2.1 重力 弹力 摩擦力（精讲）-2021年高考物理一轮复习学与练

专题2.1　重力 弹力 摩擦力 【考情分析】 1.高考对本章的考查以选择题型为主； 2.命题热点侧重于弹力、摩擦力的分析与计算；受力分析、共点力的静态平衡和动态平衡问题； 3.单独考查一个知识点的题目较少，多数题目都同时涉及几个知识点，常与牛顿运动定律、功能关系、电磁学结合对物理思维和能力进行考查。 【核心素养分析】 物理观念：重力、重心、形变、弹力、摩擦力。 科学思维：轻杆(绳)模型、轻弹簧模型、胡克定律。 科学探究：探究弹簧形变与弹力的关系。 科学态度与责任：在生产、生活情境中，体验物理学技术的应用。 【重点知识梳理】 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 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<Ff≤Ffm Ff＝μFN 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＝． (2)决定因素：接触面的材料和粗糙程度． 【典型题分析】 高频考点一 重力 例1.（2020·浙江卷）如图是“中国天眼”500m口径球面射电望远镜维护时的照片。为不损伤望远镜球面，质量为m的工作人员被悬在空中的氦气球拉着，当他在离底部有一定高度的望远镜球面上缓慢移动时，氦气球对其有大小为、方向竖直向上的拉力作用，使其有“人类在月球上行走”的感觉，若将人视为质点，此时工作人员（　　） A. 受到的重力大小为 B. 受到的合力大小为 C. 对球面的压力大小为 D. 对球面的作用力大小为 【变式探究】(2020·浙江金华调研)下列有关力的说法中正确的是(　　) A．力的产生离不开施力物体，但可以没有受力物体，例如，一个人用很大的力挥动网球拍，却没击中球，有施力物体而没有受力物体 B．力的产生离不开受力物体，但可以没有施力物体，例如物体冲上光滑斜面，在沿斜面上升过程中受到沿斜面向上的冲力，这个力没有施力物体 C．力是物体对物体的作用，如果找不到施力物体或受力物体，说明这个力就不存在 D．不接触的物体间也可以产生力的作用，例如，磁铁吸引铁钉，可见力可以离开物体单独存在 高频考点二 弹力 例2. (2018·新课标Ⅰ)如图，轻弹簧的下端固定在水平桌面上，上端放有物块P，系统处于静止状态。现用一竖直向上的力F作用在P上，使其向上做匀加速直线运动。以x表示P离开静止位置的位移，在弹簧恢复原长前，下列表示F和x之间关系的图像可能正确的是(　　) 【举一反三】(2020·山东潍坊一中模拟)如图甲所示，轻杆OB可绕B点自由转动，另一端O点用细绳OA拉住，固定在左侧墙壁上，质量为m的重物用细绳OC悬挂在轻杆的O点，OA与轻杆的夹角∠BOA=30°。乙图中水平轻杆OB一端固定在竖直墙壁上，另一端O装有小滑轮，用一根绳跨过滑轮后悬挂一质量为m的重物，图中∠BOA=30°。重力加速度为g。求: (1)甲、乙两图中细绳OA的拉力各是多大? (2)甲图中轻杆受到的弹力是多大? (3)乙图中轻杆