高考物理总复习第二章 第1节 重力、弹力、摩擦力
2025届高考物理复习第2.1讲重力、弹力和摩擦力
第2.1讲重力、弹力和摩擦力课程标准1.认识重力、弹力与摩擦力．2．通过实验，了解胡克定律．3．知道滑动摩擦和静摩擦现象，能用动摩擦因数计算滑动摩擦力的大小．素养目标物理观念：(1)知道产生弹力、摩擦力的条件，知道它们的大小、方向、作用点；(2)了解胡克定律和滑动摩擦力的计算公式．科学思维：能分析实际问题中弹力、摩擦力的有无和方向，会计算弹力、摩擦力的大小．考点一重力和重心●【必备知识·自主落实】●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_(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．(2)大小：与物体的质量成正比，即G＝mg.可用弹簧测力计测量重力．_的．3．重心(1)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．(2)决定物体重心位置的因素：①物体的形状；②物体内_的分布．【注意】重心的位置不一定在物体上．●【关键能力·思维进阶】●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2．如图所示，公园里有一仿制我国古代欹器的U形水桶，桶可绕水平轴转动，水管口持续有水流出，过一段时间桶会翻转一次，决定桶能否翻转的主要因素是()A.水桶自身重力的大小B.水管每秒出水量的大小C.水流对桶撞击力的大小D.水桶与水整体的重心高低3．[2024·浙江温州乐清市模拟]如图所示，光滑小球A左边靠着竖直墙壁B，右边靠着桌沿处于静止状态，则关于小球A的受力下列说法正确的是()A.墙对A的作用力一定过A的重心B.桌沿C对A的作用力一定过A的重心C.A的重力一定过A的重心D.A球的重心一定在球心考点二弹力的分析与计算●【必备知识·自主落实】●1．弹力(1)定义：发生_的物体，要恢复原状，对与它接触的物体会产生力的作用，这种力叫作弹力．(2)产生条件①物体间直接接触；②接触处发生_．(3)方向：总是与施力物体形变的方向_．2．胡克定律(1)内容：在_内，弹力F的大小和弹簧伸长(或缩短)的长度x成_．(2)表达式：F＝_．①k是弹簧的劲度系数，单位是牛顿每米．用符号N/m表示．大小由弹簧自身的性质决定②x●【关键能力·思维进阶】●1．弹力有无的判断方法2．弹力方向的判断(1)接触面上的弹力方向判断方法(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．弹力大小的计算方法(1)应用胡克定律F＝kx计算弹簧的弹力．【注意】x表示弹簧形变量．(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．考向1弹力的有无及方向判断例1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()例2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角的轻质细绳拴接一小球，此时小车与小球保持相对静止，一起在水平面上运动，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，但是轻弹簧一定对小球有弹力D．细绳不一定对小球有拉力，轻弹簧也不一定对小球有弹力考向2杆的弹力方向判断及大小计算例3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(a≠0)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斜向上C．杆对小球的弹力大小为mgD．杆对小球的弹力大小为√(mg)2+(ma)2考向3胡克定律的理解及应用例4[2024·江苏南通模拟]如图甲所示，弹簧一端固定在传感器上，传感器与电脑相连．当对弹簧施加变化的作用力(拉力或压力)时，在电脑上得到了弹簧形变量与其弹力的关系图像，如图乙所示．则下列判断正确的是()A．弹簧产生的弹力和弹簧的长度成正比B．弹簧长度的增加量与对应的弹力增加量成正比C．该弹簧的劲度系数是2N/mD．该弹簧的劲度系数是20N/m考点三摩擦力的分析与计算●【必备知识·自主落实】●1．静摩擦力(1)定义：相互接触的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．相对地面不一定静止(2)产生条件：①接触面_；②接触处有_；③两物体间有_．(3)方向：沿两物体的_，与相对运动趋势的方向_．(4)大小：0<F≤F max．最大静摩擦力略大于滑动摩擦力2．滑动摩擦力(1)定义：两个相互接触的物体，当它们相对滑动时，在接触面上产生的一种阻碍相对运动的力．(2)产生条件：①接触面粗糙；②接触处有弹力；③两物体间有相对运动．(3)方向：沿两物体的接触面，与_的方向相反．(4)大小：F f＝μF N，μ为动摩擦因数，其值与接触面的材料和粗糙程度有关．F N的大小不一定等于物体的重力●【关键能力·思维进阶】●考向1摩擦力方向的判断1．明晰“三个方向”2.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5如图，甲乙两人分别乘坐两种电动扶梯，此时两电梯均匀速向上运转，则()A．甲受到三个力的作用B．甲受到的摩擦力水平向右C．扶梯对乙的作用力方向垂直扶梯向上D．扶梯对乙的作用力方向竖直向上例6(多选)[2024·重庆模拟]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，下列说法正确的是()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考向2摩擦力大小的计算例7如图所示为一同学从t＝0时刻起逐渐增加水平推力推动箱子过程中三个时刻(t1、t2、t3)的漫画图．假设t1时刻同学对箱子的推力为10N，t2时刻推力为20N，t3时刻推力为30N．下列说法正确的是()A．箱子对地面的压力就是箱子的重力B．t1时刻箱子受到地面的摩擦力大小等于0C.t2时刻箱子受到地面的摩擦力大小等于20ND．箱子与地面的滑动摩擦力大小一定为30N例8[2024·全国高三专题练习]如图所示，打印机进纸槽里叠放有一叠白纸，进纸时滚轮以竖直向下的力F压在第一张白纸上，并沿逆时针方向匀速转动，滚轮与第一张纸不打滑，但第一张纸与第二张纸间发生相对滑动．设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等．滚轮与白纸之间的动摩擦因数为μ1，白纸之间、白纸与纸槽底座之间的动摩擦因数均为μ2，每张白纸的质量为m，不考虑静电力的影响，重力加速度为g，则下列说法正确的是() A．滚轮对第一张白纸的摩擦力大小为μ1FB．第二、三张白纸间的摩擦力大小为μ2(F＋2mg)C.第三、四张白纸间的摩擦力大小为μ2(F＋mg)D.越靠近底座，白纸间的摩擦力越大思维提升1.滑动摩擦力大小的计算方法2.静摩擦力大小的计算方法(1)物体处于平衡状态(静止或匀速直线运动)，利用力的平衡条件求解．(2)物体有加速度时，应用牛顿第二定律F合＝ma求解．(3)最大静摩擦力与接触面间的压力成正比，其值大于滑动摩擦力，但通常认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力．核心素养提升分析摩擦力突变问题的方法1.在涉及摩擦力的情况中，题目中出现“最大”“最小”和“刚好”等关键词时，一般隐藏着摩擦力突变的临界问题．题意中某个物理量在变化过程中发生突变，可能导致摩擦力突变，则该物理量突变时的状态即为临界状态．2．存在静摩擦力的情景中，物体由相对静止变为相对运动，或者由相对运动变为相对静止，或者受力情况发生突变，往往是摩擦力突变问题的临界状态．3．确定各阶段摩擦力的性质和受力情况，做好各阶段摩擦力的分析．情境1“静静”突变科学推理物体在静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，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或方向将发生突变．典例1[2024·福建三明质检]如图所示，质量为10kg的物体A拴在一个被水平拉伸的弹簧一端，弹簧的拉力为5N时，物体A与小车均处于静止状态．若小车以1m/s2的加速度向右运动，则()A．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情境2“静动”突变科学推理物体在静摩擦力和其他力作用下处于相对静止状态，当其他力变化时，如果物体不能保持相对静止状态，则物体受到的静摩擦力将“突变”成滑动摩擦力．典例2如图所示，一箱子放在水平地面上，现对箱子施加一斜向上的拉力F，保持拉力的方向不变，在拉力F的大小由零逐渐增大的过程中．关于摩擦力f的大小随拉力F的变化关系，下列四幅图可能正确的是()情境3“动静”突变科学思维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“突变”为静摩擦力．典例3如图所示，斜面体固定在地面上，倾角为θ＝37°(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)．质量为1kg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随时间变化的图像是选项图中的(取初速度v0的方向为正方向，g＝10m/s2)()情境4“动动”突变科学思维物体在滑动摩擦力作用下运动直到达到共同速度后，如果在静摩擦力作用下不能保持相对静止，则物体将继续受滑动摩擦力作用，但其方向发生改变．典例4(多选)如图所示，足够长的传送带与水平面间的夹角为θ，以速度v0逆时针匀速转动．在传送带的上端轻轻放置一个质量为m的小木块，小木块与传送带间的动摩擦因数μ<tanθ，选沿传送带向下为正方向，则下列选项中能客观地反映小木块所受摩擦力和运动情况的是()思维提升摩擦力突变问题注意事项(1)静摩擦力是被动力，其大小、方向取决于物体间的相对运动的趋势，而且静摩擦力存在最大值．(2)滑动摩擦力的突变问题：滑动摩擦力的大小与接触面的动摩擦因数和接触面受到的压力均成正比，发生相对运动的物体，如果接触面的动摩擦因数发生变化或接触面受到的压力发生变化，则滑动摩擦力就会发生变化．(3)研究传送带问题时，物体和传送带的速度相等的时刻往往是摩擦力的大小、方向和运动性质发生变化的分界点．第1讲重力弹力摩擦力考点一必备知识·自主落实1．(2)运动状态2．(3)竖直向下3．(2)质量关键能力·思维进阶1．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；物体的重力随纬度增大而增大，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．答案：C2．解析：由于水桶可以绕水平轴转动，因此一段时间后，当水桶水变多导致重心升高到一定程度时，就会造成水桶翻转，选项D正确，选项A、B、C错误．答案：D3．解析：墙对A的作用力和桌沿C对A的作用力都过球心，重心不一定在球心，故A、B、D错误；重心是重力的等效作用点，所以重力一定过A的重心，故C正确．故选C.答案：C必备知识·自主落实1．(1)形变(2)形变(3)相反2．(1)弹性限度正比(2)kx关键能力·思维进阶例1解析：选项A 中小球只受重力和杆的弹力的作用，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；球与面接触处的弹力方向，过接触点垂直于接触面或切面(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的方向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．答案：C例2解析：当小车匀速运动时，弹簧弹力大小等于小球重力大小，此时细绳的拉力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．答案：D例3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的夹角也不同，方向不一定沿杆，但一定是斜向上，且F >mg ，选项A 、B 、C 错误；由几何关系可知，F ＝√(mg )2+(ma )2，选项D 正确．答案：D例4解析：根据胡克定律F ＝kx ，可知弹簧的弹力与弹簧的形变量成正比，且弹簧长度的增加量与对应的弹力增加量成正比，故A 错误，B 正确；F x 图像的斜率代表弹簧的劲度系数，则有k ＝ΔF Δx ＝2010×10−2N/m ＝200N/m ，故C 、D 错误．答案：B必备知识·自主落实1．(2)粗糙弹力相对运动趋势(3)接触面相反2．(3)相对运动关键能力·思维进阶例5解析：题图甲中，人处于匀速直线运动状态，竖直方向上受到重力和支持力，假设水平方向受到摩擦力，则甲所受合外力就不为零了，不能做匀速直线运动了，故A、B错误；题图乙中，人处于匀速直线运动状态，受力平衡，扶梯对乙有支持力和摩擦力，乙受重力，根据共点力作用下的平衡可知，支持力和摩擦力的合力与重力等大反向，故扶梯对乙的作用力竖直向上，C错误，D正确．故选D.答案：D例6解析：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，A正确；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，B正确；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，C错误；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，D正确．答案：ABD例7解析：箱子对桌面的压力施力物体是箱子，受力物体是桌面，而箱子的重力施力物体是地球，受力物体是箱子．这两个力不是一个概念，所以箱子对地面的压力不是箱子的重力，A错误；t1时刻，小孩没有推动箱子，则箱子所受的是静摩擦力，根据平衡条件可知，此时摩擦力大小与此时推力大小相等，为10N，B错误；t2时刻，小孩仍然没有推动箱子，则箱子所受的仍然是静摩擦力，根据平衡条件可知，此时摩擦力大小与此时推力大小相等，为20N，C正确；t3时刻推力为30N，此时箱子动了，但是不能确定箱子是加速运动还是匀速运动，故不能确定箱子与地面的滑动摩擦力是否等于30N，D错误．答案：C例8解析：μ1F为滚轮与第一张白纸间的滑动摩擦力，滚轮与第一张白纸间的摩擦力为静摩擦力，小于或等于最大静摩擦力，故A错误；第一、二张白纸间的摩擦力为滑动摩擦力，大小为f12＝μ2(F＋mg)，第二张白纸处于静止状态，第二、三张白纸间的摩擦力为静摩擦力，大小等于第一、二张白纸间的摩擦力，即f23＝μ2(F＋mg)，故B错误；第三张白纸处于静止状态，第三、四张白纸间的摩擦力为静摩擦力，大小等于第二、三张白纸间的摩擦力，即f34＝μ2(F＋mg)，故C正确；除第一张白纸外，所有白纸均处于静止状态，白纸间的摩擦力均为μ2(F＋mg)，大小相等，故D错误．答案：C核心素养提升典例1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≥5N，当小车加速运动时，假设物体A与小车仍然相对静止，则物体A所受合力大小F合＝ma＝10N，可知此时小车对物体A的摩擦力大小为5N，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A、B错误，C正确；弹簧长度不变，物体A受到的弹簧的拉力大小不变，故D错误．答案：C典例2解析：设F与水平方向的夹角为θ，木箱处于静止状态时，根据平衡条件得：木箱所受的静摩擦力为f＝F cosθ，F增大，f增大；当拉力达到一定值，箱子运动瞬间，静摩擦力变为滑动摩擦力，由于最大静摩擦力略大于滑动摩擦力，故摩擦力有个突然减小的过程；木箱运动时，所受的支持力N＝G－F sinθ，F增大，N减小，此时木箱受到的是滑动摩擦力，大小为f＝μN，N减小，则f减小，故B正确，A、C、D错误．故选B.答案：B典例3解析：滑块上滑过程中受滑动摩擦力，F f＝μF N，F N＝mg cosθ，联立得F f＝6.4N，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 sinθ＜μmg cosθ，滑块静止，滑块受到的摩擦力为静摩擦力，由平衡条件得F′f＝mg sinθ，代入数据可得F′f＝6N，方向沿斜面向上，故选项B正确．答案：B典例4解析：当小木块速度小于传送带速度时，小木块相对于传送带向上滑动，小木块受到的滑动摩擦力沿传送带向下，加速度a＝g sinθ＋μg cosθ；当小木块速度与传送带速度相同时，由于μ<tanθ，即μmg cosθ<mg sinθ，所以速度能够继续增大，此时滑动摩擦力的大小不变，而方向突变为向上，且a＝g sinθ－μg cosθ，加速度变小，则vt图像的斜率变小，所以B、D正确．答案：BD。
高考物理一轮复习 第二章 相互作用 第1节 重力、弹力、摩擦力 新人教版
考点一 重力、弹力分析与计算
1．重力的理解 (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． ②G 的变化是由在地球上不同位置处 g 的变化引起的．
母题例 2
探究 1.静摩擦力大小的计算 探究 2.滑动摩擦力大小的计算
[探究 1] 静摩擦力大小的计算 (多选)木块 A、B 分别重 50 N 和 60 N，它们与水平地面间的动 摩擦因数均为 0.25，夹在 A、B 之间的轻弹簧被压缩了 2 cm，弹簧 的劲度系数为 400 N/m，系统置于水平地面上静止不动，现用 F＝1 N 的水平拉力作用在木块 B 上，如图所示，设滑动摩擦力与最大静摩 擦力相等，则力 F 作用后( )
A．f1＝0，f2≠0，f3≠0 B．f1≠0，f2＝0，f3＝0 C．f1≠0，f2≠0，f3＝0 D．f1≠0，f2≠0，f3≠0 [解析] C [物块 a 相对于 b，物块 b 相对于 P，都有沿斜面下 滑的趋势，所以 a 与 b、b 与 P 之间的摩擦力 f1、f2 不为零，把物块 a 和 b 及斜面 P 看成一个整体，P 与桌面之间没有相对运动的趋势， P 与桌面之间摩擦力 f3 为零，所以选项 C 正确，A、B、D 错误．]
弹力大小计算的三种方法 1．根据力的平衡条件进行求解． 2．根据牛顿第二定律进行求解． 3．根据胡克定律进行求解． (1)内容：弹簧发生弹性形变时，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.k 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，x 是弹簧长度的变化量，不是弹簧形变以后的 长度．
新课标版高考物理总复习第2章 第1节 重力 弹力 摩擦力
作用点。只有质量分布均匀、形状规则的物体，重心才在其几何中心；形状规 课
知
后
识 点
则而质量分布不均匀的物体，其重心不一定在几何中心。物体的重心不随其所
限 时
二
集
在位置的变化而变化，且可在物体上，也可能在物体外，如均匀圆环、呼啦圈 训
知 识
3．弹力有无的判断
点
一
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
条件法
法多用来判断形变较明显的情况
课
知
对形变不明显的情况，可假设两个物体间没有弹力，若运动状 后
识
限
点 二
假设法 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
时 集
训
力
根据物体的运动状态，利用共点力的平衡条件 或牛顿第二定律判断
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知 识 点 一
考法 4 轻杆弹力的分析
课
知 识
6.(2019·聊城模拟)小车上固定一根弹性直杆 A，杆顶固定一个小球 B(如图所
后 限
点
时
二
示)，现让小车从光滑斜面上自由下滑，在下列图所示的情况中杆发生了不同的
集 训
形变，其中正确的是( )
知 识 点 三
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知 识 点 一
课
知
后
识
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应竖直向
上，所以 A 错。选项 B 中因为绳竖直向上，如果左边的绳有拉力，则竖直向上
课
知 识
的那根绳就会发生倾斜，所以左边的绳没有拉力，故 B 错。对于球与面接触的
2022年物理(新课标)高考总复习第一轮复习教师用书：第二章第一节重力弹力摩擦力 Word版含解析
考试内容要求真题统计命题规律滑动摩擦力、动摩擦因数、静摩擦力Ⅰ2022·卷甲·T142022·卷乙·T192022·卷丙·T172022·卷Ⅱ·T23高考对该部分出题率较高的学问点有摩擦力、受力分析、共点力的平衡，题型多为选择题．2022年高考对本章内容的考查重点：一是弹力、摩擦力的大小和方向的推断；二是力的合成与分解和共点力的平衡的综合应用．题型连续选择题的形式，以生活中的实际问题为背景考查本章学问和建模力量形变、弹性、胡克定律Ⅰ矢量和标量Ⅰ力的合成和分解Ⅱ共点力的平衡Ⅱ试验二：探究弹力和弹簧伸长的关系试验三：验证力的平行四边形定则第一节重力弹力摩擦力一、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：由于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打算．②x是弹簧长度的变化量，不是弹簧形变以后的长度．1.推断正误(1)自由下落的物体所受重力为零．()(2)重力的方向不肯定指向地心．()(3)弹力肯定产生在相互接触的物体之间．()(4)相互接触的物体间肯定有弹力．()(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打算．()提示：(1)×(2)√(3)√(4)×(5)×(6)×(7)√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；(3)两物体间有相对运动趋势(仍保持相对静止)(1)接触面粗糙；(2)接触处有弹力；(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≤F max；(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＝F fF N.(2)打算因素：接触面的材料和粗糙程度．2.推断正误(1)摩擦力总是阻碍物体的运动或运动趋势．()(2)受滑动摩擦力作用的物体，可能处于静止状态．()(3)运动的物体不行能受到静摩擦力的作用．()(4)接触处有摩擦力作用时肯定有弹力作用．()(5)两物体接触处的弹力增大时，接触面间的静摩擦力大小可能不变．()(6)依据μ＝F fF N可知动摩擦因数μ与F f成正比，与F N成反比．()提示：(1)×(2)√(3)×(4)√(5)√(6)×弹力的分析与计算【学问提炼】1．弹力的推断(1)弹力有无的推断方法①条件法：依据物体是否直接接触并发生弹性形变来推断是否存在弹力．此方法多用来推断形变较明显的状况．②假设法：对形变不明显的状况，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；若状态转变，则此处肯定有弹力．③状态法：依据物体的状态，利用牛顿其次定律或共点力平衡条件推断弹力是否存在．(2)弹力方向的推断①依据物体所受弹力方向与施力物体形变的方向相反推断．②依据共点力的平衡条件或牛顿其次定律确定弹力的方向．2．弹力大小计算的三种方法(1)依据胡克定律进行求解．(2)依据力的平衡条件进行求解．(3)依据牛顿其次定律进行求解．【典题例析】(2021·黑龙江大庆试验中学模拟)如图所示，在竖直放置的穹形光滑支架上，一根不行伸长的轻绳通过光滑的轻质滑轮悬挂一重物G.现将轻绳的一端固定于支架上的A点，另一端从B点沿支架缓慢地向C点靠近(C点与A点等高)．则绳中拉力大小变化的状况是() A．先变小后变大B．先变小后不变C．先变大后不变D．先变大后变小[解析]当轻绳的右端从B点移到直杆最上端时，设两绳的夹角为2θ.以滑轮为争辩对象，分析受力状况，作出受力图如图甲所示：依据平衡条件得2F cos θ＝mg，得到绳子的拉力F＝mg2cos θ，所以在轻绳的右端从B点移到直杆最上端的过程中，θ增大，cos θ减小，则F变大．当轻绳的右端从直杆最上端移到C点时，如图乙，设两绳的夹角为2α.设绳子总长为L，两直杆间的距离为s，由几何学问得到sin α＝sL，L、s不变，则α保持不变．再依据平衡条件可知，两绳的拉力F保持不变．所以绳中拉力大小变化的状况是先变大后不变．C正确．[答案] C1．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，推断弹力有无时常用假设法来推断．2．对轻绳，弹力方向肯定沿绳收缩的方向．当绳中无结点或通过滑轮绕时，同一根绳上张力相等；若有结点，则当两段绳处理，张力不肯定相等．3．对轻杆，若端点用铰链连接，弹力方向肯定沿杆的方向；若端点固定连接，弹力方向不肯定沿杆方向，由端点物体所受其他力的合力及物体的状态推断和计算．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，需留意方向的多样性，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．【跟进题组】考向1弹力的有无及方向推断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．细绳肯定对小球有拉力的作用B．轻弹簧肯定对小球有弹力的作用C．细绳不肯定对小球有拉力的作用，但是轻弹簧对小球肯定有弹力D．细绳不肯定对小球有拉力的作用，轻弹簧对小球也不肯定有弹力解析：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．考向2胡克定律的应用2．如图所示，四个完全相同的弹簧都处于水平位置，它们的右端受到大小皆为F的拉力作用，而左端的状况各不相同：①弹簧的左端固定在墙上；②弹簧的左端受大小也为F的拉力作用；③弹簧的左端拴一小物块，物块在光滑的桌面上滑动；④弹簧的左端拴一小物块，物块在有摩擦的桌面上滑动．若认为弹簧质量都为零，以L1、L2、L3、L4依次表示四个弹簧的伸长量，则有()A．L2＞L1B．L4＞L3C．L1＞L3D．L2＝L4解析：选D.弹簧伸长量由弹簧的弹力(F弹)大小打算．由于弹簧质量不计，这四种状况下，F弹都等于弹簧右端拉力F，因而弹簧伸长量均相同，故选D项．摩擦力的分析与计算【学问提炼】1．静摩擦力的有无和方向的推断方法(1)假设法：利用假设法推断的思维程序如下：(2)状态法：先推断物体的状态(即加速度的方向)，再利用牛顿其次定律(F＝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，再依据“力的相互性”确定另一物体受到的静摩擦力的方向．2．摩擦力大小的计算(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推断静摩擦力的大小．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)滑动摩擦力大小的计算：滑动摩擦力的大小用公式F f＝μF N来计算，应用此公式时要留意以下几点：①μ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，其大小不肯定等于物体的重力．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．【典题例析】长直木板的上表面的一端放有一铁块，木板由水平位置缓慢向上转动(即木板与水平面的夹角α变大)，另一端不动，如图所示，则铁块受到的摩擦力F f随角度α的变化图象可能正确的是(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)()[审题指导]找到物体摩擦力的突变“临界点”是解答此题的关键．[解析]设木板与水平面间的夹角增大到θ时，铁块开头滑动，明显当α＜θ时，铁块与木板相对静止，由力的平衡条件可知，铁块受到的静摩擦力的大小为F f＝mg sin α；当α≥θ时铁块与木板间的摩擦力为滑动摩擦力，设动摩擦因数为μ，由滑动摩擦力公式得铁块受到的摩擦力为F f＝μmg cos α.通过上述分析知道：α＜θ时，静摩擦力随α角增大按正弦函数增大；当α≥θ时，滑动摩擦力随α角增大按余弦规律减小，故C正确．[答案] C1．推断摩擦力方向时应留意的两个问题(1)静摩擦力的方向与物体的运动方向没有必定关系，可能相同，也可能相反，还可能成肯定的夹角．(2)分析摩擦力方向时，要留意静摩擦力方向的“可变性”和滑动摩擦力方向的“相对性”，考虑不同方向时的两种状况．2．计算摩擦力大小的三点留意(1)分清摩擦力的性质：静摩擦力或滑动摩擦力．(2)只有滑动摩擦力才能用计算公式F f ＝μF N ，留意动摩擦因数μ，其大小与接触面的材料及其粗糙程度有关，F N 为两接触面间的正压力，不肯定等于物体的重力．静摩擦力通常只能用平衡条件或牛顿定律来求解．(3)滑动摩擦力的大小与物体的运动速度无关，与接触面积的大小无关． 【跟进题组】考向1 摩擦力的有无及方向的推断1．如图所示，某粮库使用电动传输机向粮垛上输送麻袋包，现将一麻袋包放置在倾斜的传送带上，与传送带一起斜向上匀速运动，其间突遇故障，传送带减速直至停止．若上述匀速和减速过程中，麻袋包与传送带始终保持相对静止，则下列说法正确的是( )A ．匀速运动时，麻袋包只受重力与支持力作用B ．匀速运动时，麻袋包受到的摩擦力肯定沿传送带向上C ．减速运动时，麻袋包受到的摩擦力肯定沿传送带向下D ．减速运动时，麻袋包受到的摩擦力肯定沿传送带向上解析：选B.传送带匀速运动时，麻袋包受力平衡，麻袋包除受重力、垂直传送带向上的支持力外，还要受沿斜面对上的摩擦力的作用，A 错误、B 正确，传送带向上减速运动时，麻袋包的加速度沿斜面对下，设传送带倾角为θ，麻袋包的加速度大小为a .当a ＝g sin θ时，摩擦力为零；当a ＞g sin θ时，摩擦力沿传送带向下；当a ＜g sin θ时，摩擦力沿传送带向上，C 、D 错误．考向2 静摩擦力的分析与计算2.(2021·高考山东卷)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 的质量的比值为( )A.1μ1μ2B ．1－μ1μ2μ1μ2C.1＋μ1μ2μ1μ2D ．2＋μ1μ2μ1μ2解析：选B.B 恰好不下滑时，μ1F ＝m B g ，A 恰好不滑动，则F ＝μ2(m A g ＋m B g )，所以m A m B ＝1－μ1μ2μ1μ2，选项B 正确．考向3 滑动摩擦力的分析与计算3.如图所示，斜面为长方形的斜面体倾角为37°，其长为0.8 m ，宽为0.6 m ．一重为20 N 的木块原先在斜面体上部，当对它施加平行于AB 边的恒力F 时，刚好使木块沿对角线AC 匀速下滑，求木块与斜面间的动摩擦因数μ和恒力F 的大小．(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)解析：木块在斜面上的受力示意图如图所示，由于木块沿斜面对下做匀速直线运动，由平衡条件可知： F ＝mg sin 37°·tan α ＝20×0.6×0.60.8 N ＝9 N木块受到的摩擦力为 F f ＝（mg sin 37°）2＋F 2 ＝（20×0.6）2＋92 N ＝15 N由滑动摩擦力公式得μ＝F fF N＝F f mg cos 37°＝1520×0.8＝1516.答案：15169 N摩擦力的“突变”问题【学问提炼】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变化时，假如物体仍旧保持静止状态，则物体受到的静摩擦力的大小和方向将发生突变．2．静—动“突变”或动—静“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，假如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．3．动—动“突变”：某物体相对于另一物体滑动的过程中，若突然相对运动方向变了，则滑动摩擦力方向发生“突变”．【典题例析】(多选)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．开头时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方向转变C．F f b仍旧为零D．F f b方向向右[审题指导]解答本题应留意两个条件：(1)粗糙水平面；(2)剪断瞬间．在瞬间变化时，轻绳的弹力可以发生突变，而弹簧的弹力不发生变化．[解析]剪断右侧绳的瞬间，右侧绳上拉力突变为零，而弹簧对两木块的拉力没有发生突变，与原来一样，所以b相对地面有向左的运动趋势，受到静摩擦力F f b方向向右，C错误、D正确．剪断右侧绳的瞬间，木块a受到的各力都没有发生变化，A正确、B错误．[答案]AD【跟进题组】考向1静—静“突变”1.一木块放在水平桌面上，在水平方向共受到三个力即F1、F2和摩擦力的作用，木块处于静止状态，如图所示，其中F1＝10 N，F2＝2 N，若撤去F1，则木块受到的摩擦力为()A．10 N，方向向左B．6 N，方向向右C．2 N，方向向右D．0解析：选C.当物体受F1、F2及摩擦力的作用而处于平衡状态时，由平衡条件可知物体所受的摩擦力的大小为8 N，方向向左．可知最大静摩擦力F fmax≥8 N．当撤去力F1后，F2＝2 N<F fmax，物体仍处于静止状态，由平衡条件可知物体所受的静摩擦力大小和方向发生突变，且与作用在物体上的F2等大反向，选项C正确．考向2动—静“突变”2.如图所示，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开头物体所受的摩擦力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从零开头均匀增大，开头一段时间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轴的直线．正确答案为B.考向3动—动“突变”3.传送带以恒定的速率v＝10 m/s运动，已知它与水平面成α＝37°，如图所示，PQ ＝16 m，将一个小物体无初速度地放在P点，小物体与传送带间的动摩擦因数为μ＝0.5，问当传送带逆时针转动时，小物体运动到Q点的时间为多少？解析：当传送带逆时针转动时，对物体受力分析：重力mg、支持力N和摩擦力f(方向向下)则由牛顿其次定律有：mg sin α＋μmg cos α＝ma1代入数据解得a1＝10 m/s2(方向沿斜面对下)故当经过时间t＝1 s后，物体的速度与传送带相同．此时物体运动了5 m则在此后的过程中摩擦力f的方向向上则由牛顿其次定律有：mg sin α－μmg cos α＝ma2代入数据解得a2＝2 m/s2(方向沿斜面对下)在由运动学公式L＝v t＋12a2t2解得t＝1 s(另一个解舍去)故综上所述总用时为t＝(1＋1) s＝2 s.答案：见解析1．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解析：选A.先以盒子和小球组成的系统为争辩对象，无论上滑还是下滑，用牛顿其次定律均可求得系统的加速度大小为a ＝g sin α，方向沿斜面对下，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，方向沿斜面对下，小球重力沿斜面对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、右侧面供应弹力．故选项A正确．2．(多选)如图所示，用滑轮将质量为m 1、m 2的两物体悬挂起来，忽视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m 1、m 2的大小关系应为( )A ．m 1必大于m 2B ．m 1必大于m 22C ．m 1可能等于m 2D ．m 1可能大于m 2解析：选BCD.结点O 受三个力的作用，如图所示，系统平衡时F 1＝F 2＝m 1g ，F 3＝m 2g ，所以2m 1g cos θ2＝m 2g ，m 1＝m 22cosθ2，所以m 1必大于m 22.当θ＝120°时，m 1＝m 2；当θ＞120°时，m 1＞m 2；当θ＜120°时，m 1＜m 2，故B 、C 、D 选项正确．3.(2021·忻州四校联考)完全相同且质量均为m 的物块A 、B 用轻弹簧相连，置于带有挡板C 的固定斜面上．斜面的倾角为θ，弹簧的劲度系数为k .初始时弹簧处于原长，A 恰好静止．现用一沿斜面对上的力拉A ，直到B 刚要离开挡板C ，则此过程中物块A 的位移大小为(弹簧始终处于弹性限度内)( )A.mgk B ．mg sin θkC.2mg kD ．2mg sin θk解析：选D.初始时弹簧处于原长，A 恰好静止，依据平衡条件，有：mg sin θ＝F f ，B 刚要离开挡板C 时，弹簧拉力等于物块B 重力沿斜面对下的分力和最大静摩擦力之和，即kx ＝mg sin θ＋F f .解得：x ＝2mg sin θk.4.(高考广东卷)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解析：选A.支持力的方向垂直于支持面，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，A 项正确、B 项错误；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 处的静摩擦力沿水平方向，N 处的静摩擦力沿MN 方向，C 、D 项都错误．5.如图所示为武警战士用头将四块砖顶在墙上苦练头功的照片．假设每块砖的质量均为m ，砖与墙面、砖与头间的动摩擦因数均为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力．要使砖恰好静止不动，则武警战士的头对砖施加的水平力为( )A.mg μB.2mg μC.3mgμD ．4mg μ解析：选B.以四块砖为争辩对象，进行受力分析．砖恰好静止不动，则砖所受到的摩擦力刚好与其重力相等，即f 1＋f 2＝4mg ，又f 1＝f 2＝μF ，联立两式可得F ＝2mg μ，即武警战士施加的水平力为F ＝2mg μ，选项B 正确．6.如图所示，有一半径为r ＝0.2 m 的圆柱体绕竖直轴OO ′以ω＝9 rad/s 的角速度匀速转动．今用力F 将质量为1 kg 的物体A 压在圆柱侧面，使其以v 0＝2.4 m/s的速度匀速下降．若物体A 与圆柱面的动摩擦因数μ＝0.25，求力F 的大小．(已知物体A 在水平方向受光滑挡板的作用，不能随圆柱体一起转动，重力加速度g 取10 m/s 2)解析：在水平方向上圆柱体有垂直纸面对里的速度，A 相对圆柱体有垂直纸面对外的速度为v ′，v ′＝ωr ＝1.8 m/s ；在竖直方向上有向下的速度v 0＝2.4 m/s.A 相对于圆柱体的合速度为v ＝v 20＋v ′2＝3 m/s ，合速度与竖直方向的夹角为θ，则 cos θ＝v 0v ＝45，A 做匀速运动，竖直方向受力平衡，有 F f cos θ＝mg ，得F f ＝mgcos θ＝12.5 N ， 另F f ＝μF N ，F N ＝F ，故F ＝F fμ＝50 N.答案：50 N一、单项选择题1.如图所示，人向右匀速推动水平桌面上的长木板，在木板翻离桌面以前，则()A．木板露出桌面后，推力将渐渐减小B．木板露出桌面后，木板对桌面的压力将减小C．木板露出桌面后，桌面对木板的摩擦力将减小D．推力、压力、摩擦力均不变解析：选D.在木板翻离桌面以前，由其竖直方向受力分析可知，桌面对木板的支持力等于重力，所以木板所受到的摩擦力不变，又由于长木板向右匀速运动，所以推力等于摩擦力，不变．综上所述，选项D正确．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．球肯定受墙水平向左的弹力B．球可能受墙水平向左的弹力C．球肯定受斜面通过铁球重心的弹力D．球可能受垂直于斜面对上的弹力解析：选B.F的大小合适时，球可以静止在无墙的斜面上，F增大时墙才会对球有弹力，所以选项A错误，B正确；斜面对球必需有斜向上的弹力才能使球不下落，该弹力方向垂直于斜面但不肯定通过球的重心，所以选项C、D错误．3.(2021·聊城模拟)小车上固定一根弹性直杆A，杆顶固定一个小球B(如图所示)，现让小车从光滑斜面上自由下滑，在下图的状况中杆发生了不同的形变，其中正确的是()解析：选C.小车在光滑斜面上自由下滑，则加速度a＝g sin θ(θ为斜面的倾角)，由牛顿其次定律可知小球所受重力和杆的弹力的合力沿斜面对下，且小球的加速度等于g sin θ，则杆的弹力方向垂直于斜面对上，杆不会发生弯曲，C正确．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为争辩对象，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；依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．5.(2021·天津模拟)如图所示，质量为m的木块在质量为M的木板上滑行，木板与地面间的动摩擦因数为μ1，木块与木板间的动摩擦因数为μ2，木板始终静止，那么木板受到地面的摩擦力大小为()A．μ1Mg B．μ2mgC．μ1(m＋M)g D．μ1Mg＋μ2mg解析：选B.由于木块对木板的摩擦力大小为μ2mg，方向水平向右，而木板静止，所以地面给木板的静摩擦力水平向左，大小为μ2mg，选项B正确．6．(2021·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F f1；如图乙所示，若对该物块施加一平行于斜面对下的推力F1使其加速下滑，则地面对斜劈的摩擦力为F f2；如图丙所示，若对该物块施加一平行于斜面对上的推力F2使其减速下滑，则地面对斜劈的摩擦力为F f3；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F f4.下列关于F f1、F f2、F f3和F f4大小及其关系式中正确的是()A．F f1＞0 B．F f2＜F f3C．F f2＜F f4D．F f3＝F f4解析：选D.由题图甲可知，斜劈和物块都平衡，对斜劈和物块整体进行受力分析知地面对斜劈的摩擦力为零．不论物块受力状况和运动状态如何，只要物块沿斜面下滑，物块对斜面的摩擦力与压力的合力总是竖直向下的，所以有F f1＝F f2＝F f3＝F f4＝0，即只有选项D正确．7．(2021·安徽名校联考)如图甲所示，斜面体固定在水平面上，斜面上有一物块在拉力F的作用下始终处于静止状态，拉力F在如图乙所示的范围内变化，取沿斜面对上为正方向．则物块所受的摩擦力F f与时间t的关系正确的是()解析：选B.物块在重力、斜面支持力、斜面摩擦力和拉力F共同作用下处于平衡状态，所以开头时，摩。
高考物理总复习 第二章第一节 重力 弹力 摩擦力课件 新人教版必修1
题型探究讲练互动
弹力的分析与计算
例1 如图2－1－3所示，
一重为10 N的球固定
在支杆AB的上端，
图2－1－3
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( ) A．大小为7.5 N B．大小为10 N
C．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】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，
球与球接触 的弹力
在两球心的连线上
杆的弹力
可能沿杆，也算弹力大小常见的三种方法 (1)根据力的平衡条件进行求解． (2)根据胡克定律进行求解． (3)根据牛顿第二定律进行求解．
即时应用 1．(改编题)如图2－1－1，固定于竖 直面内的粗糙斜杆，质量为m的小球 套在杆上，在大小不变的拉力作用 下，小球沿杆由底端匀速运动到顶 端．下面关于小球的受力情况的分析 可能正确的是( )
(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．
思考感悟 动摩擦因数与接触面积有关吗？影响 动摩擦因数的因素有哪些？ 提示：动摩擦因数与接触面积无关， 与接触面的粗糙程度和相互作用的两 个物体的材料有关．
要点透析直击高考
一、弹力的判断及大小的计算 1．弹力有无的判断方法 (1)根据弹力产生的条件直接判断 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．产生条件：接触面_粗__糙______； 接 触 面 间 有 弹 力 ； 物相体对运间动有 ____相_对__运__动_或趋_势______________．
3 ． 大 小 ： 滑 动 摩 擦 力 Ff ＝ _μ_F_N____ ， 静摩擦力：0≤Ff≤Ffmax.
2022届高三物理复习第二章 第1讲 重力 弹力 摩擦力
第1讲重力弹力摩擦力目标要求 1.掌握重力的大小、方向及重心的概念.2.掌握弹力的有无、方向的判断及弹力大小的计算方法，理解并掌握胡克定律.3.会判断摩擦力的方向，会计算摩擦力的大小．考点一重力和重心基础回扣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．(重力与重心)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．(重力与重心)如图1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()图1A．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，重力的方向总是和水平面垂直，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．考点二弹力基础回扣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．弹力方向的判断(1)接触方式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(2)轻绳、轻杆、轻弹簧绳的弹力一定沿绳杆的弹力不一定沿杆弹簧分拉伸、压缩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：拉伸量与压缩量相等时弹力大小相等、方向相反．(2)静止或做匀速直线运动时应用平衡法计算弹力．(3)有加速度时应用牛顿第二定律计算弹力．接触面间弹力有无的判断例1(多选)如图所示，四种情境中物体A均处于静止状态，它与外界的接触面(点)均光滑，其中物体A所受弹力示意图正确的是()。
高考物理总复习课件：第2章 第1节 重力 弹力 摩擦力
实验二：探究弹力和弹 簧伸长的关系 实验三：验证力的平行 四边形定则
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6分 Ⅲ卷 T22·
说明：处理物体在粗糙面上的问题，只限于已知相对运动趋势或已知运动方向 的情况．
第一节
重力
弹力
摩擦力
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(对应学生用书第 20 页) [教材知识速填] 知识点 1 重力 弹力 1．重力 (1)产生
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[教材习题回访] 考查点：重力、重心的理解 1．(鲁科必修1P62T2改编)关于重力和重心，下列说法正确的是( A．物体受到的重力是由于地球吸引而产生的 B．物体的重心一定在物体上 C．自由下落的石块速度越来越大，说明它受到的重力越来越大 D．质量为m的物体受到的重力大小为mg，只要m一定，它受到的重力大小 就保持不变 )
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思 状 态 法 例 证 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，求物体间的弹力
升降机以a＝g加速下降时物体不受底板的弹力作用
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2.弹力方向确定的常见模型
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④轻杆的弹力：不一定沿杆，要根据运动状态具体分析．
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(3)大小
kx ①弹簧类弹力在弹性限度内遵从胡克定律：F＝______. 平衡条件 或____________ 动力学规律 求解． ②非弹簧类弹力大小应根据___________
易错判断 (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自身形变的方向相同．( √ ) (3)重力的方向一定指向地心．( × )
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2013-11-27
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(3)方向：弹力的方向总是与施力物体形变的方向相反， 几种典型的弹力的方向：①压力：垂直于支持面而指向被压 的物体；②支持力：垂直于支持面而指向被支持的物体；③ 细绳拉力：沿绳指向绳收缩的方向；④轻杆的弹力：不一定 沿杆，要具体情况具体分析． (4)大小．①弹簧类弹力：在弹性限度内遵从胡克定律F ＝kx；②非弹簧类弹力大小应由平衡条件或动力学规律求 解．
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解析
形状规则的物体，只有当质量分布均匀时，其重
心才在物体的几何中心上，因此A项错误；对于一个给定的 物体，其质量分布与形状都是确定的，但其重心不一定在物 体的内部，因此B项错误；地球对物体的吸引力产生了物体 的重力，但由于物体随地球自转，需要向心力，因此物体的 重力等于地球对物体的吸引力与物体随地球自转所需的向心 力的矢量差，因此C项错误，D项正确．
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3．共点力平衡问题就是本章重点内容之一．要掌握多 种解决平衡问题的方法，如正交分解法、图解法、整体法和 隔离法等．
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第一讲
重力
弹力
摩擦力
回扣教材
题型归类
误区反思
双基限时练
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答案
A
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考点二
重力和重心
2.(2012· 太原模拟)下列说法正确的是(
)
A．形状规则的物体的重心，一定在物体的几何中心上 B．物体的重心一定在其内部 C．地球对物体的吸引力，就是物体的重力 D．物体的重力，是由于地球对物体的吸引而产生的
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备 考 建 议
1.理解重力、弹力、摩擦力的产生条件，尝试用多种方法判断 弹力、静摩擦力的有无和方向(如平衡条件、牛顿第二定律、假设 接触面光滑等)．掌握滑动摩擦力和静摩擦力大小的不同的计算方 法． 2．力的合成和分解是解决力学问题的最基本方法，特别是正 交分解法，应熟练应用．
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回扣教材•自主学习
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知 识 梳 理
一、力 1．力的概念． (1)力是物体对物体的作用，其效果是改变物体运动状态或使 物体发生形变． (2)力的三要素：力的大小、方向、作用点．
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2．力的性质． (1)物质性：力不能脱离物体而存在，没有“施力物体” 或“受力物体”的力是不存在的． (2)相互性：力的作用是相互的，施力(受力)物体同时也 是受力(施力)物体． (3)矢量性：力是矢量，既有大小，又有方向．
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第二章 相互作用
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考 纲 展 示
1. 形变、弹性、胡克定律(Ⅰ) 2．滑动摩擦力、动摩擦因数、静摩擦力(Ⅰ) 3．矢量和标量(Ⅰ) 4．力的合成和分解(Ⅱ) 5．共点力的平衡(Ⅱ) 6．实验：探究弹力与弹簧伸长的关系 7．实验：验证力的平行四边形定则
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3．力的图示及示意图． (1)力的图示：从力的作用点沿力的方向画出的有向线段 (包括力的三要素)． (2)力的示意图：受力分析时，作出的表示物体受到某一 力的有向线段．
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二、三种常见的性质力 1．重力． 由于地球的吸引而使物体受到的力． (1)方向：总是竖直向下． (2)大小：G＝mg.
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解析
由于一个受力物体可能同时受到两个力的作用，
所以一个受力物体可以找到两个施力物体，A项正确；因为 力是物体之间的相互作用，所以力不能通过一个物体传给另 一个物体，B项错误；力可以分为接触力和非接触力两大 类，不接触的物体之间也可能存在相互作用，C项错误；根 据力的定义，可知受力物体同时也是施力物体，D项错误．
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(3)重心：重力的等效作用点．重心的位置与物体的形状 及质量分布有关．重心不一定在物体上．质量分布均匀、形 状规则的物体，重心在几何中心上．薄板类物体的重心可用 悬挂法确定．
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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 触的物体产生的作用． (2)产生条件：①物体相互接触；②物体发生弹性形变．
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(4)摩擦力方向：摩擦力方向总是沿着接触面，和物体间 相对运动(或相对运动趋势)的方向相反.
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考 点 自 测
考点一 力的概念
1.关于力的概念，下列说法正确的是(
)
A．一个受力物体可能受到两个施力物体的作用 B．力可以从一个物体传给另一个物体 C．只有相互接触的物体之间才可能存在力的作用 D．一个受力物体可以不对其他物体施力
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3．摩擦力． (1)摩擦力产生的条件：两物体直接接触、相互挤压、接 触面粗糙、有相对运动或相对运动趋势．这四个条件缺一不 可． 特别提示 两物体间有弹力是这两物体间有摩擦力的必
要条件但不是充分条件．也就是说有弹力不一定有摩擦力， 但没有弹力不可能有摩擦力．
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(2)滑动摩擦力的大小：滑动摩擦力F＝μFN，其中的FN 表示正压力，不一定等于重力G.μ叫动摩擦因数，与相互接 触的两个物体的材料以及接触面的粗糙程度有关． (3)静摩擦力的大小：静摩擦力的大小要根据物体的受力 情况和运动情况共同确定，其可能的取值范围是： 0<F≤Fmax.
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命 题 规 律
综合分析近三年新课标地区高考试题，命题有以下规律： (1)从题型上看，各地高考对本章知识单独命题时多数为选择 题，偶有计算题，分值也不尽相同． (2)从命题角度上看，不同省份的侧重点不同，有的侧重于弹 力、摩擦力的分析和计算，有的侧重于力的合成和分解，更多的 侧重于物体的平衡，题目难度较小或中等.