第三章 周末练5 三种性质的力 受力分析（配套教参Word）-【步步高】2025-2026学年高一物理必修第一册学习笔记（粤教版）

**基本信息** 聚焦三种性质的力与受力分析，通过假设法、平衡条件等方法体系，系统构建弹力、摩擦力的判断与计算逻辑，渗透科学思维中的模型建构与推理。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |弹力判断|题1|假设法（假设存在弹力判断运动状态）|从弹力产生条件到有无判断，构建“接触-形变-运动状态”推理链| |摩擦力分析|题2、4、5、6|比较法（拉力与最大静摩擦比较）、平衡条件|静摩擦与滑动摩擦分类，结合运动状态分析大小方向| |弹簧问题|题3、9|胡克定律（F=kx）、图像法|弹簧原长、形变量与弹力关系，涵盖压缩与伸长两种情境| |多体受力|题7、8、10|整体隔离法|从单体到系统，建立“研究对象选取-受力分析-平衡方程”步骤|

周末练5　三种性质的力　受力分析 [分值：60分] [1~5题，每题4分；6~9题，每题6分] 1.下列甲、乙、丙、丁所示各图(甲、乙图中地面水平)中，所有接触面都是光滑的，且物体均保持静止。则Q球受一个弹力的有(　　) A.甲、乙 B.甲、乙、丙 C.甲、乙、丁 D.甲、乙、丙、丁 答案　C 解析　题图甲、乙中P、Q接触，假如P、Q间存在弹力，Q球将发生滚动，所以Q球只受地面的弹力作用；题图丙中Q受细绳的拉力和斜面的支持力两个弹力作用；题图丁中右侧的细绳竖直，可知左侧的细绳无弹力，即Q只受一个弹力。故选C。 2.在学习了摩擦力的知识后，小张对摩擦力的相关知识产生了浓厚的兴趣，他在水平地面上放一个质量为2 kg的物体，物体与地面间的动摩擦因数为0.3。若重力加速度大小g取10 m/s2，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则当他依次用大小分别为5 N、6 N、7 N的水平拉力拉该物体时，物体受到的摩擦力大小依次为(　　) A.5 N、5 N、5 N B.6 N、6 N、6 N C.5 N、6 N、6 N D.5 N、6 N、7 N 答案　C 解析　物体与地面间的最大静摩擦力为fmax=μFN=μG=0.3×2×10 N=6 N，用5 N的水平拉力拉此物体时，物体处于静止状态，物体受到静摩擦力作用，则有f1=5 N，用6 N的水平拉力拉此物体时，物体刚要滑动，其受到的摩擦力为滑动摩擦力，则有f2=6 N，用7 N的水平拉力拉此物体时，物体处于运动状态，物体受到滑动摩擦力作用，则有f3=μG=6 N，故选C。 3.(多选)(2023·惠州市高一段考)如图所示为一轻质弹簧的长度和弹力的关系图像(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6 cm B.弹簧的劲度系数为100 N/m C.弹簧在长度分别为4 cm和8 cm时受到的弹力相同 D.在该弹簧两端各加1 N的压力，静止时弹簧的长度为4 cm 答案　AB 解析　当F=0时，弹簧处于原长，由题图可知弹簧原长x0=6 cm，A正确；由胡克定律得k===100 N/m，B正确；弹簧在4 cm时被压缩，弹簧在8 cm时被拉长，弹簧上的弹力大小相等，方向相反，C错误；该弹簧两端各加1 N的压力时，弹簧的弹力为1 N，根据胡克定律，有F1=k(x0-x)=1 N，解得静止时弹簧长度为x=5 cm，D错误。 4.(多选)如图所示，倾斜皮带运输机可以把货物从地面送往高处，也可以把货物从高处送往地面，这两种情况，货物都匀速运动。货物在倾斜皮带上运动过程中，受到摩擦力方向，正确的是(　　) A.运往高处时，方向沿皮带向上 B.运往高处时，方向沿皮带向下 C.运往地面时，方向沿皮带向上 D.运往地面时，方向沿皮带向下 答案　AC 解析　运往高处和运往地面时，货物都匀速运动，受力平衡，则货物受到的沿倾斜皮带向上的摩擦力等于重力沿倾斜皮带向下的分力，即货物受到的摩擦力方向均沿皮带向上，故选A、C。 5.(多选)风洞实验室中可产生水平方向、大小可调的风力。如图，一正方体物块静置于风洞内的水平面上，其中一面与风速方向垂直，风速从零开始逐渐增大，当风速为3 m/s时刚好能推动此物块。已知风对物块的推力F∝Sv2，其中v为风速、S为物块迎风面积。则(　　) A.风速由1 m/s变为2 m/s时，物块受到地面的摩擦力变大 B.风速由1 m/s变为2 m/s时，物块受到地面的摩擦力不变 C.风速由4 m/s变为6 m/s时，物块受到地面的摩擦力变大 D.风速由4 m/s变为6 m/s时，物块受到地面的摩擦力不变 答案　AD 解析　由题可知，当风速小于3 m/s时，物块静止，推力与静摩擦力平衡，所以随着风速增大，推力增大，摩擦力增大，故A正确，B错误； 当风速大于3 m/s时，物块处于运动状态，摩擦力为滑动摩擦力，大小不变，故C错误，D正确。 6.★★(2025·广州市高一期中)如图甲所示，质量m=3.75 kg的物块，受到随时间t变化的水平拉力F作用，用力传感器测出相应时刻物块所受摩擦力f的大小如图乙所示，重力加速度g取10 m/s2，下列判断不正确的是(　　) A.t=1 s时外力F等于零 B.t=8 s时外力F可能等于5 N C.物块与木板间的动摩擦因数为0.08 D.若物块初态静止在木板上，3.5 N的拉力可将物块拉动 答案　D 解析　由题图乙可知，t=1 s时摩擦力为0，根据二力平衡可知，外力为0，故A正确，不符合题意；由题图乙可知，最大静摩擦力为4 N，8 s时物块处于运动状态，故外力大于最大静摩擦力，即外力可能等于5 N，故B正确，不符合题意；由题图乙可知，滑动摩擦力为3 N，根据f=μmg，可得μ=0.08，故C正确，不符合题意；由于3.5 N的拉力小于物块所受的最大静摩擦力4 N，所以物块仍处于静止状态，故D错误，符合题意。 7.(多选)(2023·广东实验中学开学考)如图所示，用水平拉力F去拉叠放在一起的两物体A、B，两物体一起做匀速直线运动，则(　　) A.B受三个力 B.B受两个力 C.A受五个力 D.A受六个力 答案　BC 解析　B做匀速直线运动，则B水平方向上受力平衡，即A、B之间无摩擦力，故B受重力和支持力，共两个力，故B正确，A错误； 由于A受到向左的拉力，则A与地面之间有摩擦力，摩擦力方向水平向右，故A受到重力、支持力、B对A的压力、拉力F和地面对A的摩擦力，共5个力，故C正确，D错误。 8.(多选)如图所示，木块A、B的质量分别为3 kg和5 kg，它们与水平地面间的动摩擦因数均为0.2，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。初始状态时A、B间的轻质弹簧被压缩了4 cm，作用在A上的水平推力F=12 N，系统静止不动。已知弹簧的劲度系数为200 N/m，重力加速度g取10 m/s2。现撤去推力F，下列说法正确的是(　　) A.撤去推力F前，木块A所受摩擦力大小是4 N，方向向右 B.撤去推力F前，木块B所受摩擦力大小是8 N，方向向左 C.撤去推力F后瞬间，木块A所受摩擦力大小是6 N，方向向右 D.撤去推力F后瞬间，木块B所受摩擦力大小是10 N，方向向左 答案　BC 解析　根据最大静摩擦力等于滑动摩擦力可知，木块A受到的最大静摩擦力为fAm=μmAg=6 N，弹簧的弹力为F弹=kx=200×4×10-2 N=8 N，根据受力平衡可得，木块A受到的摩擦力为fA=F-F弹=12 N-8 N=4 N，方向向左，故A错误；根据最大静摩擦力等于滑动摩擦力可知，木块B的最大静摩擦力fBm=μmBg=0.2×5×10 N=10 N，弹簧的弹力F弹=8 N，木块B处于静止状态，则木块B所受摩擦力fB=F弹=8 N，方向向左，故B正确；撤去推力F后瞬间，弹簧的弹力不变，仍为F弹=8 N，弹簧的弹力大于木块A的最大静摩擦力，可知木块A会滑动，所以木块A受到的摩擦力为滑动摩擦力fA'=fAm=6 N，方向向右，故C正确；撤去推力F后瞬间，弹簧的弹力不变，仍为F弹=8 N，小于B的最大静摩擦力，可知木块B仍处于静止状态，对木块B受力分析可得fB'=F弹=8 N，方向向左，故D错误。 9.★★(多选)如图所示，A、B两木块质量均为m，1、2两竖直轻弹簧的劲度系数分别为k1、k2，弹簧、木块、地面各接触点都拴连，整个系统静止。现用力将木块A缓慢竖直向上提起，直到弹簧2的弹力大小变为原来的一半为止，A、B所受的合外力始终为零，两弹簧始终在弹性限度内，则在这过程中A木块移动的距离为(重力加速度为g)(　　) A.+ B.+ C.+ D.+ 答案　AD 解析　根据胡克定律可得，原来1弹簧的压缩量为x11=，弹簧2的压缩量为x21=。若弹簧2弹力大小变为原来的一半且弹簧2处于压缩状态，则此时弹簧2的压缩量为x22=x21=，对B分析可得mg=k2x22，所以弹簧1刚好恢复原长，此过程中A木块上升的位移为Δx=x11+(x21-x22)=+。若弹簧2弹力大小变为原来的一半且弹簧2处于伸长状态，则此时弹簧2的伸长量为x22'=x21=，对B分析可得mg+k2x22'=k1x12'，所以弹簧1的弹力为2mg，此时弹簧1的伸长量为x12'=，此过程中A木块上升的位移为Δx'=x11+x21+x22'+x12'=+。 10.(16分)(2025·广东省高一期中)如图所示，一长木板放在水平地面上，滑块放在长木板的上面，滑块的左端连接着水平轻质弹簧，轻质弹簧左端固定在直立的墙壁上。现用水平向右、大小F=23 N的力作用在长木板上，长木板向右做匀速直线运动，滑块相对地面静止，此时弹簧的长度L=10 cm。已知滑块、长木板的质量分别为m=1 kg、M=4 kg，滑块与长木板间的动摩擦因数μ1=0.3，弹簧的原长L0=7 cm，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，弹簧始终在弹性限度内，重力加速度大小g取10 m/s2。求： (1)(5分)长木板对滑块的摩擦力大小f1； (2)(5分)弹簧的劲度系数k； (3)(6分)长木板与水平地面间的动摩擦因数μ2。 答案　(1)3 N　(2)100 N/m　(3)0.4 解析　(1)滑块与长木板间的摩擦力为滑动摩擦力，有f1=μ1FN1 其中FN1=mg 解得f1=3 N (2)对滑块受力分析有f1=F弹 其中F弹=k(L-L0) 解得k=100 N/m (3)对木板和滑块构成的整体受力分析，水平方向上有F=F弹+f2 其中f2=μ2FN2，FN2=(M+m)g 解得μ2=0.4。 学科网（北京）股份有限公司 $