第2章 第1节 重力 弹力 摩擦力-【名师导航】2025年高考物理一轮总复习讲义（江苏专用）

第二章　相互作用 第1节　重力　弹力　摩擦力 链接教材·夯基固本 梳理·必备知识 一、2．运动状态 二、1．地球　2．正比　mg　弹簧测力计　3．竖直向下　4．(2)质量　(3)几何中心　悬挂法 三、2．(1)恢复原状　(2)形状　3．(1)恢复原状　(2)接触　弹性形变　(3)相反　4．(1)弹性形变　正比　(2)kx　劲度系数　自身性质　形变量 四、(一)1．相对运动　相对运动趋势 2．(1)粗糙　(2)压力　(3)相对运动　相对运动的趋势　3．相对运动　相对运动趋势　4．(1)μFN　相对运动　粗糙程度　(2)0　f静max　5．一定有　不一定有 (二)相对静止　相对运动　粗糙　压力　相对运动趋势　粗糙　压力　相对运动　0<f≤f静max　有关　μFN　相反　相反　相对运动趋势　相对运动 激活·基本技能 一、(1)×　(2)√　(3)×　(4)√　(5)√　(6)× 二、1．C　[水平地面受到的压力是由于篮球发生了形变而产生的竖直向下的弹力。故C正确，A、B、D错误。故选C。] 2．A　[物体各部分都受重力作用，但可以认为物体各部分所受重力集中于一点，这个点就是物体的重心，重力的方向总是与水平面垂直，是竖直向下而不是垂直向下，所以A正确，B错误；从题图中可以看出，汽车(包括货物)的形状和质量分布发生了变化，重心的位置就发生了变化，故C错误；力不是使物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因，所以D错误。] 3．D　[以A、B整体为研究对象，分析受力可知，整体水平方向受到拉力F和地面对A的静摩擦力fA，由平衡条件得到，fA＝F，故A、B错误；以B为研究对象，分析受力可知，B相对于A没有运动趋势，B不受静摩擦力，即物体A与B间的静摩擦力的大小等于零，故C错误，D正确。] 细研考点·突破题型 考点1 1．B　[本题考查对重力的认识。重力是由于地球的吸引而产生的，重力的大小与运动状态无关，其方向总是竖直向下的，重心是重力的作用点，可能在物体之上，也可能在物体之外，故A、C、D错误，B正确。] 2．D　[由于水桶可以绕水平轴转动，因此一段时间后，当水桶水变多导致重心升高到一定程度时，就会造成水桶翻转，D正确，A、B、C错误。] 3．D　[最上面的石头受到下面的石头对它的作用力与最上面的石头的重力等大反向，方向竖直向上，故A、B正确；根据平衡条件可知，最上面的石头的重心刚好在与下面的石头接触点的正上方，故C正确；如果最下面的石头是光滑的，不会影响竖直方向的受力，这个魔术表演也可能会成功，故D错误。本题选不正确的，故选D。] 考点2 1．B　[F的大小合适时，铁球可以静止在无墙的斜面上，F较大时墙面才会对铁球有弹力，所以A错误，B正确；斜面必须有对铁球斜向上的弹力才能使铁球不下落，该弹力方向垂直于斜面但不一定通过铁球的重心，所以C、D错误。] 2．C　[球受重力和弹力，根据平衡条件，杆对小球的力应竖直向上，故A错误；FN2应为零，该绳没有发生形变，否则球不能平衡，故B错误；球受重力、下面球的弹力和墙壁的支持力，两个支持力均垂直于接触面，故C正确；小球A所受大半圆对它的支持力FN2的方向沿过小球A与圆接触点的半径指向大半圆圆心，故D错误。故选C。] 3．C　[当弹力为零时，弹簧处于原长，则原长为10 cm，故A正确；当弹簧的长度为5 cm时，弹力为10 N，此时弹簧压缩量x＝10 cm-5 cm ＝5 cm＝0.05 m，根据胡克定律F＝kx得，k＝ N/m＝200 N/m，故B正确；当弹簧伸长量x'＝15 cm＝0.15 m时，根据胡克定律得，F＝kx'＝200×0.15 N＝30 N，故C错误，D正确。] 考点3 1．D　[若汽车加速行驶，箱子相对汽车有向后运动的趋势，那么箱子所受静摩擦力方向向前，故A错误；若汽车匀速行驶，箱子与汽车没有相对运动趋势，则箱子不受摩擦力作用，故B错误；若汽车减速行驶，箱子相对汽车有向前运动的趋势，那么箱子所受静摩擦力的方向向后，故C错误，D正确。] 2．A　[三个物体都做匀速直线运动，合外力均为零。以B为研究对象，B水平方向受到向右的拉力F作用，根据平衡条件得知，C对B有向左的静摩擦力，而且此静摩擦力与F平衡，根据牛顿第三定律得知，B对C有向右的静摩擦力，故A正确；对A研究，由平衡条件得知，C对A没有摩擦力，否则A受力不平衡，不可能做匀速直线运动，故B错误；以整体为研究对象，由平衡条件得知，地面对C有向左的滑动摩擦力，则C对地面有向右的滑动摩擦力，故C受到两个摩擦力作用，故C、D错误。] 3．B　[先对5块砖整体受力分析，受重力5G和两侧砖夹对砖向上的静摩擦力2f，根据平衡条件有：2f＝5G，解得：f＝G，即砖夹对砖1、5的静摩擦力为G，对砖5分析，受重力G，砖夹对其向上的静摩擦力 f1＝G，所以砖4对砖5有向下的摩擦力f2＝G；再对砖4分析，受重力G，砖5对砖4向上的摩擦力f'2＝G，所以砖3对砖4有向下的摩擦力f3＝G；砖4对砖3有向上的摩擦力f'3＝G；对砖3，受重力G，砖4对砖3向上的摩擦力f'3＝，则砖2对砖3的摩擦力大小也为，方向向上，故A、C错误，B正确；1受到2施加的摩擦力与4受到5施加的摩擦力大小相等，方向相反，故D错误。] 4．A　[当A、B刚要滑动时，静摩擦力达到最大值。设此时它们的加速度为a0，拉力为F0。对B：a0＝＝3 m/s2，对整体：F0＝(mA+mB)a0＝15 N，所以当F≤15 N时，A、B相对静止，一起向右做匀加速运动。当F>15 N时A的加速度大于B的加速度，二者发生相对滑动，所以D错误；若F＝10 N，对整体：a＝＝2 m/s2，对B：f＝mBa＝4 N，故A正确，B错误；若F＝16 N， A、B相对滑动，B受滑动摩擦力 Ff＝μmAg＝6 N，所以C错误。] 5．C　[根据题意可知，物块与木板之间的弹力的大小等于物块的重力，可知，木板对物块的摩擦力大小为f2＝μ2mg，作出物体相对于木板的运动方向如图所示，只增大物块沿挡板运动的速度，物块与木板之间的弹力的大小仍然等于物块的重力，可知木板对物块的摩擦力大小不变，但物块相对于木板的运动方向改变，即木板对物块的摩擦力方向发生了变化，故D错误；物块相对于木板的运动方向如图所示，根据运动的合成和分解规律可知θ＝45°。由条件可知，挡板对物块的弹力为N1＝f2sin 45°，则竖直挡板对物块的摩擦力大小为f1＝μ1N1，解得f1＝μ1μ2mg，故A、B错误；根据上述分析可知，只增大木板向左运动的速度，即物块相对于木板向右的速度增大，则θ增大，则竖直挡板对物块的弹力N1增大，可知竖直挡板对物块的摩擦力将变大，故C正确。故选C。] 考点4 1．C　[由题意得，物体A与小车的上表面间的最大静摩擦力Ffm≥5 N，当小车加速运动时，假设物体A与小车仍然相对静止，则物体A所受合力大小F合＝ma＝10 N，可知此时小车对物体A的摩擦力大小为5 N，方向向右，且为静摩擦力，所以假设成立，物体A受到的摩擦力大小不变，故A、B错误，C正确；弹簧长度不变，物体A受到的弹簧的拉力大小不变，故D错误。] 2．D　[由题意可知mgsin θ＝μmgcos θ时为临界状态，即 μ＝tan θ＝。故当θ＝30°时，滑块处于即将滑动状态。当θ＝30°时，滑块处于静止状态，弹簧的弹力为0，故A错误；当θ＝45°>30°时，滑块在缓慢滑动，则滑动摩擦力为Ff＝μmgcos 45°＝×mg＝mg，故B错误；当θ＝30°时，摩擦力达到最大，随夹角的增大，滑动摩擦力减小，故C错误；当θ＝60°时，由平衡条件可知F+μmgcos 60°＝mgsin60°，即F＝mgsin60°-μmgcos60°＝＝mg，故D正确。故选D。] 3．C　[滑块上升过程中受到滑动摩擦力作用，由f＝μN和N＝mgcos θ联立得f＝5.6 N， 方向为沿斜面向下。当滑块的速度减为零后，由于重力的分力mgsin θ>μmgcos θ，滑块下滑，滑块受的摩擦力方向为沿斜面向上，故选项C正确。] 4．D　[当小木块速度小于传送带速度时，小木块相对于传送带向上滑动，小木块受到的滑动摩擦力沿传送带向下，加速度a＝gsin θ+μgcos θ；当小木块速度与传送带速度相同时，由于μ<tan θ，即μmgcos θ<mgsin θ，所以速度能够继续增大，此时滑动摩擦力的大小不变，而方向突变为向上，且a＝gsin θ-μgcos θ，加速度变小，则v-t图像的斜率变小，所以D正确。] 学科网（北京）股份有限公司 $$ 　重力　弹力　摩擦力 一、力 1．定义：力是一个物体对另一个物体的作用。 2．作用效果：使物体发生形变或改变物体的________(即产生加速度)。 3．性质：力具有物质性、相互性、矢量性、独立性等特征。 二、重力和重心 1．产生：由于________的吸引而使物体受到的力。 2．大小：与物体的质量成________，即G＝________。可用________测量重力。 3．方向：总是________的。 4．重心 (1)定义：物体的各部分都受重力作用，可认为重力集中作用于一点，即物体的重心。 (2)影响重心位置的因素：物体的几何形状；物体的________分布。 (3)重心的确定方法：质量分布均匀、形状规则的物体，重心在其________；对于形状不规则或者质量分布不均匀的薄板，重心可用________确定。 [温馨提示]　①重力不是万有引力，而是万有引力竖直向下的一个分力； ②地球上不同位置处g的变化； ③竖直向下是与水平面垂直向下，不一定与接触面垂直，也不一定指向地心； ④重心的位置不一定在物体上。 三、形变、弹性、胡克定律 1．形变 物体在力的作用下形状或体积的变化叫形变。 2．弹性 (1)弹性形变：有些物体在形变后撤去作用力能够________，这样的形变叫弹性形变。 (2)弹性限度：当形变超过一定限度时，撤去作用力后，物体不能完全恢复原来的________，这个限度叫弹性限度。 3．弹力 (1)定义：发生弹性形变的物体，由于要________，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：物体相互________且发生________。 (3)方向：物体产生的弹力的方向总是与作用在物体上使物体发生形变的外力的方向________。 4．胡克定律 (1)内容：弹簧发生________时，弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成________。 (2)表达式：F＝________。 ①k是弹簧的________，单位为N/m；k的大小由弹簧________决定。 ②x是________，不是弹簧形变以后的长度。 四、摩擦力、滑动摩擦力、动摩擦因数、静摩擦力 (一)摩擦力 1．定义：两个相互接触的物体，当它们发生相对运动或具有相对运动的趋势时，在接触面上会产生阻碍________或________的力。 2．产生条件 (1)接触面________。 (2)接触处有________。 (3)两物体间有________或________。 3．方向：与受力物体________或________的方向相反。 4．大小 (1)滑动摩擦力：Ff＝________ μ为动摩擦因数：①定义：彼此接触的物体发生________时，摩擦力的大小和压力的比值，μ＝。②决定因素：与接触面的材料和________有关。 (2)静摩擦力：________<f≤________。 5．弹力与摩擦力的关系 若两物体间有摩擦力，则两物体间________弹力，若两物体间有弹力，则两物体间________摩擦力。(选填“一定有”或“不一定有”) (二)静摩擦力与滑动摩擦力对比 　　名称 项目　　 静摩擦力 滑动摩擦力 定义 两________的物体间的摩擦力 两________的物体间的摩擦力 产生 条件 (1)接触面________ (2)接触处有________ (3)两物体间有________ (1)接触面________ (2)接触处有________ (3)两物体间有________ 大小 (1)静摩擦力为被动力，与正压力无关，满足________ (2)最大静摩擦力f静max大小与正压力大小________ Ff＝________ 方向 与受力物体相对运动趋势的方向________ 与受力物体相对运动的方向________ 作用 效果 总是阻碍物体间的________ 总是阻碍物体间的________ 一、易错易误辨析(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)重力的方向一定指向地心。 (　　) (2)物体所受弹力的方向与自身形变的方向相同。 (　　) (3)轻绳、轻杆的弹力方向一定沿绳、杆。 (　　) (4)运动的物体也可以受到静摩擦力作用。 (　　) (5)两物体间正压力增大时，接触面间的摩擦力不一定增大。 (　　) (6)物体间的摩擦力越大，动摩擦因数一定越大。 (　　) 二、教材习题衍生 1．(弹力的理解)篮球比赛中，为闪躲防守队员，持球者将球经击地后传给队友，如图所示，则篮球对水平地面的压力是由(　　) A．篮球的形变而产生，方向斜向下 B．地面的形变而产生，方向斜向下 C．篮球的形变而产生，方向竖直向下 D．地面的形变而产生，方向竖直向下 2．(重力的理解)如图所示，两辆车以相同的速度做匀速运动，根据图中所给信息和所学知识你可以得出的结论是(　　) A．物体各部分都受重力作用，但可以认为物体各部分所受重力集中于一点 B．重力的方向总是垂直向下的 C．物体重心的位置与物体的形状和质量分布无关 D．力是使物体运动的原因 3．(摩擦力的理解)如图所示，在粗糙的水平面上叠放着物体A和B，A和B间的接触面也是粗糙的，如果将水平拉力F施于A，而A、B仍保持静止，则下面的说法正确的是(　　) A．物体A与地面间的静摩擦力的大小等于 B．物体A与地面间的静摩擦力的大小等于零 C．物体A与B间的静摩擦力的大小等于F D．物体A与B间的静摩擦力的大小等于零 　重力　 1．(重力的理解)下列关于重力的说法正确的是(　　) A．重力的方向不一定竖直向下 B．重力是由于物体受到地球的吸引而产生的 C．所有物体的重心都在物体上 D．只有静止的物体才受到重力 2．(重力与重心) (2022·浙江1月选考)如图所示，公园里有一仿制我国古代欹器的U形水桶，桶可绕水平轴转动，水管口持续有水流出，过一段时间桶会翻转一次，决定桶能否翻转的主要因素是(　　) A．水桶自身重力的大小 B．水管每秒出水量的大小 C．水流对桶撞击力的大小 D．水桶与水整体的重心高低 3．(重力的大小与方向)在班级晚会上，物理老师表演了一个魔术——疯狂的石头，他让不规则的石头一层层叠起来，看似完全违背了物理原理和自然规律，令人惊奇。事后，学生们开始用所学的物理知识进行分析讨论，其中不正确的是(　　) A．王同学认为最上面的石头受到下面的石头对它的作用力方向竖直向上 B．胡同学认为最上面的石头受到下面的石头对它的作用力大小等于自身的重力 C．俞同学认为最上面的石头的重心刚好在与下面的石头接触点的正上方 D．单同学认为如果最下面的石头是光滑的，这个魔术表演一定不会成功 　重力三要素 1．重力的大小：G＝mg，而g的大小与所处的地理位置有关。 2．重力的方向：总是竖直向下，不一定指向地心，也不一定垂直向下。 3．重力的作用点：重心是重力的等效作用点，其位置与物体的形状和质量分布有关，但不一定在物体上。 弹力　 1．(弹力有无的判断)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 2．(弹力方向的判断)图中各物体均处于静止状态。图中画出了小球A所受弹力的情况，其中正确的是(　　) A　　　　　　　　B C　　　　　　　D　 3．(弹力大小的计算)(2024·海州高级中学模拟)如图所示为一轻质弹簧的长度L和弹力F的关系图线，根据图线确定下列说法不正确的是(　　) A．弹簧的原长为10 cm B．弹簧的劲度系数为200 N/m C．弹簧伸长了15 cm时弹力大小为10 N D．弹簧伸长了15 cm时弹力大小为30 N 　1．弹力有无的判断 2．弹力方向的判断方法 (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．弹力大小的计算方法 (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。 摩擦力的分析与计算　 1．静摩擦力的有无及方向的判断方法 (1)假设法： (2)状态法：根据平衡条件、牛顿第二定律，判断静摩擦力的有无及方向。 (3)牛顿第三定律法：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方向。 2．求解摩擦力的技巧 　摩擦力的有无及方向的判断 1．(状态法判断摩擦力方向)如图所示，一辆汽车拉着一个箱子在平直的公路上行驶，箱子始终相对于汽车静止，下列说法正确的是(　　) A．若汽车加速行驶，箱子所受摩擦力向后 B．若汽车匀速行驶，箱子所受摩擦力向后 C．若汽车减速行驶，箱子所受摩擦力向前 D．若汽车减速行驶，箱子所受摩擦力向后 2．(牛顿第三定律法判断摩擦力方向)(2024·苏锡常镇模拟)如图所示，物体A、B叠放在物体C上，C置于水平地面上，水平力F作用于B，使A、B、C一起匀速运动，各接触面间摩擦力的情况是(　　) A．B对C有向右的摩擦力 B．C对A有向左的摩擦力 C．物体C受到三个摩擦力作用 D．C对地面有向左的摩擦力 　摩擦力的计算 3．(应用平衡条件计算静摩擦力)(2024·江苏南通模拟)如图所示，工地上的建筑工人用砖夹搬运5块相同的砖(图中阴影部分相当于砖夹)，当砖处于平衡状态时，下列说法正确的是(　　) A．砖夹对砖块的水平压力越大，1、5两块砖受到的摩擦力越大 B．3受到2施加的摩擦力大小等于自身重力的一半 C．4对3的摩擦力方向竖直向下 D．1受到2施加的摩擦力与4受到5施加的摩擦力完全相同 4．(应用牛顿第二定律计算静摩擦力)如图所示，物体A放在物体B上，物体B放在光滑的水平面上，已知mA＝3 kg，mB＝2 kg，A、B间的动摩擦因数μ＝0.2(假定最大静摩擦力等于滑动摩擦力)。A物体上系一细线，现用拉力F水平向右拉细线(g取10 m/s2)，则下述说法正确的是(　　) A．当拉力F＝10 N时，B受到A的摩擦力等于4 N，方向向右 B．无论拉力多大时，B受到A的摩擦力均为6 N C．当拉力F＝16 N时，B受到A的摩擦力大小等于 4 N, 方向向右 D．无论拉力F多大，A相对B始终静止 5．(应用相对运动分析计算滑动摩擦力)一长方形木板放置在水平地面上，在长方形木板的上方有一条状竖直挡板，挡板的两端固定于水平地面上，挡板与木板不接触。现有一个方形物块在木板上沿挡板以速度v运动，同时长方形木板以大小相等的速度向左运动，木板的运动方向与竖直挡板垂直，已知物块跟竖直挡板和水平木板间的动摩擦因数分别为μ1和μ2，物块的质量为m，则关于物块所受摩擦力说法正确的是(　　) A．竖直挡板对物块的摩擦力大小为μ1mg B．竖直挡板对物块的摩擦力大小为0 C．只增大木板向左运动的速度，竖直挡板对物块的摩擦力将变大 D．只增大物块沿挡板运动的速度，木板对物块的摩擦力将不变 　摩擦力分析与计算的三点注意 (1)分析物体的运动状态，判断是静摩擦力还是滑动摩擦力。 (2)滑动摩擦力有具体的计算公式，而静摩擦力要借助其他公式，如：利用平衡条件列方程或利用牛顿第二定律列方程等。 (3)“f＝μN”中N并不总是等于物体的重力，如斜面上的物体，且N与重力G在大小上没有关系。 (4)相对运动产生滑动摩擦力，两个方向相对运动均会产生滑动摩擦力，注意两个方向摩擦力的合成。 摩擦力的突变问题　 1．常见三种摩擦力的突变问题 “静—静”突变 物体在摩擦力和其他力的共同作用下处于静止状态，当作用在物体上的其他力的合力发生变化时，物体虽然仍保持相对静止，但物体所受的静摩擦力将发生突变 “动—动”突变 某物体相对于另一物体滑动的过程中，若突然相对运动方向变了，则滑动摩擦力方向发生突变 “静—动”突变 物体在摩擦力和其他力作用下处于静止状态，当其他力变化时，如果物体不能保持静止状态，则静摩擦力将突变成滑动摩擦力 2．摩擦力突变问题的“临界点” (1)题目中出现“最大”“最小”和“刚好”等关键词时，一般隐藏着摩擦力突变的临界问题。题意中某个物理量在变化过程中会发生突变，这可能导致摩擦力突变，则该物理量突变时的状态即为临界状态。 (2)存在静摩擦力的情境中，相对滑动与相对静止的临界条件是静摩擦力达到最大值。 (3)研究传送带问题时，物体和传送带的速度相等的时刻往往是摩擦力的大小、方向和运动性质的分界点。 　“静—静”突变 1．如图所示，质量为10 kg的物体A拴在一个被水平拉伸的弹簧一端，弹簧的拉力为5 N 时，物体A与小车均处于静止状态。若小车以1 m/s2的加速度向右运动，则(　　) A．物体A相对小车向右运动 B．物体A受到的摩擦力减小 C．物体A受到的摩擦力大小不变 D．物体A受到的弹簧的拉力增大 　“静—动”突变 2．(2024·苏州实验中学高三开学考试)如图所示，在水平板的左端有一固定挡板，挡板上连接一轻质弹簧，紧贴弹簧放一质量为m的滑块，此时弹簧处于自然长度。已知滑块与板的动摩擦因数为，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。现将板的右端缓慢抬起(板与水平面的夹角为θ)，直到板竖直。此过程中(　　) A．当θ＝30°时，弹簧的弹力F＝mg B．当θ＝45°时，摩擦力Ff＝mg C．当θ＝60°时，摩擦力达到最大 D．当θ＝60°时，弹簧的弹力F＝mg 　“动—动”突变 3．如图所示，斜面固定在地面上，倾角为37°(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)。质量为1 kg的滑块以初速度v0从斜面底端沿斜面向上滑行(斜面足够长，该滑块与斜面间的动摩擦因数为 0.7)，则该滑块所受摩擦力f随时间变化的图像是下图中的(取初速度v0的方向为正方向，g取10 m/s2)(　　) A　　　　　　　　　　B C　　　　　　　　　　D 4．如图所示，足够长的传送带与水平面间的夹角为θ，以速度v0逆时针匀速转动。在传送带的上端轻轻放置一个质量为m的小木块，小木块与传送带间的动摩擦因数μ<tan θ，选沿传送带向下为正方向，则下列选项中能客观地反映小木块的受力和运动情况的是(　　) A　　　 　B　　　　　C　　 　　D 12/12 学科网（北京）股份有限公司 $$ 课时分层作业(四) 1．C　[重力是由地球的吸引产生的，是所受引力的一个分力，两者一般不相等，A错误；压力作用在支持物上，重力作用在物体上，压力和重力是两个不同的力，B错误；由平衡条件知，细线的拉力和重力平衡，重心在重力作用线上，C正确；重心是重力的等效作用点，但不一定在物体上，如折弯成直角的均匀直杆，D错误。] 2．D　[乒乓球从杯底上升到水面的过程中，下方水质量变大，重心降低。故选D。] 3．D　[碗对筷子A、B点处都有支持力作用。在A处：筷子与碗的接触面是接触点所在切面，碗对筷子的支持力垂直切面指向筷子，根据几何知识得知，此方向指向球心O。在B处：筷子与碗的接触面就是筷子的下表面，所以B点处碗对筷子的支持力垂直于筷子斜向上，D正确。] 4．B　[设托盘上每减少一个盘子每根弹簧的形变量变化为Δx，由题意知mg＝3kΔx，解得k＝100 N/m，B正确，A、C、D错误。] 5．B　[运动的物体也能受静摩擦力作用，例如倾斜传送带运送货物的过程中，货物相对于传送带静止，虽受静摩擦力作用，但货物是运动的，A错误；根据摩擦力产生的条件可知，受弹力的物体不一定受摩擦力，但受摩擦力的物体必然受弹力，B正确；握在手中的瓶子，握得越紧越不容易滑落下来，是因为握得越紧，最大静摩擦力越大，而瓶子所受的静摩擦力大小等于重力，不变，故C错误；同一接触面上只能产生一种类型的摩擦力，主要看接触面上发生的是相对运动，还是只有相对运动的趋势，D错误。] 6．A　[木块所受木板的滑动摩擦力大小为Ff1＝μ1mg，方向水平向左，根据牛顿第三定律可知，木板受到木块的摩擦力方向水平向右，大小等于μ1mg；木板处于静止状态，水平方向受到木块的滑动摩擦力和地面的静摩擦力，根据平衡条件可知木板受到地面的摩擦力的大小也是μ1mg，木板相对于地面处于静止状态，不能使用滑动摩擦力的公式计算木板受到的地面的摩擦力，所以木板与地面之间的摩擦力不一定是μ2(m+M)g，故A正确，B、C错误；开始时木板处于静止状态，说明木块与木板之间的摩擦力小于木板与地面之间的最大静摩擦力，与拉力F的大小无关，所以即使拉力F增大到足够大，木板仍静止，故D错误。] 7．B　[物体向右运动时受到滑动摩擦力，大小为f＝μmg＝2 N，方向水平向左，为负方向，物体向右做匀减速直线运动，当速度减为零，物体保持静止，故物体所受的摩擦力为静摩擦力，大小为f'＝1 N，方向水平向右，为正方向，故B正确，A、C、D错误。] 8．B　[对擦窗工具进行受力分析，擦窗工具所受摩擦力方向如图中Ff所示，大小为Ff＝mg， 故B正确。] 9．B　[当木板倾角是30°时，物块受到静摩擦力，其大小等于mgsin 30°，当木板倾角是45°时，物块受到的是滑动摩擦力，其大小等于μmgcos 45°，由题意可得μmgcos 45°＝mgsin 30°，解得μ＝，选项B正确。] 10．D　[根据题意，物体相对钢板具有向左的速度分量v1和侧向的速度分量v2，故相对钢板的合速度v的方向如图所示，滑动摩擦力的方向与v的方向相反。根据平衡条件可得F＝Ffcos θ＝μmg·，D正确。] 11．A　[把A、B看成一个整体，根据平衡条件得F＝μ(mA+mB)g，以A物块为研究对象，A物块受到三个力的作用，因为斜面的倾角为45°，则F＝mAg，解得，A正确。] 12．B　[若甲、乙均静止不动，对甲根据平衡条件可知，甲、乙之间摩擦力大小为F，不等于0，故A错误；对乙来说，因为μ1m1g <μ2(m1+m2)g，则无论F多大，乙书都不能相对桌面滑动，若F>μ1m1g，即力F大于甲、乙之间的最大静摩擦力，则此时甲书能相对乙书滑动，故B正确；若将F作用在乙书上，乙对甲的最大静摩擦力为fm＝μ1m1g，则甲的最大加速度am＝＝μ1g，若推力足够大，使得>am，则甲、乙之间会相对滑动，故C错误；使两本书具有某一相同速度时再去掉F，若两本书会相对静止一起做匀减速运动，则对整体，根据牛顿第二定律有a＝＝μ2g，对甲，根据牛顿第二定律f＝m1a＝μ2m1g，则甲受到的摩擦力大于最大静摩擦力，显然不成立，故两本书不会相对静止，故D错误。故选B。] 13．B　[假设A、B间没有相对滑动，则轻弹簧的压缩量为x＝0.2 m，此时轻弹簧的弹力大小为F＝kx＝50 N，而A与B间的最大静摩擦力为FfA＝μmg＝100 N，所以A、B之间没有相对滑动，它们之间的摩擦力为静摩擦力，其大小为Ff1＝50 N，B与地面间的摩擦力为滑动摩擦力，其大小为Ff2＝μ(m+M)g＝250 N，由B缓慢移动，可知推力的大小为F＝Ff1+Ff2＝300 N，即B选项正确。] 14．B　[根据受力分析可知，石块受到的支持力FN＝mgcos θ，故随着车厢倾斜程度增加，石块受到的支持力减小，故A错误；由于石块未下滑，摩擦力等于重力的分力，即f＝mgsin θ，故增加车厢倾斜程度的过程中，未下滑的石块受到的摩擦力一直增加，故B正确；增加车厢倾斜程度的过程中，开始石块未动时受到的静摩擦力逐渐增加，而沿车厢下滑时摩擦力为f＝μmgcos θ，则随倾斜程度的增加摩擦力减小，若石块始终不下滑，则摩擦力始终逐渐增加，选项C错误；卡车向前加速运动时，合力沿运动方向，此时石块对车厢的压力减小，故最大静摩擦力减小，故D错误。] 15．C　[桌布相对于鱼缸向右运动，所以受到了鱼缸对桌布向左的摩擦力，故A不符合题意；由于鱼缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等，则鱼缸在桌布上和桌面上滑动时的加速度相等，则根据v＝at 知鱼缸在桌布上和桌面上滑动的时间相等，故B不符合题意；鱼缸受到的是滑动摩擦力，根据f＝μN 可知若猫增大拉力，鱼缸受到的摩擦力不变，故C符合题意；猫减小拉力时，桌布在桌面上运动的加速度减小，则运动时间变长，因此鱼缸加速时间变长，桌布抽出时鱼缸的位移以及速度均变大，则有可能滑出桌面，故D不符合题意。] 3/3 学科网（北京）股份有限公司 $$ 课时分层作业(四)　重力　弹力　摩擦力 题组一　重力 1．下列关于重力和重心的说法正确的是(　　) A．物体所受的重力就是地球对物体产生的吸引力 B．物体静止时，对水平支持物的压力就是物体的重力 C．用细线将物体悬挂起来，静止时物体的重心一定在悬线所在的直线上 D．重心就是物体所受重力的等效作用点，故重心一定在物体上 2．如图所示，将乒乓球用双面胶粘贴于烧杯底部，往烧杯中注入一些水，用细木棍轻微拨动乒乓球，乒乓球将会从杯底上升到水面。在乒乓球从杯底上升到水面的过程中，关于由烧杯、水和乒乓球组成的系统重心位置的变化，下列说法正确的是(　　) A．先升高后降低 B．先降低后升高 C．一直升高 D．一直降低 题组二　弹力 3．在半球形光滑碗内，斜放一根筷子，如图所示，筷子与碗的接触点分别为A、B，则碗对筷子A、B两点处的作用力方向分别为(　　) A．均竖直向上 B．均指向球心O C．A点处指向球心O，B点处竖直向上 D．A点处指向球心O，B点处垂直于筷子斜向上 4．(2023·山东卷)餐厅暖盘车的储盘装置示意图如图所示，三根完全相同的弹簧等间距竖直悬挂在水平固定圆环上，下端连接托盘。托盘上叠放若干相同的盘子，取走一个盘子，稳定后余下的正好升高补平。已知单个盘子的质量为300 g，相邻两盘间距为 1.0 cm，重力加速度大小取 10 m/s2。 弹簧始终在弹性限度内，每根弹簧的劲度系数为(　　) A．10 N/m B．100 N/m C．200 N/m D．300 N/m 题组三　摩擦力 5．关于摩擦力，下列说法正确的是(　　) A．运动的物体不可能受静摩擦力作用 B．物体受摩擦力作用时，一定受到弹力作用 C．手握瓶子，握得越紧越不容易滑落，因为静摩擦力增大 D．同一接触面上可能同时存在静摩擦力与滑动摩擦力 6．(2024·南京师范大学附属中学模拟预测)如图所示，质量为M的长木板放在水平地面上，放在长木板上的质量为m的木块在水平向右的拉力F的作用下向右滑行，长木板保持静止，已知木块与长木板间的动摩擦因数为μ1，长木板与地面间的动摩擦因数为μ2。下列说法正确的是(　　) A．地面对长木板的摩擦力的大小一定为μ1mg B．地面对长木板的摩擦力的大小一定为μ2Mg C．地面对长木板的摩擦力的大小一定为μ2(m＋M)g D．只要拉力F增大到足够大，长木板一定会与地面发生相对滑动 7．物体A质量为1 kg，与水平地面间的动摩擦因数为0.2，其从t＝0开始以初速度v0向右滑行。与此同时，A还受到一个水平向左、大小恒为 1 N 的作用力，能反映A所受摩擦力Ff随时间变化的图像是(设向右为正方向)(　　) A　　　　　　　　　　B C　　　　　　　　　　D 8．(2022·重庆卷)如图所示，吸附在竖直玻璃上质量为m的擦窗工具，在竖直平面内受重力、拉力和摩擦力(图中未画出摩擦力)的共同作用做匀速直线运动。若拉力大小与重力大小相等，方向水平向右，重力加速度为g，则擦窗工具所受的摩擦力(　　) A．大小等于mg B．大小等于mg C．方向竖直向上 D．方向水平向左 9．如图所示，一物块放在倾斜的木板上，当木板的倾角θ分别为30°和45°时，物块所受摩擦力的大小相等，则物块与木板间的动摩擦因数为(　　) A． B． C． D． 10．(2024·江苏泰州模拟)如图所示，质量为m的物体放在水平放置的钢板C上，与钢板间的动摩擦因数为μ。由于受到相对于地面静止的光滑导槽A、B的控制，物体只能沿水平导槽运动。现使钢板以速度v1向右匀速运动，同时用力F拉动物体(方向沿导槽方向)使物体以速度v2沿导槽匀速运动，则拉力F的大小为(　　) A．mg B．μmg A． D． 11．如图所示，倾角为45°的斜面B放置在水平面上，物块A放在斜面B上，A、B接触面光滑，水平力F作用在物块A上，A、B一起向左沿着水平面匀速滑动，若B与地面间的动摩擦因数为μ，则物块A与斜面B的质量之比为(　　) A． B． C． D． 12．如图所示，质量分别为m1和m2的甲、乙两本书叠放在水平桌面上。已知甲、乙间动摩擦因数为μ1，乙与桌面间动摩擦因数为μ2，且μ1<μ2，水平推力F(F≠0)作用在甲书上，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是(　　) A．若甲、乙均静止不动，甲、乙之间摩擦力大小为0 B．若F>μ1m1g，甲书能相对乙书滑动 C．若将F作用在乙书上，无论F多大，甲、乙之间都不会相对滑动 D．若将F作用在乙书上，使两本书具有某一相同速度时再去掉F，则两本书会相对静止一起做匀减速运动 13．(2023·江苏南通一模)如图所示，A、B两物体叠放在水平地面上，A物体质量m＝20 kg，B物体质量M＝30 kg。一水平轻弹簧一端固定于墙壁，另一端与A相连，轻弹簧处于自然状态，其劲度系数为250 N/m，A与B之间、B与地面之间的动摩擦因数均为μ＝0.5。现有一水平推力F作用于B上使B缓慢地向墙壁移动，当移动 0.2 m 时，水平推力F的大小为(已知A、B之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10 m/s2)(　　) A．350 N B．300 N C．250 N D．200 N 14．(2024·海门中学模拟)如图所示，装载石块的自卸卡车静止在水平地面上，车厢倾斜至一定角度时，石块沿车厢滑至车尾。若车厢倾斜至最大角度时还有部分石块未下滑，卡车会向前加速，从而把残余石块卸下。若视最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则(　　) A．增加车厢倾斜程度的过程中，石块受到的支持力一直增加 B．增加车厢倾斜程度的过程中，未下滑的石块受到的摩擦力一直增加 C．增加车厢倾斜程度的过程中，所有石块受到的摩擦力先增加后减小 D．卡车向前加速时，残余石块所受最大静摩擦力会增加 15．如图所示，一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下拉出，鱼缸最终没有滑出桌面。若鱼缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等，且水未从缸内溢出，则在下列说法中不正确的是(　　) A．鱼缸对桌布摩擦力的方向向左 B．鱼缸在桌布上和桌面上滑动的时间相等 C．若猫增大拉力，鱼缸受到的摩擦力将增大 D．若猫减小拉力，鱼缸有可能滑出桌面 5/5 学科网（北京）股份有限公司 $$