第1讲 重力 弹力 摩擦力 课件 -2027届高考物理一轮复习

该高中物理高考复习课件聚焦“重力 弹力 摩擦力”核心考点，依据高考评价体系明确重力大小与重心、弹力有无判断及胡克定律、摩擦力方向与计算三大考查要求，通过系统梳理基础点和关键能力，归纳弹力方向判断、摩擦力突变等常考题型，体现高考备考的针对性和实用性。 课件亮点在于“教材例题迁移+高考真题突破”的训练模式，如以蹦极弹力计算、机器人斜坡摩擦因数分析为例，深入解析摩擦力突变的静-静、静-动等四种考向，培养学生模型建构和科学推理素养。通过受力分析模板和易错点警示，帮助学生掌握答题技巧，教师可据此精准指导，提升复习效率。

第1讲 重力 弹力 摩擦力 1 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，理 解并掌握胡克定律。 3.会判断摩擦力的方向，会计算摩擦力的大小。 第1讲 重力 弹力 摩擦力 ‹#› 2 基础点1 重力和重心 3 1.产生 由于地球的吸引而使物体受到的力。 2.大小 <m></m>。 3.方向 总是竖直向下。 第1讲 重力 弹力 摩擦力 ‹#› 4 4.重心 因为物体各部分都受重力的作用，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，其位置与物体 的质量分布和形状有关。 第1讲 重力 弹力 摩擦力 ‹#› 5 例1 如图所示，公园里有一仿 制我国古代欹器的 形水桶，桶可绕水平轴转动，水 管口持续有水流出，过一段时间桶会翻转一次，决 定桶能否翻转的主要因素是( )。 D A.水桶自身重力的大小 B.水管每秒出水量的大小 C.水流对桶撞击力的大小 D.水桶与水整体的重心高低 第1讲 重力 弹力 摩擦力 ‹#› 6 解析 水管口持续有水流出而过一段时间桶会翻转一次，说明装的 水到一定量之后，会导致水桶与水整体的重心往上移动，竖直向下 的重力作用线偏离中心转轴，使水桶不能稳定平衡，发生翻转，D 项正确。 第1讲 重力 弹力 摩擦力 ‹#› 7 基础点2 弹力的分析和计算 8 1.弹力的产生条件 ①__________；②______________。 相互接触 发生弹性形变 第1讲 重力 弹力 摩擦力 ‹#› 9 2.弹力的方向 第1讲 重力 弹力 摩擦力 ‹#› 10 3.胡克定律 （1）内容：弹簧发生弹性形变时，弹力大小 跟弹簧伸长（或缩短） 的长度 成③______。 （2）公式：④________，其中 为弹簧的劲度系数，单位为牛顿每 米，符号 ，它的大小反映了弹簧的软硬程度。 （3）适用条件：⑤____________________。 正比 在弹簧的弹性限度内 第1讲 重力 弹力 摩擦力 ‹#› 11 作出下列图中 物体受到的弹力。 第1讲 重力 弹力 摩擦力 ‹#› 12 答案 第1讲 重力 弹力 摩擦力 ‹#› 13 考向1 弹力的有无与方向判断 弹力有无的判断方法 第1讲 重力 弹力 摩擦力 ‹#› 14 例2 （多选）在下列图中，、表面均光滑，且、 均处于静止状 态，天花板和地面均水平。、 间一定有弹力的是( )。 BC A. B. C. D. 第1讲 重力 弹力 摩擦力 ‹#› 15 解析 图A中、无相互挤压，没有发生形变，、 间无弹力，A项 错误；图B中细绳偏离竖直方向，则、相互挤压，、 间有弹力， B项正确；图C中、间有弹力，且弹力方向垂直于、 的接触面， C项正确；图D中假设、间有弹力，对 的弹力垂直于斜面斜向 上，不可能静止，则、 间无弹力，D项错误。 第1讲 重力 弹力 摩擦力 ‹#› 16 考向2 弹力的分析与计算 弹簧——应用胡克定 律计算 平衡体——应用平 衡条件计算 非平衡体——应用牛 顿第二定律计算 （1）由 计算， 其中 为弹簧的形变 量。 （1）对物体受力 分析，明确是二力 平衡还是多力平 衡，画出受力图。 （1）对物体受力分 析，画出受力示意 图。 第1讲 重力 弹力 摩擦力 ‹#› 17 （2）弹簧串联时，各 弹簧的弹力大小相 等，弹簧的形变量一 般不同。 （3）弹簧并联时，各 弹簧的形变量相等， 弹力一般不同 （2）应用物体的 平衡条件，借助力 的平行四边形定则 及三角函数知识求 解 （2）应用牛顿第二定 律，沿加速度的方向 和垂直于加速度的方 向列方程。 （3）求解弹力的大小 和方向，并判断结果 的合理性 续表 第1讲 重力 弹力 摩擦力 ‹#› 18 例3 （鲁教版必修第一册P78）在一次蹦极中，质量为 的蹦极者 运动到最低点时弹性绳绳长为，停止振荡时弹性绳绳长为 。 若该蹦极者所用弹性绳的原长为 ，劲度系数认为不变，重力加 速度取 。求蹦极者运动到最低点时受到弹性绳的拉力大小。 答案 第1讲 重力 弹力 摩擦力 ‹#› 19 解析 设弹性绳的劲度系数为 ，则停止振荡时，蹦极者所受重力和 弹性绳的弹力二力平衡，即，解得 ， 蹦极者到达最低点时，弹性绳的弹力 。 第1讲 重力 弹力 摩擦力 ‹#› 20 例4 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 ， B A. B. C. D. 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( )。 第1讲 重力 弹力 摩擦力 ‹#› 21 解析 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量为相邻两盘间距，则有 ，解得 ，B项正确。 第1讲 重力 弹力 摩擦力 ‹#› 22 考向3 轻绳、轻杆、弹性绳、轻质弹簧的比较 轻绳 轻杆 弹性绳 轻质弹簧 受外力作用 时形变的种 类 拉伸形变 拉伸形变、 压缩形变、 弯曲形变 拉伸形变 拉伸形变、 压缩形变 受外力作用 时形变量大 小 微小，可忽 略 微小，可忽 略 较大，不可 忽略 较大，不可 忽略 第1讲 重力 弹力 摩擦力 ‹#› 23 轻绳 轻杆 弹性绳 轻质弹簧 弹力方向 沿着绳，指 向绳收缩的 方向 既能沿着 杆，也可以 跟杆成任意 角度 沿着绳，指 向绳收缩的 方向 沿着弹簧， 指向弹簧恢 复原长的方 向 弹力大小变 化情况 可以突变 可以突变 不能突变 不能突变 续表 第1讲 重力 弹力 摩擦力 ‹#› 24 例5 如图所示，位于水平面上的小车，固定在小车上的支架的斜杆 与竖直杆的夹角为 ，在斜杆下端固定有质量为 的小球，重力加 速度为。现使小车以加速度 向右做匀加速直线运动，下 列说法正确的是( )。 D A.杆对小球的弹力一定竖直向上 B.杆对小球的弹力一定沿杆斜向上 C.杆对小球的弹力大小为 D.杆对小球的弹力大小为 第1讲 重力 弹力 摩擦力 ‹#› 25 解析 对小球受力分析如图所示，由图可知，当 大小不同时，杆上 的弹力与竖直方向的夹角也不同，方向不一定沿杆，但弹力方向一 定斜向上，A、B两项错误；由几何关系可知，杆对小球的弹力大 小 ，C项错误，D项正确。 第1讲 重力 弹力 摩擦力 ‹#› 26 若要使杆对小球产生的弹力沿杆方向，则小车的运动状态应满足什 么条件？ 答案 小车向右匀加速运动或向左匀减速运动，且加速度大小 解析 若要使杆的弹力沿杆方向，则小车加速度方向只能水平向右 且杆的弹力沿杆方向需满足 ，故小车的加速度大小 ，小车需向右匀加速运动或向左匀减速运动。 第1讲 重力 弹力 摩擦力 ‹#› 27 1.如图所示，每个钩码重 ，其中 钩码挂在 下并与地面接触。弹簧测力计自身质量、绳子质量和摩 擦不计。整个装置静止时，弹簧伸长了 （在弹簧的弹性限度 内）。下列说法正确的是( )。 第1讲 重力 弹力 摩擦力 ‹#› 28 A.钩码对 有向下的压力 B.钩码 受到地面的支持力，是由 于 发生了形变 C.该弹簧测力计的示数为 D.该弹簧的劲度系数为 √ 第1讲 重力 弹力 摩擦力 ‹#› 29 解析 对弹簧的左侧受力分析可知，弹簧一端受到的拉力大小为 ，则该弹簧测力计的示数为 ，C项正确；由于弹簧弹 力为，则对弹簧右侧受力分析可知，钩码、 之间无相互作 用力，A项错误；钩码 受到地面的支持力，是由于地面发生了形 变，B项错误；根据胡克定律可知 ，D 项错误。 第1讲 重力 弹力 摩擦力 ‹#› 30 基础点3 摩擦力的分析与计算 31 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⑥__________或⑦______________的力。 相对运动 相对运动趋势 第1讲 重力 弹力 摩擦力 ‹#› 32 2.产生条件 （1）接触面⑧______。 （2）接触处⑨________。 （3）两物体间有⑩__________或⑪______________。 粗糙 有压力 相对运动 相对运动趋势 3.方向 与受力物体⑫__________或⑬______________的方向相反。 相对运动 相对运动趋势 第1讲 重力 弹力 摩擦力 ‹#› 33 4.大小 （1）滑动摩擦力：⑭_____， 为动摩擦因数。 （2）静摩擦力：⑮___ ⑯_____。 0 5.弹力与摩擦力的关系 若两物体间有摩擦力，则两物体间⑰________弹力；若两物体间有 弹力，则两物体间⑱__________摩擦力。（均选填“一定有”或“不 一定有”） 一定有 不一定有 第1讲 重力 弹力 摩擦力 ‹#› 34 1.只有静止的物体才受到静摩擦力。( ) × 2.静止的物体可以受到滑动摩擦力。( ) √ 第1讲 重力 弹力 摩擦力 ‹#› 35 考向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），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 。若除受静摩 擦力外，还受其他力，则 ，先求合力再求静摩擦力。 第1讲 重力 弹力 摩擦力 ‹#› 36 例6 （鲁教版必修第一册P83）质量为 的木箱静止在水平地面上。 木箱与地面间的动摩擦因数为 ，最大静摩擦力与滑动摩擦力大 小视为相等，取重力加速度 。现给木箱一水平拉力。 （1）当拉力大小为 时，地面对木箱的摩擦力是多大？ 答案 解析 当拉力时，，木箱静止，则 。 第1讲 重力 弹力 摩擦力 ‹#› 37 （2）当拉力大小为 时，地面对木箱的摩擦力是多大？ 答案 解析 当拉力时， ，木箱滑动，则 。 第1讲 重力 弹力 摩擦力 ‹#› 38 （3）此后若将拉力减小为 （木箱仍在滑动），地面对木箱的摩 擦力是多大？ 答案 解析 当拉力减小为 ，木箱仍滑动，受到的仍然为滑动摩擦力， 故 。 第1讲 重力 弹力 摩擦力 ‹#› 39 解析 木箱与地面间的最大静摩擦力 第1讲 重力 弹力 摩擦力 ‹#› 40 例7 如图所示，国产人形机器 人“天工”能平稳通过斜坡。若它可以在倾角不大 于 的斜坡上稳定地站立和行走，且最大静摩 擦力等于滑动摩擦力，则它的脚和斜面间的动摩 擦因数不能小于( )。 B A. B. C. D. 第1讲 重力 弹力 摩擦力 ‹#› 41 解析 根据题意可知机器人“天工”可以在倾角不大于 的斜坡上 稳定地站立和行走，对“天工”分析有 ，可 得 ，B项正确。 第1讲 重力 弹力 摩擦力 ‹#› 42 考向2 滑动摩擦力的分析与计算 应用<m></m>时要注意以下几点： （1）<m></m> 为动摩擦因数，其大小与接触面的材料、表面的粗糙程度 有关；<m></m>为两接触面的正压力，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的面积均无关； 其方向一定与物体间相对运动方向相反，与物体运动（对地）的方 向不一定相反。 第1讲 重力 弹力 摩擦力 ‹#› 43 例8 （教科版必修第一册P75T4）如图所示，在水平面上向右运动 的物体，所受重力为 ，物体和水平面之间的动摩擦因数为0.1， 在运动过程中，物体还受到一个水平向左、大小为 的拉力作用， 求物体受到的摩擦力大小。 答案 ，方向水平向左 第1讲 重力 弹力 摩擦力 ‹#› 44 解析 物体相对地面运动，则受到地面对它的滑 动摩擦力作用，受力分析如图所示 滑动摩擦力大小，又 ，联立两式， 代入数据求得 ，滑动摩擦力的方向与相 对运动方向相反，故地面对它的滑动摩擦力方向水平向左。 第1讲 重力 弹力 摩擦力 ‹#› 45 例9 工人卸货时常利用斜面将重物从高处滑下。如 图，三个完全相同的货箱正沿着表面均匀的长直木板下滑，货箱各 表面材质和粗糙程度均相同。若1、2、3号货箱与直木板间摩擦力 的大小分别为、和 ，则( )。 D A. B. C. D. 第1讲 重力 弹力 摩擦力 ‹#› 46 解析 根据滑动摩擦力的公式 ，可知滑动摩擦力的大小与接 触面积无关，只与接触面的粗糙程度和压力大小有关，由题可知三 个货箱各表面材质和粗糙程度均相同，压力大小也相同，故摩擦力 相同，即 ，D项正确。 第1讲 重力 弹力 摩擦力 ‹#› 47 若三个货箱质量满足且 ，则三个货箱是否 能静止在斜面上？ 答案 均能静止 解析 根据受力分析可知，若要判断货箱是否下滑，则需比较重力 沿斜面分力与最大静摩擦力大小，根据条件可知 ，即 ，故与物体质量无关，三个货 箱均可静止在斜面上。 第1讲 重力 弹力 摩擦力 ‹#› 48 归纳总结 摩擦力大小的计算方法 第1讲 重力 弹力 摩擦力 ‹#› 49 重难点 摩擦力突变问题 50 考向1 “静—静”突变 物体在摩擦力和其他力的作用下处于静止状态，当作用在物体 上的其他力的合力发生变化时，如果物体仍然保持静止状态，则物 体受到的静摩擦力的大小和方向将发生突变。 第1讲 重力 弹力 摩擦力 ‹#› 51 例10 如图所示，将质量为的物体 拴在一个被水平拉伸的弹 簧一端，弹簧的拉力为时，物体 处于静止状态。若小车以 的加速度向右加速运动，取 ，则( )。 A A.物体受到的弹簧拉力不变 B.物体 相对小车向左运动 C.物体相对小车向右运动 D.物体 受到的摩擦力增大 第1讲 重力 弹力 摩擦力 ‹#› 52 解析 由题意得弹簧的拉力为时，物体 处于静止状态，此时物 体受到的摩擦力大小为 ，且为静摩擦力，方向水平向左，故物 体与小车的上表面间的最大静摩擦力 ，若小车以 的加速度向右加速运动，物体 运动需要的合力 ，可知此时小车对物体的摩擦力大小为 ，方向 向右，且为静摩擦力，所以物体 相对于小车仍然静止，受到的弹 簧拉力不变，受到的摩擦力减小，A项正确。 第1讲 重力 弹力 摩擦力 ‹#› 53 考向2 “静—动”突变 物体在静摩擦力和其他力作用下处于静止状态，当其他力变化 时，如果物体不能保持静止状态，则物体受到的静摩擦力将“突变” 成滑动摩擦力。 第1讲 重力 弹力 摩擦力 ‹#› 54 例11 如图所示，粗糙长木板 的一端通过铰链固定 在墙壁上，木块放在木板上，开始时木板处于水 平位置。在木板向下转动， 角逐渐增大的过程 B A. B. C. D. 中，木块始终未离开木板。下列关于摩擦力的大小随 角变化的 图像中最有可能的是( )。 第1讲 重力 弹力 摩擦力 ‹#› 55 解析 当为静摩擦力时， ，即 按正弦规律变化；当 木块滑动后，为滑动摩擦力， ，即 按余 弦规律变化，B项正确。 第1讲 重力 弹力 摩擦力 ‹#› 56 考向3 “动—静”突变 在滑动摩擦力和其他力作用下，做减速运动的物体突然停止滑行 时，物体将不再受滑动摩擦力作用，滑动摩擦力“突变”为静摩擦力。 第1讲 重力 弹力 摩擦力 ‹#› 57 例12 如图所示，把一所受重力为 的物体，用一水平 方向的推力（为恒量， 为时间）压在竖直的 足够高的平整墙上。从 开始，物体所受的摩擦力 随时间 变化的关系是图中的( )。 B A. B. C. D. 第1讲 重力 弹力 摩擦力 ‹#› 58 解析 物体在竖直方向上只受重力和摩擦力的作用，由于 从零 开始均匀增大，开始一段时间，物体加速下滑；当 时， 物体的速度达到最大值；之后 ，物体向下做减速运动，直至 减速为零。在整个运动过程中，摩擦力为滑动摩擦力，其大小 ，即与 成正比，是一条过原点的倾斜直线。 当物体速度减为零后，滑动摩擦力突变为静摩擦力，其大小 ， 所以物体静止后的图线为平行于 轴的直线，B项正确。 第1讲 重力 弹力 摩擦力 ‹#› 59 考向4 “动—动”突变 （1）在滑动摩擦力作用下运动至共同速度后，如果在静摩擦 力作用下不能保持相对静止，则物体还是受滑动摩擦力作用，且其 方向发生改变。 （2）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、方向和物体的运动性质发生改变的临界点。 第1讲 重力 弹力 摩擦力 ‹#› 60 例13 （多选）某倾斜的传送带如 图1所示，其正以恒定的速度 沿 顺时针方向转动，传送带的倾角 为 。一物块以初速度 从传 送带的底部冲上传送带并沿传送带向上运动，物块到传送带顶端的 速度恰好为零，其运动的 图像如图2所示，已知重力加速度 ，， ，则下列判断正确的是 ( )。 第1讲 重力 弹力 摩擦力 ‹#› 61 A.传送带的速度为 B.传送带底端到顶端的距离为 C.物块与传送带间的动摩擦因数为0.1 D.物块所受摩擦力的方向一直与物块运动的方向相反 √ √ 第1讲 重力 弹力 摩擦力 ‹#› 解析 根据图像可知，物块在 内向上做减速运动，当减 速到与传送带速度相同时，由于重力沿传送带向下的分力大于传送 带给它的向上的滑动摩擦力，物块继续向上做减速运动，因此可以 判断传送带的速度为 ，A项正确；传送带底端到顶端的距离为 图像与坐标轴包围的面积，计算可得距离为 ，B项正确； 内由牛顿第二定律可得 ， 内有，解得 ，C项错误； 在 内，摩擦力方向与物块运动方向相同，D项错误。 第1讲 重力 弹力 摩擦力 ‹#› 63 摩擦角问题 物体之间的滑动摩擦力与弹力总是垂直 且成正比，如图所示。将支持力 与滑动摩 擦力的合力叫作全反力。则全反力 与支 持力之间的夹角 是一个定值，这个角叫 摩擦角。摩擦角只取决于动摩擦因数，即全反力的大小可变，但方 向不变。 第1讲 重力 弹力 摩擦力 ‹#› 64 情况1：拉力 的极值 情况2：摩擦自锁问题 在拉力 由水平变成竖直过 程中，若物体始终处于平衡 状态，则拉力 先减小后增 大。 ______________________________________ 结论：当拉力与全反力垂直 时，拉力最小 摩擦角为 ，外力 作用在物体上。 _______________________________________________________ 结论：当所加推力与支持力 反方 向的夹角 时，无论推力 多 大，都不能推动物体在平面（斜面） 上运动 第1讲 重力 弹力 摩擦力 ‹#› 65 例14 如图所示，足够长的 固定斜面倾角为 ，质量为 的滑块在拉力 的作用下沿斜面向下做匀速直线运动。已知 D A.拉力应垂直于斜面向上 B.拉力 应沿着水平方向 C.拉力的最小值为 D.拉力的最小值小于 滑块与斜面之间的动摩擦因数 ，重力 加速度大小为，为了使拉力 最小，下列说法正确的是( )。 第1讲 重力 弹力 摩擦力 ‹#› 66 解析 为了使拉力最小，设拉力与斜面的夹角为 ，对滑块受力 分析，根据平衡条件有 ，变形可得 ，应用辅助角公式有 ，，当 时，拉 力最小且，D项正确，C项错误；由 ， ，可知，所以 ，A、B两项错误。 第1讲 重力 弹力 摩擦力 ‹#› 67 $