2020年高考物理一轮复习专题二第1讲重力弹力摩擦力课件201906242108
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【典题 3】(2017 年安徽合肥第一中学月考)如图2-1-6 所示， 在水平桌面上放置一斜面体 P，两长方体物块 a 和 b 叠放在斜 面体上，整个系统处于静止状态，若将 a 和 b、b 与斜面体，斜 面体与桌面之间摩擦力的大小分别用f1、f2和f3表示，则( )
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解析：弹簧处于原长时，弹簧的弹力应为 0 N，由此可知 弹簧原长为 6 cm.由图象可知，当弹簧伸长 2 cm 时，弹力为 2 N， 根据胡克定律，可得劲度系数为 100 N/m.B、C 正确.
答案：BC
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热点 2 摩擦力有无及其方向的判断 考向 1 静摩擦力有无及其方向的判断方法 [热点归纳] (1)假设法 利用假设法判断的思维程序如下：
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(2)状态法 此法关键是先判明物体的运动状态(即加速度的方向)，再 利用牛顿第二定律(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 此法的关键是抓住“力是物体间的相互作用”，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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第1讲 重力 弹力 摩擦力
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考点 1 力
1.力的作用效果 (1)改变物体的___运__动__状__态___；(2)使物体发生___形__变___. 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
答案：C
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【迁移拓展】(2018 年广东中山模拟)如图 2-1-7 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，下列说法中正确的 是( )
图 2-1-7
(1)产生的两个必要条件 ①物体直接__接__触____；②发生____弹__性__形__变_____. (2)弹力的方向 弹力的方向总是与施力物体形变的方向__相__反____.
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2.胡克定律 (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＝__k_x_____. ①k 是弹簧的___劲__度__系__数_____，单位为 N/m；k 的大小由弹 簧__自__身____决定. ②x 是弹簧长度的__变__化__量____，不是弹簧形变以后的长度.
图 2-1-6
A.f1＝0，f2≠0，f3≠0 C.f1≠0，f2≠0，f3＝0
B.f1≠0，f2＝0，f3＝0 D.f1≠0，f2≠0，f3≠0
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解析：对 a 物体分析可知，a 物体受重力、支持力的作用， 有沿斜面向下滑动的趋势，因此 a 受到 b 对其向上的摩擦力， f1≠0；再对 ab 整体分析可知，ab 整体受重力、支持力的作用， 有沿斜面向下滑动的趋势，因此 b 受到斜面体 P 对其向上的摩 擦力，f2≠0；对 ab 及 P 组成的整体分析，由于整体在水平方 向不受外力，因此 P 不受地面的摩擦力，f3＝0，C 正确.
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考向 2 弹簧(弹性绳)弹力大小的计算——胡克定律的 应用
【典题 2】(2017 年新课标Ⅲ卷)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
Ⅰ 点力作用下物体的平衡是高考考查的 Ⅱ 热点. Ⅱ 2.本专题很多时候都是与牛顿运动定
律、功和能、电磁学的内容结合起来考 — 查，考查时注重物理思维与物理能力的
考核，尤其是以生活中的实际问题为背 — 景考查静力学的知识将会加强.
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考点 4 滑动摩擦力和静摩擦力 1.定义 两个相互接触的物体，当它们发生相对运动或具有相对运 动的趋势时，在接触面上产生阻碍 _____相__对__运__动_________ 或 ___相__对__运__动__趋__势______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_____或__相__对__运__动__趋__势___.
图 2-1-3
C.木块静止时随 F 的增大而增大，木块运动时大小不变
D.木块静止时大小不变，木块运动时随 F 的增大而增大
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解析：当外力 F 小于等于最大静摩擦力时，木块处于静止 状态，木块水平方向受到外力 F 和静摩擦力，二力平衡，静摩 擦力随 F 的增大而增大；当外力大于最大静摩擦力时，木块开 始运动，受到滑动摩擦力作用，由摩擦力公式 Ff＝μmg 可知， 此时滑动摩擦力不变，C 正确.
考点内容
1.滑动摩擦力、动摩 擦因数、静摩擦力
2.形变、弹性、胡克 定律
3.矢量和标量 4.力的合成与分解 5.共点力的平衡 6.实验二：探究弹力 和弹簧伸长的关系
7.实验三：验证力的 平行四边形定则
要求
热点考向
Ⅰ
1.本专题着重考查的知识点有重力、弹 力、摩擦力概念及其在各种形态下的表
现形式，探究弹力与弹簧伸长量的关 Ⅰ 系、验证力的平行四边形定则实验及共
对结点 O 进行受力分析如图乙所示.
则由图乙得 2Tsin θ＝mg
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当将两端缓慢移动至同一点时，由受力分析可得 2T′＝mg 由于弹性绳上弹力为 F＝kx 得出Tx＝Tx′′ 由题可知 x＝100 cm－80 cm＝20 cm 则弹性绳伸长长度为 x′＝12 cm 那么弹性绳总长度为 L＝L0＋x′＝92 cm. 答案：B
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)
()
AHale Waihona Puke 86 cmB.92 cmC.98 cm
D.104 cm
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解析：由题可知，挂上钩码后，如图 D3 甲所示：
甲
乙
图 D3 此时弹性绳长度为 100 cm，则角度为θ＝37°，sin θ＝0.6
3.如图 2-1-3 所示，一木块放在水平面上，木块与水平面间 的最大静摩擦力 Fmax＝8 N.从某时刻开始，一个水平向右的外 力 F 作用在木块上，F 从零开始逐渐增大，直到木块向右运动. 设木块与水平面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则此过程
中木块受到的摩擦力大小( )
A.始终等于 8 N
B.始终等于 F
(4)替换法：可以将硬的、形变不明显的施力物体用软的、 易产生明显形变的物体来替换，看能否维持原来的运动状态.
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2.弹力方向的确定：
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【典题 1】画出图 2-1-5 中物体 A 受力的示意图.
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(2)假设法：对形变不明显的情况，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.
图 2-1-1
C.斜面对铁球的弹力过 A 点从 A 点指向 O 点
D.竖直墙对铁球没有弹力
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解析：竖直墙对铁球的弹力垂直于墙面，即过 B 点从 B 点 指向 O 点，斜面对铁球的弹力垂直于斜面，即过 A 点从 A 点指 向 O 点，A、C 正确.
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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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__刻__度__的__ ___有__向__线__段____(包括力的三要素). (2)力的示意图：受力分析时画出的表示物体受到某一力的 __有__向__线__段___(包括力的三要素). 注意：平时画的都是力的示意图.
答案：AC
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2.(多选)图 2-1-2 为一轻质弹簧的长度和弹力大小的关系图 象.根据图象判断，正确的结论是( )
图 2-1-2 A.弹簧的劲度系数为 1 N/m B.弹簧的劲度系数为 100 N/m C.弹簧的原长为 6 cm D.弹簧伸长 2 cm 时，弹力的大小为 4 N
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考点 2 重力 1.定义：由于地球的__吸__引____而使物体受到的力. 2.大小：G＝___m_g____. 考点 3 形变和弹力 1.弹力 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，这种力叫做弹力.
【基础自测】
1.(多选)如图 2-1-1 所示，斜面静置于水平粗糙地面上，斜
面与竖直墙之间放置一表面光滑的铁球，斜面倾角为θ，球的半
径为 R，球与斜面接触点为 A，与竖直墙的接触点为 B.球心是
O，球能处于静止状态，则( )
A.竖直墙对铁球的弹力过 B 点从 B 点 指向 O 点
B.斜面对铁球的弹力竖直向上
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3.方向 与受力物体相对运动或相对运动趋势的方向___相__反___. 4.大小 (1)滑动摩擦力：f＝___μ_F_N___. (2)静摩擦力：____0____<f≤__F_静__m_ax__.
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(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
图 2-1-5
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答案：如图 D2 所示.
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
图 D2
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方法技巧：弹力方向的判断方法： (1)根据物体所受弹力方向与施力物体形变的方向相反 判断. (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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解析：物体与皮带相对静止，两者之间存在静摩擦力，静 摩擦力的大小可由平衡条件求得，静摩擦力的方向沿皮带向上， 与皮带匀速传送的速度大小及运动方向无关，A、C 正确.
答案：AC
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热点 1 弹力的分析与计算 考向 1 弹力有无及其方向的判断 [热点归纳] 1.弹力有无的判断： (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.此方法多用来判断形变较明显的情况.
答案：C
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4.(多选)如图 2-1-4 所示，皮带传输机将物体匀速地送往高 处.下列结论正确的是( )
图 2-1-4 A.物体受到与运动方向相同的摩擦力的作用 B.传送的速度越大，物体受到的摩擦力也越大 C.物体所受的摩擦力与匀速传送的速度无关 D.若匀速地向下传送物体，物体所受的摩擦力沿皮带向下
【典题 3】(2017 年安徽合肥第一中学月考)如图2-1-6 所示， 在水平桌面上放置一斜面体 P，两长方体物块 a 和 b 叠放在斜 面体上，整个系统处于静止状态，若将 a 和 b、b 与斜面体，斜 面体与桌面之间摩擦力的大小分别用f1、f2和f3表示，则( )
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解析：弹簧处于原长时，弹簧的弹力应为 0 N，由此可知 弹簧原长为 6 cm.由图象可知，当弹簧伸长 2 cm 时，弹力为 2 N， 根据胡克定律，可得劲度系数为 100 N/m.B、C 正确.
答案：BC
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热点 2 摩擦力有无及其方向的判断 考向 1 静摩擦力有无及其方向的判断方法 [热点归纳] (1)假设法 利用假设法判断的思维程序如下：
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(2)状态法 此法关键是先判明物体的运动状态(即加速度的方向)，再 利用牛顿第二定律(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 此法的关键是抓住“力是物体间的相互作用”，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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第1讲 重力 弹力 摩擦力
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考点 1 力
1.力的作用效果 (1)改变物体的___运__动__状__态___；(2)使物体发生___形__变___. 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
答案：C
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【迁移拓展】(2018 年广东中山模拟)如图 2-1-7 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，下列说法中正确的 是( )
图 2-1-7
(1)产生的两个必要条件 ①物体直接__接__触____；②发生____弹__性__形__变_____. (2)弹力的方向 弹力的方向总是与施力物体形变的方向__相__反____.
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2.胡克定律 (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＝__k_x_____. ①k 是弹簧的___劲__度__系__数_____，单位为 N/m；k 的大小由弹 簧__自__身____决定. ②x 是弹簧长度的__变__化__量____，不是弹簧形变以后的长度.
图 2-1-6
A.f1＝0，f2≠0，f3≠0 C.f1≠0，f2≠0，f3＝0
B.f1≠0，f2＝0，f3＝0 D.f1≠0，f2≠0，f3≠0
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解析：对 a 物体分析可知，a 物体受重力、支持力的作用， 有沿斜面向下滑动的趋势，因此 a 受到 b 对其向上的摩擦力， f1≠0；再对 ab 整体分析可知，ab 整体受重力、支持力的作用， 有沿斜面向下滑动的趋势，因此 b 受到斜面体 P 对其向上的摩 擦力，f2≠0；对 ab 及 P 组成的整体分析，由于整体在水平方 向不受外力，因此 P 不受地面的摩擦力，f3＝0，C 正确.
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考向 2 弹簧(弹性绳)弹力大小的计算——胡克定律的 应用
【典题 2】(2017 年新课标Ⅲ卷)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
Ⅰ 点力作用下物体的平衡是高考考查的 Ⅱ 热点. Ⅱ 2.本专题很多时候都是与牛顿运动定
律、功和能、电磁学的内容结合起来考 — 查，考查时注重物理思维与物理能力的
考核，尤其是以生活中的实际问题为背 — 景考查静力学的知识将会加强.
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考点 4 滑动摩擦力和静摩擦力 1.定义 两个相互接触的物体，当它们发生相对运动或具有相对运 动的趋势时，在接触面上产生阻碍 _____相__对__运__动_________ 或 ___相__对__运__动__趋__势______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_____或__相__对__运__动__趋__势___.
图 2-1-3
C.木块静止时随 F 的增大而增大，木块运动时大小不变
D.木块静止时大小不变，木块运动时随 F 的增大而增大
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解析：当外力 F 小于等于最大静摩擦力时，木块处于静止 状态，木块水平方向受到外力 F 和静摩擦力，二力平衡，静摩 擦力随 F 的增大而增大；当外力大于最大静摩擦力时，木块开 始运动，受到滑动摩擦力作用，由摩擦力公式 Ff＝μmg 可知， 此时滑动摩擦力不变，C 正确.
考点内容
1.滑动摩擦力、动摩 擦因数、静摩擦力
2.形变、弹性、胡克 定律
3.矢量和标量 4.力的合成与分解 5.共点力的平衡 6.实验二：探究弹力 和弹簧伸长的关系
7.实验三：验证力的 平行四边形定则
要求
热点考向
Ⅰ
1.本专题着重考查的知识点有重力、弹 力、摩擦力概念及其在各种形态下的表
现形式，探究弹力与弹簧伸长量的关 Ⅰ 系、验证力的平行四边形定则实验及共
对结点 O 进行受力分析如图乙所示.
则由图乙得 2Tsin θ＝mg
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当将两端缓慢移动至同一点时，由受力分析可得 2T′＝mg 由于弹性绳上弹力为 F＝kx 得出Tx＝Tx′′ 由题可知 x＝100 cm－80 cm＝20 cm 则弹性绳伸长长度为 x′＝12 cm 那么弹性绳总长度为 L＝L0＋x′＝92 cm. 答案：B
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)
()
AHale Waihona Puke 86 cmB.92 cmC.98 cm
D.104 cm
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解析：由题可知，挂上钩码后，如图 D3 甲所示：
甲
乙
图 D3 此时弹性绳长度为 100 cm，则角度为θ＝37°，sin θ＝0.6
3.如图 2-1-3 所示，一木块放在水平面上，木块与水平面间 的最大静摩擦力 Fmax＝8 N.从某时刻开始，一个水平向右的外 力 F 作用在木块上，F 从零开始逐渐增大，直到木块向右运动. 设木块与水平面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则此过程
中木块受到的摩擦力大小( )
A.始终等于 8 N
B.始终等于 F
(4)替换法：可以将硬的、形变不明显的施力物体用软的、 易产生明显形变的物体来替换，看能否维持原来的运动状态.
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2.弹力方向的确定：
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【典题 1】画出图 2-1-5 中物体 A 受力的示意图.
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(2)假设法：对形变不明显的情况，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.
图 2-1-1
C.斜面对铁球的弹力过 A 点从 A 点指向 O 点
D.竖直墙对铁球没有弹力
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解析：竖直墙对铁球的弹力垂直于墙面，即过 B 点从 B 点 指向 O 点，斜面对铁球的弹力垂直于斜面，即过 A 点从 A 点指 向 O 点，A、C 正确.
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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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__刻__度__的__ ___有__向__线__段____(包括力的三要素). (2)力的示意图：受力分析时画出的表示物体受到某一力的 __有__向__线__段___(包括力的三要素). 注意：平时画的都是力的示意图.
答案：AC
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2.(多选)图 2-1-2 为一轻质弹簧的长度和弹力大小的关系图 象.根据图象判断，正确的结论是( )
图 2-1-2 A.弹簧的劲度系数为 1 N/m B.弹簧的劲度系数为 100 N/m C.弹簧的原长为 6 cm D.弹簧伸长 2 cm 时，弹力的大小为 4 N
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考点 2 重力 1.定义：由于地球的__吸__引____而使物体受到的力. 2.大小：G＝___m_g____. 考点 3 形变和弹力 1.弹力 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，这种力叫做弹力.
【基础自测】
1.(多选)如图 2-1-1 所示，斜面静置于水平粗糙地面上，斜
面与竖直墙之间放置一表面光滑的铁球，斜面倾角为θ，球的半
径为 R，球与斜面接触点为 A，与竖直墙的接触点为 B.球心是
O，球能处于静止状态，则( )
A.竖直墙对铁球的弹力过 B 点从 B 点 指向 O 点
B.斜面对铁球的弹力竖直向上
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3.方向 与受力物体相对运动或相对运动趋势的方向___相__反___. 4.大小 (1)滑动摩擦力：f＝___μ_F_N___. (2)静摩擦力：____0____<f≤__F_静__m_ax__.
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(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
图 2-1-5
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答案：如图 D2 所示.
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
图 D2
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方法技巧：弹力方向的判断方法： (1)根据物体所受弹力方向与施力物体形变的方向相反 判断. (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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解析：物体与皮带相对静止，两者之间存在静摩擦力，静 摩擦力的大小可由平衡条件求得，静摩擦力的方向沿皮带向上， 与皮带匀速传送的速度大小及运动方向无关，A、C 正确.
答案：AC
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热点 1 弹力的分析与计算 考向 1 弹力有无及其方向的判断 [热点归纳] 1.弹力有无的判断： (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.此方法多用来判断形变较明显的情况.
答案：C
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4.(多选)如图 2-1-4 所示，皮带传输机将物体匀速地送往高 处.下列结论正确的是( )
图 2-1-4 A.物体受到与运动方向相同的摩擦力的作用 B.传送的速度越大，物体受到的摩擦力也越大 C.物体所受的摩擦力与匀速传送的速度无关 D.若匀速地向下传送物体，物体所受的摩擦力沿皮带向下