2027届高三物理一轮复习专项训练：2.1重力 弹力 摩擦力

**基本信息** 以生活情境为载体，通过基础探究与高阶突破构建“概念理解-规律应用-综合建模”的三阶训练体系，融合物理观念与科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |基础探究（重力和重心）|2题（台风、汲水瓶）|三力平衡原理、重心变化分析|从重力概念到重心应用，结合传统文化体现物质观念| |基础探究（弹力）|5题（雪龙号、弹簧系统）|弹力方向判断、几何关系+平衡方程|从弹力产生条件到定量计算，培养模型建构能力| |基础探究（摩擦力）|8题（原木堆放、书法研磨）|滑动摩擦力公式、静摩擦力方向判断|从摩擦力性质到多情境应用，强化科学推理| |高阶突破|3题（承重装置、筷子夹物）|系统受力分析、动态平衡建模|综合重力、弹力、摩擦力，提升质疑创新能力|

2027年新课标 高考总复习 《精讲精练》 第二章　相互作用 物理 学科网（北京）股份有限公司 第1课时　重力　弹力　摩擦力 基础探究： 考点一　重力和重心 1．今年第18号台风“山陀儿”已于2024年10月4日凌晨2点钟在台湾省屏东县境内减弱为热带低压，中央气象台于当天早晨5点钟对其停止编号。由于“山陀儿”对我国的影响趋于结束，因此，中央气象台于当天早晨6点钟解除台风黄色预警。如图所示为台风吹弯大树的场景，下列说法正确的是（　　） A．树叶被风吹动飞舞过程中，树叶不受重力 B．大树所受重力方向沿着树干方向向下 C．大树被风吹弯，具有弹力，说明弹力可以只有施力物体，不需要受力物体 D．风停后，掉落地面上的树枝处于静止状态，树枝对地面的弹力是由于树枝形变产生的 2．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 考点二　弹力 1． 作出下列A物体受到的弹力。 2．如图，是我国的极地考察破冰船——“雪龙号”。为满足破冰航行的要求，其船体结构经过特殊设计。船体对冰块的弹力示意图正确的是（　　） A． B． C． D． 3．如图所示，一小球Q固定在一直杆P上处于静止状态，则关于小球受力说法正确的是（　　） A．小球受到杆的力一定沿1（竖直）方向 B．小球受到杆的力可能沿2（沿杆）方向 C．小球受到杆的力可能沿3（水平）方向 D．因为直杆不能形变，所以小球所受弹力是小球形变产生的 4．如图所示，某创新实验小组制作了一个半径为12cm的圆环，将3个相同的轻弹簧一端等间距地连接在圆环上的A、B、C三点，另外一端连接于同一点，结点恰好在圆心O处。将圆环水平放置，在结点O处悬挂一瓶矿泉水，缓慢释放直至平衡时测得结点下降了5cm。已知轻弹簧的自然长度为9cm，矿泉水的重力为6N，则弹簧的劲度系数为（　　） A． B． C． D． 5．餐厅暖盘车的储盘装置示意图如图所示，三根完全相同的弹簧等间距竖直悬挂在水平固定圆环上，下端连接托盘。托盘上叠放若干相同的盘子，取走一个盘子，稳定后余下的正好升高补平。已知单个盘子的质量为，相邻两盘间距，重力加速度大小取。弹簧始终在弹性限度内，每根弹簧的劲度系数为（    ） A． B． C． D． 考点三　摩擦力 1．(多选)如图所示，水平地面上堆放着原木，关于原木P在支撑点M、N处受力情况，下列说法正确的是（　　） A．M处受到的支持力垂直地面向上 B．N处受到的支持力竖直向上 C．M处可能受到沿MN方向的静摩擦力 D．N处可能受到沿MN方向的静摩擦力 2．如图所示，在桌面上放置一张纸和一瓶矿泉水，矿泉水瓶静止在纸面上，如果突然迅速向右拉动纸的一边，将纸片拉出，而矿泉水瓶相对桌面的位置几乎没变。下列说法正确的是（　　） A．纸片对矿泉水瓶摩擦力的方向向左 B．纸片对矿泉水瓶摩擦力的方向向右 C．拉动纸片越快，矿泉水瓶受到的摩擦力越大 D．拉动纸片越快，矿泉水瓶受到的摩擦力越小 3．(多选)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右 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．中国书法历史悠久，是中华民族优秀传统文化之一、如图所示，某同学在书写“一”字时，水平桌面上平铺一张白纸，为防打滑，他在白纸的左侧靠近边缘处用镇纸压住。在向右行笔的过程中镇纸和白纸都静止， 则（　　） A．白纸对毛笔的摩擦力向右 B．桌面对白纸的摩擦力向右 C．镇纸对白纸的摩擦力向左 D．镇纸对白纸没有摩擦力 5．图甲是一种榫卯连接构件。相互连接的两部分P、Q如图乙所示。图甲中构件Q固定在水平地面上，榫、卯接触面间的动摩擦因数均为，沿P的轴线用大小为F的力才能将P从Q中拉出。若各接触面间的弹力大小均为，滑动摩擦力与最大静摩擦力大小相等，则的大小为（　　）    A． B． C． D． 6．(多选)为了测定木块和竖直墙壁之间的动摩擦因数，某同学设计了一个实验：用一根弹簧将木块压在墙上，同时在木块下方有一个拉力F2作用，使木块恰好匀速向下运动(弹簧随木块一起向下运动)，如图所示。现分别测出了弹簧的弹力F1、拉力F2和木块的重力G，则以下结论正确的是(　　) A．木块受到竖直向下的滑动摩擦力 B．木块所受的滑动摩擦力阻碍木块下滑 C．木块与墙壁之间的动摩擦因数为 D．木块与墙壁之间的动摩擦因数为 7．如图所示，有一重力不计的方形容器，被水平力F压在竖直的墙面上处于静止状态，现缓慢地向容器内注水，直到将容器刚好盛满为止，在此过程中容器始终保持静止，则下列说法中正确的是（   ） A．容器受到的摩擦力不变 B．容器受到的摩擦力逐渐增大 C．容器受到的摩擦力逐渐减小 D．水平力F必须逐渐增大 8．如图所示，重为800N的沙发放在水平地面上，体重600N的小王至少要用96N的水平力推沙发，才能使沙发从原地开始运动。沙发开始运动以后，小王用80N的水平力推沙发，就可以使沙发保持匀速直线运动。以下说法正确的是：（　　） A．沙发与地面之间的动摩擦因数为0.12 B．若用90N的水平力推这个静止的沙发，则此时沙发所受的摩擦力大小为80N C．若用96N的水平力推这个已经在运动的沙发，则此时沙发所受的摩擦力大小为96N D．小王盘腿坐在沙发上，小李用140N的水平力推已经在运动的沙发，可使小王和沙发保持匀速运动 高阶突破： 1．（多选）如图为一承重装置，两个相同的铰支座分别与地面和托盘固定，用四根相同的轻杆铰接。已知轻杆长度均为L，铰接处a、b间距与轻弹簧原长相等，弹簧劲度系数为k，弹簧轴线与轻杆夹角为θ。在托盘上放置重物，平衡时θ=45°。现用外力控制重物缓慢下移直至θ=30°。弹簧始终处于弹性限度内，不计铰支座质量，不计摩擦阻力，则（　　） A．θ=45°时弹簧弹力大小为 B．θ=45°时轻杆弹力大小为 C．托盘和重物的总重力大小为kL D．从θ=45°到θ=30°过程中重物下降高度为 2．如图，位于水平桌面上的物块P，由跨过定滑轮的轻绳与物块Q相连，从滑轮到P和到Q的两段绳都是水平的，已知Q与P之间以及桌面之间的动摩擦因数都为μ，两物块的质量都是m，滑轮轴上的摩擦不计，若用一水平向右的力F拉P使其做匀速运动，则F的大小为（　　） A．5μmg B．4μmg C．3μmg D．2μmg 3．如图所示，某同学用一双筷子夹起质量为m的圆柱形重物，已知圆柱竖直、半径为r，筷子水平，交叉点到圆柱接触点的距离均为，每根筷子对圆柱的压力大小为，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（    ） A．每根筷子与圆柱体间的摩擦力大小为 B．每根筷子与圆柱体间的摩擦力大小为 C．每根筷子与圆柱体间的摩擦力大小为 D．若增大筷子与圆柱间的压力，摩擦力大小不变 基础探究： 考点一　重力和重心 1．D 【详解】A．树叶依然受重力，故A错误； B．大树所受重力方向竖直向下，沿着树干方向向下不一定与竖直向下相同，故B错误； C．力是成对出现的，施力物体和受力物体同时存在，故C错误； D．根据弹力的含义，树枝对地面的弹力是由于树枝形变产生的，故D正确。 故选D。 2．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。 考点二　弹力 1．见解析 【详解】两物体直接接触产生的弹力与接触面垂直，点点接触的过接触点做出公切面，弹力垂直与共切面，绳子的弹力沿绳子收缩方向，对A物体受到的弹力如图 2．C 【详解】船体对冰块的弹力垂直于接触面，指向受力物体，故C正确，ABD错误。 故选C。 3．A 【详解】ABC．小球处于静止状态，则小球受到杆的力一定沿1（竖直）方向，与重力平衡，故A正确、BC错误； D．小球所受弹力的施力物体是杆，该弹力是杆的形变产生的，故D错误。 故选A 。 4．B 【详解】如图所示 由几何关系可知平衡时每根弹簧的长度均为 cm=13cm 每根弹簧的伸长量均为 cm-9cm=4cm 根据竖直方向受力平衡可得 解得劲度系数为 N/m=130 N/m 故选B。 5．B 【详解】由题知，取走一个盘子，稳定后余下的正好升高补平，则说明一个盘子的重力可以使弹簧形变相邻两盘间距，则有 解得 故选B。 考点三　摩擦力 1．AD 【详解】A．处受到的支持力的方向与地面垂直向上，即竖直向上，故A正确； B．处受到的支持力的方向与原木P垂直向上，不是竖直向上，故B错误； C．处受到的静摩擦力与支持力的方向垂直，沿水平方向，故C错误； D．因原木P有沿原木向下的运动趋势，所以处受到的摩擦力沿方向，故D正确。 故选AD。 2．B 【详解】AB．纸片相对矿泉水瓶向右运动，故矿泉水瓶相对纸片向左运动，则纸片对矿泉水瓶的摩擦力方向向右，故A错误，B正确； CD．将纸片拉出过程中，纸片与矿泉水瓶间的摩擦力是滑动摩擦力，根据滑动摩擦力公式 f=μFN 可知滑动摩擦力的大小只与动摩擦因数、正压力有关，与纸片运动的快慢无关，故CD错误。 故选B。 3．AC 【详解】AB．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；根据牛顿第三定律可知，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A正确，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AC。 4．D 【详解】A．毛笔相对白纸向右运动，则白纸对毛笔的摩擦力向左，选项A错误； B．白纸受力平衡，毛笔对白纸有向右的摩擦力，则桌面对白纸的摩擦力向左，选项B错误； CD．镇纸相对白纸无运动趋势，则镇纸对白纸没有摩擦力，选项C错误，D正确。 故选D。 5．A 【详解】有6个接触面间存在摩擦，所以 解得 故选A。 6．BD 【详解】AB．木块相对于竖直墙壁下滑，受到竖直向上的滑动摩擦力，阻碍木块下滑，A错误，B正确； CD．分析木块受力如图所示 由平衡条件可得 FN＝F1，Ff＝G＋F2 又Ff＝μFN，以上三式联立可解得 μ＝ 故C错误，D正确。 故选BD。 7．B 【详解】ABC．由题知容器始终保持静止状态，受力平衡，所受的摩擦力等于容器和水的总重力，所以容器受到的摩擦力逐渐增大，AC错误B正确； D．水平方向上受力平衡，墙面对容器的弹力 若初始时最大静摩擦力大于重力时，力F可能不变，若最大静摩擦力等于重力时F要增大，弹力随之增大， D错误。 故选B。 8．D 【详解】A．由题意知用80N的水平力推沙发，就可以使沙发保持匀速直线运动，由平衡条件得 解得沙发与地面之间的动摩擦因数为 故A错误； B．由题意知至少要用96N的水平力推沙发，才能使沙发从原地开始运动，即沙发与地面间的最大静摩擦为96N，所以若用90N的水平力推这个静止的沙发，则此时沙发不动，所受的摩擦力大小与推力相等，即为90N。故B错误； C．若用96N的水平力推这个已经在运动的沙发，则此时沙发所受的摩擦力为滑动摩擦力，大小仍为80N，故C错误； D．小王盘腿坐在沙发上，想使小王和沙发保持匀速运动，则小李需要的水平力为 故D正确。 故选D。 高阶突破： 1．AD 【详解】A．根据题意，铰接处a、b间距与轻弹簧原长相等，当θ=45°时，弹簧的伸长量为 弹簧弹力大小为 联立解得 故A正确； BC．当θ=45°时，对托盘和重物整体进行受力分析，在竖直方向上，由平衡条件有 对弹簧与轻杆连接点进行受力分析，水平方向 联立解得， 故BC错误； D．根据几何知识，当θ=45°时，托盘离地面的高度为 当θ=30°时，托盘离地面的高度为 则重物下降高度为 故D正确。 故选AD。 2．B 【详解】对物块Q，设轻绳拉力为T，两物块间的滑动摩擦力为 根据二力平衡，可知 对物块P，受拉力F，Q对P的水平向左滑动摩擦力f’，地面对P的水平向左的滑动摩擦力f地，根据共点力平衡可得 其中 联立，可得 故选B。 3．B 【详解】ABC．重物在竖直方向上由平衡条件可知 解得 俯视水平方向受力分析如图 ， 解得 所以每根筷子与圆柱体间的摩擦力大小为 故AC错误，B正确； D．增大筷子与圆柱间的压力，摩擦力竖直分量仍等于重力大小，摩擦力水平分量增大，摩擦力变大。故D错误。 故选B。 $