专题03 相互作用—力（期中复习讲义）高一物理上学期鲁科版

专题03 相互作用—力（期中复习讲义） 核心考点 复习目标 考情规律 重力 1.理解重力大小和方向。 2.理解重心的概念，并且会判断物体重心的位置和变化。 基础必考点，常出选择题 弹力 1.知道产生弹力的条件，会分析弹力的方向。 2.探究弹簧弹力与弹簧形变量的关系。 3.理解胡克定律，并能解决有关问题。 基础必考点，常出选择题和实验题 摩擦力 1.知道滑动摩擦力产生条件，会判断滑动摩擦力的方向，会求滑动摩擦力。 2.知道静摩擦力产生条件，会判断静摩擦力的方向。 高频必考点，常出选择题 知识点01 重力与弹力 1.重力 (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：竖直向下 2.重心：①定义：一个物体的各部分都受到重力作用，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。因此，重心可以看作是物体所受重力的作用点。 ②决定重心位置的因素：a.物体的形状；b.物体质量的分布。 知识点02 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。 2.三种常见弹力的方向 常见弹力 弹力方向 压力 垂直于物体的接触面，指向被压缩或被支持的物体 支持力 绳的拉力 沿着绳子指向绳子收缩的方向 3.胡克定律 (1)弹性形变：物体在发生形变后，撤去作用力能够恢复原状的形变。 (2)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。 (3)胡克定律：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。 (4)劲度系数：其中k为弹簧的劲度系数，单位为牛顿每米，符号是N/m，劲度系数是表示弹簧“软”“硬”程度的物理量。 知识点03 摩擦力 一、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：沿着接触面，跟物体相对运动的方向相反。 3.大小： (1)公式：Ff＝μFN，其中FN表示接触面上压力的大小，μ为动摩擦因数。 (2)动摩擦因数μ跟相互接触的两个物体的材料、接触面的粗糙程度有关，没有单位。 二、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，这时的摩擦力叫作静摩擦力。 2.方向：沿着接触面，跟物体相对运动趋势的方向相反。 “相对运动趋势”是指一个物体相对于与它接触的另一个物体有运动的苗头，但还未发生相对运动。 3.大小： 随外力的变化而变化，当外力增大到某一值时，物体就要滑动，此时静摩擦力达到最大值Fmax，我们把Fmax叫作最大静摩擦力。静摩擦力的取值范围为0＜F≤Fmax。 题型一 重力与重心 解｜题｜技｜巧 1.重力 (1)大小 ①同一地点，不同物体重力的大小与其质量成正比。 ②不同地点，同一物体的重力随所处纬度的升高而增大，随海拔高度的增大而减小。 注意：重力不是地球对物体的引力，两者大小一般也不相等。 (2)方向：总是竖直向下。 关键提醒　①竖直向下就是垂直于水平面向下。 ②竖直向下不一定指向地心，也不一定垂直于接触面向下。 2.对重心的理解 (1)重心的特点：重心是重力的等效作用点，并非物体的其他部分不受重力作用。 (2)重心的位置及决定因素 ①位置：重心的位置可以在物体上，也可以在物体外。 ②决定因素：a.物体质量分布情况。 b.物体的形状。 【典例1】（24-25高一上·江苏无锡·期中）关于重力，下列说法正确的是（　　） A．重力方向总垂直向下 B．在空中飞行的物体不受重力作用 C．重力没有施力物体 D．同一物体在地球各处所受重力大小不一定相等 【答案】D 【详解】A．重力的方向总是竖直向下，不一定垂直于接触面，故A错误； B．在地球上或地球周围的物体都会受到重力的作用，故B错误； C．任何力都有施力物体，重力的施力物体是地球，故C错误； D．由于地球各处的重力加速度大小不一定相等，故同一物体在地球各处所受重力大小不一定相等，故D正确。 故选D。 【典例2】（24-25高一上·浙江衢州·期中）如图所示，某杂技演员一只手撑在木棍上，头上、脚上和另一只手上顶着几个碗使身体保持静止，则（　　） A．脚收缩不会影响演员的重心位置 B．演员的重心一定在演员的身体上 C．脚对碗的作用力方向一定竖直向上 D．碗和演员整体的重心所在的竖直线可能不过演员的支撑右手 【答案】C 【详解】A．重心与质量分布、形状有关，当脚收缩时，演员的整体形状有所改变，则重心也会可能会发生变化，故A错误； BD．将演员和碗看成整体进行受力分析，整体只受重力和木棍对支撑右手的支持力，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右手，但不一定在演员身体上。故BD错误； C．对碗受力分析，碗受到重力和脚对碗的作用力，二力平衡，则脚对碗的作用力与碗的重力等大反向，一定竖直向上。故C正确。 故选C。 【变式1】（24-25高一上·天津宁河·期中）关于重力的说法中正确的是（　　） A．重力是由于地球的吸引而使物体受到的力 B．物体本身就有重力，所以重力没有施力物体 C．当物体漂浮在水面上时重力会减小 D．重力就是物体对水平桌面的压力 【答案】A 【详解】AB．由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力，因此重力的施力物体是地球，故A正确、B错误； C．当物体漂浮在水面上时重力不变，故C错误； D．重力与物体对水平桌面的压力不是一个力，力的性质不同，故D错误。故选A。 【变式2】（24-25高一上·黑龙江·期中）如图所示为仰韶文化时期的某款尖底双耳汲水瓶，该瓶装水后“虚则款、中则正、满则覆”。关于此瓶（包括瓶中的水），下列说法正确的是（　　） A．重力只作用在瓶的重心上 B．重心概念的建立用到了“转换法” C．轻绳对瓶子的拉力沿轻绳的收缩方向 D．装入瓶中的水越多，瓶的重心一定越高 【答案】C 【详解】A．重心是重力的等效作用点﹐重力作用在瓶的各个部分，故A错误； B．重心是物体各部分所受重力的等效作用点，重心概念的建立用到了“等效替代”的方法，故B错误； C．轻绳对瓶子的拉力沿轻绳的收缩方向，故C正确； D．瓶本身的重心位置不变，将水装入瓶中，随着水量的增加，瓶和水整体的重心可能先降低后逐渐升高，故D错误。 故选C。 题型二 弹力与胡克定律 解｜题｜技｜巧 1.产生弹力必备的两个条件：(1)两物体间相互接触；(2)发生弹性形变。 2.几种常见弹力的方向 注意：每个接触面最多只能产生一个弹力。 3.弹力有无的判断方法 根据条件判断，首先看是否接触，其次看是否发生形变。 (1)对形变明显的情况可以直接判断。 (2)对形变不明显的情况，可假设两个物体间弹力不存在，看物体能否保持原有的状态，若状态不变，则此处不存在弹力；若状态改变，则此处一定有弹力。 (3)根据物体的运动状态，利用力的平衡条件来进行判定。 4.弹力的大小计算 (1)对于弹簧类的弹力计算，可以应用胡克定律。 (2)除弹簧外的其他弹性物体的弹力大小的计算，一般要借助物体的运动状态所遵循的物理规律求解。 【典例1】（24-25高一上·广东·期中）在以下四个受力示意图中，其中物体在各接触面所受到的弹力不正确的是（    ） A．杆在B处受到的弹力 B．球所受弹力 C．物体P所受弹力 D．球O所受弹力 【答案】D 【详解】A．根据受力分析可知，杆在B处受到的弹力应垂直于杆向上，故A正确； B．根据受力分析可知，球所受弹力的方向为接触点过圆心向上，故B正确； C．根据受力分析可知，物体P所受弹力方向垂直与斜面向上，故C正确； D．根据受力分析可知，球O所受绳的弹力沿绳的收缩方向，球O所受半圆的弹力为过两球心连线向上，故D错误。 本题选不正确的，故选D。 【典例2】（24-25高一上·重庆·期中）如图甲所示，将劲度系数为k=600N/m的轻弹簧上端固定，将小球固定在弹簧下端，平衡时轻弹簧的长度为=12cm；如图乙所示，将此轻弹簧下端固定在水平地面上，将小球置于轻弹簧上端，平衡时弹簧竖直且长度为=8cm。重力加速度g取10m/s2，则该小球的质量为（　　） A．0.6kg B．0.8kg C．1kg D．1.2kg 【答案】D 【详解】设弹簧原长为，对图甲，根据胡克定律可得对图乙，根据胡克定律可得联立解得故选D。 【变式1】（24-25高一上·天津·期中）下列情境中关于球所受弹力的描述，正确的是（　　） A．甲图，反弹出去的排球在空中运动时，受到沿运动方向的弹力 B．乙图，静止在杆顶端的铁球受到沿杆向上的弹力 C．丙图，竖直细线悬挂的小球静止在光滑斜面上，受到沿细线向上的拉力与斜面的支持力 D．静止在光滑地面的篮球受到竖直向上的支持力 【答案】D 【详解】A．甲图，反弹出去的排球在空中运动时，只受到重力作用，不受沿运动方向的弹力作用，故A错误； B．乙图，静止在杆顶端的铁球，由平衡条件可知，受到竖直向上的弹力，故B错误； C．丙图，将细线悬挂的小球静止在光滑斜面上时，细线竖直，小球受到沿细线向上的拉力及竖直向下的重力作用，如果受到斜面的支持力，不会处于平衡状态，因此不受斜面的支持力，故C错误； D．丁图，地面与篮球接触，且发生弹性形变，故静止在光滑地面的篮球受到竖直向上的支持力，故D正确。 故选D。 【变式2】（24-25高一上·广东广州·期中）弹簧行业在整个制造业当中虽然是一个小行业，但其所起到的作用是绝对不可低估的，应用包括打火机、玩具、锁具、门铰链、健身器、床垫、沙发等等。如图所示为一轻质弹簧的弹力F和长度l的关系图象（轻质弹簧未超过弹性限度），下列说法正确的是（　　） A．弹簧的原长为5 B．弹簧的劲度系数为150 C．弹簧长为0.20m时弹力的大小为20N D．弹簧的弹力大小为5N时，弹簧被压缩5 【答案】C 【详解】A．当弹力为0时弹簧处于原长状态，根据图示可知弹簧原长为10cm，故A错误； B．弹力F和长度l的关系图象中图线斜率的绝对值等于弹簧劲度系数，根据图示可计算出弹簧劲度系数为 N/m =200 N/m 故B错误； C．当弹簧长为0.20m时，形变量为0.10m，根据胡克定律可计算出弹力大小为 =20N 故C正确； D．当弹簧弹力为5N时，根据胡克定律，弹簧形变量为 =0.025m 即弹簧被压缩或拉伸2.5cm，故D错误。 故选C。 题型三 摩擦力 解｜题｜技｜巧 一、滑动摩擦力 1.产生的条件：两物体接触面粗糙、有弹力、发生相对运动。 注意：有弹力，不一定有摩擦力；有摩擦力，一定有弹力。 2.滑动摩擦力方向的判断 3.滑动摩擦力大小的计算方法 (1)公式法：由Ff＝μFN计算。 注意：FN是正压力，其大小不一定等于物体的重力。 (2)二力平衡法：物体匀速直线运动或静止时，根据二力平衡条件求解。 注意：物体静止时也可能受到滑动摩擦力。 二、静摩擦力 1.产生条件：两物体接触面粗糙、有弹力、具有相对运动趋势。 2.静摩擦力方向的两种判断方法 假设法 假设接触面是光滑的，判断物体将向哪个方向滑动，即物体相对运动趋势的方向，静摩擦力的方向与相对运动趋势的方向相反 二力平衡法 当物体受静摩擦力处于平衡状态时，可根据二力平衡，判断出静摩擦力的方向 3.静摩擦力的大小 (1)范围：0＜F≤Fmax。最大静摩擦力与正压力成正比。 一般情况下，最大静摩擦力Fmax略大于滑动摩擦力，为分析问题方便，可认为二者相等。 (2)计算：物体匀速直线运动或静止时，根据二力平衡条件求解。 4.对摩擦力中“三个方向”“两个阻碍”的理解 (1)运动方向：一般指物体相对于地面的运动方向。 (2)相对运动方向：指滑动摩擦力的受力物体相对于施力物体的运动方向。 (3)相对运动趋势方向：指静摩擦力的受力物体相对于施力物体的运动趋势方向。 (4)阻碍：滑动摩擦力阻碍的是相对运动，静摩擦力阻碍的是相对运动趋势，但它们不一定阻碍物体的运动，即它们都可以作动力，也可以作阻力。 【典例1】（24-25高一上·湖南娄底·期末）如图所示，用的水平力作用在物体上，使物体沿竖直墙壁下滑，物体与墙壁之间的动摩擦因数为0.2，物体重100，则物体受到摩擦力为（　　） A．100N B．50N C．10N D． 【答案】C 【详解】由水平方向平衡可知，墙壁对物体A的弹力大小 由牛顿第三定律可知物体A对墙壁的压力大小 根据滑动摩擦力的计算公式可得，物体A与墙壁之间的滑动摩擦力的大小 故选C。 【典例2】（24-25高一上·辽宁朝阳·期中）如图所示，某粮库使用电动传输机向粮垛上输送麻袋包，现将一麻袋包放置在倾斜的传送带上，与传送带一起向上匀速运动，其间突遇故障而停止。若在上述匀速运动过程中和停止运动后，麻袋包与传送带始终保持相对静止，则下列说法正确的是（　　） A．匀速运动时，麻袋包不受摩擦力的作用 B．匀速运动时，麻袋包受到的摩擦力一定沿传送带向下 C．停止运动后，麻袋包受到的摩擦力一定沿传送带向上 D．停止运动后，麻袋包受到的摩擦力一定沿传送带向下 【答案】C 【详解】AB．匀速运动，由平衡可知，麻袋包有沿斜面向下的运动趋势，则受沿斜面向上的摩擦力，选项AB错误； CD．停止运动后，由平衡可知，麻袋包有沿斜面向下的运动趋势，则有沿斜面向上的静摩擦力，故C正确，D错误。 故选C。 【变式1】（24-25高一上·浙江台州·期中）某同学利用传感器研究摩擦力的变化情况（如图甲所示）。水平轨道左边固定一个力传感器，用不可伸长的轻绳1连接力传感器与物块，物块放置在粗糙的长木板上（如图乙所示）。右边电机拉动轻绳2，轻绳2带动长木板向右运动，力传感器记录的F-t图像（如图丙所示）。下列说法正确的是（    ） A．轻绳2必须水平拉动长木板 B．长木板运动的速度越大，物块受到的摩擦力也越大 C．物块所受的最大静摩擦力约为2.1N D．只用图丙中数据能得出物块与木板间的动摩擦因数 【答案】C 【详解】A．物块受力平衡，力传感器的示数等于物块受到的摩擦力，则轻绳2不需要水平拉动长木板，选项A错误； B．物块受力平衡，力传感器的示数等于物块受到的摩擦力，与长木板的运动速度无关，故长木板运动的速度越大，物块受到的摩擦力不变，故B错误； C．由图可知，物块所受的最大静摩擦力约为2.1N，故C正确； D．由图可知，物块所受的滑动摩擦力约为1.9N，根据 由于物块的质量未知，所以只用图丙中数据不能得出物块与木板间的动摩擦因数，故D错误。 故选C。 【变式2】（24-25高一上·浙江·期中）我校运会上，运动员跑步的两个瞬间，甲图中后脚受到地面的摩擦力为，乙图前脚受到的摩擦力为。则关于这两个摩擦力，以下说法正确的是（　　） A．都是阻力，都与运动方向相反 B．都是滑动摩擦力 C．向前，向后 D．向后，向前 【答案】C 【详解】当甲图同学后脚用力向后蹬时，人向前运动，正是由于地面给后脚有个向前的静摩擦力，使运动员能向前运动，即F1向前，为动力与运动方向相同；当乙图同学前脚向前跨时，正是由于地面给前脚有个向后的静摩擦力，否则运动员会向前滑动，所以前脚受到地面的向后静摩擦力，即F2向后与运动方向相反为阻力。故ABD错误，C正确。 故选C。 题型四 探究弹簧弹力与形变量的关系 解｜题｜技｜巧 （一）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。 （二）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＝。 （三）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。 【典例】（24-25高一上·广东汕头·期中）一个实验小组在“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中： (1)甲同学在做该实验时，通过处理数据得到了如图（a）所示的图像，其中F为弹簧弹力，x为弹簧长度。请通过图（a），分析并计算该弹簧的原长x0= cm，弹簧的劲度系数k= N/m。该同学将该弹簧制成一把弹簧测力计，当弹簧测力计的示数如图（b）所示时，该弹簧的长度x= cm。 (2)乙同学使用两条不同的轻质弹簧a和b，得到弹力与弹簧长度的图像如图（c）所示。下列表述正确的是　　　　。 A．a的原长比b的长 B．a的劲度系数比b的大 C．a的劲度系数比b的小 D．测得的弹力与弹簧的长度成正比 【答案】(1) 8 25 20 (2)B 【详解】（1）[1]由（a）图可知，当时，该弹簧的原长为 [2]根据胡克定律可得弹簧的劲度系数为 [3]该同学将该弹簧制成一把弹簧测力计，由图（b）可知弹簧测力计的示数3.0N，则该弹簧的长度为 （2）A．由图像可知a的原长为L1，b的原长为L2，则a的原长比b的短，故A错误； BC．图像的斜率等于劲度系数，可知a的劲度系数比b的大，故B正确，C错误； D．测得的弹力与弹簧的伸长量成正比，弹力与弹簧的长度不成正比，故D错误。 故选B。 【变式】（24-25高一上·福建厦门·期中）某同学用图甲中的实验装置来“探究弹簧的弹力大小和伸长量的关系”。直尺和光滑的细杆水平固定在铁架台上，一根弹簧穿在细杆上，其左端固定，右端与细绳连接。细绳跨过光滑定滑轮，其下端可以悬挂钩码。实验时先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将5个钩码逐个挂在绳子的下端，每次测出对应的弹簧总长度L，并将所挂钩码的重力大小作为弹簧的弹力大小F。弹簧始终处于弹性限度内。 (1)根据测得的数据，描绘出如图乙所示的图像，由图像可求出该弹簧的劲度系数k= N/m。（结果保留3位有效数字） (2)若该同学先把弹簧竖直悬挂，下端不挂钩码测出弹簧原长为L1，再按照图甲所示方法悬挂钩码，测出弹簧伸长后的长度L，以（L-L1）作为弹簧伸长量x，以钩码的重力大小作为弹力F的大小。由于弹簧自身重力的影响，得到的图线可能是图丙中的___________。 A． B． C． D． 【答案】(1)13.3(2)B 【详解】（1）该弹簧的劲度系数为 （2）设弹簧水平放置时的长度为L0，则弹簧的弹力为根据题意得解得所以F-x图线是直线，纵坐标截距为k(L1-L0)，B正确，ACD错误。故选B。 期中基础通关练（测试时间：10分钟） 1．（24-25高一上·安徽六安·期中）关于重力、弹力和摩擦力，下列说法中正确的是（   ） A．同一个物体在北京受到的重力和在六安受到的重力一样大 B．滑动摩擦力总是阻碍物体间的相对运动 C．人站在水平地面静止不动时，人对地面的压力就是人体受到的重力 D．由可知，劲度系数k与弹力F成正比，与弹簧的长度改变量成反比 【答案】B 【详解】A．北京和六安两地的重力加速度不同，可知同一个物体在北京受到的重力和在六安受到的重力不一样大，选项A错误； B．滑动摩擦力总是阻碍物体间的相对运动，选项B正确； C．重力和压力是不同性质的力，则人站在水平地面静止不动时，只能说人对地面的压力大小等于人体受到的重力大小，选项C错误； D．劲度系数k是由弹簧本身决定的，与弹力F以及弹簧的长度改变量无关，选项D错误。 故选B。 2．（24-25高一上·云南文山·期中）云南腾冲是翡翠加工业的发祥地，拥有400多年的历史，其内涵丰富、功用广泛、工艺精美，在全国玉雕行业中享有一定的声誉，下列关于放在水平桌面上的翡翠手镯（如图所示）所受重力及支持力的说法正确的是（　　） A．翡翠手镯的重心在手镯上 B．翡翠手镯所受重力的方向总是垂直地面向下 C．翡翠手镯所受支持力是由于桌面发生弹性形变而产生的 D．翡翠手镯所受重力与支持力相同 【答案】C 【详解】A．翡翠手镯的重心在其几何中心圆心上，并不在手镯上，故A错误； B．重力的方向总是竖直向下，故B错误； C．支持力属于弹力，弹力就是由于发生了弹性形变而产生的，翡翠手镯所受的支持力正是由于桌面发生弹性形变产生的，故C正确； D．重力是由于地球的吸引产生的，支持力是由于桌面发生弹性形变产生的，手镯放于桌面上，重力与支持力是一对平衡力，大小相等，方向相反，故D错误。 故选C。 3．（24-25高一上·浙江台州·期中）跳水运动员参加奥运会跳水女子单人10米跳台比赛。当运动员静止竖直站立在水平跳台上时，下列说法正确的是（　　） A．跳台较硬没发生形变，只有运动员的脚发生形变 B．运动员受到的支持力，是因为运动员发生形变而产生的 C．跳台受到向下的压力，就是运动员的重力 D．跳台对运动员的弹力方向，与跳台的形变方向相反 【答案】D 【详解】A．跳台、运动员的脚均发生形变，故A错误； B．运动员受到的支持力，是因为跳台发生形变而产生的，故B错误； C．跳台受到向下的压力，施力物体是运动员，运动员的重力施力物体是地球，故不是运动员的重力，故C错误； D．跳台对运动员的弹力，是因为跳台发生形变后要恢复原状而产生的，故与跳台的形变方向相反，故D正确。故选D。 4．（24-25高一上·江苏南通·期中）如图所示，某同学用力F将课本压在竖直墙壁上，课本静止。现仅逐渐减小F的大小直至为0，上述过程中（　　） A．课本静止时，受到的摩擦力逐渐减小 B．课本静止时，课本和墙壁间的最大静摩擦力不变 C．课本下滑时，受到的摩擦力不变 D．课本下滑时，受到的墙壁的作用力逐渐减小 【答案】D 【详解】A．当课本静止时，受到的是静摩擦力，即f=G=mg则f不变，故A错误； B．当课本静止时，课本和墙壁间的最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力，故f=μF，F逐渐减小，所以最大静摩擦力大小也逐渐减小，故B错误； C．当课本下滑时，受到的是滑动摩擦力f=μF，F逐渐减小，故f也逐渐减小，故C错误； D．当课本下滑时，F逐渐减小，墙面对课本的支持力和摩擦力逐渐减小，即课本受到的墙壁的作用力逐渐减小，故D正确。 故选D。 5．（24-25高一上·吉林长春·期中）现代的激光打印机都是自动进纸的，其进纸原理如图所示。进纸槽里叠放有张叠放的复印纸，每张纸的质量均为。进纸时滚轮以竖直向下的力压在第1张白纸上，并沿逆时针方向均匀转动，确保第1张纸与第2张纸相对滑动。设最大静摩擦力与滑动摩擦力相同，滚轮与白纸之间的动摩擦因数为，白纸之间、白纸与纸槽底座之间的动摩擦因数均为，当滚轮压第1张纸时，则下列说法正确的是（　　） A．第1张纸受到滚轮的摩擦力方向水平向左 B．第2张纸受到第1张纸的滑动摩擦力方向水平向右 C．第9张纸给第10张纸的摩擦力大小为 D．若要自动进纸，可能有 【答案】B 【详解】A．第一张纸和滚轮之间的摩擦是静摩擦，第一张纸相对滚轮有向左的运动趋势，所以第一张纸受到滚轮的摩擦力方向水平向右，故A错误； B．第2张纸相对第1张纸向左运动，所以第2张纸与第1张纸之间的摩擦是滑动摩擦，方向水平向右，故B正确； C．把上面的第2张纸到第9张纸看作一个整体，在水平方向受到第一张纸向右的滑动摩擦力，大小为f1=μ1（F+mg）该整体处于静止状态，所以第9张纸受到第10张纸的摩擦力f2与f1是一对平衡力，根据力的作用是相互的，所以第9张纸对第10张纸的摩擦力大小为f'2=f1=μ1（F+mg）故C错误； D．若要自由进纸，需要在第1张纸运动时，第2张纸保持静止，即第2张纸受到的第一张纸的摩擦小于第3张纸它的最大静摩擦，即μ1（F+mg）＜μ2（F+2mg）则必须满足μ1＜μ2故D错误。故选B。 期中重难突破练（测试时间：10分钟） 6．（多选）（24-25高一上·辽宁·期中）同学们学习了重力和重心的知识后，对这方面的知识有了浓厚的兴趣。他们有以下认识，其中正确的是（　　） A．重力的方向总是竖直向下的 B．重力的方向总是垂直地面向下的 C．重心一定在物体上 D．重心可能在物体的外部 【答案】AD 【详解】AB．根据重力的概念，重力的方向总是竖直向下的，故选项A正确，B错误； CD．重心可能在物体上，也可能在物体内部，也可能在物体外部，故选项D正确，C错误。 故选 AD。 7．（多选）（24-25高一上·山西太原·期中）如图所示的装置中，三个相同的轻弹簧在未受力状态下的原长相等，小球的质量均相同，弹簧和细线的质量均不计，一切摩擦忽略不计。平衡时各弹簧的长度分别为L1、L2、L3，弹簧在弹性限度内，其大小关系是（　　）    A．L1>L2 B．L1=L2 C．L2<L3 D．L2=L3 【答案】BD 【详解】由于小球的质量相等，根据平衡条件可知，三种情况下小球对弹簧产生的拉力相等，由胡克定律 可知，各弹簧的形变量相等，由于原长相等，故平衡时各弹簧的长度都相等。故选BD。 8．（多选）（24-25高一上·河北沧州·期中）如图所示，一质量为0.8kg的物块在大小为6N、方向水平向右的拉力作用下，在水平地面上向左运动，已知物块与水平地面间的动摩擦因数为0.5，取重力加速度大小，则在物块停止运动前，水平地面对物块的滑动摩擦力（　　） A．方向水平向右 B．方向水平向左 C．大小为4N D．大小为10N 【答案】AC 【详解】物块在水平地面上向左运动，所受滑动摩擦力的方向为水平向右；物块对水面地面的压力大小等于物块的重力，故所受滑动摩擦力的大小为故选AC。 9．（多选）（24-25高一上·云南红河·期中）如图所示，木块甲、乙中间夹有一压缩的轻弹簧，弹簧的劲度系数为200N/m，压缩量为3cm，用F=3N的水平拉力作用在木块乙上，甲、乙均静止不动。下列说法正确的是（     ） A．木块甲所受摩擦力的大小为6N，方向水平向右 B．木块甲所受摩擦力的大小为3N，方向水平向右 C．木块乙所受摩擦力的大小为3N，方向水平向左 D．木块乙所受摩擦力的大小为9N，方向水平向左 【答案】AD 【详解】AB．弹簧的弹力为F弹=kx=6N则对甲分析可知木块甲所受摩擦力的大小为f甲=F弹=6N方向水平向右，选项A正确，B错误； CD．对乙分析可知F+F弹=f乙可知木块乙所受摩擦力的大小为f乙=9N方向水平向左，选项C错误，D正确。故选AD。 10．（多选）（24-25高一上·湖北·期中）在粗糙的水平地面上放上一个质量为10kg的铁块，铁块与地面间的最大静摩擦力为12N，铁块与地面间的动摩擦因数，重力加速度g取，某人用水平F推它，下列说法正确的是（　　） A．若，铁块受到的摩擦力大小为0N B．若，铁块受到的摩擦力大小为10N C．若，铁块受到的摩擦力大小为12N D．若，铁块受到的摩擦力大小为10N 【答案】BD 【详解】A．8N小于最大静摩擦力，所以铁块静止，由平衡条件可得摩擦力为8N，故A错误； B．10N小于最大静摩擦力，所以铁块静止，由平衡条件可得摩擦力为10N，故B正确； C．若F=14N，则拉力大于最大静摩擦力，铁块滑动，故铁块受到的摩擦力大小故C错误； D．16N大于最大静摩擦力，铁块滑动，所以故D正确。故选BD。 期中综合拓展练（测试时间：5分钟） 11．（2025·陕晋青宁卷·高考真题）如图，质量为m的均匀钢管，一端支在粗糙水平地面上，另一端被竖直绳悬挂，处于静止状态，钢管与水平地面之间的动摩擦因数为、夹角为，重力加速度大小为g。则地面对钢管左端的摩擦力大小为（　　） A． B． C． D．0 【答案】D 【详解】对钢管受力分析，如图所示，若钢管受到地面的摩擦力，则钢管水平方向受力不平衡，钢管不可能处于静止状态，故地面对钢管左端的摩擦力大小为零。ABC错误，D正确。 故选D。 3 / 3 学科网（北京）股份有限公司 $命学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 专题03相互作用一力（期中复习讲义） 明·期中考情 核心考点 复习目标 考情规律 1.理解重力大小和方向。 重力 2.理解重心的概念，并且会判断物体重心的 基础必考点，常出选择题 位置和变化。 1知道产生弹力的条件，会分析弹力的方向 弹力 2.探究弹簧弹力与弹簧形变量的关系。 基础必考点，常出选择题和实验题 3理解胡克定律，并能解决有关问题。 1知道滑动摩擦力产生条件，会判断滑动摩 擦力的方向，会求滑动摩擦力。 摩擦力 高频必考点，常出选择题 2.知道静摩擦力产生条件，会判断静摩擦力 的方向。 记·必备知识 邑知识点01重力与弹力 1.重力 ()产生：由于地球的而使物体受到的力。 (2)大小：G=mg (3)方向：— 2.重心：①定义：一个物体的各部分都受到重力作用，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。因此，重心可以看作是物体所受重力的作用点。 ②决定重心位置的因素：a物体的一；b.物体的分布。 局知识点2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。 1/14 命学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 2.三种常见弹力的方向 常见弹力 弹力方向 压力 于物体的接触面，指向被压缩或被支持的物体 支持力 绳的拉力 沿着绳子指向绳子的方向 3.胡克定律 ()弹性形变：物体在发生形变后，撤去作用力能够 的形变。 (②)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 原来的形状，这个限度叫作 弹性限度。 (3)胡克定律：在弹性限度内，弹簧发生弹性形变时，弹力F的大小跟 成正比，即F=。 (4)劲度系数：其中k为弹簧的，单位为 一，符号是Nm,劲度系数是表示弹簧“软“硬程度的物 理量。 邑知识点3摩擦力 一、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运动的力，这种力叫 作滑动摩擦力。 2.方向：沿着接触面，跟物体一。 3.大小： (I)公式：F=,其中Fx表示接触面上压力的大小，u为动摩擦因数。 (②)动摩擦因数跟相互接触的两个物体的一、接触面的粗糙程度有关，没有一。 二、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 而没有相对运动，这时的摩擦力叫作静摩擦力。 2.方向：沿着接触面，跟物体相对运动趋势的方向。 “相对运动趋势”是指一个物体相对于与它接触的另一个物体有运动的苗头，但还未发生相对运动。 3.大小： 随外力的变化而变化，当外力增大到某一值时，物体就要滑动，此时静摩擦力达到最大值Fx,我们 把Fmax叫作最大静摩擦力。静摩擦力的取值范围为一。 2/14 命学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 破·重难题型 巴题型一 重力与重心 解|题|技|巧 1.重力 (1)大小 ①同一地点，不同物体重力的大小与其质量成正比。 ②不同地点，同一物体的重力随所处纬度的升高而增大，随海拔高度的增大而减小。 注意：重力不是地球对物体的引力，两者大小一般也不相等。 (2)方向：总是竖直向下。 关键提醒①竖直向下就是垂直于水平面向下。 ②竖直向下不一定指向地心，也不一定垂直于接触面向下。 2.对重心的理解 (1)重心的特点：重心是重力的等效作用点，并非物体的其他部分不受重力作用。 (2)重心的位置及决定因素 ①位置：重心的位置可以在物体上，也可以在物体外。 ②决定因素：a.物体质量分布情况。 b.物体的形状。 【典例1】(24-25高一上江苏无锡期中)关于重力，下列说法正确的是() A.重力方向总垂直向下 B.在空中飞行的物体不受重力作用 C.重力没有施力物体 D.同一物体在地球各处所受重力大小不一定相等 【典例2】(24-25高一上浙江衢州期中)如图所示，某杂技演员一只手撑在木棍上，头上、脚上和另一只 手上顶着几个碗使身体保持静止，则() 3/14 命学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 A.脚收缩不会影响演员的重心位置 B.演员的重心一定在演员的身体上 C.脚对碗的作用力方向一定竖直向上 D.碗和演员整体的重心所在的竖直线可能不过演员的支撑右手 【变式1】(24-25高一上·天津宁河期中)关于重力的说法中正确的是() A.重力是由于地球的吸引而使物体受到的力 B.物体本身就有重力，所以重力没有施力物体 C.当物体漂浮在水面上时重力会减小 D.重力就是物体对水平桌面的压力 【变式2】(24-25高一上·黑龙江·期中)如图所示为仰韶文化时期的某款尖底双耳汲水瓶，该瓶装水后“虚 则款、中则正、满则覆”。关于此瓶（包括瓶中的水)，下列说法正确的是() A.重力只作用在瓶的重心上 B.重心概念的建立用到了"转换法” C.轻绳对瓶子的拉力沿轻绳的收缩方向D.装入瓶中的水越多，瓶的重心一定越高 题型二 弹力与胡克定律 解|题|技巧 :1产生弹力必备的两个条件：(1)两物体间相互接触；(2)发生弹性形变。 2.几种常见弹力的方向 一→面与面→垂直于公共接触面 接 →点与面一过点垂直于面 方 式 →点与点→垂直于切面 ·轻绳→沿绳指向绳收缩的方向 77777777777 注意：每个接触面最多只能产生一个弹力。 4/14 命学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 3.弹力有无的判断方法 根据条件判断，首先看是否接触，其次看是否发生形变。 (1)对形变明显的情况可以直接判断。 (②)对形变不明显的情况，可假设两个物体间弹力不存在，看物体能否保持原有的状态，若状态不变， 则此处不存在弹力；若状态改变，则此处一定有弹力。 (3)根据物体的运动状态，利用力的平衡条件来进行判定。 4.弹力的大小计算 ()对于弹簧类的弹力计算，可以应用胡克定律。 (2)除弹簧外的其他弹性物体的弹力大小的计算，一般要借助物体的运动状态所遵循的物理规律求解。 【典例1】(24-25高一上广东期中)在以下四个受力示意图中，其中物体在各接触面所受到的弹力不正确 的是() 杆在B处受到的弹力B 球所受弹力 C 物体P所受弹力 D. 77777777777球0所受弹力 【典例2】(24-25高一上重庆期中)如图甲所示，将劲度系数为=600N/m的轻弹簧上端固定，将小球固 定在弹簧下端，平衡时轻弹簧的长度为l1=12cm;如图乙所示，将此轻弹簧下端固定在水平地面上，将小球 置于轻弹簧上端，平衡时弹簧竖直且长度为l2=8cm。重力加速度g取10m/s2,则该小球的质量为() m 10000 T 甲 乙 A.0.6kg B.0.8kg C.1kg D.1.2kg 【变式1】(24-25高一上·天津期中)下列情境中关于球所受弹力的描述，正确的是() 5/14 命学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 乙 A.甲图，反弹出去的排球在空中运动时，受到沿运动方向的弹力 B.乙图，静止在杆顶端的铁球受到沿杆向上的弹力 C.丙图，竖直细线悬挂的小球静止在光滑斜面上，受到沿细线向上的拉力与斜面的支持力 D.静止在光滑地面的篮球受到竖直向上的支持力 【变式2】(24-25高一上广东广州期中)弹簧行业在整个制造业当中虽然是一个小行业，但其所起到的作 用是绝对不可低估的，应用包括打火机、玩具、锁具、门铰链、健身器、床垫、沙发等等。如图所示为一 轻质弹簧的弹力F和长度1的关系图象（轻质弹簧未超过弹性限度），下列说法正确的是() FN 20 15 10 5 0 5101520l/cm A.弹簧的原长为5cm B.弹簧的劲度系数为150N/m C.弹簧长为0.20m时弹力的大小为20ND.弹簧的弹力大小为5N时，弹簧被压缩5cm 题型三 摩擦力 解引题|技|巧 一、滑动摩擦力 ;1产生的条件：两物体接触面粗糙、有弹力、发生相对运动。 注意：有弹力，不一定有摩擦力；有摩擦力，一定有弹力。 2.滑动摩擦力方向的判断 第一步 一选研究对象（受滑动摩擦力作用的物体） 第二步 选跟研究对象接触的物体为参考系 ↓ 第三步一找出研究对象相对参考系的运动方向 第四步一滑动摩擦力的方向与相对运动的方向相反 3滑动摩擦力大小的计算方法 (I)公式法：由F=uFN计算。 注意：Fx是正压力，其大小不一定等于物体的重力。 6/14 命学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 (2)二力平衡法：物体匀速直线运动或静止时，根据二力平衡条件求解。 注意：物体静止时也可能受到滑动摩擦力。 : 二、 静摩擦力 1产生条件：两物体接触面粗糙、有弹力、具有相对运动趋势。 2.静摩擦力方向的两种判断方法 假设接触面是光滑的，判断物体将向哪个方向滑动，即物体相对运动趋势的 假设法 方向，静摩擦力的方向与相对运动趋势的方向相反 当物体受静摩擦力处于平衡状态时，可根据二力平衡，判断出静摩擦力的方 二力平衡法 向 3.静摩擦力的大小 (1)范围：O<F<Fmx。最大静摩擦力与正压力成正比。 般情况下，最大静摩擦力Fmx略大于滑动摩擦力，为分析问题方便，可认为二者相等。 摩擦力 物体滑动 拉力 (2)计算：物体匀速直线运动或静止时，根据二力平衡条件求解。 4.对摩擦力中“三个方向“两个阻碍”的理解 (1)运动方向：一般指物体相对于地面的运动方向。 (2)相对运动方向：指滑动摩擦力的受力物体相对于施力物体的运动方向。 (3)相对运动趋势方向：指静摩擦力的受力物体相对于施力物体的运动趋势方向。 (4)阻碍：滑动摩擦力阻碍的是相对运动，静摩擦力阻碍的是相对运动趋势，但它们不一定阻碍物体的 运动，即它们都可以作动力，也可以作阻力。 【典例1】(24-25高一上·湖南娄底期末)如图所示，用50N的水平力F作用在物体A上，使物体A沿竖直 墙壁下滑，物体A与墙壁之间的动摩擦因数为0.2，物体A重100N,则物体A受到摩擦力为() F=50N A.100N B.50N C.10N D.20N 【典例2】(24-25高一上·辽宁朝阳期中)如图所示，某粮库使用电动传输机向粮垛上输送麻袋包，现将一 7/14 命学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 麻袋包放置在倾斜的传送带上，与传送带一起向上匀速运动，其间突遇故障而停止。若在上述匀速运动过 程中和停止运动后，麻袋包与传送带始终保持相对静止，则下列说法正确的是() A.匀速运动时，麻袋包不受摩擦力的作用 B,匀速运动时，麻袋包受到的摩擦力一定沿传送带向下 C.停止运动后，麻袋包受到的摩擦力一定沿传送带向上 D.停止运动后，麻袋包受到的摩擦力一定沿传送带向下 【变式1】(24-25高一上浙江台州期中)某同学利用传感器研究摩擦力的变化情况（如图甲所示）。水平 轨道左边固定一个力传感器，用不可伸长的轻绳1连接力传感器与物块，物块放置在粗糙的长木板上（如 图乙所示)。右边电机拉动轻绳2，轻绳2带动长木板向右运动，力传感器记录的F-t图像（如图丙所示）。 下列说法正确的是() 力N) ,力传感器 物块 →电视 轻绳 轻绳2 轨道 -间(s） 8.08.28.48.68.89.09.29.49.69.8 分 乙 丙 A.轻绳2必须水平拉动长木板 B.长木板运动的速度越大，物块受到的摩擦力也越大 C.物块所受的最大静摩擦力约为2.1N D.只用图丙中数据能得出物块与木板间的动摩擦因数 【变式2】(24-25高一上·浙江期中)我校运会上，运动员跑步的两个瞬间，甲图中后脚受到地面的摩擦力 为F1,乙图前脚受到的摩擦力为F2。则关于这两个摩擦力F1F2,以下说法正确的是() 8/14 命学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 分大 甲 乙 A.FF都是阻力，都与运动方向相反 B.F1F2都是滑动摩擦力 C.F1向前，F2向后 D.F1向后，F2向前 题型四 探究弹簧弹力与形变量的关系 解|题|技|巧 (一)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。 钩 V2F222KKLK177217214474 ；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。 (二)数据处理 1.以弹力℉（大小等于所挂钩码的重力）为纵坐标，以弹簧的伸长量×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一x图线的斜率求解，即k=Fc。 (三)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。 9114 命学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 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，己经有一个伸长量， 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。 【典例】(24-25高一上广东汕头期中)一个实验小组在“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中： AFN 08162432x/cm (a) (b) (c) (1)甲同学在做该实验时，通过处理数据得到了如图(a)所示的F一x图像，其中F为弹簧弹力，x为弹簧 长度。请通过图(a),分析并计算该弹簧的原长x=cm,弹簧的劲度系数k=N/m。该同学将该弹簧 制成一把弹簧测力计，当弹簧测力计的示数如图(b)所示时，该弹簧的长度=c。 (2)乙同学使用两条不同的轻质弹簧α和b,得到弹力与弹簧长度的图像如图(c)所示。下列表述正确的 是 _o A.a的原长比b的长 B.a的劲度系数比b的大 C.a的劲度系数比b的小 D.测得的弹力与弹簧的长度成正比 【变式】(24-25高一上·福建厦门期中)某同学用图甲中的实验装置来“探究弹簧的弹力大小和伸长量的关 系”。直尺和光滑的细杆水平固定在铁架台上，一根弹簧穿在细杆上，其左端固定，右端与细绳连接。细绳 跨过光滑定滑轮，其下端可以悬挂钩码。实验时先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将5个钩码逐个挂 在绳子的下端，每次测出对应的弹簧总长度L,并将所挂钩码的重力大小作为弹簧的弹力大小F。弹簧始终 处于弹性限度内。 FN 2.0 mrmn mmmmmmmmmnmm叮 1.4 -0000000000i 1.2 0.8 0.4 0 10152025L/cm 分 乙 10/14