第05讲 三大性质力（复习讲义）（福建专用）2026年高考物理一轮复习讲练测

第05讲 三大性质力 目录 01 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1 重力的概念、大小和方向 4 知识点2 重心 4 考向1 重力和重心的理解 5 【解题技巧】 v-t图像问题的分析 考向2 重心的移动 6 考点二 弹力 7 知识点1 弹力的产生、大小和方向 7 知识点2 胡克定律 8 考向1 弹力有无以及方向的分析 9 【思维建模】弹力有无的判断方法 考向2 胡克定律的应用 10 考点三 摩擦力 12 知识点1 静摩擦力 12 知识点2 滑动摩擦力 12 考向1 静摩擦力有无以及方向的分析 13 考向2 计算静摩擦力 14 考向3 滑动摩擦力方向的分析 14 【易错提醒】摩擦力有可能是动力也有可能是阻力 考向4 计算滑动摩擦力 16 0417 考点要求 考察形式 2024年 2023年 2022年 重力和弹力 选择题 非选择题 浙江卷T9，3分 摩擦力 选择题 非选择题 广西卷T2，4分 考情分析： 1．高考对这部分内容的考查，大多以选择题的形式出现，通常情况下难度一般,往往会以实际生活中的例子或者设定一定的具体问题模型作为试题背景考查知识。 2．从命题思路上看，试题情景为 生活实践类：空心球或者环的重心位置问题，洒水重心变化问题，叠块重心变化问题，有关推物体的摩擦力分析情景等； 学习探究类：确定物体重心位置的实验探究，静摩擦力和滑动摩擦力有无以及大小和方向的探究分析。 复习目标： 目标一：理解重力及重心的概念，会用二力平衡知识确定重心。 目标二：知道形变的概念及产生弹力的条件，知道压力、支持力和绳的拉力都是弹力，会分析弹力的方向。 目标三：掌握弹力有无的判断方法，会分析物体间的弹力，理解胡克定律，会利用胡克定律解决有关问题。 目标四：知道静摩擦力和滑动摩擦力的概念，能够分析求解摩擦力的大小和方向。 考点一 重力 知识点1 力以及重力的概念、大小和方向 1.力 （1）定义：一个物体对另一个物体的作用。 （2）力的三要素：大小、方向和作用点。 （3）单位：牛顿，简称牛，符号：N。 （4）力使矢量，既有大小，又有方向，在受力分析图中用带箭头的有向线段来表示力。 2.重力 （1）定义:由于地球的吸引而使物体受到的力。 （2）方向：竖直向下。 （3）大小:G= mg，g是自由落体加速度。 得分速记 重力大小和方向的深入理解 1.重力加速度g与物体所处的纬度和高度有关，在赤道处，g最小，在两极处，g最大(同一高度)；海拔越高，g越小，海拔越低，g越大。 2.重力的方向竖直向下是指与水平面垂直向下，但是并不等同于垂直于支持面向下，也不等同于指向地心。 知识点2 重心 重心 （1）重心：一个物体的各部分都受到重力的作用，从效果上看，可以认为各部分受到的重力作用集中于一点，这一点叫作物体的重心。 （2）决定因素：①物体的形状；②物体的质量分布。 得分速记 重心的深入理解 1.重心是物体各部分所受重力的等效作用点，并不是只有物体的重心才受到重力作用。 2.重心的位置除跟物体的形状有关外，还跟物体的质量分布有关，质量分布均匀、形状规则的物体的重心在其几何中心。 考向1 重力和重心的理解 例1 下列关于重力与重心的说法正确的是（　　） A．重力就是地球对物体的吸引力，方向总是竖直向下 B．运动的物体不受重力作用 C．同一物体在地球上不同位置受到的重力都相同 D．重心是重力的等效作用点，重心可能不在物体上 【变式训练1】中国结是一种中国特有的手工编织工艺品。一质量为m的中国结用细绳悬挂于O点，处于静止状态，如图所示，重力加速度为g，下列说法正确的是（    ） A．细绳OA不一定竖直 B．细绳OA对中国结的拉力大小为 C．中国结的重心一定在细绳OA所在的直线上 D．中国结所受重力的施力物体是地球，重力的方向总是指向地心 【变式训练2】关于重力，下列说法不正确的是（　　） A．重力的作用点叫重心，物体的重心一定在物体上 B．用线竖直悬挂的物体静止时，线的方向一定通过重心 C．无论支持面是否水平，重力的方向总是竖直向下的 D．一车荔枝（质量不变）从广东运到北京，其重力变大 【变式训练3】我国2020珠峰高程测量登山队从珠峰大本营出发，途经海拔高度分别为5800m中间营地、8300m三号营地，于北京时间5月27日上午11时整，成功登顶珠蜂（如图所示），开始雪深、重力测量等测量作业，下列说法正确的是（  ）    A．“11时整”是时间间隔 B．中间营地与三号营地之间的位移是2500m C．进行测量作业时可以将登山队员看成质点 D．同一物体在珠峰峰顶受到的重力比厦门地区小 考向2 分析重心的位置以及移动 例2 （24-25高一上·福建龙岩·期末）在仰韶文化时期，生活中常用到的工具中有一款“虚则欹、中则正、满则覆”的汲水瓶，它是古人们对重心知识的巧妙应用。下列有关重力与重心的说法正确的是（　　） A．汲水瓶和水整体的重心位置一定会随瓶盛水的增加而变高 B．随着汲水瓶盛水量的增加汲水瓶所受重力变小 C．如果把汲水瓶由河南搬到海南，汲水瓶所受重力不会发生改变 D．汲水瓶未装水且静止时所受重力的方向与两条绳子所在的方向交于同一点 【变式训练1】（23-24高一上·福建莆田·课后作业）在城市楼房的建筑工地上经常见到塔吊，工人师傅在安装塔吊时，常在塔吊臂的未装滑轮端安装一个大的铁箱，并在铁箱内装入很重的沙子（如图所示），其主要目的是（　　）    A．为了左右对称，美观 B．增加塔吊重量，防止被风吹得左右摇摆 C．防止沙子不够用，做临时补充 D．使塔吊起吊建材时重心落在竖直固定架上，工作起来更加平衡、安全 【变式训练2】我国少数民族地区使用的一种舂米装置如图所示。高处流水注入水槽，一段时间后木槽会绕转轴转动把槽内的水倒空，随即复位。此时，木槽另一端的装置会撞击下面的谷米等，如此反复。下列说法正确的是（　　） A．水倒空后装置重心右移至转轴右侧 B．注水过程装置重心右移直至转轴右侧 C．注水速度越慢，重心转移的速度越快 D．该装置往复运动一次的时间与重心的位置无关 考点二 弹力 知识点1 弹力的产生、大小和方向 1.弹力 （1）形变：物体在力的作用下形状或体积发生的变化。弹性形变：物体在发生形变后，如果撤去作用力能够恢复原状的形变。 （2）弹力：发生形变的物体，要恢复原状，对与它接触的物体产生的力。 （3）常见的弹力：压力和支持力都是弹力，方向跟接触面垂直；绳子的拉力也是弹力，方向沿着绳子而指向绳子收缩的方向。 （4）弹力的大小和弹性形变的大小有关，弹性形变越大，弹力越大。 2.几种常见弹力的方向 （1）面与面：垂直于公共接触面。 （2） 点与面：过点垂直于面。 （3） 点与点：垂直于切面。 （4） 轻绳：沿绳指向绳收缩的方向。 （5）杆的弹力可能沿杆方向，也可能不沿杆方向。 得分速记 弹力的产生必须同时具备两个条件 (1)两物体直接接触。 (2)两物体接触处发生弹性形变。 知识点2 胡克定律 1.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形状，这个限度叫作弹性限度。 2.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，即F＝kx。 (1)适用范围：弹簧的形变必须在弹性限度内。 (2)x的意义：x是弹簧的形变量，即弹簧的伸长量(l－l0)或压缩量(l0－l)。 (3)k为弹簧的劲度系数，反映弹簧本身的属性，由弹簧自身的长度、粗细、材料等因素决定，与弹力F的大小和形变量x无关。 3.劲度系数：式中k叫作弹簧的劲度系数，单位是牛顿每米，符号是N/m。是表示弹簧“软”“硬”程度的物理量。 4.F－x图像是一条过原点的倾斜直线(如图1所示)，直线的斜率表示弹簧的劲度系数k，即。推论式ΔF＝kΔx：弹簧弹力的变化量ΔF与形变量的变化量Δx成正比。 图1 考向1 弹力有无以及方向的分析 例1下列各图中接触面均光滑，其中A、B物体间无弹力的是（） A． B． C． D． 思维建模 弹力有无的判断方法 1.条件法:根据物体间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: （1）假设两物体间不存在弹力，看物体能否保持原有的状态，若状态不变，则不存在弹力；若状态改变，则存在弹力。 （2）假设两物体间存在弹力，看物体的受力情况是否与物体的运动状态相符合，若不符合，则无弹力。摩擦力大小的计算思路 【变式训练1】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2】图1中的A、B、C和D球均为光滑球，E球是一足球，一学生将足球踢向斜台的示意图如图2所示，下列说法正确的是（　　） A．A球和斜面之间可能有弹力作用 B．B球和与C球间没有弹力作用 C．倾斜的细绳对D球没有拉力作用 D．E球（足球）与斜台作用时斜台给足球的弹力方向先沿v1的方向后沿v2的方向 【变式训练3】（24-25高三上·福建厦门·开学考试）下列对图中弹力有无的判断，正确的是（　　） A．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 B．小球被轻绳斜拉着静止在光滑的斜面上，则绳对小球有弹力 C．小球被a、b两轻绳悬挂而静止，其中a绳处于竖直方向，则b绳对小球有拉力 D．小球静止在光滑的三角槽中，三角槽底面水平，倾斜面对球有弹力 考向2 胡克定律的应用 例1（24-25高一上·福建泉州·期末）如图，一根轻弹簧受到4.0N的水平拉力，由原来的8.00cm伸长为10.00cm，弹簧在弹性限度内，该弹簧的劲度系数为（　　） A．40m/N B．40N/m C．200m/N D．200N/m 【变式训练1】已知某弹簧原长为16cm，可拉伸或压缩，其弹力F与伸长量的关系图线如图所示，关于该弹簧的说法正确的是（　　） A．弹力与弹簧的长度不成正比 B．该弹簧劲度系数为1.25N/m C．当弹簧长度为12cm时，弹力为5.0N D．当弹簧受到的拉力为0时，劲度系数为0 【变式训练2】（23-24高一上·福建漳州·期末）两根劲度系数分别为k和2k的轻质弹簧a、b串接在一起，a弹簧的一端固定在墙上，如图所示。开始时弹簧均处于原长状态，现用水平力作用在b弹簧的P端向右缓慢拉动弹簧，使a弹簧的伸长量为L，未超出弹性限度，则此时（　　） A．b弹簧的伸长量也为L B．b弹簧的伸长量为 C．水平力大小为2kL D．水平力大小为3kL 【变式训练3】某次研究弹簧所受弹力F与弹簧长度L关系实验时，得到如图（a）所示的FL图象，由图象可知：弹簧原长 cm，求得弹簧的劲度系数 N/m。 考点三 摩擦力 知识点1 静摩擦力 1.定义：相互接触的两个物体之间只有相对运动的趋势，而没有相对运动时，这时的摩擦力叫作静摩擦力. 2.方向：总是沿着接触面，跟物体相对运动趋势的方向相反。 3.最大静摩擦力：静摩擦力有一个最大值Fmax，在数值上等于物体即将开始运动时的拉力. 4.静摩擦力的大小：两物体之间实际产生的静摩擦力F。 知识点2 滑动摩擦力 1.定义：两个相互接触的物体，当它们相对滑动时，在接触面上会产生一种阻碍相对运动 的力，这种力叫作滑动摩擦力。 2.方向：总是沿着接触面，并且跟物体相对运动的方向相反. 3.大小 (1)滑动摩擦力的大小跟压力的大小成正比，还跟接触面的粗糙程度、材质等有关。 (2)公式：Ff＝ μF压。 (3)动摩擦因数μ：它的值跟接触面的材料和粗糙程度有关。Ff在接触面内且与相对运动方向相反，FN与接触面垂直。 得分速记 1.摩擦力产生的条件 (1)两物体相互接触挤压(即有弹力)。 (2)物体间的接触面不光滑。 (3)两物体间存在相对运动或相对运动趋势。 2.摩擦力的方向 (1)在接触面上，与接触面相切，且与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反。 (2)与物体的运动方向可能相同，也可能相反。 考向1 静摩擦力有无以及方向的分析 例1 如图所示，一个物块沿着倾斜的传送带匀速直线下滑，则物块受到的摩擦力说法正确的是（　　）    A．物块一定受到沿斜面向上的摩擦力 B．物块一定受到沿斜面向下的摩擦力 C．物块可能不受摩擦力的作用 D．物块受到的摩擦力可能沿斜面向上也可能向下 【变式训练1】中国的杂技艺术种类繁多、底蕴深厚。如图所示，男、女演员均处于静止状态。下列说法正确的是（　　） A．男演员对女演员的作用力竖直向上 B．女演员对男演员的作用力斜向左下方 C．男演员对地面有向右的摩擦力作用 D．男演员对地面的作用力等于两人的总重力 【变式训练2】(多选)如图所示，用手握住竖直的瓶子，瓶子静止在手中，下面说法中正确的是（　　） A．手对瓶子的压力恰好等于瓶子的重力 B．手对瓶子的摩擦力方向竖直向上 C．手握得越紧，手对瓶子的摩擦力越大 D．手对瓶子的摩擦力大小一定等于瓶子的重力大小 考向2 计算静摩擦力 例1（22-23高一上·福建福州·期末）如图重为10N的物块在垂直于墙壁的水平推力F=50N作用下处于静止状态，物块与墙壁间的动摩擦因数为μ=0.3，则物块受摩擦力的大小为（　　） A．10N B．50N C．15N D．3.0N 【变式训练1】（多选）木块A、B分别重和，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25，夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了，弹簧的劲度系数为，系统置于水面上静止不动．现用的水平向右的拉力作用在B上，作用后它们仍静止不动，则作用后下列说法正确的是（　　） A．木块A所受摩擦力大小是 B．木块A所受摩擦力方向向右 C．木块B所受摩擦力大小是 D．木块B所受摩擦力大小是 【变式训练2】如图，水平面上有一质量为2kg的物体，受到和的水平力作用而保持静止，已知物体与水平地面间的动摩擦因数为，物体所受的最大静摩擦等于滑动摩擦力，重力加速度g取，求： (1)此时物体所受到的摩擦力大小和方向； (2)若将散去后，物体受的摩擦力大小和方向？ (3)若将撤去后，物体在运动的过程中受的摩擦力大小和方向？ 考向3 滑动摩擦力方向的分析 例1如图，水平桌面上等间距放置几支玻璃管，玻璃管上放一张轻薄的复合板，在复合板上放一辆电动遥控小车。启动遥控小车的前进挡，则（　　） A．小车向左运动，受到向左的滑动摩擦力 B．小车向左运动，受到向右的滑动摩擦力 C．复合板受到小车的滑动摩擦力作用而向右运动 D．复合板受到小车的静摩擦力作用而向右运动 【变式训练1】“雪龙2号”是我国第一艘自主建造的极地破冰船，能够在1.5米厚的冰层中连续破冰前行。破冰船前行过程中，在船头相对冰层滑动时，碎冰块对船体弹力和摩擦力的示意图正确的是（　　） A． B． C． D． 易错提醒 摩擦力有可能是动力也有可能是阻力 摩擦力总是阻碍物体间的相对运动或者相对运动趋势，但不一定阻碍物体的运动。当摩擦力的方向与物体的运动方向相同时，它是物体运动的动力；当摩擦力的方向与物体的运动方向相反时，它是物体运动的阻力。 【变式训练2】（24-25高一上·福建龙岩·期末）(多选)2024年12月4日，我国“春节”申遗成功。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，并用“镇纸”压住红纸边缘以防止打滑，整个书写过程中红纸和“镇纸”始终保持静止，则该同学在书写过程中（　　） A．提笔静止时，手对毛笔的摩擦力大小与握力成正比 B．向右行笔时，毛笔对红纸的摩擦力方向向右 C．向右行笔时，桌面对红纸的摩擦力方向向右 D．书写过程中，镇纸始终不受摩擦力作用 【变式训练3】（24-25高三上·福建福州·期中）（多选）春节贴“福”字是民间由来已久的风俗，新春佳节临近，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小等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握力成正比 C．向左行笔时，红纸对桌面的静摩擦力方向向左 D．向右行笔时，红纸对“镇纸”的静摩擦力方向向右 考向4 计算滑动摩擦力 例1（22-23高一下·福建福州·开学考试）某同学利用如图甲所示的装置研究摩擦力的变化情况。水平光滑的实验台上固定着一个力传感器，力传感器与一质量为3.5kg的物块用轻绳连接，物块放置在粗糙的长木板上。水平向左拉长木板，传感器记录的图像如图乙所示。取重力加速度大小，下列说法正确的是（　　） A．当长木板相对物块滑动后，必须向左做匀速直线运动 B．向左拉长木板的力的大小与时间的关系图线和图乙中的曲线一定相同 C．物块受到的滑动摩擦力大小约为10N D．物块与长木板间的动摩擦因数约为0.2 思维建模 摩擦力的计算方法 (1)首先要判定是静摩擦力还是滑动摩擦力. (2)对于静摩擦力：物体处于匀速直线运动或静止状态时，可以根据二力平衡条件求解，也可以用其他方法求解(以后会学习). (3)对于滑动摩擦力：根据公式法或二力平衡条件求解. 【变式训练1】某同学利用图甲所示装置研究摩擦力的变化情况。实验台上固定一个力传感器，用轻绳连接力传感器与物块，物块放置在粗糙的长木板上。用水平向左的力拉木板，借助力传感器记录的图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．物块所受的摩擦力就是拉力 B．实验中木板必须做匀速运动 C．物块所受的最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为 D．只用图乙中数据不能得出物块与木板间的动摩擦因数 【变式训练2】（24-25高一上·福建泉州·期末）(多选)风洞实验室中可产生水平方向、大小可调的风力。如图，一正方体物块静置于风洞内的水平面上，其一面与风速垂直，风速从零开始逐渐增大，当风速为3m/s时刚好能推动此物块。已知风对物块的推力，其中v为风速、S为物块迎风面积。（　　） A．风速由1m/s变为2m/s时，物块受到地面的摩擦力变大 B．风速由1m/s变为2m/s时，物块受到地面的摩擦力不变 C．风速由4m/s变为6m/s时，物块受到地面的摩擦力变大 D．风速由4m/s变为6m/s时，物块受到地面的摩擦力不变 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．（多选）如图所示的欹（qī）器是古代一种倾斜易覆的盛水器。《荀子·有坐》曾记载“虚则欹，中则正，满则覆”。下列分析正确的是（    ） A．未装水时欹器的重心一定在器壁上 B．欹器的重心是其各部分所受重力的等效作用点 C．往欹器注水过程中，欹器重心先降低后升高 D．欹器倾倒的时候，其重力方向偏离竖直方向 3.关于如图中光滑球的受力情况，下列说法正确的是（　　） A．斜面对甲球有弹力的作用 B．乙球和与其接触的小球间无弹力作用 C．丙球只受到1个弹力作用 D．倾斜的细绳对丁球有拉力作用 4．一个长度为L的轻弹簧，将其上端固定，下端挂一个质量为m的小球时，弹簧的总长度变为2L。现将两个这样的弹簧按如图所示方式连接，A、B两小球的质量均为m，则两小球平衡时，B小球距悬点O的距离为（不考虑小球的大小，且弹簧都在弹性限度范围内）（　　） A．4L B．5L C．6L D．7L 5．如图所示，水平面上有一重50N的物体，其受到和的水平力的作用而保持静止，与的方向相反，物体与水平面间的动摩擦因数，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。 （1）求最大静摩擦力； （2）若只撤去，求物体所受摩擦力的大小和方向； （3）若只撤去，求物体所受摩擦力的大小和方向； / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第05讲 三大性质力 目录 01 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1 重力的概念、大小和方向 4 知识点2 重心 4 考向1 重力和重心的理解 5 【解题技巧】 v-t图像问题的分析 考向2 重心的移动 6 考点二 弹力 8 知识点1 弹力的产生、大小和方向 8 知识点2 胡克定律 9 考向1 弹力有无以及方向的分析 10 【思维建模】弹力有无的判断方法 考向2 胡克定律的应用 13 考点三 摩擦力 15 知识点1 静摩擦力 15 知识点2 滑动摩擦力 15 考向1 静摩擦力有无以及方向的分析 16 考向2 计算静摩擦力 17 考向3 滑动摩擦力方向的分析 19 【易错提醒】摩擦力有可能是动力也有可能是阻力 考向4 计算滑动摩擦力 21 0424 考点要求 考察形式 2024年 2023年 2022年 重力和弹力 选择题 非选择题 浙江卷T9，3分 摩擦力 选择题 非选择题 广西卷T2，4分 考情分析： 1．高考对这部分内容的考查，大多以选择题的形式出现，通常情况下难度一般,往往会以实际生活中的例子或者设定一定的具体问题模型作为试题背景考查知识。 2．从命题思路上看，试题情景为 生活实践类：空心球或者环的重心位置问题，洒水重心变化问题，叠块重心变化问题，有关推物体的摩擦力分析情景等； 学习探究类：确定物体重心位置的实验探究，静摩擦力和滑动摩擦力有无以及大小和方向的探究分析。 复习目标： 目标一：理解重力及重心的概念，会用二力平衡知识确定重心。 目标二：知道形变的概念及产生弹力的条件，知道压力、支持力和绳的拉力都是弹力，会分析弹力的方向。 目标三：掌握弹力有无的判断方法，会分析物体间的弹力，理解胡克定律，会利用胡克定律解决有关问题。 目标四：知道静摩擦力和滑动摩擦力的概念，能够分析求解摩擦力的大小和方向。 考点一 重力 知识点1 力以及重力的概念、大小和方向 1.力 （1）定义：一个物体对另一个物体的作用。 （2）力的三要素：大小、方向和作用点。 （3）单位：牛顿，简称牛，符号：N。 （4）力使矢量，既有大小，又有方向，在受力分析图中用带箭头的有向线段来表示力。 2.重力 （1）定义:由于地球的吸引而使物体受到的力。 （2）方向：竖直向下。 （3）大小:G= mg，g是自由落体加速度。 得分速记 重力大小和方向的深入理解 1.重力加速度g与物体所处的纬度和高度有关，在赤道处，g最小，在两极处，g最大(同一高度)；海拔越高，g越小，海拔越低，g越大。 2.重力的方向竖直向下是指与水平面垂直向下，但是并不等同于垂直于支持面向下，也不等同于指向地心。 知识点2 重心 重心 （1）重心：一个物体的各部分都受到重力的作用，从效果上看，可以认为各部分受到的重力作用集中于一点，这一点叫作物体的重心。 （2）决定因素：①物体的形状；②物体的质量分布。 得分速记 重心的深入理解 1.重心是物体各部分所受重力的等效作用点，并不是只有物体的重心才受到重力作用。 2.重心的位置除跟物体的形状有关外，还跟物体的质量分布有关，质量分布均匀、形状规则的物体的重心在其几何中心。 考向1 重力和重心的理解 例1 下列关于重力与重心的说法正确的是（　　） A．重力就是地球对物体的吸引力，方向总是竖直向下 B．运动的物体不受重力作用 C．同一物体在地球上不同位置受到的重力都相同 D．重心是重力的等效作用点，重心可能不在物体上 【答案】D 【详解】A．重力是因为地球的吸引而产生的，但重力只是地球对物体的吸引力的一部分，故A错误； B．运动的物体仍受重力作用，故B错误； C．同一物体在地球上不同位置，重力加速度大小可能不同，受到的重力可能不同，故C错误； D．重心是重力的等效作用点，重心可能不在物体上，如空心圆环的重心，故D正确； 故选D。 【变式训练1】中国结是一种中国特有的手工编织工艺品。一质量为m的中国结用细绳悬挂于O点，处于静止状态，如图所示，重力加速度为g，下列说法正确的是（    ） A．细绳OA不一定竖直 B．细绳OA对中国结的拉力大小为 C．中国结的重心一定在细绳OA所在的直线上 D．中国结所受重力的施力物体是地球，重力的方向总是指向地心 【答案】C 【详解】D．中国结所受重力的施力物体是地球，重力的方向总是竖直向下，并非一定指向地心，故D错误； AC．用一根细绳悬挂的物体静止时，细绳的拉力与物体所受的重力等大反向，重力的方向竖直向下，故拉力的方向竖直向上，细绳OA一定是竖直的，中国结的重心一定在细绳OA所在的直线上，故A错误，C正确； B．细绳OA对中国结的拉力大小等于中国结所受的重力大小，为mg，故B错误。 故选C。 【变式训练2】关于重力，下列说法不正确的是（　　） A．重力的作用点叫重心，物体的重心一定在物体上 B．用线竖直悬挂的物体静止时，线的方向一定通过重心 C．无论支持面是否水平，重力的方向总是竖直向下的 D．一车荔枝（质量不变）从广东运到北京，其重力变大 【答案】A 【详解】A．重力的作用点叫重心，物体的重心不一定在物体上，如空心圆环的重心，故A错误，符合题意； BC．重力的方向竖直向下，与支持面是否水平无关，用线竖直悬挂的物体静止时，线的方向一定通过重心，故BC正确，不符合题意； D．重力的计算公式，一车荔枝（质量不变）从广东运到北京，值变大，其重力变大，故D正确，不符合题意； 本题选择错误选项； 故选A。 【变式训练3】我国2020珠峰高程测量登山队从珠峰大本营出发，途经海拔高度分别为5800m中间营地、8300m三号营地，于北京时间5月27日上午11时整，成功登顶珠蜂（如图所示），开始雪深、重力测量等测量作业，下列说法正确的是（  ）    A．“11时整”是时间间隔 B．中间营地与三号营地之间的位移是2500m C．进行测量作业时可以将登山队员看成质点 D．同一物体在珠峰峰顶受到的重力比厦门地区小 【答案】D 【详解】A．“11时整”是时刻，故A错误； B．2500m是从中间营地到三号营地之间的竖直高度差，不是两地点间的距离，不是位移，故B错误； C．进行测量作业时，登山队员的大小不能忽略，不能看成质点，故C错误； D．珠峰的重力加速度小于厦门地区，则同一物体在珠峰峰顶受到的重力比厦门地区小，故D正确。 故选D。 考向2 分析重心的位置以及移动 例2 （24-25高一上·福建龙岩·期末）在仰韶文化时期，生活中常用到的工具中有一款“虚则欹、中则正、满则覆”的汲水瓶，它是古人们对重心知识的巧妙应用。下列有关重力与重心的说法正确的是（　　） A．汲水瓶和水整体的重心位置一定会随瓶盛水的增加而变高 B．随着汲水瓶盛水量的增加汲水瓶所受重力变小 C．如果把汲水瓶由河南搬到海南，汲水瓶所受重力不会发生改变 D．汲水瓶未装水且静止时所受重力的方向与两条绳子所在的方向交于同一点 【答案】D 【详解】A．瓶本身的重心位置不变，水比较少时，随着水的增加，整体的重心位置可能先降低然后再随着水的增加逐渐升高，故A错误； B．随着汲水瓶盛水量的增加汲水瓶所受重力变大，选项B错误； C．如果把汲水瓶由河南搬到海南，重力加速度减小，则汲水瓶所受重力减小，选项C错误； D．根据三力平衡原理，汲水瓶未装水且静止时所受重力的方向与两条绳子所在的方向交于同一点，选项D正确。 故选D。 【变式训练1】（23-24高一上·福建莆田·课后作业）在城市楼房的建筑工地上经常见到塔吊，工人师傅在安装塔吊时，常在塔吊臂的未装滑轮端安装一个大的铁箱，并在铁箱内装入很重的沙子（如图所示），其主要目的是（　　）    A．为了左右对称，美观 B．增加塔吊重量，防止被风吹得左右摇摆 C．防止沙子不够用，做临时补充 D．使塔吊起吊建材时重心落在竖直固定架上，工作起来更加平衡、安全 【答案】D 【详解】物体的重心与物体的形状和质量分布有关，塔吊臂未装滑轮端安装铁箱并配重后，当吊起重物时，可以使重心落在竖直固定架上，增加稳度。 故选D。 【变式训练2】我国少数民族地区使用的一种舂米装置如图所示。高处流水注入水槽，一段时间后木槽会绕转轴转动把槽内的水倒空，随即复位。此时，木槽另一端的装置会撞击下面的谷米等，如此反复。下列说法正确的是（　　） A．水倒空后装置重心右移至转轴右侧 B．注水过程装置重心右移直至转轴右侧 C．注水速度越慢，重心转移的速度越快 D．该装置往复运动一次的时间与重心的位置无关 【答案】A 【详解】AB．注水过程装置重心左移直至转轴左侧，水倒空后装置重心右移至转轴右侧，木槽右端的装置会撞击下面的谷米，A正确，B错误； C．注水速度越快，重心转移的速度越快，C错误； D．该装置往复运动一次的时间与重心的位置有关，重心距转轴的距离越近，重心转移的距离越小，装置往复运动一次的时间越小，即周期小，D错误。 故选A。 考点二 弹力 知识点1 弹力的产生、大小和方向 1.弹力 （1）形变：物体在力的作用下形状或体积发生的变化。弹性形变：物体在发生形变后，如果撤去作用力能够恢复原状的形变。 （2）弹力：发生形变的物体，要恢复原状，对与它接触的物体产生的力。 （3）常见的弹力：压力和支持力都是弹力，方向跟接触面垂直；绳子的拉力也是弹力，方向沿着绳子而指向绳子收缩的方向。 （4）弹力的大小和弹性形变的大小有关，弹性形变越大，弹力越大。 2.几种常见弹力的方向 （1）面与面：垂直于公共接触面。 （2） 点与面：过点垂直于面。 （3） 点与点：垂直于切面。 （4） 轻绳：沿绳指向绳收缩的方向。 （5）杆的弹力可能沿杆方向，也可能不沿杆方向。 得分速记 弹力的产生必须同时具备两个条件 (1)两物体直接接触。 (2)两物体接触处发生弹性形变。 知识点2 胡克定律 1.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形状，这个限度叫作弹性限度。 2.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，即F＝kx。 (1)适用范围：弹簧的形变必须在弹性限度内。 (2)x的意义：x是弹簧的形变量，即弹簧的伸长量(l－l0)或压缩量(l0－l)。 (3)k为弹簧的劲度系数，反映弹簧本身的属性，由弹簧自身的长度、粗细、材料等因素决定，与弹力F的大小和形变量x无关。 3.劲度系数：式中k叫作弹簧的劲度系数，单位是牛顿每米，符号是N/m。是表示弹簧“软”“硬”程度的物理量。 4.F－x图像是一条过原点的倾斜直线(如图1所示)，直线的斜率表示弹簧的劲度系数k，即。推论式ΔF＝kΔx：弹簧弹力的变化量ΔF与形变量的变化量Δx成正比。 图1 考向1 弹力有无以及方向的分析 例1下列各图中接触面均光滑，其中A、B物体间无弹力的是（） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】A．因为接触面均光滑，假设AB间有弹力，则AB两物体均不能处于平衡状态，A符合题意； BCD．由图可知若撤去B物体，则A物体不能维持图示状态，所以AB间必定存在弹力，BCD，不符合题意。 故选A。 思维建模 弹力有无的判断方法 1.条件法:根据物体间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: （1）假设两物体间不存在弹力，看物体能否保持原有的状态，若状态不变，则不存在弹力；若状态改变，则存在弹力。 （2）假设两物体间存在弹力，看物体的受力情况是否与物体的运动状态相符合，若不符合，则无弹力。摩擦力大小的计算思路 【变式训练1】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2】图1中的A、B、C和D球均为光滑球，E球是一足球，一学生将足球踢向斜台的示意图如图2所示，下列说法正确的是（　　） A．A球和斜面之间可能有弹力作用 B．B球和与C球间没有弹力作用 C．倾斜的细绳对D球没有拉力作用 D．E球（足球）与斜台作用时斜台给足球的弹力方向先沿v1的方向后沿v2的方向 【答案】C 【详解】A．由平衡条件可知，A球和斜面之间没有弹力作用，A错误； B．由平衡条件可知，B球和与C球间有弹力作用，B错误； C．由平衡条件可知，倾斜的细绳对D球没有拉力作用，C正确； D．E球（足球）与斜台作用时斜台给足球的弹力方向总是垂直于接触面，故E球（足球）与斜台作用时斜台给足球的弹力方向垂直斜台向左上方方向，D错误； 故选C。 【变式训练3】（24-25高三上·福建厦门·开学考试）下列对图中弹力有无的判断，正确的是（　　） A．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 B．小球被轻绳斜拉着静止在光滑的斜面上，则绳对小球有弹力 C．小球被a、b两轻绳悬挂而静止，其中a绳处于竖直方向，则b绳对小球有拉力 D．小球静止在光滑的三角槽中，三角槽底面水平，倾斜面对球有弹力 【答案】B 【详解】A．小球随车厢（底部光滑）一起向右做匀速直线运动，小球受到的重力和小车底部对小球的支持力平衡，车厢左壁对小球无弹力，A错误； B．小球被轻绳斜拉着静止在光滑的斜面上，假设轻绳对小球没有弹力，去掉轻绳，小球会沿斜面下滑，假设不成立，即轻绳对小球有弹力，B正确； C．小球被a、b两轻绳悬挂而静止，其中a绳处于竖直方向，则小球的重力和a绳的拉力平衡，故b绳对小球一定没有拉力，C错误； D．小球静止在光滑的三角槽中，三角槽底面水平，小球的重力和三角槽底部对小球的支持力平衡，倾斜面对小球一定无弹力，D错误。 故选B。 考向2 胡克定律的应用 例1（24-25高一上·福建泉州·期末）如图，一根轻弹簧受到4.0N的水平拉力，由原来的8.00cm伸长为10.00cm，弹簧在弹性限度内，该弹簧的劲度系数为（　　） A．40m/N B．40N/m C．200m/N D．200N/m 【答案】D 【详解】根据胡克定律可得 故选D。 【变式训练1】已知某弹簧原长为16cm，可拉伸或压缩，其弹力F与伸长量的关系图线如图所示，关于该弹簧的说法正确的是（　　） A．弹力与弹簧的长度不成正比 B．该弹簧劲度系数为1.25N/m C．当弹簧长度为12cm时，弹力为5.0N D．当弹簧受到的拉力为0时，劲度系数为0 【答案】C 【详解】A．弹簧产生的弹力和弹簧的形变量成正比，故A错误； B．弹力F与伸长量的关系图线是一个过原点的直线，可求得弹簧的劲度系数 故B错误； C．当弹簧长度为12cm时，弹力为 故C正确； D．弹簧的劲度系数与弹簧的材质有关，故拉力大小无关，故D错误。 故选C。 【变式训练2】（23-24高一上·福建漳州·期末）两根劲度系数分别为k和2k的轻质弹簧a、b串接在一起，a弹簧的一端固定在墙上，如图所示。开始时弹簧均处于原长状态，现用水平力作用在b弹簧的P端向右缓慢拉动弹簧，使a弹簧的伸长量为L，未超出弹性限度，则此时（　　） A．b弹簧的伸长量也为L B．b弹簧的伸长量为 C．水平力大小为2kL D．水平力大小为3kL 【答案】B 【详解】AB．由题意知，两根轻弹簧串接在一起，则两弹簧弹力大小相等，根据胡克定律 得，x与k成反比，则得b弹簧的伸长量为 故A错误，B正确； CD．水平力大小为 故CD错误。 故选B。 【变式训练3】某次研究弹簧所受弹力F与弹簧长度L关系实验时，得到如图（a）所示的FL图象，由图象可知：弹簧原长 cm，求得弹簧的劲度系数 N/m。 【答案】 3.0m 2N/cm 【详解】[1]由图象可知，当 时 所以弹簧原长为3.0cm； [2]由胡克定律可知 结合图象可知，图象的斜率表示弹簧的劲度系数，则弹簧的劲度系数为 考点三 摩擦力 知识点1 静摩擦力 1.定义：相互接触的两个物体之间只有相对运动的趋势，而没有相对运动时，这时的摩擦力叫作静摩擦力. 2.方向：总是沿着接触面，跟物体相对运动趋势的方向相反。 3.最大静摩擦力：静摩擦力有一个最大值Fmax，在数值上等于物体即将开始运动时的拉力. 4.静摩擦力的大小：两物体之间实际产生的静摩擦力F。 知识点2 滑动摩擦力 1.定义：两个相互接触的物体，当它们相对滑动时，在接触面上会产生一种阻碍相对运动 的力，这种力叫作滑动摩擦力。 2.方向：总是沿着接触面，并且跟物体相对运动的方向相反. 3.大小 (1)滑动摩擦力的大小跟压力的大小成正比，还跟接触面的粗糙程度、材质等有关。 (2)公式：Ff＝ μF压。 (3)动摩擦因数μ：它的值跟接触面的材料和粗糙程度有关。Ff在接触面内且与相对运动方向相反，FN与接触面垂直。 得分速记 1.摩擦力产生的条件 (1)两物体相互接触挤压(即有弹力)。 (2)物体间的接触面不光滑。 (3)两物体间存在相对运动或相对运动趋势。 2.摩擦力的方向 (1)在接触面上，与接触面相切，且与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反。 (2)与物体的运动方向可能相同，也可能相反。 考向1 静摩擦力有无以及方向的分析 例1 （23-24高一上·福建·课后作业）如图所示，一个物块沿着倾斜的传送带匀速直线下滑，则物块受到的摩擦力说法正确的是（　　）    A．物块一定受到沿斜面向上的摩擦力 B．物块一定受到沿斜面向下的摩擦力 C．物块可能不受摩擦力的作用 D．物块受到的摩擦力可能沿斜面向上也可能向下 【答案】A 【详解】由于物块匀速下滑，物块受力平衡，物块受重力、皮带对物块的支持力、皮带对物块的摩擦力，则物块所受摩擦力一定沿传送带朝上，故A正确。 故选A。 【变式训练1】（多选）中国的杂技艺术种类繁多、底蕴深厚。如图所示，男、女演员均处于静止状态。下列说法正确的是（　　） A．男演员对女演员的作用力竖直向上 B．女演员对男演员的作用力斜向左下方 C．男演员对地面有向右的摩擦力作用 D．男演员对地面的作用力等于两人的总重力 【答案】AD 【详解】A．女演员处于静止状态，由平衡条件可知，男演员对女演员的作用力竖直向上，与女演员受到的重力是一对平衡力，A正确； B．女演员对男演员的作用力竖直向下，大小等于女演员的重力，B错误； CD．对男、女演员整体进行受力分析可知，地面对男演员的作用力方向竖直向上，大小等于两人的总重力，故男演员对地面的作用力等于两人的总重力，男演员与地面间没有摩擦力，C错误，D正确。 故选AD。 【变式训练2】(多选)如图所示，用手握住竖直的瓶子，瓶子静止在手中，下面说法中正确的是（　　） A．手对瓶子的压力恰好等于瓶子的重力 B．手对瓶子的摩擦力方向竖直向上 C．手握得越紧，手对瓶子的摩擦力越大 D．手对瓶子的摩擦力大小一定等于瓶子的重力大小 【答案】BD 【详解】A．手对瓶子的压力与瓶子所受的重力没有关系，故A错误； B．瓶子处于平衡状态，所受合力为0，所以竖直方向手对瓶子的摩擦力大小等于瓶子受到的重力大小，故B正确； CD．手握得越紧，手对瓶子的最大静摩擦力越大，根据平衡条件可知，瓶子受到的静摩擦大小始终等于瓶子受到的重力大小，故C错误，D正确。 故选 BD。 考向2 计算静摩擦力 例1（22-23高一上·福建福州·期末）如图重为10N的物块在垂直于墙壁的水平推力F=50N作用下处于静止状态，物块与墙壁间的动摩擦因数为μ=0.3，则物块受摩擦力的大小为（　　） A．10N B．50N C．15N D．3.0N 【答案】A 【详解】由于物块处于静止状态，物块受到墙壁的静摩擦力作用，其与物块的重力平衡，所以 故选A。 【变式训练1】（多选）木块A、B分别重和，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25，夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了，弹簧的劲度系数为，系统置于水面上静止不动．现用的水平向右的拉力作用在B上，作用后它们仍静止不动，则作用后下列说法正确的是（　　） A．木块A所受摩擦力大小是 B．木块A所受摩擦力方向向右 C．木块B所受摩擦力大小是 D．木块B所受摩擦力大小是 【答案】BC 【详解】根据胡克定律，可得A、B间弹簧弹力大小为 AB．因B仍静止，可知弹簧弹力不变，因木块A与地面间的最大静摩擦力为 木块A受到向左的弹力为，小于最大静摩擦力，因A处于静止状态，故木块A所受摩擦力为静摩擦力，根据二力平衡，可得木块A所受摩擦力大小为，方向水平向右，故A错误，B正确； CD．木块B与地面间的最大静摩擦力为 用的水平拉力作用在木块B上，木块B受弹簧向右的弹力为和向右的拉力为，共，小于最大静摩擦力，故B仍静止不动，B所受的静摩擦力大小为，向左，故C正确，D错误。 故选BC。 【变式训练2】如图，水平面上有一质量为2kg的物体，受到和的水平力作用而保持静止，已知物体与水平地面间的动摩擦因数为，物体所受的最大静摩擦等于滑动摩擦力，重力加速度g取，求： (1)此时物体所受到的摩擦力大小和方向； (2)若将散去后，物体受的摩擦力大小和方向？ (3)若将撤去后，物体在运动的过程中受的摩擦力大小和方向？ 【答案】(1)2N，方向水平向右 (2)3N，方向水平向左 (3)4N，水平向右 【详解】（1）受到和的水平力作用而保持静止，根据平衡条件可知，此时物体所受摩擦力大小为 方向水平向右。 （2）假设散去后，物体保持静止，物体受到的摩擦力大小为 物体所受的最大静摩擦力为 故假设成立，物体保持静止，物体所受到的摩擦力大小为3N，方向水平向左。 （3）假设撤去后，物体运动，物体所受到的摩擦力大小为 方向水平向右。 考向3 滑动摩擦力方向的分析 例1如图，水平桌面上等间距放置几支玻璃管，玻璃管上放一张轻薄的复合板，在复合板上放一辆电动遥控小车。启动遥控小车的前进挡，则（　　） A．小车向左运动，受到向左的滑动摩擦力 B．小车向左运动，受到向右的滑动摩擦力 C．复合板受到小车的滑动摩擦力作用而向右运动 D．复合板受到小车的静摩擦力作用而向右运动 【答案】D 【详解】AB．小车向左运动，由于小车的轮胎与复合板间无相对滑动，则受到的是静摩擦力，方向向左，选项AB错误； CD．同理可知，复合板受到小车的向右的静摩擦力作用而向右运动，选项C错误，D正确。 故选D。 【变式训练1】“雪龙2号”是我国第一艘自主建造的极地破冰船，能够在1.5米厚的冰层中连续破冰前行。破冰船前行过程中，在船头相对冰层滑动时，碎冰块对船体弹力和摩擦力的示意图正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】船体对冰块的弹力垂直于接触面，指向受力物体；摩擦力与相对运动方向相反。 故选A。 易错提醒 摩擦力有可能是动力也有可能是阻力 摩擦力总是阻碍物体间的相对运动或者相对运动趋势，但不一定阻碍物体的运动。当摩擦力的方向与物体的运动方向相同时，它是物体运动的动力；当摩擦力的方向与物体的运动方向相反时，它是物体运动的阻力。 【变式训练2】（24-25高一上·福建龙岩·期末）(多选)2024年12月4日，我国“春节”申遗成功。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，并用“镇纸”压住红纸边缘以防止打滑，整个书写过程中红纸和“镇纸”始终保持静止，则该同学在书写过程中（　　） A．提笔静止时，手对毛笔的摩擦力大小与握力成正比 B．向右行笔时，毛笔对红纸的摩擦力方向向右 C．向右行笔时，桌面对红纸的摩擦力方向向右 D．书写过程中，镇纸始终不受摩擦力作用 【答案】BD 【详解】A．提笔静止时，手对毛笔的摩擦力与毛笔的重力等大反向，与握力大小无关，选项A错误； B．向右行笔时，毛笔受红纸的摩擦力向左，可知毛笔对红纸的摩擦力方向向右，选项B正确； C．向右行笔时，对红纸分析，毛笔对红纸的摩擦力方向向右，则桌面对红纸的摩擦力方向向左，选项C错误； D．书写过程中，镇纸没有运动趋势，则始终不受摩擦力作用，选项D正确。 故选BD。 【变式训练3】（24-25高三上·福建福州·期中）（多选）春节贴“福”字是民间由来已久的风俗，新春佳节临近，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小等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握力成正比 C．向左行笔时，红纸对桌面的静摩擦力方向向左 D．向右行笔时，红纸对“镇纸”的静摩擦力方向向右 【答案】AC 【详解】A．毛笔对红纸的压力与红纸对毛笔的支持力是一对相互作用力，大小相等，故A正确； B．提笔静止时，手对毛笔的摩擦力为静摩擦力，大小等于重力，故B错误； C．向左行笔时，笔受到红纸的摩擦力向右，则笔对红纸的摩擦力向左，以红纸和“镇纸”为整体，根据受力平衡可知，桌面对红纸的静摩擦力方向向右，则红纸对桌面的静摩擦力方向向左，故C正确； D．向右行笔时，镇纸相对于纸既没有相对运动趋势，也没有发生相对运动，红纸对“镇纸”没有静摩擦力，故D错误。 故选AC。 考向4 计算滑动摩擦力 例1（22-23高一下·福建福州·开学考试）某同学利用如图甲所示的装置研究摩擦力的变化情况。水平光滑的实验台上固定着一个力传感器，力传感器与一质量为3.5kg的物块用轻绳连接，物块放置在粗糙的长木板上。水平向左拉长木板，传感器记录的图像如图乙所示。取重力加速度大小，下列说法正确的是（　　） A．当长木板相对物块滑动后，必须向左做匀速直线运动 B．向左拉长木板的力的大小与时间的关系图线和图乙中的曲线一定相同 C．物块受到的滑动摩擦力大小约为10N D．物块与长木板间的动摩擦因数约为0.2 【答案】D 【详解】A．分析可知开始时物块受到静摩擦力作用，后长木板与物块间发生相对滑动，此时物块受到的是滑动摩擦力，大小与是否匀速运动无关，A错误； B．当长木板相对物块滑动前，根据平衡条件可知拉力随时间的变化关系和图乙相同，但相对滑动后，拉力的大小与物块受到的摩擦力大小无关，B错误； C．根据乙图可知，物块受到的最大静摩擦力约为，滑动摩擦力约为，C错误； D．根据滑动摩擦力公式有 ， 解得 D正确。 故选D。 思维建模 摩擦力的计算方法 (1)首先要判定是静摩擦力还是滑动摩擦力. (2)对于静摩擦力：物体处于匀速直线运动或静止状态时，可以根据二力平衡条件求解，也可以用其他方法求解(以后会学习). (3)对于滑动摩擦力：根据公式法或二力平衡条件求解. 【变式训练1】某同学利用图甲所示装置研究摩擦力的变化情况。实验台上固定一个力传感器，用轻绳连接力传感器与物块，物块放置在粗糙的长木板上。用水平向左的力拉木板，借助力传感器记录的图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．物块所受的摩擦力就是拉力 B．实验中木板必须做匀速运动 C．物块所受的最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为 D．只用图乙中数据不能得出物块与木板间的动摩擦因数 【答案】D 【详解】A．拉力是弹力，与摩擦力是不同性质的力，只能说物块所受的摩擦力大小等于拉力大小，选项A错误； B．分析木块受力平衡，则实验中木板不需要必须做匀速运动，选项B错误； C．由图可知物块受最大静摩擦力约为10N，滑动摩擦力约为7N，则物块所受的最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为10:7，选项C错误； D．因 图乙只能得到f=7N，FN未知，则只用图乙中数据不能得出物块与木板间的动摩擦因数，选项D正确。 故选D。 【变式训练2】（24-25高一上·福建泉州·期末）(多选)风洞实验室中可产生水平方向、大小可调的风力。如图，一正方体物块静置于风洞内的水平面上，其一面与风速垂直，风速从零开始逐渐增大，当风速为3m/s时刚好能推动此物块。已知风对物块的推力，其中v为风速、S为物块迎风面积。（　　） A．风速由1m/s变为2m/s时，物块受到地面的摩擦力变大 B．风速由1m/s变为2m/s时，物块受到地面的摩擦力不变 C．风速由4m/s变为6m/s时，物块受到地面的摩擦力变大 D．风速由4m/s变为6m/s时，物块受到地面的摩擦力不变 【答案】AD 【详解】AB．由题可知，当风速小于3m/s时，物块静止，推力与摩擦力平衡，所以随着风速增大，推力增大，摩擦力增大，故A正确，B错误； CD．当风速大于3m/s时，物块处于运动状态，摩擦力为滑动摩擦力，大小不变，故C错误，D正确。 故选AD。 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．（多选）如图所示的欹（qī）器是古代一种倾斜易覆的盛水器。《荀子·有坐》曾记载“虚则欹，中则正，满则覆”。下列分析正确的是（    ） A．未装水时欹器的重心一定在器壁上 B．欹器的重心是其各部分所受重力的等效作用点 C．往欹器注水过程中，欹器重心先降低后升高 D．欹器倾倒的时候，其重力方向偏离竖直方向 【答案】BC 【详解】A．未装水时欹器的重心不一定在器壁上，也有可能在瓶子内部某处，故A错误； B．根据重心的定义，欹器的重心是其各部分所受重力的等效作用点，故B正确； C．往欹器注水过程中，欹器包括水）的重心先降低再逐渐升高，故C正确； D．欹器倾倒的时候，其重力方向一定处于竖直方向，故D错误。 故选BC。 3.关于如图中光滑球的受力情况，下列说法正确的是（　　） A．斜面对甲球有弹力的作用 B．乙球和与其接触的小球间无弹力作用 C．丙球只受到1个弹力作用 D．倾斜的细绳对丁球有拉力作用 【答案】B 【详解】A．甲球受重力和地面的支持力，斜面对甲球没有弹力的作用，故A错误； B．乙球受重力和地面的支持力，与乙接触的球不会给乙弹力，故B正确； C．丙球受重力，圆面给它的指向圆心的弹力和与它接触的小球给它的沿他们圆心连线向左的弹力，故C错误； D．丁球受重力和右边竖直绳子给它的竖直向上的拉力，倾斜的绳子不会给它拉力的作用，故D错误。 故选B。 4．一个长度为L的轻弹簧，将其上端固定，下端挂一个质量为m的小球时，弹簧的总长度变为2L。现将两个这样的弹簧按如图所示方式连接，A、B两小球的质量均为m，则两小球平衡时，B小球距悬点O的距离为（不考虑小球的大小，且弹簧都在弹性限度范围内）（　　） A．4L B．5L C．6L D．7L 【答案】B 【详解】当挂一个小球时，根据胡克定律有 当挂两个小球时，上面弹簧，有 下面弹簧，有 故B球距悬点O的距离为 故选B。 5．如图所示，水平面上有一重50N的物体，其受到和的水平力的作用而保持静止，与的方向相反，物体与水平面间的动摩擦因数，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。 （1）求最大静摩擦力； （2）若只撤去，求物体所受摩擦力的大小和方向； （3）若只撤去，求物体所受摩擦力的大小和方向； 【答案】（1）15N；（2）9N，方向水平向左；（3）15N，方向水平向右 【详解】（1）最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则 （2）若只撤去F1，由于，则物体仍将静止，其所受静摩擦力的大小为 方向水平向左。 （3）因为 所以若只撤去F2，物体将在水平面上沿F1的方向滑动，此时物体所受滑动摩擦力的大小为 方向水平向右。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$nullnull