第2章 第1讲 重力 弹力 摩擦力(教用Word)-【金榜题名】2026年高考物理一轮总复习

　　　　　 第二章　相互作用——力 第1讲　重力　弹力　摩擦力 考向 定位 1.掌握重力的大小、方向及重心；2.知道弹力产生的条件，会判断弹力的有无及方向，掌握弹力大小的计算方法，理解胡克定律；3.会判断摩擦力的有无及方向，能用动摩擦因数计算滑动摩擦力的大小． 1． 2． 3． 4． 5． 6． 易错提醒　对摩擦力理解的六大常见误区 误区一 误认为运动物体受到的都是滑动摩擦力，静摩擦力是静止物体受到的摩擦力 误区二 误认为摩擦力的方向总与物体的运动方向相反 误区三 误认为正压力越大，摩擦力也越大 误区四 误认为滑动摩擦力的大小与物体间的接触面积有关 误区五 误认为一切摩擦力都是物体运动的阻力 误区六 误认为运动物体一定受摩擦力作用 [思考判断] (1)重力就是地球对物体的吸引力．(×) (2)形状规则的物体的重心一定在物体的几何中心.(×) (3)重力加速度g的大小与在地球表面的位置有关.(√) (4)只要物体发生形变就会产生弹力作用．(×) (5)轻绳产生的弹力方向一定沿着绳并指向绳收缩的方向．(√) (6)轻杆产生的弹力方向一定沿着杆的方向．(×) (7)滑动摩擦力的方向与物体的运动方向一定相反.(×) (8)静摩擦力可能是动力，滑动摩擦力一定是阻力.(×) (9)正压力越大，摩擦力可能越大，也可能不变．(√) (10)滑动摩擦力与接触面积有关，相同材料的两物体接触面积越大，滑动摩擦力越大．(×) 考点一　弹力的分析与计算 [例1]　(多选)(2025·大连模拟)在下列图中，a、b表面均光滑，且a、b均处于静止状态，天花板和地面均水平．a、b间一定有弹力的是(　　 ) A．　　　　　B． C． D． 【解析】　A．图A中a、b无相互挤压，没有发生形变，a、b间无弹力，故A错误； B．图B中细绳偏离竖直方向，则a、b相互挤压，a、b间有弹力，故B正确； C．图C中a、b间有弹力，且弹力方向垂直于a、b的接触面，故C正确； D．图D中假设a、b间有弹力，b对a的弹力垂直于斜面斜向上，a球不可能静止，则a、b间无弹力，故D错误． 故选BC. 【答案】　BC 判断弹力有无的四种方法 　　 [对点训练] 1．(2025·湖南娄底期末)如图所示，球A在光滑斜面上，被竖直挡板挡住而处于静止状态，关于球A所受的弹力，以下说法正确的是(　　 ) A．球A仅受一个弹力作用，弹力的方向垂直斜面向上 B．球A受两个弹力作用，一个水平向右，一个垂直斜面向上 C．球A受两个弹力作用，一个由挡板的向右的形变而产生的，一个由斜面的垂直斜面向上的形变而产生的 D．球A受三个弹力作用，一个水平向右，一个垂直斜面向上，一个竖直向下 解析：选B　小球处于静止状态，对挡板和斜面接触挤压，挡板和斜面都产生弹性形变，它们对小球产生弹力，弹力的方向垂直于接触面，所以挡板对小球的弹力方向水平向右，斜面对小球的弹力方向垂直于斜面向上，故小球受两个弹力：一个水平向右，一个垂直斜面向上．一个由挡板的向左的形变而产生的，一个由斜面的垂直斜面向下的形变而产生的． 故选B. 三类模型的比较 轻绳 轻杆 轻弹簧 质量大小 0 0 0 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、 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 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 沿着弹簧 轴线，指向 弹簧恢复 原长的 方向 弹力大小 变化情况 可以突变 可以突变 弹簧两端 有物体时 不能突变 模型1　轻绳的弹力 [例2]　(2025·石家庄模拟)如图所示，不可伸长的轻绳AO和BO共同吊起质量为m的重物，AO与BO垂直，BO与竖直方向的夹角为θ，OC连接重物，已知OA、OB、OC能承受的最大拉力相同，则下列说法中正确的是(　　 ) A.AO所受的拉力大小为mg cos θ B．AO所受的拉力大小为 C．BO所受的拉力大小为mg cos θ D．若逐渐增加C端所挂重物的质量，一定是绳AO先断 【解析】　ABC.对结点O进行受力分析，AO绳拉力为TAO，BO绳拉力为TBO，OC绳拉力大小为重物的重力mg，如图 由平衡条件可得 TAO＝mg sin θ，TBO＝mg cos θ 故AB错误；C正确； D．依题意，OA、OB、OC能承受的最大拉力相同，由O点受力分析图可知，在力的三角形里，三个力成比例增大，若逐渐增加C端所挂重物的质量，一定是绳CO先断．故D错误． 故选C. 【答案】　C 模型2　弹簧的弹力 [例3]　(2023·山东高考)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 【解析】　由题意知，取走一个盘子，稳定后余下的正好升高补平，则说明一个盘子的重力可以使弹簧产生的形变量等于相邻两盘间距，由ΔF＝kΔx得mg＝3kx，解得k＝100 N/m，故B正确． 【答案】　B 模型3　杆的弹力 [例4]　如图所示为位于水平面上的小车，固定在小车上的支架斜杆与竖直杆的夹角为θ，在斜杆下端固定有质量为m的小球，重力加速度为g.现使小车以加速度a(a≠0)向右做匀加速直线运动，下列说法正确的是(　　 ) A．杆对小球的弹力一定竖直向上 B．杆对小球的弹力一定沿杆斜向上 C．杆对小球的弹力大小为mg D．杆对小球的弹力大小为 【解析】　对小球受力分析如图所示，由图可知，当a大小不同时，杆上的弹力与竖直方向的夹角也不同，方向不一定沿杆，但一定是斜向上，且F>mg，选项A、B、C错误；由几何关系可知，F＝，选项D正确． 【答案】　D 计算弹力大小的三种方法 (1)应用胡克定律F＝kx计算弹簧的弹力，拉伸量与压缩量相等时弹力大小相等、方向相反． (2)静止或做匀速直线运动时应用平衡法计算弹力． (3)有加速度时应用牛顿第二定律计算弹力．　　 考点二　摩擦力的有无及方向判断 [例5]　如图所示，A、B、C三个物体质量相等，它们与传送带间的动摩擦因数相同．三个物体随传送带一起匀速运动，运动方向如图中箭头所示．则下列说法正确的是(　　 ) A．三个物体受到的摩擦力均不为零 B．三个物体受到的摩擦力均为零 C．B、C受到的摩擦力方向相同 D．B、C受到的摩擦力方向相反 【解析】　A．A物体做水平方向的匀速直线运动，水平方向不受摩擦力，故A错误； BCD.B、C物体有向下滑动的趋势，受到沿斜面向上的静摩擦力，大小均等于重力沿斜面向下的分力，大小为mg sin θ，故BD错误，C正确． 故选C. 【答案】　C 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的方向．　　 [对点训练] 2．(2025·河南联考)如图所示为军校学生的日常体能训练的场景，该同学开始阶段沿杆加速向上运动然后匀速运动，最后在最高点停留片刻．已知该同学的质量为m，双手与杆之间的动摩擦因数为μ，手与杆之间的弹力为FN，重力加速度为g.下列说法中正确的是(　　 ) A．整个运动过程中，手与杆之间的摩擦力为Ff＝μFN B．在匀速运动阶段，该同学受到的摩擦力为静摩擦力，加速阶段为滑动摩擦力 C．无论加速、还是匀速阶段，该同学与杆之间的摩擦力可能均是静摩擦力 D．该同学手与杆之间的弹力越大，所受的摩擦力越大 解析：选C　A．向上运动的过程中，该同学双手可能始终与竖直杆之间没有相对滑动，所以杆与手之间的摩擦力为静摩擦力，而公式 Ff＝μFN 是计算滑动摩擦力的公式，故A错误； B．若该同学在上升过程中，双手始终与竖直杆之间没有相对滑动，则不管是在匀速运动阶段还是加速阶段，该同学受到的摩擦力均为静摩擦力，故B错误； C．若无相对滑动，无论加速、还是匀速阶段，该同学与杆之间的摩擦力均是静摩擦力，但若在爬升过程中有相对滑动，则会出现滑动摩擦力，因此无论加速、还是匀速阶段，该同学与杆之间的摩擦力可能均是静摩擦力，故C正确； D．该同学双手可能始终与竖直杆之间没有相对滑动，所以杆与手之间的摩擦力为静摩擦力，而手与杆之间的弹力越大，最大静摩擦力越大，不能说摩擦力越大，若爬升过程中无相对滑动，则摩擦力为静摩擦力，静摩擦力与手与杆之间的弹力无关，故D错误． 故选C. 考点三　摩擦力大小的计算 1．静摩擦力大小的分析与计算 (1)物体处于平衡状态(静止或匀速直线运动)时，利用力的平衡条件来计算静摩擦力的大小． (2)物体有加速度时，若只有静摩擦力提供加速度，有Ff＝ma.若除受静摩擦力外，物体还受其他力，则F合＝ma，先求合力再求静摩擦力． 2．滑动摩擦力大小的分析与计算 (1)公式法：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、接触面的粗糙程度有关；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滑动摩擦力略小于最大静摩擦力，一般情况下，可认为滑动摩擦力与最大静摩擦力近似相等． ③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． [例6]　(2025·广州模拟)如图所示，质量均为m的木块A和B在质量为2m的长木板C上滑行(AB不会相碰)，长木板放在水平地面上一直处于静止状态．若A与C，C与地面之间的动摩擦因数均为μ，木块B下表面光滑，重力加速度为g.则长木板C受到地面的摩擦力为(　　 ) A．μmg，向左　　　B．μmg，向右 C．2μmg，向左 D．4μmg，向左 【解析】　木板C受到地面的摩擦力是静摩擦力．根据滑动摩擦力的表达式f＝μFN 可知C对A的动摩擦为f＝μmg 方向向左．根据牛顿第三定律可知，A对C的摩擦力也为μmg，方向向右．由于C处于静止状态，故地面给C的摩擦力也为μmg，方向向左． 故选A. 【答案】　A [对点训练] 3．(2025·天津模拟)如图所示，一张沙发放在水平地面上，一人用水平力F向右推沙发．F＝40 N时沙发没被推动，F＝60 N时沙发恰好被推动，F＝55 N时沙发做匀速直线运动．关于沙发受到的摩擦力，下列说法正确的是(　　 ) A.当F＝40 N时，沙发没有受到摩擦力作用 B．当F＝40 N时，沙发受到的摩擦力大小为60 N，方向向左 C．当F＝80 N时，沙发受到的摩擦力大小为80 N，方向向左 D．沙发和地面间的最大静摩擦力大小为60 N 解析：选D　AB.当F＝40 N时，沙发没有推动，即此时沙发处于受力平衡状态，受力分析可知，此时受到的摩擦力为静摩擦力，大小与推力大小相等，为40 N，方向向左，故AB错误； CD.当F＝60 N时沙发恰好被推动，即此时沙发受到的静摩擦力达到最大值．故沙发和地面间的最大静摩擦力大小为60 N，当F＝55 N时，沙发做匀速直线运动，即此时沙发处于受力平衡状态，受到的摩擦力为滑动摩擦力，大小为55 N．根据滑动摩擦力的影响因素可知，当F＝80 N>60 N时，沙发受到的摩擦力仍为滑动摩擦力，大小仍为55 N，方向向左，故C错误，D正确． 故选D. 学科网（北京）股份有限公司 $$