专题一第一讲重力弹力和摩擦力精选.docx
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专题一第一讲重力弹力和摩擦力精选
第一章力物体的平衡
[知识体系总览]
考点
要
求
1.力是物体间的相互作用，是物体发生形变和
物体运动状态变化的原因．力是矢量．力的合Ⅱ
成和分解
2.重力．重心Ⅱ
3.形变和弹力．胡克定律Ⅱ
4.静摩擦．最大静摩擦力Ⅰ
5.滑动摩擦．滑动摩擦定律Ⅱ
6.共点力作用下的物体的平衡Ⅱ
7.实验：
长度的测量
8.实验：
探究弹力和弹簧伸长的关系
9.实验：
验证力的平行四边形定则
1．从近几年的高考试题可看出本章考查的热点是：
受力
分析、共点力的平衡和摩擦力等，单独考查本章内容
的题型多以选择题为主．
2．在将来的高考中，本章内容仍是必考点，尤其是
有关
弹力、摩擦力的问题，更是考查的重点，同时考题中
3．在复习中，三种性质的力中，弹力大小和方向的
判断，
尤其是“弹簧模型”在不同物理情景下的综合应用在
高考中出现的频率较高，需引起重视，力的合成与分
解、共点力的平衡复习中应重点掌握．要注意解决共
点力的平衡常用的基本方法，如正交分解法、力的三
角形法等．另外还应注意本章与牛顿运动定律、功和
能、电磁学知识的结合，与社会生产、生活和现代科
技的结合．
1
（2）影响物体重心位置的因素
①物体的形状；
②物体的．
[]
（3）确定方法
【理知识.填要点】
①质量分布均匀、形状规则的物体，重心在其中
一、力心；
1．力的概念：
物体与物体之间的作用．
②对于形状不规则或者质量分布不均匀的物体，重心
2．力的性质
可用确定．
（1）物质性：
力不能脱离而存在．没有“施力物【试身手.夯基础】
体”或“受力物体”的力是的．
1.关于重力以下说法正确的是（）
（2）相互性：
力的作用是的．施力（受力）物体同时A．重力的方向总是垂直地面向下的
也是受力（施力）物体．B．把空气中的物体浸入水中，物体所受重力变小
（3）矢量性：
力是矢量，既有，又有．C．挂在绳上静止的物体，它受到的重力就是绳对它
（4）独立性：
一个力作用于某个物体上产生的效果，与
的拉力
这个物体是否受到其他力的作用．
D．同一物体在地球各处重力大小是不一定相同的
3．力的作用效果2．如图1－1－2所示，两辆汽车以相同的速度做匀速
使物体发生
运动；根据图中所给信息和所学知识你可以得出的结
论是（）
两个效果
改变物体的
4．力的图示和示意图
（1）力的图示：
包含力的、、三个要A．物体各部分都受重力作用，但可以认为物体各部分
素．所受重力集中于一点
（2）力的示意图：
受力分析时，作出的表示物体受到某B．地球上的物体只有运动时才受到重力作用
一力的有向线段．
C．物体重心的位置与物体形状和质量分布有关
[特别提醒]同一性质的力可以产生不同的效果；不D．力是使物体运动的原因
同性质的力可以产生相同的效果．
三、弹力
二、重力
1．定义：
发生形变的物体，由于要，对跟
1．产生：
由于地球的吸引而使物体受到的力．
它接触的物体会产生力的作用．
2．产生条件2．大小：
G＝mg.
（1）物体相互接触；
（2）物体发生．3．方向：
总是．
3．方向：
弹力的方向总是与施力物体形变的方4．重力与万有引力的区别
严格地讲，重力是万有引力的一向．
个分力（另一分力是提供物体随
几种典型的弹力的方向如下：
地球自转做匀速圆周运动①压力：
垂直于支持面而指向的物体．
的），
②支持力：
垂直于支持面而指向的物体．
如图1－1－1所示，但在地球表
③细绳拉力：
沿绳指向的方向．
面可以近似地认为重力万有引力．④轻杆的弹力：
不一定沿杆，要具体情况具体分析
5．重力与地理位置的关系4．大小
（1）纬度越大，同一物体的重力．
（1）弹簧类弹力：
在弹性限度内遵守胡克定律F
（2）海拔越，同一物体的重力越．＝.
6．重心
（2）非弹簧类弹力大小由平衡条件或动力学规律求解．
（1）定义：
因为物体各部分都受重力的作用，从效果上【试身手.夯基础】
看，可以认为各部分受到的重力作用集中于，
3．探究弹力和弹簧伸长的关系时，在弹性限度内，悬
即为物体的重心．
挂15N重物时，弹簧长度为0.16m；悬挂20N重物时，
2
弹簧长度为0.18m，则弹簧的原长L0和劲度系数k
（1）当拉力大小为5N时，地面对物体的摩擦力是多
分别为（）
大？
A．L0＝0.02mk＝500N/m
（2）当拉力大小为12N时，地面对物体的摩擦力是多
B．L0＝0.10mk＝500N/m大？
此后若将拉力减小为5N（物体仍在滑动），地面对
C．L0＝0.02mk＝250N/m
物体的摩擦力是多大？
若撤去拉力，在物体继续滑动
D．L0＝0.10mk＝250N/m
的过程中，地面对物体的摩擦力多大？
四、摩擦力
1．定义：
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
有运动或运动趋势．
3．大小：
滑动摩擦力F＝μFN，静摩擦力：
0≤F≤Fmax.
4.方向：
与相对运动或相对运动趋势方
向．
5．作用效果：
阻碍物体间的相对运动或相对运动趋势．
（1）摩擦力阻碍的是物体间的相对运动或相对运动趋[例1]有一带固定、光滑斜
势，但不一定阻碍物体的运动，摩擦力可能是动力，面的小车静止在水平面上，小
也可能是阻力．球通过细绳与车顶相连．小球
（2）受静摩擦力作用的物体不一定静止，受滑动摩擦力某时刻正处于如图1－1－5所
作用的物体不一定运动．示的状态，且已知小车正在加速运动．设斜面对小球
（3）接触面处有摩擦力时一定有弹力，且弹力与摩擦力的支持力为FN，细绳对小球的拉力为FT，关于此时刻
方向总垂直．小球的受力情况，下列说法正确的是（）
【试身手.夯基础】A．若小车向左运动，FN可能为零
4.北京时间11月22日B．若小车向左运动，FT可能为零
19点30分，中国选手C．若小车向右运动，FN不可能为零
劳义在2010年广州亚D．若小车向右运动，FT不可能为零
运会男子100米决赛
中，以10秒24获得冠[归纳领悟]
军．是中国选手历史上弹力有无的判断方法
首次获得亚运会男子百米冠军！
如图1－1－3所示为1．对于形变较明显的情况，由形变情况直接判断．
劳义在比赛过程中，关于比赛中劳义所受摩擦力的分2．形变不明显的情况，常用“假设法”，其基本思路
析正确的是（）
是：
假设将与研究对象接触的物体解除接触，判断研
A．由于劳义在向前运动，地面对他的摩擦力是滑动摩
究对象的运动状态是否发生改变，若运动状态不变，
擦力，方向向后则此处不存在弹力；若运动状态改变，则此处一定存
B．由于劳义在向前运动，地面对他的摩擦力是滑动摩
在弹力．
擦力，方向向前3．根据物体的运动状态，利用牛顿第二定律或平衡条
C．由于劳义在向前运动，地面对他的摩擦力是静摩擦
件判断弹力是否存在．
力，方向向前
D．由于劳义在向前运动，地面对他的摩擦力是静摩擦[题组突破]
力，方向向后1.如图1－1－6所示，一小球用两根轻
5．质量为2kg的物体，静止在水绳挂于天花板上，球静止，绳1倾
平地面上，如图1－1－4所示，物斜，绳2恰好竖直，则小球所受的
体与地面间的动摩擦因数为0.5，作用力有（）
最大静摩擦力与滑动摩擦力视为相等，给物体一水平A.1个B．2个
拉力F.（g取10N/kg）C．3个D．4个
3
2.如图1－1－7所示，小车上是（）
固定着三角硬杆，杆的端点处
A．B点相对于A点运动趋势方向与
固定着一个质量为m的小B点运动方向相反
球．当小车有水平向右的加速
B．D点相对于C点运动趋势方向与
度且从零开始逐渐增大时，杆
C点运动方向相反
对小球的作用力的变化（用F1至F4变化表示）可能是C．D点所受静摩擦力方向与D点运动方向相同
图1－1－8中的（OO′沿杆方向）（）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
[例3]（2011·杭州调研）如图1－
1－12所示，斜面固定在地面上，
倾角为37°（sin37°＝0.6，
cos37°＝0.8），质量为1kg的滑
[例2]如图1－1－9所示，
块，以一定的初速度沿斜面向下
在车厢内悬线下悬挂一小球
滑，斜面足够长，滑块与斜面间的动摩擦因数为0.8.
m，当汽车做匀变速直线运动该滑块所受摩擦力Ff随时间变化的图象是1－1－13
时，悬线将与竖直方向成某一
中的（取初速度方向为正方向，g取10m/s2）
角度．若在汽车底板上还有一
（）
个跟其相对静止的物体m1，则关于汽车的运动情况和
物体m1的受力情况正确的说法是（）
A．汽车一定向右做加速运动
B．汽车也可能向左运动
C．m1除受到重力、底板的支持力作用外，还一定受到
向右的摩擦力作用
D．m1除受到重力、底板的支持力作用外，还可能受到
向左的摩擦力作用
[归纳领悟][归纳领悟]
静摩擦力的有无及方向判断方法计算摩擦力的大小，首先要判断摩擦力是属于静
（1）假设法
摩擦力还是滑动摩擦力，然后根据静摩擦力和滑动摩
擦力的特点计算其大小．
（1）静摩擦力大小的计算
①物体处于平衡状态时（静止或匀速），利用力的平衡
条件来判断其大小．
②物体有加速度时，若只有摩擦力，则Ff＝ma，例如
（2）用牛顿第二定律判断：
先判断物体的运动状态（即
匀速转动的圆盘上物块靠摩擦力提供向心力产生向心
加速度方向），再利用牛顿第二定律（F＝ma）确定合力加速度；若除摩擦力外，物体还受其他力，则F合＝
的方向，然后受力分析判定静摩擦力的有无和方向．ma，先求合力再求摩擦力．
（3）用牛顿第三定律判断：
“摩擦力总是成对出现的”，
（2）滑动摩擦力的计算
先
①滑动摩擦力的大小用公式Ff＝μFN来计算，但应注
确定受力较少的物体受到的摩擦力方向，再确定另一意：
μ为动摩擦因数，其大小与接触面的材料、表面
物体受到的摩擦力方向．
的粗糙程度有关，FN为两接触面间正压力，其大小不
[题组突破]
一定等于物体的重力，滑动摩擦力的大小与物体的运
3.（2011·南宁模拟）如图1－1－10所示是主动轮P
动速度无关，与接触面的面积大小也无关．
通过皮带带动从动轮Q的示意图，A与B、C与D分别
②根据物体的运动状态判断
是皮带上与轮缘上相互接触的点，则下列判断正确的若物体处于平衡状态，利用平衡条件求解，若物体有
4
加速度，利用牛顿第二定律和受力分析结合起来求解．D．静摩擦力的大小是在零和最大静摩擦力之间发生变
[题组突破]
化
6.如图1－1－15所示，物块A放2.台球以速度v0与球桌边框成θ角撞击O点，反弹
后速度为v1，方向与球桌边框夹角仍为θ，如图1所
在倾斜的木板上，已知木板的倾
示．OB垂直于桌边，则下列关于桌边对小球的弹力方
角α分别为30°和45°时物块所向的判断中正确的是（）
受摩擦力的大小恰好相等，则物块和木板间的动摩A．可能沿OA方向
擦因数为（）B．一定沿OB方向
13
B.
A.
22
7.如图1－1－16所示，质
C.
2
2
D.
5
2
C．可能沿OC方向
D．可能沿OD方向
量为m的木块在质量为M的3.如图2所示，一小金属罐头盒内盛有水，盒的右侧
木板上滑行，木板与地面间
底有一小孔，水从小孔全部流出的过程，盒连同盒中的动摩擦因数为μ1，木块
的水的共同重心将（）
与木板间的动摩擦因数为μ2，木板一直是静止的，那
么木板M受到地面对它的摩擦力多大？
方向如何？
A．一直下降B．一直上升
C．先升后降D．先降后升
4.如图3所示，一个光滑的带正电
的小球用细线悬吊着，且处在方向竖
直向下的匀强电场中，电场强度的大
【考点四】胡克定律的应用
[示例]如图1－1－17所示，质量均为
小为E，小球的下面与斜面接触，细
线保持竖直状态，关于小球受力的个数，下列说法正m的物体A、B通过一劲度系数为k的轻质
弹簧相连，开始时B放在地面上，A、B确的是（）
都处于静止状态．现通过细绳将A加速
向上拉起，当B刚要离开地面时，A上升
A．1个B．2个
C．3个D．3个或4个距离为L.假设弹簧一直在弹性限度范围内，则（）
A．L＝
mg
k
B．L＝
2mg
k
5.（2011防·城港质检）如图4所示，放在斜面上的物体
受到垂直于斜面向上的力F作用而物体始终保持静
C．L＜
mg
k
D．L＞
mg
k
止．当力F逐渐减小时，则物体受到斜面的摩擦力
（）
A．保持不变B．逐渐减小
C．逐渐增大
一、选择题
D．以上三种均有可能
1．下列关于重心、弹力和摩擦力的说法，正确的是
6.长直木板的上表面的一端放置
（）
一个铁块，木板放置在水平面上，
A．物体的重心并不一定在物体的几何中心上
将放置铁块的一端由水平位置缓
B．劲度系数越大的弹簧，产生的弹力越大
慢地向上抬起，木板另一端相对水平面的位置保持不
C．动摩擦因数与物体之间的压力成反比，与滑动摩擦
变，如图5所示．铁块受到的摩擦力Ff随木板倾角α
力成正比
5
变化的图线可能正确的是（设最大静摩擦力的大小等B．A仍静止不动
于滑动摩擦力大小）（）C．A对桌面的摩擦力不变
D．A所受的合力将要变大
10.（2011日·照调研）如图10所
示，倾角为θ的斜面体C置于
水平面上，B置于斜面上，通
7．如图7甲所示，一物块在粗糙斜面上，在平行斜过细绳跨过光滑的定滑轮与A相连接，连接B的一段
面向上的外力F作用下，斜面和物块始终处于静止状细绳与斜面平行，A、B、C都处于静止状态．则（）
态，当F按图乙所示规律变化时，关于物块与斜面间A．B受到C的摩擦力一定不为零
摩擦力的大小变化的说法中正确的是（）B．C受到水平面的摩擦力一定为零
C．不论B、C间摩擦力大小、方向如何，水平面对C
的摩擦力方向一定向左
D．水平面对C的支持力与B、C的总重力大小相等
二、计算题A．一定增大B．可能一直减小
11．（14分）如图11所示，人重C．可能先减小后增大D．可能一直增大
600N，木块A重400N，人与A、A8．在如图8所示的四幅图中，AB、BC均为轻质杆，
与地面间的动摩擦因数均为0.2，现各图中杆的A、C端都通过铰链与墙连接，两杆都在B
处由铰链相连接．下列说法正确的是（）
人用水平力拉绳，使他与木块一起向
右做匀速直线运动，滑轮摩擦不计，求：
（1）人对绳的拉力；
（2）人脚对A的摩擦力的方向和大小．
12．（16分）如图12所示，劲度系数为
A．图中AB杆可以用与之等长的轻绳代替的有
（1）、
（2）
k1的轻弹簧两端分别与质量为m1、m2
的物块拴接，劲度系数为k2的轻弹簧上B．图中AB杆可以用与之等长的轻绳代替的有
（1）、（3）
端与物块2拴接，下端压在桌面上（不
C．图中BC杆可以用与之等长的轻绳代替的有
（2）、（3）
拴接），整个系统处于平衡状态．现施
D．图中BC杆可以用与之等长的轻绳代替的有
（2）、（4）
力将物块1缓慢竖直上提，直到下面那个弹簧的下端
9.如图9所示，放在水平桌面上的木块A处于静止状
刚脱离桌面．在此过程中，物块2向上移动了多少？
态，所挂的砝码和托盘的总质量为0.6kg，弹簧测力计
物块1向上移动了多少？
读数为2N，滑轮摩擦不计．若轻轻取走盘中的部分砝
码，使总质量减少到0.3kg时，将会出现的情况是（g
2
＝10m/s
）（）
A．弹簧测力计的读数将变小
6
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