模型04 重力 弹力 摩擦力-2022年高考物理二轮复习经典模型透析

模型04 重力 弹力 摩擦力 （一）弹力： （1）弹力有无的判断 （2）弹力方向的判断 ①常见模型中弹力的方向 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）弹力大小计算的三种方法： 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。 （二）摩擦力的综合问题 1.静摩擦力的有无及方向确定 判断物体间有无静摩擦力及确定静摩擦力的方向时常用的方法有三种： （1）根据“静摩擦力与物体相对运动的趋势方向相反”来判断.关键是搞清“相对”的含义.在具体应用时，可先假定接触面光滑，如果这时物体与接触面发生相对滑动，可知物体与接触面有相对运动趋势.而相对运动趋势方向即为假定光滑时物体相对接触面运动的方向. （2）根据摩擦力的效果来判断：如平衡其他力、做动力、做阻力、提供向心力等来判断其方向；再根据平衡条件或牛顿运动定律来计算大小.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（ ）确定合力的方向，然后受力分析判定静摩擦力的方向. 如图中物块A和B在外力F作用下一起沿水平面向右以加速度a做匀加速直线运动时，摩擦力使A物体产生加速度，大小为ma，方向水平向右. （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. 2.静摩擦力大小的确定 静摩擦力大小与压力无关，但其最大值与压力有关，静摩擦力可以在一定范围内调整大小使物体保持相对静止.其大小可以用下面两种方法判断： （1）物体处于平衡状态时利用力的平衡条件来判断其大小；即静摩擦力的大小等于与之平衡的外力大小. （2）物体有加速度时，若只有摩擦力，则 .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.若还受其他力，则 ，先求合力再求摩擦力.这种与运动状态有关的特点，与滑动摩擦力不同. 3.对滑动摩擦力公式 的理解 （1） 叫动摩擦因数，它与接触面的材料、表面的粗糙程度有关， 无单位. （2）滑动摩擦力F的大小与物体的运动速度无关，与接触面的大小也无关. （3）公式 中的 是两个物体接触面间的压力，称为正压力（垂直于接触面的力），性质上属于弹力，不是物体受到的重力，大小也不一定等于物体的重力，不同情况下需结合物体的平衡条件加以确定. SHAPE \* MERGEFORMAT 题型一 判断是否存在弹力 1．下列对图中弹力的判断说法正确的是（　　） A．图甲中，小球随车厢一起向右匀速直线运动，车厢左壁对小球有弹力 B．图乙中，小球被轻绳斜拉着静止在光滑的斜面上，斜面对小球有弹力 C．图丙中，小球被a、b两轻绳悬挂着处于静止，其中a绳竖直，b绳对小球有弹力 D．图丁中，两相同球各自被长度一样的竖直轻绳拉住而静止，则两球间有弹力 2．如图所示，A、B两物体并排放在光滑的水平面上，C物体叠放在A、B上，D物体是一光滑小球，悬挂在竖直线下端，且与斜面接触，若所有的接触面均光滑且都处于静止状态，下列说法中正确是（　　） A．B对A有弹力，且弹力方向水平向左 B．D与斜面接触时，斜面未发生形变 C．B对地面的压力大小等于B的重力 D．C受到竖直向上的弹力是由C发生微小形变而产生的 题型二 胡克定律 3．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P、Q上，当物体平衡时上面的弹簧（k2）处于原长，若要把物体的质量换为2m（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，物体将比第一次平衡时的位置下降了 ，则 为（　　） A． B． C． D． 4．如图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；若把固定的物体换为质量为2m的物体（弹簧的总长度不变，且弹簧均在弹性限度内），当物体再次平衡时（　　） A．第一次平衡时，下方弹簧被压缩的长度为 B．若用劲度系数为k2的轻质橡皮筋代替上端弹簧，质量为m的物体平衡时下方弹簧被压缩的长度为 C．第二次平衡时，上方弹簧伸长的长度为 D．第二次平衡时物体的位置比第一次平衡时下降了 5．如图甲所示，在探究弹簧弹力与形变量的关系实验中，某实验小组以弹簧的弹力F为纵轴，弹簧的长度L为横轴建立直角坐标系，作出了F-L图像，然后该小组将与甲图中完全相同的两根弹簧相继以图乙、图丙的方式连接后变成一个新弹簧重复甲图中的实验操作，最后依次作出了图丁中a、b、c三条图线，忽略弹簧自身的质量，则下列说法正确的是（　　） A．图丙中弹簧的等效原长是20cm B．图乙中两根弹簧的等效劲度系数是2N/m C．三个实验说明弹簧的劲度系数与弹簧的伸长量有关 D．在相同外