新人教版高考物理总复习第二章相互作用《重力弹力摩擦力》

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2.弹力方向的判断： (1)常见模型中弹力的方向。
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(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。
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3.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。
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A.μ1Mg C.μ1(m+M)g
B.μ2mg D.μ1Mg+μ2mg
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【解题思维】 1.题型特征：木块滑行、木板静止。 2.题型解码： (1)根据公式Ff=μFN计算木块受到的滑动摩擦力。 (2)根据平衡条件计算木板受到的静摩擦力。
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力不可能平衡，则假设不成立，由受力分析知：m受到 与斜面平行向上的摩擦力，B、D正确。
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【触类旁通】 (2019·襄阳模拟)如图所示，截面为三 角形的钢坯A、B叠放在汽车的水平底板上，汽车底板 与钢坯表面均粗糙，以下说法正确的是 ( )
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A.汽车、钢坯都静止时，汽车底板对钢坯A有向左的静
【解析】选B。因为木块对木板的摩擦力大小为μ2 mg， 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μ2 mg，选项B正确。
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【触类旁通】(2019·运城模拟)如图所示为某新型夹 砖机，它能用两支巨大的“手臂”将几吨砖夹起，大 大提高了工作效率。已知该新型夹砖机能夹起质量为m 的砖，两支“手臂”对砖产生的最大压力为Fmax(设最 大静摩擦力等于滑动摩擦力)，则“手臂”与砖之间的 动摩擦因数至少为 ( )
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【解析】选C。匀速攀上时，杂技演员所受重力与静摩 擦力平衡，由平衡条件可知Ff1=G，方向竖直向上，匀 速下滑时，其重力与滑动摩擦力平衡，则Ff2=G，方向 竖直向上，所以Ff1=Ff2。故A、B、D错误，C正确。
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题型3 摩擦力有无的判断 典例5 (多选)如图甲、乙所示，倾角为θ的斜面上 放置一滑块M，在滑块M上放置一个质量为m的物块，M 和m相对静止，一起沿斜面匀速下滑，下列说法正确的 是( )
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A.图中的AB杆可以用轻绳代替的有甲、乙、丙 B.图中的AB杆可以用轻绳代替的有甲、丙、丁 C.图中的BC杆可以用轻绳代替的有乙、丙、丁 D.图中的BC杆可以用轻绳代替的有甲、乙、丁
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【解析】选B。如果杆端受拉力作用，可以用与之等长 的轻绳代替，如果杆端受压力作用，则不可用等长的 轻绳代替，如题图中甲、丙、丁中的AB杆均受拉力作 用，而甲、乙、丁中的BC杆均受沿杆的压力作用，故A、 C、D均错误，B正确。
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A ．mg Fmax
B．mg 2Fmax
C．2mg Fmax
D．Fmax mg
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【解析】选B。对砖进行受力分析，根据平衡条件得：
2f=mg，即2μFmax=mg，解得μ=
mg 2 F m ax
，故选B。
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题型2 摩擦力的方向 典例4 如图所示，A、B两物块叠放在一起，在粗糙的 水平面上保持相对静止地向右做匀减速直线运动，运 动过程中B受到的摩擦力 ( )
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【解析】选D。若球与小车一起做水平匀速运动，则球 在b处不受支持力作用；若球与小车一起做水平向左匀 加速运动，则球在a处受到的支持力可能为零，选项D 正确。
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2.如图所示的四个图中，AB、BC均为轻质杆，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 连接，且系统均处于静止状态。现用等长的轻绳来代 替轻杆，能保持平衡的是 ( )
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A.方向向左，大小不变 C.方向向右，大小不变
B.方向向左，逐渐减小 D.方向向右，逐渐减小
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【解题思维】 1.题型特征：匀减速直线运动。 2.题型解码：根据牛顿第二定律分析求解。
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【解析】选A。A、B两物块一起向右做匀减速直线运动 时，加速度方向水平向左，大小恒定，由牛顿第二定 律可得：fB=mBa，故B所受的摩擦力方向水平向左，大 小为mBa，恒定不变，选项A正确。
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【解题思维】 1.题型特征：计算弹簧弹力。 2.题型解码：满足平衡条件和胡克定律。
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【解析】选C。放物体A之前，物体B处于平衡状态，由 平衡条件可知，弹簧的弹力F=mBg=20 N，轻放上物体A 的瞬间，弹簧的弹力来不及改变，其大小仍为20 N， 故C项正确。
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(5)滑动摩擦力的方向不可能与物体的运动方向相 同。 ( × ) (6)物体受到的摩擦力的大小一定满足Ff=μFN。 ( × ) (7)运动的物体也可能受到静摩擦力的作用。 ( √ )
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考点1 弹力的分析与判断 【典题突破】 题型1 弹力有无的判断 1.如图所示，长方体木块搁在光 滑方形槽中，则长方体木块除重 力外还受到弹力的个数是 ( )
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【提分秘籍】 1.摩擦力的有无及方向的判断方法： (1)假设法。
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(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。
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考点2 摩擦力的分析与判断 【典题突破】 题型1 摩擦力的大小 典例3 (2018·凉山模拟)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，木板一直静止，
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那么木板受到地面的摩擦力大小为 ( )
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A.球一定受墙水平向左的弹力 B.球可能受墙水平向左的弹力 C.球一定受斜面水平向左的弹力 D.球可能受垂直于斜面向上的弹力
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【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；斜面对球必须有斜向上的弹力才能使球不下落， 该弹力方向垂直于斜面向上，所以选项C、D错误。
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题型2 弹力大小
典例1 如图所示，质量为2 kg的
物体B和质量为1 kg的物体C用轻
弹簧连接并竖直地静置于水平地
面上。再将一个质量为3 kg的物体A轻放到B上的瞬
间，弹簧的弹力大小为(g取10 m/s2) 世纪金榜导
学号( )
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A.30 N B.0
C.20 N D.12 N
物块m受到重力、支持力、摩擦力，而重力、支持力平
衡，若受到摩擦力作用，其方向与接触面相切，方向
水平，则物块m受力将不平衡，与题中条件矛盾，故假
设不成立，A、C错误。对题图乙：设物块m不受摩擦
力，由于m匀速下滑，m必受力平衡，若m只受重力、支
持力作用，由于支持力与接触面垂直，故重力、支持
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用力F处于静止或匀速运动时，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。
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【提分秘籍】 1.弹力有无的判断：
摩擦力作用
B.汽车、钢坯都静止时，钢坯A对B无摩擦力作用
C.汽车向左加速时，若汽车与钢坯相对静止，汽车底
板对钢坯A有静摩擦力作用
D.汽车向左启动前后，若汽车与钢坯相对静止，钢坯A
对B的弹力不变
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【解析】选C。汽车、钢坯都静止时，将A、B两物体看
作整体，可知A下表面不受到摩擦力，A错误；汽车、
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A.小车静止时，F=mgsin θ，方向沿杆向上 B.小车静止时，F=mgcos 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
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【解析】选C、D。小球受重力和杆的作
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【加固训练】 1.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 ( )
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A.球在a、b两点处一定都受到支持力 B.球在a点一定受到支持力，在b点处一定不受支持力 C.球在a点一定受到支持力，在b点处不一定受到支持 力 D.球在a点处不一定受到支持力，在b点处也不一定受 到支持力
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A.图甲中物块m受到摩擦力 B.图乙中物块m受到摩擦力 C.图甲中物块m受到水平向左的摩擦力 D.图乙中物块m受到与斜面平行向上的摩擦力
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【解题思维】 1.题型特征：物块匀速下滑。 2.题型解码：根据平衡条件分析。
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【解析】选B、D。对题图甲：设物块m受到摩擦力，则
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【触类旁通】 (2018·西宁模拟)如图所示，节目《激情爬竿》在春 晚受到观众的好评。当杂技演员用双手握住固定在竖 直方向的竿匀速攀上和匀速下滑时，他所受的摩擦力 分别是Ff1和Ff2，那么 ( )
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A.Ff1向下，Ff2向上，且Ff1=Ff2 B.Ff1向下，Ff2向上，且Ff1>Ff2 C.Ff1向上，Ff2向上，且Ff1=Ff2 D.Ff1向上，Ff2向下，且Ff1=Ff2
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【解析】选C。小车沿光滑的斜面下滑时的加速度 a=gsinθ，即小球沿斜面方向的合力为mgsinθ，杆只 对小球施加了垂直于斜面向上的支持力，故C正确。
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【触类旁通】 (多选)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 ( )
第二章 相 互 作 用 第1讲 重力 弹力 摩擦力
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【秒判正误】 (1)只要物体发生形变就会产生弹力作用。 ( × ) (2)物体所受弹力的方向与施力物体形变方向相反。
(√ ) (3)轻绳产生的弹力方向一定沿着绳的方向。 ( √ ) (4)轻杆产生的弹力方向一定沿着杆的方向。 ( × )
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A.1个 C.3个
B.2个 D.4个
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【解析】选C。长方体木块搁在光滑方形槽中，与槽接 触的地方有三处，并且都有相互作用，故长方体木块 除重力外还受到3个弹力的作用，选项C正确。
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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 ( )
钢坯都静止时，隔离B，B受到三个力的作用：重力、A
对B的支持力、A对B沿斜面向上的静摩擦力，B错误；
汽车向左加速时，若汽车与钢坯相对静止，则钢坯具
有向左的加速度，将A、B看作整体，A下表面受到水平
向左的静摩擦力，C正确；汽车向左启动前后，若汽车
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与钢坯相对静止，对B隔离分析，启动前，A对B的弹力 与重力垂直斜面的分力大小相等，启动后，它们具有 共同的水平向左的加速度，A对B的弹力大于重力垂直 斜面的分力，D错误。
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题型3 弹力方向 典例2 (2019·邯郸模拟)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，在如图的情况中杆发生了不 同的形变，其中正确的是 ( )
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【解题思维】 1.题型特征：判断弹力方向。 2.题型解码： (1)确定小车的运动状态即小球的运动状态。 (2)根据小球的运动状态分析小球所受合力。 (3)根据小球所受合力和小球重力分析小球所受弹力。