第2章 第1讲 重力、弹力、摩擦力-【金版教程】2026年高考物理一轮复习解决方案全书word

学科网书城画 品牌书店·知名教辅·正版资源 15.ZXXk.com● 您身边的互联网+教辅专家 章 相互作用 第 讲 重力、弹力、摩擦力 教材阅读指导 (对应人教版必修第一册相关内容及问题) 1 第三章第1节阅读“重力”这一部分内容，为什么不说“地球对物体的吸引力就是重 力”？重力指向地心吗？ 提示：重力是地球对物体吸引力的一个分力，二者不总是相等。重力的方向竖直向下，并不 一定指向地心。 2 第三章第1节图311和图3.1-2，说明什么问题？ 提示：说明了质量分布均匀的形状规则的物体的重心在它的几何中心上，而质量分布不均匀 的物体，重心的位置除了跟物体的形状有关外，还跟物体内质量的分布有关。 3第三章第1节图3.1-7及“弹力”部分最后两段文字，归纳弹力产生的原因及弹力的方 向。 提示：弹力产生的原因是施力物体发生了形变，要恢复原状：弹力的方向与施力物体形变方 向相反。 4 第三章第2节阅读“滑动摩擦力”这一部分内容，滑动摩擦力公式可以写成F=48 吗？ 提示：不能，滑动摩擦力的公式为F=F压，压力F压的大小不一定等于物体的重力mg 5 第三章第2节阅读“静摩擦力”这一部分内容，只有静止的物体才受静摩擦力吗？静 摩擦力的大小有何特点？ 提示：不是，运动的物体也可能受到静摩擦力：大小可以变化，O~F≤F。 考点一重力 基础梳理 1.产生：由于s吧l0)地球的吸引而使物体受到的力。 地面啊立的物林补受童力作用 1 学科网书城 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com● 您身边的互联网+教辅专家 2.大小：物体受到的重力G与物体的质量m的关系是G=spl02mg,其中g是自由落体 加速度。 3.方向：总是xp103)竖直向下。 不一定着向地心 4.重心：其位置与物体的spl04)质量分布和supl(05)形状有关。 深化理解 关于重力和重心的理解需注意的几个方面 (1)重力不是万有引力，而是万有引力在竖直方向的一个分力。 (2)同一物体的重力G的变化是由在地球上不同位置处g的变化引起的。 在地球表面，从赤道向两极，g越来越大：同一经纬度，从低海拔向高海拔，g越来越小。 (3)重心是物体所受重力的等效作用点。重心的位置不一定在物体上。可以用悬线法确定不规 则薄板形物体重心的位置。 题组强化“ 例1下列关于重力的说法中正确的是() A.物体只有静止时才受重力作用 B.重力的方向总是指向地心 C.地面上的同一物体在赤道上所受重力最小 D.物体挂在弹簧测力计下，弹簧测力计的示数一定等于物体的重力 [答案]C [解析]物体受到重力的作用，与物体的运动状态无关，A错误：重力的方向总是竖直向下， 不一定指向地心，B错误：赤道上重力加速度最小，因此地面上的同一物体在赤道上所受重 力最小，C正确：物体挂在弹簧测力计下处于平衡状态时，弹簧测力计的示数才等于物体的 重力，D错误。 考点二 弹力 基础梳理 1.形变 物体在力的作用下xp1O1)形状或sp1O2体积的变化叫作形变。 2.弹性 (1)弹性形变：物体发生形变后，如果撤去作用力能够sp1O3)恢复原状，这种形变叫作弹性 形变。 (②)弹性限度：如果形变过大，超过一定的限度，撤去作用力后物体不能完全恢复原来的1 splO4形状，这个限度叫作弹性限度。 学科网书城 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.2 xxk.com● 您身边的互联网+教辅专家 3.弹力 (1)定义：发生spl05)形变的物体，要恢复原状，对与它接触的物体产生的作用力。 (2)产生的条件：①物体间直接sp106接触；②接触处发生yup107)弹性形变。 (3)方向：总是与物体弹性形变的方向s迎108相反 4.胡克定律 (I)内容：在弹性限度内，弹簧发生sp1O9)弹性形变时，弹力F的大小跟弹簧伸长（或缩短） 的长度x成s\upl(10)正比。 (2)表达式：F=spl11巡。k叫作弹簧的supl12)劲度系数，由弹簧自身的性质决定，单 位是sp113)牛顿每米，用符号supl(14Nm表示。x是弹簧长度的swpl15)变化量，不是 弹簧形变以后的长度。只知弹簧弹力大小时，弹簧可能处于拉伸状态，也可能处于sp16) 压缩状态，两种情况都要考虑。 梳理检测 1.相互接触的物体间一定有弹力。() 2.轻绳、轻杆的弹力方向一定沿绳、杆。() 答案：1.×2.× 深化理解 1.弹力有无的判断“四法” ()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运 动状态，若运动状态不变，则此处可能不存在弹力：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的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 能否发生形状的变化，若发生形变，则此处一定有弹力。 2.弹力方向的确定 3 学科网书城 品牌书店·知名教辅·正版资源 1b.2 zxxk.com● 您身边的互联网+教辅专家 垂直于公 面与面 共接触面 弹力的方 接触 过点垂 方式 点与面 直于面 点与点 垂直于 切面 轻绳 沿绳收 缩方向 力的 接触 物体 杆 不 3.弹力大小的计算方法 ()对有明显形变的弹簧、橡皮条等物体，弹力的大小可以由胡克定律F=:计算。注意：x 表示弹簧伸长（或缩短）的长度，形变量没有超出弹性限度。 ②)对于难以观察的微小形变，可以根据物体的受力情况和运动情况，运用共点力的平衡条件 或牛顿第二定律米确定弹力大小。 题组强化 例2如图所示，一本书放在水平桌面上保持静止，下列说法中正确的是() 桌面 A.书对桌面的压力就是书受到的重力 B.书对桌面的压力是由于桌面发生形变产生的 C.书对桌面的压力与桌面对书的支持力都是弹力 D.书对桌面的压力是书发生形变的原因 [答案]C 4 学科网书城国 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.2 xxk.com● 您身边的互联网+教辅专家 [解析]书对桌面的压力是弹力，与书受到的重力是两种不同性质的力，A错误：书对桌面 的压力是由于书发生形变而产生的，是桌面发生形变的原因，B,D错误：书对桌面的压力 与桌面对书的支持力都是弹力，C正确。 例3画出下图中物体A受力的示意图（各接触面均光滑）。 杆水平 绳竖直 (1) (2) (3) ⊙⊙ 车以加速度a= 向右匀加速运动 (4) (5) [答案] (1) (2) (3) (4 (5 例4(2025宁夏中卫市高三上期中)如图所示为一轻质弹簧的弹力大小随长度变化的关系图像 (轻质弹簧始终未超过弹性限度)，下列说法不正确的是() 0246810m A.弹簧的原长为6cm B.弹簧的劲度系数为100Nm C.弹簧两端各加4N拉力时，弹簧的长度为14cm D.弹簧的长度为0.16m时弹力的大小为10N [答案]C [解析根据题图可知，当弹簧的长度为6cm时，弹簧的弹力为零，即弹簧的原长为6=6cm ,故A正确；根据题图可知，弹簧的劲度系数为k=4Fd1=2-0(8-6)×10-2N/m=100Nm ,故B正确：弹簧两端各加4N拉力时，弹簧的弹力为F=4N,则弹簧的伸长量△x=F1k =0.04m=4cm,弹簧的长度为☑1=lo十△x=10cm,故C错误：弹簧的长度为h2=0.16m时 ,弹力的大小为F2=凸2一6)=10N,故D正确。本题选说法不正确的，故选C。 考点三摩擦力 学科网书城 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 基础梳理 1.滑动摩擦力和静摩擦力的对比 名称 滑动摩擦力 静摩擦力 项目 两个相互接触的物体，当它 相互接触的两个物体之间只有splO2)相对运动 们swp1O1)相对滑动时，在 的趋势，而没有相对运动时的摩擦力，叫作静摩 定义 接触面上会产生一种阻碍 擦力 相对运动的力，这种力叫作 滑动摩擦力 相树地面不一定静上 ①接触面splO3)粗糙： ②接触处有sp104)压 ①接触面sup1(06)粗楂： 产生条件 九： ②接触处有swpl07)压力： ③两物体间有sp105)相 ③两物体间有sp108)相对运动趋势 对滑动 大小：F=s up1(09E压 大小：supl(1I)0<F≤splI2Es 方向：沿着接触面，与受力 大小、方向 方向：沿若接触面，与受力物体相对运动趋势的 物体相对运动的方向 方向sp113)相反 Ls吧l10)相反 总是阻碍物体间的 作用效果 总是阻碍物体间的s2l15)相对运动趋势 Lspl14相对运动 2滑动摩擦力大小的计算公式F=F压中：为比例常数，称为动摩擦因数，其大小与两个物体 的材料和接触面的粗糙程度有关。 说明：最大静摩擦力Fmm略大于滑动摩擦力F 梳理检测 1。运动的物体也可以受静摩擦力。() 2.接触处的摩擦力一定与弹力方向垂直。() 3.两物体接触处的弹力增大时，接触面间的摩擦力大小可能不变。() 答案：1.√2.√3.√ 深化理解 1,静摩擦力的有无及方向的判断方法 (1)假设法 6 学科网书城画 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 假设 不发生相 无相对运 无静摩 物体 对滑动 动趋势 擦力 间接 方向与相 触面 发生相对 有相对运 有静摩 对运动趋 光滑 滑动 动趋势 擦力 势方向相 反 (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 接触面间有 无相对滑动 无 有 静摩擦力 滑动摩擦力 是否为平衡状态 利用F=Fs 是 否 求解 利用平衡 利用牛顿运 条件求解 动定律求解 题组强化 例5如图甲、乙所示，物体P、Q在力F作用下一起以相同速度沿力F方向匀速运动，图乙 中斜面体固定不动，关于物体P所受的摩擦力，下列说法正确的是() A.图甲、乙中物体P均受摩擦力，且方向均与力F相同 B.图甲、乙中物体P均受摩擦力，且方向均与力F相反 C.图甲、乙中物体P均不受摩擦力 D.图甲中物体P不受摩擦力，图乙中物体P受摩擦力，且方向与力F方向相同 [答案]D [解析]在题图甲中，P做匀速直线运动，在水平方向所受合力为零，所以P不受摩擦力： 在题图乙中，假设P不受摩擦力，P将相对Q沿斜面向下运动，因此P受与力F方向相同的 摩擦力。D正确。 例6（多选）一重为100N的木箱放在水平地板上，至少要用35N的水平推力，才能使它从原 地开始运动。木箱从原地移动以后，用30N的水平推力，就可以使木箱继续做匀速直线运动。 7 学科网书城 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.ZXXk.com● 您身边的互联网+教辅专家 由此可知() A.木箱与地板间的最大静摩擦力为35N B.木箱所受的滑动摩擦力为30N C.木箱与地板间的动摩擦因数为0.35 D.木箱与地板间的动摩擦因数为0.3 [答案]ABD [解析]由题意知，木箱与地板间的最大静摩擦力为35N,滑动摩擦力为30N,由F:=uFw, Fw=mg,联立得u=Fg=30N100N=0.3,故A,B、D正确，C错误。 例7在水平地面固定倾角为的斜面体，质量为m的物体在平行于底边、大小为F 的水平力作用下静止于斜面上，如图所示。重力加速度大小为g。该物体受到的摩擦力大小 为) A.F B.F+mg C.F+mgsin 0 D.F2+(mgsine)2 [答案]D [解析]对物体受力分析可知，物体受重力、支持力、水平力F以及摩擦力的作用而处于平 衡状态：将重力分解为垂直于斜面和沿斜面的两个分力，根据平衡条件可知，在沿斜面方向 上，重力的分力gs0与水平力F以及摩擦力的合力为零，则摩擦力大小等于水平力与重 力沿斜面向下的分力的合力，由几何关系可知，该物体受到的摩擦力大小为F2十(mgs0) 2,故D正确。 关键能力升华 求解摩擦力时的四点注意 (I)首先分清摩擦力的性质，因为一般只有滑动摩擦力才能利用公式F=uPF压计算，静序擦 力通常只能根据物体的运动状态求解。 (2)公式F=F江中，F压为两接触面间的压力，与物体的重力设有必然关系，不一定等于物 体的重力。 (3)滑动摩擦力的大小与物体速度的大小无关，与接触面面积的大小也无关。 (④)摩擦力的方向与物体间的相对运动或相对运动趋势方向相反，但与物体的实际运动方向可 能相同、可能相反、也可能不共线。 8