高一物理“力物体的平衡”复习提纲讲解

高一物理 “力 物体的平衡”复习提纲一、力的分类1.按性质分：重力（万有引力）、弹力、摩擦力、分子力……2.按效果分：压力、支持力、拉力、动力、阻力、向心力……二、弹力1.弹力的方向⑴压力、支持力的方向总是垂直于接触面。

⑵绳对物体的拉力总是沿着绳收缩的方向。

⑶杆对物体的弹力不一定沿杆的方向。

如果轻杆只有两个端点受力，则力的方向一定沿杆的方向。

2.弹力的大小对形变比较明显的弹簧、橡皮条等物体，弹力的大小可以由胡克定律计算。

⑴胡克定律可表示为（在弹性限度内）：F=kx ，还可以表示成ΔF=kΔx ，既弹簧弹力的改变量和弹簧形变量的改变量成正比。

⑵“硬”弹簧，是指弹簧的k 值大。

（同样的力F 作用下形变量Δx 小） 【例题1】下表是某同学为探索弹力和弹簧形变量的关系所测得的几组数据：弹力F /N 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 弹簧伸长x /cm2.65.06.89.812.4（1）请你在图中的坐标线上作出F —x 图象； （2）写出曲线所代表的函数；（x 用m 做单位） （3）解释函数表达式中常数的物理意义.解析：（1）根据图中数据描点，按照图中各点的分布与走向，应作出一条直线，使直线两侧的点数大致相同，这样可以减小偶然误差，如图所示. （2）设直线的斜率为k ，由数学知识知：F =k x （直线过原点），在直线上取一点如（10，2），代入上式得k =20N/m ，所以函数表达式为： F =20x ， x 单位：m. （3）式中常数即图线斜率k =xF∆∆，表示使弹簧形变一个单位长度时弹簧的弹力，为弹簧的劲度系数。

三、摩擦力1.滑动摩擦力大小⑴在接触力中，必须先分析弹力，再分析摩擦力。

⑵只有滑动摩擦力才能用公式F=μF N ，其中的F N 表示正压力，不一定等于重力G 。

2.静摩擦力大小⑴必须明确，静摩擦力大小不能用滑动摩擦定律F=μF N 计算，只有当静摩擦力达到最大值时，其最大值一般可认为等于滑动摩擦力，即F m =μF N⑵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 f ≤F m3.摩擦力方向⑴摩擦力方向和物体间相对运动（或相对运动趋势）的方向相反。

⑵通常情况下摩擦力方向可能和物体运动方向相同（作为动力），可能和物体运动方向相反（作为阻力）。

无明显形变的弹力和静摩擦力都是被动力。

就是说：弹力、静摩擦力的大小和方向都无法由计算公式直接得出，而是由物体的受力情况和运动情况共同决定的。

【思考】1. 相对运动和运动有什么区别？请举例说明。

2．压力F N 的值一定等于物体的重力吗？请举例说明。

3．滑动摩擦力的大小与物体间的接触面积有关吗？ 4．滑动摩擦力的大小跟物体间相对运动的速度有关吗？5. 摩擦力一定是阻力吗？6．静摩擦力的大小与正压力成正比吗？7．运动的物体能受到静摩擦力吗？【例题2】质量为2 kg 的物体放在水平地板上，用一轻弹簧水平拉该物体，当物体刚开始运动时，弹簧伸长了3 cm ，当拉着物体匀速前进时，弹簧伸长2 cm ，已知弹簧的劲度系数为k = 200 N/m （g =10 N/kg ），求：（1）物体所受的最大静摩擦力为多少?（2）物体和地板间的动摩擦因数解析：（1）受力分析如图。

根据胡克定律，F=k x ，当弹簧伸长3 cm 时，弹簧的拉力为6 N ；弹簧伸长2 cm 时，弹簧的拉力为4 N.再由平衡的知识，可得物体所受的最大静摩擦力为6 N.（2）滑动摩擦力为F f =4 N ，正压力F N =G =20 N ，所以动摩擦因数μ=F f /F N =0.2【例题3】如图，轻弹簧左端固定在竖直墙上，右端和木块相连，静止时弹簧处于伸长状态，弹力大小是5N ，已知木块和水平面间的最大静摩擦力大小f m =6N 。

现对木块施加一个水平向右逐渐增大的拉力F 。

当F 逐渐增大，直到木块开始滑动的过程中，弹簧对木块的弹力和水平面对木块的摩擦力大小、方向各是如何变化的？解：加拉力F 前，弹簧对木块弹力5N ，向左，水平面对木块静摩擦力5N ，向右。

加F 后，只要木块不动，弹簧形变量就不变，因此弹力大小和方向就都不变；水平面对木块静摩擦力先是向右的，大小逐渐减小到零，F 超过5N 后，摩擦力方向变为向左，大小逐渐增大到6N 。

拉力F 超过11N 后，木块开始滑动。

【针对训练】1．下列关于摩擦力的说法，正确的是（ ） A. 摩擦力的大小一定与正压力成正比 B. 摩擦力都是阻碍物体运动的C. 弹力和摩擦力总是同时出现的D. 两物体间的弹力消失，摩擦力一定消失2．关于滑动摩擦力的方向，下列叙述正确的是（ ） A. 滑动摩擦力总是与物体的运动方向相反 B. 滑动摩擦力总是阻碍物体间的相对运动C. 滑动摩擦力的方向有时同物体的运动方向相同D. 滑动摩擦力总是与接触面平行3．一辆汽车停在水平地面上，一个人用水平力推车，但车仍然静止，表明（ ） A. 推力越大，静摩擦力越小B. 推力越大，静摩擦力越大，推力与静摩擦力平衡C. 推力大小变化时，静摩擦力大小不变D. 推力小于静摩擦力4．如图2所示，用水平力F 将重为G 的木块压在竖直墙上使木块静止，下列判断正确的是（ ）A. 由木块静止可知F=GB. 由木块静止可知F ﹤GC. 若F 增大，则墙与木块间静摩擦力也增大。

D. 若F 增大，则墙对木块的弹力增大 5．如图所示的两种情况中，当不挂小桶时摩擦力物块受摩擦力怎样？当挂上沙桶后逐渐向桶中加沙子，物块仍静止，摩擦力会怎样变化？答：（1）图甲中A 物体：不挂小桶时摩擦力_____________________________________________；当挂上沙桶后逐渐加沙子，物块仍静止，摩擦力________________________________________ （2）图乙中B 物体：不挂小桶时摩擦力____________________________________________；当挂上沙桶后逐渐加沙子，物块仍静止，摩擦力________________________________________6．如图所示．位于斜面上的物块m 在沿斜面向上的力F 的作用下处于静止状态，则斜面作用于物块的静摩擦力的( )A ．方向可能沿斜面向上B ．方向一定沿斜面向下C ．大小可能等于零D ．大小可能等于F 7．关于摩擦力与弹力的关系，下列说法中正确的是( ) A ．接触面间有摩擦力就一定有弹力 B ．接触面间有弹力但不一定有摩擦力 C ．摩擦力的大小总是与弹力的大小成正比 D ．摩擦力的方向总是与物体运动方向相反F沙子图 甲子图 乙AB8．如图5所示，一物体受到水平向右的力F＝2N的作用，由于水平面粗糙，力F没有推动物体，则以下说法正确的是：（）A．物体所受的合力为2NB．物体受到的静摩擦力的大小大于推力C．物体运动趋势的方向为水平向右D．物体所受合力为零9．关于滑动摩擦力，下列说法正确的是：（）A．物体在支持面上的滑动速度越大，滑动摩擦力也一定越大；B．滑动摩擦力的方向一定与物体相对支持面的滑动方向相反；C．接触面的动摩擦因数越大，滑动摩擦力也越大；D．滑动摩擦力的方向与物体运动方向相反。

10．如图6所示，一木块放在水平桌面上，在水平方向受到三个力F1、F2和摩擦力作用，木块处于静止状态．其中F1=10N、F2=2N．若撤去力F1，则木块在水平方向受到的合力为（）A．10N，方向向左B．6N，方向向右C．2N，方向向左左D．零11．木块A、B分别重50N和60N，它们与水平地面之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2cm，弹簧的劲度系数为400N/m．系统置于水平地面上静止不动．现用F=1N的水平拉力作用在木块B上，如图所示，力F作用后（）A．木块A所受摩擦力大小为12.5N；B．木块A所受摩擦力大小为11.5NC．木块B所受摩擦力大小为9N；D．木块B所受摩擦力大小为7N12．两物体的重力都为10N，各接触面之间的动摩擦因数均为0.3．A、B两物体同时受到F=1N的两个水平力的作用，如图8所示，那么A对B、B对地的摩擦力分别等于( )A．2N，0N B．1N，0NC．1N，1N D．3N，6N13．如图，重20N的木块P 放在水平的木板上，向左抽动木板时木块P 处于静止状态，此时测力计的指针指在4N处。

则⑴木块受到的摩擦力多大？方向如何？⑵木块与木板间的动摩擦因数多大？v板PFABF图8F2F1图 6AF图514．如图所示，一个木块A 放在长木板B 上，长木板B 放在水平地面上，在恒力F 作用下，长木板B 以速度v 匀速运动，水平的弹簧秤的示数为T 。

下列关于摩擦力的说法中正确的是 ( ) A ．木块受到的滑动摩擦力的大小等于TB ．木块受到的静摩擦力的大小等于TC ．若长木板B 以2v 的速度匀速运动时，木块受到的摩擦力大小等于2TD ．若用2F 的力作用在长木板B 上，木块受到的摩擦力的大小等于T15．如图7所示，质量为m 的木块A 在质量为M 的长木板B 上滑行，长木板B 放在水平地面上一直处于静止状态。

若B 与地面间的摩擦因数为μ1 ，木块A 与长木板B 间的动摩擦因数为μ2。

则长木板B 受到地面的摩擦力大小等于 ( )A ．μ1MgB ．μ1(M+m )gC ．μ2mgD ．μ1Mg +μ2mg 16．如图8所示，质量为M 的木板置于水平桌面上，现用水平力F 使小木块在木板上滑行，木板保持静止状态。

所有接触面间的动摩擦因数为μ。

则桌面对木板的摩擦力大小等于 ( )A ．FB ．μmgC ．3μmgD ．4μmg17．如图9所示，粗糙的水平面上叠放着A 和B 两个物体，A 和B 间的接触面也是粗糙的，如果用水平力F 拉B ，而B 仍保持静止，则此时( )A ．B 和地面间的静摩擦力等于F ，B 和A 间的静摩擦力也等于F ． B ．B 和地面间的静摩擦力等于F ，B 和A 间的静摩擦力等于零．C ．B 和地面间的静摩擦力等于零，B 和A 间的静摩擦力也等于零．D ．B 和地面间的静摩擦力等于零，B 和A 间的静摩擦力等于F ．18．如图所示，在水平桌面上，质量M=5kg 的木块右端有一水平绳，通过定滑轮挂一质量m=2kg 的沙桶，木块在恒力F 作用下向左匀速运动。

已知动摩擦因数为0.2，重力加速度取10m/s 2。

求F 的大小。

19．如图所示，在水平桌面上放一块重为G A =20N 的木块，木块与桌面间的动摩擦因数A μ=0.4，则使这块木块沿桌面作匀速运动时的水平拉力F 为 N ；如果再在木块A 上加一块重为G B =10N 的木块B ，B 与A 之间的动摩擦因数B μ=0.2，那么当A 、B 两木块一起沿桌面匀速滑动时，对木块A 的水平拉力应为 N ；此时木块B 受到木块A 的摩擦力为 N.FA B 图9vA B 图 7TF BA FmM 图 8 沙桶Fvv20. 如图10所示，物体A 重40牛，物体B 重20牛，A 与B ，A 与地面的动摩擦因数都相同。