高中物理重力弹力摩擦力知识点总结,高中物理重力弹力摩擦力典型例题讲解及答案解析
高中物理必修一——重力弹力摩擦力的初步讲解正式版
高中物理必修一——重力弹力摩擦力的初步讲解正式版文档资料可直接使用，可编辑，欢迎下载弹力定义：产生弹性形变的物体，由于要恢复原装而对与之接触的物体产生力的作用。
这种力叫做弹力。
产生条件：1、物体互相接触 2、物体发生弹性形变方向：弹力的方向与物体形变的方向相反，作用在迫使其产生形变的物体上。
弹力有无的判断1、直接判断：对于形变较明显的情况，由形变情况直接判断2、利用“假设法”判断：对于形变不明显的情况，可假设将接触面去掉，判断研究对象的运动状态是否发生改变。
弹力大小的计算1、非弹簧弹力：对物体的运动状态进行分析，结合力学规律求解2、胡可定律（弹簧弹力）：在弹性限度内 F=Kdx弹簧“串并联”后的进度系数1、串联弹簧串联后，每个弹簧所受的弹力是相等的，既F1=F2 =......从而得出1/K=1/K1+1/K2+......+1/K n2、并联弹簧并联后，每个弹簧上的弹力不等，但是伸长（或压缩）量相等，既X1=X2 =......从而得出K=K1+K2+......+K n场力重力摩擦力对摩擦力方向的理解1、区分两种摩擦力：静止的物体有可能受滑动摩擦力的作用，运动的物体也有可能受到静摩擦力作用;这里的“静”和“动”是针对接触面的相对运动而言的。
“运动”和“相对运动”、“相对运动趋势”不同。
2、摩擦力的方向有可能和运动方向相同——充当动力，做正功；可能和运动方向相反——充当阻力，做负功；也有可能和运动方向成某一夹角。
3、静摩擦力的方向判断：①假设法。
即假设接触面光滑。
若两物体发生相对滑动，则说明他们有相对运动趋势，并且原来相对运动趋势的方向和假设接触面光滑时相对运动的方向相同，然后根据静摩擦力方向跟物体相对运动趋势方向相反，便可以确定静摩擦力的方向。
②结合物体的运动状态判断，由运动情况确定受力情况。
4、摩擦力大小的计算：（1）静摩擦力大小的计算①物体处于平衡状态时，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F1=ma，例如匀速转动的圆盘上的物块靠摩擦力提供向心力产生向心加速度；若除摩擦力外，物体还受其它力，则F合=ma，先求合力再求摩擦力。
(完整版)弹力、重力、摩擦力__知识点总结
重力、弹力、摩擦力一，力的概念：力是物体对物体的作用物体间力的作用是相互的力的作用效果：（1）力可以改变物体的运动状态（2）力可以改变物体的形状和大小力的测量：工具：弹簧测力计正确使用弹簧测力计方法：（1）看量程，分度值，指针是否指零（2）调零（3）应是弹簧测力计伸长方向跟所测力的方向在同一条直线上一、重力万有引力：宇宙间任何两个物体之间都存在互相吸引的力，这就是万有引力。
重力的施力者是地球，受力者是物体。
重力的单位是N。
g=9.8N/kg。
重力在物体上的作用点叫重心。
材料均匀、形状规则的物体重心在几何中心二、弹力1．定义：发生弹性形变的物体，由于要恢复原状，会对与它接触的物体产生的力．弹性：物体受力发生形变，不受力时又恢复原状的特性叫弹性。
塑（su）性：物体变形后不能自动恢复原来形状的特性。
2．产生条件： (1)物体相互接触； (2)物体发生弹性形变．3．方向：弹力的方向总是与施力物体形变的方向相反。
4．大小(1)弹簧类弹力：在弹性限度内遵守胡克定律F＝ kx.(2)非弹簧类弹力的大小应由平衡条件或动力学规律求解．5.常见的的弹力：压力，支持力，拉力等三、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的趋势时，在接触面上所受的阻碍相对运动或相对运动趋势的力，这种力就叫摩擦力2、产生条件：（1）两个物体要相互接触；（2）接触面粗糙；（3）两个物体要发生相对运动或有相对运动的趋势；(4)两个物体之间要有正压力3．大小：与压力大小和接触面的粗糙程度有关。
增大、减小摩擦的方法。
（用滚动代替滑动减小摩擦）滑动摩擦力F＝μF N ，静摩擦力：0≤F≤F max.4．方向：与相对运动或相对运动趋势方向相反。
5．作用效果：阻碍物体间的相对运动或相对运动趋势。
6、摩擦力可能是动力，也可能是阻力．受静摩擦力作用的物体不一定静止，受滑动摩擦力作用的物体不一定运动．接触面处有摩擦力时一定有弹力，且弹力与摩擦力方向总垂直．7、摩擦的种类：滑动摩擦（一个物体在另一个物体表面上滑动时产生的摩擦）、滚动摩擦（…滚动时…）、静摩擦（两个相互接触的物体，在外力作用下有相对运动趋势而又保持相对静止时，在接触面产生的摩擦）。
湖南省岳阳市第一中学培优班2020届高考物理第一轮复习 补充资料 第2单元 相互作用1 重力 弹力 摩擦力
第二单元 相互作用§1 重力 弹力 摩擦力 一．知识点 1．力 2．重力 3．弹力 3．摩擦力二．典例解析 1．弹力【例1】 如图所示，用细绳连接用同种材料制成的a 和b 两个物体。
它们恰能沿斜面向下作匀速运动，且绳子刚好伸直，关于a 、b 的受力情况（ ）A ．a 受3个力，b 受4个力B ．a 受4个力，b 受3个力C ．a 、b 均受3个力D ．a 、b 均受4个力【例2】如图所示，四根相同的弹簧都处于水平位置，右端都受到大小皆为F 的拉力作用，而左端的情况各不相同：①中的弹簧左端固定在墙上；②中的弹簧左端受大小也为F 的拉力作用；③中的弹簧左端栓一个小物块，物块在光滑桌面上滑动； ④中的弹簧左端栓一个小物块，物块在有摩擦的桌面上滑动．若认为弹簧的质量都为零，以1l 、2l 、3l 、4l 依此表示四根弹簧的伸长量，则有F 引 mgF 向（ ） A ．1l ＜2lB ．2l =4lC ．3l ＜1lD ．4l ＞3l【例3】(2020年新课标)一根轻质弹簧一端固定，用大小为F 1的力压弹簧的另一端，平衡时长度为l 1；改用大小为F 2的力拉弹簧，平衡时长度为l 2。
弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内，该弹簧的劲度系数为A ．2121F F l l -- B.2121F F l l ++ C.2121F F l l +- D.2121F F l l -+组合弹簧问题 【例4】如图所示，一劲度系数为k ２的弹簧，竖直地放在桌面上，上面压一质量为m 的物体，另一劲度系数为k １的弹簧竖直地放在物体上面，其下端与物体的上表面接在一起，两个弹簧的质量都不计.要想使物体静止时下面弹簧的弹力减为原来的2/3（方向不变），应将上面弹簧的上端A 竖直向上提高一段距离d ，则d 为多少？变式1：把一根劲度系数k=1000N/m 的弹簧截成等长的两段，每一段弹簧的劲度系数为A ．500N/mB ．1000N/mC ．1500N/mD ．2000N/m变式2：如图所示，a 、b 、c 为三个物块，M 、N 为两根轻质弹簧，R 为跨过光滑定滑轮的轻绳，它们的连接情况如图所示，并处于平衡状态，则A ．有可能N 处于拉伸状态而M 处于压缩状态B．有可能N处于压缩状态而M处于拉伸状态C．有可能N处于不伸不缩状态而M处于拉伸状态D．有可能N处于拉伸状态而M处于不伸不缩状态变式3：一根大弹簧内套一根小弹簧，大弹簧比小弹簧长0.2m，它们的下端平齐并固定，上端自由，如图所示，若压缩此组合弹簧时（在弹性限度内），测得力与压缩距离之间的关系图线如图所示，求大弹簧的劲度系数k和小弹簧的1劲度系数k2变式4：如图所示，倾角为θ的固定光滑斜面底部有一垂直斜面的固定挡板C，劲度系数为k1的轻弹簧两端分别与质量均为m的物体A和B连接，劲度系数为k2的轻弹簧一端与A连接，另一端通过一根轻绳与一轻质小桶P相连，跨过光滑的定滑轮Q放在斜面上，B靠在挡板C处，A和B均静止。
第三章 相互作用(重力、弹力和摩擦力)讲义(含例题和习题答案)
第三章相互作用（上）(2020新版)（重力、弹力和摩擦力）前言：《李老师物理教学讲义》由李老师高中物理教研室一线教师根据本人多年教学经验，以及人教版教学大纲（最新版）和教材，精心编撰的教学讲义。
本讲义以教材内容为主线，附有大量经典例题和习题，并附有详细答案或解析。
本讲义主要供广大高中物理一线教师教学参考之用，任何自然人或法人未经本教研室许可不得随意转载或用于其它商业用途。
——李老师高中物理教研室一、重力和弹力1．力（1）力是物体与物体之间的相互作用。
在国际单位制中，力的单位是牛顿，简称牛，符号N。
（2）力的三要素：力的大小、方向和作用点。
（3）力的性质：例题1-1.（2019·南充高一期中）下列说法中正确的是（）A．“风吹草动”，草受到了力，但没有施力物体，说明没有施力物体的力也是存在的B．运动员将足球踢出，球在空中飞行是因为球在飞行中受到一个向前的推力C．甲用力把乙推倒，只是甲对乙用力，而乙对甲没用力D．两个物体发生相互作用不一定相互接触答案：D例题1-2.如图所示，用球拍击打乒乓球时，如果以球为研究对象，则施力物体是( )A．人 B．球拍C．乒乓球 D．无法确定答案：B（4）力的图示和力的示意图力可以用有向线段表示。
有向线段的长短表示力的大小，箭头表示力的方向，箭尾（或箭头）表示力的作用点。
如图3.1-4，球所受的重力大小为6N，方向竖直向下。
这种表示力的方法，叫作力的图示。
在不需要准确标度力的大小时，通常只需画出力的作用点和方向，即只需画出力的示意图。
例题1-3.下图甲、乙中物体A的重力均为10 N，画出它所受重力的图示。
答案：如图所示例题1-4.（2019 -温州模拟）足球运动员已将足球踢向空中，在下图描述足球在向斜上方飞行过程中某时刻的受力图中，正确的是（）答案：B（5）力的分类2.重力（1）定义：由于地球的吸引而使物体受到的力叫作重力（gravity），单位是牛顿，简称牛，符号用N表示。
【重力 弹力 摩擦力】知识点总结
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是否存
在弹力．
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2．弹力方向的确定
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3．计算弹力的四种方法 (1)根据胡克定律计算． (2)根据力的平衡条件计算． (3)根据牛顿第二定律计算． (4)根据动能定理计算．
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考点二 “动杆”和“定杆”与“活结”和“死结”问题 1．“动杆”和“定杆”问题 (1)动杆：若轻杆用光滑的转轴或铰链连接，当 杆处于平衡时杆所受到的弹力方向一定沿着杆，否则 会引起杆的转动．如图甲所示，若 C 为转轴，则轻 杆在缓慢转动中，弹力方向始终沿杆的方向． (2)定杆：若轻杆被固定不发生转动，则杆所受 到的弹力方向不一定沿杆的方向．如图乙所示．
静摩擦力
大小 方向
0<Ff≤Ffm 与受力物体相对运动趋势的方向
相反
作用效果 总是阻碍物体间的相对 运动趋势
滑动摩擦力
Ff＝μFN 与受力物体相对运动的方向 相反 总是阻碍物体间的 相对运动
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2.动摩擦因数 (1)定义：彼此接触的物体发生_相__对__运__动___时，摩擦力和正压力的比值．公式 μ＝FFNf . (2)决定因素：接触面的材料和__粗__糙__程__度__．
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二、重力 1．产生：由于__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_弹__簧__测__力__计___测量．注意：(1)物体的质量不会变；(2)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_竖__直__向__下___．注意：竖直向下是和水平面垂直，不一定和接触和“死结”问题 (1)活结：当绳绕过光滑的滑轮或挂钩时，由于滑轮或挂钩对绳无约束，因此绳上的 张力处处相等，即滑轮只改变力的方向不改变力的大小，例如图乙中，两段绳中的拉力 大小都等于重物的重力． (2)死结：若结点不是滑轮，是固定点时，称为“死结”结点，则两侧绳上的弹力不 一定相等．
(新课标卷)河北省 高三物理二轮 知识点专题复习 重力 弹力 摩擦力(含解析)
河北2013年高考二轮知识点专题复习重力弹力摩擦力1．关于摩擦力，以下说法正确的是( )A．两个接触的物体间可能只存在彼此作用的摩擦力B．两个物体间有弹力必然有摩擦力C．汽车在程度公路上行驶，驱动轮遭到的摩擦力向前D．杂技演员用手握着竖直的杆向上攀，手握杆的力越大，手遭到杆的摩擦力越大[答案] C[解析] 有摩擦力必然有弹力，A错；有弹力不必然有摩擦力，B错；驱动轮与地面间的摩擦力是动力，此时方向向前，C正确，演员爬杆时，是静摩擦力，与压力无关，D错。
2．如图所示，程度桌面上叠放着A、B两物体，B物体受力F 作用，A、B一同绝对地面向右做匀减速直线运动，则B物体的受力个数为( )A．4 B．5 C．6 D．7[答案] C[解析] 先用隔离法，拔取A为研讨对象，A必遭到B对其施加的程度向左的摩擦力，所以A对B施加了程度向右的摩擦力；再运用全体法，拔取A和B组成的零碎为研讨对象，零碎做匀减速直线运动，合力方向向左，即地面对零碎施加了程度向左的摩擦力；最初再拔取B为研讨对象，其共遭到6个力的作用：竖直向下的重力，A对其竖直向下的压力和程度向左的摩擦力，地面对它竖直向上的支持力和程度向左的摩擦力和程度拉力F。
本题答案为C项。
3．将一物块分成相等的A、B两部分靠在一同，下端放置在地面上，上端用绳子拴在天花板上，绳子处于竖直伸直形状，全部安装静止，则( )A．绳子上拉力可能为零B．地面受的压力可能为零C．地面与物体间可能存在摩擦力D．A、B之间可能存在摩擦力[答案] AD[解析] 经分析，绳子上拉力可能为零，地面受的压力不可能为零，选项A对而B错；由于绳子处于竖直伸直形状，绳子中拉力只可能竖直向上，所以地面与物体B间不可能存在摩擦力，而A、B 之间可能存在摩擦力，选项C错而D对。
4.用一枚磁性棋子把一张没有磁性的卡片压在磁性黑板的竖直平面上，磁性棋子、卡片和磁性黑板三个物体均有必然的分量，它们静止不动，如图所示，以下说法正确的是( )A．磁性棋子遭到四个力作用，其中有三个力的施力物体均是黑板B．磁性棋子遭到的磁力和弹力是一对作用力和反作用力C．卡片遭到四个力作用D．卡片会遭到两个摩擦力作用 [答案] D[解析] 本题考查重力、弹力、摩擦力，意在考查物体的受力分析，全体法与隔离法的应用，以磁性棋子为研讨对象，它遭到四个力作用，只需磁力是磁性黑板施加的，弹力和摩擦力是卡片施加的，重力是地球施加的，磁性棋子遭到的磁力和弹力是一对平衡力，A、B错误；卡片两个平面都会遭到弹力和摩擦力作用，还有重力作用，C错误，D正确。
高三物理01_重力、弹力、摩擦力 知识点解析、解题方法、考点突破、例题分析、达标测试
【本讲主要内容】重力、弹力、摩擦力【知识掌握】【知识点精析】1. 力的概念：力是物体间的相互作用。
注意要点：（1）一些不接触的物体也能产生力，例如万有引力。
（2）任何一个力都有受力物体和施力物体，力不能离开物体而存在。
（3）力的作用效果：使物体发生形变或改变物体运动状态。
（4）力的测量工具是测力计。
2. 重力：（1）定义：重力是物体由于受地球吸引而使物体受到的力。
（2）重力的大小G ＝mg。
（3）重力的方向竖直向下。
（4）作用点：重心。
形状规则、质量分布均匀的物体的重心在其几何中心。
用悬挂法可以找薄板状物体的重心，重心由物体形状、质量分布两个因素决定。
3. 弹力：（1）定义：物体由于要恢复形变，对跟它接触的物体产生的力。
（2）产生条件：相互接触且挤压。
（3）方向：垂直于接触面（切面）或沿绳的方向（又称张力），注意：杆受到的弹力不一定沿杆。
(4) 大小：弹簧的弹力大小遵循胡克定律f＝kx，劲度系数k（N/m）。
4. 摩擦力：产生条件：接触、有正压力、接触面不光滑、有相对运动或相对运动的趋势。
（1）滑动摩擦力：①方向：和相对运动方向相反；②大小：F＝μN。
（2）静摩擦力：①方向：和相对运动趋势方向相反。
②大小：0~最大静摩擦力，常用二力平衡条件判断和求解。
注意：最大静摩擦力稍大于滑动摩擦力，通常认为近似相等。
5. 摩擦力与弹力的关系：(1)产生摩擦力的条件是在产生弹力的条件基础上，增加了接触面不光滑和物体间有相对运动或相对运动趋势。
因此，若两物体间有弹力产生，不一定产生摩擦力，但若两物体间有摩擦力产生，必有弹力产生。
(2)在同一接触面上产生的弹力和摩擦力的方向相互垂直。
(3)滑动摩擦力大小与同一接触面上的弹力（压力）大小成正比：f＝μN，而静摩擦力（除最大静摩擦力外）大小与压力无关。
【解题方法指导】例1. 如图所示，轻绳下端拴一质量为m的小球S，轻绳竖直，斜面光滑，分析小球与斜面间是否有弹力？解析：因绳竖直，故绳对小球的拉力方向竖直向上，小球的重力竖直向下，若小球与斜面间存在弹力，则小球水平方向所受合力不为零，与小球静止相矛盾，故小球与斜面间无弹力。
高一物理弹力摩擦力知识点归纳及力的合成分解方法详解(附巩固提升练习题)
7．弹力1．产生条件：(1)物体间直接接触；(2)接触处发生形变(挤压或拉伸)。
2．弹力的方向：弹力的方向与物体形变的方向相反，具体情况如下：(1)轻绳只能产生拉力，方向沿绳指向绳收缩的方向.(2)弹簧产生的压力或拉力方向沿弹簧的轴线。
(3)轻杆既可产生压力，又可产生拉力，且方向沿杆。
3．弹力的大小弹力的大小跟形变量的大小有关。
○1弹簧的弹力，由胡克定律F=kx,k为劲度系数，由本身的材料、长度、截面积等决定，x为形变量，即弹簧伸缩后的长度L与原长Lo的差：x=|L-L0|，不能将x当作弹簧的长度L○2一般物体所受弹力的大小，应根据运动状态，利用平衡条件和牛顿运动定律计算，例2小车的例子就说明这一点。
【例1】下列关于力的说法中，正确的是( )A．只有相互接触的两物体之间才会产生力的作用B．力是不能离开物体而独立存在的，一个力既有施力物体，又有受力物体C．一个物体先对别的物体施加力后，才能受到反作用力D．物体的施力和受力是同时的【例2】关于物体的重心，以下说法正确的是A．物体的重心一定在该物体上B．形状规则的物体，重心就在其中心处C．用一根悬线挂起的物体静止时，细线方向一定通过物体的重心D．重心是物体上最重的一点【例3】如图所示，小车上固定一根折成α角的曲杆，杆的另一端一固定一质量为m的球，则当小车静止时和以加速度a向右加速运动时杆对球的弹力大小及方向如何?(4)面与面、点与面接触的压力或支持力的方向总垂直于接触面，指向被压或被支持的物体，如图所示，球和杆所受弹力的示意图。
摩擦力摩擦力有滑动摩擦力和静摩擦力两种，它们的产生条件和方向判断是相近的。
．1．产生的条件：(1)相互接触的物体间存在压力；(2)接触面不光滑；(3)接触的物体之间有相对运动(滑动摩擦力)或相对运动的趋势(静摩擦力)。
注意：不能绝对地说静止物体受到的摩擦力必是静摩擦力，运动的物体受到的摩擦力必是滑动摩擦力。
静摩擦力是保持相对静止的两物体之间的摩擦力，受静摩擦力作用的物体不一定静止。
(完整版)重力-弹力-摩擦力(必修1)知识点,推荐文档
第二章相互作用重力弹力摩擦力【考纲知识梳理】一、力1、定义：力是物体对物体的作用力是物体对物体的作用。
2、三要素：（1）大小（2）方向（3）作用点3、力的图示（1）力可以用一根带箭头的线段来表示。
它的长短表示力的大小，它的指向(箭头所指方向)表示力的方向，箭头或箭尾表示力的作用点，力的方向所沿的直线叫力的作用线。
这种表示力的方法，叫做力的图示。
这是把抽象的力直观而形象地表示出来的一种方法。
（2）画力的图示的步骤①选定标度。
②画一个方块或一个点表示受力物体，并确定力的作用点。
③从力的作用点开始，沿力的作用方向画一线段(根据所选标度和力的大小确定线段的长度)，并在线段上加上刻度。
④在表示力的线段的末端画上箭头表示力的方向。
在箭头的旁边标出表示这个力的字母或数值。
（3）注意：①箭尾通常画在力的作用点上。
②若在同一个图上作出不同的力的图示，一定要用同一个标度。
③力的图示与力的示意图不同。
力的示意图是为了分析受力而作，侧重于画准力的方向，带箭头的线段上没有标度，线段的长度只定性表示力的大小。
二、重力1.定义:由于地球的吸引而使物体受到的力。
2.大小：G=mg（g 通常取9.8m/s2，越向两极越大，越向赤道越小）。
3.方向：竖直向下。
地面上处在两极和赤道上的物体所受重力的方向指向地心，地面上其他位置的物体所受重力的方向不指向地心。
4.作用点：因为物体各个部分都受到重力作用，可认为重力作用于一点即为物体的重心。
⑴重心的位置与物体的质量分布和几何形状有关。
重心是一个等效的概念。
⑵重心不一定在物体上，可以在物体之外。
① 质量分布均匀的规则物体的重心在物体的几何中心．② ②不规则物体的重心可用悬线法求出重心位置．三、弹力1.定义：直接接触的物体间由于发生弹性形变而产生的力，这是由于要恢复到原来的形状，对使它发生形变的物体产生的力。
2.产生条件：直接接触、弹性形变3.弹力方向的确定：1压力、支持力的方向：总是垂直于接触面，指向被压或被支持的物体。
重力、弹力、摩擦力知识点总结与典例
重力、弹力、摩擦力知识点总结与典例【知识点梳理】知识点一力1．定义：力是物体与物体间的相互作用．2．作用效果：使物体发生形变或改变物体的运动状态(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．知识点二重力1．产生：由于地球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，可用弹簧测力计测量．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：总是竖直向下.注意：竖直向下是和水平面垂直，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即物体的重心．(1)影响重心位置的因素：物体的几何形状；物体的质量分布．(2)不规则薄板形物体重心的确定方法：悬挂法．知识点三弹力1．弹力：(1)定义：发生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．(2)产生条件：①物体间直接接触；②接触处发生弹性形变．(3)方向：总是与施力物体形变的方向相反．2．胡克定律(1)内容：在弹性限度内，弹力和弹簧形变大小(伸长或缩短的量)成正比．(2)表达式：F＝kx．①k是弹簧的劲度系数，国际单位是牛顿每米，用符号N/m表示；k的大小由弹簧自身性质决定．②x是弹簧长度的变化量，不是弹簧形变以后的长度．知识点四滑动摩擦力、动摩擦因数、静摩擦力1．静摩擦力、滑动摩擦力名称静摩擦力滑动摩擦力项目定义两相对静止的物体间的摩擦力两相对运动的物体间的摩擦力产生条件①接触面粗糙②接触处有压力③两物体间有相对运动趋势①接触面粗糙②接触处有压力③两物体间有相对运动大小0<F f≤F fm F f＝μF N方向与受力物体相对运动趋势的方向相反与受力物体相对运动的方向相反作用效果总是阻碍物体间的相对运动趋势总是阻碍物体间的相对运动2．动摩擦因数(1)定义：彼此接触的物体发生相对运动时，摩擦力和正压力的比值．μ＝F fF N．(2)决定因素：接触面的材料和粗糙程度．【考点分类深度解析】考点一弹力的分析与计算【典例1】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α角的细绳拴接一小球．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．细绳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．细绳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＝g tan α，则轻弹簧对小球无弹力，D正确．【变式1】完全相同且质量均为m的物块A、B用轻弹簧相连，置于带有挡板C的固定斜面上．斜面的倾角为θ，弹簧的劲度系数为k.初始时弹簧处于原长，A恰好静止．现用一沿斜面向上的力拉A，直到B 刚要离开挡板C，则此过程中物块A的位移大小为(弹簧始终处于弹性限度内)()A.mgk B.mg sin θk C.2mgk D.2mg sin θk【答案】D【解析】初始时弹簧处于原长，A 恰好静止，根据平衡条件，有：mg sin θ＝F f ，其中F f ＝μF N ＝μmg cos θ，联立解得：μ＝tan θ.B 刚要离开挡板C 时，弹簧拉力等于物块B 重力沿斜面向下的分力和最大静摩擦力之和，即kx ＝mg sin θ＋F f ，解得：x ＝2mg sin θk . 考点二 摩擦力的分析与计算【典例2】如图，一粗糙斜面固定在地面上，斜面顶端装有一光滑定滑轮。
高中物理 2.1重力弹力摩擦力知识点总结课件
静摩擦力
滑动摩擦力
定义
两________的物体间的摩擦力
两________的物体间的摩擦力
产生条件
①接触面________ ②接触处有________ ③两物体间有________
①接触面________ ②接触处有________ ③两物体间有________
大小、方向
大小：0<Ff≤Fm 方向：与受力物体相对运动趋势的方向________
大小计算
运用平衡方程或牛顿第二定律
运用平衡方程或平行四边形定则求解
除运用平衡方程或牛顿第二定律外，还可应用胡克定律F＝kx
变化情况
弹力可以发生突变
弹力可以发生突变
弹力只能渐变
1．静摩擦力的有无及方向的确定方法 (1)假设法：即假设接触面光滑，看物体是否会发生相对运动．若发生相对运动，则说明物体原来虽相对静止却有相对运动的趋势．假设接触面光滑后物体发生相对运动的方向即为原来相对运动趋势的方向，从而确定静摩擦力的方向；若没有发生相对运动，则说明没有静摩擦力．
3．常见理想模型中的弹力比较
类别
轻绳
轻杆
轻弹簧
特性
轻、软，伸长量可忽略不计、绳中各处张力大小相等
轻，伸长量或压缩量均可忽略不计
轻，既可被拉伸，也可被压缩，弹簧中各处张力都相等
特点
只能产生拉力，不能产生压力，拉力的方向沿绳收缩的方向
既能产生压力，又能产生拉力，力的方向具有可变性
既能产生压力，又能产生拉力，力的方向沿弹簧轴线
(4)物体重心的位置可以在物体上，也可以在物体外．例如一个平板的重心在板上，而一个铁环的重心就不在铁环上． 说明：1.重力的方向不一定指向地心． 2．形状不规则的物体可以通过悬挂法确定重心的位置．
2014届高三物理一轮复习典型题详解： 重力 弹力 摩擦力.pdf
重力 弹力 摩擦力 1．重力 (1)产生：由于地球的吸引而使物体受到的力。
(2)大小：与物体的质量成正比，即G＝mg。
可用弹簧测力计测量重力。
(3)方向：总是竖直向下。
(4)重心：其位置与其质量分布和形状有关。
2．弹力 (1)定义：发生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。
(2)产生的条件： 物体间直接接触； 接触处发生弹性形变。
(3)方向：总是与物体形变的方向相反。
(4)大小——胡克定律： 内容：弹簧发生弹性形变时，弹力的大小跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比。
表达式：F＝kx。
k是弹簧的劲度系数，由弹簧自身的性质决定，单位是牛顿每米，用符号N/m表示。
x是弹簧长度的变化量，不是弹簧形变以后的长度。
判断弹力有无的四种方法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。
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。
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。
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，看能否维持原来的力学状态。
2．判断弹力方向的方法 (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。
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。
1.如图2－1－1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，细绳始终保持竖直。
关于小球的受力情况，下列说法正确的是( ) 图2－1－1 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 解析：选B 若小车静止，小球受力平衡，则小球只受两个力作用，即重力和细绳拉力，A错，B对；若小车向右匀速运动，则小球受力平衡，斜面对小球的支持力为零；小球不可能向右加速运动；若小球向右减速运动，则加速度水平向左，斜面对小球有支持力，小球共受三个力作用，选项C、D错。
高一物理力、重力、弹力、摩擦力知识精讲
高一物理力、重力、弹力、摩擦力【本讲主要内容】力、重力、弹力、摩擦力【知识掌握】【知识点精析】一、力的四性1. 物质性：力是物体对物体的作用，力不能离开物体而存在。
如“某人的力气有多大”的说法就是错误的。
2. 矢量性：力是矢量，既有大小又有方向，它可以用一根带有箭头的线段来表示，并加以图示。
例F＝5N，其图示如图1所示。
图13. 相互性：任何两个物体间力的作用总是相互的，施力物体同时也一定是受力物体。
4. 独立性：任何一个力都独立地产生作用效果：使物体发生形变（静力效果）或使物体运动状态发生变化（运动效果）。
力学中常见的力有重力、弹力、摩擦力，下面分别讨论。
二、重力1. 产生：是由于地球对物体的吸引而产生的，但不能认为重力就是地球对物体的吸引力，重力是地球对它的万有引力的一个分力。
2. 大小：G＝mg.同一个物体所受的重力随纬度的增大而增大，在赤道上最小，在两极最大；同一纬度，离开地表越高，重力越小。
3. 方向：竖直向下，不一定指向地心，只有赤道和两极处指向地心。
4. 施力者：重力的施力者是地球，地球周围的物体，不管是运动还是静止，均受重力作用。
5. 作用点：重心——物体各部分所受重力合力的作用点，物体的重心与物体的形状和质量分布都有关系.（1）质量均匀且形状规则的物体，重心就在其几何中心。
（2）质量分布不均匀的物体，重心位置与物体形状、质量分布都有关系。
（3）薄板物体的重心可用悬挂法确定。
（4）物体的重心不一定在物体上。
说明：一个物体所受重力的大小和方向，与运动状态、是否受其它力的作用均无关。
三、弹力1. 产生的条件：（1）两物体接触（2）发生弹性形变2. 方向：总是与引起形变的外力方向相反（1）物体有明显形变的情况图2①绳对物体的弹力（张力）方向，总是沿张紧的绳指向绳收缩的方向（图2箭头所示）②支持力或压力的方向，总是垂直于支持面而指向支持的物体（如图2箭头所示）③弹簧的弹力方向，沿弹簧和弹簧恢复原状的方向一致（如图3）图3（2）物体发生微小形变时接触面的情况。
2021学年高考物理一轮复习05重力弹力摩擦力考点讲解含解析.docx
专题（05）重力弹力摩擦力考点一弹力的分析与计算1．弹力(1)方向(2)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．2．弹力有无的判断“三法”(1)假设法：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．(2)替换法：用细绳替换装置中的轻杆，看能不能维持原来的力学状态．如果能维持，则说明这个杆提供的是拉力；否则，提供的是支持力．(3)状态法：由运动状态分析弹力，即物体的受力必须与物体的运动状态相符合，依据物体的运动状态，由二力平衡(或牛顿第二定律)列方程，求解物体间的弹力．题型1 接触面上弹力的分析与计算【典例1】(多选)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 ( )A．铁球一定受墙水平向左的弹力B．铁球可能受墙水平向左的弹力C．铁球一定受斜面的弹力且垂直斜面向上D．铁球可能受斜面的弹力且垂直斜面向上【答案】BC【解析】铁球在重力作用下有向下运动的趋势，受到垂直于斜面的支持力作用．墙与铁球间是否存在弹力作用可用“假设法”判断．F 的大小合适时，铁球可以静止在无墙的斜面上，F 增大时墙才会对铁球有弹力，所以选项A 错误，B 正确；斜面必须有垂直斜面向上的弹力才能使铁球不下落，所以选项C 正确，D 错误．【变式1】 历经一年多的改造，2017年10月1日，太原迎泽公园重新开园，保持原貌的七孔桥与新建的湖面码头，为公园增色不少．如图乙是七孔桥正中央一孔，位于中央的楔形石块1，左侧面与竖直方向的夹角为θ，右侧面竖直．若接触面间的摩擦力忽略不计，则石块1左、右两侧面所受弹力的比值为( )A.1tan θ B ．sin θ C.1cos θ D.12cos θ【答案】C【解析】对石块1受力分析如图，则石块1左、右两侧面所受弹力的比值F 1F 2＝1cos θ，故C 正确．题型2 轻绳(轻杆)弹力的分析与计算【典例2】 (多选)如图所示，杆BC 的B 端用铰链固定在竖直墙上，另一端C 为一滑轮．重物G 上系一绳经过滑轮固定于墙上A 点处，杆恰好平衡．若将绳的A 端沿墙缓慢向下移(BC 杆、滑轮、绳的质量及摩擦均不计)，则( )A ．两段绳中的拉力大小相等，且保持不变B ．两段绳中的拉力大小相等，但发生变化C ．BC 杆对C 端的弹力沿杆方向由B 指向CD ．BC 杆受绳的压力增大【答案】ACD【解析】同一根不计质量的绳子绕过光滑的滑轮被分成两段，则这两段绳子中的拉力大小相等，始终等于重物所受的重力，故A 项正确，B 项错误；选取绳子与滑轮的接触点为研究对象，对其受力分析，如图所示，由于BC 杆可以绕B 端自由转动，所以平衡时BC 杆对C 端的弹力沿杆方向由B 指向C ，故C 项正确；绳中的弹力大小相等，即F T1＝F T2＝G ，C 点处于三力平衡状态，将三个力的示意图平移可以组成闭合三角形，如图中虚线所示，设AC 段绳子与竖直墙壁间的夹角为θ，则根据几何知识可知F ＝2G sin θ2，当绳的A 端沿墙缓慢向下移时，绳的拉力不变，θ增大，F 也增大，根据牛顿第三定律知，BC 杆受绳的压力增大，故D 项正确．【变式2】如图所示，质量为m 的小球套在竖直固定的光滑圆环上，轻绳一端固定在圆环的最高点A ，另一端与小球相连．小球静止时位于环上的B 点，此时轻绳与竖直方向的夹角为60°，则轻绳对小球的拉力大小为( )A ．2mg B.3mg C ．mg D.32mg 【答案】C【解析】对B 点处的小球受力分析，如图所示，则有F T sin 60°＝F N sin 60°F T cos 60°＋F N cos 60°＝mg解得F T ＝F N ＝mg ，故C 正确．【提 分 笔 记】 轻杆弹力的特点杆既可以产生拉力，也可以产生支持力，弹力的方向可以沿着杆，也可以不沿着杆．(1)“活杆”：即一端由铰链(或转轴)相连的轻质活动杆，它的弹力方向一定沿杆的方向 .(2)“死杆”：即轻质固定杆，它的弹力方向不一定沿杆的方向，需要结合平衡条件或牛顿第二定律求得．(3)轻杆的弹力大小及方向均可以发生突变．题型3 轻弹簧(弹性绳)弹力的分析与计算【典例3】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)( )A ．86 cmB ．92 cmC ．98 cmD ．104 cm【答案】B【解析】轻质弹性绳的两端分别固定在相距80 cm 的两点上，钩码挂在弹性绳的中点，平衡时弹性绳的总长度为100 cm ，以钩码为研究对象，受力如图所示，由胡克定律F ＝k (l －l 0)＝0.2k .由共点力的平衡条件和几何知识得F ＝mg 2sin α＝5mg 6；再将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点，设弹性绳的总长度变为l ′，由胡克定律得F ′＝k (l ′－l 0)，由共点力的平衡条件F ′＝mg 2，联立上面各式解得l ′＝92 cm ，选项B 正确．【变式3】如图所示，小球a 的质量为小球b 的质量的一半，分别与轻弹簧A 、B 和轻绳相连接并处于平衡状态．轻弹簧A 与竖直方向的夹角为60°，轻弹簧A 、B 的伸长量刚好相同，则下列说法正确的是( )A ．轻弹簧A 、B 的劲度系数之比为1∶3B ．轻弹簧A 、B 的劲度系数之比为2∶1C ．轻绳上拉力与轻弹簧A 上拉力的大小之比为2∶1D ．轻绳上拉力与轻弹簧A 上拉力的大小之比为 3∶2【答案】D【解析】设轻弹簧A 、B 的伸长量都为x ，小球a 的质量为m ，则小球b 的质量为2m .对小球b ，由平衡条件知，弹簧B 中弹力为k B x ＝2mg ；对小球a ，由平衡条件知，竖直方向上，有k B x ＋mg ＝k A x cos 60°，联立解得k A ＝3k B ，选项A 、B 错误；水平方向上，轻绳上拉力F T ＝k A x ·sin 60°，则F T k A x ＝32，选项C 错误，D 正确． 【变式4】如图所示，与竖直墙壁成53°角的轻杆一端斜插入墙中并固定，另一端固定一个质量为m 的小球，水平轻质弹簧处于压缩状态，弹力大小为34mg (g 表示重力加速度)，则轻杆对小球的弹力大小为( )A.53mgB.35mgC.45mgD.54mg【答案】D【解析】小球处于静止状态，其合力为零，对小球受力分析，如图所示，由图中几何关系可得F ＝mg 2＋⎝ ⎛⎭⎪⎫34mg 2＝54mg ，选项D 正确． 【提 分 笔 记】弹簧既可能处于压缩状态，也可能处于拉伸状态，无论处于哪种状态，只要是在弹性限度内，胡克定律都适用．如果题目中只告诉弹簧的形变量，或只告诉弹簧弹力的大小，而没有指出弹簧处于拉伸状态还是压缩状态，则要分情况进行讨论．考点二 摩擦力的分析与计算1．静摩擦力的分析(1)物体处于平衡状态(静止或匀速直线运动)，利用力的平衡条件来判断静摩擦力的大小．(2)物体有加速度时，若只受静摩擦力，则F f ＝ma .若除受静摩擦力外，物体还受其他力，则F 合＝ma ，先求合力再求静摩擦力．2．滑动摩擦力的分析滑动摩擦力的大小用公式F f ＝μF N 来计算，应用此公式时要注意以下几点：(1)μ为动摩擦因数，其大小与接触面的材料、表面的粗糙程度有关；F N 为两接触面间的正压力，其大小不一定等于物体的重力．(2)滑动摩擦力的大小与物体的运动速度和接触面的大小均无关．3．静摩擦力的有无和方向的判断方法(1)假设法：利用假设法判断的思维程序如下：(2)状态法：先判断物体的状态(即加速度的方向)，再利用牛顿第二定律(F合＝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：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．题型1 摩擦力有无与方向的判断【典例4】如图所示，倾角为θ的斜面体C置于水平地面上，小物体B置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与物体A相连接，连接B的一段细绳与斜面平行，已知A、B、C都处于静止状态，则( )A．B受C的摩擦力一定不为零B．C受地面的摩擦力一定为零C．C有沿地面向右滑的趋势，一定受到地面向左的摩擦力D．将细绳剪断而B依然静止在斜面上，此时地面对C的摩擦力水平向左【答案】C【解析】分析B的受力，当绳的拉力等于B的重力沿斜面方向的分力时，摩擦力等于零，A错误；以B、C 为研究对象，由于绳子对整体有斜向右上方的拉力，所以地面对C一定存在向左的摩擦力，B错误，C正确；剪断细绳后，地面对C不存在摩擦力，D错误．【变式5】水平地面上的物体在水平方向受到一个拉力F1和地面对它的摩擦力F2的作用，当物体一直处于静止的状态下，下面各种说法中正确的是( )A．当F1增大时，F2随之减小B．当F1增大时，F2保持不变C．F1和F2是一对作用力和反作用力D．F1和F2的合力为零【答案】D【解析】物体始终处于静止状态，摩擦力随外力的变化而变化，则F1和F2同时增大，同时减小，A、B错误；F1和F2是一对平衡力，合力为零，C错误，D正确．【提分笔记】静摩擦力的分析静摩擦力的大小和方向都具有不确定性、隐蔽性和被动适应性的特点，如果受力或运动情况不同，它们会随着引起相对运动趋势的外力的变化而变化，且大小在0～f max范围内变化．因此对于静摩擦力问题，必须根据题意认真分析．题型2 摩擦力的分析与计算【典例5】如图所示，一物块在水平拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直线运动．若保持F的大小不变，而方向与水平面成60°角，物块也恰好做匀速直线运动．物块与桌面间的动摩擦因数为( )A．2－ 3 B.36C.33D.32【答案】C【解析】解法一：设物块的质量为m，据平衡条件及摩擦力公式有拉力F水平时，F＝μmg①拉力F与水平面成60°角时，F cos 60°＝μ(mg－F sin 60°)②联立①②式解得μ＝33.故选C.解法二：受力变化时，物块和桌面间的动摩擦因数不变，不妨假设摩擦力和支持力的合力方向与支持力的夹角为θ，则有tan θ＝fF N＝μ，因μ不变，故θ角不变，即F与mg的合力方向不变．由图可知，当F由水平变为与水平面夹角为60°时，F大小不变，θ＝30°，再由μ＝tan θ得μ＝tan 30°＝33，选项C正确．【变式6】(多选)如图所示，有一方形容器，被水平力F压在竖直的墙面上处于静止状态，现缓慢地向容器内注水，直到将容器刚好盛满为止，在此过程中容器始终保持静止，则下列说法中正确的是( )A．容器受到的摩擦力逐渐增大 B．容器受到的摩擦力不变C．水平力F必须逐渐增大 D．水平力F可能不变【答案】AD【解析】由题知，容器始终保持静止状态，受力平衡，所受的摩擦力等于容器和水的总重力，现缓慢地向容器内注水，所以容器受到的摩擦力逐渐增大，选项A正确，B错误；容器和水在竖直方向上受力平衡，若容器与墙面间的最大静摩擦力大于盛满水时容器的总重力，力F可能不变，选项D正确，C错误．【变式7】如图，两个倾角相同的斜面体甲、乙静止在粗糙水平面上，质量为m的物块分别在竖直向下和沿斜面向下的外力F作用下沿斜面匀速下滑，整个过程斜面体始终静止，则( )A．甲受地面向左的摩擦力B．乙受地面的摩擦力为零C．甲与m间的动摩擦因数小于乙与m间的动摩擦因数D．乙对m的合力方向竖直向上【答案】C【解析】整体受力分析可知，甲不受地面的摩擦力，选项A错误；乙受地面向右的摩擦力，选项B错误；对物块受力分析可得甲与m间的动摩擦因数小于乙与m间的动摩擦因数，选项C正确；对乙斜面上的物块受力分析可知，乙对m的合力与拉力和重力的合力大小相等、方向相反，选项D错误．【变式8】(多选)如图所示，物块A放在直角三角形斜面体B上面，B放在弹簧上面并紧挨着竖直墙壁，初始没有外力时A、B静止；现用力F沿斜面向上推A，但A、B并未运动，下列说法正确的是( )A．A、B之间的摩擦力可能大小不变B．A、B之间的摩擦力一定变小C．B与墙之间可能没有摩擦力D．弹簧弹力一定不变【答案】AD【解析】开始时物体A受重力、B对A的支持力和静摩擦力，斜面与水平方向的夹角为θ，根据平衡条件可知，A所受静摩擦力大小为m A g sin θ，施加力F后，物体A仍然处于静止状态，若F＝2m A g sin θ，则A 所受摩擦力沿斜面向下，大小为m A g sin θ，则A、B之间的摩擦力大小不变，选项A正确，B错误；对A、B整体分析，开始时弹簧的弹力等于A、B的总重力，施加力F后，由于A、B整体不动，弹簧的形变量不变，弹簧的弹力不变，A、B总重力不变，根据平衡条件可知，B与墙之间一定有摩擦力，选项C错误，D正确．【变式9】如图所示，在粗糙水平面上放置有一竖直截面为平行四边形的木块，图中木块倾角为θ，木块与水平面间动摩擦因数为μ，木块所受重力为G，现用一水平恒力F推木块，使木块由静止开始向左运动，则木块所受的摩擦力大小为( )A．F B.μG cos θC．μG D．μ(G sin θ＋F cos θ)【答案】C【解析】若木块做加速直线运动，则F>f，故A错误；不管木块做什么运动，根据滑动摩擦力的定义可得f ＝μG，故C正确，B、D错误．【变式10】如图所示，水平面上有一重为40 N的物体，受到F1＝13 N和F2＝6 N的水平力的作用而保持静止，F1与F2的方向相反．物体与水平面间的动摩擦因数μ＝0.2，设最大的静摩擦力等于滑动摩擦力．求：(1)若只撤去F1，物体所受摩擦力的大小和方向；(2)若只撤去F2，物体所受摩擦力的大小和方向．【答案】(1)6 N 方向水平向左(2)8 N 方向水平向右【解析】物体所受最大静摩擦力f m＝μG＝8 N.(1)只撤去F1，因为F2＝6 N<f m，物体保持静止故所受静摩擦力f2＝F2＝6 N，方向水平向左．(2)只撤去F2，因为F1＝13 N>f m，所以物体相对水平面向左滑动故物体受到的滑动摩擦力f3＝μG＝8 N，方向水平向右．【提分笔记】计算摩擦力时的几点注意(1)首先分清摩擦力的性质，因为一般只有滑动摩擦力才能利用公式F＝μF N计算，静摩擦力通常只能根据物体的运动状态求解．(2)公式F＝μF N中，F N为两接触面间的压力，与物体的重力没有必然关系，不一定等于物体的重力．(3)滑动摩擦力的大小与物体速度的大小无关，与接触面面积的大小也无关．(4)摩擦力的方向与物体间的相对运动或相对运动趋势方向相反，但与物体的实际运动方向可能相同、可能相反，也可能不共线．考点三摩擦力的“突变”问题1．静—静“突变”物体在摩擦力和其他力的共同作用下处于静止状态，当作用在物体上的其他力的合力发生变化时，物体虽然仍保持相对静止，但物体所受的静摩擦力发生突变．2．静—动“突变”物体在摩擦力和其他力作用下处于静止状态，当其他力变化时，如果物体不能保持静止状态，则物体受到的静摩擦力将“突变”成滑动摩擦力．3．动—静“突变”在滑动摩擦力和其他力作用下，做减速运动的物体突然停止滑行时，物体将不再受滑动摩擦力作用，滑动摩擦力“突变”为静摩擦力．4．动—动“突变”指滑动摩擦力大小与方向变化，例如滑块沿斜面下滑到水平面，滑动摩擦力会发生变化．题型1 静—静“突变”【典例6】一木块放在水平桌面上，在水平方向共受到三个力即F1、F2和摩擦力的作用，木块处于静止状态，如图所示，其中F1＝10 N，F2＝2 N，若撤去F1，则木块受到的摩擦力为( )A．10 N，方向向左B．6 N，方向向右C．2 N，方向向右D．0【答案】C【解析】当物体受F1、F2及摩擦力的作用而处于平衡状态时，由平衡条件可知物体所受的摩擦力的大小为8 N，方向向左，可知最大静摩擦力F fmax≥8 N，当撤去力F1后，F2＝2 N<F fmax，物体仍处于静止状态，由平衡条件可知物体所受的静摩擦力大小和方向发生突变，且与作用在物体上的F2等大反向，选项C正确．题型2 静—动“突变”【典例7】(多选)将力传感器A固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．如图甲所示，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Ft图象如图乙所示．则( )A．2.5 s前小车慢慢滑动B．2.5 s后小车做变加速运动(假设细沙仍在加注中)C．2.5 s前小车所受摩擦力不变D．2.5 s后小车所受摩擦力不变【答案】BD【解析】由题图乙可知，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，属于静摩擦力，所以2.5 s前，小车、滑块均静止，选项A错误；2.5 s后小车受恒定摩擦力，但是外力增加，因此做变加速直线运动，选项B正确；根据上述分析，2.5 s前滑块受静摩擦力，且静摩擦力在变化，2.5 s 后受滑动摩擦力，且大小不变，选项C项错误，D正确．题型3 动—静“突变”【典例8】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的变化关系是下图中的( )【答案】B【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f>G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＝μF＝μkt，即ft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．题型4 动—动“突变”【典例9】(多选)如图所示，足够长的传送带与水平面夹角为θ，以速度v0逆时针匀速转动．在传送带的上端轻轻放置一个质量为m的小木块，小木块与传送带间的动摩擦因数μ<tan θ，则下列选项中能客观地反映小木块的运动情况的是( )【答案】BD【解析】当滑块速度小于传送带速度时，a＝g sin θ＋μg cos θ，当滑块速度达到传送带速度时，由于μ<tan θ，即μmg cos θ<mg sin θ，所以速度能够继续增加，此时摩擦力方向突变为向上，a＝g sin θ－μg cos θ，所以B、D正确．【变式11】如图所示，斜面固定在地面上，倾角为θ＝37°(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)．质量为1 kg的滑块以初速度v0从斜面底端沿斜面向上滑行(斜面足够长，该滑块与斜面间的动摩擦因数为0.8)，则该滑块所受摩擦力F f随时间变化的图象是下图中的(取初速度v0的方向为正方向，g＝10 m/s2)( )【答案】B【解析】滑块上升过程中受滑动摩擦力，F f＝μF N，F N＝mg cos θ，联立得F f＝6.4 N，方向沿斜面向下．当滑块的速度减为零后，由于重力的分力mg sin θ<μmg cos θ，滑块不动，滑块受到的摩擦力为静摩擦力，由平衡条件得F f′＝mg sin θ，代入可得F f′＝6 N，方向沿斜面向上，故选项B正确．【提分笔记】用临界法分析摩擦力突变问题(1)题目中出现“最大”“最小”和“刚好”等关键词时，一般隐藏着临界问题．有时，有些临界问题中并不含上述常见的“临界术语”，但审题时发现某个物理量在变化过程中会发生突变，则该物理量突变时物体所处的状态即为临界状态．(2)静摩擦力是被动力，其存在及大小、方向取决于物体间的相对运动的趋势，而且静摩擦力存在最大值．存在静摩擦力的系统，相对滑动与相对静止的临界条件是静摩擦力达到最大值．(3)研究传送带问题时，物体和传送带的速度相同的时刻往往是摩擦力的大小、方向和运动性质的突变点．。
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1.（2012年2月天水一中检测）如图所示, 一轻质弹簧只受一个拉力F1 时, 其伸长量为x, 当弹簧同时受到两个拉力F2和F3作用时, 伸长量也为x, 现对弹簧同时施加F1 、F2 、F3 三个力作用时, 其伸长量为x’, 则以下关于x’与x关系正确的是A. x’ =xB. x’ =2xC. x<x’<2xD. x’<2x2.（2012年2月济南检测）如图所示, 物体A在竖直向上的拉力F的作用下能静止在斜面上, 关于A受力的个数, 下列说法中正确的是A. A一定受两个力作用B. A一定受四个力作用C. A可能受三个力作用D. A受两个力或者四个力作用3.（2012北京西城期末）如图所示, 在水平地面上放着斜面体B, 物体A置于斜面体B上。
一水平向右的力F作用于物体A。
在力F变大的过程中, 两物体始终保持静止, 则地面对斜面体B的支持力N和摩擦力f的变化情况是A. N变大、f不变B. N变大、f变大C. N不变、f变大D. N不变、f不变4.（2012湖北黄冈期末）如图所示, 一只半球形碗倒扣在水平桌面上处于静止状态, 球的半径为R.质量为m的蚂蚁只有在离桌面高度大于或等于时, 才能停在碗上。
那么蚂蚁和碗面间的最大静摩擦力为（）A. 0.6mgB. 0.8mgC. 0.4mgD. 0.75mg5.（2012年2月陕西师大附中第四次模拟）如图所示, A.B两物体的质量分别为mA.mB, 且mA>mB, 整个系统处于静止状态。
滑轮的质量和一切摩擦均不计。
如果绳一端由Q点缓慢地向左移到P点, 整个系统重新平衡后, 绳的拉力F 和两滑轮间绳子与水平方向的夹角θ变化情况是A. F变大, θ角变大B. F变小, θ角变小C. F不变, θ角变小D. F不变, θ角不变6、 (2012北京东城期末)如图甲所示, 质量为m的小物块以初速度v0冲上足够长的固定斜面, 斜面倾角为θ, 物块与该斜面间的动摩擦因数μ>tanθ, （规定沿斜面向上方向为速度v和摩擦力f的正方向）则图乙中表示该物块的速度v和所摩擦力f随时间t变化的图象正确的是（）7、（2012福建六校联考）三个质量均为1kg的相同木块a、b、c和两个劲度均为500N/m的相同轻弹簧p、q用轻绳连接如图, 其中a放在光滑水平桌面上。
专题03 重力、弹力和摩擦力-高一物理期中考点(人教版2019)
专题06 重力、弹力和摩擦力清单01重力、弹力一、重力1.产生：由于地球的吸引而使物体受到的力。
2.大小：与物体的质量成正比，即G＝mg。
可用弹簧测力计测量重力。
3.方向：总是竖直向下的。
4.重心(1)定义：物体各部分都受重力的作用，从效果上看，可以认为各部分受到的重力作用集中于一点，这一点叫物体的重心。
(2)重心位置的确定①其位置与物体的质量和形状有关。
②质量分布均匀的规则物体的重心在其几何中心。
二、形变、弹力、胡克定律1.形变(1)定义：物体在力的作用下形状或体积的变化叫形变。
(2)弹性形变：有些物体在形变后撤去作用力时能够恢复原状的形变。
(3)弹性限度：当形变超过一定限度时，撤去作用力后物体不能完全恢复原来的形状，这个限度叫弹性限度。
2.弹力(1)定义：发生弹性形变的物体，由于要恢复原状，对与它接触的物体会产生力的作用，这种力叫作弹力。
(2)产生条件：物体相互接触且发生弹性形变。
(3)方向：①总是与物体形变的方向相反；②弹力的方向总是与作用在物体上使物体发生形变的外力方向相反。
3.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＝kx。
①k是弹簧的劲度系数，单位为N/m；k的大小由弹簧自身性质决定。
②x是形变量，不是弹簧形变以后的长度。
三、几种常见接触面上弹力的方向垂直于接触面垂直于接触面垂直于切面垂直于平面垂直于切面四、弹力大小计算的方法1．应用胡克定律计算弹簧的弹力(1)由F＝kx计算，其中x为弹簧的形变量。
(2)弹簧串联时，各弹簧的弹力大小相等，弹簧的形变量一般不同。
(3)弹簧并联时，各弹簧的形变量相等，弹力一般不同。
2．应用平衡条件计算弹力(1)对物体受力分析，画出受力图。
(2)应用物体的平衡条件，借助力的平行四边形定则及三角函数知识求解结果。
3．应用牛顿第二定律计算弹力(1)对物体受力分析，画出受力图。
(2)应用牛顿第二定律，沿加速度的方向和垂直于加速度方向列方程。
高中物理 必修一【重力 弹力 摩擦力】典型题(带解析)
高中物理【重力 弹力 摩擦力】典型题1．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α角的细绳拴接一小球．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 ．细绳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 ．细绳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解析：选D ．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 ＝g tan α，则轻弹簧对小球无弹力，D 正确．2．一轻质弹簧原长为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解析：选D ．由F ＝kx 知，弹簧的劲度系数k ＝F x ＝40.02N/m ＝200 N/m ，选项D 正确． 3.在日常生活及各项体育运动中，有弹力出现的情况比较普遍，如图所示的情况就是一个实例．当运动员踩压跳板使跳板弯曲到最低点时，下列说法正确的是( )A ．跳板发生形变，运动员的脚没有发生形变B ．运动员受到的支持力，是运动员的脚发生形变而产生的C ．此时跳板对运动员的支持力和运动员的重力等大D ．此时跳板对运动员的支持力大于运动员的重力解析：选D ．发生相互作用的物体均要发生形变，故A 错误；发生形变的物体，为了恢复原状，会对与它接触的物体产生弹力的作用，B 错误；在最低点，运动员虽然处于瞬间静止状态，但接着运动员要加速上升，故此时跳板对运动员的支持力大于运动员的重力，C错误，D 正确．4.如图所示为武警战士用头将四块砖顶在墙上苦练头功的照片．假设每块砖的质量均为m ，砖与墙面、砖与头间的动摩擦因数均为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力．要使砖恰好静止不动，则武警战士的头对砖施加的水平力为( )A ．mg μB ．2mg μC ．3mg μD ．4mg μ 解析：选B ．以四块砖为研究对象，进行受力分析．砖恰好静止不动，则砖所受到的摩擦力刚好与其重力相等，即f 1＋f 2＝4mg ，又f 1＝f 2＝μF ，联立两式可得F ＝2mg μ，即武警战士施加的水平力为F ＝2mg μ，选项B 正确． 5.如图，一物块在水平拉力F 的作用下沿水平桌面做匀速直线运动．若保持F 的大小不变，而方向与水平面成60°角，物块也恰好做匀速直线运动．物块与桌面间的动摩擦因数为( )A ．2－ 3B ．36C ．33D ．32解析：选C ．当拉力水平时，物块做匀速运动，则F ＝μmg ，当拉力方向与水平方向的夹角为60°时，物块也刚好做匀速运动，则F cos 60°＝μ(mg －F sin 60°)，联立解得μ＝33，A 、B 、D 项错误，C 项正确．6．如图所示，两木块的质量分别为m 1和m 2，两轻质弹簧的劲度系数分别为k 1和k 2，上面木块压在上面的弹簧上(但不拴接)，整个系统处于平衡状态．现缓慢向上提上面的木块，直到它刚离开上面弹簧，在此过程中下面木块移动的距离为( )A ．m 1g k 1B ．m 2g k 1C ．m 1g k 2D ．m 2g k 2 解析：选C ．在此过程中，压在下面弹簧上的压力由(m 1＋m 2)g 减小到m 2g ，即减少了m 1g ，根据胡克定律可断定下面弹簧的长度增长了Δl ＝m 1g k 2，即下面木块移动的距离为m 1g k 2，选项C 正确．7．如图所示，有8个完全相同的长方体木板叠放在一起，每个木板的质量为100 g ，某人用手在这叠木板的两侧加一水平压力F ，使木板水平静止．若手与木板之间的动摩擦因数为μ1＝0.5，木板与木板之间的动摩擦因数为μ2＝0.2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g 取10 m/s 2.则水平压力F 至少为( )A ．8 NB ．15 NC ．16 ND ．30 N解析：选B ．先将所有的木板当成整体，受力分析，竖直方向受重力和静摩擦力，则二力平衡有2μ1F ≥8mg ；再对除两外侧木板剩余木板受力分析，竖直方向受重力和静摩擦力，由二力平衡有2μ2F ≥6mg ；联立解得F ≥15 N ；故B 正确，A 、C 、D 错误．8．(多选)轻杆的一端安装有一个小滑轮P ，用手握住杆的另一端支撑着悬挂重物的轻绳，如图所示．现使杆和竖直方向的夹角缓慢减小，则杆对滑轮P 的作用力( )A ．大小变大B ．大小不变C ．方向发生变化，但始终沿杆方向D ．方向始终在P 两侧轻绳的夹角的角平分线上，不一定沿杆解析：选BD ．滑轮P 受到两侧轻绳的拉力和杆的作用力，其中两侧轻绳的拉力大小相等，且等于重物的重力，使杆和竖直方向的夹角缓慢减小时，两拉力的方向不变，则其合力也不变，方向始终在P 两侧轻绳夹角的角平分线上，因滑轮P 受力平衡，故杆对滑轮P 的作用力大小不变，方向始终在P 两侧轻绳夹角的角平分线上，不一定沿杆，选项B 、D 正确．9．如图所示，质量为m 的木块P 在质量为M 的长木板ab 上滑行，长木板ab 在地面上一直处于静止状态．若长木板ab 与地面间的动摩擦因数为μ1，木块P 与长木板ab 间的动摩擦因数为μ2，则长木板ab 受到地面的摩擦力大小为( )A ．μ1MgB ．μ1(m ＋M )gC ．μ2mgD ．μ1Mg ＋μ2mg解析：选C ．木块P 对长木板ab 的滑动摩擦力大小为F ＝μ2mg ，长木板ab 始终静止，则地面对长木板ab 的静摩擦力大小为F ′＝F ＝μ2mg ，故选项C 正确．10.如图所示，在竖直平面内固定一直杆，将轻环套在杆上．不计质量的滑轮用轻质绳OP 悬挂在天花板上，另一轻绳通过滑轮系在轻环上，不计所有摩擦．现向左缓慢拉绳，当环静止时，与手相连的绳子水平，若杆与地面间夹角为θ，则绳OP 与天花板之间的夹角为( )A ．π2B ．θC ．π4＋θ2D ．π4－θ2解析：选C ．当轻环静止不动时，PQ 绳对轻环的拉力与杆对轻环的弹力等大、反向、共线，所以PQ 绳垂直于杆，由几何关系可知，绳PQ 与竖直方向之间的夹角是θ；对滑轮进行受力分析如图，由于滑轮的质量不计，则OP 绳对滑轮的拉力与两个绳子上拉力的合力大小相等、方向相反，所以OP 绳的方向一定在两根绳子之间的夹角的角平分线上，由几何关系得OP 绳与天花板之间的夹角α＝12β＝12⎝⎛⎭⎫π2＋θ＝π4＋θ2，C 正确．11．一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)( )A ．86 cmB ．92 cmC ．98 cmD ．104 cm解析：选B ．将钩码挂在弹性绳的中点时，由数学知识可知钩码两侧的弹性绳(劲度系数设为k )与竖直方向夹角θ均满足sin θ＝45，对钩码(设其重力为G )静止时受力分析，得G ＝2k ⎝⎛⎭⎫1 m 2－0.8 m 2cos θ；弹性绳的两端移至天花板上的同一点时，对钩码受力分析，得G ＝2k ⎝⎛⎭⎫L 2－0.8 m 2，联立解得L ＝92 cm ，可知A 、C 、D 项错误，B 项正确．12．(多选)如图所示，将两相同的木块a 、b 置于粗糙的水平地面上，中间用一轻弹簧连接，两侧用细绳系于墙壁．开始时a 、b 均静止，弹簧处于伸长状态，两细绳均有拉力，a 所受摩擦力F f a ≠0，b 所受摩擦力F f b ＝0.现将右侧细绳剪断，则剪断瞬间( )A ．F f a 大小不变B ．F f a 方向改变C ．F f b 仍然为零D ．F f b 方向向右解析：选AD ．剪断右侧绳的瞬间，右侧绳上拉力突变为零，而弹簧对两木块的拉力没有发生突变，与原来一样，所以b 相对地面有向左的运动趋势，受到静摩擦力F f b 方向向右，C 错误、D 正确；剪断右侧绳的瞬间，木块a 受到的各力都没有发生变化，A 正确，B 错误．13．(多选)在探究静摩擦力变化规律及滑动摩擦力变化规律的实验中，设计了如图甲所示的演示装置，力传感器A 与计算机连接，可获得力随时间变化的规律，将力传感器固定在光滑水平桌面上，测力端通过细绳与一滑块相连(调节力传感器高度可使细绳水平)，滑块放在较长的小车上，小车一端连接一根轻绳并跨过光滑的轻质定滑轮系一只空沙桶(调节滑轮可使桌面上部轻绳水平)，整个装置处于静止状态．实验开始时打开力传感器同时缓慢向沙桶里倒入沙子，小车一旦运动起来，立即停止倒沙子，若力传感器采集的图象如图乙，则结合该图象，下列说法正确的是( )A．可求出空沙桶的重力B．可求出滑块与小车之间的滑动摩擦力的大小C．可求出滑块与小车之间的最大静摩擦力的大小D．可判断第50 s后小车做匀速直线运动(滑块仍在车上)解析：选ABC．t＝0时刻，力传感器显示拉力为2 N，则滑块受到的摩擦力为静摩擦力，大小为2 N，由小车与空沙桶受力平衡可知空沙桶的重力也等于2 N，A选项正确；t ＝50 s时刻摩擦力达到最大值，即最大静摩擦力为3.5 N，同时小车启动，说明带有沙子的沙桶重力等于3.5 N，此时摩擦力立即变为滑动摩擦力，故摩擦力突变为3 N的滑动摩擦力，B、C选项正确；此后由于沙子和沙桶重力3.5 N大于滑动摩擦力3 N，故50 s后小车将做匀加速运动，D选项错误．14．(多选)如图所示，水平地面粗糙，A、B两同学站在地上水平推墙．甲图中A向前推B，B向前推墙；乙图中A、B同时向前推墙．每人用力的大小都为F，方向水平．则下列说法中正确的是()A．甲图方式中墙受到的推力为2FB．乙图方式中墙受到的推力为2FC．甲图方式中两位同学受到地面的摩擦力大小都为FD．乙图方式中两位同学受到地面的摩擦力大小都为F解析：选BD．对于乙图，墙壁在水平方向所受到人的作用力如图(a)所示(俯视图)，此时墙壁所受到的推力为F合＝2F.根据力的平衡可知A、B两人受到的静摩擦力均为F f＝F.故B、D正确．对于甲图，先以墙壁为研究对象，此时墙壁所受到的推力只有B对它的推力F，如图(b)所示．然后再以B为研究对象，B同学的受力情况如图(c)所示，B受到A的推力F和墙壁的反作用力F1′，由于F＝F1′，所以此时B在水平方向不受摩擦力的作用．再以A为研究对象，A同学的受力情况如图(d)所示，根据牛顿第三定律可知由于A对B的作用力为F，所以B对A的反作用力F2′＝F，根据力的平衡可知A所受地面的摩擦力F f＝F，故A、C错误．。