高考物理复习第5讲重力弹力摩擦力

1、金版教程一轮复习？物理（创新版）金版教程一轮复习？物理（创新版）第二章相互作用第二章相互作用研读考纲明方向考纲要求复习指南内容要求考情分析：受力分析是研究物体运动状态和运动规律的 基础和前提，并且贯穿力学和电学问题分析 的全过程。从历年高考命题来看，选择题可 单独命题，主要是对平衡问题的分析，在计 算题中也很常见，一般与功能问题或电磁问 题综合考查。命题趋势：.对弹簧的弹力、绳或杆上的弹力口静摩擦 力的考查是主要的趋势。.受力分析及力的合成与分解经常和其他知 识结合命题，应加大练习力度。.共点力作用卜物体的平衡，单独出题的可 能性很大，较多涉及动态平衡、临界极值求 解等。.受力分析与平衡问题也

2、常在计算题中涉 及，多与社会生产、生活和现代科技相结合。形变、弹性、胡克定律I滑动摩擦力、动摩擦因数、静摩擦力I矢里和林里I力的合成和分解R共点力的平衡R实验二：探究弹力和弹簧仲+长的关系实验三：验证力的平行四边形定则重读教材定方法P51 “重力” 一段，为什么不说“地球对物体的吸引力就是重力” ？重力指 向地心吗？提示：重力是吸引力的一个分力，不总是相等；重力的方向竖直向下，并不 一定指向地心。P52图3.1 3、图3.1 4说明什么问题？提示：说明了质量分布均匀物体的重心在它的几何中心上，而质量分布不均 匀的物体，重心的位置除了跟物体的形状有关外，还跟物体内质量的分布有关。P55 “几种弹

3、力” 一段，归纳弹力的方向。提示：物体与面接触，弹力一定垂直于接触面，绳的弹力沿绳子指向纯收缩的方向，杆的弹力不一定沿杆。P57 “静摩擦力” 一段，只有静止的物体才受静摩擦力吗？静摩擦力的大 小有何特点？提示：不是，运动的物体也可能受到静摩擦力；可以变化，大于零小于等于 最大静摩擦力。P58说一说可以用f=仙的计算静摩擦力吗？列举静摩擦力作为动力、阻 力的例子。提示：不能。比如手握紧杯子上下运动，向上运动时静摩擦力是动力，向下 运动时是阻力。P58 ”滑动摩擦力” 一段，滑动摩擦力公式可以写成f= mgj?提示：不能，滑动摩擦力的公式为f=plN,压力Fn的大小不一定等于物体 的重力mg。P

4、60科学漫步若流体白阻力f = kv,猜想k可能与哪些因素有关？提示：可能与介质、物体的横截面积、物体的形状有关。P61问题与练习T3。金版教程一轮复习？物理(创新版)金版教程一轮复习？物理(创新版)提示：35 N; 30 N; 0.3; 20 N。自2实验O点的位置有什么特点？图3.4 3中什么线是虚线？什么线是实线？提示：O点位置不变。分力、合力是实线，其他辅助线是虚线。P64问题与练习T1、T40提示：Ti:合力可能等于10 N,不可能等于5 N、15 N,合力的最大值为12N,最小值为 8 No T4： (1)，；(2)X；X。P66说一说怎样由vi和V2找出变化量Av?提示：如图所示

5、。第5讲重力弹力摩擦力基础命题点一重力自主梳理.力(1)定义：力是 瓦物体与物体之间的相。作用。(2)作用效果：使物体发生形变或改变物体的 逋运动状态(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：万有引力、|03电磁相互作用、强相互作用和弱相互 作用。2.重力(1)产生：由于 诃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 画弹簧测力计测量。注意：物体的质量不会变；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 画竖直向下。注意：竖直向下是和水平

6、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，这一 点叫做物体的重心。影响重心位置的因素：物体的几何形状；物体的 画质量分布。不规则薄板形物体重心的确定方法：画悬挂法。注意：重心的位置不一定在物体上。 小题练透(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解析 重力始终存在，与运动状态无关，A错误，D正确；重力的方向竖直 向下，与当地水平面垂直，B正确；物

7、体的重心不一定在物体上， C错误。基础命题点二 弹力自主梳理1.基础知识(1)弹力金版教程一轮复习？物理（创新版）金版教程一轮复习？物理（创新版）定义：发生 回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。产生条件a.物体间直接接触；b.接触处发生国上变。方向：总是与施力物体形变的方向 画相反。（2）胡克定律内容：在弹性限度内，弹力的大小F跟弹簧伸长（或缩短）的长度x成4苴 tto表达式：F = kxok是弹簧的画劲度系数,单位是牛顿每米，用符号 N/m表示；k的大小 由弹簧函自身性质决定。x是弹簧长度的 画形变量,不是弹簧形变以后的长度。2,弹力有无的判断“四法”条件法思路根

8、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（还可判断方向）例证T图中弹簧被拉伸，发生弹性形变，故小球受弹贲向上的弹力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-1图中细线竖直、斜面光滑，因去掉斜面体，小球的状态不及，故小球只受细线的拉力和重力，不受斜面的支持力替换法思路将硬的、形变不明显的施力物体用软的、易产生明显形变的物 体替换，看是否发生形变，若发生形变，则一定有弹力 （还可判断方向）例证图中轻杆AB、AC,用原一AB,弹簧被拉长，说

9、明杆长与轻杆ABAB对A启:长度相等的弹簧替换杆拉力状态法思路依据物体的运动状态，由平衡条件（或牛顿第二定律）列方程， 判断物体向有尢弹力（还可判断方向）例证升降机以a=g加西下降或减速上升时物体不受底板的弹力作用州打的方向3.弹力方向的判定4.计算弹力大小的三种方法（1）根据胡克定律求解。（2）根据力的平衡条件或牛顿第二定律求解。（3）根据牛顿第三定律求解。小题练透.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 固定的光滑斜面上自由下滑，在下图的情况中杆发生了不同的形变，其中正确的 是（）hcn答案 C解析 小车在光滑斜面上自由下滑，则加速度a = gsin0（8为

10、斜面的倾角），由 牛顿第二定律可知小球所受重力和杆的弹力的合力沿斜面向下，且小球的加速度 等于gsin 8,则杆的弹力方向垂直于斜面向上，杆不会发生弯曲，C正确。.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a角的细纯拴接一小球。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.细纯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.细纯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答案 D解析 若小球与小车一起做匀速运动，则细绳对小球无拉力；若小球与小车 有向右的加速度a= gtan%则轻

11、弹簧对小球无弹力，D正确。.如图所示的装置中，弹簧的原长和劲度系数都相等，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。平衡时各弹簧的长度分别为Li、L2、L3,其大小关系是（）A. Li = L2=L3B. Li = L2VL3C. Li = L3L2D. L3LiL2答案 A解析根据胡克定律和平衡条件分析可得：平衡时各弹簧的弹力都等于小球的重力，即kx= G球，所以各弹簧的伸长量x相同，所以弹簧的长度L = L原+ x 也相等，A正确。.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，已知纯的拉力为 7.5 N,则AB杆对球的作用力（）A

12、 .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角斜向左上方答案 D解析 对球进行受力分析如图所示，AB杆对球的作用力与绳子对球的拉力的 合力，与球的重力等大反向，则 AB杆对球的作用力大小F =、G2+F2 =12.5 N,G 4A、B错误；设AB杆对球的作用力与水平万向夹角为%可得tana=h=4，民F拉 3= 53, D正确，C错误。5.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9,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 = mgsin8,方向沿杆向上B.小车静止时，

13、F = mgcos。，方向垂直于杆向上maC.小车以向右的加速度a运动时，一定有F = sin vD.小车以向左的加速度a运动时，F=7ma 2+ mg 2,方向斜向左上方,与竖直方向的夹角满足tan-： g答案 D解析 小车静止时，F = mg,方向竖直向上，A、B错误；小车以向右的加速度a运动时，小球的受力分析如图所示，可得F=N mg 2+ ma 2=；ma,C错误; sin ui同理可知D正确。6.（2019西宁四中高三一模）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

14、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 2 N,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2 N, A、D错误，C正确；将小球、轻杆和斜面体看做一个整体，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整体的总重力，为 82 N, B错误。能力命题点摩擦力一、摩擦力的产生与方向核心

15、综述1.两种摩擦力的对比静摩擦力滑动摩擦力产生条件(1)接触面粗糙(2)接触处有弹力两物体间肩相对运动趋势(仍保持相对静止)(1)接触面粗糙(2)接触处有弹力(3)两物体间启相对运动大小(1)静摩擦力大小与正压力无关，大小滑动摩擦力F 仙N ,以为动摩擦金版教程一轮复习？物理(创新版)金版教程一轮复习？物理（创新版）范围为0V2,滑块受滑 动摩擦力的方向向右，当传送带突 然被卡住时，滑块受到的滑动摩擦 力方向“突变”为向左典题示例例3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开始物体所受的摩擦力f随t变化的关系是下图中

16、的（）解析 当墙壁对物体的摩擦力f小于重力G时，物体加速下滑；当f增大到 等于G时（即加速度为零，速度达到最大），物体继续下滑；当fG时，物体减速 下滑。在上述过程中，物体受到的摩擦力都是滑动摩擦力，其大小为 f=仙kt 即f-t图象是一条过原点的斜向上的线段（不含上端点）。当物体减速到速度为零后， 物体静止，物体受到的滑动摩擦力突变为静摩擦力，由平衡条件知f=G,此时图象为一条水平线，B正确。答案 B【方法感悟】解决摩擦力突变问题，首先要掌握好静摩擦力、滑动摩擦力的产生条件，大 小、方向的计算或判断方法；其次要熟悉常见的突变情形、特点以及分析要点。即时训练（多选）如图甲所示，将力传感器 A固

17、定在光滑水平桌面上，测力端通过轻质 水平细绳与滑块相连，滑块放在较长的小车上。传感器与计算机相连接，可获得 力随时间变化的规律。一水平轻质细绳跨过光滑的定滑轮，一端连接小车，另一 端系沙桶，整个装置开始时处于静止状态，在滑块与小车分离前，缓慢向沙桶里 倒入细沙，力传感器采集的F-t图象如图乙所示，则（）2.5 s前小车慢慢滑动2.5 s后小车做变加速运动（假设细沙仍在加注中）2.5 s前小车所受摩擦力不变金版教程一轮复习？物理（创新版）金版教程一轮复习？物理（创新版）2.5 s后小车所受摩擦力不变答案 BD解析 由图象可知，在F的变化阶段，沙的质量在由小变大，滑块与小车之 间没有相对滑动，小车

18、受到静摩擦力，所以2.5 s前，小车、滑块均静止，A错误; 2.5 s后小车受恒定摩擦力，但是合外力增大，因此做变加速直线运动，B正确；根据上述分析可知，2.5 s前滑块受到静摩擦力且大小在变化，2.5 s后受到滑动摩 擦力且大小和方向均不变，由作用力与反作用力的关系知，C错误，D正确。课时作业巩固强化练.下列关于重力、重心的说法，正确的是 （）A.任何有规则形状的物体，它的重心一定与它的几何中心重合B.任何物体的重心都在物体内，不可能在物体外C.用一绳子将物体悬挂起来，物体静止时，该物体的重心不一定在绳子的 延长线上D.重力是由于地面附近的物体受到地球的万有引力而产生的答案 D解析 物体的重

19、心可能在物体上，也可能在物体外，如质量分布均匀的环的 重心在环的本体外，只有质量分布均匀、形状规则的物体，其重心才在几何中心 上，故A、B错误；用一绳子将物体悬挂起来，物体静止时，由二力平衡可知， 该物体的重心一定在绳子的延长线上，故 C错误；重力是由于地面附近的物体受 到地球的万有引力而产生的，故 D正确。.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 纯始终保持竖直，关于小球的受力情况，下列说法中正确的是（）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

20、答案 B解析 若小车静止或做匀速直线运动，因细绳始终保持竖直，小球受重力和 绳子的拉力作用，斜面对小球的支持力为 0, A、D错误，B正确；若小车做变速 运动，小球可能受三个力的作用，C错误。.躺椅在生活中用途广泛，图甲中人双脚离地而坐，图乙中人双脚着地而坐。 两图中位于水平地面上的人和椅子都保持静止状态，下列说法正确的是（）甲乙A.图甲中人对椅子的压力是由椅子发生形变产生的B.图甲中人不同的躺姿会改变椅子对人的作用力C.图乙中人脚用力蹬地时躺椅对人背部的摩擦力一定沿椅面向上D .图乙中人脚用力蹬地时脚对地的摩擦力与椅子对地的摩擦力大小相等答案 D解析 图甲中人对椅子的压力是由人发生形变对椅子

21、产生的弹力， 故A错误; 图甲中人不同的躺姿不会改变椅子对人的作用力，该作用力始终与人的重力等大 反向，故B错误；图乙中人脚用力蹬地时，如果人的背相对于椅子有向上的运动 趋势，则躺椅对人背部的摩擦力沿椅面向下，故 C错误；以人和椅子整体为研究对象，当图乙中人脚用力蹬地时整体处于平衡状态，水平方向受力平衡，则地对 脚的摩擦力与地对椅子的摩擦力大小相等，根据牛顿第三定律可得脚对地的摩擦力与椅子对地的摩擦力大小相等，故 D正确。4.如图两个弹簧的质量不计，劲度系数分别为ki、k2,它们一端固定在质量为m的物体上，另一端分别固定在Q、P上，当物体平衡时上面的弹簧处于原长， 若把固定的物体换为质量为 2

22、m的物体（弹簧均在弹性限度内），当物体再次平衡 时，物体比第一次平衡时的位置下降了 x,则乂为（）AJmg- .ki + k2-kik2mg ki + k2kik2D. 2mg ki + k2答案 A解析 当物体的质量为m时，下方弹簧被压缩的长度为：xi=m；当物体的 质量变为2m时，设物体下降的高度为x,则上方弹簧伸长的长度为x,下方弹簧 被压缩的长度为xi + x,两弹簧弹力之和等于2mg,由胡克定律和平衡条件得：k2x + ki（xi+x） = 2mg；联立解得：x=匕1九 故选 A。.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

23、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答案 D解析 A点处碗对筷子的弹力方向垂直过 A点的切线指向圆心O, B点处碗 对筷子的弹力方向垂直筷子斜向左上方，故 D正确。.（多选）物体b在力F作用下将物体a压在光滑的竖直墙壁上，a始终处于 静止状态。如图所示，当F逐渐增大时，下列说法中正确的是（）a受的摩擦力有两个a与b间的最大静摩擦力大小随F的增大而增大a受的摩擦力大小不随F的增大而变化b相对a的运动趋势方向竖直向下答案 BC解析 Xt a进行分析，由于墙壁光滑，故 a受到的摩擦力只有b对a的摩擦 力，A错

24、误；最大静摩擦力与正压力有关，压力越大，最大静摩擦力越大，B正确；a受重力、b对a的压力、墙壁对a的压力、b对a的静摩擦力而处于静止状 态，竖直方向b对a的摩擦力等于a的重力，方向竖直向上，F增大，摩擦力大 小不变，始终等于a的重力，C正确；a有向下运动的趋势，b相对于a有向上运 动的趋势，D错误。.如图所示，有黑白两条毛巾交替折叠地放在水平地面上，白毛巾的中部用细线与墙连接，黑毛巾的中部用细线拉住。设细线均水平，若每条毛巾的质量均 为m,毛巾之间及其与地面之间的动摩擦因数均为由欲使黑白毛巾分离开，则将黑毛巾匀速拉出需施加的水平拉力 5为（）4n mgD. 2.5(i mg答案 C解析 以黑毛

25、巾为研究对象，其水平方向受力如图所示:13其中 fi = 2(i mg f2= pm g f3 = 2(i mg f4 = 2 仙 m g 故 F = fi+ f2 + f3 + f4=5 11 m gC正确。真题模拟练（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答案 DF 4解析 根据胡克止律有F = kx,则k=2 N/m = 200 N/m,故D正确X 2X10（2015山东高考）如图，滑块A置于水平地面上，滑块 B在一水平力作

26、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 巴A与地面间的动摩擦因数为 以 最大静摩擦力等于滑动 摩擦力。A与B的质量之比为（）1 l1 2B.-向2答案 B解析 B恰好不下滑时，设作用在B上的水平力为F,则有以F = mBg； A恰好不滑动，对A、B整体由平衡条件得，F= w（mAg+mBg）,所以皿=匹2BmB 以2正确。（2019吉林长春田家炳实验中学一调）（多选）如图所示，一倾角为45的斜 面固定于墙脚，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.球一定受墙水平向左的弹力B.球可能受墙

27、水平向左的弹力C.球一定受斜面通过铁球球心的弹力D.球可能受斜面垂直于斜面向上的弹力答案 BC解析 铁球一定受到竖直向下的重力和水平向右的力 F作用，若要平衡一定 还会受到斜面通过铁球球心的垂直斜面向上的弹力作用，弹力的竖直分量与重力 平衡，水平分量如果恰好等于F,则墙对球没有力的作用，水平分量如果小于 F, 则墙对球有水平向左的弹力，故 B、C正确，A、D错误。（2019安徽省六安市质检）（多选）如图所示，水平地面上的L形木板M上 放着小木块m, M与m间有一个处于拉伸状态的弹簧，整个装置处于静止状态。 下列说法正确的是（）mM对m无摩擦力作用M对m的摩擦力方向向左C.地面对M的摩擦力方向向左D .地面对M无摩擦