部轻绳水平)，整个装置处于静止状态.实验开始时打开力传感器同时缓慢向沙桶里倒入沙子，小车一旦运动起来，立即停止倒沙子，若力传感器采集的图象如图乙，则结合该图象，下列说法正确的是( )图14A.可求出空沙桶的重力B.可求出滑块与小车之间的滑动摩擦力的大小C.可求出滑块与小车之间的最大静摩擦力的大小D.可判断第50 s后小车做匀速直线运动(滑块仍在车上)答案ABC解析t＝0时刻，力传感器显示拉力为2 N，则滑块受到的摩擦力为静摩擦力，大小为2 N，由小车与空沙桶受力平衡可知空沙桶的重力也等于2 N，A选项正确；t＝50 s时刻摩擦力达到最大值，即最大静摩擦力为3.5 N，同时小车启动，说明带有沙的沙桶重力等于3.5 N，此时摩擦力立即变为滑动摩擦力，故摩擦力突变为3 N的滑动摩擦力，B、C选项正确；此后由于沙和沙桶重力3.5 N大于滑动摩擦力3 N，故50 s后小车将加速运动，D选项错误. 思维拓展如图15所示，为什么不能固定木板，用弹簧测力计拉着木块运动来测定木块和木板之间的动摩擦因数呢？图15答案如果固定木板，用弹簧测力计拉着木块运动，要保证木块匀速运动非常困难，且弹簧测力计的示数不稳定，不能根据二力平衡求木块与木板间的滑动摩擦力.类型3 “动—静”突变在滑动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，物体将不再受滑动摩擦力作用，滑动摩擦力可能“突变”为静摩擦力.例10如图16所示，斜面固定在地面上，倾角为θ＝37°(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8).质量为1 kg的滑块以初速度v0从斜面底端沿斜面向上滑行(斜面足够长，该滑块与斜面间的动摩擦因数为0.8)，则该滑块所受摩擦力F f随时间变化的图象是下图中的(取初速度v0的方向为正方向，g＝10 m/s2)( )图16答案 B解析滑块上升过程中受滑动摩擦力，F f＝μF N和F N＝mg cos θ联立得F f＝6.4 N，方向沿斜面向下.当滑块的速度减为零后，由于重力的分力mg sin θ＜μmg cos θ，滑块不动，滑块受到的摩擦力为静摩擦力，由平衡条件得F f′＝mg sin θ，代入可得F f′＝6 N，方向沿斜面向上，故选项B正确.。
2019版高考物理一轮复习第二章相互作用全章闯关检测
第二章相互作用一、选择题(每小题6分,共48分)1.图为节日里悬挂灯笼的一种方式,A、B点等高,O为结点,轻绳AO、BO长度相等,拉力分别为F A、F B,灯笼受到的重力为G。
下列表述正确的是( )A.F A一定小于GB.F A与F B大小相等C.F A与F B是一对平衡力D.F A与F B大小之和等于G答案 B 由题意知,A、B两点等高,且两绳等长,故F A与F B大小相等,B选项正确。
若两绳夹角大于120°,则F A=F B>G;若夹角小于120°,则F A=F B<G;若夹角等于120°,则F A=F B=G,故选项A、D错。
夹角为180°时,F A 与F B才能成为一对平衡力,但这一情况不可能实现,故C项错。
2.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 支持力的方向垂直于支持面指向被支持的物体,因此M处受到的支持力垂直于地面竖直向上,N 处受到的支持力过N垂直于切面斜向上,A项正确、B项错;静摩擦力方向平行于接触面与相对运动趋势的方向相反,因此M处受到的静摩擦力沿水平方向,N处受到的静摩擦力沿MN方向,C、D项都错误。
3.如图所示,一个重为30 N的物体,放在倾角θ=30°的斜面上静止不动,若用F=5 N的竖直向上的力提物体,物体仍静止,下述结论正确的是( )A.物体受到的摩擦力减小5 NB.物体对斜面的作用力减小5 NC.斜面受到的压力减小5 ND.物体受到的合外力减小5 N答案 B 对物体受力分析可知,施加F前,摩擦力F f=G sin θ=15 N,支持力F N= G cos θ=15 N,物体对斜面的作用力大小等于30 N。
施加F后,摩擦力变为F f'=(G-F) sin θ=12.5 N,支持力变为F N'=(G-F)cos θ=12.5 N,物体对斜面的作用力大小变为G-F=25 N,故B正确,A、C错误;物体始终静止在斜面上,合外力始终为0,D错误。
2019届高考物理一轮复习第2章相互作用第1讲重力弹力摩擦力课件新人教版
• 思考1：试分析图中半圆柱上A、B、C三点所受的弹力方 向。
• 答案：半圆柱上A点弹力方向竖直向上，B点弹力方向水平 向左，C点弹力方向指向O点。
• 思考2：如图所示，一重为10N的球固定在支撑杆AB的上 端，今用一段绳子水平拉球，使杆发生弯曲，已知绳的拉 力为7.5N，则AB杆对球的作用力方向及大小为多少？由此 说明杆弹力的方向有什么特点？
共点力 的平衡
Ⅱ
考点内容
要求 说明
要点解读
共点力的平衡
Ⅱ
4.平衡问题的处理方法：正交分解法、合成法、 图解法等解决平衡问题的基本方法。5.难点在多 物体组成系统的平衡问题分析及动态平衡问题。 会使用整体法和隔离法灵活选取研究对象。6.由 于静摩擦力有可变范围，绳或杆等存在最大拉力 等，会通过解析式求解平衡问题中的极值问题， 能灵活应用数学知识解决物理问题。 直接考查或创新考查。考查频度低。以本实验切 入，通过拓展、变换研究角度，重点考查数据处 理能力。 直接考查，考查频度低。重点理解“等效”的实 验原理、误差分析和分力的各种可能性探究。
滑动摩 擦力、 动摩擦 因数、 静摩擦 力
处理物体在 粗糙面上的 问题，只限 Ⅰ 于已知相对 运动趋势或 已知运动方 向的情况
考点内 容
形变、 弹性、 胡克定 律
要 求
说 明
要点解读 直接考查，全国课标卷偶有直接考查，多与考 查弹簧的弹性势能相联系，间接考查。重点掌 握与弹簧相关的动态问题，结合牛顿第二定律 的运动过程分析问题。特别注意：弹力方向垂 直于接触面，轻绳中弹力沿绳方向，轻杆在用 铰链固定时，其弹力沿杆方向。弹力大小可根 据胡克定律或牛顿第二定律求解。
• 答案：AB杆对球的作用力与水平方向夹角为53°，大小为 12.5N；说明杆弹力的方向不一定沿杆，这是与绳力相区 别的地方。
(浙江选考)2019版高考物理大一轮复习 第二章 相互作用 第1讲 重力 弹力 摩擦力课件.pptx
自测2 (2016·富阳二中高三上月考)下列说法不正确的是
√A.木块放在桌面上受到一个向上的弹力，这是由于木块发生微小形变而
产生的 B.拿一根竹竿拨动水中的木头，木头受到竹竿的弹力，这是由于竹竿发
生形变产生的 C.绳对物体的拉力的方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向 D.挂在电线下面的电灯受到向上的拉力，是因为电线发生微小形变而产
而处于静止状态，关于球A所受的弹力，以下说法
正确的是
A.球A仅受一个弹力作用，弹力的方向垂直斜面向上
图1
B.球A受两个弹力作用，一个水平向左，一个垂直斜面向下
√C.球A受两个弹力作用，一个水平向右，一个垂直斜面向上
D.球A受三个弹力作用，一个水平向右，一个垂直斜面向上，一个竖直
向下
解析 答案
变式1 在图中，a、b(a、b均处于静止状态)间一定有弹力的是
粗Байду номын сангаас 糙程度
自测3 以下关于摩擦力的说法中正确的是 A.只有静止的物体才能受到摩擦力 B.只有运动的物体才能受到滑动摩擦力
√C.静摩擦力既可以是阻力也可以是动力
D.滑动摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反
答案
研透命题点
命题点一 弹力的分析和求解 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. (2)假设法：假设两个物体间弹力不存在，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，利用牛顿第二定律或共点力平衡条件 判断弹力是否存在.
由于汽车发生了形变，所以对桥面产生向下的压力，A错.
解析 答案
模型二 绳的弹力
例2 如图3所示，小球A的重力为G＝20 N，上端被竖 直悬线挂于O点，下端与水平桌面相接触，悬线对球A、 水平桌面对球A的弹力大小不可能是
高考物理一轮复习精讲精练 第2章 相互作用 第一讲 重力、弹力、摩擦力
第一讲重力、弹力、摩擦力➢知识梳理一、力1.力的概念：力是物体对物体的作用。
2.力的三要素：力的大小、方向、作用点。
3.力的表示方法：力的图示或力的示意图。
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：总是竖直向下的。
4.重心：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，这一点叫作物体的重心；质量分布均匀的规则物体的重心在其几何中心上，形状不规则或质量分布不均匀的薄板，重心可用悬挂法确定。
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而对与它接触的物体产生的作用力。
(2)产生的条件①物体间直接接触。
②接触处发生弹性形变。
(3)方向：总是与物体形变的方向相反。
2.胡克定律(1)内容：弹簧发生弹性形变时，弹力的大小跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比。
(2)表达式：F＝kx。
k是弹簧的劲度系数，由弹簧自身的性质决定，单位是N/m，x是弹簧长度的改变量，不是弹簧形变以后的长度。
四、摩擦力1.静摩擦力(1)定义：两个物体之间只有相对运动趋势，而没有相对运动时的摩擦力。
(2)产生条件：接触面粗糙；接触处有弹力；两物体间有相对运动趋势。
(3)方向：沿两物体的接触面，与相对运动趋势的方向相反。
(4)大小：0<F≤F max。
2.滑动摩擦力(1)定义：一个物体在另一个物体表面滑动时，受到另一物体阻碍它们相对滑动的力。
(2)产生条件：接触面粗糙；接触处有弹力；两物体间有相对运动。
(3)方向：沿两物体的接触面，与相对运动的方向相反。
(4)大小：F＝μF N，μ为动摩擦因数，其值与两个物体的材料和接触面的粗糙程度有关。
➢知识训练考点一、弹力1.弹力有无的判断(1)条件法：根据弹力产生的两个条件——接触和形变直接判断。
(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。
2019届高考物理一轮复习第二单元相互作用2_1重力弹力摩擦力配套课件新人教版
知识清单
一、重力 定义：由于地球吸引而使物体受到的力．
注：重力是万有引力的一个分力 大小：重力与物体的质量成正比，即 G＝mg. 方向：竖直向下． 重心：重力宏观作用效果的等效作用点．
(1)质量均匀分布且形状规则的物体，重心在其几何中心上． (2)重心可能在物体上，也可能不在物体上．
二、弹力 定义：发生弹性形变的物体由于要恢复原状而使物体受到
【答案】 C 【解析】 圆柱受两支持力、重力，如图所示
力的合成法则，则两支持力的合力大小与重力平
衡，再依据滑动摩擦力公式f＝μN，为使圆柱沿轴 线方向匀速拉出，沿轴线的拉力F应跟圆柱体在两 侧面上所受的摩擦力是平衡力，由矢量的合成法则与几何关
系，及三角知识，有N＝2cosG30°，那么水平拉力大小F＝2μN＝
【答案】 BC 【解析】 F 大小合适时，球可以静止在无墙的斜面上，F 增大时墙才会对球有水平向左的弹力，故 A 项错误，B 项正确； 而斜面必须有垂直于斜面向上的弹力才能使球不下落，故 C 项正 确，D 项错误．
如图所示，一小车的表面由一光 滑水平面和光滑斜面连接而成，其上放一 球，球与水平面的接触点为a，与斜面的接触 点为b.当小车和球一起在水平桌面上做直线运动时，下列结论正 确的是( )
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．1，挂上钩码后，如图(1)所示：
此时弹性绳长度为 100 cm，则角度为：θ＝37°，sinθ＝0.6. 对结点 O 进行受力分析如图(2)所示： 则由图(2)得：2Tsinθ＝mg
2019版高考物理一轮复习 第二章 相互作用 2.1 重力 弹力 摩擦力
K12教育课件
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【加固训练】
如图所示,固定在水平地面上的物体P,左侧是光滑圆弧面,一根轻绳跨过物体P顶点
上的小滑轮,一端系有质量为m=4 kg的小球,小球与圆心连线跟水平方向的夹角θ=60°,
绳的另一端水平连接物块3,三个物块重均为50 N,作用在物块2的水平力F=20 N,整个系
统处于平衡状态,g取10 m/s2,则以下说法正确的是
___________________ (6)运动的物体只能受到滑动摩擦力的作用。 纠__错___:_________________________________最____大____静____摩____擦____力____的____大____小____等____于____F__f_=__μ__FN,静摩擦力的大 _______。
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
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【解析】选B。设弹性绳的劲度系数为k。左右两半段
弹性绳的伸长量ΔL=
=10 cm,如图所示,
由共点力的平衡条件可知:
小范围:0<Ff≤μFN。
两个相对静止的物体之间有相对运动趋势,会受
到静摩擦力的作用,但两物体可能是运动的,也可能是
静止的
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考点1 弹力的分析与计算 【典题探究】 【典例1】(多选)(2018·大连模拟)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。下列关于杆对球的 作用力F的判断中,正确的是 ( )
2019版高考物理一轮复习第二章相互作用第1节重力弹力17032417
第1节 重力 弹力第二章 ⎪⎪⎪相互作用[全国卷考情分析] 基础考点常考考点(2013－2016考情统计)命题概率 常考角度 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滑动摩擦力、动摩擦因数、静摩擦力(Ⅰ)'16乙卷T 19(6分)，'15Ⅰ卷T 20(6分)，'13Ⅱ卷T 15(6分)独立命题概率30% 综合命题概率70% (1)结合物体的平衡条件考查弹力、摩擦力 (2)静摩擦力和滑动摩擦力转换过程中摩擦力的变化 (3)力的合成与分解 (4)静态平衡和动态平衡问题力的合成和分解(Ⅱ) '16丙卷T 17(6分)综合命题概率100% 共点力的平衡(Ⅱ) '16丙卷T 17(6分)，'14Ⅱ卷T 17(6分)，'13Ⅱ卷T 15(6分) 综合命题概率70% 实验二：探究弹力和弹簧伸长的关系 '14Ⅱ卷T 23(9分)综合命题概率30% 实验三：验证力的平行四边形定则—综合命题概率20%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。