专题03 弹力、摩擦力以及力的合成与分解-2024届高考物理一轮复习热点题型归类训练

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 3 题型三 “活结”和“死结”与“动杆”和“定杆”问题 7 类型1　“活结”和“死结”问题 7 类型2　“动杆”和“定杆”问题 10 题型四 静摩擦力的分析 14 题型五 滑动摩擦力的分析 19 题型六　摩擦力的突变问题 23 类型1　“静—静”突变 23 类型2　“静—动”突变 23 类型3　“动—静”突变 25 类型4　“动—动”突变 26 题型七 力的合成与分解 26 题型八　力合成与分解思想的重要应用——木楔问题 33 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 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 【例1】（2023秋·天津宁河·天津市宁河区芦台第一中学校考阶段练习）下面对于物体的受力情况描述正确的是（　　） A．如图（1）光滑球静止在两夹板之间，则小球一定会受到两夹板的弹力作用 B．如图（2）用竖直细线将光滑小球吊起，搁在斜面上，则斜面对小球一定没有弹力作用 C．如图（3）A、B两物体叠放，在水平外力F的作用下共同做匀速直线运动，则A、B间摩擦力与外力F大小相等，方向相反 D．如图（4）某人对木块施加一沿粗糙斜面向上的拉力作用，木块保持静止不动，则斜面对木块的摩擦力方向一定沿斜面向下 【例2】．（2023秋·广东广州·仲元中学校考期末）下列对图中弹力有无的判断，正确的是（    ） A．小球随车厢（底部光滑）一起向右做匀速直线运动，则车厢左壁对小球有弹力 B．两相同小球被两根等长的竖直轻绳悬挂而静止，则两球对彼此有弹力作用 C．小球被a、b两轻绳悬挂而静止，其中a绳处于竖直方向，则b绳对小球一定没有拉力 D．小球静止在光滑的三角槽中，三角槽底面水平，倾斜面对球有弹力 【例3】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 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 2.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。 【例1】(2022·河南郑州模拟)如图所示，水平直杆OP右端固定于竖直墙上的O点，长为L＝2 m的轻绳一端固定于直杆P点，另一端固定于墙上O点正下方的Q点，OP长为d＝1.2 m，重为8 N的钩码用质量不计的光滑挂钩挂在轻绳上且处于静止状态，则轻绳的弹力大小为(　　) A．10 N B．8 N C．6 N D．5 N 【例2】（2023春·江苏南通·江苏省南通中学校考期中）如图甲所示，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其弹力的关系图像，如图乙所示。则下列判断正确的是（　　） A．弹簧产生的弹力和弹簧的长度成正比 B．弹簧长度的增加量与对应的弹力增加量成正比 C．该弹簧的劲度系数是2N/m D．该弹簧的劲度系数是20N/m 【例3】.(2023·福建三明市质检)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