第2章 第1讲 重力 弹力 摩擦力(word教师用书)-【金版新学案】2027年高考物理高三总复习大一轮复习讲义

该高中物理高考复习讲义围绕重力、弹力、摩擦力三大核心考点，按概念理解、判断方法、大小计算的逻辑层次系统梳理，通过正误辨析夯实基础认知，考点精讲提炼关键方法，真题演练强化应用能力，构建完整复习闭环，助力学生形成相互作用的物理观念。 资料创新采用“方法归类+模型建构”教学策略，如弹力判断的条件法、假设法培养科学思维，摩擦力四类突变模型深化问题分析能力。设置分层例题与即时反馈，精准突破易错点，为教师把控复习节奏提供清晰路径，有效提升学生应试能力。

第1讲　重力　弹力　摩擦力 【学习目标】　1.理解重力的大小、方向及重心的概念。2.掌握弹力的有无、方向的判断及弹力大小的计算方法，理解胡克定律并会解决相关问题。3.会判断摩擦力的方向、计算摩擦力的大小。 考点一　重力与弹力 【正误辨析】 (1)重力的方向总是垂直向下的。(×) (2)形状规则的物体的重心一定在物体的几何中心。(×) (3)弹力一定产生在相互接触的物体之间。(√) (4)轻绳产生的弹力方向一定沿着绳并指向绳收缩的方向。(√) (5)轻杆产生的弹力方向一定沿着杆的方向。(×) 1.对重心的理解 (1)重心的位置可以在物体上，也可以在物体外，如一个圆形平板的重心在板上，而一个铜环的重心就不在环上。 (2)质量分布均匀、形状规则的物体的重心在其几何中心上；对形状不规则的薄物体，可用支撑法或悬挂法来确定其重心。 2.弹力有无的判断 弹力 有无 的判 断 条件法 根据弹力产生条件——物体是否直接接触并发生弹性形变来判断 假设法 假设两个物体间不存在弹力，看物体能否保持原有的状态，若运动状态不变，则此处没有弹力；若运动状态改变，则此处一定有弹力 状态法 根据物体的运动状态，利用牛顿第二定律或共点力平衡条件判断弹力是否存在 3.弹力的方向 类型 图示 接 触 方 式 面与面 点与面 点与点 学生用书⬇第20页 续表 类型 图示 轻绳 轻杆 轻弹簧 4.弹力的计算 (1)应用胡克定律求解：弹簧在弹性限度内的形变情况。 (2)利用平衡条件或牛顿第二定律求解：物体处于平衡状态或变速状态。 重力与重心的理解 关于重力的大小和方向，以下说法正确的是(　　) A.在地球上方的物体都要受到重力作用，所受的重力与它的运动状态无关，也与是否存在其他力的作用无关 B.在地球各处的重力方向都是一样的 C.重力的大小可以用弹簧测力计测出，物体对弹簧的拉力(或压力)，就是物体受到的重力 D.对某一物体而言，其重力的大小总是一个恒量，不因物体从赤道移到南极而变化 答案：A 解析：物体受到的重力是由地球的吸引而产生的，与它的运动状态无关，与它是否受到其他力无关，A正确；重力是万有引力的一个分力，在不同的位置，方向是不一样的，B错误；重力的大小可以用弹簧测力计测出，物体对弹簧的拉力(或压力)大小等于物体的重力大小，但不能说“就是物体受到的重力”，C错误；重力等于质量与重力加速度的乘积，在不同的地方，质量不变，但重力加速度有可能会变化，两极的重力加速度最大，赤道的最小，所以在地球的不同地方，物体的重力大小有可能变化，D错误。 弹力有无及方向的判断 下列图中各物体均处于静止状态，图中画出了小球M所受弹力的情况，其中正确的是(　　) 答案：C 解析：选项图A中小球M受到的重力与杆对小球M的弹力平衡，可知杆对小球M的弹力竖直向上，A错误；选项图B中小球M只受竖直向上的弹力，B错误；选项图C中小球M受竖直墙壁水平向左的弹力和下面的球对小球M沿球心连线斜向上的弹力，C正确；选项图D中小球M受绳的拉力和球面对小球M沿球心连线斜向上的弹力，D错误。故选C。 弹力大小的计算 (2025·陕西安康三模)如图所示，水平地面上竖直放置着一根轻质弹簧，弹簧下端固定，上端放一物块甲，平衡时弹簧的压缩量为Δx，现在物块甲上面轻放一物块乙，平衡时弹簧的压缩量为Δy，弹簧始终处于弹性限度内，则甲、乙两物块的质量之比为(　　) A. B. C. D. 答案：A 解析：设弹簧的劲度系数为k，上端放一物块甲时，根据平衡条件可得kΔx＝m甲g，现在物块甲上面轻放一物块乙，根据平衡条件可得kΔy＝(m甲＋m乙)g，联立可得甲、乙两物块的质量之比为＝。故选A。 (多选)如图所示，小车位于水平面上，固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为θ，在斜杆下端固定有质量为m的小球，重力加速度为g。下列关于杆对球的作用力F的判断中，正确的是(　　) A.小车静止时，F＝mgsin θ，方向沿杆向上 B.小车静止时，F＝mgcos θ，方向垂直于杆向上 C.小车向右匀速运动时，一定有F＝mg，方向竖直向上 D.小车向右匀加速运动时，一定有F＞mg，方向可能沿杆向上 答案：CD 解析：小车静止时，由物体的平衡条件可知，此时杆对球的作用力方向竖直向上，大小等于球的重力mg，故选项A、B错误；小车向右匀速运动时，小车和小球的加速度为零，杆对小球的作用力方向竖直向上，大小为mg，故选项C正确；当小车向右匀加速运动时，Fy＝mg，Fx＝ma，F＝＝＞mg，当 ＝tan θ，即a＝gtan θ 时，杆对小球的作用力F的方向沿杆向上，故选项D正确。 学生用书⬇第21页 考点二　摩擦力 【正误辨析】 (1)运动的物体不可能受到静摩擦力的作用。(×) (2)正压力增大，摩擦力可能增大，也可能不变。(√) (3)接触处有摩擦力作用时一定有弹力作用。(√) (4)摩擦力的方向一定与物体运动方向相反。(×) (5)静摩擦力一定是阻力，滑动摩擦力不一定是阻力。(×) 1.静摩擦力有无及方向的判断 (1)假设法 (2)状态法：根据平衡条件、牛顿第二定律，通过受力分析确定静摩擦力的有无及方向。 (3)转换对象法：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的方向。 2.摩擦力大小的计算方法 (1)公式法 ①滑动摩擦力：根据公式Ff＝μFN计算。 ②最大静摩擦力：与接触面间的压力成正比，其值略大于滑动摩擦力，当认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力时，Fmax＝μFN。 (2)状态法 ①若物体处于平衡状态，则利用力的平衡条件来计算。 ②若物体处于变速状态，则根据牛顿第二定律进行分析。 判断相互接触的物体间是否存在摩擦力，若存在，请画出物体A所受摩擦力的示意图(各接触面均粗糙，且相互挤压)。 答案： 学生用书⬇第22页 (多选)(2026·重庆市调研)某本书共858页，质量约为0.3 kg(封面、封底及无页码部分的质量不计)。如图所示，将其封面朝上放在水平桌面上，再将一张A4纸夹在第286页与287页之间。现用一水平向右的力F将这张A4纸从书中缓慢抽出(书未动)。已知A4纸与书内纸张间的动摩擦因数为0.6，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10 m/s2，忽略A4纸的质量，则A4纸抽出过程中(　　) A.书对桌面的摩擦力水平向左 B.桌面和A4纸对书的摩擦力是一对平衡力 C.力F的大小为1.2 N D.书与桌面间的动摩擦因数可能为0.3 答案：BC 解析：书相对于A4纸向左运动，则书受到A4纸水平向右的摩擦力，对书受力分析可知，桌面和A4纸对书的摩擦力是一对平衡力，由平衡条件可知，书受到桌面水平向左的摩擦力，由牛顿第三定律可知，书对桌面的摩擦力水平向右，故A错误，B正确；压在A4纸上的纸张的质量为m＝×286 kg＝0.1 kg，A4纸上下表面受到的滑动摩擦力大小均为Ff＝μmg＝0.6×0.1×10 N＝0.6 N，由平衡条件可知力F的大小为F＝2Ff＝1.2 N，故C正确；书受到桌面水平向左摩擦力的大小为Ff1＝1.2 N，则有Ff1≤μ1Mg，解得μ1≥0.4，故D错误。 计算摩擦力大小的“四点”注意 1.首先分析物体的状态，判断物体受到的是静摩擦力还是滑动摩擦力。 2.滑动摩擦力的大小可以用公式Ff＝μFN计算，而静摩擦力只能利用平衡条件或牛顿第二定律列方程计算。 3.“Ff＝μFN”中FN并不总是等于物体的重力。 4.滑动摩擦力的大小与物体速度的大小、接触面积的大小无关。 考点三　摩擦力的四类突变 分类 案例图示 “静—静” 突变 在水平力F作用下物体静止于斜面上，F突然增大时物体仍静止，则物体所受静摩擦力的大小或方向将“突变” “静—动” 突变 物体放在粗糙水平面上，作用在物体上的水平力F从零逐渐增大，当物体开始滑动时，物体受水平面的摩擦力由静摩擦力“突变”为滑动摩擦力 “动—静” 突变 滑块以v0冲上斜面做减速运动，当到达某位置时速度减为零，而后静止在斜面上，滑动摩擦力“突变”为静摩擦力 “动—动” 突变 水平传送带的速度v1大于滑块的速度v2，滑块受到的滑动摩擦力方向水平向右，当传送带突然被卡住时，滑块受到的滑动摩擦力方向“突变”为水平向左 “静—静”突变 (多选)(2026·四川宜宾期末)如图所示，一重力为50 N的木块原来静止在水平桌面上，某瞬间在水平方向上同时受到两个方向相反的力F1、F2的作用，其中F1＝20 N，F2＝8 N，已知木块与桌面间的动摩擦因数为0.3，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则(　　) A.木块受到的摩擦力的大小为15 N，方向水平向左 B.木块受到的摩擦力的大小为12 N，方向水平向左 C.若将F1撤去，木块受到的摩擦力的大小为8 N，方向水平向右 D.若将F1撤去，木块受到的摩擦力的大小为8 N，方向水平向左 答案：BC 解析：最大静摩擦力为Ffm＝μFN＝μG＝15 N，F1、F2的合力F＝F1－F2＝12 N＜15 N，方向与F1相同，水平向右，所以木块处于静止状态，所受的合力为零，木块受到的静摩擦力水平向左，大小为12 N，A错误，B正确；若将F1撤去，因为F2＜15 N，木块在F2的作用下仍然处于静止状态，则木块受到的摩擦力大小等于F2的大小，为8 N，方向与力F2的方向相反，即方向水平向右，C正确，D错误。 “静—动”突变 (2026·安徽合肥期末)如图所示，一箱子放在水平地面上，现对箱子施加一斜向上的拉力F，保持拉力的方向不变，在拉力F的大小由零逐渐增大的过程中。关于摩擦力Ff的大小随拉力F的变化关系，下列四幅图可能正确的是(　　) 答案：B 解析：F与水平方向的夹角为θ，开始拉力较小，箱子处于静止状态时，根据平衡条件得，箱子所受的静摩擦力为Ff＝Fcos θ，F增大，Ff增大；当拉力达到一定值，箱子运动瞬间，静摩擦力突变为滑动摩擦力，由于最大静摩擦力略大于滑动摩擦力，故摩擦力有个突然减小的过程；箱子运动时，所受的支持力FN＝G－Fsin θ，F增大，FN减小，此时箱子受到的是滑动摩擦力，大小为Ff＝μFN，FN减小，则Ff减小，故B可能正确，A、C、D错误。 学生用书⬇第23页 “动—静”突变 如图所示，斜面固定在地面上，倾角为θ＝37°(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)。质量为1 kg的滑块以初速度v0从斜面底端沿斜面向上滑行(斜面足够长，该滑块与斜面间的动摩擦因数为0.8)，则该滑块所受摩擦力Ff随时间变化的图像是选项图中的(取初速度v0的方向为正方向，g＝10 m/s2)(　　) 答案：B 解析：滑块上滑过程中受到的摩擦力为滑动摩擦力，由Ff＝μFN和FN＝mgcos θ，联立可得Ff＝6.4 N，方向沿斜面向下；当滑块的速度减为零后，由于mgsin θ＜μmgcos θ＜Fmax，则滑块将静止，滑块受到的摩擦力为静摩擦力，由平衡条件得Ff＝mgsin θ，解得Ff＝6 N，方向沿斜面向上，故B正确。 “动—动”突变 (多选)如图所示，足够长的传送带与水平面夹角为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的小物块，小物块与传送带间的动摩擦因数μ＜tan θ，设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，则下列选项中能客观地反映小物块所受的摩擦力和运动情况的是(　　) 答案：BD 解析：当小物块速度小于传送带速度时，小物块相对于传送带向上滑动，小物块受到的滑动摩擦力沿传送带向下，加速度a1＝gsin θ＋μgcos θ，小物块做初速度为零的匀加速运动；当小物块速度达到传送带速度时，由于μ＜tan θ，即Fmax＝μmgcos θ＜mgsin θ，所以小物块不能相对传送带静止，而是相对于传送带向下滑动，此时滑动摩擦力的大小不变，而方向突变为沿传送带向上，a2＝gsin θ－μgcos θ，加速度变小，小物块继续做匀加速运动，但是v -t图像的斜率变小，所以B、D正确。 学科网（北京）股份有限公司 $