专题03 相互作用—力（期中知识清单）高一物理上学期人教版

专题03 相互作用—力 【清单01】重力 1.产生原因：由于地球的吸引。 2.重力大小：G = mg 3.重力的方向：竖直向下 4.重心的位置： (1)形状规则、质量分布的物体的重心的位置在其几何中心； (2)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，还跟物体内质量分布有关； (3)重心的位置可以在物体上，也可以在物体外。 (4)悬挂法确定重心 【清单02】弹力 1.弹力的产生条件：(1)相互接触（互相挤压拉伸或扭曲）；(2)发生弹性形变 2.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。 3.胡克定律： （1）内容：弹簧发生弹性形变时，弹力大小F跟弹簧伸长（或缩短）长度x成正比。 （2）公式：F＝kx，其中k为弹簧的劲度系数，单位为牛顿每米，符号N/m，它的大小反映了弹簧的软硬程度。 （3）适用条件：在弹簧的弹性限度内。 4.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。 5.弹力方向的判断 【清单03】摩擦力 一、滑动摩擦力 1.产生条件：接触面粗糙 、物体间相互接触且挤压、两物体间有相对运动。 2.滑动摩擦力的方向：总是沿着接触面，并且跟物体相对运动方向相反。 3. 大小： (1)滑动摩擦力的大小跟压力成正比。 (2)公式：Ff=μFN，μ是动摩擦因数，它的数值只跟相互接触的两个物体的材料和接触面的粗糙程度有关；动摩擦因数无单位。 4.滑动摩擦力的作用效果：是阻碍物体间的相对运动，而不是阻碍物体的运动，所以滑动摩擦力的方向可能与物体运动方向相同，也可能相反。 二、静摩擦力 1.产生条件：接触面粗糙 、物体间相互接触且挤压、两物体间有相对运动趋势。 2.静摩擦力的方向：总是沿着接触面，并且跟物体相对运动趋势方向相反。 3.静摩擦力的大小 (1)随着产生相对运动趋势的外力大小的变化而变化； (2)跟物体间接触面的压力大小无关； (3)大小取值范围0<F≤Fm； (4)最大静摩擦力大于滑动静摩擦力。 4.静摩擦力的作用效果：是阻碍物体间的相对运动趋势，而不是阻碍物体的运动，所以静摩擦力的方向可能与物体运动方向相同，也可能相反,还可能垂直。 【清单04】牛顿第三定律 1.牛顿第三定律：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上。 2.牛顿第三定律的重要意义 牛顿第三定律全面揭示了作用力和反作用力的关系，除了“等大”“反向”“共线”，我们还需要着重掌握以下四个特征。 异体 作用力和反作用力分别作用在相互作用的两个物体上 同性 作用力和反作用力性质总是相同的 同时 作用力和反作用力同时产生，同时变化，同时消失 排他 物体的运动状态和其他受力情况，对作用力和反作用力的关系没有影响 3.一对作用力、反作用力与一对平衡力的比较 作用力和反作用力 平衡力 受力物体 两个 一个 力的性质 相同 无要求 作用效果 不可抵消 相互抵消 生死存亡 相互依赖，同时产生，同时变化，同时消失 无要求；注意变化后可能不再是一对平衡力 【清单05】力的合成 力的合成 法则 平行四边形定则和三角形定则 结论 1.合力可能大于、等于、小于任一分力 2.若F1、F2大小不变，两个分力的夹角越大，合力越小 3.两个共点力合力的范围：｜F1－F2｜≤F合≤ F1＋F2 4.若F1、F2大小相等，两个分力的夹角为1200，合力等于分力 5.三个共点力 （1）最大值：三个力共线且同向时，其合力最大，为F1＋F2＋F3 （2）最小值：任取两个力，求出其合力的范围，如果第三个力在这个范围之内，则三个力的合力的最小值为零，如果第三个力不在这个范围内，则合力的最小值为最大的一个力的大小减去另外两个较小的力的大小之和 几种特殊情况的力的合成 F=；tan θ= F=2F1cos；F与F1夹角为 F'=F 【清单06】力的分解 力的分解 方法 按力的作用效果分解或正交分解（平行四边形定则和三角形定则） 力的分解的 四种情况 1.已知合力和两个分力的方向求两个分力的大小,有唯一解。 2.已知合力和一个分力(大小、方向)求另一个分力(大小、方向),有唯一解。 3.已知合力和两分力的大小求两分力的方向: ①F>F1+F2,无解 ②F=F1+F2,有唯一解,F1和F2跟F同向 ③F=F1-F2,有唯一解,F1与F同向,F2与F反向 ④F1-F2<F<F1+F2,有无数组解(若限定在某一平面内,有两组解) 4.已知合力F和F1的方向、F2的大小(F1与合力的夹角为θ): ①F2<Fsin θ,无解 ②F2=Fsin θ,有唯一解 ③Fsin θ<F2<F,有两组解 【清单07】共点力的平衡 1.平衡状态 (1)定义：物体受到几个力作用时，如果保持静止或匀速直线运动状态，我们就说这个物体处于平衡状态。 (2)“静止”和“v=0”的区别和联系 当v=0时： ①a=0时，静止，处于平衡状态 ②a≠0时，不静止，处于非平衡状态，如自由落体初始时刻 2.共点力平衡的条件 (1)条件：在共点力作用下物体平衡的条件是合力为0。 (2)公式：F合＝0，或Fx合=0和Fy合＝0。 (3)由平衡条件得出的三个结论： ①二力平衡：二力等大、反向，是一对平衡力； ②三力平衡：任两个力的合力与第三个力等大、反向； ③多力平衡：任一力与其他所有力的合力等大、反向。 3.动态平衡问题 (1)动态平衡问题的特点 物体受到的共点力中有几个力会发生缓慢变化，而变化过程中物体始终处于平衡状态。 (2)处理动态平衡问题常用的方法 解析法 对研究对象的任一状态进行受力分析，建立平衡方程，求出已知力与未知力的函数式，进而判断各个力的变化情况 图解法 ①分析物体的受力及特点；②利用平行四边形定则，作出矢量四边形； ③根据矢量四边形边长大小作出定性分析； 相似三角形法 ①分析物体的受力及特点；②利用平行四边形定则，作三力矢量三角形； ③根据矢量三角形和几何三角形相似作定性分析； 拉密定理法 ①分析物体的受力及特点；②利用平行四边形定则，作三力矢量三角形； ③利用正弦或拉密定理作定性分析； 4.整体法和隔离法 （1）整体法和隔离法 ①整体法：将运动状态相同的几个物体作为一个整体进行受力分析的方法。 ②隔离法：将研究对象与周围物体分隔开进行受力分析的方法。 （2）整体法和隔离法选用原则 ①整体法的选用原则：研究系统外的物体对系统整体的作用力，受力分析时不要再考虑系统内物体间的相互作用。 ②隔离法的选用原则：研究单个物体所受的作用力，一般隔离受力较少的物体。 （3）整体法和隔离法应用时受力分析的基本方法和步骤 ①明确研究对象：在进行受力分析时，研究对象可以是某一个物体，也可以是保持相对静止的若干个物体（整体）。研究对象确定以后，只分析研究对象以外的物体施予研究对象的力（既研究对象所受的外力），而不分析研究对象施予外界的力。 ②隔离研究对象，按顺序找力：把研究对象从实际情景中分离出来，按先已知力，再重力，再弹力，然后摩擦力（只有在有弹力的接触面之间才可能有摩擦力），最后其它力的顺序逐一分析研究对象所受的力，并画出各力的示意图。 ③只画性质力，不画效果力： 画受力图时，只能按力的性质分类画力，不能按作用效果（拉力、压力、阻力等）画力，否则将出现重复。 【清单08】探究弹簧弹力与形变量的关系 （一）实验目的 1.探究弹簧弹力与形变量的关系。 2.学会用列表法、图像法、函数法处理实验数据。 （二）实验原理 1.如图所示，在弹簧下端悬挂钩码时弹簧会伸长，平衡时弹簧产生的弹力与所挂钩码的重力大小相等。 2.弹簧的长度可用刻度尺直接测出，伸长量可以由拉长后的长度减去弹簧原来的长度进行计算。这样就可以研究弹簧的弹力和弹簧伸长量之间的定量关系了。 （三）实验器材 铁架台、弹簧、毫米刻度尺、钩码若干、坐标纸。 （四）实验步骤 1.按实验原理图安装实验装置，记下弹簧自由下垂时下端所对应的刻度l0。 2.在弹簧下端悬挂一个钩码，平衡时记下弹簧的总长度并记下钩码的重力。 3.增加钩码的个数，重复上述实验过程，将数据填入表格，以F表示弹力，l表示弹簧的总长度，x＝l－l0表示弹簧的伸长量。 （五）数据处理 1.以弹力F(大小等于所挂钩码的重力)为纵坐标，以弹簧的伸长量x为横坐标，用描点法作图。连接各点，得出弹力F随弹簧伸长量x变化的图线，如图所示。 2.以弹簧伸长量为自变量，写出弹力与弹簧伸长量之间的函数关系，函数表达式中常数即为弹簧的劲度系数，这个常数也可据F－x图线的斜率求解，即k＝。 （六）误差分析 1.由于弹簧原长及伸长量的测量都不便于操作，故存在较大的测量误差。 2.由于弹簧自身重力的影响造成误差，当未放重物时，弹簧在自身重力的作用下，已经有一个伸长量，这样在作图线时，图线在x轴有一截距。 3.描点、作图不准确也会引起误差，所以每次所挂钩码的质量差适当大一些，从而使坐标纸上描的点尽可能分散，这样作出的图线更精确。 【清单09】探究两个互成角度的力的合成规律 （一）实验目的 1.练习用作图法求两个力的合力。 2.练习使用弹簧测力计。 3.探究互成角度的两个力合成所遵从的规律——平行四边形定则。 （二）实验原理 1.若用一个力F′或两个力F1和F2共同作用都能把橡皮条沿某一方向拉伸至相同长度，即力F′与F1、F2共同作用的效果相同，那么F′为F1、F2的合力。 2.用弹簧测力计分别测出F′和F1、F2的大小，并记下它们的方向，作出F′和F1、F2的图示，以F1、F2的图示为邻边作平行四边形，其对角线即为用平行四边形定则求得的F1、F2的合力F。 3.比较F′与F，若它们的长度和方向在误差允许的范围内相等，则可以证明互成角度的两个力合成遵从平行四边形定则。 （三）实验器材 方木板一块、白纸、弹簧测力计(两只)、橡皮条、细绳套(两个)、三角板、刻度尺、图钉(几个)、细芯铅笔。 （四）实验步骤 1.用图钉把白纸钉在水平桌面上的方木板上。 2.用图钉把橡皮条的一端固定在A点，橡皮条的另一端拴上两个细绳套。 3.用两只弹簧测力计分别钩住细绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条的结点伸长到某一位置O，如图所示，记录两弹簧测力计的读数F1和F2，用铅笔描下O点的位置及此时两细绳的方向。 4.只用一只弹簧测力计通过细绳套把橡皮条的结点拉到同样的位置O，记下弹簧测力计的读数F′和细绳套的方向。 5.改变两个力F1和F2的大小和夹角再重复实验两次。 （五）数据处理 1.用铅笔和刻度尺从结点O沿两条细绳套的方向画直线，按选定的标度作出这两只弹簧测力计的读数F1和F2的图示，并以F1和F2为邻边用刻度尺作平行四边形，过O点画平行四边形的对角线，此对角线即为合力F的图示。 2.用刻度尺从O点按同样的标度沿记录的F′的方向作出这只弹簧测力计的拉力F′的图示。 3.比较F′和根据平行四边形定则求出的合力F在大小和方向上是否相同。 （六）误差分析 1.误差来源 除弹簧测力计本身的误差外，还有读数误差、作图误差等。 2.减小误差的方法 (1)实验过程中读数时眼睛一定要正视弹簧测力计的刻度，要根据弹簧测力计的精确度正确读数和记录。 (2)作图时用刻度尺借助于三角板，表示两力的对边一定要平行。因两个分力F1、F2间的夹角θ越大，用平行四边形定则作出的合力F与F′的误差ΔF就越大，所以，实验中不要把θ取得太大，但也不宜太小，以60°～120°之间为宜。 【考点题型一】重力和重心（共3小题） 【例1】下列关于重力和重心的说法正确的是（　　） A．重力的方向指向地心 B．把一个物体从乳山移到上海，重力大小不变 C．质量分布均匀、形状规则的物体的重心一定在物体上 D．用线竖直悬挂的物体静止时，线所在的直线一定通过重心 【答案】D 【详解】A．重力的方向是竖直向下（即垂直于水平面），并不一定指向地心。例如，在地球表面不同纬度处，竖直方向与地心方向存在微小偏差，故A错误； B．重力大小G=mg，g随纬度、海拔的变化二变化，乳山与上海的纬度、海拔不同，g值不同，故重力大小改变，B错误； C．质量分布均匀、形状规则的物体，其重心在几何中心，但几何中心可能不在物体上（如圆环的重心在圆心），故C错误； D．悬挂静止时，拉力与重力平衡，二力共线，因此线所在直线必过重心，D正确。 故选D。 【变式1-1】一位演员头顶着一盏油灯做出各种滑稽表演，引人入胜。如图所示，现在演员用一只脚站在一条板凳上，保持不动。下列说法正确的是（　　） A．盛放油的碗所受重力一定垂直演员的头顶向下 B．盛放油的碗及碗中油所组成的整体的重心与油的多少无关 C．油灯和演员整体的重心所在的竖直线一定过演员的支撑脚 D．演员伸出手臂和腿只是单纯为了姿势好看，不会影响他的重心位置 【答案】C 【详解】A．重力方向总是竖直向下，不一定垂直于演员的头顶，故A错误； B．重心与质量分布、形状有关，当碗中的油量改变时，碗和油所组成的整体的重心也会发生变化， 故B错误； C．将演员和油灯看成整体进行受力分析，只受重力和板凳的支持力，是一对平衡力，重力和支持力共线，所以整体的重心所在的竖直线一定过演员的支撑脚，故C正确； D．演员将手臂和腿伸出，不仅仅是为了姿势好看，更重要的是为了保持平衡，即让演员和油灯组成的整体的重心在支撑脚的正上方，故D错误。 故选C。 【变式1-2】如图甲为一种儿童玩具——不倒翁，其纵截面如图乙，底部是半球形，球心为，顶点为。“翁”静止时直立，用手推一下上部，“翁”倾斜，放手后来回摆动若干次后重新直立静止。下列判断正确的是（　　） A．“翁”的重心位于点 B．“翁”的重心位于点上方 C．摆动中“翁”从直立变倾斜过程，重心上升 D．摆动中“翁”从直立变倾斜过程，重心下降 【答案】C 【详解】AB．假设“翁”的重心在点，则倾斜后，支持力还是沿半径过球心，“翁”仍平衡，不会自动恢复直立，假设重心在上方，“翁”倾斜后会倾倒，更不会自动直立，所以重心位于、连线上且在点下方某处，故AB错误； CD ．“翁”静止时重心位置最低，所以从直立到倾斜的过程中，重心升高，故C正确，D错误。 故选C。 【考点题型二】 弹力（共3小题） 【例2】某跳水运动员在3m长的踏板上起跳，我们通过录像观察到踏板和运动员要经历如图所示的状态，其中A为无人时踏板静止点，B为人站在踏板上静止时的平衡点，C为人在起跳过程中人和踏板运动的最低点，则下列说法正确的是（　　） A．运动员在整个过程中受到踏板的支持力方向总是竖直向上。 B．运动员和踏板由A向C运动过程中，踏板对运动员的弹力越来越大 C．运动员受到的支持力，是运动员的脚发生形变而产生的 D．踏板发生形变，运动员的脚没有发生形变 【答案】B 【详解】A．根据弹力产生的条件可知，运动员在整个过程中受到踏板的支持力方向总是垂直于接触面向上，并不总是竖直向上，故A错误； B．运动员和踏板由A向C运动过程中，踏板的形变量越来越大，则踏板对运动员的弹力越来越大，故B正确； C．运动员受到的支持力，是踏板发生形变而产生的，故C错误； D．踏板发生形变，运动员的脚也发生了形变，故D错误。 故选B。 【变式2-1】如图所示，台阶处放置一根长直木棍，现用手指向下用力按压木棍，手指和木棍均未移动下列说列法正确的是（　　） A．手指对木棍的压力方向竖直向下 B．手指对木棍的压力方向沿木棍向下 C．台阶A处对木棍的支持力方向垂直木棍向上 D．地面对木棍的支持力方向斜向左上方 【答案】C 【详解】A．点与面接触的弹力方向，过接触点垂直于接触面(或接触面的切线)，指向受力物体。手指对木棍的压力方向垂直于木棍向下，故AB错误； C．台阶A处对木棍的支持力属于弹力，其方向为过A处垂直木棍向上，故C正确； D．地面对木棍的支持力方向垂直于地面向上，故D错误。 故选C。 【变式2-2】如图所示为一轻质弹簧的弹力随长度变化的关系图像（轻质弹簧未超过弹性限度），下列说法不正确的是（　　） A．弹簧的原长为 B．弹簧的劲度系数为 C．弹簧两端各加拉力时，弹簧的长度为 D．弹簧的长度为时弹力的大小为 【答案】C 【详解】A．根据图像可知，当弹簧的长度为6cm时，弹簧的弹力为零，即弹簧的原长为6cm，故A正确； B．根据图像可知，弹簧的劲度系数为 故B正确； C．弹簧两端各加拉力时，弹簧弹力为，则弹簧的伸长量 弹簧的长度为 故C错误； D．弹簧的长度为0.16m时，弹力的大小为故D正确。 本题选不正确的，故选C。 【考点题型三】 摩擦力（共3小题） 【例3】如图所示，一只猫在桌边快速将桌布从鱼缸下向右抽出，此过程中，下列说法正确的是（    ） A．桌布对鱼缸的摩擦力是静摩擦力，方向水平向右 B．桌布对鱼缸的摩擦力是滑动摩擦力，方向水平向右 C．桌布对鱼缸的摩擦力是静摩擦力，方向水平向左 D．桌布对鱼缸的摩擦力是滑动摩擦力，方向水平向左 【答案】B 【详解】鱼缸相对于桌布向左滑动，所以桌布对鱼缸的摩擦力是滑动摩擦力，方向水平向右。 故选B。 【变式3-1】木块A、B分别重50N和60N，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2cm，弹簧的劲度系数为400N/m，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（    ） A．木块A所受摩擦力大小是12.5N B．木块A所受摩擦力方向向左 C．木块B所受摩擦力大小是10N D．木块B所受摩擦力大小是5N 【答案】C 【详解】根据胡克定律，可得A、B间弹簧弹力大小为 F1=kx=400×2×10-2N=8N CD．木块B与地面间的最大静摩擦力为 fBm=μGB=0.25×60N=15N 用F=2N的水平拉力作用在木块B上，木块B受弹簧向右的弹力为8N。向右的拉力为2N，共10N，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10N，向左，故C正确，D错误。 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 fAm=μGA=0.25×50N=12.5N 木块A受到向左的弹力为8N，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 fA=8N 方向水平向右，故AB错误； 故选C。 【变式3-2】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。 【考点题型四】 牛顿第三定律（共3小题） 【例4】雪天车轮打滑，车辆难以前进，交警帮忙向前推车，如图所示。设在推车的过程中，交警对车的作用力为，车对交警的作用力为。下列说法正确的是（　　） A．与方向相反 B．与方向相同 C．大于 D．小于 【答案】A 【详解】交警对车的作用力为与车对交警的作用力为是一对相互作用力，根据牛顿第三定律可知，与方向相反，等于。故选A。 【变式4-1】如图所示，水平力把一个物体紧压在竖直的墙壁上静止不动，下列说法中不正确的是（　　） A．水平力跟墙壁对物体的压力是一对平衡力 B．物体的重力跟墙壁对物体的静摩擦力是一对平衡力 C．水平力与物体对墙壁的压力是一对作用力与反作用力 D．物体对墙壁的压力与墙壁对物体的压力是一对作用力与反作用力 【答案】C 【详解】A．物体在水平方向受到作用力F跟墙壁对物体的压力两个力，它们是一对平衡力，故A正确，不符合题意； B．物体竖直方向受到重力和墙壁对物体的静摩擦力两个作用力，物体处于静止状态，则这两个力是一对平衡力，故B正确，不符合题意； C．水平力与物体对墙壁的压力没有直接关系，物体对墙壁的压力和墙壁对物体的弹力是作用力与反作用力，故C错误，符合题意； D．物体对墙壁的压力与墙壁对物体的压力是一对作用力与反作用力．故D正确，不符合题意。 本题选择错误选项，故选C。 【变式4-2】如图所示，百米赛跑中，发令枪响时运动员蹬踏起跑器踏板迅速向前加速启动，此过程中，运动员对起跑器踏板的作用力为、起跑器踏板对运动员的作用力为，下列说法正确的是（　　） A．先产生，再产生 B．先产生，再产生 C．大于 D．大小等于 【答案】D 【详解】运动员对起跑器踏板的作用力与起跑器踏板对运动员的作用力为一对相互作用力，总是大小相等，方向相反，同时产生，同时消失。 故选D。 【考点题型五】 力的合成（共3小题） 【例5】如图为汽车的机械式手刹（驻车器）系统的结构示意图，结构对称。当向上拉动手刹拉杆时，手刹拉索（不可伸缩）就会拉紧，拉索OD、OC分别作用于两边轮子的制动器，从而实现驻车的目的。则以下说法正确的是（　　） A．当OD、OC两拉索夹角为60°时，三根拉索的拉力大小相等 B．拉动手刹拉杆时，拉索AO上拉力总比拉索OD和OC中任何一个拉力大 C．若在AO上施加一恒力，OD、OC两拉索夹角越小，拉索OD、OC拉力越大 D．若保持OD、OC两拉索拉力不变，OD、OC两拉索越短，拉动拉索AO越省力 【答案】D 【详解】A．当OD、OC两拉索夹角为120°时，三根拉索的拉力大小相等，故A错误； B．拉动手刹拉杆时，当OD、OC两拉索夹角大于120°时，拉索AO上拉力比拉索OD和OC中任何一个拉力都小，故B错误； C．根据平行四边形法则可知，若在AO上施加一恒力，OD、OC两拉索夹角越小，拉索OD、OC拉力越小，故C错误； D．若保持OD、OC两拉索拉力不变，OD、OC两拉索越短，则两力夹角越大，合力越小，即拉动拉索AO越省力，故D正确。 故选D。 【变式5-1】物体受到三个共点力的作用，这三个力的大小分别为4N、7N、9N，这三个力的合力最大值和最小值为（　　） A．20N、2N B．2N、20N C．20N、0N D．0N、20N 【答案】C 【详解】三个共点力的合力最大值是各力同方向时的代数和，即 对于最小值，需判断这三个力能否平衡（合力为零）。根据三力平衡条件，任意一个力的大小必须介于另两个力的和与差之间。最大力为9N，另两力之和为 差为 因为 满足平衡条件，合力最小值为0N。 故选C。 【变式5-2】如图所示，五个共点力的合力为0，现在保持其他力不变，进行如下操作，其中正确的是（　　） A．如果撤去，物体所受合力大小为，方向和方向相反 B．如果将减半，合力大小为 C．如果将逆时针旋转，合力大小将变为 D．如果将逆时针旋转，合力大小将变为 【答案】B 【详解】由于五个共点力的合力为0，故其中任意四个力的合力与第五个力等大、反向。此时如果撤去，物体所受合力大小为，方向和方向相反，A错误；同理如果将减半，由于其他四个力不变，故其合力大小为，且方向与反向，故此时五个力的合力大小为，B正确；如果将逆时针旋转，由于其他力的合力仍与原来的等大、反向，故合力大小将变为，C错误；如果将逆时针旋转，合力大小将变为，D错误。 【考点题型六】 力的分解（共3小题） 【例6】如图所示是千斤顶，当摇动把手时，螺纹轴就能迫使千斤顶的两臂靠拢，从而将汽车顶起。当车轮刚被顶起时汽车对千斤顶的压力为1.0×105 N，此时千斤顶两臂间的夹角为120°，则下列判断正确的是（　　） A．此时两臂受到的压力大小均为1.0×105 N B．此时千斤顶对汽车的支持力大小为2.0×105 N C．若继续摇动把手，将汽车顶起，两臂受到的压力将增大 D．若继续摇动把手，将汽车顶起，两臂受到的压力不变 【答案】A 【详解】B．由牛顿第三定律可知，千斤顶对汽车的支持力大小为1.0×105 N，故B错误； A．对汽车受力分析，由平衡条件可得两臂对汽车的支持力均为由牛顿第三定律可得此时两臂受到的压力大小均为1.0×105 N，故A正确； CD．若继续摇动把手，两臂间的夹角减小，而合力不变，故两分力减小，即两臂受到的压力将减小，故CD错误。故选A。 【变式6-1】如图所示，三个相同的木块放在同一个水平面上，木块和水平面间的动摩擦因数μ相同。分别给它们施加一个大小均为F的作用力，其中给第一、三两木块的推力或拉力与水平方向的夹角相同，这时三个木块都保持静止。比较它们和水平面间的弹力大小FN1、FN2、FN3和摩擦力大小Ff1、Ff2、Ff3，下列说法中正确的是（　　） A．FN1＞FN2＞FN3，Ff1＞Ff2＞Ff3 B．FN1＝FN2＝FN3，Ff1＝Ff2＝Ff3 C．FN1＞FN2＞FN3，Ff1＝Ff3＜Ff2 D．FN1＞FN2＞FN3，Ff1＝Ff2＝Ff3 【答案】C 【详解】对木块受力分析如图所示 因三木块都保持静止，在竖直方向合力为零，则，，故弹力大小的关系是在水平方向合力为零，则，，故摩擦力大小关系是故选C。 【变式6-2】已知两个共点力、的合力为，分力的方向与合力的方向成角，下列说法正确的是（　　） A．若的大小为，则大小一定等于 B．若的大小为，则大小一定等于 C．若的大小为，则大小只有一个可能值 D．若的大小为，则大小可能有两个值 【答案】B 【详解】B．已知一个分力有确定的方向，与F成30°夹角（如图中的虚线代表的分力的方向） 根据三角形法则，当与垂直时，力有唯一最小值，为此时故B正确； ACD．根据矢量三角形定则可知，当时，没有解；当时，有两个可能值；当时，只有一个值；故ACD错误。故选B。 【考点题型七】 受力分析（共3小题） 【例7】下列4个选项对应4个情境：A选项中球静止，接触面光滑；B选项中球静止，斜面光滑；C选项中物体冲上粗糙斜面；D选项中两物体一起向右做匀速直线运动。对“画阴影”的物体受力分析正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】A．由于水平面光滑，球处于静止状态，根据平衡条件可知，小球只受重力和支持力，故A错误； B．由于斜面光滑，球处于静止状态，根据平衡条件可知，小球只受重力和绳子的拉力，故B错误； C．物体冲上斜面时，摩擦力总是阻碍物体的相对运动，因此物体受到的摩擦力应沿斜面向下，故C错误； D．由于两物体一起做匀速直线运动，物体间既没有相对运动，也没有相对运动的趋势，因此上方的物体只受到重力和支持力，故D正确。 故选D。 【变式7-1】如图所示，地面为水平面，A与B均处于静止状态，则物体B的受力个数为（　　） A．3 B．4 C．5 D．6 【答案】B 【详解】如图所示，A与B均处于静止状态，即合力为0。先对A进行受力分析，有重力、B对A的弹力和摩擦力。再对B进行受力分析，有重力、A对B的弹力和摩擦力、地面的支持力。其中B对A的弹力和摩擦力和A对B的弹力和摩擦力是相互作用力，最后可得物体B的受力个数为4，故选B。 【变式7-2】如图甲所示是春节贴春联的示意图，简化图如图乙所示，梯子斜靠在光滑的竖直墙壁上，下端放在粗糙的水平地面上，人站立于梯子上，此时还未贴春联，下列说法正确的是（　　） A．梯子一定受到三个力作用 B．人和梯子组成的系统可能受三个力作用 C．人对梯子的作用力竖直向下 D．地面对梯子的作用力竖直向上 【答案】C 【详解】A．梯子受到竖直向下的重力、墙壁水平向右的支持力、地面竖直向上的支持力和地面水平向左的静摩擦力，共四个力作用，故A错误； B．人和梯子组成的系统在竖直方向上受重力、地面的支持力，因为墙光滑，所以竖直墙对梯子没有摩擦力；在水平方向上，受到竖直墙壁水平向右的支持力和地面水平向左的摩擦力，共四个力作用，故B错误； C．人处于平衡状态，梯子对人的作用力与其重力等大反向，故梯子对人的作用力竖直向上，根据牛顿第三定律，人对梯子的作用力竖直向下，故C正确； D．地面对直梯的作用力为支持力和摩擦力的合力，方向斜向左上方，故D错误。 故选C。 【考点题型八】 静态平衡（共3小题） 【例8】如图所示，一个半径为r、重为mg的光滑均匀球，用长度为r的轻质细绳系在倾角为30°的光滑斜面上的A点，则斜面对球的弹力N和绳子的拉力F的大小分别是（　　） A．， B．， C．， D．， 【答案】D 【详解】由题意知，OA是球半径的2倍，则轻质细绳与斜面夹角也是30°，故轻绳水平。球的重力产生两个效果：使球拉紧细绳和压紧斜面，因此可以把重力分解为垂直斜向下的分力和水平向左的分力，如图所示 由图可知两分力的大小， 所以球对斜面的压力和绳子的拉力大小分别为故选D。 【变式8-1】如图所示，在两固定的竖直木板间有粗糙的半圆球A和光滑的圆球B，半圆球A与左侧木板之间的动摩擦因数为。两球心之间连线与水平方向成30°角，若两球恰好不下滑，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则半圆球A和圆球B的质量之比为（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】设A的质量为m，B的质量为m'，隔离光滑圆球B，对B受力分析如图 根据平衡条件可得，联立解得对两球组成的整体，在竖直方向上有解得故选C。 【变式8-2】在科技节的物理展区，两盏特制小灯笼“甲”、“乙”用两根轻质尼龙绳“1”、“2”串联悬挂在固定竖直杆顶端。为模拟大气水平气流对物体的作用，实验员启动鼓风机，稳定的水平风力持续作用在灯笼表面。经过短暂晃动，两个灯笼保持静止，此时绳“1”与竖直方向的夹角为，绳“2”与竖直方向的夹角为，如图所示。已知两灯笼受到的水平风力大小相等，，则甲、乙两个小灯笼质量的比值为（　　） A．1 B．2 C．3 D．4 【答案】B 【详解】设对甲乙的风力大小均为F，对甲乙，由平衡条件有对乙，由平衡条件有因为联立解得故选B。 【考点题型九】 动态平衡（共3小题） 【例9】将一个质量为4kg的光滑铅球放在倾角为的固定斜面上，并用竖直挡板挡住，铅球处于静止状态，然后让挡板绕O点沿逆时针方向缓慢转动至水平位置。设铅球对挡板的压力大小为，铅球对斜面的压力大小为。则以下说法正确的是（　　） A．挡板竖直时为40N B．挡板竖直时为40N C．挡板转动过程中一直减小 D．挡板转动过程中一直增大 【答案】A 【详解】AB．挡板竖直时，根据共点力平衡条件有， 解得N，N，故A正确，B错误； CD．如图 结合牛顿第三定律可知，挡板转动过程中先减小后增大，一直减小，故CD错误； 故选A。 【变式9-1】如图所示为某建筑工地的简易起吊装置的示意图，AC是质量不计的轻杆，A端与竖直墙用光滑铰链连接，一光滑小滑轮固定在A 点正上方，C端吊一重物P，BC绳绕过滑轮与C 端连接。现施加一拉力 F缓慢将重物P 向上拉，在AC杆从图中位置达到接近竖直位置的过程中，下列说法正确的是（　　） A．BC绳中的拉力越来越大 B．BC绳中的拉力先增大后减小 C．AC杆中的支撑力 FN越来越大 D．AC杆中的支撑力 FN大小不变 【答案】D 【详解】作出C点的受力示意图，如图所示 由图可知力的矢量三角形与几何三角形ABC相似，根据相似三角形的性质可得解得BC绳子中的拉力为，AC杆的支持力为由于重物P向上运动时，AB、AC不变，BC变小，故减小，大小不变。故选D。 【变式9-2】新疆是我国最大的产棉区，在新疆超出70%棉田都是通过机械自动化采收，自动采棉机将棉花打包成圆柱形棉包，然后平稳将其放下。放下棉包的过程可以简化为如图所示模型，质量为m的棉包放在“V”型挡板上，两板间夹角为120°固定不变，“V”型挡板可绕P轴在竖直面内转动，使BP板由水平位置逆时针缓慢转动，忽略“V”型挡板对棉包的摩擦力，已知重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A．棉包对AP板的压力先增大后减小 B．棉包对BP板的压力先减小后增大 C．棉包对BP板的压力一直减小 D．当BP板转过30°时，棉包对BP板的压力大小为mg 【答案】C 【详解】ABC．对棉包受力分析，如图所示，设BP板转动的角度为θ（0<θ<60°），根据正弦定理可得 当θ从0°增大到60°的过程中，AP板对棉包的支持力F2一直增大，根据牛顿第三定律可得棉包对AP板的压力一直增大，BP板对棉包的支持力F1一直减小，则棉包对BP板的压力一直减小，故AB错误，C正确； D．当BP板转过30°时，两板间夹角为120°固定不变，可知此时两板对棉包的支持力大小相等，由平衡条件则有，根据牛顿第三定律可得，棉包对BP板的压力大小为，故D错误。故选C。 学科网（北京）股份有限公1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题03 相互作用—力 【清单01】重力 1.产生原因：由于 。 2.重力大小： 3.重力的方向： 4.重心的位置： (1)形状规则、质量分布的物体的重心的位置在其 ； (2)质量分布不均匀的物体，重心的位置除了跟物体的 有关外，还跟物体内 有关； (3)重心的位置可以在 上，也可以在 。 (4) 确定重心 【清单02】弹力 1.弹力的产生条件：(1) ；(2) 2.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 。 3.胡克定律： （1）内容：弹簧发生弹性形变时，弹力大小F跟弹簧伸长（或缩短）长度x成 。 （2）公式：F＝ ，其中k为弹簧的劲度系数，单位为牛顿每米，符号N/m，它的大小反映了弹簧的软硬程度。 （3）适用条件：在弹簧的弹性限度内。 4.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。 5.弹力方向的判断 【清单03】摩擦力 一、滑动摩擦力 1.产生条件： 、 、 。 2.滑动摩擦力的方向：总是沿着接触面，并且跟物体 相反。 3. 大小： (1)滑动摩擦力的大小跟压力成 。 (2)公式：Ff= ，μ是动摩擦因数，它的数值只跟相互接触的两个物体的材料和接触面的粗糙程度 ；动摩擦因数 单位。 4.滑动摩擦力的作用效果：是阻碍物体间的 ，而不是阻碍物体的 ，所以滑动摩擦力的方向可能与物体运动方向 ，也可能 。 二、静摩擦力 1.产生条件： 、 、 。 2.静摩擦力的方向：总是沿着接触面，并且跟物体相对运动趋势方向 。 3.静摩擦力的大小 (1)随着产生相对运动趋势的外力大小的变化而 ； (2)跟物体间接触面的压力大小 ； (3)大小取值范围 ； (4)最大静摩擦力 滑动静摩擦力。 4.静摩擦力的作用效果：是阻碍物体间的 ，而不是阻碍物体的运动，所以静摩擦力的方向可能与物体运动方向 ，也可能 ,还可能 。 【清单04】牛顿第三定律 1.牛顿第三定律：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小 ，方向 ，作用在 直线上。 2.牛顿第三定律的重要意义 牛顿第三定律全面揭示了作用力和反作用力的关系，除了“等大”“反向”“共线”，我们还需要着重掌握以下四个特征。 异体 作用力和反作用力分别作用在相互作用的 物体上 同性 作用力和反作用力性质总是 的 同时 作用力和反作用力 产生， 变化， 消失 排他 物体的运动状态和其他受力情况，对作用力和反作用力的关系没有影响 3.一对作用力、反作用力与一对平衡力的比较 作用力和反作用力 平衡力 受力物体 个 一个 力的性质 无要求 作用效果 抵消 相互抵消 生死存亡 相互依赖，同时产生，同时变化，同时消失 无要求；注意变化后可能不再是一对平衡力 【清单05】力的合成 力的合成 法则 定则和三角形定则 结论 1.合力可能大于、等于、小于任一分力 2.若F1、F2大小不变，两个分力的夹角越大，合力 3.两个共点力合力的范围：｜F1－F2｜≤F合≤ F1＋F2 4.若F1、F2大小相等，两个分力的夹角为1200，合力等于 5.三个共点力 （1）最大值：三个力共线且同向时，其合力 ，为F1＋F2＋F3 （2）最小值：任取两个力，求出其合力的范围，如果第三个力在这个范围之内，则三个力的合力的最小值为 ，如果第三个力不在这个范围内，则合力的最小值为最大的一个力的大小减去另外两个较小的力的大小之和 几种特殊情况的力的合成 F=；tan θ= F=2F1cos；F与F1夹角为 F'=F 【清单06】力的分解 力的分解 方法 按力的作用效果分解或正交分解（平行四边形定则和三角形定则） 力的分解的 四种情况 1.已知合力和两个分力的方向求两个分力的大小,有 解。 2.已知合力和一个分力(大小、方向)求另一个分力(大小、方向),有 解。 3.已知合力和两分力的大小求两分力的方向: ①F>F1+F2, 解 ②F=F1+F2,有 解,F1和F2跟F同向 ③F=F1-F2,有 解,F1与F同向,F2与F反向 ④F1-F2<F<F1+F2,有 解(若限定在某一平面内,有两组解) 4.已知合力F和F1的方向、F2的大小(F1与合力的夹角为θ): ①F2<Fsin θ, 解 ②F2=Fsin θ,有 解 ③Fsin θ<F2<F,有 解 【清单07】共点力的平衡 1.平衡状态 (1)定义：物体受到几个力作用时，如果保持 或 状态，我们就说这个物体处于平衡状态。 (2)“静止”和“v=0”的区别和联系 当v=0时： ①a=0时，静止，处于 状态 ②a≠0时，不静止，处于 状态，如自由落体初始时刻 2.共点力平衡的条件 (1)条件：在共点力作用下物体平衡的条件是合力为 。 (2)公式：F合＝0，或Fx合=0和Fy合＝0。 (3)由平衡条件得出的三个结论： ①二力平衡：二力等大、反向，是一对 ； ②三力平衡：任两个力的合力与第三个力 、反向； ③多力平衡：任一力与其他所有力的合力 、反向。 3.动态平衡问题 (1)动态平衡问题的特点 物体受到的共点力中有几个力会发生缓慢变化，而变化过程中物体始终处于平衡状态。 (2)处理动态平衡问题常用的方法 解析法 对研究对象的任一状态进行受力分析，建立平衡方程，求出已知力与未知力的函数式，进而判断各个力的变化情况 图解法 ①分析物体的受力及特点；②利用平行四边形定则，作出矢量四边形； ③根据矢量四边形边长大小作出定性分析； 相似三角形法 ①分析物体的受力及特点；②利用平行四边形定则，作三力矢量三角形； ③根据矢量三角形和几何三角形相似作定性分析； 拉密定理法 ①分析物体的受力及特点；②利用平行四边形定则，作三力矢量三角形； ③利用正弦或拉密定理作定性分析； 4.整体法和隔离法 （1）整体法和隔离法 ①整体法：将运动状态相同的几个物体作为一个整体进行受力分析的方法。 ②隔离法：将研究对象与周围物体分隔开进行受力分析的方法。 （2）整体法和隔离法选用原则 ①整体法的选用原则：研究系统外的物体对系统整体的作用力，受力分析时不要再考虑系统内物体间的相互作用。 ②隔离法的选用原则：研究单个物体所受的作用力，一般隔离受力 的物体。 （3）整体法和隔离法应用时受力分析的基本方法和步骤 ①明确研究对象：在进行受力分析时，研究对象可以是某一个物体，也可以是保持相对静止的若干个物体（整体）。研究对象确定以后，只分析研究对象以外的物体施予研究对象的力（既研究对象所受的外力），而不分析研究对象施予外界的力。 ②隔离研究对象，按顺序找力：把研究对象从实际情景中分离出来，按先已知力，再 ，再 ，然后摩擦力（只有在有弹力的接触面之间才可能有摩擦力），最后其它力的顺序逐一分析研究对象所受的力，并画出各力的 。 ③只画性质力，不画 ： 画受力图时，只能按力的性质分类画力，不能按作用效果（拉力、压力、阻力等）画力，否则将出现重复。 【清单08】探究弹簧弹力与形变量的关系 （一）实验目的 1.探究弹簧弹力与形变量的关系。 2.学会用列表法、图像法、函数法处理实验数据。 （二）实验原理 1.如图所示，在弹簧下端悬挂钩码时弹簧会伸长，平衡时弹簧产生的弹力与所挂钩码的重力大小相等。 2.弹簧的长度可用刻度尺直接测出，伸长量可以由拉长后的长度减去弹簧原来的长度进行计算。这样就可以研究弹簧的弹力和弹簧伸长量之间的定量关系了。 （三）实验器材 铁架台、弹簧、毫米刻度尺、钩码若干、坐标纸。 （四）实验步骤 1.按实验原理图安装实验装置，记下弹簧自由下垂时下端所对应的刻度l0。 2.在弹簧下端悬挂一个钩码，平衡时记下弹簧的总长度并记下钩码的重力。 3.增加钩码的个数，重复上述实验过程，将数据填入表格，以F表示弹力，l表示弹簧的总长度，x＝l－l0表示弹簧的伸长量。 （五）数据处理 1.以弹力F(大小等于所挂钩码的重力)为纵坐标，以弹簧的伸长量x为横坐标，用描点法作图。连接各点，得出弹力F随弹簧伸长量x变化的图线，如图所示。 2.以弹簧伸长量为自变量，写出弹力与弹簧伸长量之间的函数关系，函数表达式中常数即为弹簧的劲度系数，这个常数也可据F－x图线的斜率求解，即k＝ 。 （六）误差分析 1.由于弹簧原长及伸长量的测量都不便于操作，故存在较大的测量误差。 2.由于弹簧自身重力的影响造成误差，当未放重物时，弹簧在 的作用下，已经有一个伸长量，这样在作图线时，图线在x轴有一截距。 3.描点、作图不准确也会引起误差，所以每次所挂钩码的质量差适当大一些，从而使坐标纸上描的点尽可能分散，这样作出的图线更精确。 【清单09】探究两个互成角度的力的合成规律 （一）实验目的 1.练习用作图法求两个力的合力。 2.练习使用弹簧测力计。 3.探究互成角度的两个力合成所遵从的规律——平行四边形定则。 （二）实验原理 1.若用一个力F′或两个力F1和F2共同作用都能把橡皮条沿某一方向拉伸至相同长度，即力F′与F1、F2共同作用的效果相同，那么F′为F1、F2的合力。 2.用弹簧测力计分别测出F′和F1、F2的 ，并记下它们的 ，作出F′和F1、F2的图示，以F1、F2的图示为邻边作平行四边形，其 即为用平行四边形定则求得的F1、F2的合力F。 3.比较F′与F，若它们的长度和方向在误差允许的范围内相等，则可以证明互成角度的两个力合成遵从 定则。 （三）实验器材 方木板一块、白纸、弹簧测力计(两只)、橡皮条、细绳套(两个)、三角板、刻度尺、图钉(几个)、细芯铅笔。 （四）实验步骤 1.用图钉把白纸钉在水平桌面上的方木板上。 2.用图钉把橡皮条的一端固定在A点，橡皮条的另一端拴上两个细绳套。 3.用两只弹簧测力计分别钩住细绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条的结点伸长到某一位置O，如图所示，记录两弹簧测力计的读数 和 ，用铅笔描下 的位置及此时两细绳的 。 4.只用一只弹簧测力计通过细绳套把橡皮条的结点拉到同样的位置 ，记下弹簧测力计的读数 和细绳套的 。 5.改变两个力F1和F2的大小和夹角再重复实验两次。 （五）数据处理 1.用铅笔和刻度尺从结点O沿两条细绳套的方向画直线，按选定的标度作出这两只弹簧测力计的读数F1和F2的图示，并以F1和F2为邻边用刻度尺作平行四边形，过O点画平行四边形的对角线，此对角线即为合力F的图示。 2.用刻度尺从O点按同样的标度沿记录的F′的方向作出这只弹簧测力计的拉力F′的图示。 3.比较F′和根据平行四边形定则求出的合力F在大小和方向上是否相同。 （六）误差分析 1.误差来源 除弹簧测力计本身的误差外，还有读数误差、作图误差等。 2.减小误差的方法 (1)实验过程中读数时眼睛一定要正视弹簧测力计的刻度，要根据弹簧测力计的精确度正确读数和记录。 (2)作图时用刻度尺借助于三角板，表示两力的对边一定要平行。因两个分力F1、F2间的夹角θ越大，用平行四边形定则作出的合力F与F′的误差ΔF就越大，所以，实验中不要把θ取得太大，但也不宜太小，以60°～120°之间为宜。 【考点题型一】重力和重心（共3小题） 【例1】下列关于重力和重心的说法正确的是（　　） A．重力的方向指向地心 B．把一个物体从乳山移到上海，重力大小不变 C．质量分布均匀、形状规则的物体的重心一定在物体上 D．用线竖直悬挂的物体静止时，线所在的直线一定通过重心 【变式1-1】一位演员头顶着一盏油灯做出各种滑稽表演，引人入胜。如图所示，现在演员用一只脚站在一条板凳上，保持不动。下列说法正确的是（　　） A．盛放油的碗所受重力一定垂直演员的头顶向下 B．盛放油的碗及碗中油所组成的整体的重心与油的多少无关 C．油灯和演员整体的重心所在的竖直线一定过演员的支撑脚 D．演员伸出手臂和腿只是单纯为了姿势好看，不会影响他的重心位置 【变式1-2】如图甲为一种儿童玩具——不倒翁，其纵截面如图乙，底部是半球形，球心为，顶点为。“翁”静止时直立，用手推一下上部，“翁”倾斜，放手后来回摆动若干次后重新直立静止。下列判断正确的是（　　） A．“翁”的重心位于点 B．“翁”的重心位于点上方 C．摆动中“翁”从直立变倾斜过程，重心上升 D．摆动中“翁”从直立变倾斜过程，重心下降 【考点题型二】 弹力（共3小题） 【例2】某跳水运动员在3m长的踏板上起跳，我们通过录像观察到踏板和运动员要经历如图所示的状态，其中A为无人时踏板静止点，B为人站在踏板上静止时的平衡点，C为人在起跳过程中人和踏板运动的最低点，则下列说法正确的是（　　） A．运动员在整个过程中受到踏板的支持力方向总是竖直向上。 B．运动员和踏板由A向C运动过程中，踏板对运动员的弹力越来越大 C．运动员受到的支持力，是运动员的脚发生形变而产生的 D．踏板发生形变，运动员的脚没有发生形变 【变式2-1】如图所示，台阶处放置一根长直木棍，现用手指向下用力按压木棍，手指和木棍均未移动下列说列法正确的是（　　） A．手指对木棍的压力方向竖直向下 B．手指对木棍的压力方向沿木棍向下 C．台阶A处对木棍的支持力方向垂直木棍向上 D．地面对木棍的支持力方向斜向左上方 【变式2-2】如图所示为一轻质弹簧的弹力随长度变化的关系图像（轻质弹簧未超过弹性限度），下列说法不正确的是（　　） A．弹簧的原长为 B．弹簧的劲度系数为 C．弹簧两端各加拉力时，弹簧的长度为 D．弹簧的长度为时弹力的大小为 【考点题型三】 摩擦力（共3小题） 【例3】如图所示，一只猫在桌边快速将桌布从鱼缸下向右抽出，此过程中，下列说法正确的是（    ） A．桌布对鱼缸的摩擦力是静摩擦力，方向水平向右 B．桌布对鱼缸的摩擦力是滑动摩擦力，方向水平向右 C．桌布对鱼缸的摩擦力是静摩擦力，方向水平向左 D．桌布对鱼缸的摩擦力是滑动摩擦力，方向水平向左 【变式3-1】木块A、B分别重50N和60N，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2cm，弹簧的劲度系数为400N/m，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（    ） A．木块A所受摩擦力大小是12.5N B．木块A所受摩擦力方向向左 C．木块B所受摩擦力大小是10N D．木块B所受摩擦力大小是5N 【变式3-2】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． 【考点题型四】 牛顿第三定律（共3小题） 【例4】雪天车轮打滑，车辆难以前进，交警帮忙向前推车，如图所示。设在推车的过程中，交警对车的作用力为，车对交警的作用力为。下列说法正确的是（　　） A．与方向相反 B．与方向相同 C．大于 D．小于 【变式4-1】如图所示，水平力把一个物体紧压在竖直的墙壁上静止不动，下列说法中不正确的是（　　） A．水平力跟墙壁对物体的压力是一对平衡力 B．物体的重力跟墙壁对物体的静摩擦力是一对平衡力 C．水平力与物体对墙壁的压力是一对作用力与反作用力 D．物体对墙壁的压力与墙壁对物体的压力是一对作用力与反作用力 【变式4-2】如图所示，百米赛跑中，发令枪响时运动员蹬踏起跑器踏板迅速向前加速启动，此过程中，运动员对起跑器踏板的作用力为、起跑器踏板对运动员的作用力为，下列说法正确的是（　　） A．先产生，再产生 B．先产生，再产生 C．大于 D．大小等于 【考点题型五】 力的合成（共3小题） 【例5】如图为汽车的机械式手刹（驻车器）系统的结构示意图，结构对称。当向上拉动手刹拉杆时，手刹拉索（不可伸缩）就会拉紧，拉索OD、OC分别作用于两边轮子的制动器，从而实现驻车的目的。则以下说法正确的是（　　） A．当OD、OC两拉索夹角为60°时，三根拉索的拉力大小相等 B．拉动手刹拉杆时，拉索AO上拉力总比拉索OD和OC中任何一个拉力大 C．若在AO上施加一恒力，OD、OC两拉索夹角越小，拉索OD、OC拉力越大 D．若保持OD、OC两拉索拉力不变，OD、OC两拉索越短，拉动拉索AO越省力 【变式5-1】物体受到三个共点力的作用，这三个力的大小分别为4N、7N、9N，这三个力的合力最大值和最小值为（　　） A．20N、2N B．2N、20N C．20N、0N D．0N、20N 【变式5-2】如图所示，五个共点力的合力为0，现在保持其他力不变，进行如下操作，其中正确的是（　　） A．如果撤去，物体所受合力大小为，方向和方向相反 B．如果将减半，合力大小为 C．如果将逆时针旋转，合力大小将变为 D．如果将逆时针旋转，合力大小将变为 【考点题型六】 力的分解（共3小题） 【例6】如图所示是千斤顶，当摇动把手时，螺纹轴就能迫使千斤顶的两臂靠拢，从而将汽车顶起。当车轮刚被顶起时汽车对千斤顶的压力为1.0×105 N，此时千斤顶两臂间的夹角为120°，则下列判断正确的是（　　） A．此时两臂受到的压力大小均为1.0×105 N B．此时千斤顶对汽车的支持力大小为2.0×105 N C．若继续摇动把手，将汽车顶起，两臂受到的压力将增大 D．若继续摇动把手，将汽车顶起，两臂受到的压力不变 【变式6-1】如图所示，三个相同的木块放在同一个水平面上，木块和水平面间的动摩擦因数μ相同。分别给它们施加一个大小均为F的作用力，其中给第一、三两木块的推力或拉力与水平方向的夹角相同，这时三个木块都保持静止。比较它们和水平面间的弹力大小FN1、FN2、FN3和摩擦力大小Ff1、Ff2、Ff3，下列说法中正确的是（　　） A．FN1＞FN2＞FN3，Ff1＞Ff2＞Ff3 B．FN1＝FN2＝FN3，Ff1＝Ff2＝Ff3 C．FN1＞FN2＞FN3，Ff1＝Ff3＜Ff2 D．FN1＞FN2＞FN3，Ff1＝Ff2＝Ff3 【变式6-2】已知两个共点力、的合力为，分力的方向与合力的方向成角，下列说法正确的是（　　） A．若的大小为，则大小一定等于 B．若的大小为，则大小一定等于 C．若的大小为，则大小只有一个可能值 D．若的大小为，则大小可能有两个值 【考点题型七】 受力分析（共3小题） 【例7】下列4个选项对应4个情境：A选项中球静止，接触面光滑；B选项中球静止，斜面光滑；C选项中物体冲上粗糙斜面；D选项中两物体一起向右做匀速直线运动。对“画阴影”的物体受力分析正确的是（　　） A． B． C． D． 【变式7-1】如图所示，地面为水平面，A与B均处于静止状态，则物体B的受力个数为（　　） A．3 B．4 C．5 D．6 【变式7-2】如图甲所示是春节贴春联的示意图，简化图如图乙所示，梯子斜靠在光滑的竖直墙壁上，下端放在粗糙的水平地面上，人站立于梯子上，此时还未贴春联，下列说法正确的是（　　） A．梯子一定受到三个力作用 B．人和梯子组成的系统可能受三个力作用 C．人对梯子的作用力竖直向下 D．地面对梯子的作用力竖直向上 【考点题型八】 静态平衡（共3小题） 【例8】如图所示，一个半径为r、重为mg的光滑均匀球，用长度为r的轻质细绳系在倾角为30°的光滑斜面上的A点，则斜面对球的弹力N和绳子的拉力F的大小分别是（　　） A．， B．， C．， D．， 【变式8-1】如图所示，在两固定的竖直木板间有粗糙的半圆球A和光滑的圆球B，半圆球A与左侧木板之间的动摩擦因数为。两球心之间连线与水平方向成30°角，若两球恰好不下滑，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则半圆球A和圆球B的质量之比为（　　） A． B． C． D． 【变式8-2】在科技节的物理展区，两盏特制小灯笼“甲”、“乙”用两根轻质尼龙绳“1”、“2”串联悬挂在固定竖直杆顶端。为模拟大气水平气流对物体的作用，实验员启动鼓风机，稳定的水平风力持续作用在灯笼表面。经过短暂晃动，两个灯笼保持静止，此时绳“1”与竖直方向的夹角为，绳“2”与竖直方向的夹角为，如图所示。已知两灯笼受到的水平风力大小相等，，则甲、乙两个小灯笼质量的比值为（　　） A．1 B．2 C．3 D．4 【考点题型九】 动态平衡（共3小题） 【例9】将一个质量为4kg的光滑铅球放在倾角为的固定斜面上，并用竖直挡板挡住，铅球处于静止状态，然后让挡板绕O点沿逆时针方向缓慢转动至水平位置。设铅球对挡板的压力大小为，铅球对斜面的压力大小为。则以下说法正确的是（　　） A．挡板竖直时为40N B．挡板竖直时为40N C．挡板转动过程中一直减小 D．挡板转动过程中一直增大 【变式9-1】如图所示为某建筑工地的简易起吊装置的示意图，AC是质量不计的轻杆，A端与竖直墙用光滑铰链连接，一光滑小滑轮固定在A 点正上方，C端吊一重物P，BC绳绕过滑轮与C 端连接。现施加一拉力 F缓慢将重物P 向上拉，在AC杆从图中位置达到接近竖直位置的过程中，下列说法正确的是（　　） A．BC绳中的拉力越来越大 B．BC绳中的拉力先增大后减小 C．AC杆中的支撑力 FN越来越大 D．AC杆中的支撑力 FN大小不变 【变式9-2】新疆是我国最大的产棉区，在新疆超出70%棉田都是通过机械自动化采收，自动采棉机将棉花打包成圆柱形棉包，然后平稳将其放下。放下棉包的过程可以简化为如图所示模型，质量为m的棉包放在“V”型挡板上，两板间夹角为120°固定不变，“V”型挡板可绕P轴在竖直面内转动，使BP板由水平位置逆时针缓慢转动，忽略“V”型挡板对棉包的摩擦力，已知重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A．棉包对AP板的压力先增大后减小 B．棉包对BP板的压力先减小后增大 C．棉包对BP板的压力一直减小 D．当BP板转过30°时，棉包对BP板的压力大小为mg 学科网（北京）股份有限公1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $