2.1重力、弹力和摩擦力-【桂冠物理】2024届高三物理一轮复习题型归纳技巧点拨（新高考专用）

第二章 相互作用 2.1重力、弹力和摩擦力 【考点预测】 1.重心 2.弹力有无及方向的判断 3.静摩擦力的大小和方向 4.滑动摩擦力的大小和方向 5.轻杆、轻绳的弹力 【方法技巧与总结】 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．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.摩擦力的有无和大小、方向的判断 摩擦力的产生条件：接触面粗糙、有相对运动或相对运动趋势。根据物体的相对运动方向、或相对运动趋势的方向和运动状态，判断摩擦力的方向。摩擦力大小要首先区分是静摩擦力还是滑动摩擦力。静摩擦力大小根据物体所处的状态进行判断，滑动摩擦力利用公式计算。 【题型归纳目录】 题型一：弹力有无及方向的判断 题型二： 摩擦力的大小和方向 题型三：轻绳、轻杆、弹性绳和轻弹簧的弹力 题型四：摩擦力的突变问题 【题型一】弹力有无及方向的判断 【典型例题】 例1．如图所示，将一个钢球分别放在甲、乙、丙三个容器中，钢球与各容器的底部和侧壁相接触，处于静止状态。若钢球和各容器的接触面都是光滑的，各容器的底面均水平，则以下说法中正确的是（　　）    A．各容器的侧壁对钢球均无弹力作用 B．各容器的侧壁对钢球均有弹力作用 C．甲容器的侧壁对钢球无弹力作用，其余两种容器的侧壁对钢球均有弹力作用 D．乙容器的侧壁对钢球有弹力作用，其余两种容器的侧壁对钢球均无弹力作用 【方法技巧与总结】 1.弹力有无的判断 2. 弹力方向的判断 ①五种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。 练1．2022年11月第22届世界杯在卡塔尔举行，阿根廷队爆冷1:2输给沙特队。图为某球员准备罚任意球时，一脚用力踩在足球上面，让足球保持静止，下列说法正确的是（　　）    A．静止的足球受到的合力竖直向下 B．如果足球气打得足一点，足球可能不发生形变 C．静止的足球可能受4个力的作用 D．脚对足球的压力是由足球发生弹性形变引起的 【题型二】摩擦力的大小和方向 【典型例题】 例2．如图甲所示，一人用由0逐渐增大的水平力F推静止于水平地面上质量为10 kg的木箱，木箱所受的摩擦力Ff与F的关系如图乙所示，g取10 m/s2，下列说法正确的是（　　）    A．木箱所受的最大静摩擦力Fmax=21 N B．木箱所受的最大静摩擦力Fmax=20 N C．木箱与地面间的动摩擦因数μ=0.21 D．木箱与地面间的动摩擦因数μ=0.2 【方法技巧与总结】 1．计算摩擦力大小的思维流程 2．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Ff＝μFN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～Ffmax之间． (3)“Ff＝μFN”中FN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． 练2．如图所示，一质量为m的木块在水平力F的作用下静止在竖直粗糙墙壁上，已知木块与墙壁之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g，木块与墙壁间的动摩擦因数为，下列说法正确的是（    ）    A．若水平力F增大，木块受到的摩擦力也增大 B．若撤去F，木块受到的滑动摩擦力大小等于 C．若撤去F，木块受到的滑动摩擦力大小等于 D．若撤去力F，木块将自由下落 【题型三】轻绳、轻杆、弹性绳和轻弹簧的弹力 【典型例题】 例3．如图所示，一根弹性杆的一端固定在倾角为的斜面上，杆的另一端固定一个重力为2N的小球，小球处于静止状态，则弹性杆对小球的弹力（　　） A．大小为2N，方向平行于斜面向上 B．大小为2N，方向垂直于斜面向上 C．大小为2N，方向竖直向上 D．大小为1N，方向沿杆的切线方向 【方法技巧与总结】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