专题02 弹力与摩擦力 力的合成分解——【起飞计划】2024年高考物理热点知识清单与题型讲练（全国通用）

专题02 弹力与摩擦力 力的合成分解 题型一 弹力的分析与计算 1 题型二 摩擦力的分析与计算 2 类型1 静摩擦力的分析 3 类型2 滑动摩擦力的分析 4 题型三 摩擦力突变问题 5 类型1 “静——静”突变 5 类型2 “静——动”突变 6 类型3 “动——静”突变 7 类型4 “动——动”突变 7 题型四 共点力的合成 8 题型五 力分解的两种常用方法 10 题型一 弹力的分析与计算 1．弹力有无的判断 (1)条件法：根据物体是否直接接触并发生弹性形变来判断是否存在弹力．此方法多用来判断形变较明显的情况． (2)假设法：对形变不明显的情况，可假设两个物体间弹力不存在，看物体能否保持原有的状态，若运动状态不变，则此处不存在弹力，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． (4)替换法：可以将硬的、形变不明显的施力物体用软的、易产生明显形变的物体来替换，看能否维持原来的运动状态． 2．弹力方向的判断 (1)根据物体所受弹力方向与施力物体形变的方向相反判断． (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)根据力的平衡条件进行求解． (2)根据牛顿第二定律进行求解． (3)根据胡克定律进行求解． ①内容：弹簧发生弹性形变时，弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比． ②表达式：F＝kx.k是弹簧的劲度系数，单位为N/m；k的大小由弹簧自身性质决定．x是弹簧长度的变化量，不是弹簧形变以后的长度． [题型专练1]. （2023•屯昌县二模）如图所示，甲、乙为两根完全相同的轻质弹簧，甲弹簧一端固定在天花板上，另一端悬挂一质量为mA的物块；乙弹簧一端固定在水平地面上，另一端连接一质量为mB的物块，两物块止时，测得甲、乙两根弹簧的长度分别为l1和l2，已知重力加速度大小为g，两弹簧均在弹性限度内，则这两根弹簧的劲度系数为（　　） A． B． C． D． [题型专练2]. （2023秋•龙华区校级月考）如图所示，连在一起的两段轻弹簧竖直放置，弹簧的劲度系数分别为k1和k2，重力加速度为g。当弹簧处于原长状态时，把质量为M的重物轻轻放在弹簧上面，当重物所受的合力为零时，重物下降的距离为（　　） A． B． C． D． 题型二 摩擦力的分析与计算 1．静摩擦力 (1)有无及其方向的判定方法 ①假设法：假设法有两种，一种是假设接触面光滑，不存在摩擦力，看所研究物体是否改变原来的运动状态．另一种是假设摩擦力存在，看所研究物体是否改变原来的运动状态． ②状态法：静摩擦力的大小与方向具有可变性．明确物体的运动状态，分析物体的受力情况，根据平衡方程或牛顿第二定律求解静摩擦力的大小和方向． ③牛顿第三定律法：此法的关键是抓住“力是成对出现的”，先确定受力较少的物体受到的静摩擦力的方向，再根据“力的相互性”确定另一物体受到的静摩擦力的方向． (2)大小的计算 ①物体处于平衡状态(静止或匀速直线运动)，利用力的平衡条件来判断其大小． ②物体有加速度时，若只有静摩擦力，则Ff＝ma.若除静摩擦力外，物体还受其他力，则F合＝ma，先求合力再求静摩擦力． 2．滑动摩擦力 (1)方向：与相对运动的方向相反，但与物体运动的方向不一定相反． (2)计算：滑动摩擦力的大小用公式Ff＝μFN来计算，应用此公式时要注意以下几点： ①μ为动摩擦因数，其大小与接触面的材料、表面的粗糙程度有关；FN为两接触面间的正压力，其大小不一定等于物体的重力． ②滑动摩擦力的大小与物体的运动速度和接触面的大小均无关． 类型1 静摩擦力的分析 [题型专练3]. （2023秋•北京期中）试卷读卡器的原理可简化成如图所示的模型，搓纸轮与答题卡之间的动摩擦因数为μ1，答题卡与答题卡之间的动摩擦因数为μ2，答题卡与底部摩擦片之间的动摩擦因数为μ3，工作时搓纸轮给第1张纸压力大小为F，每张答题卡的质量为m，正常情况下，读卡器能做到“每次只进一张答题卡”。搓纸轮沿逆时针方向转动，带动第一张答题卡向右运动，下列是说法正确的是（　　） A．后一张答题卡受到前一张答题卡的摩擦力向左 B．第5张纸与第6张纸之间的摩擦力大小为μ2（F+mg） C．最后一张答题卡受到摩擦片的摩擦力为零 D．μ1＜μ2＜μ3 [题型专练4]. （2022秋•阳信县期中）如图所示，水平地面上放置相同材料制成的质量不同的三个木块，物体所受的滑动摩擦力与其所受的压力成正比。现用水平拉力F拉其中一个质量为4m的木块，使三个木块一起水平向右匀速运动，则（　　） A．质量为3m的木块与地面间的摩擦力为 B．质量为m的木块受到轻绳的拉力为 C．质量为m与4m的木块之间的摩擦力为 D．质量为4m的木块与