【高考复习】专题03 重力、弹力、摩擦力、力的合成与分解—七年高考(2011-2017)物理试题分项精析版含解析

弹力、摩擦力以及力的合成与分解1．弹力有无的判断“四法”(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运动状态，若运动状态不变，则此处可能不存在弹力；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的平衡条件判断弹力是否存在。

(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，看能否发生形状的变化，若发生形变，则此处一定有弹力。

2．弹力方向的确定3．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。

4．求解摩擦力的技巧5．共点力合成的常用方法(1)作图法：从力的作用点O 起，按同一标度作出两个分力F 1和F 2的图示，再以F 1和F 2的图示为邻边作平行四边形，画出过作用点O 的对角线，量出对角线的长度，计算出合力F 的大小，量出对角线与某一分力的夹角，确定合力F 的方向(如图所示)。

(2)计算法：若两个力F 1、F 2的夹角为θ，如图所示，合力的大小可由余弦定理得：F tan α＝F 2sin θF 1＋F 2cos θ。

几种特殊情况的共点力的合成：6．力的分解常用的方法F1＝G cosθF2＝G tanθF1＝mg sinαF2＝mg cosαx轴上的合力：F x＝F x1＋F x2＋F x3＋…，y轴上的合力：F y＝F y1＋F y2＋F y3＋…，合力大小：F＝F2x＋F2y，合力方向：与x轴夹角为θ，则tanθ＝F yF xF1＝mg tanαF1＝F2＝mg2sinαF2＝mg cosα说明：力的正交分解法建立坐标轴的原则：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(即使尽量多的力在坐标轴上)；在动力学中，一般以加速度方向和垂直加速度方向为坐标轴建立坐标系。

专题03 弹力、摩擦力以及力的合成与分解目录题型一弹力的有无及方向的判断 (1)题型二弹力分析的“四类模型”问题 (2)题型三“活结”和“死结”与“动杆”和“定杆”问题 (4)类型1“活结”和“死结”问题 (4)类型2“动杆”和“定杆”问题 (5)题型四静摩擦力的分析 (6)题型五滑动摩擦力的分析 (8)题型六摩擦力的突变问题 (10)类型1“静—静”突变 (10)类型2“静—动”突变 (10)类型3“动—静”突变 (11)类型4“动—动”突变 (12)题型七力的合成与分解 (12)题型八力合成与分解思想的重要应用——木楔问题 (14)题型一弹力的有无及方向的判断【解题指导】1．弹力有无的判断方法(1)条件法：根据弹力产生条件——物体是否直接接触并发生弹性形变．(2)假设法：假设两个物体间不存在弹力，看物体能否保持原有的状态，若运动状态不变，则此处没有弹力；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．接触面上的弹力方向判断垂直于接触面垂直于平面【例1】(2022·重庆市万州南京中学高三月考)如图所示，静止的小球m分别与一个物体(或面)接触，各接触面光滑，A图中细绳沿竖直方向，则小球m受到两个弹力的是()【例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()A．铁球一定受墙面水平向左的弹力B．铁球可能受墙面水平向左的弹力C．铁球一定受斜面通过铁球的重心的弹力D．铁球可能受斜面垂直于斜面向上的弹力【例3】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()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题型二弹力分析的“四类模型”问题1.轻绳、轻杆、弹性绳和轻弹簧的比较拉伸形变、压缩2.计算弹力大小的三种方法 (1)根据胡克定律进行求解。

3重力、弹力、摩擦力与力的合成与分解（课堂详解）一、单选题1．如图所示，物体B的上表面水平，当A、B相对静止沿斜面匀速下滑时，斜面保持静止不动，则下列判断正确的是（）A．物体B的上表面一定是粗糙的B．物体B、C都只受4个力作用C．物体C受水平面的摩擦力方向一定水平向右D．水平面对物体C的支持力小于三物体的重力大小之和【答案】B【解析】物体A做匀速直线运动，加速度为零，故合力为零；受重力和支持力，不受摩擦力（若有摩擦力，则不平衡），所以B的上表面是否粗糙不能判定，故A错误。

对AB 整体进行受力分析，受重力、支持力和滑动摩擦力，三力平衡，整体受到的摩擦力作用于B上，所以B受到重力、A对B的压力、C对B的支持力和摩擦力，共4个力作用；对C进行受力分析，受到B的压力、B对C的摩擦力，重力及地面对C的支持力；选取ABC整体为研究对象，A、B匀速运动，C静止，加速度为零，故合力为零，受重力和支持力，C不受的地面的摩擦力（若有摩擦力，则不平衡），故B正确，C错误。

C静止，加速度为零，故合力为零，竖直方向受重力和支持力，所以水平面对物体C的支持力等于三物体的重力大小之和，故D错误。

2．匀速前进的车厢顶部用细线竖直悬挂一小球，如图所示，小球下方与一光滑斜面接触。

下列说法正确的是( )A．细线可能对小球没有拉力作用B．小球受重力、细线对它的拉力和斜面对它的支持力C．若细线对小球有拉力，则这个拉力是细线发生形变产生的D．斜面对小球一定有支持力【答案】C【解析】小球和光滑斜面接触，斜面对小球没有摩擦力，假设有弹力，小球将受到三个力作用，重力和绳的拉力在竖直方向上，弹力垂直于斜面向上，三个力的合力不可能为零，小球将向右上方运动，与题设条件矛盾．故斜面对小球没有弹力．故小球只受到重力和细线对它的拉力两个力，而线对小球的拉力是由于细线发生形变产生的，故ABD 错误，C正确；【点睛】小球随车做匀速运动，合力为零，先分析小球肯定受到的力：重力和细线的拉力，再用假设法分析斜面对球有无支持力．3．如图所示，倾角为30°、重为80 N的斜面体静止在水平地面上，一根弹性轻杆一端垂直固定在斜面体上，轻杆的另一端固定一个重为2 N的小球，小球处于静止状态时，下列说法正确的是（）A．轻杆对小球的作用力沿轻杆向上，大于2 NB．地面对斜面体的支持力为80 NC．小球对轻杆的作用力为2 N，方向竖直向下D．轻杆对小球的作用力为2 N，方向垂直斜面向上【答案】C【解析】对小球受力分析，受到轻杆的作用力和竖直向下的重力，处于静止状态，所以二力平衡，等大反向，所以杆对小球的作用力方向竖直向上，大小等于2N，根据牛顿第三定律可知小球对轻杆的作用力方向竖直向下，大小为2N，AD错误C正确；将两者看做一个整体，整体受到重力和地面的支持力，故地面对斜面体的支持力等于两者重力之和82N，B错误；4．如图所示，物体A靠在竖直墙面上，在力F作用下，A、B两个物体都保持静止状态．则关于A、B两个物体间及墙面间弹力的说法正确的是( )A．A、B两个物体间只是接触，没有弹力B．A、B两个物体间不仅接触，一定有弹力的作用C．物体A与墙面间只是接触，没有弹力D．物体A与墙面之间不仅接触，一定有弹力的作用【答案】BC【解析】利用假设法判断弹力是否存在．首先以物体A为研究对象，假设没有物体B将其支撑，如果将物体B拿走，容易想到物体A会落下，不能保持现在的静止状态，由此可判断A、B两个物体间不仅接触，一定有弹力的作用；以A、B整体分析，A与墙只是接触，没有弹力．5．如图所示，轻杆与竖直墙壁成53°角，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mg(g表示重力加速度)，则轻杆对小球的弹力大小为()A．mg B．mg C．mg D．mg【答案】D【解析】由于轻杆斜插入墙中并固定，所以小球对它的作用力就不再沿杆的方向了，我们对小球受力分析得，小球受到重力、弹簧对小球的作用力，小球处于静止状态，故这两个力的合力与杆对小球的作用力相平衡，如下图所示，=，故D正确，ABC错误；1.25mg故选D。

【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。

高考物理一轮复习讲义—重力、弹力、摩擦力考点一重力和重心1．力(1)定义：力是一个物体对另一个物体的作用．(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、矢量性、独立性等特征．2．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．同一物体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．(4)重心：物体的各部分都受重力作用，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．1．重力就是地球对物体的吸引力．(×)2．形状规则的物体的重心一定在物体的几何中心．(×)3．重力加速度g的大小与在地球表面的位置有关．(√)例1下列关于重力的说法中正确的是()A．物体只有静止时才受重力作用B．重力的方向总是指向地心C．地面上的同一物体在赤道上所受重力最小D．物体挂在弹簧测力计下，弹簧测力计的示数一定等于物体的重力答案C解析物体受到重力的作用，与物体的运动状态无关，A错误；重力的方向总是竖直向下，不一定指向地心，B错误；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正确；物体挂在弹簧测力计下处于平衡状态时，弹簧测力计的示数才等于物体的重力，D错误．例2(2022·四川眉山市多悦高级中学高三月考)如图所示，一个空心均匀球壳里面注满水，球的正下方有一小孔，在水由小孔缓慢流出的过程中，空心球壳和水的共同重心将会()A．先降低后升高B．一直上升C．先升高后降低D．一直下降答案A解析装满水时重心在球心处，随着水从小孔不断流出，重心位置不断下降，当水流完后，重心又上升到球心处，故重心的位置先降低后升高，故B、C、D错误，A正确．例3如图所示，两辆车正以相同的速度做匀速运动，根据图中所给信息和所学知识你可以得出的结论是()A．物体各部分都受重力作用，但可以认为物体各部分所受重力集中于一点B．重力的方向总是垂直向下的C．物体重心的位置与物体形状和质量分布无关D．力是使物体运动的原因答案A解析物体各部分都受重力作用，但可以认为物体各部分所受重力集中于一点，这个点就是物体的重心，重力的方向是竖直向下而不是垂直向下，所以选项A正确，B错误；从题图中可以看出，车(包括货物)的形状和质量分布发生了变化，重心的位置就发生了变化，故选项C 错误；力不是使物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因，所以选项D错误．考点二弹力1．弹力(1)定义：发生形变的物体，要恢复原状，对与它接触的物体产生的力的作用．(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．2．弹力有无的判断方法(1)条件法：根据弹力产生条件——物体是否直接接触并发生弹性形变．(2)假设法：假设两个物体间不存在弹力，看物体能否保持原有的状态，若运动状态不变，则此处没有弹力；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．3．接触面上的弹力方向判断面与面点与面点与曲面曲面与平面垂直于接触面垂直于接触面垂直于切面垂直于平面4.弹力大小的计算(1)应用胡克定律F ＝kx 计算弹簧的弹力．注意：x 表示形变量．(2)物体静止或做匀速直线运动时，用共点力平衡来计算弹力．(3)物体不平衡时应用牛顿第二定律计算弹力．1．只要物体发生形变就会产生弹力作用．(×)2．轻绳产生的弹力方向一定沿着绳并指向绳收缩的方向．(√)3．轻杆产生的弹力方向一定沿着杆的方向．(×)轻绳、轻杆、弹性绳和轻弹簧的比较轻绳轻杆弹性绳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绳，指向绳收缩的方向沿着弹簧，指向弹簧恢复原长的方向考向1弹力的有无及方向判断例4下列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()答案C解析选项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F N2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；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．例5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()A．细绳一定对小球有拉力B．轻弹簧一定对小球有弹力C．细绳不一定对小球有拉力，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，轻弹簧对小球也不一定有弹力答案D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杆的弹力方向及大小计算例6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向上C．杆对小球的弹力大小为mgD．杆对小球的弹力大小为F＝(mg)2＋(ma)2答案D解析对小球受力分析如图，由图可知，当a大小不同时，杆上的弹力与竖直方向夹角也不同，方向不一定沿杆，但一定是斜向上，且F>mg，故选项A、B、C错误；由几何关系可知，F＝(mg)2＋(ma)2，选项D正确．考向3胡克定律的理解及应用例7(多选)如图所示为一轻质弹簧的长度L和弹力F的关系图线，根据图线可以确定()A．弹簧的原长为10cmB．弹簧的劲度系数为200N/mC．弹簧伸长15cm时弹力大小为10ND．弹簧伸长15cm时弹力大小为30N答案ABD解析当弹力为零时，弹簧处于原长，则原长为10cm，故A正确；当弹簧的长度为5cm时，弹力为10N，此时弹簧压缩量x＝10cm－5cm＝5cm＝0.05m，根据胡克定律F＝kx得，k＝100.05N/m＝200N/m，故B正确；当弹簧伸长量x′＝15cm＝0.15m时，根据胡克定律得，F＝kx′＝200×0.15N＝30N，故C错误，D正确．考点三摩擦力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，在接触面上会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)接触处有压力．(3)两物体间有相对运动或相对运动的趋势．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 f＝μF N，μ为动摩擦因数；(2)静摩擦力：0<F≤F max.5．弹力与摩擦力的关系若两物体间有摩擦力，则两物体间一定有弹力，若两物体间有弹力，但两物体间不一定有摩擦力．(均选填“一定有”或“不一定有”)1．滑动摩擦力的方向与物体的运动方向一定相反．(×)2．静摩擦力可能是动力，滑动摩擦力一定是阻力．(×)3．运动的物体不可能受到静摩擦力作用．(×)4．受静摩擦力作用的物体一定处于静止状态．(×)5．正压力越大，摩擦力可能越大，也可能不变．(√)6．滑动摩擦力与接触面积有关，相同材料的两物体接触面积越大，滑动摩擦力越大．(×)1．计算摩擦力大小的“四点”注意(1)首先分析物体的状态，分清是静摩擦力还是滑动摩擦力．(2)滑动摩擦力的大小可以用公式F f＝μF N计算，而静摩擦力没有公式可用，只能利用平衡条件或牛顿第二定律列方程计算．这是因为静摩擦力是被动力，其大小随状态而变，介于0～F fmax之间．(3)“F f＝μF N”中F N并不总是等于物体的重力．(4)滑动摩擦力的大小与物体速度的大小、接触面积的大小无关．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8(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B．毛笔受到向左的摩擦力C．白纸只受到向右的摩擦力D．桌面受到向右的摩擦力答案BD解析白纸和镇纸始终处于静止状态，对镇纸受力分析知，镇纸不受摩擦力，否则水平方向受力不平衡，镇纸的作用是增大白纸与桌面之间的弹力与最大静摩擦力，故A错误；在书写的过程中毛笔相对纸面向右运动，受到向左的摩擦力，故B正确；白纸与镇纸之间没有摩擦力，白纸始终处于静止状态，则白纸在水平方向受到毛笔对白纸向右的摩擦力以及桌面对白纸向左的摩擦力，故C错误；根据牛顿第三定律，白纸对桌面的摩擦力向右，故D正确．考向2摩擦力大小的计算例9(2022·四川南充市白塔中学高三月考)木块甲、乙分别重50N和60N，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25.夹在甲、乙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乙上，如图所示，最大静摩擦力等于滑动摩擦力．力F作用后木块所受摩擦力情况是()A ．木块甲所受摩擦力大小是12.5NB ．木块甲所受摩擦力大小是11.5NC ．木块乙所受摩擦力大小是9ND ．木块乙所受摩擦力大小是7N 答案C解析由于弹簧被压缩了Δx ＝2cm ，故弹簧的弹力F 弹＝k Δx ＝400N/m ×0.02m ＝8N ，对于甲，弹簧对它的弹力向左，大小为8N ，甲最大的静摩擦力为：F fm 甲＝50N ×0.25＝12.5N>F 弹，则甲静止，则甲受到的静摩擦力与F 等大反向，F f 甲＝8N ，方向水平向右，选项A 、B 均错误；对乙，其最大静摩擦力F fm 乙＝60N ×0.25＝15N ，木块乙受向右的8N 的弹力，还有向右的1N 的拉力，故两力的合力大小为9N ，方向水平向右，小于其最大静摩擦力，乙也处于静止状态，受力平衡，故F f 乙＝9N ，方向水平向左，选项C 正确，D 错误．例10(2021·湖北省1月选考模拟·6)如图所示，矩形平板ABCD 的AD 边固定在水平面上，平板与水平面夹角为θ，AC 与AB 的夹角也为θ.质量为m 的物块在平行于平板的拉力作用下，沿AC 方向匀速运动．物块与平板间的动摩擦因数μ＝tan θ，重力加速度大小为g ，则拉力大小为()A ．2mg sin θcos θ2B ．2mg sin θC ．2mg sin θ2D ．mg sin θcosθ2答案A解析对物块受力分析，如图甲、乙所示，重力沿斜面向下的分力为mg sin θ，支持力F N ＝mg cos θ，滑动摩擦力F f ＝μF N ＝mg sin θ，则拉力F ＝2mg sin θcos θ2，故A 正确．课时精练1．关于重力及重心，下列说法中正确的是()A．一个物体放在水中称量时弹簧测力计的示数小于物体在空气中称量时弹簧测力计的示数，因此物体在水中受到的重力小于在空气中受到的重力B．据G＝mg可知，两个物体相比较，质量较大的物体的重力一定较大C．物体放在水平面上时，重力方向垂直于水平面向下，当物体静止于斜面上时，其重力方向垂直于斜面向下D．物体的形状改变后，其重心位置往往改变答案D解析由于物体放在水中时，受到向上的浮力，从而减小了弹簧的拉伸形变，弹簧测力计的示数减小了，但物体的重力并不改变，选项A错误；当两物体所处的地理位置相同时，g值相同，质量大的物体的重力必定大，但当两物体所处的地理位置不同时，如质量较小的物体放在地球上，质量较大的物体放在月球上，由于月球上g值较小，导致质量大的物体的重力不一定大，选项B错误；重力的方向是竖直向下的，选项C错误；物体的重心位置由物体的形状和质量分布情况共同决定，物体的形状改变后，其重心位置往往发生改变，选项D正确．2．(多选)下列各实例中力的方向描述正确的是()A．图甲中，半圆面对杆有弹力F N1，地面对杆有弹力F N2B．图乙中，篮球与地面作用时，地面对篮球有弹力F NC．图丙中，物体A与传送带一起匀速向右运动，传送带对A有摩擦力F fD．图丁中，物体A匀速下滑时，固定斜面对A有摩擦力F f′答案BD3.(2022·山西稷山县稷山中学高三月考)如图所示，A、B、C三个物体叠放在水平地面上，物体B受到大小为15N、方向水平向右的力F1的作用，物体C受到大小为5N、方向水平向左的力F2的作用，三者均处于静止状态，则()A．物体B对物体A的摩擦力方向水平向右B．物体C对物体B的摩擦力方向水平向左C．地面与物体C之间的摩擦力大小为5ND．地面与物体C之间无摩擦力答案B解析因A静止，所以合力为零，隔离A受力分析可知B对A无摩擦力，故选项A错误；因AB整体静止，所以合力为零，对AB组成的整体受力分析可知C对物体B的摩擦力与F1等大反向，故选项B正确；因ABC整体静止，所以合力为零，对ABC组成的整体受力分析可知，地面对物体C的摩擦力大小为10N，方向水平向左，故C、D错误．4.(2022·广东深圳市高级中学检测)如图所示，一轻质弹簧两端分别与竖直墙壁和物块连接，弹簧、地面水平．A、B两点离墙壁的距离分别为x1、x2，物块在A、B两点均能恰好静止，物块与地面间的最大静摩擦力为F1，则弹簧的劲度系数为()A.F1 x2＋x1B.2F1 x2＋x1C.2F1 x2－x1D.F1 x2－x1答案C解析物块在A点和B点所受弹簧弹力与静摩擦力大小相等、方向相反，设弹簧原长为l0，由平衡条件，在A点处有k(l0－x1)＝F1，在B点处有k(x2－l0)＝F1，联立解得k＝2F1x2－x1，故C正确．5．如图所示的装置中，各小球的质量均相同，弹簧和细线的质量均不计，一切摩擦忽略不计，平衡时各弹簧的弹力大小分别为F1、F2、F3，其大小关系是()A．F1＝F2＝F3B．F1＝F2＜F3C．F1＝F3＞F2D．F3＞F1＞F2答案A6.(多选)《中国制造2025》是国家实施强国战略第一个十年行动纲领，智能机器制造是一个重要方向，其中智能机械臂已广泛应用于各种领域．如图所示，一智能机械臂铁夹夹起一个金属小球后静止在空中，铁夹与球接触面保持竖直，则()A．若增大铁夹对小球的压力，小球受到的摩擦力变大B．小球受到的摩擦力与重力大小相等C．铁夹受到的摩擦力方向竖直向下D．若铁夹水平匀速移动，小球受到的摩擦力变大答案BC解析对小球受力分析可知，小球受重力、两侧铁夹的弹力以及摩擦力作用，根据平衡条件可知，小球在竖直方向上受到的摩擦力与重力大小相等，方向相反，若增大铁夹对小球的压力，小球受到的摩擦力不变，A错误，B正确；根据牛顿第三定律可知，铁夹受到小球的摩擦力方向竖直向下，C正确；若水平匀速移动铁夹，由于小球受力始终平衡，故摩擦力大小不变，D错误．7.如图所示为研究物块与木板之间摩擦力大小的实验装置．将一物块和木板叠放于水平桌面上．轻质弹簧测力计一端固定，另一端用细线与物块水平相连．现在用轻绳与木板连接，用手向右水平拉轻绳，使木板在桌面上滑动．弹簧测力计示数稳定后，下列说法正确的是()A．物块与木板之间的摩擦力是静摩擦力B．木板必须在桌面上做匀速直线运动C．弹簧测力计示数一定等于物块受到的摩擦力D．弹簧测力计示数一定等于木板受到的摩擦力答案C解析物块与木板间发生相对运动，是滑动摩擦力，只要两者间发生相对运动即可，木板不必一定在桌面上做匀速直线运动，A、B错误；物块受力平衡，弹簧测力计示数等于物块受到的摩擦力，C正确，D错误．8.固定水平板的两端分别装有光滑轻质定滑轮A、B，物块P放在平板上，两段细线分别绕过定滑轮连接在物块P点，两细线的另一端连接在质量为m的小球Q上，P、Q均静止，BQ 段的细线竖直，重力加速度为g，则物块P受到平板的摩擦力()A ．为0B ．等于mgC ．小于mgD ．大于mg 答案B 解析BQ 段的细线竖直，所以AQ 段绳子没有拉力，即BQ 段的细线的拉力等于mg ，根据平衡条件，物块P 受到平板的摩擦力等于mg .故选B.9.如图所示，两木块的质量分别为m 1和m 2，两竖直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(重力加速度为g )()A.m 1gk 1 B.m 2g k 1 C.m 1g k 2 D.m 2g k 2答案C 解析初始状态时，下面弹簧压缩量为x 1＝(m 1＋m 2)g k 2，当上面的木块离开后，下面弹簧压缩量为x 2＝m 2g k 2s ＝x 1－x 2＝m 1g k 2，故选C.10．(2017·全国卷Ⅲ·17)一根轻质弹性绳的两端分别固定在水平天花板上相距80cm 的两点上，弹性绳的原长也为80cm.将一钩码挂在弹性绳的中点，平衡时弹性绳的总长度为100cm ；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 ．86cmB ．92cmC ．98cmD ．104cm 答案B解析设弹性绳的劲度系数为k .挂钩码后，弹性绳两端点移动前，绳的伸长量ΔL ＝100cm －80cm ＝20cm ，两段绳的弹力F ＝k ΔL ，对钩码受力分析，如图甲所示．由题意可知sin α＝45，cos α＝35.根据共点力的平衡条件可得，钩码的重力为G ＝2k ΔL cos α.将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点时，受力如图乙所示．设弹性绳伸长量为ΔL ′，弹力为F ′＝k ΔL ′，钩码的重力为G ＝2k ΔL ′，联立解得ΔL ′＝35ΔL ＝12cm.弹性绳的总长度变为L 0＋ΔL ′＝92cm ，故B 正确，A 、C 、D 错误.11．(2017·全国卷Ⅱ·16)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 ．2－3 B.36 C.33 D.32答案C 解析当F 水平时，根据平衡条件得F ＝μmg ；当保持F 的大小不变，而方向与水平面成60°角时，由平衡条件得F cos 60°＝μ(mg －F sin 60°)，联立解得，μ＝33，故选项C 正确．12.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100g ，某人用手在这叠木板的两侧分别加一大小为F 的水平压力，使木板在空中水平静止．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10m/s2.则水平压力F至少为()A．8N B．15N C．16N D．30N答案B解析先把所有木板看成整体，由平衡条件知：2μ1F1≥8mg，得F1≥8N，以中间6块木板为研究对象，要使木板不滑下去，由平衡条件知：2μ2F2≥6mg，解得F2≥15N，故F≥15N，故选B.。

高中物理《重力、弹力、摩擦力》精选练习题(含答案)1. 一个物体沿着水平面匀速运动，受到的摩擦力大小为2N，物体的重力为10N，求物体受到的弹力大小。

答案：由于物体匀速运动，所以合力为0，即弹力大小等于摩擦力大小加重力大小，即F弹=F摩+F重=2N+10N=12N。

2. 一个物体在水平面上受到一个恒定的水平拉力，物体的质量为2kg，受到的摩擦力大小为4N，求物体的加速度。

答案：由牛顿第二定律F=ma，可得物体受到的合力F=拉力-摩擦力=ma，即a=(拉力-摩擦力)/m=(F-L摩)/m=(F-4N)/2kg。

3. 一个物体在水平面上受到一个恒定的水平拉力，物体的质量为2kg，受到的摩擦力大小为4N，物体的加速度为2m/s^2，求拉力大小。

答案：由牛顿第二定律F=ma，可得物体受到的合力F=ma+摩擦力=2kg×2m/s^2+4N=8N，即拉力大小为F=8N。

4. 一个物体沿着水平面匀加速运动，受到的摩擦力大小为2N，物体的重力为10N，求物体受到的弹力大小。

答案：由牛顿第二定律F=ma，可得物体受到的合力F=ma+摩擦力=12N，即弹力大小为F弹=F-F摩=12N-2N=10N。

5. 一个物体沿着水平面匀加速运动，受到的摩擦力大小为2N，物体的重力为10N，物体的加速度为2m/s^2，求物体受到的合力大小。

答案：由牛顿第二定律F=ma，可得物体受到的合力F=ma+摩擦力=2kg×2m/s^2+2N=6N。

1. 一个物体在水平面上受到2N的弹力和5N的摩擦力，物体的加速度大小为多少？答案：加速度大小为0.5m/s²。

解析：根据牛顿第二定律，物体所受合力等于物体的质量乘以加速度。

而合力等于弹力减去摩擦力，即2N-5N=-3N。

因此，物体所受合力为-3N，表示向左的力。

设物体质量为m，则有：-3N=m×a。

解得a=-3N/m。

根据题意可知，物体所受的弹力和摩擦力都是水平的，因此物体的加速度也是���平的，即a水平=a。

课时考点3重力、弹力、摩擦力力的合成与分解1.(2014·广东理综，14)如图所示，水平地面上堆放着原木，关于原木P在支撑点M、N处受力的方向，下列说法正确的是()A.M处受到的支持力竖直向上B.N处受到的支持力竖直向上C.M处受到的静摩擦力沿MN方向D.N处受到的静摩擦力沿水平方向2.(2013·重庆理综，1)如图所示，某人静躺在椅子上，椅子的靠背与水平面之间有固定倾斜角θ。

若此人所受重力为G，则椅子各部分对他的作用力的合力大小为()A.GB.G sin θC.G cos θD.G tan θ3.(2013·新课标全国卷Ⅱ，15)如图所示，在固定斜面上的一物块受到一外力F的作用，F平行于斜面向上。

若要物块在斜面上保持静止，F的取值应有一定范围，已知其最大值和最小值分别为F1和F2(F2＞0)。

由此可求出()A.物块的质量B.斜面的倾角C.物块与斜面间的最大静摩擦力D.物块对斜面的正压力4.(2013·上海单科，8)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()5.(2013·山东理综，15)如图所示，用完全相同的轻弹簧A、B、C 将两个相同的小球连接并悬挂，小球处于静止状态，弹簧A与竖直方向的夹角为30°，弹簧C水平，则弹簧A、C的伸长量之比为()A.3∶4B.4∶ 3C.1∶2D.2∶16.(2013·北京理综，16)倾角为α、质量为M的斜面体静止在水平桌面上，质量为m的木块静止在斜面体上。

下列结论正确的是()A.木块受到的摩擦力大小是mg cos αB.木块对斜面体的压力大小是mg sin αC.桌面对斜面体的摩擦力大小是mg sin αcos αD.桌面对斜面体的支持力大小是(M＋m)g7.(2013·上海单科，18)(多选)两个共点力F1、F2大小不同，它们的合力大小为F，则()A.F1、F2同时增大一倍，F也增大一倍B.F1、F2同时增加10 N，F也增加10 NC.F1增加10 N，F2减少10 N，F一定不变D.若F1、F2中的一个增大，F不一定增大8.(2012·海南单科，8)(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9.(2012·浙江理综，14)如图所示，与水平面夹角为30°的固定斜面上有一质量m＝1.0 kg的物体。

高中物理重力弹力和摩擦力知识点总结看看你都掌握了吗一、重力：由于地球的吸引而使物体受到的力。

重力的大小G等于mg，方向竖直向下。

作用点叫物体的重心；重心的位置与物体的质量分布和形状有关。

质量均匀分布，形状规则的物体的重心在其几何中心处。

薄板类物体的重心可用悬挂法确定，注意：重力是万有引力的一个分力，另一个分力提供物体随地球自转所需的向心力，在两极处重力等于万有引力。

由于重力远大于向心力，一般情况下近似认为重力等于万有引力。

二、弹力：1、内容：发生形变的物体，由于要恢复原状，会对跟它接触的且使其发生形变的物体产生力的作用，这种力叫弹力。

弹力的方向和产生弹力的那个形变方向相反。

（平面接触面间产生的弹力，其方向垂直于接触面；曲面接触面间产生的弹力，其方向垂直于过研究点的曲面的切面；点面接触处产生的弹力，其方向垂直于面、绳子产生的弹力的方向沿绳子所在的直线。

）2、大小：弹簧的弹力大小由F等于kx计算，一般情况弹力的大小与物体同时所受的其他力及物体的运动状态有关，应结合平衡条件或牛顿定律确定。

三、摩擦力：1、摩擦力产生的条件：接触面粗糙、有弹力作用、有相对运动（或相对运动趋势），三者缺一不可。

2、摩擦力的方向：跟接触面相切，与相对运动或相对运动趋势方向相反。

但注意摩擦力的方向和物体运动方向可能相同，也可能相反，还可能成任意角度。

3、注意事项：a、摩擦力可以与运动方向相同，也可以与运动方向相反，还可以与运动方向成一定夹角。

b、摩擦力可以做正功，也可以做负功，还可以不做功。

c、摩擦力的方向与物体间相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反。

d、静止的物体可以受滑动摩擦力的作用，运动的物体可以受静摩擦力的作用。

《重力、弹力、摩擦力》精选练习题一、选择题1.如图所示，完全相同的A、B两球，质量均为m，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，静止不动时，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了()A.mg tanθkB.2mg tanθkC.mg tanθ2kD.2mg tanθ2k2．用水平力把一个重量为G的长方体物块，压在足够高的竖直墙上，水平力的大小从零开始随时间成正比地逐渐增大，物块沿墙面下滑，则物块所受摩擦力随时间变化的图线是图中的()3.如图所示，一木板B放在水平地面上，木块A放在B的上面，A的左端通过轻质弹簧秤固定在直立的墙壁上，用力F向右拉动木板B，使它以速度v 匀速运动，这时弹簧秤示数为F1，已知木块与木板之间、木板和地面之间的动摩擦因数相同，则下面的说法中正确的是()A．木板B受到的滑动摩擦力的大小等于F1B．地面受到的滑动摩擦力的大小等于F1C．若木板B以2v的速度运动，木块A受到的摩擦力的大小等于2F1D．若用2F的力作用在木板B上，木块A受到的摩擦力的大小仍为F14．如图所示，一物块置于水平地面上．当用与水平方向成60°角的力F1拉物块时，物块做匀速直线运动；当改用与水平方向成30°角的力F2推物块时，物块仍做匀速直线运动．若F1和F2的大小相等，则物块与地面之间的动摩擦因数为()A.3－1B．2－ 3C.32－12D．1－3 25.如图所示，A物体重2 N，B物体重4 N，中间用弹簧连接，弹力大小为2 N，此时吊A物体的绳的张力为T，B对地的压力为F N，则T、F N的数值可能是()A．7 N0B．4 N 2 NC．0 N 6 ND．2 N 6 N6.如图所示，两个劲度系数分别为k1和k2的轻质弹簧竖直悬挂，弹簧下端用光滑细绳连接，并有一光滑的轻滑轮放在细绳上．当滑轮下端挂一重为G的物体时，滑轮下滑一段距离，则下列结论正确的有()A．两弹簧的伸长量相等B．两弹簧的弹力相等C．重物下降的距离为G k1＋k2D．重物下降的距离为G(k1＋k2) 4k1k27.如图所示，质量为m，横截面为直角三角形的物块ABC，AB边靠在竖直墙面上，物块与墙面间的动摩擦因数为μ.F是垂直于斜面BC的推力，物块沿墙面匀速下滑，则摩擦力的大小为()A．mg＋F sinαB．mg－F sinαC．μmgD．μFcosα8.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的夹角均为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33mgB．斜面体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)gD．斜面体与水平面间的摩擦力大小为36mg二、非选择题9．(1)如图所示，光滑但质量分布不均的小球的球心在O点，重心在P点，静止在竖直墙和桌边之间，试画出小球所受弹力．(2)如图所示，重力不可忽略的均匀杆被细绳拉住而静止，试画出杆所受的弹力．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的水平力作用而保持静止．已知物体与水平面间的动摩擦因数μ＝0.2.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求：(1)物体所受的摩擦力的大小与方向．(2)若只将F1撤去，物体受到的摩擦力的大小和方向．(3)若撤去的力不是F1而是F2，则物体受到的摩擦力的大小、方向又如何？11.如图所示，A是一质量为M的盒子，B的质量为M2，用细绳相连，跨过光滑的定滑轮，A置于倾角为α的斜面上，B悬于斜面之外，处于静止状态．现在向A中缓慢地加入沙子，整个系统始终保持静止，则在加入沙子的过程中()A．绳子拉力大小不变，恒等于12MgB．A对斜面的压力逐渐增大C．A所受的摩擦力逐渐增大D．A所受的摩擦力先增大后减小．12.如图所示，质量为m的物体A压在放于地面上的竖直轻弹簧B上，现用细绳跨过定滑轮将物体A与另一轻弹簧C连接，当弹簧C处于水平位置且右端位于a点时，弹簧C刚好没有发生变形，已知弹簧B和弹簧C的劲度系数分别为k1和k2，不计定滑轮、细绳的质量和摩擦，将弹簧C的右端由a点沿水平方向拉到b点时，弹簧B刚好没有发生变形，求：(1)当弹簧C的右端位于a点时，弹簧B的形变量；(2)a、b两点间的距离．《重力、弹力、摩擦力》参考答案一、选择题1.解析：选C.小球A 受重力mg 、绳子的拉力F 1和弹簧的水平向左的弹力F 2三个力的作用．根据平衡条件可知，F 2＝mg tan θ2；再由胡克定律F 2＝kx ，得x＝F 2k ＝mg tan θ2k ，选项C 正确．2．解析：选D.物体开始沿墙面下滑，受滑动摩擦力，其大小与压力成正比，当滑动摩擦力大于重力后，物体将做减速运动直到速度变为零，此后物体所受的摩擦力为静摩擦力，与重力平衡，大小为G .3.解析：选D.B 匀速运动，根据平衡条件可知，B 所受A 的摩擦力与地面对B 的摩擦力的和与拉力F 平衡，A 项错；对A 做受力分析，A 保持静止，故A 所受摩擦力与弹簧弹力平衡，即A 、B 之间的摩擦力为F 1，结合对B 的受力分析可知，地面对B 的摩擦力为F －F 1，B 项错；A 、B 间的摩擦力为滑动摩擦力，与相对速度无关，故C 项错，D 项正确．4．解析：选 B.当用F 1拉物块时，由平衡条件可知：F 1cos60°＝μ(mg －F 1sin60°)；当用F 2推物块时，又有F 2cos30°＝μ(mg ＋F 2sin30°)，又F 1＝F 2，求得μ＝cos30°－cos60°sin30°＋sin60°＝2－3，B 正确． 5.答案：BC6.解析：选BD.因为系统静止，每根弹簧的拉力都等于G /2，设两根弹簧的伸长量分别为x 1、x 2，则重物下降的距离应为Δx ＝x 1＋x 22①x1＝G 2k 1②x2＝G 2k2③将②③两式代入①得：Δx＝G(k1＋k2) 4k1k2.7.解析：选AD.物块ABC受到重力、墙的支持力、摩擦力及推力四个力作用而平衡，由平衡条件不难得出摩擦力大小为f＝mg＋F sinα，f＝μF N＝μF cosα.8.解析：选AD.对小球受力分析可知轻绳拉力与斜面体对小球的支持力大小相等，所以竖直方向上：mg＝2F cos30°，解得：F＝33mg，选项A正确、B错误；将A、B两物体视为整体，受力分析可知：竖直方向上：(M＋m)g＝F N＋F cos30°，解得F N＝(M＋m2)g，选项C错误；水平方向上f＝F sin30°＝36mg，选项D正确．二、非选择题9．解析：(1)面与面、点与面接触处的弹力方向垂直于面；点、曲面接触处的弹力方向，则垂直于接触点的切面．如图所示，在A点，弹力F1应该垂直于球面并沿半径方向指向球心O；在B点弹力F2垂直于墙面，也沿半径指向球心O.本题中，弹力必须指向球心，而不一定指向重心．又由于F1、F2、G为共点力，重力的作用线必须经过O点，因此P和O必在同一竖直线上．(2)如图所示，A端所受绳的拉力F1沿绳收缩的方向，因此沿绳向斜上方；B端所受的弹力F2垂直于水平面竖直向上．答案：见解析10.解析：(1)静摩擦力的大小为f1＝13 N－6 N＝7 N，方向水平向右．(2)最大静摩擦力等于滑动摩擦力为f m＝μF N＝μmg＝0.2×40 N＝8 N只将F1撤去，F2<f m，物体仍然静止，物体所受静摩擦力的大小为f2＝F2＝6 N，方向水平向左．(3)若撤去F2，因F1>f m，所以物体开始向左滑动，物体受到的摩擦力的大小为f滑＝μmg＝8 N，方向水平向右．答案：见解析11.解析：选AB.对加入沙子前和加入沙子后两种情况，分别隔离A和B进行受力分析知：绳子拉力T总等于B的重力12Mg，A正确；A对斜面压力FN A′＝FN A＝M′g cosα.加入沙子后A质量M′增大，故FN A′增大，B正确．；角大小未知，加入沙子前A受f的方向未知，故加入沙子的过程中f怎么变化不能确定，C、D错．12.解析：(1)当弹簧C的右端位于a点时，细绳没有拉力，A物体受力如图：由二力平衡，可知弹簧弹力F1＝mg由胡克定律，弹簧B压缩量Δx1为：F1＝k1Δx1上两式联立解得Δx1＝mg k1.(2)当弹簧C的右端位于b点时，B弹簧没弹力，此时细绳有拉力，A物体受力如图．由二力平衡，可知绳的拉力T＝mg则C弹簧弹力F2为：F2＝T＝mg由胡克定律，弹簧B伸长量Δx2为：F2＝k2Δx2解得Δx2＝mg k2故a、b之间的距离为Δx1＋Δx2＝(1k1＋1k2)mg.答案：见解析。

高三物理一轮复习资料——重力、弹力、摩擦力，力的合成与分解一、知识点讲解第一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．力的性质(1)物质性：力不能脱离物体而独立存在．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)物体同时也是受力(施力)物体．(3)矢量性：力是矢量，既有大小，又有方向．(4)独立性：一个力作用于某个物体上产生的效果，与这个物体是否受到其他力的作用无关．3．力的图示和示意图(1)力的图示：包含力的大小、方向、作用点三个要素．(2)力的示意图：受力分析时，作出的表示物体受到某一力的有向线段．特别提示：同一性质的力可以产生不同的效果；不同性质的力可以产生相同的效果．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．特别提示：(1)重力的方向总是与当地的水平面垂直，不同地方水平面不同，其垂直水平面向下的方向也就不同．(2)重力的方向不一定指向地心．(3)并不是只有重心处才受到重力的作用．思考感悟重心的位置与哪些因素有关？提示：与质量分布和物体的形状有关．三、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(1) 与物体形变方向相反．(2)几种常见模型的弹力方向①轻绳的拉力沿绳指向绳收缩的方向．②点与平面、平面与平面接触处的弹力垂直于接触面(若是曲面则垂直于接触处的切面)指向被压或被支持的物体．③弹簧的弹力方向：总是沿弹簧轴线指向变回原长的方向．④杆的弹力方向要依照平衡条件或牛顿定律判定．4．大小(1)弹簧类弹力在弹性限度内遵从胡克定律，其公式为F＝kx；(2)非弹簧类弹力大小应由平衡条件或动力学规律求得．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．方向：与相对运动或相对运动趋势方向相反．4．作用效果：阻碍物体间的相对运动或相对运动趋势．特别提示：(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．二、小结一、弹力的有无及方向的判断方法1．弹力有无的判断方法(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．(2)利用假设法判断对形变不明显的情况，可假设两个物体间弹力不存在，即把与我们所研究的物体相接触的其他物体去掉，看物体还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，则此处一定存在弹力．(3)根据“物体的运动状态”分析由状态分析弹力，使物体的受力必须与物体的运动状态符合，依据物体的运动状态，由物体受力平衡(或牛顿第二定律)列方程来判断物体间的弹力是否存在．2．弹力的方向的判断方法(1)弹力的方向与物体形变的方向相反，作用在迫使物体发生形变的那个物体上．具体情况有以下几种：(2)由物体的运动状态判断弹力的方向物体的受力必须与物体的运动状态相符合．可根据物体的运动状态，先假设一个弹力的方向，由共点力的平衡条件或牛顿第二定律列方程，求出弹力．若所得结果为正值，其方向与假设方向相同，如果为负值，其方向与假设方向相反．应用指导：(1)绳对物体只能产生拉力，不能产生推力，且绳子弹力的方向一定沿着绳子并指向绳子收缩的方向，这是由绳子本身的特点决定的．(2)杆既可以产生拉力，也可以产生推力，弹力的方向可以沿杆，也可以不沿杆，这是杆和绳两种模型的最大区别．二、摩擦力的有无及方向的判断方法1．假设法：即假设接触面光滑，看物体是否会发生相对运动．(1)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．且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．(2)若没有发生相对运动，则说明没有静摩擦力．2．根据摩擦力的效果来判断其方向：如平衡其他力、作动力、作阻力、提供向心力等，再根据平衡条件或牛顿定律来计算大小．用牛顿第二定律判断，关键是先判断物体的运动状态(即加速度方向)，再利用牛顿第二定律(F＝ma)确定合力的方向，然后由受力分析判断静摩擦力方向．3．利用牛顿第三定律来判断此法关键是抓住“摩擦力是成对出现的”，先确定受力较少的物体受到的摩擦力方向，再确定另一物体受到的摩擦力方向．特别提醒：(1)受静摩擦力作用的物体不一定是静止的，受滑动摩擦力作用的物体不一定是运动的．(2)摩擦力阻碍的是物体间的相对运动或相对运动趋势，但摩擦力不一定阻碍物体的运动，摩擦力的方向与物体运动的方向可能相同也可能相反，还可能成一夹角，即摩擦力可能是动力也可能是阻力．三、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(静止或匀速)，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Ff＝ma，例如匀速转动的圆盘上物块靠摩擦力提供向心力产生向心加速度；若除摩擦力外，物体还受其他力，则F合＝ma，先求合力再求摩擦力．2．滑动摩擦力的计算(1)滑动摩擦力的大小用公式Ff＝μFN来计算，但应注意：①μ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，FN为两接触面间正压力，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无关，与接触面的面积大小也无关．(2)根据物体的运动状态判断①若物体处于平衡状态，利用平衡条件求解．②若物体有加速度，利用牛顿第二定律和受力分析结合起来求解．第二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2－2－1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．思考感悟(1)合力一定大于分力吗？(2)作用在不同物体上的力能进行合成吗？提示：(1)合力可能大于分力，可能小于分力，也可能等于分力．(2)只有作用在同一物体上的共点力才能进行合成．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)按力产生的实际效果进行分解．(2)正交分解．第三节受力分析共点力的平衡一、受力分析1．概念把研究对象(指定物体)在指定的物理环境中受到的所有力都分析出来，并画出物体所受力的示意图，这个过程就是受力分析．2．受力分析的一般顺序先分析重力，然后按接触面分析接触力(弹力、摩擦力)，再分析其他力(电磁力、浮力等)，最后分析已知力．二、共点力作用下物体的平衡1.平衡状态物体处于静止或匀速直线运动的状态。

一、单项选择题1．【2016·江苏卷】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/N B．40 N/m C．200 m/N D．200 N/m【答案】D【解析】由题意知，弹簧的弹力为4N时，弹簧伸长2cm，根据胡克定律F=kx，代入数据可得弹簧的劲度系数k=200 N/m，所以A、B、C错误，D正确。

【考点定位】考查胡可定律【方法技巧】本题主要是掌握胡克定律的公式F=kx，并注意各物理量的单位。

2．【2014·广东卷】如图所示，水平地面上堆放着原木，关于原木P在支撑点M、N处受力的方向，下列说法正确的是（）A．M处受到的支持力竖直向上B．N处受到的支持力竖直向上C．M处受到的静摩擦力沿MN方向D．N处受到的静摩擦力沿水平方向【答案】A3．【2013·安徽卷】如图所示，细线的一端系一质量为m的小球，另一端固定在倾角为θ的光滑斜面体顶端，细线与斜面平行。

在斜面体以加速度a水平向右做匀加速直线运动的过程中，小球始终静止在斜面上，小球受到细线的拉力T和斜面的支持力为F N分别为（重力加速度为g）（）A．T=m（g sinθ+ a c o sθ），F N=m（g c o sθ- a sinθ）B．T=m（g sinθ+ ac o sθ），F N=m（g sinθ- a c o sθ）C．T=m（a c o sθ- gsinθ），F N=m（g c o sθ+ a sinθ）D．T=m（a sinθ- gc o sθ），F N=m（g sinθ+ a c o sθ【答案】A【考点定位】受力分析、力的分解、牛顿第二定律。

4．【2013·北京卷】倾角为α、质量为M的斜面体静止在水平桌面上，质量为m的木块静止在斜面体上。

下列结论正确的是（）A．木块受到的摩擦力大小是mg c o sαB．木块对斜面体的压力大小是mg sinαC．桌面对斜面体的摩擦力大小是mg sin αc o sαD．桌面对斜面体的支持力大小是（M+m）g【答案】D【解析】对m进行受力分析可知，木块受到的f=mg sinα，A错误；斜而对木块的支持力N=mg c o sα，B 错误；将木块与斜面体做为一个整体，可知桌面对斜面体的摩擦力为零，支持力大小等于（M+m）g，C错误，D正确。

3重力、弹力、摩擦力，力的合成与分解一、单项选择题1．【上海市 2018 学年高考模拟试题】对于力的观点及其应用，以下说法中正确的选项是（）A．一对作使劲必然联系着两个物体，此中每个物体既是受力物体，又是施力物体B．放在桌面上的木块遇到桌面对它向上的弹力，这是因为木块发生细小形变而产生的C．两个力的协力必定比每个分力大D．依据力的作用成效命名的同样名称的力，性质必定同样2．【安徽省皖中名校结盟2019 高考模拟试题】如下图，半圆形框架竖直搁置在粗拙的水平川面上，圆滑的小球 P 在水平外力 F 的作用下处于静止状态，P 与圆心 O的连线与水平面的夹角为θ ，将力F在竖直面内沿顺时针方向迟缓地转过90°，框架与小球一直保持静止状态。

在此过程中以下说法正确的选项是（）A．框架对小球的支持力先减小后增大B．拉力 F 的最小值为mgsin θC．地面对框架的摩擦力减小D．框架对地面的压力先增大后减小3．【云南省玉溪市一中 2019 届高考模拟试题】在如下图装置中，两物体质量分别为1、 2，悬点a 、b间的m m 距离远大于滑轮的直径，不计全部摩擦，整个装置处于静止状态．由图可知（）A．α可能大于βB． m1必定大于 m212D 12C．m必定小于2m． m 可能大于2m4．【齐鲁名校 2018 学年高考模拟试题】如下图，斜面静止于粗拙水平面上，质量为m的小物块 P 恰巧能沿斜面匀速下滑，该过程斜面保持静止。

现给 P 施加一沿斜面向下的推力F，使 P 沿斜面匀加快下滑。

施加 F 后，以下说法不正确的选项是（）A．斜面对P 的支持力和摩擦力都不变B．P对斜面的作使劲方向竖直向下C．水平面对斜面的支持力增大D．小物块的加快度为a=F/ m5．【广东省汕头市金山中学2019 届高考调研】如下图，三条绳索的一端都系在细直杆顶端，另一端都固定在水平川面上，将杆竖直紧压在地面上，若三条绳长度同样，以下说法正确的有（）A．三条绳中的张力大小必定相等B．杆对地面的压力等于三条绳对杆的拉力的协力C．绳索对杆的拉力在水平方向的协力为零D．绳索拉力的协力与杆的重力是一对均衡力二、多项选择题6．【云南省玉溪市一中2019 届高考模拟试题】如下图，质量均为m的同样工件a、b，横截面为平行四边形，靠在一同置于水平面上，它们的侧面与水平面的夹角为θ . 己知a、b间相接触的侧面是圆滑的，a、 b 与地面间的动摩擦因数均为μ．在工件b上加一水平推力 F 时，两工件一同向左做匀速直线运动，则以下说法正确的是 ()A．工件 a 对地面的压力等于工件 b 对地面的压力B．工件 a 对地面的压力小于工件 b 对地面的压力C．工件 b 遇到地面的摩擦力为μmgD．水平推力的 F 大小为2μmg7．【辽宁省2018 学年高考模拟试题】如下图, 重物的质量为m,轻微绳AO和BO的A、B 端是固定的。

权掇市安稳阳光实验学校课时考点3 重力、弹力、摩擦力力的合成与分解A组：全国卷1．(2014·新课标全国卷Ⅰ，17)如图，用橡皮筋将一小球悬挂在小车的架子上，系统处于平衡状态．现使小车从静止开始向左加速，加速度从零开始逐渐增大到某一值，然后保持此值，小球稳定地偏离竖直方向某一角度(橡皮筋在弹性限度内)，与稳定在竖直位置时相比，小球的高度( )A．一定升高B．一定降低C．保持不变D．升高或降低由橡皮筋的劲度系数决定2．(2013·新课标全国卷Ⅱ，15)如图所示，在固定斜面上的一物块受到一外力F的作用，F平行于斜面向上。

若要物块在斜面上保持静止，F的取值应有一定范围，已知其最大值和最小值分别为F1和F2(F2＞0)。

由此可求出( )A．物块的质量B．斜面的倾角C．物块与斜面间的最大静摩擦力D．物块对斜面的正压力B组：地方卷3．(2016·江苏单科，1)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/N B．40 N/m C．200 m/N D．200 N/m 4．(2016·海南单科，2)如图，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P的斜面上，整个系统处于静止状态。

若将a和b、b与P、P与桌面之间摩擦力的大小分别用f1、f2和f3表示。

则( ) A．f1＝0，f2≠0，f3≠0B．f1≠0，f2＝0，f3＝0C．f1≠0，f2≠0，f3＝0D．f1≠0，f2≠0，f3≠05．(2014·广东理综，14)如图所示，水平地面上堆放着原木，关于原木P在支撑点M、N处受力的方向，下列说法正确的是( )A．M处受到的支持力竖直向上B．N处受到的支持力竖直向上C．M处受到的静摩擦力沿MN方向D．N处受到的静摩擦力沿水平方向6．(2013·重庆理综，1)如图所示，某人静躺在椅子上，椅子的靠背与水平面之间有固定倾斜角θ。