第二章 第1节 重力 弹力 摩擦力-【高考DNA解码】2026年高考物理一轮总复习学生用书word（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，故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，故D错误。] 3．C　[运动员静止于水平地面上，水平方向受力平衡，可知运动员不受摩擦力的作用，故A错误；运动员对地面的压力大小等于运动员的重力大小，压力、重力是不同性质的力，故运动员对地面的压力不是重力，故B错误；运动员受到的支持力和重力是一对平衡力，故C正确；运动员受到的支持力是由地面形变产生的，故D错误。故选C。] 细研考点·突破题型 考点1 典例1　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 典例2　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。] 典例3　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与大半圆接触点的半径指向大半圆圆心，故D错误。故选C。] 典例4　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 典例5　C　[当墨条速度方向水平向左时，墨条相对于砚台向左运动，故砚台对墨条的摩擦力方向水平向右，故A错误；根据牛顿第三定律，墨条对砚台的摩擦力方向水平向左，由于砚台处于静止状态，故桌面对砚台的摩擦力方向水平向右，故B错误；由于砚台处于静止状态，水平方向桌面和墨条对砚台的摩擦力是一对平衡力，故C正确；桌面对砚台的支持力大小等于砚台的重力加上墨条对其的压力，故桌面对砚台的支持力大于墨条对砚台的压力，故D错误。故选C。] 典例6　C　[对杯子分析可知，杯子处于静止状态，杯子相对于白纸没有运动趋势，故不受摩擦力，如果杯子受到摩擦力，则杯子水平方向受力不平衡，故A、B错误；由于白纸相对于桌面有向右的运动趋势，故白纸下表面受到桌面向左的摩擦力，根据牛顿第三定律可得桌面受到向右的摩擦力，故C正确，D错误。故选C。] 典例7　B　[只要保证“天工”在30°倾角的斜坡上不下滑，在小于30°倾角的斜坡上更不会下滑，对30°倾角的斜坡上的“天工”受力分析，有μmg cos 30°≥mg sin 30°，解得μ≥，B正确。] 典例8　 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，故D错误；若F＝10 N，对整体：a＝＝2 m/s2，对B：f＝mBa＝4 N，方向向右，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，方向向右，故C错误。] 典例9　C　[μ1F为滚轮与第一张白纸间的滑动摩擦力，滚轮与第一张白纸间的摩擦力为静摩擦力，小于或等于最大静摩擦力，故A错误；第一、二张白纸间的摩擦力为滑动摩擦力，大小为f12＝μ2(F＋mg)，第二张白纸处于静止状态，第二、三张白纸间的摩擦力为静摩擦力，大小等于第一、二张白纸间的摩擦力，即f23＝μ2(F＋mg)，故B错误；第三张白纸处于静止状态，第三、四张白纸间的摩擦力为静摩擦力，大小等于第二、三张白纸间的摩擦力，即f34＝μ2(F＋mg)，故C正确；除第一张白纸外，所有白纸均处于静止状态，白纸间的摩擦力均为μ2(F＋mg)，大小相等，故D错误。故选C。] 考点4 典例10　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。] 典例11　 D　[由题意可知mg sin θ＝μmg cos 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＝μmg cos 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＋μmg cos 60°＝mg sin 60°，即F＝mg sin 60°－μmg cos 60°＝＝mg，故D正确。故选D。] 典例12　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＝g sin θ＋μg cos θ；当小木块速度与传送带速度相同时，由于μ<tan θ，即μmg cos θ<mg sin 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＝g sin θ－μg cos 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 $$ 知能模块 考点内容 高考(江苏卷)六年命题情况对照分析 2019－2024 命题分析 第1节　重力　弹力　摩擦力 形变、弹性、胡克定l律 高考对本章的考查以选择题为主，命题热点侧重于弹力、摩擦力的分析与判断、受力分析、共点力的静态平衡和动态平衡问题，熟练掌握解答平衡问题的常用方法是本章备考的重点。 滑动摩擦力、动摩擦因数、静摩擦力 第2节　力的合成与分解 矢量和标量 力的合成与分解 第3节　共点力的平衡 共点力的平衡 2019T2：力的平衡　2021适应考T3：力的平衡　2021T14：力的平衡　2023T7：力的平衡 实验二　探究弹簧弹力与形变量的关系 实验三　探究两个互成角度的力的合成规律 　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不同； 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：在弹性限度内，弹簧发生__________时，弹力F的大小跟弹簧伸长(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 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)运动员以图示的姿势静止于水平地面上，则运动员(　　) A．一定受到摩擦力 B．对地面的压力就是重力 C．受到的支持力和重力是一对平衡力 D．受到的支持力是由脚掌形变产生的 　重力 [典例1]　(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 [听课记录]___________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 　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 [典例2]　(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．铁球可能不受斜面垂直于斜面向上的弹力 [听课记录]___________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 　弹力有无的判断 [典例3]　(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 　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。 [典例4]　(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 [听课记录]___________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 　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 [典例5]　(状态法判断摩擦力方向)(2024·辽宁卷)利用砚台将墨条研磨成墨汁时讲究“圆、缓、匀”，如图，在研磨过程中，砚台始终静止在水平桌面上。当墨条的速度方向水平向左时，(　　) A．砚台对墨条的摩擦力方向水平向左 B．桌面对砚台的摩擦力方向水平向左 C．桌面和墨条对砚台的摩擦力是一对平衡力 D．桌面对砚台的支持力与墨条对砚台的压力是一对平衡力 [听课记录]___________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ [典例6]　(牛顿第三定律法判断摩擦力方向)(2024·江苏镇江期末)如图所示，在水平桌面上放置一张白纸，用杯子压住白纸。现向右轻轻拉白纸，白纸未被拉动。下列说法正确的是(　　) A．杯子受到向右的摩擦力 B．杯子受到向左的摩擦力 C．桌面受到向右的摩擦力 D．桌面受到向左的摩擦力 [听课记录]___________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ [典例7]　(应用平衡条件计算静摩擦力)(2024·山东卷)如图所示，国产人形机器人“天工”能平稳通过斜坡。若它可以在倾角不大于30°的斜坡上稳定地站立和行走，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则它的脚和斜面间的动摩擦因数不能小于(　　) A． B． C． D． [听课记录]___________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ [典例8]　(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 [听课记录]___________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ [典例9]　(应用相对运动分析计算滑动摩擦力)(2024·江苏南京一模)如图所示，打印机进纸槽里叠放有一叠白纸，进纸时滚轮以竖直向下的力F压在第一张白纸上，并沿逆时针方向匀速转动，滚轮与第一张纸不打滑，但第一张纸与第二张纸间发生相对滑动。设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等。滚轮与白纸之间的动摩擦因数为μ1，白纸之间、白纸与进纸槽底座之间的动摩擦因数均为μ2，每张白纸的质量为m，不考虑静电力的影响，重力加速度为g，则下列说法正确的是(　　) A．滚轮对第一张白纸的摩擦力大小为μ1F B．第二、三张白纸间的摩擦力大小为μ2(F＋2mg) C．第三、四张白纸间的摩擦力大小为μ2(F＋mg) D．越靠近底座，白纸间的摩擦力越大 [听课记录]___________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 　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。 [典例10]　(“静—静”突变)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 [听课记录]___________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ [典例11]　(“静—动”突变)(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 [听课记录]___________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ [典例12]　(“动—动”突变)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 [听课记录]___________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 1 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $$