第05讲 重力 弹力 摩擦力（复习讲义）（山东专用）2026年高考物理一轮复习讲练测

第05讲 重力 弹力 摩擦力 目录 01 考情解码·命题预警 2 02 体系构建·思维可视 3 03 核心突破·靶向攻坚 4 考点一 重力 4 知识点 重力和重心 4 考向 重力和重心的理解 4 考点二 弹力 5 知识点1 弹力和胡克定律 5 知识点2 弹力有无的判断 6 知识点3 弹力方向的判断 6 知识点4 弹力大小的计算 6 考向1 弹力有无及方向的判断 6 考向2 弹力大小的计算 7 考点三 摩擦力 9 知识点1 静摩擦力与滑动摩擦力 9 知识点2 静摩擦力有无及方向判断 9 知识点3 摩擦力的大小 10 知识点4 摩擦力的的突变问题 10 考向1 静摩擦力有无及方向判断 10 考向2 摩擦力的大小 11 考向3 摩擦力的的突变问题 12 04 真题溯源·考向感知 14 考点要求 考察形式 2025年 2024年 2023年 重力 选择题 非选择题 广西卷T8 弹力 选择题 非选择题 山东卷T2 摩擦力 选择题 非选择题 安徽卷T5 辽宁卷T3 广西卷T2 考情分析： 1．高考对这部分的考查频率不是特别的高，对于这三种力的考查大多贯穿在整个高中物理的所有力学问题中。 2．从命题思路上看，试题情景为 生活实践类：日常生活中物体的受力分析和平衡类问题中应用较为广泛； 复习目标： 目标一：理解重力及重心的概念。 目标二：会判断弹力的方向和求其大小。 目标三.：掌握和理解摩擦力方向的判断和大小的求解。 重力 弹力 摩擦力 重力 大小：G=mg 方向： 重心：由物体的质量和形状决定 弹力 条件： 方向：与作用在物体上使物体发生形变的外力方向 大小：胡克定律、平衡条件、牛顿第二定律 摩擦力 条件：有 、粗糙、有相对运动或相对运动趋势 方向：与 或 相反 大小：基本公式、平衡条件、牛顿第二定律 考点一 重力 知识点 重力和重心 1．产生：由于地球的吸引而使物体受到的力． 2．大小： . 3．方向：总是 ． 4．重心：因为物体各部分都受重力的作用，从效果上看，可以认为各部分受到的重力作用集中于一点，这一点叫做物体的重心，其位置与 有关。 得分速记 特别提醒：(1)重力的方向不一定指向 ． (2)并不是只有重心处才受到重力的作用． 考向 重力和重心的理解 例1 质量分布均匀、厚度相等的三角薄板，用一根细绳将其悬挂在空中。为使三角薄板在空中保持水平，细绳应该系在三角薄板上的（　　） A．甲图中过点的的垂线与过的点的垂线的交点 B．乙图中点与的中点连线和点与的中点连线的交点 C．丙图中的角平分线与的角平分线的交点 D．丁图中的中垂线与的中垂线的交点 【变式训练1-1·变载体】如图是儿童常玩的玩具不倒翁，将站立的不倒翁按倒在桌面上，不倒翁会重新立起，下列说法正确的是（　　） A．按倒不倒翁，其重心高度降低 B．按倒不倒翁，其重心高度不变 C．不倒翁所受到的桌面支持力是由于不倒翁发生形变产生的 D．不论不倒翁处于何种状态，其所受重力的方向总是竖直向下 【变式训练1-2·变载体】在班级晚会上，物理老师表演了个一个节目——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了分析讨论，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 考点二 弹力 知识点1 弹力和胡克定律 1．弹力 (1)定义：发生形变的物体，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：弹力的方向总是与作用在物体上使物体发生形变的外力方向相反。 2．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。 知识点2 弹力有无的判断 1．条件法：根据弹力产生的两个条件——接触和发生弹性形变直接判断。 2．假设法：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，由平衡条件或牛顿第二定律进行判断。 知识点3 弹力方向的判断 知识点4 弹力大小的计算 1.弹簧类弹力： （1）由胡克定律知弹力F＝kx，其中x为弹簧的形变量，而不是伸长或压缩后弹簧的总长度； （2）弹簧串联时，各弹簧的弹力大小相等，弹簧的形变量一般不同； 串联后弹簧的劲度系数类似电阻并联公式： （3）弹簧并联时，各弹簧的形变量相等，弹力一般不同。 并联后弹簧的劲度系数类似电阻串联公式： 2.非弹簧类弹力：根据运动状态和其他受力情况，利用平衡条件或牛顿第二定律来综合确定． 考向1 弹力有无及方向的判断 例1如图所示，小车内沿竖直方向的一根轻质弹簧和一条与竖直方向成角的轻质细绳共同拴接一小球，此时小车与小球保持相对静止，一起在水平面上运动，下列说法正确的是（   ） A．细绳一定对小球有拉力 B．弹簧一定对小球有弹力 C．细绳不一定对小球有拉力，但是弹簧一定对小球有弹力 D．细绳不一定对小球有拉力，弹簧也不一定对小球有弹力 【变式训练1-1】下面对物体的受力情况描述正确的是（    ） A．图甲中，光滑小球和斜面之间可能有弹力作用 B．图乙中，小球静止在光滑的三角槽中，三角槽底面水平，倾斜面对小球无弹力 C．图丙中，小球随车厢（底部光滑）一起向右做匀速直线运动，则车厢左壁对小球有弹力 D．图丁中，小球被两轻绳悬挂而静止，一轻绳处于竖直方向，倾斜轻绳对小球有拉力作用 【变式训练1-2】如图所示，A、B两物体并排放在水平桌面上，C物体叠放在A、B上；D物体悬挂在竖直悬线的下端，且与斜面接触．若接触面均光滑，下列说法正确的是（　　） A．C对桌面的压力大小等于C的重力 B．B对A的弹力方向水平向左 C．斜面对D的支持力方向垂直斜面向上 D．D对斜面没有压力作用 考向2 弹力大小的计算 例2如图所示，六根材质相同、原长均为x。的轻质弹簧的端点两两相连，在六个大小相等、方向互成角的恒定拉力F作用下，形成一个稳定的正六边形平面。已知该正六边形外接圆的直径为d，弹簧均在弹性限度范围内，则每根弹簧的劲度系数为（　　） A． B． C． D． 【变式训练2-1·变载体】如图所示，某款自动雨伞的伞骨上端套有一轻质弹簧。收伞的时候弹簧被压缩，开伞时外力作用使雨伞张开。已知雨伞张开时弹簧的长度为，伞收起时弹簧的长度为，弹簧的原长为，劲度系数，则（　　） A．雨伞张开时弹簧的弹力为 B．雨伞收起后弹簧的弹力为 C．收伞过程中弹簧弹性势能的变化量为 D．收伞过程中外力对弹簧做的功至少为 【变式训练2-2·变载体】如图甲，某燃气灶有四个相同的支撑架，各支撑架均匀分布。假设支撑架上部分为一斜面，且该斜面与竖直方向的夹角为，如图乙所示。现将一质量为m、半径为R的半球形锅正放在燃气灶上，且锅与支撑架斜面接触，重力加速度大小为g，忽略锅与支撑架斜面之间的摩擦力，下列说法正确的是（　　） A．四个支撑架对锅的弹力的合力为零 B．每个支撑架给锅的弹力大小为 C．每个支撑架对锅的弹力方向均竖直向上 D．R越大，每个爪对锅的弹力越大 考点三 摩擦力 知识点1 静摩擦力与滑动摩擦力 　　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0＜F≤Fmax (2)最大静摩擦力Fmax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 得分速记 ①运动方向：一般指物体相对 的运动方向； ②相对运动（趋势）方向：以其中一个物体为参考系,另一个物体相对参考系的运动方向。 知识点2 静摩擦力有无及方向判断 1.假设法： 2.状态法： 3.牛顿第三定律法：“力是物体间的相互作用”，先确定受力较少的物体受到的静摩擦力的方向，再根据牛顿第三定律确定相互作用的另一物体受到的静摩擦力的方向。 4.带动法：①“主动带动 ”②“同向快带 ，反向互相阻”，多用于传送带和板块模型中，摩擦力方向的判断。 注意：摩擦力的方向总是与物体间 的方向相反，但与物体的运动方向可能相反，也可能相同，还有可能不在同一一线上。 知识点3 摩擦力的大小 知识点4 摩擦力的的突变问题 1.“静→静”突变：物体受到静摩擦力和其他力的共同作用，当其他力的合力发生变化时，如果仍保持相对静止，则静摩擦力的大小和(或)方向可能发生突变。 2.“静→动”突变：物体受到静摩擦力和其他力的共同作用，当其他力变化时，如果发生相对滑动，则静摩擦力可能突变为滑动摩擦力。　 3.“动→静”突变：物体受到滑动摩擦力和其他力的共同作用，当相对滑动突然停止时，滑动摩擦力可能突变为静摩擦力。 4.“动→动”突变：物体受到滑动摩擦力和其他力的共同作用，当两物体间的正压力发生变化时，滑动摩擦力的大小随之而变；或两物体达到共同速度时相对滑动方向发生变化，滑动摩擦力的方向也会随之而变。　 考向1 静摩擦力有无及方向判断 例1如图所示是打印机进纸系统的简化示意图。滚轮压住一叠白纸，正常工作时，进纸系统每次只进一张纸，滚轮按图示方向转动并带动最上面的第1张纸向右运动，第1张白纸以下依次为第2张、第3张、…。则下列说法正确的是（　　） A．滚轮对第1张纸的摩擦力方向水平向左 B．进第1张纸时，第2张纸与第1张纸间产生的是静摩擦力 C．进第1张纸时，第2张纸与第3张纸间摩擦力为0 D．进第1张纸时，摩擦片对最下面的白纸的摩擦力方向水平向左 【变式训练1-1·变载体】春节贴“福”字是民间由来已久的风俗，某同学正写“福”字，他在水平桌面上平铺一张红纸，并在红纸左侧靠近边缘处用“镇纸”压住以防止打滑，整个书写过程中红纸始终保持静止，则该同学在书写过程中（　　） A．向下顿笔时，毛笔对红纸的压力大于红纸对毛笔的支持力 B．提笔静止时，手对毛笔的摩擦力大小与重力大小相等 C．向右行笔时，红纸对桌面的静摩擦力方向向左 D．向左行笔时，红纸对“镇纸”的静摩擦力方向向右 【变式训练1-2·变载体】如图是筷子夹鹅卵石时的三个动作示意图，筷子均在同一竖直平面内：图甲中的筷子处于竖直方向，图乙中的筷子处于水平方向，图丙中的筷子处于倾斜方向，与水平面成一定夹角。三个图中的鹅卵石均处于静止状态，则（    ） A．图甲中的鹅卵石受到四个力的作用 B．图乙中下方筷子对鹅卵石的弹力大于鹅卵石对其的弹力 C．当缓慢增大图丙中筷子与水平方向的夹角，鹅卵石受到筷子对它的作用力不变 D．若图甲中筷子夹着鹅卵石一起向上匀速运动，鹅卵石受到摩擦力方向为竖直向下 考向2 摩擦力的大小 例2如图所示，木块A、B分别重50N和60N，它们与水平地面间的动摩擦因数均为0.20，夹在A、B之间的弹簧被压缩了1cm，弹簧的劲度系数为400N/m ，系统置于水平地面上静止不动（可认为木块与水平地面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力）。现用的水平拉力作用在木块B上，此时木块A、B所受摩擦力分别记为和，弹簧弹力大小为，则（　　） A． B．的方向水平向左 C． D． 【变式训练2-1·变载体】在“徒手抓金砖”的活动中挑战者需要戴白手套单手抓25公斤的梯形金砖的侧面，金砖小面朝上、大面朝下在空中保持静止25秒以上，已知梯形金砖截面的底角为，手套与金砖间摩擦因数为。如图所示，金砖在空中水平静止不动时，以下说法正确的是（　　） A．人手对金砖的作用力大于重力 B．人手抓的越紧，金砖受到的摩擦力越大 C．梯形底角越小越容易抓起 D．当时，无论抓得多紧都抓不起金砖 【变式训练2-2】如图所示，一轻质光滑定滑轮固定在倾斜木板上，质量分别为m和3m的物块A、B，通过不可伸长的轻绳跨过滑轮连接，A、B间的接触面和轻绳均与木板平行。A与B、B与木板间的动摩擦因数均为0.5，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。当木板与水平面的夹角为θ时，物块A、B刚好要滑动，则tanθ的值为（　　） A． B．1 C． D．2 考向3 摩擦力的的突变问题 例3如图所示，质量为m=20kg的物体以某一初速度沿水平地面向右运动，在t=0时刻给物体施加一个水平向左的恒力F=10N。已知物体与水平面之间的动摩擦因数µ=0.1，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取向右方向为正方向，重力加速度大小g取10m/s2。则物体所受摩擦力Ff随时间变化图像正确的是（　　） A． B． C． D． 【变式训练3-1】如图甲所示，用水平力将质量为0.4kg的物体压在竖直墙壁上静止不动，物体与墙面间的动摩擦因数为0.4。若力随时间变化的规律如图乙所示，取，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列图像中，能正确反映物体所受墙的摩擦力大小随时间变化规律的是（  ） A． B． C． D． 【变式训练3-1·变载体】如图所示，重型自卸车能利用液压装置使车厢缓慢倾斜，车厢内的货物包会自动滑下。已知货物包重力为，与车厢底板间的静摩擦因数为0.75（静摩擦因数是最大静摩擦力与正压力的比值），动摩擦因数为0.70。下列四个图像中的曲线都是正弦或余弦曲线，其中的实曲线能正确描述货物包所受摩擦力随车厢倾角变化关系的是（　　） A． B． C． D． 1．（2024·广西·高考真题）工人卸货时常利用斜面将重物从高处滑下。如图，三个完全相同的货箱正沿着表面均匀的长直木板下滑，货箱各表面材质和粗糙程度均相同。若1、2、3号货箱与直木板间摩擦力的大小分别为、和，则（　　） A． B． C． D． 2．（2024·广东·高考真题）如图所示，在细绳的拉动下，半径为r的卷轴可绕其固定的中心点O在水平面内转动。卷轴上沿半径方向固定着长度为l的细管，管底在O点。细管内有一根原长为、劲度系数为k的轻质弹簧，弹簧底端固定在管底，顶端连接质量为m、可视为质点的插销。当以速度v匀速拉动细绳时，插销做匀速圆周运动。若v过大，插销会卡进固定的端盖。使卷轴转动停止。忽略摩擦力，弹簧在弹性限度内。要使卷轴转动不停止，v的最大值为（　　） A． B． C． D． 3．（2024·辽宁·高考真题）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 4．（多选）独竹漂是我国一项民间技艺。如图，在平静的湖面上，独竹漂选手手持划杆踩着楠竹，沿直线减速滑行，选手和楠竹相对静止，则（　　） A．选手所受合力为零 B．楠竹受到选手作用力的方向一定竖直向下 C．手持划杆可使选手（含划杆）的重心下移，更易保持平衡 D．选手受到楠竹作用力的方向与选手（含划杆）的重心在同一竖直平面 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第05讲 重力 弹力 摩擦力 目录 01 考情解码·命题预警 2 02 体系构建·思维可视 3 03 核心突破·靶向攻坚 4 考点一 重力 4 知识点 重力和重心 4 考向 重力和重心的理解 4 考点二 弹力 6 知识点1 弹力和胡克定律 6 知识点2 弹力有无的判断 6 知识点3 弹力方向的判断 6 知识点4 弹力大小的计算 7 考向1 弹力有无及方向的判断 7 考向2 弹力大小的计算 8 考点三 摩擦力 11 知识点1 静摩擦力与滑动摩擦力 11 知识点2 静摩擦力有无及方向判断 11 知识点3 摩擦力的大小 12 知识点4 摩擦力的的突变问题 12 考向1 静摩擦力有无及方向判断 12 考向2 摩擦力的大小 14 考向3 摩擦力的的突变问题 17 04 真题溯源·考向感知 19 考点要求 考察形式 2025年 2024年 2023年 重力 选择题 非选择题 广西卷T8 弹力 选择题 非选择题 山东卷T2 摩擦力 选择题 非选择题 安徽卷T5 辽宁卷T3 广西卷T2 考情分析： 1．高考对这部分的考查频率不是特别的高，对于这三种力的考查大多贯穿在整个高中物理的所有力学问题中。 2．从命题思路上看，试题情景为 生活实践类：日常生活中物体的受力分析和平衡类问题中应用较为广泛； 复习目标： 目标一：理解重力及重心的概念。 目标二：会判断弹力的方向和求其大小。 目标三.：掌握和理解摩擦力方向的判断和大小的求解。 重力 弹力 摩擦力 重力 大小：G=mg 方向：竖直向下 重心：由物体的质量和形状决定 弹力 条件：物体相互接触且发生弹性形变 方向：与作用在物体上使物体发生形变的外力方向相反 大小：胡克定律、平衡条件、牛顿第二定律 摩擦力 条件：有弹力、粗糙、有相对运动或相对运动趋势 方向：与相对运动或相对运动趋势的方向相反 大小：基本公式、平衡条件、牛顿第二定律 考点一 重力 知识点 重力和重心 1．产生：由于地球的吸引而使物体受到的力． 2．大小：G＝mg. 3．方向：总是竖直向下． 4．重心：因为物体各部分都受重力的作用，从效果上看，可以认为各部分受到的重力作用集中于一点，这一点叫做物体的重心，其位置与物体的质量分布和形状有关。 得分速记 特别提醒：(1)重力的方向不一定指向地心． (2)并不是只有重心处才受到重力的作用． 考向 重力和重心的理解 例1 质量分布均匀、厚度相等的三角薄板，用一根细绳将其悬挂在空中。为使三角薄板在空中保持水平，细绳应该系在三角薄板上的（　　） A．甲图中过点的的垂线与过的点的垂线的交点 B．乙图中点与的中点连线和点与的中点连线的交点 C．丙图中的角平分线与的角平分线的交点 D．丁图中的中垂线与的中垂线的交点 【答案】B 【详解】细绳系在三角薄板重心位置时，可使其在空中保持水平，质量分布均匀的三角薄板重心在其几何中心处，即乙图中点与的中点连线和点与的中点连线的交点。 故选B。 【变式训练1-1·变载体】如图是儿童常玩的玩具不倒翁，将站立的不倒翁按倒在桌面上，不倒翁会重新立起，下列说法正确的是（　　） A．按倒不倒翁，其重心高度降低 B．按倒不倒翁，其重心高度不变 C．不倒翁所受到的桌面支持力是由于不倒翁发生形变产生的 D．不论不倒翁处于何种状态，其所受重力的方向总是竖直向下 【答案】D 【详解】AB．立起的不倒翁的重心很低，按倒不倒翁，其重心高度升高，故AB错误； C．不倒翁所受到的桌面支持力是由于桌面发生形变产生的，故C错误； D．不论不倒翁处于何种状态，其所受重力的方向总是竖直向下，故D正确。 故选D。 【变式训练1-2·变载体】在班级晚会上，物理老师表演了个一个节目——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了分析讨论，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 【答案】D 【详解】AB．下面的石头对它的作用力与上面的石头的重力等大反向，方向竖直向上，故AB正确； C．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； D．如果最下面的石头是光滑的，不会影响竖直方向的受力，这个魔术表演也会成功，故D错误。 本题选不正确的，故选D。 考点二 弹力 知识点1 弹力和胡克定律 1．弹力 (1)定义：发生形变的物体，要恢复原状，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：物体相互接触且发生弹性形变。 (3)方向：弹力的方向总是与作用在物体上使物体发生形变的外力方向相反。 2．胡克定律 (1)内容：在弹性限度内，弹簧发生弹性形变时，弹力F的大小跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比。 (2)表达式：F＝kx。 ①k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。 ②x是形变量，不是弹簧形变以后的长度。 知识点2 弹力有无的判断 1．条件法：根据弹力产生的两个条件——接触和发生弹性形变直接判断。 2．假设法：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，由平衡条件或牛顿第二定律进行判断。 知识点3 弹力方向的判断 知识点4 弹力大小的计算 1.弹簧类弹力： （1）由胡克定律知弹力F＝kx，其中x为弹簧的形变量，而不是伸长或压缩后弹簧的总长度； （2）弹簧串联时，各弹簧的弹力大小相等，弹簧的形变量一般不同； 串联后弹簧的劲度系数类似电阻并联公式： （3）弹簧并联时，各弹簧的形变量相等，弹力一般不同。 并联后弹簧的劲度系数类似电阻串联公式： 2.非弹簧类弹力：根据运动状态和其他受力情况，利用平衡条件或牛顿第二定律来综合确定． 考向1 弹力有无及方向的判断 例1如图所示，小车内沿竖直方向的一根轻质弹簧和一条与竖直方向成角的轻质细绳共同拴接一小球，此时小车与小球保持相对静止，一起在水平面上运动，下列说法正确的是（   ） A．细绳一定对小球有拉力 B．弹簧一定对小球有弹力 C．细绳不一定对小球有拉力，但是弹簧一定对小球有弹力 D．细绳不一定对小球有拉力，弹簧也不一定对小球有弹力 【答案】D 【详解】当小车匀速运动时，弹簧弹力大小等于小球重力大小，此时细绳的拉力；当小车和小球向右做匀加速直线运动时，绳的拉力不可能为零，弹簧弹力有可能为零。 故选D。 【变式训练1-1】下面对物体的受力情况描述正确的是（    ） A．图甲中，光滑小球和斜面之间可能有弹力作用 B．图乙中，小球静止在光滑的三角槽中，三角槽底面水平，倾斜面对小球无弹力 C．图丙中，小球随车厢（底部光滑）一起向右做匀速直线运动，则车厢左壁对小球有弹力 D．图丁中，小球被两轻绳悬挂而静止，一轻绳处于竖直方向，倾斜轻绳对小球有拉力作用 【答案】B 【详解】A．由平衡条件可知，小球只受到重力和水平面的支持力，光滑小球和斜面之间没有弹力作用，故A错误； B．由平衡条件可知，小球只受到重力和三角槽底面的支持力，倾斜面对小球无弹力，故B正确； C．小球随车厢（底部光滑）一起向右做匀速直线运动，小球只受重力和支持力，则车厢左壁对小球没有弹力，故C错误； D．由平衡条件可知，小球只受到重力和竖直绳的拉力，倾斜轻绳对小球没有拉力作用，故D错误。 故选B。 【变式训练1-2】如图所示，A、B两物体并排放在水平桌面上，C物体叠放在A、B上；D物体悬挂在竖直悬线的下端，且与斜面接触．若接触面均光滑，下列说法正确的是（　　） A．C对桌面的压力大小等于C的重力 B．B对A的弹力方向水平向左 C．斜面对D的支持力方向垂直斜面向上 D．D对斜面没有压力作用 【答案】D 【详解】A．C与桌面间无压力作用，因为它们之间没有直接接触，所以A错误； B．由平衡条件可判断B与A之间没有弹力作用，因为若有弹力，则AB在水平方向受力不平衡，所以B错误； CD．同样由D物体受力平衡可知斜面对D物体无弹力作用，因为若斜面对D若有弹力，则必然垂直斜面斜向上，此时小球水平方向受力不平衡，则斜面对小球无弹力作用，所以C错误，D正确。 故选D。 考向2 弹力大小的计算 例2如图所示，六根材质相同、原长均为x。的轻质弹簧的端点两两相连，在六个大小相等、方向互成角的恒定拉力F作用下，形成一个稳定的正六边形平面。已知该正六边形外接圆的直径为d，弹簧均在弹性限度范围内，则每根弹簧的劲度系数为（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】正六边形外接圆的半径为，此时弹簧的长度为，伸长量 由胡克定律可知，每根弹簧的弹力 两相邻弹簧的夹角为，两相邻弹簧弹力的合力 弹簧静止处于平衡状态，由平衡条件可知，每个拉力大小 解得 故选A。 【变式训练2-1·变载体】如图所示，某款自动雨伞的伞骨上端套有一轻质弹簧。收伞的时候弹簧被压缩，开伞时外力作用使雨伞张开。已知雨伞张开时弹簧的长度为，伞收起时弹簧的长度为，弹簧的原长为，劲度系数，则（　　） A．雨伞张开时弹簧的弹力为 B．雨伞收起后弹簧的弹力为 C．收伞过程中弹簧弹性势能的变化量为 D．收伞过程中外力对弹簧做的功至少为 【答案】D 【详解】A．劲度系数，雨伞张开时弹簧的弹力为 故A错误； B．雨伞收起后弹簧的弹力为 故B错误； C．收伞前后弹簧的弹性势能分别为 收伞过程中弹簧弹性势能的变化量为 故C错误； D．收伞过程中外力对弹簧做的功至少为，故D正确。 故选D。 【变式训练2-2·变载体】如图甲，某燃气灶有四个相同的支撑架，各支撑架均匀分布。假设支撑架上部分为一斜面，且该斜面与竖直方向的夹角为，如图乙所示。现将一质量为m、半径为R的半球形锅正放在燃气灶上，且锅与支撑架斜面接触，重力加速度大小为g，忽略锅与支撑架斜面之间的摩擦力，下列说法正确的是（　　） A．四个支撑架对锅的弹力的合力为零 B．每个支撑架给锅的弹力大小为 C．每个支撑架对锅的弹力方向均竖直向上 D．R越大，每个爪对锅的弹力越大 【答案】B 【详解】A．根据平衡条件，四个支撑架对锅的弹力的合力与锅的重力平衡，与锅的重力等大反向，大小为mg，方向向上，故A错误； B．每个支撑架给锅的弹力大小为F，四个支架的竖直分力总和大小等于重力， 解得 故B正确； C．每个支撑架对锅的弹力与支撑架斜面垂直，故C错误； D．每个支撑架给锅的弹力方向总是垂直于支架斜面向上，结合上述可知，质量相同的锅，每个支撑架对锅的弹力大小与半径大小无关，即始终大小为，故D错误。故选B。 考点三 摩擦力 知识点1 静摩擦力与滑动摩擦力 　　名称 项目　　 静摩擦力 滑动摩擦力 定义 两相对静止的物体间的摩擦力 两相对运动的物体间的摩擦力 产生条件 (1)接触面粗糙 (2)接触处有压力 (3)两物体间有相对运动趋势 (1)接触面粗糙 (2)接触处有压力 (3)两物体间有相对运动 大小 (1)静摩擦力为被动力，与正压力无关，满足0＜F≤Fmax (2)最大静摩擦力Fmax大小与正压力大小有关 Ff＝μFN 方向 与受力物体相对运动趋势的方向相反 与受力物体相对运动的方向相反 作用效果 总是阻碍物体间的相对运动趋势 总是阻碍物体间的相对运动 得分速记 ①运动方向：一般指物体相对地面(以地面为参考系)的运动方向； ②相对运动（趋势）方向：以其中一个物体为参考系,另一个物体相对参考系的运动方向。 知识点2 静摩擦力有无及方向判断 1.假设法： 2.状态法： 3.牛顿第三定律法：“力是物体间的相互作用”，先确定受力较少的物体受到的静摩擦力的方向，再根据牛顿第三定律确定相互作用的另一物体受到的静摩擦力的方向。 4.带动法：①“主动带动被动”②“同向快带慢，反向互相阻”，多用于传送带和板块模型中，摩擦力方向的判断。 注意：摩擦力的方向总是与物体间相对运动（或相对运动趋势）的方向相反，但与物体的运动方向可能相反，也可能相同，还有可能不在同一一线上。 知识点3 摩擦力的大小 知识点4 摩擦力的的突变问题 1.“静→静”突变：物体受到静摩擦力和其他力的共同作用，当其他力的合力发生变化时，如果仍保持相对静止，则静摩擦力的大小和(或)方向可能发生突变。 2.“静→动”突变：物体受到静摩擦力和其他力的共同作用，当其他力变化时，如果发生相对滑动，则静摩擦力可能突变为滑动摩擦力。　 3.“动→静”突变：物体受到滑动摩擦力和其他力的共同作用，当相对滑动突然停止时，滑动摩擦力可能突变为静摩擦力。 4.“动→动”突变：物体受到滑动摩擦力和其他力的共同作用，当两物体间的正压力发生变化时，滑动摩擦力的大小随之而变；或两物体达到共同速度时相对滑动方向发生变化，滑动摩擦力的方向也会随之而变。　 考向1 静摩擦力有无及方向判断 例1如图所示是打印机进纸系统的简化示意图。滚轮压住一叠白纸，正常工作时，进纸系统每次只进一张纸，滚轮按图示方向转动并带动最上面的第1张纸向右运动，第1张白纸以下依次为第2张、第3张、…。则下列说法正确的是（　　） A．滚轮对第1张纸的摩擦力方向水平向左 B．进第1张纸时，第2张纸与第1张纸间产生的是静摩擦力 C．进第1张纸时，第2张纸与第3张纸间摩擦力为0 D．进第1张纸时，摩擦片对最下面的白纸的摩擦力方向水平向左 【答案】D 【详解】A．最上面第1张纸在滚轮对其水平向右的摩擦力作用下向右运动，故A错误； B．第2张纸虽然静止不动，但它相对第1张纸在向左运动，故两者间的摩擦力为滑动摩擦力，故B错误； C．由前面分析可知，第1张纸对第2张纸的摩擦力方向水平向右，故第2张纸能静止不动，则应受到第3张纸对它水平向左的摩擦力，故C错误； D．将第1张纸下面所有纸张视为整体，由平衡条件可知，摩擦片对最下面的白纸的摩擦力方向水平向左，故D正确。 故选D。 【变式训练1-1·变载体】春节贴“福”字是民间由来已久的风俗，某同学正写“福”字，他在水平桌面上平铺一张红纸，并在红纸左侧靠近边缘处用“镇纸”压住以防止打滑，整个书写过程中红纸始终保持静止，则该同学在书写过程中（　　） A．向下顿笔时，毛笔对红纸的压力大于红纸对毛笔的支持力 B．提笔静止时，手对毛笔的摩擦力大小与重力大小相等 C．向右行笔时，红纸对桌面的静摩擦力方向向左 D．向左行笔时，红纸对“镇纸”的静摩擦力方向向右 【答案】B 【详解】A．毛笔对红纸的压力和红纸对毛笔的支持力是一对作用力和反作用力，根据牛顿第三定律，二者大小相等，故A错误； B．提笔静止时，手对毛笔的摩擦力与重力是一对平衡力，二者大小相等，故B正确； C．向右行笔时，毛笔对红纸有向右的摩擦力，红纸相对桌面有向右运动的趋势，则红纸对桌面的静摩擦力方向向右，故C错误； D．向左行笔时，“镇纸”受重力与支持力而处于静止状态，红纸对“镇纸”无静摩擦力作用，否则“镇纸”将无法保持静止，故D错误。 故选B。 【变式训练1-2·变载体】如图是筷子夹鹅卵石时的三个动作示意图，筷子均在同一竖直平面内：图甲中的筷子处于竖直方向，图乙中的筷子处于水平方向，图丙中的筷子处于倾斜方向，与水平面成一定夹角。三个图中的鹅卵石均处于静止状态，则（    ） A．图甲中的鹅卵石受到四个力的作用 B．图乙中下方筷子对鹅卵石的弹力大于鹅卵石对其的弹力 C．当缓慢增大图丙中筷子与水平方向的夹角，鹅卵石受到筷子对它的作用力不变 D．若图甲中筷子夹着鹅卵石一起向上匀速运动，鹅卵石受到摩擦力方向为竖直向下 【答案】C 【详解】A．甲图中的鹅卵石受重力、两个弹力和两个静摩擦力，共五个力，A错误； B．图乙中下方筷子对鹅卵石的弹力与鹅卵石对其的弹力是一对作用力与反作用力，其大小相等，方向相反，故B错误； C．当缓慢增大图丙中筷子与水平方向的夹角，鹅卵石始终处于平衡状态，鹅卵石受到筷子对它的作用力与重力互为一对平衡力，故不变，故C正确； D．若图甲中筷子夹着鹅卵石一起向上匀速运动，鹅卵石受到摩擦力方向为竖直向上，故D错误。 故选C。 考向2 摩擦力的大小 例2如图所示，木块A、B分别重50N和60N，它们与水平地面间的动摩擦因数均为0.20，夹在A、B之间的弹簧被压缩了1cm，弹簧的劲度系数为400N/m ，系统置于水平地面上静止不动（可认为木块与水平地面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力）。现用的水平拉力作用在木块B上，此时木块A、B所受摩擦力分别记为和，弹簧弹力大小为，则（　　） A． B．的方向水平向左 C． D． 【答案】C 【详解】C．未加F时，木块AB受力平衡，所受静摩擦力等于弹簧的弹力，弹簧弹力为 F1=kx=400N/m×0.01m=4N B木块与地面间的最大静摩擦力 A木块与地面间的最大静摩擦力 施加F后，对木块B有 木块B仍然静止，受摩擦力仍为静摩擦力，其大小 fB=F+F1=2N+4N=6N 方向水平向左，故C正确； D．因为AB仍然静止，故弹簧弹力不变，故D错误； AB．施加2N的F之后，木块A仍然静止，所受摩擦力仍为静摩擦力，大小为 fA=F1=4N 方向水平向右，故AB错误。 故选C。 【变式训练2-1·变载体】在“徒手抓金砖”的活动中挑战者需要戴白手套单手抓25公斤的梯形金砖的侧面，金砖小面朝上、大面朝下在空中保持静止25秒以上，已知梯形金砖截面的底角为，手套与金砖间摩擦因数为。如图所示，金砖在空中水平静止不动时，以下说法正确的是（　　） A．人手对金砖的作用力大于重力 B．人手抓的越紧，金砖受到的摩擦力越大 C．梯形底角越小越容易抓起 D．当时，无论抓得多紧都抓不起金砖 【答案】B 【详解】A．手与金砖有两个接触面，对金砖施加两个正压力并产生两个静摩擦力，这四个力的作用效果与重力平衡，所以手对金砖的作用力大小等于金砖的重力，方向竖直向上，故A错误； CD．根据受力分析图 可知当 其中 即 手抓不起金砖，同时越大，即角越大，越容易单手抓起金砖，故CD错误； B．根据受力分析图，竖直方向，有 可知仅增大手对金砖的压力，金砖受到手的摩擦力将增大，故B正确。 故选B。 【变式训练2-2】如图所示，一轻质光滑定滑轮固定在倾斜木板上，质量分别为m和3m的物块A、B，通过不可伸长的轻绳跨过滑轮连接，A、B间的接触面和轻绳均与木板平行。A与B、B与木板间的动摩擦因数均为0.5，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。当木板与水平面的夹角为θ时，物块A、B刚好要滑动，则tanθ的值为（　　） A． B．1 C． D．2 【答案】A 【详解】当木板与水平面的夹角为时，两物块刚好要滑动，对A物块受力分析如图 沿斜面方向，A、B之间的滑动摩擦力 根据平衡条件可知 对B物块受力分析如图 沿斜面方向，B与斜面之间的滑动摩擦力根据平衡条件可知可得故选A。 考向3 摩擦力的的突变问题 例3如图所示，质量为m=20kg的物体以某一初速度沿水平地面向右运动，在t=0时刻给物体施加一个水平向左的恒力F=10N。已知物体与水平面之间的动摩擦因数µ=0.1，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取向右方向为正方向，重力加速度大小g取10m/s2。则物体所受摩擦力Ff随时间变化图像正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】从t=0时刻开始，物体受到向左的滑动摩擦力，其大小为 当物体速度减为零时，由于 则物体将处于静止状态，所以物体受到水平向右的静摩擦力，其大小为 故选B。 【变式训练3-1】如图甲所示，用水平力将质量为0.4kg的物体压在竖直墙壁上静止不动，物体与墙面间的动摩擦因数为0.4。若力随时间变化的规律如图乙所示，取，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列图像中，能正确反映物体所受墙的摩擦力大小随时间变化规律的是（  ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】开始时物体受到的最大静摩擦力为 重力为 故开始时，物体处于静止状态，受到静摩擦力作用；当静摩擦力等于重力时，则有 解得 对比乙图可知，此时t=2s，故在内物体受到的静摩擦力大小为4N；2s后，摩擦力小于4N，物体向下滑动，则物体受到滑动摩擦力作用 可知在时间内，物体受到滑动摩擦力随F的减小而减小，最后变为零。 故选B。 【变式训练3-1·变载体】如图所示，重型自卸车能利用液压装置使车厢缓慢倾斜，车厢内的货物包会自动滑下。已知货物包重力为，与车厢底板间的静摩擦因数为0.75（静摩擦因数是最大静摩擦力与正压力的比值），动摩擦因数为0.70。下列四个图像中的曲线都是正弦或余弦曲线，其中的实曲线能正确描述货物包所受摩擦力随车厢倾角变化关系的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】当车厢倾角从水平开始增加时，开始阶段货物与车厢间的摩擦力为静摩擦力，大小为 静摩擦力的最大值为 即当时货物开始将要滑动，此位置在函数与图像的交点位置；之后货物向下滑动，摩擦力为滑动摩擦力，大小为 随θ增加，滑动摩擦力减小。故选B。 1．（2024·广西·高考真题）工人卸货时常利用斜面将重物从高处滑下。如图，三个完全相同的货箱正沿着表面均匀的长直木板下滑，货箱各表面材质和粗糙程度均相同。若1、2、3号货箱与直木板间摩擦力的大小分别为、和，则（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】根据滑动摩擦力的公式 可知滑动摩擦力的大小与接触面积无关，只与接触面的粗糙程度和压力大小有关，由题可知三个货箱各表面材质和祖糙程度均相同，压力大小也相同，故摩擦力相同，即 故选D。 2．（2024·广东·高考真题）如图所示，在细绳的拉动下，半径为r的卷轴可绕其固定的中心点O在水平面内转动。卷轴上沿半径方向固定着长度为l的细管，管底在O点。细管内有一根原长为、劲度系数为k的轻质弹簧，弹簧底端固定在管底，顶端连接质量为m、可视为质点的插销。当以速度v匀速拉动细绳时，插销做匀速圆周运动。若v过大，插销会卡进固定的端盖。使卷轴转动停止。忽略摩擦力，弹簧在弹性限度内。要使卷轴转动不停止，v的最大值为（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】有题意可知当插销刚卡紧固定端盖时弹簧的伸长量为，根据胡克定律有 插销与卷轴同轴转动，角速度相同，对插销有弹力提供向心力 对卷轴有 联立解得 故选A。 3．（2024·辽宁·高考真题）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 【答案】C 【详解】A．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； B．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； C．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； D．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。 4．（多选）独竹漂是我国一项民间技艺。如图，在平静的湖面上，独竹漂选手手持划杆踩着楠竹，沿直线减速滑行，选手和楠竹相对静止，则（　　） A．选手所受合力为零 B．楠竹受到选手作用力的方向一定竖直向下 C．手持划杆可使选手（含划杆）的重心下移，更易保持平衡 D．选手受到楠竹作用力的方向与选手（含划杆）的重心在同一竖直平面 【答案】CD 【详解】A．选手和楠竹在水里减速滑行，速度在变化，根据牛顿第二定律可知合力不为零，故A错误； B．楠竹在水平方向有加速度，选手对楠竹的力在竖直方向有重力，水平方向有摩擦力，所以选手对楠竹的力方向不是竖直向下，故B错误； C．选手和楠竹相对静止，且减速滑行，选手和楠竹的重心要在同一竖直面上才能保持相对稳定，故C正确； D．选手和楠竹构成的整体在减速滑行，受到的合力不为零，根据力的作用线和重心的关系可知整体的重心与楠竹受到合力作用线应该在同一竖直面上，故D正确。 故选CD。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$