第06讲 重力、弹力、摩擦力（复习讲义）（北京专用）2027年高考物理一轮复习讲练测

该高中物理高考复习教案聚焦重力、弹力、摩擦力三大力学核心考点，按概念理解、性质判断、大小计算、突变应用的逻辑层次系统架构知识，通过命题透视研判考情趋势，思维建模搭建知识框架，考点精讲拆解核心要点，真题溯源强化考向感知，形成针对性复习闭环。 资料以科学思维与物理观念为导向，创新设计“考向破译+思维建模”教学路径，如针对摩擦力突变问题，通过“静—静”“静—动”等分类建模结合生活情境例题（如自动冲水装置重心变化）培养模型建构能力，设置分层变式训练，助力学生高效突破难点，为教师把控复习节奏提供精准指导。

第06讲 重力、弹力、摩擦力 内容导航 01 命题透视·考情前瞻 对标素养，研判高考命题趋势 02 思维建模·脉络梳理 搭建知识框架，构建系统思维 03 考点精讲·靶向突破 拆解核心考点，归纳解题范式 考点一 重力和重心 知识点1 重力和重心 考向1 重力和重心的理解 考点二 弹力 知识点1 弹力有无及方向的判断 考向1 弹力有无及方向的判断 重 【思维建模】弹力方向判断的技巧 知识点2 弹力大小的分析与计算 考向2 绳的弹力 重 考向3 弹簧的弹力 重 考点三 摩擦力 知识点1 摩擦力有无及方向的判断 考向1 静摩擦力有无及方向的判断 重 知识点2 摩擦力的分析与计算 考向2 摩擦力大小的计算 重 知识点3 摩擦力的突变问题 考向3 “静—静”突变 考向4 “静—动”突变 考向5 “动—静”突变 04 真题溯源·考向感知 溯源真题逻辑，感知高考考向 命题透视·考情前瞻 ——对标素养，研判高考命题趋势 核心考点 2026年 2025年 2024年 重力和重心 —— —— —— 弹力 —— —— —— 摩擦力 —— —— —— 考情分析 题型与考向：题型以选择题为主，侧重考查弹力、摩擦力的产生条件、大小与方向判断，常结合生活情境（如弹簧形变、静动摩擦突变等），依托整体法、隔离法、图解法等方法，关联静态平衡、动态平衡问题，检验考生对平行四边形定则、正交分解法的应用能力，是力学基础考点的高频考查模块。 情境与立意： 1.生活实践类：生活中的摩擦力的应用，索桥、千斤顶、刀、木楔的工作原理； 2.学习探究类：磁悬浮列车（摩擦力的消除与替代）、智能手机重力传感器（弹力形变测量）。 复习目标 1.掌握重力的大小、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。 3.理解并掌握胡克定律。 4.摩擦力有无及方向的判断。 5.会分析计算摩擦力的大小。 6.能解决摩擦力的突变问题。 思维建模·脉络梳理 ——搭建知识框架，构建系统思维 考点精讲·靶向突破 ——拆解核心考点，归纳解题范式 考点一 重力和重心 知识点1 重力和重心 知●识●解●构 1.力 （1）定义：力是一个物体对另一个物体的作用。 （2）作用效果：使物体发生形变或改变物体的运动状态（即产生加速度）。 （3）性质：力具有物质性、相互性、矢量性、独立性等特征。 2.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，可用弹簧测力计测量。同一物体G的变化是由在地球上不同位置处g的变化引起的。 （3）方向：竖直向下。 （4）重心：物体的各部分都受到重力的作用，可认为重力集中作用于一点，这一点叫作物体的重心。 ①影响重心位置的因素：物体的几何形状；物体的质量分布。 ②不规则薄板形物体重心的确定方法：悬挂法。 ⚠特别提醒 （1）重力不是万有引力，而是万有引力竖直向下的一个分力。 （2）重心的位置不一定在物体上。 ✨得分速记： （1）影响重心位置的因素：物体的几何形状、物体的质量分布。 （2）不规则薄板形物体重心的确定方法：悬挂法。 （3）重心的位置不一定在物体上。 考●向●破●译 考向1 重力和重心的理解 例1 如图所示为仰韶文化时期的一款尖底瓶，该瓶装水后“虚则欹、中则正、满则覆”（“欹”通“倚”，斜倚，斜靠）。下面有关瓶（包括瓶中的水）的说法正确的是（　　） A．如果把瓶由海南搬到北京，瓶所受重力不会发生改变 B．瓶子所受重力的方向指向地心 C．瓶的重心是瓶各部分所受重力的等效作用点 D．随着装入瓶中的水增多，瓶的重心一直升高 【答案】C 【解析】A．由于海南和北京的纬度不同，（重力加速度）不同，故所受的重力不同，故A错误； B．瓶子所受重力的方向竖直向下，不一定指向地心，故B错误； C．重心是物体各部分所受重力的等效作用点，故C正确； D．随着装入瓶中的水增多，瓶的重心先降低后升高，故D错误。故选C。 【变式训练1】（2025·湖南娄底·模拟）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 【解析】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2·变情境】有一个排污沟，需要每隔十多分钟用水冲洗一次。为此某同学根据水乐园中的自动倒水装置设计了一个周期性的自动冲水装置，用一个可以转动的容器接住从水龙头细细流出的水，装到一定体积时就会失衡翻倒，将水倒出后又恢复原位，周而复始。关于容器在装水过程中的重心变化，描述正确的是（　　） A．一直升高 B．一直降低 C．先升高后降低 D．先降低后升高 【答案】D 【解析】刚开始重心较高，开始灌水时重心向水的一侧靠拢，故而重心降低，但随着水越来越多，重心又开始上升，故而重心先下降后上升。故选D。 思维建模 对重心的理解 （1）重心不是重力的真实作用点，而是重力的等效作用点，重力作用在整个物体上。 （2）重心不是物体上最重的一点，它可以不在物体上，也不一定在物体的几何中心。 （3）重心在物体上的相对位置与物体的位置、放置状态及运动状态无关。 考点二 弹力 知识点1 弹力有无及方向的判断 知●识●解●构 1.弹力 （1）定义：发生形变的物体，要恢复原状，对与它接触的物体产生的力的作用。 （2）产生条件： ①物体间直接接触； ②接触处发生弹性形变。 （3）方向：总是与施力物体形变的方向相反。 2.“三法”判断弹力的有无 （1）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。 （2）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。 （3）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.弹力方向的确定 ✨得分速记 （1）根据物体所受弹力方向与施力物体形变的方向相反判断。 （2）根据共点力的平衡条件或牛顿第二定律确定弹力的方向。 考●向●破●译 考向1 弹力有无及方向的判断 【重】 例1下列各图中P、Q两球均保持静止状态且所有接触面都是光滑的，P、Q两球之间不存在弹力的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【解析】A．拿走Q后，P会向右运动，所以P、Q两球之间存在弹力，A错误。 B．拿走P后，Q保持原状态不变，所以P、Q两球之间不存在弹力，B正确； C．拿走Q后，P会掉下来，所以P、Q两球之间存在弹力，C错误； D．拿走Q后，P会向右运动，所以P、Q两球之间存在弹力，D错误。故选B。 【变式训练1·变情境】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，小球静止，其中a绳处于竖直方向，则b绳对小球无拉力 C．丙图，小球随车厢（底部光滑）一起向右做匀加速直线运动，车厢左壁对小球无弹力 D．丁图，静止在杆顶端的铁球受到沿杆向上的弹力 【答案】B 【解析】A．甲图，反弹出去的排球在空中运动时，不与任何物体接触，则不会受到弹力作用，A错误； B．乙图，小球静止，其中a绳处于竖直方向，则由平衡可知，a绳对小球有竖直向上的拉力，而b绳对小球无拉力，否则a绳不会竖直，B正确； C．丙图，小球随车厢（底部光滑）一起向右做匀加速直线运动，小球受合力向右，则车厢左壁对小球有向右的弹力，C错误； D．丁图，静止在杆顶端的铁球受重力和杆的弹力而平衡，可知杆的弹力与重力等大反向，可知杆对球的弹力竖直向上，D错误。故选B。 【变式训练2·变情境】篮球比赛中，击地传球是指持球者在传球时，为躲避防守队员防守而将球击地后传给队友，如图所示。在篮球撞击地面时，下列说法正确的是（　　） A．篮球对水平地面的弹力方向斜向右下方 B．水平地面对篮球的弹力方向斜向右上方 C．水平地面受到篮球的压力是由于篮球发生形变而产生的 D．篮球受到水平地面的支持力是由于篮球发生形变而产生的 【答案】C 【解析】A．压力或支持力的方向垂直接触面，分别指向被压或被支持的物体，篮球对水平地面的弹力方向垂直水平地面竖直向下，故A错误； B．水平地面对篮球的弹力方向竖直向上，故B错误； C．水平地面受到篮球的压力是由于压力的施力物体篮球发生形变而产生的，故C正确； D．篮球受到水平地面的支持力是由于地面发生形变而产生的，故D错误。 故选C。 思维建模 弹力方向的判定技巧 （1）弹力方向 （2）技巧点拨 利用替代法判断轻杆提供的是拉力还是支持力：轻绳和有固定转轴轻杆的相同点是弹力的方向是沿绳和沿杆的，但轻绳只能提供拉力，轻杆既可以提供拉力也可以提供支持力。 知识点2 弹力大小的分析与计算 知●识●解●构 1.胡克定律 （1）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。 （2）表达式：F=kx。 ①k是弹簧的劲度系数，单位为N/m；k的大小由弹簧自身性质决定。 ②x是形变量，不是弹簧形变以后的长度。 ③F-x图像是一条过原点的倾斜直线（如图所示），直线的斜率表示弹簧的劲度系数k。 ④弹力的变化量ΔF与弹簧形变量的变化量Δx也成正比，即ΔF=kΔx。 2.计算弹力大小的三种方法 （1）根据胡克定律进行求解。 （2）根据力的平衡条件进行求解。 （3）根据牛顿第二定律进行求解。 3.轻绳、轻杆和轻弹簧三类模型的比较 项目 轻绳 轻杆 轻弹簧 图示 形变特点 只能发生微小形变 只能发生微小形变 既可伸长，也可压缩 弹力特点 方向特点 只能沿绳，指向绳收缩的方向 不一定沿杆，固定杆中可以是任意方向 沿弹簧轴线，与形变方向相反 作用效果特点 只能提供拉力 可以提供拉力、支持力 可以提供拉力、支持力 大小突变特点 可以发生突变 可以发生突变 一般不能发生突变 ✨得分速记 （1）根据物体所受弹力方向与施力物体形变的方向相反判断。 （2）根据共点力的平衡条件或牛顿第二定律确定弹力的方向。 考●向●破●译 考向2 绳的弹力 【重】 例2如图所示的拉力器由脚环、两根相同的弹性绳、把手等组成。某生用的力拉开拉力器，使两根弹性绳均伸长了。假设弹性绳的弹力与伸长量遵循胡克定律，且未超过弹性限度，则（　　） A．拉力器对手的拉力是由于手形变产生的 B．弹性绳的劲度系数会随拉力减小而减小 C．每根弹性绳的劲度系数为 D．若拉力减为，则弹性绳的长度为 【答案】C 【解析】A．拉力器对手的拉力是由于拉力器形变产生的，故A错误； B．弹性绳的劲度系数是弹性绳固有的属性，对拉力器的拉力增大时，其劲度系数还是不变，故B错误； C．根据胡克定律得 代入数据解得每根弹性绳的劲度系数为，故C正确； D．根据胡克定律，可得若对拉力器的拉力减为40N，则有 代入数据，解得 故弹性绳的形变量为20cm，弹性绳的原长未知，无法计算长度，故D错误。故选C。 【变式训练1·变情境】图甲为射箭比赛时的场景，箭刚要发射时弦和箭可等效为图乙的情景，此时弓的顶部跨度为L，箭在弦的正中间，弦的长度为。已知弦均匀且弹性良好，其自由长度也为L，劲度系数为k，弦的弹力满足胡克定律，则此时箭所受的弹力为（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【解析】设发射时，箭两侧弦的夹角为，由几何关系可知 可知 箭被发射瞬间所受的弹力为两侧弦拉力的合力，即 故选C。 【变式训练2·变载体】如图所示，小朋友用弹性健身带做拉伸锻炼，先用脚踩在健身带的正中央（忽略脚的大小以及脚与健身带间的摩擦），随后水平展开双臂将健身带拉至双臂完全伸直的状态，此时健身带间的夹角为60°，P、Q间的长度恰好为健身带的原长L。已知健身带的劲度系数为k，健身带始终在竖直平面内且遵循胡克定律，此时健身带对小朋友脚的作用力大小（    ） A．kL B．2kL C．kL D．2kL 【答案】C 【解析】由题意可知，健身带的伸长量为L，可知弹力大小为F=kL 则健身带对小朋友脚的作用力大小 故选C。 考向3 弹簧的弹力 【重】 例3劲度系数分别为、的轻质弹簧甲、乙，；质量分别为、的小物块丙、丁，。将轻质弹簧、小物块按图示方式悬挂起来处于平衡状态时，为使两根弹簧的总长度最长，下面操作可行的是（　　） A．甲在上  丙在上 B．甲在上  丁在上 C．乙在上  丙在上 D．乙在上  丁在上 【答案】D 【解析】由图可知，上面的弹簧受到的拉力大小为，下面弹簧受到的拉力大小为丙或丁的重力，由胡克定律可知，重的物体在下弹簧的形变量较大，所以丙在下，丁在上； 若甲在上，由胡克定律可知，两弹簧的总形变量 若乙在上，由胡克定律可知，两弹簧的总形变量 ，即，则乙在上总形变量较大。故选D。 【变式训练1·变情境】两根劲度系数分别为k1和k2的轻质弹簧a、b串联在一起，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，现用水平力作用在b弹簧的P端缓慢向右拉动弹簧，当水平外力的大小为F时，b弹簧的伸长量为L，则此时（　　） A．a弹簧产生的弹力为 B．a弹簧的伸长量为 C．P端向右移动的距离为 D．P端向右移动的距离为 【答案】B 【解析】AB．两根轻弹簧串联，弹力大小相等，则a弹簧产生的弹力为；根据胡克定律可得 其中，可得a弹簧的伸长量为，故A错误，B正确； CD．P端向右移动的距离等于两根弹簧伸长量之和，即 故CD错误。故选B。 【变式训练2·变情境】（2026·江苏盐城·三模）四只劲度系数不同的轻质弹簧甲、乙、丙、丁原长均相同。如图所示，在轻质薄板上面放不同数量的a物体，最终静止时弹簧长度仍相同。则劲度系数最大的是（　　） A．甲 B．乙 C．丙 D．丁 【答案】D 【解析】由题意知，弹簧的形变量都相同，根据胡克定律有，得丁的劲度系数最大，故D正确。故选D。 考点三 摩擦力 知识点1 摩擦力有无及方向的判断 知●识●解●构 1.摩擦力 （1）定义：两个相互接触的物体，当它们发生相对运动或具有相对运动的趋势时，在接触面上会产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力。 （2）产生条件 ①接触面粗糙； ②接触处有压力； ③两物体间有相对运动或相对运动趋势。 （3）方向：与受力物体相对运动或相对运动趋势的方向相反。 （4）大小 ①滑动摩擦力：Ff=μFN，μ为动摩擦因数； ②静摩擦力：0<F≤Fmax。 （5）弹力与摩擦力的关系 若两物体间有摩擦力，则两物体间一定有弹力，若两物体间有弹力，则两物体间不一定有摩擦力。（均选填“一定有”或“不一定有”） ⚠特别提醒 （1）运动方向：一般指物体相对地面(以地面为参考系)的运动方向； （2）相对运动（趋势）方向：以其中一个物体为参考系,另一个物体相对参考系的运动方向。 （3）摩擦力的方向总是与物体间相对运动（或相对运动趋势）的方向相反，但与物体的运动方向可能相反，也可能相同，还有可能不在同一一线上。 2.掌握静摩擦力有无及方向的判断“三法” （1）假设法：利用假设法判断的思维程序如下。 （2）状态法：先判明物体的运动状态，再利用牛顿第二定律（F=ma）或平衡条件确定静摩擦力的大小及方向。 （3）牛顿第三定律法：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方向。 ⚠特别提醒 判断摩擦力有无及方向的三点注意 （1）静摩擦力的方向与物体的运动方向没有必然关系，可能相同，也可能相反，还可能成一定的夹角。 （2）分析摩擦力方向时，要注意静摩擦力方向的“可变性”和滑动摩擦力方向的“相对性”。 （3）受静摩擦力作用的物体不一定是静止的，受滑动摩擦力作用的物体也不一定是运动的。 考●向●破●译 考向1 静摩擦力有无及方向判断 【重】 例1 “靠墙静蹲”是一种简单高效的等长运动，有助于血液循环。如图所示，运动者背部贴墙，缓慢下蹲至大腿与地面平行时，在图示位置保持静止状态，此时运动者受到墙面对其的摩擦力。下列说法正确的是（ ） A．地面对运动者的支持力大小等于运动者重力大小 B．地面对运动者的摩擦力可能为零 C．墙面对运动者的摩擦力可能向下 D．墙面对运动者的作用力方向一定斜向上 【答案】D 【解析】A．竖直方向，运动者重力等于支持力与墙面摩擦力的合力。故A错误； B．地面摩擦力与墙面的支持力平衡。墙面支持力不为零，则地面摩擦力不为零。故B错误； C．摩擦力起到阻止运动者的运动趋势的作用。运动者的运动趋势向下，因此墙面摩擦力一定向上。故C错误； D．墙面摩擦力向上，与墙面的支持力的合力方向一定斜向上。故D正确。故选D。 【变式训练1·变情境】如图所示，一物体静止在斜面上，关于物体的受力情况，下列说法正确的是（　　）（图示：物体静止于倾角为θ的斜面上） A．物体受到重力、支持力、摩擦力、下滑力四个力作用 B．物体所受支持力的方向竖直向上 C．物体所受摩擦力的方向沿斜面向上 D．物体所受重力的方向垂直于斜面向下 【答案】C 【解析】A．物体受到重力、支持力、摩擦力三个力作用，下滑力是重力的分力，不是物体实际受的力，故A错误； BCD．物体所受支持力的方向垂直斜面向上，所受摩擦力沿斜面向上，所受重力竖直向下，故BD错误，C正确。故选C。 【变式训练2·变情境】首届环贵州公园省国际公路自行车赛于2025年10月17日至23日在贵州省7个市（州）举行，连绵起伏的山间公路为运动员带来不小的挑战。如图2所示，一位运动员在上坡时用力蹬动踏板以保持匀速，下坡时为节省体力停止蹬动踏板。该运动员上坡时自行车后轮受到地面的摩擦力为，下坡时自行车后轮所受地面的摩擦力为。下列关于、方向的描述正确的是（　　） A．、均向后 B．、均向前 C．朝前、向后 D．朝后、向前 【答案】C 【解析】运动员在上坡时用力蹬动踏板，后轮与地面的接触点有向后运动的趋势，地面作用在后轮上的摩擦力向前；下坡时运动员为节省体力停止蹬动踏板，后轮与地面的接触点有向前运动的趋势，地面作用在后轮上的摩擦力向后；故向前、向后。故选C。 知识点2 摩擦力的分析与计算 知●识●解●构 1.静摩擦力的分析与计算 （1）物体处于平衡状态（静止或匀速直线运动）时，利用力的平衡条件来判断静摩擦力的大小。 （2）物体有加速度时，若只受静摩擦力，则Ff=ma。若除受静摩擦力外，物体还受其他力，则F合=ma，先求合力再求静摩擦力。 （3）最大静摩擦力略大于滑动摩擦力，一般情况下，可认为滑动摩擦力与最大静摩擦力近似相等。 2.滑动摩擦力的分析与计算 滑动摩擦力的大小用公式Ff=μF压来计算，应用此公式时要注意以下几点： （1）μ为动摩擦因数，其大小与接触面的材料、接触面的粗糙程度有关;F压为两接触面间的正压力，其大小不一定等于物体的重力。 （2）滑动摩擦力的大小与物体的运动速度和接触面积的大小均无关。 ⚠特别提醒：分析计算摩擦力时的三点注意 （1）在确定摩擦力的大小之前，首先分析物体所处的状态，分清其所受的是静摩擦力还是滑动摩擦力。 （2）滑动摩擦力有具体的计算公式，而静摩擦力要借助其他公式判断，如利用平衡条件或牛顿第二定律列方程等。 （3）“Ff=μF压”中F压并不总是等于物体的重力。 ✨得分速记 在计算摩擦力大小之前，必须分析物体的运动情况，判断是滑动摩擦力还是静摩擦力。若是滑动摩擦力，可用Ff＝μFN来计算；若是静摩擦力，则不能用Ff＝μFN计算，只能根据平衡条件或牛顿第二定律求解。 考●向●破●译 考向2 摩擦力大小的计算 【重】 例2如图甲，福州华林寺是长江以南最古老的木结构建筑，整个大殿结构都是榫卯相合，其建造手法带有显著闽越地方特色。图乙是一种榫（凸出部分N）卯（凹进部分M）连接构件，将M固定，沿N的轴线OP将N从M中拉出，若榫、卯接触面间的动摩擦因数均为，各接触面间的弹力大小均恒为，则N从M中拉出的过程，M与N间的摩擦力大小为（    ） A． B． C． D． 【答案】B 【解析】每个接触面都存在滑动摩擦力，根据滑动摩擦力公式 摩擦力的大小为；故选B。 【变式训练1·变情境】如图所示，在倾角的粗糙斜面上放一重力为的物体。现用与斜面底边平行的力推物体，物体恰能在斜面上做匀速直线运动，则物体与斜面间的动摩擦因数为（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【解析】从侧面视角观察，所受重力和支持力如图所示： 由平衡条件可知，垂直斜面方向有N=Gcosθ 从俯视的视角观察，沿斜面方向受推力、重力分力和摩擦力如图所示： 重力沿斜面方向分力为Gsinθ，由平行四边形法则可知 又f=μN，代入数据可得 故选C。 【变式训练2·变情境】如图所示，一个在水平面上向右运动的物体，质量为40kg，与水平面间的动摩擦因数μ＝0.1，在运动过程中，还受到一个水平向左、大小为20N的力的作用。取g＝10N/kg，则物体受到水平面的滑动摩擦力为（　　） A．40N，向右 B．40N，向左 C．20N，向右 D．20N，向左 【答案】B 【解析】由题知，物体所受的摩擦力为滑动摩擦力，根据滑动摩擦力公式，可得 代入数据解得 方向与物体相对水平面的运动方向相反，为水平向左。故选B。 知识点3 摩擦力的突变问题 知●识●解●构 当物体的受力情况发生变化时，摩擦力的大小和方向往往会发生变化，也可能导致静摩擦力和滑动摩擦力之间的相互转化。 1.分析摩擦力突变问题的方法 （1）在涉及摩擦力的情况中，题目中出现“最大”“最小”或“刚好”等关键词时，一般隐藏着摩擦力突变的临界问题。题意中某个物理量在变化过程中发生突变，可能导致摩擦力突变，则该物理量突变时的状态即为临界状态。 （2）存在静摩擦力的情景中，物体由相对静止变为相对运动，或者由相对运动变为相对静止，或者受力情况发生突变，往往是摩擦力突变问题的临界状态。 （3）确定各阶段摩擦力的性质和受力情况，做好各阶段摩擦力的分析。 2.摩擦力突变常见的四类情况 分类 诠释 “静—静”突变 当作用在物体上的其他力的合力发生变化时，物体仍保持静止，而所受静摩擦力发生“突变”，则“突变”点是静摩擦力为零时 “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 某物体相对于另一物体滑动的过程中，若相对运动方向变了，则滑动摩擦力方向发生“突变”，“突变”点为两物体相对速度为零时 考●向●破●译 考向3 “静—静”突变 例3如图所示，水平地面上有质量均为3kg的A、B两木块，它们之间夹有被压缩了3.0cm的轻质弹簧，已知弹簧的劲度系数，两木块与水平地面间的动摩擦因数均为0.2，系统处于静止状态。假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取。现用的水平力推木块B，稳定后（ ） A．弹簧的压缩量变为4cm B．木块B所受静摩擦力方向不变 C．木块A所受静摩擦力不变，大小为3N D．木块B所受静摩擦力大小为6N 【答案】C 【解析】初始状态弹簧的弹力大小为 木块B与地面之间的最大静摩擦力大小为 则开始时木块B与地面之间的静摩擦力大小为3N向左；木块A与地面之间的静摩擦力大小为3N向右； 用的水平力推木块B时，推力与弹簧弹力的合力方向水平向左，其大小为 小于最大静摩擦力，所以木块B和木块A都将保持静止不动，且木块B所受静摩擦力大小为5N，方向向右，方向发生了改变，弹簧的压缩量仍为3.0cm，木块A所受静摩擦力大小仍为3N。故选C。 【变式训练1·变载体】如图所示，质量为2kg的物块甲和质量为3kg的物块乙放在水平地面上，用劲度系数为100N/m的轻弹簧连接，两物块与水平地面间的动摩擦因数均为0.2。物块甲受到一个向右从零开始逐渐增大的推力F，两物块始终静止，弹簧处于压缩状态。当F增大到8N时，甲即将滑动。若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，。则以下说法正确的是（　　） A．两物块静止时，弹簧的压缩量为2cm B．两物块静止时，物块乙受到的摩擦力大小为6N C．两物块静止时，随着F增大，物块乙受到的摩擦力也增大 D．两物块静止时，随着F增大，物块甲受到的摩擦力先减小再增大 【答案】D 【解析】A．当时，甲即将滑动，则 解得，故A错误； B．两物块静止时，由受力平衡知，物块乙受到的摩擦力大小等于弹簧弹力大小，故B错误； C．两物块静止时，随着增大，因甲不动，则弹簧长度不变，物块乙受到的弹力不变，则摩擦力不变，故C错误； D．以水平向右为正方向，对物块甲受力分析，由受力平衡知，有 因此随着从0增大至8N，从4N减小到0，再增大到，因此物块甲受到的摩擦力先减小再增大，故D正确。故选D。 【变式训练2·变情境】如图所示，两质量都为1kg的物块A、B用轻绳连接放在水平地面上，轻绳刚好伸直，物块与地面间动摩擦因数均为0.2（最大静摩擦力略大于滑动摩擦力）。现用一水平拉力F拉B，则随F增大，B受地面摩擦力大小的变化情况为（ ） A． B． C． D． 【答案】A 【来源】四川省攀枝花市第三高级中学校2025-2026学年高一上学期期中调研检测物理试题 【知识点】最大静摩擦力与滑动摩擦力的关系 【解析】当拉力F小于物块B的最大静摩擦力时，对于B，拉力F与静摩擦力平衡，绳子无拉力，所以A无运动趋势，即A不受到摩擦力。当拉力F大于物块B的最大静摩擦力而小于两倍最大静摩擦力时，绳子被拉紧，物块B受到的拉力F、绳子的拉力及最大静摩擦力三力平衡，此过程物块B受到的最大静摩擦力不变，物块A受绳子的拉力，有向前运动的趋势，从而产生静摩擦力，并随着拉力F的增大而增大，直到最大静摩擦力。当拉力F大于两倍最大静摩擦力时，两物块都滑动，所受到的摩擦力等于滑动摩擦力，滑动摩擦力略小于最大静摩擦力。故选A。 思维建模 静摩擦力是被动力，其大小、方向取决于物体间的相对运动的趋势，而且静摩擦力存在最大值。存在静摩擦力的连接系统，相对滑动与相对静止的临界状态是静摩擦力达到最大值。 考向4 “静—动”突变 例4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，传感器用棉线拉住物块，物块放置在粗糙的长木板上，物块的质量M=2.3kg，木板的质量m=1.4kg。水平向左拉木板，传感器记录的F-t图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．物块与木板间的动摩擦因数约为0.2 B．拉动木板时应注意使木板保持匀速运动 C．最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为 D．木板滑动后，力传感器对物块的拉力大于物块对力传感器的拉力 【答案】C 【解析】A．根据图乙可知，物体受到的滑动摩擦力为7N左右，所以物块与木板间的动摩擦因数约为 故A错误； B．当物块与长木板发生相对运动后，不管木板做匀速运动还是变速运动，物块的受力不再改变，故木板不需要保持匀速运动，故B错误； C．根据图乙可知，物体受到的最大静摩擦力为10N左右，物体受到的滑动摩擦力为7N左右，所以最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为，故C正确； D．木板滑动后，力传感器对物块的拉力与物块对力传感器的拉力是一对相互作用力，大小相等，故D错误。故选C。 【变式训练1·变情境】如图所示，当装卸车的车厢从水平缓慢倾斜到一定角度时，车厢上的货物开始滑下，之后车厢的倾角还继续增大到一定角度，最后货物从车厢滑离。下列说法正确的是（　　） A．整个过程中，货物所受摩擦力一直增大 B．车厢倾斜角度越大，货物对车厢的压力越大 C．车厢倾斜角度越大，货物与车厢的动摩擦因数越小 D．货物滑动前，车厢对货物的作用力不变 【答案】D 【解析】C．动摩擦因数只与接触面的材料和粗糙程度有关，所以车厢倾斜角度越大，货物与车厢的动摩擦因数不变，故C错误； A．开始时，货物与车厢相对静止，货物与车厢之间为静摩擦力，根据平衡条件可知 随着增大，静摩擦力增大；当货物与车厢相对滑动时，滑动摩擦力大小为 随着增大，滑动摩擦力减小。所以整个过程中，货物所受摩擦力先增大后减小，故A错误； B．在垂直车厢方向，根据平衡条件可知，车厢对货物的支持力大小为 根据牛顿第三定律可知 随着增大，货物对车厢的压力减小，故B错误； D．货物滑动前，根据平衡条件可知，车厢对货物的作用力始终与货物的重力等大反向，即车厢对货物的作用力不变，故D正确。故选D。 【变式训练2·变情境】（2026·北京朝阳·一模）老师在课堂上做了一个如图所示的实验：把粉笔盒静置于水平桌面上的课本上，用水平向右的恒力F将课本迅速抽出，粉笔盒移动较小的距离。若粉笔盒和课本的质量均为m，各接触面间的动摩擦因数均为μ，抽出课本的过程历时t。最大静摩擦力可视为等于滑动摩擦力，重力加速度为g。在此过程中，下列说法正确的是（　　） A．课本受到5个力作用 B．课本受到的摩擦力大小为2μmg C．F大于4μmg才可能将课本从粉笔盒下抽出 D．粉笔盒最终将停留在初始位置右侧处 【答案】C 【解析】A．通过受力分析可知，课本受到拉力、重力、桌面支持力、粉笔盒压力、桌面摩擦力和粉笔盒摩擦力共6个力的作用，故A错误； B．桌面对课本的摩擦力，粉笔盒对课本的摩擦力，则课本受到的摩擦力，故B错误； C．课本和粉笔盒刚好要发生相对运动时，粉笔盒受到摩擦力 解得 对整体牛顿第二定律有 联立解得 则F大于4μmg才可能将课本从粉笔盒下抽出，故C正确； D．抽出课本过程，粉笔盒以为加速度做匀加速直线运动，抽出后由于桌面摩擦力大小不变方向反向，粉笔盒以为加速度做匀减速直线运动，故粉笔盒总位移 则粉笔盒最终将停留在初始位置右侧处，故D错误。故选C。 思维建模 滑动摩擦力的突变问题：滑动摩擦力的大小与接触面的动摩擦因数和接触面受到的正压力有关，发生相对运动的物体，如果接触面的动摩擦因数发生变化或接触面受到的正压力发生变化，则滑动摩擦力就会发生变化。 考向5 “动—静”突变 例5如图所示，一倾角为θ=37°的斜面固定在地面上，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，设斜面足够长，已知该滑块与斜面间的动摩擦因数为0.8，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，g取10 m/s2。取初速度v0的方向为正方向，则该滑块所受摩擦力Ff随时间变化的图像是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【解析】滑块上升过程中受滑动摩擦力，有 Ff=μFN，FN=mgcos θ 联立，解得 Ff=6.4 N 方向沿斜面向下。当滑块的速度减为零后，由于重力的分力 mgsin θ=6N<Ff 所以滑块将静止，滑块受到的摩擦力为静摩擦力，由平衡条件得 Ff'=mgsin θ=6 N 方向沿斜面向上。故选B。 思维建模 研究传送带问题时，物体和传送带的速度相等的时刻往往是摩擦力的大小、方向和运动性质发生变化的分界点。。 真题溯源·考向感知 ——溯源真题逻辑，感知高考考向 1．（2025·安徽·高考）如图，装有轻质光滑定滑轮的长方体木箱静置在水平地面上，木箱上的物块甲通过不可伸长的水平轻绳绕过定滑轮与物块乙相连。乙拉着甲从静止开始运动，木箱始终保持静止。已知甲、乙质量均为，甲与木箱之间的动摩擦因数为0.5，不计空气阻力，重力加速度g取，则在乙下落的过程中（　　） A．甲对木箱的摩擦力方向向左 B．地面对木箱的支持力逐渐增大 C．甲运动的加速度大小为 D．乙受到绳子的拉力大小为 【答案】C 【解析】A．因为物块甲向右运动，木箱静止，根据相对运动，甲对木箱的摩擦力方向向右，A错误； B．设乙运动的加速度为，只有乙有竖直向下的恒定加速度， 对甲、乙和木箱，由整体法，竖直方向受力分析有 则地面对木箱的支持力大小不变，B错误； CD．设绳子的弹力大小为，对甲受力分析有 对乙受力分析有 联立解得， C正确，D错误。故选C。 2．（2026·山东·高考）如图所示，由光滑刚性杆组成的正四面体框架放置在水平面上，三条棱上各套有一个质量为的小球。三个小球通过相同的轻质弹簧连接，静止时恰好处于同一水平面。已知弹簧始终在弹性限度内，劲度系数为，重力加速度大小为，则每根弹簧的伸长量为（ ） A． B． C． D． 【答案】B 【解析】根据题意可知，每根弹簧的伸长量相等，设每根弹簧的伸长量为，光滑刚性杆与地面的夹角为，结合正四面体的特点，由几何关系可得， 设两根弹簧对小球的弹力为，则有 对其中一个小球受力分析，如图所示 沿杆方向上，由平衡条件有 联立解得 故选B。 3．（2026·湖北·高考）如图所示，半径为的光滑圆环固定在竖直平面内，原长为的轻质弹簧一端固定在圆环上与圆心等高的位置，另一端连接一个套在圆环上质量为的小球，平衡时弹簧与水平方向的夹角为。弹簧在弹性限度内，重力加速度大小为，弹簧的劲度系数为（ ） A． B． C． D． 【答案】C 【解析】根据题意，设此时弹簧的长度为，由几何关系有 解得 可知，此时弹簧被压缩，且形变量为 对小球受力分析，如图所示 由平衡条件有， 联立解得 故选C。 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $ 第06讲 重力、弹力、摩擦力 内容导航 01 命题透视·考情前瞻 对标素养，研判高考命题趋势 02 思维建模·脉络梳理 搭建知识框架，构建系统思维 03 考点精讲·靶向突破 拆解核心考点，归纳解题范式 考点一 重力和重心 知识点1 重力和重心 考向1 重力和重心的理解 考点二 弹力 知识点1 弹力有无及方向的判断 考向1 弹力有无及方向的判断 重 【思维建模】弹力方向判断的技巧 知识点2 弹力大小的分析与计算 考向2 绳的弹力 重 考向3 弹簧的弹力 重 考点三 摩擦力 知识点1 摩擦力有无及方向的判断 考向1 静摩擦力有无及方向的判断 重 知识点2 摩擦力的分析与计算 考向2 摩擦力大小的计算 重 知识点3 摩擦力的突变问题 考向3 “静—静”突变 考向4 “静—动”突变 考向5 “动—静”突变 04 真题溯源·考向感知 溯源真题逻辑，感知高考考向 命题透视·考情前瞻 ——对标素养，研判高考命题趋势 核心考点 2026年 2025年 2024年 重力和重心 —— —— —— 弹力 —— —— —— 摩擦力 —— —— —— 考情分析 题型与考向：题型以选择题为主，侧重考查弹力、摩擦力的产生条件、大小与方向判断，常结合生活情境（如弹簧形变、静动摩擦突变等），依托整体法、隔离法、图解法等方法，关联静态平衡、动态平衡问题，检验考生对平行四边形定则、正交分解法的应用能力，是力学基础考点的高频考查模块。 情境与立意： 1.生活实践类：生活中的摩擦力的应用，索桥、千斤顶、刀、木楔的工作原理； 2.学习探究类：磁悬浮列车（摩擦力的消除与替代）、智能手机重力传感器（弹力形变测量）。 复习目标 1.掌握重力的大小、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。 3.理解并掌握胡克定律。 4.摩擦力有无及方向的判断。 5.会分析计算摩擦力的大小。 6.能解决摩擦力的突变问题。 思维建模·脉络梳理 ——搭建知识框架，构建系统思维 考点精讲·靶向突破 ——拆解核心考点，归纳解题范式 考点一 重力和重心 知识点1 重力和重心 知●识●解●构 1.力 （1）定义：力是一个物体对另一个物体的作用。 （2）作用效果：使物体发生形变或改变物体的__________（即产生加速度）。 （3）性质：力具有物质性、相互性、矢量性、独立性等特征。 2.重力 （1）产生：由于__________而使物体受到的力。 （2）大小：G=mg，可用__________测量。同一物体G的变化是由在地球上不同位置处g的变化引起的。 （3）方向：__________。 （4）重心：物体的各部分都受到重力的作用，可认为重力集中作用于一点，这一点叫作物体的重心。 ①影响重心位置的因素：物体的几何形状；物体的__________分布。 ②不规则薄板形物体重心的确定方法：__________法。 ⚠特别提醒 （1）重力不是万有引力，而是万有引力竖直向下的一个分力。 （2）重心的位置不一定在物体上。 ✨得分速记： （1）影响重心位置的因素：物体的几何形状、物体的质量分布。 （2）不规则薄板形物体重心的确定方法：悬挂法。 （3）重心的位置不一定在物体上。 考●向●破●译 考向1 重力和重心的理解 例1 如图所示为仰韶文化时期的一款尖底瓶，该瓶装水后“虚则欹、中则正、满则覆”（“欹”通“倚”，斜倚，斜靠）。下面有关瓶（包括瓶中的水）的说法正确的是（　　） A．如果把瓶由海南搬到北京，瓶所受重力不会发生改变 B．瓶子所受重力的方向指向地心 C．瓶的重心是瓶各部分所受重力的等效作用点 D．随着装入瓶中的水增多，瓶的重心一直升高 【变式训练1】（2025·湖南娄底·模拟）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2·变情境】有一个排污沟，需要每隔十多分钟用水冲洗一次。为此某同学根据水乐园中的自动倒水装置设计了一个周期性的自动冲水装置，用一个可以转动的容器接住从水龙头细细流出的水，装到一定体积时就会失衡翻倒，将水倒出后又恢复原位，周而复始。关于容器在装水过程中的重心变化，描述正确的是（　　） A．一直升高 B．一直降低 C．先升高后降低 D．先降低后升高 思维建模 对重心的理解 （1）重心不是重力的真实作用点，而是重力的等效作用点，重力作用在整个物体上。 （2）重心不是物体上最重的一点，它可以不在物体上，也不一定在物体的几何中心。 （3）重心在物体上的相对位置与物体的位置、放置状态及运动状态无关。 考点二 弹力 知识点1 弹力有无及方向的判断 知●识●解●构 1.弹力 （1）定义：发生__________的物体，要恢复原状，对与它接触的物体产生的力的作用。 （2）产生条件： ①物体间直接接触； ②接触处发生__________。 （3）方向：总是与施力物体形变的方向__________。 2.“三法”判断弹力的有无 （1）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。 （2）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__________弹力；若运动状态改变，则此处__________有弹力。 （3）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.弹力方向的确定 ✨得分速记 （1）根据物体所受弹力方向与施力物体形变的方向相反判断。 （2）根据共点力的平衡条件或牛顿第二定律确定弹力的方向。 考●向●破●译 考向1 弹力有无及方向的判断 【重】 例1下列各图中P、Q两球均保持静止状态且所有接触面都是光滑的，P、Q两球之间不存在弹力的是（　　） A． B． C． D． 【变式训练1·变情境】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，小球静止，其中a绳处于竖直方向，则b绳对小球无拉力 C．丙图，小球随车厢（底部光滑）一起向右做匀加速直线运动，车厢左壁对小球无弹力 D．丁图，静止在杆顶端的铁球受到沿杆向上的弹力 【变式训练2·变情境】篮球比赛中，击地传球是指持球者在传球时，为躲避防守队员防守而将球击地后传给队友，如图所示。在篮球撞击地面时，下列说法正确的是（　　） A．篮球对水平地面的弹力方向斜向右下方 B．水平地面对篮球的弹力方向斜向右上方 C．水平地面受到篮球的压力是由于篮球发生形变而产生的 D．篮球受到水平地面的支持力是由于篮球发生形变而产生的 思维建模 弹力方向的判定技巧 （1）弹力方向 （2）技巧点拨 利用替代法判断轻杆提供的是拉力还是支持力：轻绳和有固定转轴轻杆的相同点是弹力的方向是沿绳和沿杆的，但轻绳只能提供拉力，轻杆既可以提供拉力也可以提供支持力。 知识点2 弹力大小的分析与计算 知●识●解●构 1.胡克定律 （1）内容：在弹性限度内，弹簧发生__________时，弹力F的大小跟弹簧伸长（或缩短）的长度x成__________。 （2）表达式：F=__________。 ①k是弹簧的__________，单位为N/m；k的大小由弹簧__________决定。 ②x是__________，不是弹簧形变以后的长度。 ③F-x图像是一条过原点的倾斜直线（如图所示），直线的斜率表示弹簧的劲度系数k。 ④弹力的变化量ΔF与弹簧形变量的变化量Δx也成正比，即ΔF=kΔx。 2.计算弹力大小的三种方法 （1）根据胡克定律进行求解。 （2）根据力的平衡条件进行求解。 （3）根据牛顿第二定律进行求解。 3.轻绳、轻杆和轻弹簧三类模型的比较 项目 轻绳 轻杆 轻弹簧 图示 形变特点 只能发生微小形变 只能发生微小形变 既可伸长，也可压缩 弹力特点 方向特点 只能沿绳，指向绳收缩的方向 不一定沿杆，固定杆中可以是任意方向 沿弹簧轴线，与形变方向相反 作用效果特点 只能提供拉力 可以提供拉力、支持力 可以提供拉力、支持力 大小突变特点 可以发生突变 可以发生突变 一般不能发生突变 ✨得分速记 （1）根据物体所受弹力方向与施力物体形变的方向相反判断。 （2）根据共点力的平衡条件或牛顿第二定律确定弹力的方向。 考●向●破●译 考向2 绳的弹力 【重】 例2如图所示的拉力器由脚环、两根相同的弹性绳、把手等组成。某生用的力拉开拉力器，使两根弹性绳均伸长了。假设弹性绳的弹力与伸长量遵循胡克定律，且未超过弹性限度，则（　　） A．拉力器对手的拉力是由于手形变产生的 B．弹性绳的劲度系数会随拉力减小而减小 C．每根弹性绳的劲度系数为 D．若拉力减为，则弹性绳的长度为 【变式训练1·变情境】图甲为射箭比赛时的场景，箭刚要发射时弦和箭可等效为图乙的情景，此时弓的顶部跨度为L，箭在弦的正中间，弦的长度为。已知弦均匀且弹性良好，其自由长度也为L，劲度系数为k，弦的弹力满足胡克定律，则此时箭所受的弹力为（　　） A． B． C． D． 【变式训练2·变载体】如图所示，小朋友用弹性健身带做拉伸锻炼，先用脚踩在健身带的正中央（忽略脚的大小以及脚与健身带间的摩擦），随后水平展开双臂将健身带拉至双臂完全伸直的状态，此时健身带间的夹角为60°，P、Q间的长度恰好为健身带的原长L。已知健身带的劲度系数为k，健身带始终在竖直平面内且遵循胡克定律，此时健身带对小朋友脚的作用力大小（    ） A．kL B．2kL C．kL D．2kL 考向3 弹簧的弹力 【重】 例3劲度系数分别为、的轻质弹簧甲、乙，；质量分别为、的小物块丙、丁，。将轻质弹簧、小物块按图示方式悬挂起来处于平衡状态时，为使两根弹簧的总长度最长，下面操作可行的是（　　） A．甲在上  丙在上 B．甲在上  丁在上 C．乙在上  丙在上 D．乙在上  丁在上 【变式训练1·变情境】两根劲度系数分别为k1和k2的轻质弹簧a、b串联在一起，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，现用水平力作用在b弹簧的P端缓慢向右拉动弹簧，当水平外力的大小为F时，b弹簧的伸长量为L，则此时（　　） A．a弹簧产生的弹力为 B．a弹簧的伸长量为 C．P端向右移动的距离为 D．P端向右移动的距离为 【变式训练2·变情境】（2026·江苏盐城·三模）四只劲度系数不同的轻质弹簧甲、乙、丙、丁原长均相同。如图所示，在轻质薄板上面放不同数量的a物体，最终静止时弹簧长度仍相同。则劲度系数最大的是（　　） A．甲 B．乙 C．丙 D．丁 考点三 摩擦力 知识点1 摩擦力有无及方向的判断 知●识●解●构 1.摩擦力 （1）定义：两个相互接触的物体，当它们发生相对运动或具有相对运动的趋势时，在接触面上会产生阻碍__________或__________的力。 （2）产生条件 ①接触面__________； ②接触处有__________； ③两物体间有__________或__________。 （3）方向：与受力物体__________或__________的方向相反。 （4）大小 ①滑动摩擦力：Ff=__________，μ为动摩擦因数； ②静摩擦力：__________<F≤__________。 （5）弹力与摩擦力的关系 若两物体间有摩擦力，则两物体间__________弹力，若两物体间有弹力，则两物体间__________摩擦力。（均选填“一定有”或“不一定有”） ⚠特别提醒 （1）运动方向：一般指物体相对地面(以地面为参考系)的运动方向； （2）相对运动（趋势）方向：以其中一个物体为参考系,另一个物体相对参考系的运动方向。 （3）摩擦力的方向总是与物体间相对运动（或相对运动趋势）的方向相反，但与物体的运动方向可能相反，也可能相同，还有可能不在同一一线上。 2.掌握静摩擦力有无及方向的判断“三法” （1）假设法：利用假设法判断的思维程序如下。 （2）状态法：先判明物体的运动状态，再利用牛顿第二定律（F=ma）或平衡条件确定静摩擦力的大小及方向。 （3）牛顿第三定律法：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方向。 ⚠特别提醒 判断摩擦力有无及方向的三点注意 （1）静摩擦力的方向与物体的运动方向没有必然关系，可能相同，也可能相反，还可能成一定的夹角。 （2）分析摩擦力方向时，要注意静摩擦力方向的“可变性”和滑动摩擦力方向的“相对性”。 （3）受静摩擦力作用的物体不一定是静止的，受滑动摩擦力作用的物体也不一定是运动的。 考●向●破●译 考向1 静摩擦力有无及方向判断 【重】 例1 “靠墙静蹲”是一种简单高效的等长运动，有助于血液循环。如图所示，运动者背部贴墙，缓慢下蹲至大腿与地面平行时，在图示位置保持静止状态，此时运动者受到墙面对其的摩擦力。下列说法正确的是（ ） A．地面对运动者的支持力大小等于运动者重力大小 B．地面对运动者的摩擦力可能为零 C．墙面对运动者的摩擦力可能向下 D．墙面对运动者的作用力方向一定斜向上 【变式训练1·变情境】如图所示，一物体静止在斜面上，关于物体的受力情况，下列说法正确的是（　　）（图示：物体静止于倾角为θ的斜面上） A．物体受到重力、支持力、摩擦力、下滑力四个力作用 B．物体所受支持力的方向竖直向上 C．物体所受摩擦力的方向沿斜面向上 D．物体所受重力的方向垂直于斜面向下 【变式训练2·变情境】首届环贵州公园省国际公路自行车赛于2025年10月17日至23日在贵州省7个市（州）举行，连绵起伏的山间公路为运动员带来不小的挑战。如图2所示，一位运动员在上坡时用力蹬动踏板以保持匀速，下坡时为节省体力停止蹬动踏板。该运动员上坡时自行车后轮受到地面的摩擦力为，下坡时自行车后轮所受地面的摩擦力为。下列关于、方向的描述正确的是（　　） A．、均向后 B．、均向前 C．朝前、向后 D．朝后、向前 知识点2 摩擦力的分析与计算 知●识●解●构 1.静摩擦力的分析与计算 （1）物体处于平衡状态（静止或匀速直线运动）时，利用力的平衡条件来判断静摩擦力的大小。 （2）物体有加速度时，若只受静摩擦力，则Ff=ma。若除受静摩擦力外，物体还受其他力，则F合=ma，先求合力再求静摩擦力。 （3）最大静摩擦力略大于滑动摩擦力，一般情况下，可认为滑动摩擦力与最大静摩擦力近似相等。 2.滑动摩擦力的分析与计算 滑动摩擦力的大小用公式Ff=μF压来计算，应用此公式时要注意以下几点： （1）μ为动摩擦因数，其大小与接触面的材料、接触面的粗糙程度有关;F压为两接触面间的正压力，其大小不一定等于物体的重力。 （2）滑动摩擦力的大小与物体的运动速度和接触面积的大小均无关。 ⚠特别提醒：分析计算摩擦力时的三点注意 （1）在确定摩擦力的大小之前，首先分析物体所处的状态，分清其所受的是静摩擦力还是滑动摩擦力。 （2）滑动摩擦力有具体的计算公式，而静摩擦力要借助其他公式判断，如利用平衡条件或牛顿第二定律列方程等。 （3）“Ff=μF压”中F压并不总是等于物体的重力。 ✨得分速记 在计算摩擦力大小之前，必须分析物体的运动情况，判断是滑动摩擦力还是静摩擦力。若是滑动摩擦力，可用Ff＝μFN来计算；若是静摩擦力，则不能用Ff＝μFN计算，只能根据平衡条件或牛顿第二定律求解。 考●向●破●译 考向2 摩擦力大小的计算 【重】 例2如图甲，福州华林寺是长江以南最古老的木结构建筑，整个大殿结构都是榫卯相合，其建造手法带有显著闽越地方特色。图乙是一种榫（凸出部分N）卯（凹进部分M）连接构件，将M固定，沿N的轴线OP将N从M中拉出，若榫、卯接触面间的动摩擦因数均为，各接触面间的弹力大小均恒为，则N从M中拉出的过程，M与N间的摩擦力大小为（    ） A． B． C． D． 【变式训练1·变情境】如图所示，在倾角的粗糙斜面上放一重力为的物体。现用与斜面底边平行的力推物体，物体恰能在斜面上做匀速直线运动，则物体与斜面间的动摩擦因数为（　　） A． B． C． D． 【变式训练2·变情境】如图所示，一个在水平面上向右运动的物体，质量为40kg，与水平面间的动摩擦因数μ＝0.1，在运动过程中，还受到一个水平向左、大小为20N的力的作用。取g＝10N/kg，则物体受到水平面的滑动摩擦力为（　　） A．40N，向右 B．40N，向左 C．20N，向右 D．20N，向左 知识点3 摩擦力的突变问题 知●识●解●构 当物体的受力情况发生变化时，摩擦力的大小和方向往往会发生变化，也可能导致静摩擦力和滑动摩擦力之间的相互转化。 1.分析摩擦力突变问题的方法 （1）在涉及摩擦力的情况中，题目中出现“最大”“最小”或“刚好”等关键词时，一般隐藏着摩擦力突变的临界问题。题意中某个物理量在变化过程中发生突变，可能导致摩擦力突变，则该物理量突变时的状态即为临界状态。 （2）存在静摩擦力的情景中，物体由相对静止变为相对运动，或者由相对运动变为相对静止，或者受力情况发生突变，往往是摩擦力突变问题的临界状态。 （3）确定各阶段摩擦力的性质和受力情况，做好各阶段摩擦力的分析。 2.摩擦力突变常见的四类情况 分类 诠释 “静—静”突变 当作用在物体上的其他力的合力发生变化时，物体仍保持静止，而所受静摩擦力发生“突变”，则“突变”点是静摩擦力为零时 “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 某物体相对于另一物体滑动的过程中，若相对运动方向变了，则滑动摩擦力方向发生“突变”，“突变”点为两物体相对速度为零时 考●向●破●译 考向3 “静—静”突变 例3如图所示，水平地面上有质量均为3kg的A、B两木块，它们之间夹有被压缩了3.0cm的轻质弹簧，已知弹簧的劲度系数，两木块与水平地面间的动摩擦因数均为0.2，系统处于静止状态。假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取。现用的水平力推木块B，稳定后（ ） A．弹簧的压缩量变为4cm B．木块B所受静摩擦力方向不变 C．木块A所受静摩擦力不变，大小为3N D．木块B所受静摩擦力大小为6N 【变式训练1·变载体】如图所示，质量为2kg的物块甲和质量为3kg的物块乙放在水平地面上，用劲度系数为100N/m的轻弹簧连接，两物块与水平地面间的动摩擦因数均为0.2。物块甲受到一个向右从零开始逐渐增大的推力F，两物块始终静止，弹簧处于压缩状态。当F增大到8N时，甲即将滑动。若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，。则以下说法正确的是（　　） A．两物块静止时，弹簧的压缩量为2cm B．两物块静止时，物块乙受到的摩擦力大小为6N C．两物块静止时，随着F增大，物块乙受到的摩擦力也增大 D．两物块静止时，随着F增大，物块甲受到的摩擦力先减小再增大 【变式训练2·变情境】如图所示，两质量都为1kg的物块A、B用轻绳连接放在水平地面上，轻绳刚好伸直，物块与地面间动摩擦因数均为0.2（最大静摩擦力略大于滑动摩擦力）。现用一水平拉力F拉B，则随F增大，B受地面摩擦力大小的变化情况为（ ） A． B． C． D． 思维建模 静摩擦力是被动力，其大小、方向取决于物体间的相对运动的趋势，而且静摩擦力存在最大值。存在静摩擦力的连接系统，相对滑动与相对静止的临界状态是静摩擦力达到最大值。 考向4 “静—动”突变 例4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，传感器用棉线拉住物块，物块放置在粗糙的长木板上，物块的质量M=2.3kg，木板的质量m=1.4kg。水平向左拉木板，传感器记录的F-t图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．物块与木板间的动摩擦因数约为0.2 B．拉动木板时应注意使木板保持匀速运动 C．最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为 D．木板滑动后，力传感器对物块的拉力大于物块对力传感器的拉力 【变式训练1·变情境】如图所示，当装卸车的车厢从水平缓慢倾斜到一定角度时，车厢上的货物开始滑下，之后车厢的倾角还继续增大到一定角度，最后货物从车厢滑离。下列说法正确的是（　　） A．整个过程中，货物所受摩擦力一直增大 B．车厢倾斜角度越大，货物对车厢的压力越大 C．车厢倾斜角度越大，货物与车厢的动摩擦因数越小 D．货物滑动前，车厢对货物的作用力不变 【变式训练2·变情境】（2026·北京朝阳·一模）老师在课堂上做了一个如图所示的实验：把粉笔盒静置于水平桌面上的课本上，用水平向右的恒力F将课本迅速抽出，粉笔盒移动较小的距离。若粉笔盒和课本的质量均为m，各接触面间的动摩擦因数均为μ，抽出课本的过程历时t。最大静摩擦力可视为等于滑动摩擦力，重力加速度为g。在此过程中，下列说法正确的是（　　） A．课本受到5个力作用 B．课本受到的摩擦力大小为2μmg C．F大于4μmg才可能将课本从粉笔盒下抽出 D．粉笔盒最终将停留在初始位置右侧处 思维建模 滑动摩擦力的突变问题：滑动摩擦力的大小与接触面的动摩擦因数和接触面受到的正压力有关，发生相对运动的物体，如果接触面的动摩擦因数发生变化或接触面受到的正压力发生变化，则滑动摩擦力就会发生变化。 考向5 “动—静”突变 例5如图所示，一倾角为θ=37°的斜面固定在地面上，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，设斜面足够长，已知该滑块与斜面间的动摩擦因数为0.8，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，g取10 m/s2。取初速度v0的方向为正方向，则该滑块所受摩擦力Ff随时间变化的图像是（　　） A． B． C． D． 思维建模 研究传送带问题时，物体和传送带的速度相等的时刻往往是摩擦力的大小、方向和运动性质发生变化的分界点。。 真题溯源·考向感知 ——溯源真题逻辑，感知高考考向 1．（2025·安徽·高考）如图，装有轻质光滑定滑轮的长方体木箱静置在水平地面上，木箱上的物块甲通过不可伸长的水平轻绳绕过定滑轮与物块乙相连。乙拉着甲从静止开始运动，木箱始终保持静止。已知甲、乙质量均为，甲与木箱之间的动摩擦因数为0.5，不计空气阻力，重力加速度g取，则在乙下落的过程中（　　） A．甲对木箱的摩擦力方向向左 B．地面对木箱的支持力逐渐增大 C．甲运动的加速度大小为 D．乙受到绳子的拉力大小为 2．（2026·山东·高考）如图所示，由光滑刚性杆组成的正四面体框架放置在水平面上，三条棱上各套有一个质量为的小球。三个小球通过相同的轻质弹簧连接，静止时恰好处于同一水平面。已知弹簧始终在弹性限度内，劲度系数为，重力加速度大小为，则每根弹簧的伸长量为（ ） A． B． C． D． 3．（2026·湖北·高考）如图所示，半径为的光滑圆环固定在竖直平面内，原长为的轻质弹簧一端固定在圆环上与圆心等高的位置，另一端连接一个套在圆环上质量为的小球，平衡时弹簧与水平方向的夹角为。弹簧在弹性限度内，重力加速度大小为，弹簧的劲度系数为（ ） A． B． C． D． 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $