5 第二章 第1讲　重力　弹力　摩擦力（word教参）-2023高考物理【金版新学案】大一轮复习讲义·高三总复习（老高考 A版）

［高考导航］ 考点分类展示 5年高考真题(全国卷) 考查角度归纳 形变、弹性、胡克定律(Ⅰ) 矢量和标量(Ⅰ) 以上2个考点未曾独立命题 滑动摩擦力、动摩擦因数、静摩擦力(Ⅰ) ’21 甲卷T22(5分) (1) 结合物体的平衡条件考查弹力、摩擦力 (2) 静摩擦力和滑动摩擦力转换过程中摩擦力的变化 (3) 力的合成与分解 (4) 静态平衡和动态平衡问题 ’18 Ⅱ卷T23(9分) ’17 Ⅱ卷T16(6分) 力的合成与分解(Ⅱ) ’19 Ⅲ卷T16(6分) 共点力的平衡(Ⅱ) ’20 Ⅲ卷T17(6分) ’19 Ⅰ卷T19(6分) ，Ⅱ卷T16(6分) ’17 Ⅰ卷T21(6分) ，Ⅱ卷T17(6分) 实验二：探究弹力和弹簧伸长的关系 ’18 Ⅰ卷T22(5分) 实验三：验证力的平行四边形定则 ’17 Ⅲ卷T22(6分) 第1讲　重力　弹力　摩擦力 一、重力 1.产生：由于地球吸引而使物体受到的力。 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。 4.决定物体重心位置的因素 (1) 物体的形状； (2) 物体质量的分布。 二、弹力 1.弹力 (1) 定义：发生形变的物体，要恢复原状，对与它接触的物体会产生力的作用，这种力叫作弹力。 (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，单位是N/m；k的大小是由弹簧自身的性质决定的。 ②x是弹簧长度的变化量，不是弹簧形变以后的长度。 三、摩擦力 1.静摩擦力 (1) 概念：相对静止的两物体间的摩擦力。 (2) 产生条件(同时满足) ①接触面粗糙；②接触处有弹力；③有相对运动趋势。 (3) 大小：0<Ff≤Ffmax。 (4) 方向：与受力物体相对运动趋势方向相反。 2.滑动摩擦力 (1) 概念：相对滑动的两物体间的摩擦力。 (2) 产生条件(同时满足) ： ①接触面粗糙；②接触处有弹力；③有相对运动。 (3) 大小：Ff＝μFN。 (4) 方向：与受力物体相对运动方向相反。 在我国东北寒冷的冬季，狗拉雪橇是人们出行的常见交通工具，如图所示，假设狗通过不计重量的绳子拉雪橇并且在雪面上奔走不打滑，则 (1) 狗所受到的重力方向指向地心。(　　) (2) 狗通过绳子对雪橇的拉力，是绳子发生了形变产生的，方向沿绳子斜向上。(　　) (3) 雪橇对雪面的压力，是雪橇发生了微小形变产生的，方向垂直接触面向下。(　　) (4) 狗受到雪面施加的静摩擦力作用，方向向后。(　　) (5) 雪橇受到雪面施加的滑动摩擦力作用，方向向后。(　　) (6) 若雪橇在水平雪面上匀速运动，则坐在雪橇水平表面上的人不受摩擦力作用。(　　) 答案：　(1) ×　(2) √　(3) √　(4) ×　(5) √ (6) √ 考点一　弹力的分析与计算 1.弹力有无的判断 2.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。 针对练1.画出下图中物体A受力的示意图(各接触面均光滑) 。 答案：　 针对练2.(多选) 如图所示，一小球固定在轻杆上端，AB为水平轻绳，小球处于静止状态，则杆对小球的作用力方向可能是(　　) A．F1 B．F2 C．F3 D．F4 BC　［小球处于静止状态，则杆对小球的作用力方向在重力与绳子拉力夹角的对顶角范围内(不含水平方向) ，如图所示，所以杆对小球的作用力方向可能是F2或F3，故B、C正确，A、D错误。］ 针对练3.(多选) 一根大弹簧内套一根小弹簧，小弹簧比大弹簧长0.2 m，它们的一端齐平并固定在地面上，另一端自然放置，如图甲所示。当压缩此组合弹簧时，测得力与压缩距离之间的关系图像如图乙所示，则两根弹簧的劲度系数k1和k2分别为(　　) A．k1＝5 N/m B．k1＝10 N/m C．k2＝10 N/m D．k2＝20 N/m BD　［由图像知，当x1＝0.2 m时，F1＝2 N，在0.2 m之内只有小弹簧被压缩。由胡克定律得F1＝k1x1，所以k1＝＝ N/m＝10 N/m。 从0.2 m至0.3 m过程中，两弹簧均被压缩。当F2＝5 N时，小弹簧的压缩量x2＝0.3 m，大弹簧的压缩量x2′＝x2－x1＝0.3 m－0.2 m＝0.1