第二章相互作用第1节重力弹力摩擦力
相互作用力—教师版
相互作用第1节 重力 弹力 摩擦力一、力1．力的概念：物体与物体之间的相互作用． 2．力的作用效果两类效果⎩⎨⎧使物体发生形变.改变物体的运动状态.二、重力1．产生：由于地球的吸引而使物体受到的力． 2．大小：G ＝mg . 3．方向：总是竖直向下．4．重心：因为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，这一点叫做物体的重心．◆特别提醒：(1)重力的方向不一定指向地心． (2)并不是只有重心处才受到重力的作用． 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，对与它接触的物体产生力的作用． (2)产生的条件①两物体相互接触；②发生弹性形变． (3)方向：与物体形变方向相反．◆特别提醒：有弹力作用的两物体一定相接触，相接触的两物体间不一定有弹力． 2．胡克定律(1)内容：弹簧的弹力的大小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 是弹簧长度的变化量，不是弹簧形变以后的长度． 四、摩擦力1．产生：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．2．产生条件：接触面粗糙；接触面间有弹力；物体间有相对运动或相对运动趋势． 3．大小：滑动摩擦力F f ＝μF N ，静摩擦力：0<F f ≤F fmax . 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．◆特别提醒：(1)摩擦力阻碍的是物体间的相对运动或相对运动趋势，但不一定阻碍物体的运动． (2)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． (3)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，反之不一定成立． 1．(多选)关于弹力的方向，下列说法中正确的是( ) A ．放在水平桌面上的物体所受弹力的方向是竖直向上的B．放在斜面上的物体所受斜面的弹力的方向是竖直向上的C．将物体用绳吊在天花板上，绳所受物体的弹力方向是竖直向上的D．物体间相互挤压时，弹力的方向垂直接触面指向受力物体解析：选AD.2．(多选)关于胡克定律，下列说法正确的是()A．由F＝kx可知，在弹性限度内弹力F的大小与弹簧形变量x成正比B．由k＝Fx可知，劲度系数k与弹力F成正比，与弹簧的长度改变量成反比C．弹簧的劲度系数k是由弹簧本身的性质决定的，与弹力F的大小和弹簧形变量x的大小无关D．弹簧的劲度系数在数值上等于弹簧伸长(或缩短)单位长度时弹力的大小解析：选ACD.3．如图所示，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()A．B受到向左的摩擦力B．B对A的摩擦力向右C．地面对A的摩擦力向右D．地面对A没有摩擦力解析：选D.考点一弹力的分析和计算1．弹力有无的判断方法(1)条件法：根据产生弹力的两个条件——接触和发生弹性形变直接判断．(2)假设法或撤离法：可以先假设有弹力存在，然后判断是否与研究对象所处状态的实际情况相符合．还可以设想将与研究对象接触的物体“撤离”，看研究对象能否保持原来的状态．2．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．3．弹力大小的确定方法(1)弹簧类弹力：由胡克定律知弹力F＝kx，其中x为弹簧的形变量，而不是伸长或压缩后弹簧的总长度．(2)非弹簧类弹力：根据运动状态和其他受力情况，利用平衡条件或牛顿第二定律来综合确定．几种典型弹力的方向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.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.3．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θ，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 ＝mg sin θ，方向沿杆向上B ．小车静止时，F ＝mg cos θ，方向垂直于杆向上C ．小车以向右的加速度a 运动时，一定有F ＝masin θD ．小车以向左的加速度a 运动时，F ＝(ma )2＋(mg )2，方向斜向左上方，与竖直方向的夹角θ1满足tan θ1＝ag解析：选D.考点二 静摩擦力的有无及方向的判断1．假设法：利用假设法判断的思维程序如下：2．状态法根据物体的运动状态来确定，思路如下．3．转换法利用牛顿第三定律(作用力与反作用力的关系)来判定．先确定受力较少的物体受到的静摩擦力的大小和方向，再确定另一物体受到的反作用力——静摩擦力的大小和方向．1．如图，质量m A>m B的两物体A、B叠放在一起，靠着竖直墙面．让它们由静止释放，在沿粗糙墙面下落过程中，物体B的受力示意图是()解析：选A.2．(多选)如图所示是主动轮P通过皮带带动从动轮Q的示意图，A与B、C与D分别是皮带上与轮缘上相互接触的点，则下列判断正确的是()A．B点相对于A点运动趋势方向与B点运动方向相反B．D点相对于C点运动趋势方向与C点运动方向相反C．D点所受静摩擦力方向与D点运动方向相同D．主动轮受到的摩擦力是阻力，从动轮受到的摩擦力是动力解析：选BCD.3．(多选)如图所示，倾角为θ的斜面C置于水平地面上，小物块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受到C的摩擦力一定不为零B．C受到地面的摩擦力一定为零C．C有沿地面向右滑动的趋势，一定受到地面向左的摩擦力D．将细绳剪断，若B依然静止在斜面上，此时地面对C的摩擦力为0解析：选CD.考点三摩擦力的计算1．静摩擦力大小的计算(1)物体处于平衡状态(静止或匀速运动)，利用力的平衡条件来判断其大小．(2)物体有加速度时，若只有静摩擦力，则F f＝ma.若除静摩擦力外，物体还受其他力，则F合＝ma，先求合力再求静摩擦力．2．滑动摩擦力的计算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．判断摩擦力方向时应注意的两个问题(1)静摩擦力的方向与物体的运动方向没有必然关系，可能相同，也可能相反，还可能成一定的夹角．(2)分析摩擦力方向时，要注意静摩擦力方向的“可变性”和滑动摩擦力的“相对性”．计算摩擦力时的三点注意(1)首先分清摩擦力的性质，因为只有滑动摩擦力才有公式，静摩擦力通常只能用平衡条件或牛顿运动定律来求解．(2)公式F f ＝μF N 中F N 为两接触面间的正压力，与物体的重力没有必然联系，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，与接触面积的大小也无关． 考向1：静摩擦力的计算[典例1]如图所示，质量分别为m 和M 的两物体P 和Q 叠放在倾角为θ的斜面上，P 、Q 间的动摩擦因数为μ1，Q 与斜面间的动摩擦因数为μ2.当它们从静止开始沿斜面滑下时，两物体始终保持相对静止，则物体P 受到的摩擦力大小为( )A ．μ1mg cos θ，方向平行于斜面向上B ．μ1mg cos θ，方向平行于斜面向下C ．μ2mg cos θ，方向平行于斜面向上D ．μ2mg cos θ，方向平行于斜面向下 答案 C考向2：滑动摩擦力的计算[典例2] 如图所示，质量为m B ＝24 kg 的木板B 放在水平地面上，质量为m A ＝22 kg 的木箱A 放在木板B 上，另一端拴在天花板上，轻绳与水平方向的夹角为θ＝37°.已知木箱A 与木板B 之间的动摩擦因数μ1＝0.5.现用水平向右、大小为200 N 的力F 将木板B 从木箱A 下面匀速抽出(sin 37°≈0.6，cos 37°≈0.8，重力加速度g 取10 m/s 2)，则木板B 与地面之间的动摩擦因数μ2的大小为( )A ．0.3B ．0.4C ．0.5D ．0.6答案 A1．如图所示，滑块A 置于水平地面上，滑块B 在一水平力作用下紧靠滑块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μ1，A 与地面间的动摩擦因数为μ2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力．A 与B 的质量之比为( )A. 1μ1μ2B ．1－μ1μ2μ1μ2C.1＋μ1μ2μ1μ2D. 2＋μ1μ2μ1μ2 解析：选B.2．(多选)如图所示，小车的质量为m 0，人的质量为m ，人用恒力F 拉绳，若人和小车保持相对静止，不计绳和滑轮质量及小车与地面间的摩擦，则小车对人的摩擦力可能是( )A ．0 B.m －m 0m ＋m 0F ，方向向右 C.m －m 0m ＋m 0F ，方向向左 D.m 0－mm ＋m 0F ，方向向右 解析：选ACD.假设小车对人的静摩擦力方向向右，先对整体分析受力有2F ＝(m 0＋m )a ，再隔离出人，对人分析受力有F －F f ＝ma ，解得F f ＝m 0－mm 0＋mF ，若m 0>m ，则和假设的情况相同，D 正确；若m 0＝m ，则静摩擦力为零，A 正确；若m 0<m ，则静摩擦力方向向左，C 正确．考点四 轻杆、轻绳、轻弹簧模型[典例3] 如图所示，水平轻杆的一端固定在墙上，轻绳与竖直方向的夹角为37°，小球的重力为12 N ，轻绳的拉力为10 N ，水平轻弹簧的拉力为9 N ，求轻杆对小球的作用力．答案 5 N 方向与竖直方向成37°角斜向右上方1．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，细绳始终保持竖直．关于小球的受力情况，下列说法正确的是( )A ．若小车静止，则绳对小球的拉力可能为零B ．若小车静止，则斜面对小球的支持力一定为零C ．若小车向右运动，则小球一定受两个力的作用D ．若小车向右运动，则小球一定受三个力的作用 解析：选B.2．如图所示，滑轮本身的质量可忽略不计，滑轮轴O 安在一根轻木杆B 上，一根轻绳AC 绕过滑轮，A 端固定在墙上，且绳保持水平，C 端挂一重物，BO 与竖直方向的夹角θ＝45°，系统保持平衡．若保持滑轮的位置不变，改变夹角θ的大小，则滑轮受到木杆作用力大小变化情况是( )A ．只有角θ变小，作用力才变大B ．只有角θ变大，作用力才变大C ．不论角θ变大或变小，作用力都是变大D ．不论角θ变大或变小，作用力都不变解析：选 D.由于两侧细绳中拉力不变，若保持滑轮的位置不变，则滑轮受到木杆作用力大小不变，与夹角θ没有关系，选项D 正确，A 、B 、C 错误．3．(多选)两个中间有孔的质量为M 的小球用一轻弹簧相连，套在一水平光滑横杆上．两个小球下面分别连一轻弹簧．两轻弹簧下端系在同一质量为m 的小球上，如图所示．已知三根轻弹簧的劲度系数都为k ，三根轻弹簧刚好构成一等边三角形．则下列判断正确的是( )A ．水平横杆对质量为M 的小球的支持力为Mg ＋mgB ．连接质量为m 小球的轻弹簧的弹力为mg3 C ．连接质量为m 小球的轻弹簧的伸长量为33k mg D ．套在水平光滑横杆上轻弹簧的形变量为36k mg 解析：选CD.第1节 重力 弹力 摩擦力—课后作业1．下列说法正确的是( )A ．有力作用在物体上，其运动状态一定改变B ．单个孤立物体有时也能产生力的作用C ．作用在同一物体上的力，只要大小相同，作用的效果就相同D ．找不到施力物体的力是不存在的解析：选D.由于力的作用效果有二：其一是改变物体运动状态，其二是使物体发生形变，A 错误；力是物体对物体的作用，B 错误；力的作用效果是由大小、方向、作用点共同决定的，2．(多选)下列关于摩擦力的说法，正确的是( )A ．作用在物体上的滑动摩擦力只能使物体减速，不可能使物体加速B ．作用在物体上的静摩擦力只能使物体加速，不可能使物体减速C ．作用在物体上的滑动摩擦力既可能使物体减速，也可能使物体加速D ．作用在物体上的静摩擦力既可能使物体加速，也可能使物体减速 解析：选CD.3．如图所示，完全相同、质量均为m 的A 、B 两球，用两根等长的细线悬挂在O 点，两球之间夹着一根劲度系数为k 的轻弹簧，系统处于静止状态时，弹簧处于水平方向，两根细线之间的夹角为θ，则弹簧的长度被压缩( )A.mg tan θkB ．2mg tan θkC.mg tan θ2kD. 2mg tan θ2k解析：选C.4．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方向向左解析：选A.右侧细绳剪断的瞬间，弹簧弹力来不及发生变化，故a的受力情况不变5．如图所示，一质量为m的木板置于水平地面上，其上叠放一质量为m0的砖块，用水平力F 将木板从砖下抽出，则该过程中木板受到地面的摩擦力为(已知m与地面间的动摩擦因数为μ1，m0与m间的动摩擦因数为μ2)()A．μ1mg B．μ1(m0＋m)gC．μ2mg D．μ2(m0＋m)g解析：选B.6．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，已知绳的拉力为7.5 N，则AB杆对球的作用力()A．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°角斜向左上方解析：选D.7．(多选)如图所示，物块M在静止的传送带上以速度v匀速下滑时，传送带突然启动，方向如图中箭头所示，若传送带的速度大小也为v，则传送带启动后()A．M静止在传送带上B．M可能沿斜面向上运动C．M受到的摩擦力不变D．M下滑的速度不变解析：选CD.8．如右图所示，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 f随t的变化关系是下图中的()解析：选B.9．如图所示，质量为m的物体用细绳拴住放在水平粗糙传送带上，物体与传送带间的动摩擦因数为μ，当传送带分别以v1、v2的速度做逆时针运动时(v1＜v2)，绳中的拉力分别为F1、F2，物体受到的摩擦力分别为F f1、F f2则下列说法正确的是()A．F f1＜F f2B．物体所受摩擦力方向向右C．F1＝F2D．F f1＝μmg解析：选C.10．(多选)两个劲度系数分别为k1和k2的轻质弹簧a、b串接在一起，a弹簧的一端固定在墙上，如图所示．开始时两弹簧均处于原长状态，现用水平力作用在b弹簧的P端向右拉动弹簧，已知a 弹簧的伸长量为L，则()A ．b 弹簧的伸长量也为LB ．b 弹簧的伸长量为k 1Lk 2C ．P 端向右移动的距离为2LD ．P 端向右移动的距离为L k k ⎪⎪⎭⎫⎝⎛+211解析：选BD.11．如图所示，水平桌面上平放有一堆卡片，每一张卡片的质量均为m .用手指以竖直向下的力压第1张卡片，并以一定速度向右移动手指，确保第1张卡片与第2张卡片之间有相对滑动．设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，手指与第1张卡片之间的动摩擦因数为μ1，卡片之间、卡片与桌面之间的动摩擦因数均为μ2，且有μ1＞μ2，则下列说法正确的是( )A ．任意两张卡片之间均可能发生相对滑动B ．上一张卡片受到下一张卡片的摩擦力一定向左C ．第1张卡片受到手指的摩擦力向左D ．最下面那张卡片受到水平桌面的摩擦力向右解析：选B.对第2张卡片分析，它对第3张卡片的压力等于上面两张卡片的重力及手指的压力的和，最大静摩擦力F fm ＝μ2(2mg ＋F )，而其受到第1张卡片的滑动摩擦力为F f ＝μ2(mg ＋F )＜F fm ，则第2张卡片与第3张卡片之间不发生相对滑动12．如图所示，两个小球a 、b 质量均为m ，用细线相连并悬挂于O 点，现用一轻质弹簧给小球a 施加一个拉力F ，使整个装置处于静止状态，且Oa 与竖直方向夹角为θ＝45°，已知弹簧的劲度系数为k ，则弹簧形变量不可能是( )A.kmg2 B. kmg22 C. k mg324 D. 2mg k解析：选B.13．如图甲所示，粗糙的水平地面上有一斜劈，斜劈上一物块正沿斜面以速度v 0匀速下滑，斜劈保持静止，地面对斜劈的摩擦力为F f1；如图乙所示，若对该物块施加一平行于斜面向下的推力F 1，使其加速下滑，则地面对斜劈的摩擦力为F f2；如图丙所示，若对该物块施加一平行于斜面向上的推力F 2，使其减速下滑，则地面对斜劈的摩擦力为F f3.下列关于F f1、F f2、F f3的大小关系正确的是( )A ．F f1＞0B ．F f2＞F f3C ．F f2＜F f3D ．F f2＝F f3解析：选D.14．(多选)某同学用传感器来探究摩擦力，他将力传感器接入数据采集器，再连接到计算机上；将一质量m ＝3.75 kg 的木块置于水平桌面上，用细绳将木块和传感器连接起来进行数据采集，然后沿水平方向缓慢地拉动传感器，使木块运动一段时间后停止拉动．获得的数据在计算机上显示出如图所示的图象．下列有关这个实验的几个说法，其中正确的是( )A ．0～6 s 内木块一直受到静摩擦力的作用B ．最大静摩擦力比滑动摩擦力大C ．木块与桌面间的动摩擦因数约为0.08D ．木块与桌面间的动摩擦因数约为0.11解析：选BC.第2节 力的合成与分解一、力的合成 1．合力与分力(1)定义：如果一个力产生的效果跟几个力共同作用的效果相同，这一个力就叫那几个力的合力，那几个力就叫这个力的分力．(2)关系：合力和分力是一种等效替代关系．2．共点力：作用在物体的同一点，或作用线的延长线交于一点的力． 3．力的合成：求几个力的合力的过程． 4．力的运算法则(1)三角形定则：把两个矢量首尾相连从而求出合矢量的方法．(如图甲所示)(2)平行四边形定则：求互成角度的两个力的合力，可以用表示这两个力的线段为邻边作平行四边形，这两个邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向．(如图乙所示)二、力的分解1．概念：求一个力的分力的过程．2．遵循的原则：平行四边形定则或三角形定则． 3．分解的方法(1)按力产生的效果进行分解． (2)正交分解．1．(多选)作用在同一点上的两个力，大小分别是5 N 和4 N ，则它们的合力大小可能是( ) A ．0 B ．5 N C ．3 ND ．10 N解析：选BC.根据|F 1－F 2|≤F ≤F 1＋F 2得，合力的大小范围为1 N ≤F ≤9 N ，B 、C 正确． 2．减速带是交叉路口常见的一种交通设施，车辆驶过减速带时要减速，以保障行人的安全．当汽车前轮刚爬上减速带时，减速带对车轮的弹力为F ，下图中弹力F 画法正确且分解合理的是( )解析：选B.减3．(多选)已知力F 的一个分力F 1跟F 成30°角，大小未知，另一个分力F 2的大小为33F ，方向未知，则F 1的大小可能是( )A.3F3 B.3F2 C.23F3 D.3F解析：选AC.考点一共点力的合成1．共点力合成的方法(1)作图法：根据力的三要素，利用力的图示法画规范图示求解．(2)计算法：根据平行四边形定则作出示意图，然后利用解三角形的方法求出合力，是解题的常用方法．(3)重要结论①二个分力一定时，夹角θ越大，合力越小．②合力一定，二等大分力的夹角越大，二分力越大．③合力可以大于分力，等于分力，也可以小于分力．2．合力的大小范围(1)两个共点力的合成|F1－F2|≤F合≤F1＋F2，即两个力大小不变时，其合力随夹角的增大而减小，当两力反向时，合力最小，为|F1－F2|；当两力同向时，合力最大，为F1＋F2.(2)三个共点力的合成①最大值：三个力共线且同向时，其合力最大，为F1＋F2＋F3；②最小值：任取两个力，求出其合力的范围，如果第三个力在这个范围之内，则三个力的合力的最小值为零，如果第三个力不在这个范围内，则合力的最小值为最大的一个力的大小减去另外两个较小的力的大小之和．1．三个共点力大小分别是F1、F2、F3，关于它们的合力F的大小，下列说法中正确的是() A．F大小的取值范围一定是0≤F≤F1＋F2＋F3B．F至少比F1、F2、F3中的某一个大C．若F1∶F2∶F3＝3∶6∶8，只要适当调整它们之间的夹角，一定能使合力为零D．若F1∶F2∶F3＝3∶6∶2，只要适当调整它们之间的夹角，一定能使合力为零解析：选C.2．一物体受到三个共面共点力F1、F2、F3的作用，三力的矢量关系如图所示(小方格边长相等)，则下列说法正确的是()A．三力的合力有最大值为F1＋F2＋F3，方向不确定B．三力的合力有唯一值3F3，方向与F3同向C．三力的合力有唯一值2F3，方向与F3同向D．由题给条件无法求出合力大小解析：选B.方法一：以F1和F2为邻边作平行四边形，对角线必沿F3方向，其大小F12＝2F3，再与F3求合力，故F＝3F3，与F3同向，所以只有B正确．方法二：分解F1、F2，竖直方向抵消，水平方向合成后相当于2F3，所以合力为3F3.考点二力的分解1．按力的效果分解(1)根据力的实际作用效果――→确定两个实际分力的方向； (2)再根据两个实际分力方向――→画出平行四边形； (3)最后由三角形知识――→求出两分力的大小． 2．正交分解法(1)定义：将已知力按互相垂直的两个方向进行分解的方法．(2)建立坐标轴的原则：一般选共点力的作用点为原点，在静力学中，以少分解力和容易分解力为原则(即尽量多的力在坐标轴上)；在动力学中，以加速度方向和垂直加速度方向为坐标轴建立坐标系．(3)方法：物体受到多个力作用F 1、F 2、F 3…，求合力F 时，把各力沿相互垂直的x 轴、y 轴分解．x 轴上的合力：F x ＝F x 1＋F x 2＋F x 3＋… y 轴上的合力：F y ＝F y 1＋F y 2＋F y 3＋…合力大小：F ＝22y x F F 合力方向：与x 轴夹角为θ，则tan θ＝F y F x.正交分解法的适用原则正交分解法是分析力或其他矢量问题的常用方法，往往适用于下列情况： (1)物体受到三个以上的力的情况．(2)物体受到三个力的作用，其中有两个力互相垂直的情况．(3)只分析物体某一方向的运动情况时，需要把不沿该方向的力正交分解，然后分析该方向上的受力情况．[典例1]如图所示，电灯的重力G ＝10 N ，AO 绳与顶板间的夹角为45°，BO 绳水平，试求AO 绳和BO 绳拉力的大小？答案 102N 10 N解析 法一：力的作用效果分解法F 1＝G sin 45°＝10 2 N ， F 2＝G tan 45°＝10 N法二：正交分解法F A sin 45°＝G ， F A cos 45°＝F B 解得F A ＝10 2 N ， F B ＝10 N1．(多选)将物体所受重力按力的效果进行分解，下列图中正确的是( )解析：选ABD.2．(多选)如图所示，质量为M 的斜面体A 放在粗糙水平面上，用轻绳拴住质量为m 的小球B 置于斜面上，整个系统处于静止状态，已知斜面倾角及轻绳与竖直方向夹角均为θ＝30°.不计小球与斜面间的摩擦，则( )A ．轻绳对小球的作用力大小为33mg B ．斜面对小球的作用力大小为2mg C ．斜面体对水平面的压力大小为(M ＋m )g D ．斜面体与水平面间的摩擦力大小为63mg 解析：选AD.3．如图所示，开口向下的“┍┑”形框架两侧竖直杆光滑固定，上面水平横杆中点固定一定滑轮，两侧杆上套着的两滑块用轻绳绕过定滑轮相连，并处于静止状态，此时连接滑块A 的绳与水平方向夹角为θ，连接滑块B 的绳与水平方向的夹角为2θ，则A 、B 两滑块的质量之比为( )A ．1∶2cos θB ．2cos θ∶1C ．2sin θ∶1D ．1∶2sin θ解析：选A.m A g ＝F sin θ，m B g ＝F sin 2θ，因此m A m B＝sin θsin 2θ＝12cos θ考点三 力的合成与分解方法在实际问题中的应用把力按实际效果分解的一般思路1．某压榨机的结构示意图如图所示，其中B 为固定铰链，若在A 铰链处作用一垂直于墙壁的力F ，则由于力F 的作用，使滑块C 压紧物体D ，设C 与D 光滑接触，杆的重力及滑块C 的重力不计，图中a ＝0.5 m ，b ＝0.05 m ，则物体D 所受压力的大小与力F 的比值为( )A ．4B ．5C ．10D ．1解析：选B.F 1＝F 2＝F 2cos θ，tan θ＝ab ＝10，F 4＝F 1 sin θ，联立得F 4＝5F2．电梯修理员或牵引专家常常需要监测金属绳中的张力，但不能到绳的自由端去直接测量．某公司制造出一种能测量绳中张力的仪器，工作原理如图所示，将相距为L 的两根固定支柱A 、B (图中的小圆圈表示支柱的横截面)垂直于金属绳水平放置，在A 、B 的中点用一可动支柱C 向上推动金属绳，使绳在垂直于A 、B 的方向竖直向上发生一个偏移量d (d ≪L )，这时仪器测得金属绳对支柱C 竖直向下的作用力为F .。
2023年高考物理一轮考点复习第二章相互作用第1讲重力、弹力、摩擦力
练案[4]第二章相互作用第1讲重力弹力摩擦力一、选择题(本题共12小题，1～8题为单选，9～12题为多选)1．(2022·广东梅州二模)2022年春晚舞蹈《只此青绿》表演中，需要舞者两脚前后分开，以胯部为轴，上半身后躺，与地面近乎平行，在舞者缓慢后躺的过程中，下列说法不正确的是( A )A．人对地面的压力和地面对人的支持力是一对平衡力B．舞者所受的支持力始终等于舞者的重力C．舞者越向下躺，重心越低D．舞者两脚间距越大，下弯时越稳定[解析]人对地面的压力和地面对人的支持力是一对作用力与反作用力，选项A错误，符合题意；舞者缓慢后躺，可认为都是平衡状态，则舞者所受的支持力始终等于舞者的重力，选项B正确，不符合题意；舞者越向下躺，整个身体的重心越低，选项C正确，不符合题意；舞者两脚间距越大，重心越向下，下弯时越稳定，选项D正确，不符合题意。
2．(2022·陕西榆林市高三二模)一矿泉水瓶如图所示，其外壳是由食品级的弹性塑料制成的。
下列说法正确的是( C )A．手轻握矿泉水瓶时外壳发生的形变为非弹性形变B．手对矿泉水瓶的作用力是由矿泉水瓶的形变而产生的C．矿泉水瓶的瓶盖以及瓶身上的条纹是为了增大最大静摩擦力D．矿泉水瓶里的水对瓶底部的作用力与瓶底部对水的作用力是一对平衡力[解析]手轻握矿泉水瓶时外壳发生的形变在手离开瓶后还能恢复原状，为弹性形变，故A错误；手对矿泉水瓶的作用力是由手的形变而产生的，故B错误；矿泉水瓶的瓶盖以及瓶身上的条纹，增加了瓶盖和瓶身的粗糙程度，手握瓶时可以增大最大静摩擦力，故C正确；矿泉水瓶里的水对瓶底部的作用力与瓶底部对水的作用力是一对相互作用力，故D错误。
3．(2023·重庆南开中学高三阶段练习)艺术课上，老师将学生们的剪纸作品进行展出时，用磁铁将剪纸作品吸在竖直的磁性黑板上，下列关于各物体的受力情况正确的是( D )A．磁铁对剪纸的摩擦力与剪纸对磁铁的摩擦力是一对平衡力B．磁铁对剪纸的压力是由于剪纸发生形变引起的C．黑板对剪纸的作用力与磁铁对剪纸的作用力大小相等D．磁铁对剪纸的摩擦力与黑板对剪纸的摩擦力大小不相等[解析]磁铁对剪纸的摩擦力与剪纸对磁铁的摩擦力是一对相互作用力，故A 错误；由弹力产生的条件可知：磁铁对剪纸的压力是由于磁铁发生形变引起的，故B错误；由图可知，三块磁铁对剪纸的压力与黑板对剪纸的支持力相等，黑板对剪纸的摩擦力大小等于剪纸与磁铁的重力之和，而磁铁对剪纸的摩擦力大小等于磁铁的重力，可得磁铁对剪纸的摩擦力与黑板对剪纸的摩擦力大小不相等，由力的合成知：黑板对剪纸的作用力与磁铁对剪纸的作用力大小不相等，故D 正确，C错误。
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。
物理一轮复习第2章相互作用第1讲重力弹力摩擦力教案
第1讲重力弹力摩擦力错误!力和重力1．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。
2．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，而是万有引力沿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；②G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.注意：重心的位置不一定在物体上.错误!弹力1．形变：物体在力的作用下形状和体积的变化.2．弹性形变：撤去外力作用后能够恢复原状的形变。
3．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。
4．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。
错误!静摩擦力、滑动摩擦力、动摩擦因数1．静摩擦力、滑动摩擦力名称项目静摩擦力滑动摩擦力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。
2022版新教材高考物理一轮复习第二章相互作用第1讲重力弹力摩擦力课件新人教版
B．mk2g2 11
D．m2g(k1 ＋k2 )
【解析】选 C。最初 m1、m2 两木块处于平衡时，上面弹簧的压缩量 x1＝mk1g1 ，
下面弹簧的压缩量 x2＝（m1＋k2m2）g ；当 m1 刚要离开弹簧 k1 时，弹簧 k1 恢复原
长，下面弹簧的压缩量 x2′＝mk22g ，则在此过程中 m1 上升的距离 h＝x1＋x2－
【加固训练】 (能力拔高题)如图所示，一轻绳跨过固定在竖直杆下端的光滑定滑轮 O，轻绳 两端点 A、B 分别连接质量为 m1 和 m2 的两物体。现用两个方向相反的作用力缓 慢拉动物体，两个力方向与 AB 连线在同一直线上。当∠AOB＝90°时，∠OAB ＝30°，则两物体的质量比 m1∶m2 为( )
【备选例题】 如图所示，两木块的质量分别为 m1 和 m2，两轻质弹簧的劲度系数分别为 k1 和 k2，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。在这个过程中上面木块上升的 高度为( )
A．mk1g1 11
C．m1g(k1 ＋k2 )
【解析】选 B、D。以 B 点为研究对象，受力分析如图所示，B 点受重物的拉 力 FT1(等于重物的重力 G)、轻杆的支持力 FN 和绳子的拉力 FT2
由平衡条件得，FN 和 FT2 的合力与 FT1 大小相等、方向相反， 根据三角形相似可得：AFBN ＝BFOT2 ＝FAOT1
又 F＝FT2，FT1＝G
A．0.8 N C．3.2 N
B．1.6 N D．6.4 N
【解析】选 C。根据题意将一弹性绳对折，相当于将此弹性绳剪成相同长度的 两段绳，每段绳在相同的外力作用下，伸长量变为原来的一半，根据胡克定 律 F＝kx 可知劲度系数变为原来的两倍。根据图像可知弹性细绳的劲度系数 k ＝ΔΔxF ＝140 N/cm＝0.4 N/cm 则对折后，劲度系数变为 2k＝0.8 N/cm 所以物体的重力为 G＝2kx＋2kx＝0.8×2 N＋0.8×2 N＝3.2 N， A、B、D 错误，C 正确。
专题二 第1讲 重力 弹力 摩擦力
思路点拨：判断摩擦力的大小、方向和有无的方法是：首
先将物体进行隔离，然后判断是否有相对滑动或有相对滑动的 趋势，从而得到所求的摩擦力大小，必要时也可用假设法求解． 解析：将 A 进行隔离分析可知，A 物体相对 C 物体没有相
对滑动趋势，故 A、C 间的摩擦力为零．隔离 B 进行受力分析，
可得B、C 间的摩擦力大小为F，将三个物体看做整体进行受力
专题二
相互作用与物体平衡
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
要求
热点考向 1.力学部分三种不同性质力：重
Ⅰ
力、弹力和摩擦力，一直是高考 常考内容．受力分析是解决力学
问题的关键，是高考必考的内容. 2．本专题的高考热点主要有两 个：一是与摩擦力的大小和方向
Ⅰ
3.矢量和标量
吸引 1．定义：由于地球的____________ 而使物体受到的力．
mg 2．大小：G＝____________.
水平面 ． 竖直向下 3．方向：_______________ ，即垂直于___________
4．重心：重力的作用点． 形状 以及____________ 质量分布 有关． (1)物体的重心与它的________ (2)质量分布均匀且有规则几何外形的物体，其重心在物体 几何中心 ． 的____________
的关系
4．本专题备考策略：受力分析是物理学的 基础，复习时要强化对受力分析的训练；
摩擦力是高考的热点和难点，要清楚其产
7.实验三：验证 力的平行四边形
定则ห้องสมุดไป่ตู้
生的条件、方向的判断；力的合成与分解
是解决动力学问题的基础，应熟练掌握力 的平行四边形定则和正交分解法.
浙江高考物理一轮复习第二章相互作用第一节重力弹力学案
第一节重力弹力[高考导航]知识内容考试要求真题统计2017.42017.112018.42018.112019.42020.12020.71.重力、基本相互作用c7、101192.弹力c59、203.摩擦力c75、2094.力的合成c10175.力的分解c76.共点力平衡条件及应用11 1310实验：探究求合力的方法17(1)该部分知识是力学的基础，对本章知识单独考查一个知识点的高考试题非常少，大多数情况都是涉及几个知识点。
备考知识有：(1)结合物体的平衡条件考查弹力、摩擦力；(2)受力分析中整体法和隔离法的应用；(3)静态平衡问题和动态平衡问题。
第一节重力弹力一、对重力的理解【基础练1】(多选)关于地球上的物体，下列说法正确的是( )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二、弹力和胡克定律答案：□1弹性形变 □2直接接触 □3弹性形变 □4相反 □5弹性限度 □6正比 【基础练2】 图中各物体均处于静止状态。
图中画出了小球A 所受弹力的情况，其中正确的是( )解析：选C 。
轻质杆对物体的弹力不一定沿着杆的方向，选项A 中小球只受重力和杆的弹力且处于静止状态，由二力平衡可得小球受到的弹力应竖直向上，A 错误；选项B 中如果左边的绳有拉力，则竖直向上的那根绳就会发生倾斜，所以左边的绳没有拉力，B 错误；对于球与面接触的弹力方向，过接触点垂直于接触面(即在接触点与球心的连线上)，即选项D 中大半球对小球的支持力F N2应是沿着过小球与圆弧接触点的半径，且指向圆心的弹力，D 错误；球与球相接触的弹力方向，垂直于过接触点的公切面(即在两球心的连线上)，而指向受力物体，C 正确。
【基础练3】 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。
2025届高三物理一轮复习重力弹力摩擦力(37张PPT)
考向2 摩擦力大小的计算【典例7】 如图所示,在水平面上,有沿水平方向的力F1=20 N和F2= 11 N,物体A保持静止。现保持F2不变,当F1减小到17 N时,物体受到的 摩擦力大小是( )A.6 N B.9 N C.28 N D.31 N
授课老师：
时间：2024年9月1日
答案 B
【典例2】 如图所示为仰韶文化时期的一款尖底瓶,该瓶装水后“虚则欹、中则正、满则覆”。下面有关瓶(包括瓶中的水)的说法正确的是( )A.瓶所受重力就是地球对瓶的吸引力B.装入瓶中的水越多,瓶的重心一定越高C.瓶的重心是瓶各部分所受重力的等效作用点D.瓶的重心一定在两条绳子连线的交点上
解析 瓶所受重力就是地球对瓶的吸引力的一个分力,A项错误;瓶本身的重心不变的,随着装入瓶中的水的增加,瓶的重心位置可能先降低然后再逐渐升高,B项错误;根据重心的定义,瓶的重心是瓶各部分所受重力的等效作用点,C项正确;由题图可知,两绳的交点是确定的,但瓶的重心是变化的,D项错误。
答案 C
1.弹力。(1)定义:发生_________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_______;②接触处发生_________。(3)方向:总是与施力物体形变的方向_______。
考点2 弹力
弹性形变
接触
弹性形变
相反
2.弹力方向的判断。
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。
第二章
相互作用——力
第1讲 重力 弹力 摩擦力
1.掌握重力的大小、方向及重心的概念。2.掌握弹力的有无及方向的判断,会计算弹力大小,理解并掌握胡克定律。3.掌握摩擦力方向的判断方法,会计算摩擦力的大小。
第二章 相互作用 共点力的平衡
追 上 前 该 物 体 是 否 已 经 停 止 运 动 （ ） 细 审题 ， 分 挖 掘题 目 中 的隐 ３仔 充
中， 甲在接 力 区前ｓ＝ ３５ｍ处 作 了标 １．
记 ， 以ｖ ９ｍ／的 速 度 跑 到 此 标 记 时 并 ＝ ｓ
系 是解 题 的突 破 口。 （） 被 追 赶 的 ２若
物体 做 匀 减 速直 线 运 动 ． 定 要 注 意 一
向乙 发 出起 跑 口令 ． 乙在 接 力 区 的 前 端 听到 口令 时起 跑 ． 恰 好 在 速度 达 并 到 与 甲相 同 时 被 甲追 上 ．完 成 交 接
利 用 图 象 的 能 力 。 住 速 度 相 等 这 一 抓 极 值 条 件 是 解 此 类 问 题 的 关 键 ． 画 若
棒 ． 知 接 力 区 的长 度为Ｌ ２ 已 ＝ ０ｍ
求 ：１ 此次 练 习 中乙在接 棒 前的 （）
加 速 度 ｎ ：
出物 理 过 程 示 意 图并 结 合 图 象 再 进 行 分析 ．则 会 更 好地 理 解 物理 过 程 在 ｔ 一 图线 中． 图线 与 时 间轴 所 围的 面积 表 示位 移 的 大 小 ． 两物 体 沿 同一
动状 态 置 ． 与物 体 所在 的地理 位 。 注意 ： 物体 的质量 不 会 变 ，
４ 力 的合 成 与 分 解 ．
Ⅱ 弹 力 、 擦 力 作 用 下 的 平 衡 问 题 是 热 点 ， 电场 力 、 摩 与 磁 场 力 综 合 的 平 衡 问 题 考 查 的 较 少 ． ４ 对本 章 的考 查 贯
律 的应用 ， 巧设 问 题 情 景 。 求 学 生 要 由题给 信 息构 建 运动 模 型 ・ 助 于 示 借
三 看“ 率” 四看“ 距 ”五看 “ 斜 ， 截 ， 面 积 ”六 看 “ ” 所 以要理 解 坐标 轴 、 ， 点 。 图线、 率 、 距 、 积 、 点（ 点 ） 斜 截 面 交 拐
【世纪金榜】高考物理第一轮复习 第二章 第1讲 重力 弹力 摩擦力教师配套课件 新人教版必修1
【解析】选B、C。由于容器静止不动,容器和墙壁之间的摩擦 力应和水的重力等大,故逐渐增大,B正确;如果力F比较大,当水 充满容器时,水的重力仍未达到墙和容器间的最大静摩擦力,就 不用改变力F的大小,即C正确。
考点 3 摩擦力的分析与计算(三年5考)பைடு நூலகம்解题技巧
【考点解读】摩擦力大小的计算方法 1.滑动摩擦力的计算方法 可用公式f=μN计算,注意对物体间相互挤压的弹力N的分析,并 不总是等于物体的重力,它与研究对象受到的垂直接触面方向 的力密切相关,也与研究对象在该方向上的运动状态有关。
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。 ①物体间直接_接__触__;②接触处发生_弹__性__形__变__。 (3)方向:总是与物体形变的方向_相__反__。
3.胡克定律 (1)内容:在_弹__性__限__度__内,弹力的大小跟弹簧伸长(或缩短)的长 度x成_正__比__。 (2)表达式:F=_k_x_。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。
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、 方向
大小:_0_<f≤_f_ma_x
大小:f=_μ__N_
方向:与受力物体相对 方向:与受力物体相对运动的方向 运动趋势的方向_相__反__ _相__反__
作用 总是阻碍物体间的 效果 _相__对__运__动__趋__势__
知识点 2 滑动摩擦力、动摩擦因数、静摩擦力 Ⅰ
滑动摩擦力和静摩擦力的对比:
高三物理一轮复习 相互作用 第1讲 重力 弹力 摩擦力
第二章物体间的相互作用第1讲重力弹力摩擦力【教学目标】1、理解力的物质性、相互性及矢量性，知道力的作用效果及三要素2、知道重力是物体在地球表面附近所受到的地球对它的引力及重心的概念。
3、理解弹力的产生条件和方向的判断，及弹簧的弹力的大小计算。
4、理解摩擦力的产生条件和方向的判断，及摩擦的大小计算。
【重、难点】1、弹力有无的判断；2、摩擦力的大小计算和方向判断【知识梳理】一、弹力1．概念:发生弹性形变的物体由于要对与它接触的物体产生力的作用。
2．产生条件：（1）；（2）。
3．胡克定律：F = kx ，式中的k被称为，它的单位是，它由决定；式中的x是弹簧的。
二、摩擦力1．判断下列说法是否正确．（1）摩擦力一定与接触面上的压力成正比．( )（2）运动物体受到的摩擦力不一定等于μF N．( )（3）摩擦力的方向一定与正压力的方向垂直．( )（4）摩擦力的方向一定与物体的运动方向在一条线上．( )（5）静止的物体不可能受滑动摩擦力，运动的物体不可能受静摩擦力．( )（6）滑动摩擦力一定是阻力，静摩擦力可以是动力，比如放在倾斜传送带上与传送带相对静止向上运动的物体．( )典例精析考点一弹力的有无及方向判断1．弹力有无判断的“三法”（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．（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．2．方向：（1）根据物体所受弹力方向与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．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例2、如图所示，小车上固定一根弹性直杆A，杆顶固定一个小球B，现让小车从光滑斜面上自由下滑，在下列图所示的情况中杆发生了不同的形变，其中正确的是()弹力方向的判定技巧和易错提醒1．技巧点拨轻绳和有固定转轴轻杆的相同点是弹力的方向是沿绳和沿杆的，但轻绳只能提供拉力，轻杆既可以提供拉力也可以提供支持力．2．易错提醒（1）易错误地将跨过光滑滑轮、杆、挂钩的同一段绳当两段绳处理，认为张力不同；（2）易错误地认为任何情况下杆的弹力一定沿杆．考点二弹力的分析与计算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。
物理课件(新教材鲁科版)第二章相互作用第1讲重力弹力摩擦力
选项A中小球只受重力和杆的弹力的作用，且处于静止状态，由二 力平衡可得小球受到的弹力方向应竖直向上，故A错误； 选项B中，因为右边的绳竖直向上，如果左边的绳有拉力，则竖直 向上的那根绳就会发生倾斜，所以左边的绳没有拉力，故B错误； 球与球接触处的弹力方向，垂直于过接触点的公切面(即在两球心的 连线上)，且指向受力物体，故C正确； 球与面接触处的弹力方向，过接触点垂直于接触面(即在接触点与球 心的连线上)，即选项D中大半圆对小球的支持力N2的方向应是沿着 过小球与圆弧接触点的半径，且指向圆心，故D错误.
(2)若将m向上缓慢提起，m至少向上移动多少距离才可以 使M离开地面. 答案 M＋m m(L0－L)
对M受力分析可知，M恰好离开地面时，弹簧弹力大小 为Mg，弹簧被拉伸，形变量满足Mg＝kΔx′ 又 k＝L0m－gL，联立解得 Δx′＝Mm(L0－L)， 则此时 m 的移动距离 s＝Δx＋Δx′＝M＋m m(L0－L).
√
当小车匀速运动时，弹簧弹力大小等于小球重力大 小，此时细绳的拉力T＝0；当小车和小球向右做匀 加速直线运动时，绳的拉力不可能为零，弹簧弹力 有可能为零，故D正确.
考向2 杆的弹力方向判断及大小计算
例5 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，重力加速度为g. 现使小车以加速度a(a≠0)向右做匀加速直线运动，下列说法正确的是 A.杆对小球的弹力一定竖直向上 B.杆对小球的弹力一定沿杆斜向上 C.杆对小球的弹力大小为mg
2.计算摩擦力大小的思维流程
考向1 摩擦力方向的判断
例7 (多选)中国书法历史悠久，是中华民族优秀传统文化之一.在楷书笔 画中，长横的写法要领如下：起笔时一顿，然后向右行笔，收笔时略向 右按，再向左上回带.某同学在水平桌面上平铺一张白纸，为防打滑，他 在白纸的左侧靠近边缘处用镇纸压住，如图所示.则在向右行笔的过程中 A.镇纸受到向左的摩擦力
第1讲 重力、弹力、摩擦力
例1 画出下图中物体A受力的示意图(各接触面均光滑)。
[答案]
答案
[关键能力升华] 轻杆和轻绳上弹力的分析 (1)“动杆”和“定杆”上的弹力 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，轻杆只能起到“拉”或“推”的作用，否则会引 起杆的转动。如图甲所示，若C处为转轴，则轻杆在缓慢转动中，杆上弹 力方向始终沿杆的方向。
物理观念 形变、弹力、胡克定律 1．形变 物体在力的作用下 01 _形__状___或 02 _体__积___的变化叫作形变。 2．弹性 (1)弹性形变：物体发生形变后，如果撤去作用力能够 03 ___恢__复__原__状___， 这种形变叫作弹性形变。 (2)弹性限度：如果形变过大，超过一定的限度，撤去作用力后物体不 能完全恢复原来的 04 ___形__状____，这个限度叫作弹性限度。
解析
考点 2 摩擦力的分析与计算
[科学思维梳理] 1．静摩擦力的有无及方向的判断方法 (1)假设法
(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。
2．求解摩擦力的技巧
例2 (多选)如图所示，甲物体在沿斜面的推力F的作用下静止于乙物 体上，乙物体静止在水平面上，现增大外力F，两物体仍然静止，则下列 说法正确的是( )
A．乙对甲的摩擦力一定增大 B．乙对甲的摩擦力可能减小 C．乙对地面的摩擦力一定增大 D．乙对地面的摩擦力可能减小
答案
[解析] 设甲的质量为 m，斜面倾角为 θ，若 F＝mgsinθ，乙对甲的摩 擦力为零，F 增大，Ff 增大，方向沿斜面向下；若 F>mgsinθ，乙对甲的摩 擦力沿斜面向下，Ff＝F－mgsinθ，F 增大，Ff 增大；若 F<mgsinθ，乙对 甲的摩擦力沿斜面向上，Ff＝mgsinθ－F，F 增大，Ff 可能减小，也可能反 向增大，故 A 错误，B 正确。以甲、乙整体为研究对象，知地面对乙的摩 擦力水平向左，大小为 Fcosθ，由牛顿第三定律知，乙对地面的摩擦力水平 向右，大小也为 Fcosθ，则 F 增大，f 增大，C 正确，D 错误。
新步步高高考物理(全国用)大一轮复习讲义课件：第二章 相互作用 第1讲
2.在图中，a、b(a、b均处于静止状态)间一定有弹力的是 答案
√
3.(粤教版必修1P74第9题改编)(多选)关于摩擦力，有人总结了四条“不
一定”，其中说法正确的是 答案
√A.摩擦力的方向不一定与物体的运动方向相同 √B.静摩擦力的方向不一定与运动方向共线 √C.受静摩擦力或滑动摩擦力的物体不一定静止或运动
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.注意：重心的位置不一 定在物体上.
二、弹力 1.弹性形变：撤去外力作用后能够 恢复原状 的形变. 2.弹力： (1)定义：发生 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 形变 . (3)方向：总是与施力物体形变的方向 相反 .
答案 瓶子受到与纸条运动方向一致的滑动摩擦力
2
命题点一
重力、弹力的分析与计算
1.弹力有无的判断“三法” 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
思 动状态是否发生改变.若运动状态不变，则此处不存在弹力；
假路 若运动状态改变，则此处一定存在弹力
设 图中细线竖直、斜面光滑，因去掉斜面体，小球
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 Nhomakorabea答案
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
第1讲 重力、弹力
第二章 相互作用 第1讲 重力、弹力课标要求核心考点五年考情核心素养对接1.认识重力、弹力.2.通过实验，了解胡克定律.重力和重心的理解2022：浙江1月T41.物理观念：理解重力、重心、弹力、弹性形变等概念，增强对力的相互作用观念的认识.2.科学思维：体会等效替代思想在重心中的应用，掌握重力和弹力的基本规律.3.科学探究：运用实验确定重心位置，探究胡克定律.4.科学态度与责任：了解重力和弹力在生产和生活中的应用，体会物理学与生产、生活的紧密联系.弹力的分析与计算2023：山东T2，江苏T7，浙江1月T2；2022：上海T2；2019：全国ⅢT16命题分析预测重力、弹力的分析是受力分析的基础，单独考查时为选择题形式，涉及重心的理解、弹力方向的判断和弹力的大小计算等，对弹力的考查常结合平衡条件进行.预计2025年高考单独考查本部分内容较少，可能会综合平衡条件考查弹力的分析与计算以及力的合成与分解.考点1 重力和重心的理解1.重力重力{产生：由于[1] 地球 的吸引而使物体受到的力三要素{大小：G ＝[2] mg ，g 与物体在地球上的位置有关，通常取9.8m /s 2方向:[3] 竖直 向下作用点:[4] 重心注意：（1）重力不是万有引力，而是万有引力竖直向下的一个分力.（2）重力大小可用[5] 弹簧测力计 测量.2.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，这一点叫作物体的重心.重心不是重力的真实作用点，而是重力的等效作用点.（2）重心位置的确定①其位置与物体的[6]质量分布和[7]几何形状有关.②质量分布均匀的规则物体的重心在其[8]几何中心.③不规则薄板形物体重心的确定方法：[9]悬挂法.重心不是物体上最重的一点，重心的位置不一定在物体上.观察载重汽车的重力和重心的图示，判断下列说法的正误.（1）汽车的重力就是地球对汽车的吸引力.（✕）（2）汽车的重力的方向总是垂直向下的.（✕）（3）汽车的重力总是指向地心.（✕）（4）重力加速度g的大小与汽车在地球表面的位置有关.（√）（5）汽车的重心是汽车上最重的部分.（✕）（6）汽车的重心一定在汽车上.（✕）（7）汽车重心的位置与汽车的形状和质量分布无关.（✕）（8）力是使汽车运动的原因.（✕）（9）汽车各部分都受重力作用，但可以认为各部分所受重力集中于一点.（√）1.[重力的理解]关于重力，以下说法正确的是（B）A.物体只有静止时才受重力作用B.重力的方向就是物体自由下落的方向C.同一物体在赤道上所受重力最大D.重力的大小总等于弹簧测力计下面竖直悬挂的物体受到的弹簧测力计的拉力的大小解析物体受到重力的作用，与物体的运动状态无关，A错误；重力的方向竖直向下，其方向就是物体自由下落的方向，B正确；赤道上重力加速度最小，因此地面上的同一物体在赤道上所受重力最小，C错误；重力的大小不总等于弹簧测力计下面竖直悬挂的物体受到的弹簧测力计的拉力的大小，只有在物体处于静止或匀速直线运动状态时二者大小才相等，D错误.2.[重心位置的确定/2023江苏海门实验中学阶段练习]在空易拉罐中注入少量的水后，将易拉罐倾斜放置在水平桌面上，结果易拉罐“倾而不倒”，如图所示.下列说法正确的是（B）A.注水后，易拉罐的重心位置升高了B.易拉罐的重心位置在过易拉罐与桌面接触点的竖直线上C.若将注水后的易拉罐水平放置，则其重心位置不变D.若将空易拉罐压瘪，则其重心位置不变解析注水后，易拉罐下部的质量变大，重心下移，故A错误；易拉罐受到的重力（方向竖直向下）与桌面对它的支持力大小相等、方向相反，因此易拉罐的重心位置在过易拉罐与桌面接触点的竖直线上，故B正确；将注水后的易拉罐水平放置，易拉罐里的水质量分布改变，其重心位置改变，故C错误；将空易拉罐压瘪后，易拉罐的形状改变，其重心位置改变，故D错误.3.[重心的影响因素/2022浙江1月]如图所示，公园里有一仿制我国古代欹器的U形水桶，桶可绕水平轴转动，水管口持续有水流出，过一段时间桶会翻转一次，决定桶能否翻转的主要因素是（D）A.水桶自身重力的大小B.水管每秒出水量的大小C.水流对桶撞击力的大小D.水桶与水整体的重心高低解析当桶中水增多时，水桶和水的重心变化，当重心变化到某一位置时，水桶会翻转，所以决定桶能否翻转的主要因素是水桶和水整体重心的高低，与自身重力、出水量和撞击力等无必然联系，故D正确，A、B、C错误.考点2弹力的分析与计算1.形变2.弹力3.胡克定律拓展（1）弹力产生的过程（2）弹力的施力物体是发生形变的物体，受力物体是跟施力物体接触并使施力物体发生形变的物体.如图所示，健身拉力器是一种很简单且容易获得的健身器材.拉力器能够锻炼的部位有很多：可以练肩部，练手臂，练胸，练腿，练背等.（1）地面对健身爱好者的支持力是由于健身爱好者的脚发生了形变.（✕）（2）弹簧拉伸时，健身爱好者的手与健身拉力器间一定有弹力.（√）（3）健身拉力器中的弹簧，其形变量越大，劲度系数越大.（✕）（4）健身拉力器中的弹簧，其劲度系数是由弹簧自身性质决定的.（√）（5）F＝kx中“x”表示弹簧形变后的长度.（✕）命题点1弹力有无的判断4.如图所示，下列各图中的物体A均处于静止状态，关于物体A是否受到弹力作用的说法不正确的是（A）A.图甲中地面是光滑水平的，物体A与B间存在弹力B.图乙中两斜面与水平地面的夹角分别为α、β，两斜面对物体A均有力的作用C.图丙中地面光滑且水平，物体A与竖直墙壁之间有力的作用D.图丁中物体A受到斜面B对它的支持力的作用解析状态法：图甲中的物体A受重力和地面支持力的作用，二力平衡，物体A静止，不可能再受到物体B对A的弹力的作用，故A错误.假设法：图乙中若去掉左侧的斜面，物体A将运动，去掉右侧的斜面，物体A也将运动，所以两斜面对物体A均有力的作用，故B 正确.状态法：图丙中由二力平衡知外力F与竖直墙壁对物体A的作用力平衡，墙壁对物体A有力的作用，故C正确.条件法：图丁中由弹力产生的条件可知，物体A与B接触且挤压，二者之间有弹力的作用，故D正确.方法点拨弹力有无的判断方法命题点2弹力方向的判断5.[弹力方向的判断]建筑工地上有三根木头堆放在水平地面上，现工人将另一根木头P搁在上面，便于将木头P锯断，如图所示.关于木头P在支撑点M、N处受到的弹力的方向，下列哪个图是正确的（C）解析在M点，地面对木头P的支持力垂直地面向上；在N点，木头受弹力方向垂直接触面斜向上.故选C.6.[受力分析图]画出下图中物体A受力的示意图（各接触面均光滑）.（1）（2）（3）（4）答案如图所示方法点拨弹力方向的确定命题点3 弹力的大小7.[胡克定律的应用/2023山东]餐厅暖盘车的储盘装置示意图如图所示，三根完全相同的弹簧等间距竖直悬挂在水平固定圆环上，下端连接托盘.托盘上叠放若干相同的盘子，取走一个盘子，稳定后余下的正好升高补平.已知单个盘子的质量为300g ，相邻两盘间距1.0cm ，重力加速度大小取10m/s 2.弹簧始终在弹性限度内，每根弹簧的劲度系数为（ B ）A.10N/mB.100N/mC.200N/mD.300N/m解析 取走一个盘子，稳定后余下的正好升高补平，说明一个盘子的重力可以使弹簧发生的形变量等于相邻的两盘间距，则有mg ＝3kx ，解得k ＝100N/m ，B 正确. 方法点拨弹力大小的计算根据胡克定律求解根据力的平衡条件求解根据牛顿第二定律求解适用于弹簧（橡皮筋等）弹力的计算，注意单位的换算以及图像法的应用适用于物体处于平衡状态的情况，一般利用正交分解法，由平衡方程确定弹力的大小适用于物体有加速度的情况，由F 合＝ma 结合具体情境确定弹力的大小命题点4 弹簧的串、并联问题8.[弹簧的串联问题]两个劲度系数分别为k 1和k 2的轻质弹簧a 、b 串接在一起，a 弹簧的一端固定在墙上，如图所示.开始时弹簧均处于原长状态，现用水平力作用在b 弹簧的P 端向右拉动弹簧，已知a 弹簧的伸长量为L ，则（ B ）A.b 弹簧的伸长量为LB.b弹簧的伸长量为k 1Lk2C.P端向右移动的距离为2LD.P端向右移动的距离为（1＋k2k1）L解析两根轻弹簧串联，两弹簧产生的弹力大小相等，根据胡克定律F＝kx得k1L＝k2x b，则b弹簧的伸长量x b＝k1Lk2，故A错误，B正确；开始时a、b两弹簧均处于原长状态，则P端向右移动的距离s等于两根弹簧伸长量之和，即s＝L＋x b＝（1＋k1k2）L，故C、D错误. 方法点拨弹簧串联在一起使用时，每根弹簧的弹力相等，均等于外界施加的力的大小，每根弹簧的伸长量x与其劲度系数k成反比.9.[弹簧的并联问题/多选]如图所示是锻炼身体用的拉力器，并列装有四根相同的弹簧，每根弹簧的自然长度为40cm，某人用600N的力把它们拉长至1.6m，则（BC）A.人的每只手受到拉力器的拉力大小为300NB.每根弹簧产生的弹力大小为150NC.每根弹簧的劲度系数为125N/mD.每根弹簧的劲度系数为500N/m解析由题意，根据力的相互性知，人的每只手受到拉力器的拉力大小为600N，故A错误；由于四根弹簧并联，每根弹簧受到的拉力相等，故每根弹簧产生的弹力大小均为150N，B正确；每根弹簧的伸长量为x＝1.6m－0.4m＝1.2m，每根弹簧产生的弹力大小F＝150N，则由胡克定律F＝kx得，每根弹簧的劲度系数k＝Fx＝125N/m，故C正确，D错误.方法点拨当弹簧并联使用时，各弹簧的弹力大小之和等于总弹力，要仔细分析每根弹簧受到的力，再根据胡克定律计算弹簧的伸长量.轻绳、轻杆、轻弹簧模型轻绳轻杆轻弹簧图示受外力作用时形变的种类拉伸形变拉伸形变、压缩形变、弯曲形变拉伸形变、压缩形变受外力作用时形变量大小微小，可忽略微小，可忽略较大，不可忽略弹力方向沿着绳，指向绳收缩的方向既能沿着杆，也可以跟杆成任意角度沿着弹簧，指向弹簧恢复原长的方向弹性绳受外力时可以拉伸，不能压缩，弹力方向沿着绳指向绳收缩的方向.1.[绳和弹簧的弹力/多选]如图所示，A、B两物体的重力分别是G A＝3N，G B＝4N.A用细线悬挂在顶板上，B放在水平地面上，A、B间有一劲度系数为k＝200N/m的轻质弹簧，弹簧的形变量为1cm，则细线中的张力T及B对地面的压力F N的可能值分别是（BC）A.7N和1NB.5N和2NC.1N和6ND.2N和5N解析此处弹簧的弹力可能是拉伸形变产生的，也可能是压缩形变产生的.弹簧的弹力若为拉伸形变产生的，以A为研究对象，设弹簧弹力大小为F，则F＝kx＝2N，根据平衡条件有G A＋F＝T1，得T1＝5N；以B为研究对象，有G B＝F'N1＋F，F'N1＝F N1，得F N1＝2N，选项B正确.若弹簧的弹力为压缩形变产生的，同理可得T2＝1N，F N2＝6N，选项C正确.2.[杆的弹力/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.现使小车以加速度a向右做匀加速运动，重力加速度为g，下列说法正确的是（CD）A.杆对小球的弹力竖直向上B.杆对小球的弹力沿杆向上C.杆对小球的弹力大小可能为mgcosθD.杆对小球的弹力大小为F＝√（mg）2＋（ma）2解析设杆对小球的弹力F在竖直方向的分力为F y，水平方向的分力为F x，由牛顿第二定律可知，F y＝mg，F x＝ma，F＝√（mg）2＋（ma）2，当mamg＝tanθ时，即a＝g tan θ时，杆对球的弹力沿杆向上，此时F＝mgcosθ，综上所述，A、B错误，C、D正确.1.[情境创新/2024四川成都开学考]如图所示，共享单车作为一种低碳环保的交通工具，正在快速地改变着我们的生活方式，大幅提高城市运作效率.下列说法错误的是（D）A.共享单车所受重力的方向不一定指向地心B.水平地面对共享单车的支持力方向竖直向上C.共享单车对地面的压力是由于轮胎发生形变产生的D.共享单车后轮所受摩擦力总是阻碍共享单车的运动解析除在地球两极和赤道外，共享单车所受重力的方向不指向地心，选项A正确；水平地面对共享单车的支持力方向竖直向上，选项B正确；共享单车对地面的压力是由于轮胎发生形变产生的，选项C正确；骑行者踩脚踏板的过程中，共享单车后轮所受摩擦力向前，助力共享单车的运动，选项D错误.此题选择错误选项，因此选D.2.[传统文化/多选]在仰韶文化时期有一款“虚则欹、中则正、满则覆”的尖底瓶，它是古人对重心知识的巧妙应用.下面有关重力与重心的说法正确的是（BC）A.瓶的重心是重力的作用点，若瓶挖去重心就不受重力B.如果把瓶由西安搬到广州，瓶所受重力会发生改变C.瓶和水整体的重心位置会随瓶盛水的多少而发生改变D.瓶所受重力与瓶的运动状态有关解析瓶的重心是重力的等效作用点，并不是质量集中在重心，所以无法挖去重心，瓶挖去重心就不受重力的说法是错误的，A错误；重力加速度大小与地理位置有关，根据G＝mg知，瓶所受重力会发生改变，B正确；物体的重心位置与物体的形状和质量分布有关，所以瓶和水整体的重心位置会随瓶盛水的多少而发生改变，C正确；瓶所受重力与瓶的运动状态无关，D错误.3.如图所示，一根弹性杆的一端固定在倾角为30°的斜面上，杆的另一端固定一个重力为2N的小球，小球处于静止状态，则弹性杆对小球的弹力（D）A.大小为2N，方向平行于斜面向上B.大小为1N，方向平行于斜面向上C.大小为2N，方向垂直于斜面向上D.大小为2N，方向竖直向上解析小球在重力和弹性杆的支持力（弹力）的作用下处于静止状态，由二力平衡可知，弹性杆对小球的弹力与小球的重力等大、反向，故D正确.4.如图所示，小车内沿竖直方向的一根轻质弹簧和一条与竖直方向成α角度的细绳拴接一小球.当小车与小球相对静止，一起在水平面上运动时，下列说法正确的是（D）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的作用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的作用解析当小车匀速运动时，弹簧弹力大小等于小球重力大小，细绳的拉力F T＝0；当小车和小球向右做匀加速直线运动时，细绳的拉力不能为零，弹簧弹力有可能为零，故D正确.5.[多选]如图所示，四种情境中物体A均处于静止状态，它与外界的接触面（点）均光滑，其中物体A所受弹力示意图正确的是（ABC）A BC D解析A选项中A球受到两个支持力，这两个支持力都与接触面垂直，即通过球心，A正确；B选项中A球只受到水平面的弹力F1，右侧的球对A没有弹力，否则A球将向左运动，B正确；C选项中A球受到墙的弹力F1，方向垂直于墙壁向右，斜面的支持力F2，方向垂直于斜面向上，C正确；D选项中F2方向应指向球心，D错误.6.[2024福建厦门一中阶段练习]某运动员以如图所示的姿势蹲在水平地面上，则该运动员（C）A.受到的支持力是由于脚掌形变产生的B.对水平地面的压力就是重力C.受到的支持力和重力是一对平衡力D.一定受到摩擦力解析运动员受到的支持力是由于水平地面的形变产生的，选项A错误.运动员对水平地面的压力是运动员对水平地面的挤压，施力物体是人，受力物体是水平地面；运动员受到的重力是地球对运动员的作用力，施力物体是地球，受力物体是人，所以运动员对水平地面的压力不是重力，选项B错误.运动员受到的支持力和重力大小相等，方向相反，是一对平衡力，选项C正确.运动员以题图所示的姿势蹲在水平地面上，处于平衡状态，在水平方向没有相对运动，也没有相对运动的趋势，因此不受摩擦力的作用，选项D错误.7.[多选]如图甲所示，一个弹簧一端固定在传感器上，传感器与电脑相连.当对弹簧施加变化的作用力（拉力或压力）时，在电脑上得到了弹簧形变量与弹簧产生的弹力的关系图像，如图乙所示.下列说法正确的是（BCD）A.弹簧长度为5cm时，弹力为10NB.弹簧长度变化5cm，弹力变化10NC.该弹簧劲度系数是200N/mD.该弹簧受到反向压力时，劲度系数不变解析由题意可得，弹簧形变量变化5cm时，弹力变化10N，故A错误，B正确；由题意可得，劲度系数为k＝10N0.05m＝200N/m，故C正确；弹簧劲度系数与受力方向无关，故D正确.8.[2024广东茂名一中阶段练习]脚蹬拉力器由脚环、两根相同的弹性绳和把手组成，可以做到手脚配合，锻炼手臂、腿、腰部、腹部等部位，深受健身人士的喜爱.如图所示，女子用沿平行于弹性绳的力拉动拉力器，当每只手的拉力大小均为120N时，两根弹性绳均比原长伸长了30cm.弹性绳的弹力与伸长量成正比，且未超过弹性限度，不计把手和弹性绳的重力，下列说法正确的是（B）A.把手对弹性绳的拉力是由于弹性绳发生形变产生的B.弹性绳的劲度系数为400N/mC.弹性绳的劲度系数为800N/mD.若每只手的拉力大小改为80N，则每根弹性绳的长度均为20cm解析把手对弹性绳的拉力是由于把手发生形变产生的，A错误；根据胡克定律可得弹性绳的劲度系数k＝FΔx ＝1200.3N/m＝400N/m，B正确，C错误；弹性绳原长度未知，若每只手的拉力大小改为80N，弹性绳长度无法求出，D错误.9.[回归教材/2024北京一零一中学阶段练习]如图所示，北京首钢自由式滑雪大跳台由助滑道、起跳台、着陆坡和停止坡组成.运动员在完成一次跳台的过程中，下列说法正确的是（A）A.助滑时运动员两腿尽量深蹲是为了降低重心B.起跳时跳台对运动员的支持力是运动员形变产生的C.起跳后运动员在完成空中动作时运动员可看作质点D.停止蹬地运动员就会缓慢停下，在缓慢停下的过程中运动员与滑雪板间的摩擦力是滑动摩擦力解析为了在助滑阶段末端获得较大的初速度，助滑时运动员两腿需要尽量深蹲，降低重心，减小与空气的正对面积，尽量减小空气阻力的影响，故A正确；起跳时跳台对运动员的支持力是跳台形变产生的，故B错误；研究起跳后运动员在完成空中动作时，运动员的形状和体积对所研究问题的影响不能忽略，此时运动员不能看作质点，故C错误；停止蹬地运动员就会缓慢停下，在缓慢停下的过程中运动员与滑雪板间保持相对静止，运动员与滑雪板间的摩擦力是静摩擦力，故D错误.10.[斜面上的弹簧＋球模型]如图所示为一种倾斜放置的装取台球的装置.每个台球的质量均为m，半径为R，圆筒直径略大于台球的直径，圆筒底部有一劲度系数为k的轻质弹簧.当将筒口处台球缓慢取走后，又会冒出一个台球，刚好到达被取走台球的位置.忽略球与筒间的摩擦力，重力加速度为g.则圆筒与水平面之间的夹角θ应满足（B）A.sinθ＝kRmg B.sinθ＝2kRmgC.cosθ＝kRmg D.cosθ＝2kRmg解析弹簧的弹力为ΔF＝kΔx，沿圆筒方向，由受力平衡有mg sin θ＝k·2R，则sin θ＝2kRmg，故B正确.11.[2024广东深圳模拟]如图所示，两个弹簧的质量不计，劲度系数分别为k1、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状态.若把质量为m的物体换成质量为2m的物体（弹簧的长度不变，且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，重力加速度为g，则x为（A）A.mgk1＋k2B.k1k2mg（k1＋k2）C.2mgk1＋k2D.k1k22mg（k1＋k2）解析当物体的质量为m时，下方弹簧被压缩的长度为x1＝mgk1，当物体的质量变为2m时，由胡克定律和平衡条件得k2x＋k1（x1＋x）＝2mg，联立解得x＝mgk1＋k2，选项A正确.12.[设问创新]一把正常使用的自动雨伞如图所示，关于其中弹簧的状态，下列说法正确的是（A）A.无论雨伞收起还是打开，弹簧都受到压力B.无论雨伞收起还是打开，弹簧都受到拉力C.雨伞打开时，弹簧受到压力；雨伞收起时，弹簧受到拉力D.雨伞打开时，弹簧受到拉力；雨伞收起时，弹簧受到压力解析弹簧处于伞柄的支架上，支架两个套筒中间夹着一个始终压缩的弹簧，弹簧的劲度系数较大，原理是利用压缩弹簧来改变三角形一边的长度，从而达到改变支架与伞柄之间角度的目的.当自动雨伞收起时，要使AM、BM间的夹角减小，应压缩弹簧，当角度为零时，弹簧仍处于压缩状态；当自动雨伞打开时，弹簧也处于压缩状态，即打开时弹簧也受到压力，故A正确，B、C、D错误.13.[弹性绳的弹力/多选]口罩是一种卫生用品，一般戴在口鼻部位用于过滤进入口鼻的空气.为了佩戴舒适，口罩两边的弹性绳的劲度系数比较小，某同学将弹性绳拆下，当弹性绳下端悬挂一块橡皮擦时，弹性绳的长度为30cm，悬挂两块相同的橡皮擦时，弹性绳的长度为40cm，如图所示.当弹性绳下端悬挂一支笔时，弹性绳的长度为35cm.若弹性绳满足胡克定律，且弹性绳始终在弹性限度内，不计弹性绳受到的重力.则下列说法正确的是（ACD）A.弹性绳的原长为20cmB.弹性绳的劲度系数为10N/mC.一支笔受到的重力是一块橡皮擦受到的重力的1.5倍D.将一块橡皮擦和一支笔一起悬挂在弹性绳下端时，弹性绳的长度为45cm解析设弹性绳原长为L0（cm），劲度系数为k，橡皮擦重力为G1，笔的重力为G2，由胡克定律可知G1＝k（30－L0）×10－2（N），2G1＝k（40－L0）×10－2（N），G2＝k（35－L0）×10－2（N），联立解得L0＝20cm，G2＝1.5G1，根据已知条件无法计算k，A、C正确，B错误；将一块橡皮擦和一支笔一起悬挂在弹性绳下端时，由胡克定律可知G1＋G2＝k（x－L0）×10－2（N），解得x＝45cm，故D正确.。
高考物理一轮复习 第2章 第1节 重力 弹力 摩擦力教学案 新人教版-新人教版高三全册物理教学案
第1节重力弹力摩擦力知识点一| 重力和弹力1．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，不一定等于地球对物体的引力。
(3)方向：竖直向下。
(4)重心：重力的等效作用点，重心的位置与物体的形状和质量分布都有关系，且不一定在物体上。
2．弹力(1)定义：发生弹性形变的物体，由于要恢复形变，对与它接触的物体会产生力的作用，这种力叫作弹力。
(2)条件：①两物体相互接触；②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。
3．弹力有无的判断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。
此方法多用来条件法判断形变较明显的情况对形变不明显的情况，可假设两个物体间没有弹力，若运动状态不变，则此假设法处不存在弹力，若运动状态改变，则此处一定存在弹力根据物体的运动状态，利用共点力的平衡条件或牛顿第二定律判断弹力是否状态法存在(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判断。
5．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。
k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。
x 是弹簧长度的变化量，不是弹簧形变以后的长度。
[判断正误](1)只要物体发生形变就会产生弹力作用。
(×)(2)物体所受弹力方向与自身形变的方向相同。
(√)(3)重力的方向一定指向地心。
(×)(4)F＝kx中“x”表示弹簧形变后的长度。
(×)(5)弹簧的形变量越大，劲度系数越大。
(×)考法1 对重力和重心的理解1．关于重力的下列说法正确的是( )A．重力就是地球对物体的吸引力B．只有静止的物体才受到重力C．物体在地球上无论运动状态如何，都受到重力的作用D．竖直悬挂的物体受到的重力就是它拉紧竖直悬绳的力C[重力是由于地球的吸引而使物体受到的力。
第一讲 重力 弹力 摩擦力
大小、 方向
作用 效果
必修1 第二章 相互作用
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一、弹力方向的判断 1．根据弹力产生的条件直接判断 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．
必修1 第二章 相互作用
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2．根据物体的运动状态分析 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． 例如：如右图所示，小球A在车厢内随车厢 一起向右运动，可根据小球的运动的状态分 析车厢后壁对球A的弹力的情况．
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4．画出下图中A物体受弹力的方向(各接触 面均光滑)
必修1 第二章 相互作用
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答案：
物体受弹力的方向如下图所示．
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5．(2010· 新课标全国卷)一根轻质弹簧一端固定， 用大小为 F1 的力压弹簧的另一端，平衡时长度 为 l1；改用大小为 F2 的力拉弹簧，平衡时长度 为 l2.弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内，该弹 簧的劲度系数为( ) F2－F1 F2＋F1 A. B. l2－l1 l2＋l1 F2＋F1 F2－F1 C. D. l2－l1 l2＋l1
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三、弹力 1．定义：发生弹性形变的物体，由于要 __________，会对与它接触的物体产生力 恢复原状 的作用． 2．产生条件 接触 (1)物体相互______． 弹性形变 (2)物体发生___________．
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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牛顿 第二定律求解．