第6讲 重力、弹力、摩擦力 期中复习讲义--2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册

2026-2027学年高一上学期复习讲义 第6讲 重力、弹力、摩擦力 知识构建 基础梳理 一、重力 知识点 重力及重心 1．产生：由于地球的吸引而使物体受到的力。 2．大小：与物体的质量成正比，即G＝mg。可用弹簧测力计测量重力。 3．方向：总是竖直向下的。 4．重心 (1)定义：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。 (2)重心位置的确定 ①其位置与物体的质量分布和形状有关。 ②质量分布均匀的规则物体的重心在其几何中心。 考向分析 考向：重力和重心 例1.2025年3月4日，宇树机器人再现中国功夫“720度空中回旋踢”，如图所示。关于该机器人，下列说法正确的是（　　） A．所受重力的方向始终指向地心 B．在地球上不同位置受到的重力大小相等 C．空中回旋踢时重心可能在其身体外 D．空中回旋踢时重心位置始终保持不变 【变式训练】如图所示，建筑工人为检查墙砌得是否符合要求，通常拿起半块砖头拴在细线的一端并挂在墙角来进行检测。这是利用了（     ） A．重力的作用点在重心上 B．重力的大小与质量成正比 C．重力的方向总是竖直向下 D．重力的方向总是指向地心 基础梳理 二、弹力 知识点1 弹力和胡克定律 1．弹力 (1)定义：发生形变的物体，要恢复原状，对与它接触的物体会产生力的作用，这种力叫作弹力。 (2)产生条件：物体相互接触且发生弹性形变。 (3)方向：弹力的方向总是与作用在物体上使物体发生形变的外力方向相反。 2．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。 知识点2 弹力有无的判断 1．条件法：根据弹力产生的两个条件——接触和发生弹性形变直接判断。 2．假设法：假设两个物体间弹力不存在，看物体能否保持原有的状态。若运动状态不变，则此处不存在弹力；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，由平衡条件或牛顿第二定律进行判断。 知识点3 弹力方向的判断 知识点4 弹力大小的计算 1.弹簧类弹力：由胡克定律知弹力F＝kx，其中x为弹簧的形变量，而不是伸长或压缩后弹簧的总长度； 2.非弹簧类弹力：根据运动状态和其他受力情况，利用平衡条件或牛顿第二定律来综合确定． 考向分析 考向一：弹力产生的判断及方向 例1.如图所示，一根竖直悬挂的弹簧下端连接一个质量为的光滑小球，小球处于斜面和挡板之间，小球和斜面挡板均接触，下列说法正确的是（     ） A．若小球和斜面之间有弹力，则小球和挡板之间没有弹力 B．若小球与斜面之间有弹力，则小球和挡板之间不一定有弹力 C．若小球与挡板之间有弹力，则弹簧一定有弹性形变 D．若小球与挡板之间有弹力，则弹簧不一定有弹性形变 【变式训练】下列四幅图中质量分布均匀的小球均处于静止状态，以下说法正确的是（　　） A．图甲中，小球对水平地面的压力是地面发生形变产生的 B．图乙中，轻绳b对小球的拉力不为零 C．图丙中，轻杆对小球的弹力方向沿杆斜向上 D．图丁中，水平地面上，靠竖直墙的小球受到2个力的作用 考向二：弹力大小的计算 例2.如图所示，一根劲度系数为k的轻弹簧水平放置，用大小均为F的拉力向两侧拉弹簧，则弹簧的伸长量是（     ） A． B． C． D． 【变式训练】如图所示，一根劲度系数为k的轻质弹簧两端分别与竖直墙壁和物块水平连接。A、B是物块能保持静止的位置中离墙壁最近和最远的两点，A、B两点离墙壁的距离分别是、。物块与地面之间的最大静摩擦力的大小为（     ） A． B． C． D． 考向三：弹簧F-x图像问题 例3.如图所示为一轻质弹簧的弹力大小随长度变化的关系图像（轻质弹簧始终未超过弹性限度），下列说法正确的是（　　） A．弹簧的原长为4 cm B．弹簧的劲度系数为50 N/m C．弹簧两端各加4 N拉力时，弹簧的伸长量为4 cm D．由图像可知，在弹性限度内，弹簧的弹力与其长度成正比 【变式训练】某同学做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”实验中，由实验测得某弹簧的长度和弹力的关系如图所示，则（　　） A．该弹簧的原长为15cm B．弹簧的长度为5cm时，弹簧的弹力大小为50N，此时弹簧的压缩量为5cm C．该弹簧的劲度系数为500N/m D．该弹簧的劲度系数为5N/m 基础梳理 三、摩擦力 知识点1 静摩擦力与滑动摩擦力 　　名称 项目　　 静摩擦力 滑动摩擦力 定义 两相对静止的物体间的摩擦力 两相对运动的物体间的摩擦力 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趋势 (1)接触面粗糙 (2)接触处有压力 (3)两物体间有相对运动 大小 (1)静摩擦力为被动力，与正压力无关，满足0＜F≤Fmax (2)最大静摩擦力Fmax大小与正压力大小有关 Ff＝μFN 方向 与受力物体相对运动趋势的方向相反 与受力物体相对运动的方向相反 作用效果 总是阻碍物体间的相对运动趋势 总是阻碍物体间的相对运动 注意：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。 知识点2 静摩擦力有无及方向判断 1.假设法： 2.状态法： 3.牛顿第三定律法：“力是物体间的相互作用”，先确定受力较少的物体受到的静摩擦力的方向，再根据牛顿第三定律确定相互作用的另一物体受到的静摩擦力的方向。 4.带动法：①“主动带动被动”②“同向快带慢，反向互相阻”，多用于传送带和板块模型中，摩擦力方向的判断。 注意：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。 知识点3 摩擦力的大小 知识点4 摩擦力的的突变问题 1.“静→静”突变：物体受到静摩擦力和其他力的共同作用，当其他力的合力发生变化时，如果仍保持相对静止，则静摩擦力的大小和(或)方向可能发生突变。 2.“静→动”突变：物体受到静摩擦力和其他力的共同作用，当其他力变化时，如果发生相对滑动，则静摩擦力可能突变为滑动摩擦力。　 3.“动→静”突变：物体受到滑动摩擦力和其他力的共同作用，当相对滑动突然停止时，滑动摩擦力可能突变为静摩擦力。 4.“动→动”突变：物体受到滑动摩擦力和其他力的共同作用，当两物体间的正压力发生变化时，滑动摩擦力的大小随之而变；或两物体达到共同速度时相对滑动方向发生变化，滑动摩擦力的方向也会随之而变。　 考向分析 考向一：静摩擦力的有无及方向判断 例1.如图所示，物体A、B叠放在水平桌面上，当用水平力F拉物体B，使物体A随B一起向右做匀速直线运动时，则（     ） A．物体A对物体B的摩擦力方向水平向右 B．物体A对物体B的摩擦力方向水平向左 C．地面给B的摩擦力方向水平向右 D．地面给B的摩擦力方向水平向左 【变式训练】2024年12月4日，我国“春节”申遗成功。春节贴“福”字是民间由来已久的风俗，某同学正写“福”字，他在水平桌面上平铺一张红纸，并用“镇纸”压住红纸边缘以防止打滑，整个书写过程中红纸和“镇纸”始终保持静止，则该同学在书写过程中（     ） A．向右行笔时，毛笔对红纸的摩擦力方向向右 B．向右行笔时，桌面对红纸的摩擦力方向向左 C．向右行笔时，红纸对镇纸的摩擦力方向向右 D．提笔静止时，手对毛笔的摩擦力大小与握力成正比 考向二：滑动摩擦力大小的计算 例2.如图，木块质量为m，与水平桌面的动摩擦因数为μ，在水平向右的力F的作用下做匀速运动，从物体到达桌面边缘开始，到物体下落为止，在此过程中物体始终保持匀速运动，下列说法正确的是（     ） A．推力F因物体悬空部分越来越大而变小 B．推力F在物体下落前会变为原来的 C．推力F始终是μmg D．虽然接触面变小，但动摩擦因数μ不变 【变式训练】如图所示，一木块放在水平地面上，在的水平拉力作用下向右做匀速直线运动，速度为1 m/s，则下列说法正确的是（     ） A．当木块以2 m/s的速度做匀速直线运动时，木块受到的摩擦力为8 N B．若想使木块以3 m/s的速度做匀速直线运动，所需要的力大于8 N C．当水平拉力时，木块受到的摩擦力为20 N D．将水平拉力撤去，木块速度越来越小，木块受到的摩擦力越来越大 考向三：摩擦力的突变 例3.如图所示，一木块放在水平桌面上，在水平方向上共受到三个力即F1、F2和摩擦力作用，木块处于静止状态，其中F1＝10 N，F2＝2 N．若撤去力F1，则 A．木块受到滑动摩擦力 B．木块受到静摩擦力 C．木块所受合力为2 N，方向向左 D．木块所受合力为零 【变式训练】如图所示，质量为1kg的物体与地面间的动摩擦因数μ=0.2，从t=0开始以初速度v0沿水平地面向右滑行，同时受到一个水平向左的恒力F=1N的作用，g取10m/s2，向右为正方向，该物体受到的摩擦力Ff随时间t变化的图像是（最大静摩擦力等于滑动摩擦力）（　　） A． B． C． D． 巩固练习 一、单选题 1．年月日凌晨，强台风“剑鱼”由南海中西部海面移入北部湾。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．如图所示，质量为的物体，以一定的初速度在水平桌面上向右运动，在运动过程中，还受到一个方向向左、大小为的拉力的作用。已知物体与桌面间的动摩擦因数，重力加速度，则物体在滑行过程中受到的摩擦力为（　　） A．，向左 B．，向右 C．，向左 D．，向右 3．如图所示为仰韶文化时期的一款尖底瓶。下面有关瓶（包括瓶中的水）的说法正确的是（　　） A．瓶子所受重力的方向指向地心 B．如果把瓶由海南搬到北京，瓶所受重力不会发生改变 C．瓶的重心是瓶各部分所受重力的等效作用点 D．从空瓶到装满水的过程中，重心一直升高 4．如图所示，一个质量为m的光滑小球上端被轻绳拴住挂在天花板上，下端和倾角为θ斜面接触，轻绳处于竖直状态，斜面静止在水平地面上，下列说法正确的是（     ） A．斜面对小球有弹力作用，方向垂直斜面向上 B．斜面对小球有弹力作用，方向垂直斜面向下 C．斜面对小球无弹力作用 D．无法确定斜面对小球是否有弹力作用 5．在日常生活及各项体育运动中，有弹力出现的情况比较普遍，如图所示的情况就是一个实例。当运动员踩压跳板使跳板弯曲到最低点时，下列说法正确的是（　　） A．跳板发生形变，运动员的脚没有发生形变 B．运动员受到支持力是因为运动员的脚发生形变而产生的 C．此时跳板对运动员的支持力大于运动员对跳板的压力 D．此时运动员处于超重状态 6.我校物理实验小组通过实验探究弹力与弹簧长度的关系，在坐标纸上描绘出弹力与弹簧长度的关系图像如图所示。则该弹簧的劲度系数为（     ） A． B． C． D． 7．某同学在做“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验时，两条弹簧a、b的弹力F与弹簧长度l的关系如图所示。在弹性限度内，下列说法正确的是（     ） A．a的原长小于b的原长 B．a的劲度系数小于b的劲度系数 C．当a、b的长度都为时，弹簧受到的拉力大小相等 D．用大小相等的力拉伸弹簧时，b的伸长长度一定小于a的伸长长度 8．打冰出溜是一种极具东北地方特色的冬季娱乐活动，打冰出溜过程可分为助跑阶段和滑行阶段。若助跑阶段鞋与冰面不打滑，可视为匀加速直线运动；滑行阶段人保持姿势不变，可视为匀减速直线运动。下列说法正确的是（　　） A．助跑阶段，冰面对人的摩擦力向后 B．助跑阶段，人对冰面做负功 C．滑行阶段，人对冰面的摩擦力向前 D．助跑阶段，人加速运动，若鞋与冰面发生相对滑动，则冰面对人的摩擦力大于人对冰面的摩擦力 二、多选题 9．关于弹力，下列说法正确的是（     ） A．弹力的产生是由于受力物体发生了弹性形变 B．弹力的方向总是与施力物体恢复形变方向相同 C．轻杆产生的弹力方向一定沿着杆 D．在弹性限度内，弹簧弹力的变化量与弹簧形变的变化量成正比 10．如图所示，木块A、B的质量均为2kg，它们与水平地面间的动摩擦因数均为0.2，夹在A、B之间的水平轻弹簧的压缩量为1cm，弹簧的劲度系数为200N/m。现用大小为1.5N、方向水平向右的拉力作用在B上。取重力加速度大小g=10m/s2，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，弹簧在弹性限度内。下列说法正确的是（　　） A．木块A受到的摩擦力大小为2N B．木块A受到的摩擦力大小为3.5N C．木块B受到的摩擦力大小为2N D．木块B受到的摩擦力大小为3.5N 11．如图所示，A、B两物体的重力分别是GA=5 N，GB=6 N。A用细线悬挂在顶板上，B放在水平面上，A、B间轻弹簧的弹力F=2 N，则细线中的张力FT及地面对B的支持力FN的可能值分别是（　　） A．3 N和8 N B．7 N和8 N C．7 N和4 N D．3 N和4 N 12．如图甲所示，通过一拉力传感器能测量力大小的装置且连接计算机水平向右拉一水平面上质量为 的木块，端的拉力经计算机对数据拟合处理后，得到如图乙所示拉力随时间变化的图线，其中时，木块静止，此后开始运动，后做匀速直线运动满足拉力与摩擦力大小相等。取，下列说法正确的是 （     ） A．当 时，木块与水平面间的摩擦力 B．若继续增大拉力至 ，则木块与水平面间的摩擦力 C．木块与水平面间的动摩擦因数为 D．木块与水平面间的动摩擦因数为 重力 弹力 摩擦力 重力 1.概念：由于地球吸引而使物体受到的力 摩擦力 1.条件：有弹力、面粗糙 2.大小：G=mg 3.方向：竖直向下 弹力 4.重心：有物体的质量和形状决定 1.条件：挤压、发生弹性形变 2.方向:总是与物体形变方向相反 3.大小：胡克定律、平衡条件、牛顿第二定律 2.方向：与相对运动趋势或相对运动方向相反 3.大小：基本公式、平衡条件、牛顿第二定律 轻松学物理 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026-2027学年高一上学期复习讲义 第6讲 重力、弹力、摩擦力 知识构建 基础梳理 一、重力 知识点 重力及重心 1．产生：由于地球的吸引而使物体受到的力。 2．大小：与物体的质量成正比，即G＝mg。可用弹簧测力计测量重力。 3．方向：总是竖直向下的。 4．重心 (1)定义：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。 (2)重心位置的确定 ①其位置与物体的质量分布和形状有关。 ②质量分布均匀的规则物体的重心在其几何中心。 考向分析 考向：重力和重心 例1.2025年3月4日，宇树机器人再现中国功夫“720度空中回旋踢”，如图所示。关于该机器人，下列说法正确的是（　　） A．所受重力的方向始终指向地心 B．在地球上不同位置受到的重力大小相等 C．空中回旋踢时重心可能在其身体外 D．空中回旋踢时重心位置始终保持不变 【答案】C 【详解】A．重力的方向始终是竖直向下，不一定指向地心，故A错误； B．物体所受的重力大小为 ，重力加速度的大小与物体所在的地理位置有关，在地球上不同位置的值一般不同，所以机器人在地球上不同位置受到的重力大小不相等，故B错误； C．重心是物体各部分所受重力的等效作用点，其位置与物体的质量分布和形状有关。当机器人做出空中回旋踢的动作时，身体的形态发生改变，其重心位置也随之改变，重心有可能位于其身体之外，故C正确； D．机器人在空中回旋踢时，身体各部分的相对位置在不断变化，即质量分布在变化，所以其重心相对于身体的位置在不断变化。同时，机器人在空中运动，其重心在空间中的位置也在改变，故D错误。 故选C。 【变式训练】如图所示，建筑工人为检查墙砌得是否符合要求，通常拿起半块砖头拴在细线的一端并挂在墙角来进行检测。这是利用了（     ） A．重力的作用点在重心上 B．重力的大小与质量成正比 C．重力的方向总是竖直向下 D．重力的方向总是指向地心 【答案】C 【详解】A．物体受到的重力可以等效作用在重心上，但悬线显示的是重力方向，该检测没有利用重力作用点的位置，故A错误； B．在同一地点，物体所受重力大小与质量成正比，但该检测与重力大小无关，故B错误； CD．重力的方向总是竖直向下，悬挂砖头的细线静止时沿竖直方向，正可据此检验墙角是否竖直；重力方向不能笼统表述为总是指向地心，故C正确，D错误。 故选C。 基础梳理 二、弹力 知识点1 弹力和胡克定律 1．弹力 (1)定义：发生形变的物体，要恢复原状，对与它接触的物体会产生力的作用，这种力叫作弹力。 (2)产生条件：物体相互接触且发生弹性形变。 (3)方向：弹力的方向总是与作用在物体上使物体发生形变的外力方向相反。 2．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。 知识点2 弹力有无的判断 1．条件法：根据弹力产生的两个条件——接触和发生弹性形变直接判断。 2．假设法：假设两个物体间弹力不存在，看物体能否保持原有的状态。若运动状态不变，则此处不存在弹力；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，由平衡条件或牛顿第二定律进行判断。 知识点3 弹力方向的判断 知识点4 弹力大小的计算 1.弹簧类弹力：由胡克定律知弹力F＝kx，其中x为弹簧的形变量，而不是伸长或压缩后弹簧的总长度； 2.非弹簧类弹力：根据运动状态和其他受力情况，利用平衡条件或牛顿第二定律来综合确定． 考向分析 考向一：弹力产生的判断及方向 例1.如图所示，一根竖直悬挂的弹簧下端连接一个质量为的光滑小球，小球处于斜面和挡板之间，小球和斜面挡板均接触，下列说法正确的是（     ） A．若小球和斜面之间有弹力，则小球和挡板之间没有弹力 B．若小球与斜面之间有弹力，则小球和挡板之间不一定有弹力 C．若小球与挡板之间有弹力，则弹簧一定有弹性形变 D．若小球与挡板之间有弹力，则弹簧不一定有弹性形变 【答案】D 【详解】AB．若斜面对小球有弹力，该弹力一定存在水平向左的分力，小球要保持水平方向平衡，必须有挡板对小球向右的弹力平衡这个分力，因此只要斜面有弹力，挡板一定有弹力，故AB错误； CD．若挡板对小球有弹力，说明斜面对小球一定有弹力（平衡挡板的水平弹力）；竖直方向上，斜面弹力的竖直分量如果恰好等于小球重力，弹簧弹力为0，弹簧不发生形变，因此挡板有弹力时，弹簧不一定有弹性形变，故C错误，D正确。 故选D。 【变式训练】下列四幅图中质量分布均匀的小球均处于静止状态，以下说法正确的是（　　） A．图甲中，小球对水平地面的压力是地面发生形变产生的 B．图乙中，轻绳b对小球的拉力不为零 C．图丙中，轻杆对小球的弹力方向沿杆斜向上 D．图丁中，水平地面上，靠竖直墙的小球受到2个力的作用 【答案】D 【详解】A．小球对水平地面的压力是小球发生形变对地面产生的弹力，故A错误； B．图乙中，因为用假设法，若轻绳b对小球的拉力不为零，则小球受三力不平衡，故轻绳b对小球的拉力为零，故B错误； C．图丙中，小球的重力与轻杆对小球的弹力平衡，可知轻杆对小球的弹力方向竖直向上，故C错误； D．图丁中，水平地面上，靠竖直墙的小球不受墙的弹力作用，受到重力和地面的支持力两个力的作用，故D正确。 故选D。 考向二：弹力大小的计算 例2.如图所示，一根劲度系数为k的轻弹簧水平放置，用大小均为F的拉力向两侧拉弹簧，则弹簧的伸长量是（     ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】轻弹簧的质量可忽略，取其右端为研究对象，向右的拉力与弹簧内部向左的弹力大小相等，所以弹簧弹力的大小为。在弹性限度内，由胡克定律有，解得弹簧的伸长量为 故选C。 【变式训练】如图所示，一根劲度系数为k的轻质弹簧两端分别与竖直墙壁和物块水平连接。A、B是物块能保持静止的位置中离墙壁最近和最远的两点，A、B两点离墙壁的距离分别是、。物块与地面之间的最大静摩擦力的大小为（     ） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】设弹簧原长为x0，则在A点时有 在B点时有 联立解得物块与地面之间的最大静摩擦力的大小为 故选D。 考向三：弹簧F-x图像问题 例3.如图所示为一轻质弹簧的弹力大小随长度变化的关系图像（轻质弹簧始终未超过弹性限度），下列说法正确的是（　　） A．弹簧的原长为4 cm B．弹簧的劲度系数为50 N/m C．弹簧两端各加4 N拉力时，弹簧的伸长量为4 cm D．由图像可知，在弹性限度内，弹簧的弹力与其长度成正比 【答案】C 【详解】AD．由图像可知，当弹力时，弹簧长度，即原长，且在弹性限度内弹力与形变量成正比而非与长度成正比，故AD错误； B．由胡克定律及图像数据，取时，形变量 解得，故B错误； C．当弹簧两端各加拉力时，弹力，由 得伸长量，故C正确。 故选C。 【变式训练】某同学做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”实验中，由实验测得某弹簧的长度和弹力的关系如图所示，则（　　） A．该弹簧的原长为15cm B．弹簧的长度为5cm时，弹簧的弹力大小为50N，此时弹簧的压缩量为5cm C．该弹簧的劲度系数为500N/m D．该弹簧的劲度系数为5N/m 【答案】AC 【详解】A．图中图线与L轴的截距（弹力为零时弹簧的长度）表示弹簧的原长，所以弹簧的原长为15cm，故A正确； B．弹簧的长度为5cm时，弹簧的弹力大小为50N，此时弹簧的压缩量为，故B错误； CD．题图中图像的斜率表示弹簧的劲度系数，所以弹簧的劲度系数，故C正确，D错误。 故选AC。 基础梳理 三、摩擦力 知识点1 静摩擦力与滑动摩擦力 　　名称 项目　　 静摩擦力 滑动摩擦力 定义 两相对静止的物体间的摩擦力 两相对运动的物体间的摩擦力 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趋势 (1)接触面粗糙 (2)接触处有压力 (3)两物体间有相对运动 大小 (1)静摩擦力为被动力，与正压力无关，满足0＜F≤Fmax (2)最大静摩擦力Fmax大小与正压力大小有关 Ff＝μFN 方向 与受力物体相对运动趋势的方向相反 与受力物体相对运动的方向相反 作用效果 总是阻碍物体间的相对运动趋势 总是阻碍物体间的相对运动 注意：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。 知识点2 静摩擦力有无及方向判断 1.假设法： 2.状态法： 3.牛顿第三定律法：“力是物体间的相互作用”，先确定受力较少的物体受到的静摩擦力的方向，再根据牛顿第三定律确定相互作用的另一物体受到的静摩擦力的方向。 4.带动法：①“主动带动被动”②“同向快带慢，反向互相阻”，多用于传送带和板块模型中，摩擦力方向的判断。 注意：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。 知识点3 摩擦力的大小 知识点4 摩擦力的的突变问题 1.“静→静”突变：物体受到静摩擦力和其他力的共同作用，当其他力的合力发生变化时，如果仍保持相对静止，则静摩擦力的大小和(或)方向可能发生突变。 2.“静→动”突变：物体受到静摩擦力和其他力的共同作用，当其他力变化时，如果发生相对滑动，则静摩擦力可能突变为滑动摩擦力。　 3.“动→静”突变：物体受到滑动摩擦力和其他力的共同作用，当相对滑动突然停止时，滑动摩擦力可能突变为静摩擦力。 4.“动→动”突变：物体受到滑动摩擦力和其他力的共同作用，当两物体间的正压力发生变化时，滑动摩擦力的大小随之而变；或两物体达到共同速度时相对滑动方向发生变化，滑动摩擦力的方向也会随之而变。　 考向分析 考向一：静摩擦力的有无及方向判断 例1.如图所示，物体A、B叠放在水平桌面上，当用水平力F拉物体B，使物体A随B一起向右做匀速直线运动时，则（     ） A．物体A对物体B的摩擦力方向水平向右 B．物体A对物体B的摩擦力方向水平向左 C．地面给B的摩擦力方向水平向右 D．地面给B的摩擦力方向水平向左 【答案】D 【详解】AB．对A受力分析可知，因A做匀速直线运动，则水平方向受力平衡，可知B对A无摩擦力作用，根据牛顿第三定律可知，物体A对物体B无摩擦力作用，故AB错误； CD．对AB整体受力分析可知，水平方向力F与地面对B的摩擦力等大反向，可知地面给B的摩擦力方向水平向左，故C错误，D正确。 故选D。 【变式训练】2024年12月4日，我国“春节”申遗成功。春节贴“福”字是民间由来已久的风俗，某同学正写“福”字，他在水平桌面上平铺一张红纸，并用“镇纸”压住红纸边缘以防止打滑，整个书写过程中红纸和“镇纸”始终保持静止，则该同学在书写过程中（     ） A．向右行笔时，毛笔对红纸的摩擦力方向向右 B．向右行笔时，桌面对红纸的摩擦力方向向左 C．向右行笔时，红纸对镇纸的摩擦力方向向右 D．提笔静止时，手对毛笔的摩擦力大小与握力成正比 【答案】AB 【详解】A．向右行笔时，毛笔相对红纸向右滑动，毛笔对红纸的滑动摩擦力方向向右，A正确； B．向右行笔时，红纸受到毛笔向右的摩擦力；镇纸水平方向不受其他外力且保持静止，故红纸与镇纸之间的摩擦力为零。由红纸水平方向受力平衡可知，桌面对红纸的静摩擦力方向向左，B正确； C．镇纸保持静止，水平方向不受其他外力，故红纸对镇纸的摩擦力为零，C错误； D．提笔静止时，毛笔所受手的静摩擦力与自身重力平衡，大小等于毛笔的重力；增大握力可增大最大静摩擦力，但不会改变此时实际静摩擦力的大小，D错误。 故选AB。 考向二：滑动摩擦力大小的计算 例2.如图，木块质量为m，与水平桌面的动摩擦因数为μ，在水平向右的力F的作用下做匀速运动，从物体到达桌面边缘开始，到物体下落为止，在此过程中物体始终保持匀速运动，下列说法正确的是（     ） A．推力F因物体悬空部分越来越大而变小 B．推力F在物体下落前会变为原来的 C．推力F始终是μmg D．虽然接触面变小，但动摩擦因数μ不变 【答案】CD 【详解】ABC．物体与桌面之间的摩擦力为滑动摩擦力，其大小与物体与桌面的接触面积大小无关，而物体匀速运动时F=f=μmg，可知在物体下落前推力F不变，大小始终为μmg，AB错误，C正确； D．动摩擦因数只与接触面之间的材料有关，与接触面积大小无关，则虽然接触面变小，但动摩擦因数μ不变，D正确。 故选CD。 【变式训练】如图所示，一木块放在水平地面上，在的水平拉力作用下向右做匀速直线运动，速度为1 m/s，则下列说法正确的是（     ） A．当木块以2 m/s的速度做匀速直线运动时，木块受到的摩擦力为8 N B．若想使木块以3 m/s的速度做匀速直线运动，所需要的力大于8 N C．当水平拉力时，木块受到的摩擦力为20 N D．将水平拉力撤去，木块速度越来越小，木块受到的摩擦力越来越大 【答案】A 【详解】木块在水平方向上受拉力和滑动摩擦力作用。由于木块做匀速直线运动，根据平衡条件有 代入数据解得 滑动摩擦力的大小由接触面的粗糙程度和正压力决定，与木块的运动速度大小无关。 A．当木块以的速度做匀速直线运动时，受力依然平衡，拉力等于滑动摩擦力，故滑动摩擦力仍为，故A正确； B．若想使木块以的速度做匀速直线运动，拉力只需等于滑动摩擦力，即仍为，不需要大于，故B错误； C．当水平拉力时，木块做加速运动，但滑动摩擦力大小不变，仍为，故C错误； D．将水平拉力撤去后，木块由于惯性继续向前滑动，速度越来越小，但在停止前仍受滑动摩擦力，其大小保持不变，故D错误。 故选A。 考向三：摩擦力的突变 例3.如图所示，一木块放在水平桌面上，在水平方向上共受到三个力即F1、F2和摩擦力作用，木块处于静止状态，其中F1＝10 N，F2＝2 N．若撤去力F1，则 A．木块受到滑动摩擦力 B．木块受到静摩擦力 C．木块所受合力为2 N，方向向左 D．木块所受合力为零 【答案】BD 【详解】由题意，木块原来受到F1=10N，F2=2N，木块处于静止状态，由平衡条件得知，此时木块所受的静摩擦力大小为f=F1-F2=8N，所以木块所受的最大静摩擦力范围为fm≥8N．若撤去力F1，F2=2N＜fm，所以木块不能被拉动，保持静止状态，但木块有向左运动趋势，受到向右的静摩擦力作用．故A错误，B正确． C、D由上分析可知，木块仍处于静止状态，由平衡条件得知，木块所受合力为零．故C错误，D正确． 故选BD 【变式训练】如图所示，质量为1kg的物体与地面间的动摩擦因数μ=0.2，从t=0开始以初速度v0沿水平地面向右滑行，同时受到一个水平向左的恒力F=1N的作用，g取10m/s2，向右为正方向，该物体受到的摩擦力Ff随时间t变化的图像是（最大静摩擦力等于滑动摩擦力）（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】物体从t=0开始以初速度v0沿水平地面向右做匀减速运动，受到的滑动摩擦力大小为 Ff1=μmg=0.2×1×10N=2N方向向左，为负值。当物体的速度减到零时，物体所受的最大静摩擦力为 Ffm=μmg=2N则F<Ffm所以物体不能被拉动而处于静止状态，受到静摩擦力作用，其大小为Ff2=F=1N 方向向右，为正值。故选A。 巩固练习 一、单选题 1．年月日凌晨，强台风“剑鱼”由南海中西部海面移入北部湾。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 【答案】D 【详解】A．树叶被风吹动飞舞过程中，树叶仍然受重力作用，故A错误； B．大树所受重力方向始终竖直向下，不是沿着树干方向向下，故B错误； C．弹力是物体间的相互作用，既有施力物体，也有受力物体，故C错误； 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发生形变要恢复原状而产生的，故D正确。 故选D。 2．如图所示，质量为的物体，以一定的初速度在水平桌面上向右运动，在运动过程中，还受到一个方向向左、大小为的拉力的作用。已知物体与桌面间的动摩擦因数，重力加速度，则物体在滑行过程中受到的摩擦力为（　　） A．，向左 B．，向右 C．，向左 D．，向右 【答案】A 【详解】物体在竖直方向上受力平衡，桌面对物体的支持力为 物体与桌面间发生相对滑动，所受滑动摩擦力大小为 滑动摩擦力的方向与物体相对桌面的运动方向相反，故方向向左。 故选A。 3．如图所示为仰韶文化时期的一款尖底瓶。下面有关瓶（包括瓶中的水）的说法正确的是（　　） A．瓶子所受重力的方向指向地心 B．如果把瓶由海南搬到北京，瓶所受重力不会发生改变 C．瓶的重心是瓶各部分所受重力的等效作用点 D．从空瓶到装满水的过程中，重心一直升高 【答案】C 【详解】A．重力的方向是竖直向下，并非一定指向地心，只有赤道和两极处重力方向才指向地心，故A错误； B．重力 纬度越高重力加速度越大，海南纬度低于北京，把瓶子从海南搬到北京后，变大，瓶子重力增大，故B错误； C．重心的定义就是物体各部分所受重力的等效作用点，故C正确； D．空尖底瓶的重心原本偏靠上侧，往瓶内注水的过程中，重心会先随着水的增加向下移动，当水加到一定程度后，随着水位继续上升，重心才会转而升高，并不是一直升高，故D错误。 故选C。 4．如图所示，一个质量为m的光滑小球上端被轻绳拴住挂在天花板上，下端和倾角为θ斜面接触，轻绳处于竖直状态，斜面静止在水平地面上，下列说法正确的是（     ） A．斜面对小球有弹力作用，方向垂直斜面向上 B．斜面对小球有弹力作用，方向垂直斜面向下 C．斜面对小球无弹力作用 D．无法确定斜面对小球是否有弹力作用 【答案】C 【详解】对小球受力分析，小球受沿轻绳向上的弹力和竖直向下的重力，假设斜面对小球有弹力，则弹力方向垂直斜面向上，则这三个力不可能平衡，与小球保持静止相矛盾，故斜面对小球无弹力作用。 故选C。 5．在日常生活及各项体育运动中，有弹力出现的情况比较普遍，如图所示的情况就是一个实例。当运动员踩压跳板使跳板弯曲到最低点时，下列说法正确的是（　　） A．跳板发生形变，运动员的脚没有发生形变 B．运动员受到支持力是因为运动员的脚发生形变而产生的 C．此时跳板对运动员的支持力大于运动员对跳板的压力 D．此时运动员处于超重状态 【答案】D 【详解】A．根据力的作用的相互性，跳板和运动员的脚都会受到力的作用，所以都会发生形变，故A错误； B．弹力是由施力物体发生形变引起并指向受力物体的，故运动员受到的支持力，是跳板发生形变而产生的；故B错误； C．跳板对运动员的支持力和运动员对跳板的压力为一对相互作用力，大小相等，方向相反，故C错误； D．因为人受重力和支持力的作用而弹起，故支持力一定要大于重力，加速度向上，此时运动员处于超重状态，故D正确。 故选D。 6.我校物理实验小组通过实验探究弹力与弹簧长度的关系，在坐标纸上描绘出弹力与弹簧长度的关系图像如图所示。则该弹簧的劲度系数为（     ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】根据胡克定律 ，为弹簧原长，图像的斜率大小等于劲度系数。 由图可知，弹力时弹簧长度等于原长，得 取图中点，计算得形变量 劲度系数 故选C。 7．某同学在做“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验时，两条弹簧a、b的弹力F与弹簧长度l的关系如图所示。在弹性限度内，下列说法正确的是（     ） A．a的原长小于b的原长 B．a的劲度系数小于b的劲度系数 C．当a、b的长度都为时，弹簧受到的拉力大小相等 D．用大小相等的力拉伸弹簧时，b的伸长长度一定小于a的伸长长度 【答案】C 【详解】A．在图像中，当弹簧的弹力为零时，弹簧处于原长，由题图可知a的原长大于b的原长，故A错误； B．在图像中，图线的斜率等于劲度系数，由题图可知a的劲度系数大于b的劲度系数，故B错误； C．由题图可知，当a、b的长度都为时，弹簧受到的拉力大小相等，故C正确； D．用大小相等的力拉伸弹簧时，由于b的劲度系数小于a的劲度系数，根据胡克定律可知，b的伸长长度一定大于a的伸长长度，故D错误。 故选C。 8．打冰出溜是一种极具东北地方特色的冬季娱乐活动，打冰出溜过程可分为助跑阶段和滑行阶段。若助跑阶段鞋与冰面不打滑，可视为匀加速直线运动；滑行阶段人保持姿势不变，可视为匀减速直线运动。下列说法正确的是（　　） A．助跑阶段，冰面对人的摩擦力向后 B．助跑阶段，人对冰面做负功 C．滑行阶段，人对冰面的摩擦力向前 D．助跑阶段，人加速运动，若鞋与冰面发生相对滑动，则冰面对人的摩擦力大于人对冰面的摩擦力 【答案】C 【详解】A．助跑阶段，冰面对人的摩擦力向前，摩擦力为动力，故A错误； B．助跑阶段，冰面静止不动，人对冰面不做功，故B错误； C．滑行阶段，冰面对人的摩擦力向后，则人对冰面的摩擦力向前，故C正确； D．冰面对人的摩擦力与人对冰面的摩擦力是一对相互作用力，大小总是相等，故D错误。 故选C。 二、多选题 9．关于弹力，下列说法正确的是（     ） A．弹力的产生是由于受力物体发生了弹性形变 B．弹力的方向总是与施力物体恢复形变方向相同 C．轻杆产生的弹力方向一定沿着杆 D．在弹性限度内，弹簧弹力的变化量与弹簧形变的变化量成正比 【答案】BD 【详解】A．弹力是由于施力物体发生弹性形变、要恢复原状而对与它接触的受力物体产生的力，即弹力的产生是由于施力物体发生了弹性形变，而不是受力物体。例如放在桌面上的书受到的支持力，是由于桌面（施力物体）发生微小形变而产生的，故A错误； B．发生弹性形变的物体要恢复原状，它对与它接触的物体产生的弹力，方向总是与它恢复形变的方向相同（也就是与施力物体形变的方向相反）。如轻绳对物体的拉力沿绳指向绳收缩的方向，正与绳恢复形变的方向相同，故B正确； C．轻杆产生的弹力方向不一定沿着杆：只有两端受力、自身重力不计的二力轻杆，其弹力才沿杆方向；一般情况（如杆随物体转动、或杆端小球处于平衡）下，杆的弹力方向由杆所受的其他外力和物体的运动状态共同决定，可以不沿杆，故C错误； D．在弹性限度内，由胡克定律可知，弹簧弹力与形变量成正比，劲度系数保持不变。设形变量由变到，则弹力由变到，两式相减得，即弹簧弹力的变化量与弹簧形变的变化量成正比，故D正确。 故选BD。 10．如图所示，木块A、B的质量均为2kg，它们与水平地面间的动摩擦因数均为0.2，夹在A、B之间的水平轻弹簧的压缩量为1cm，弹簧的劲度系数为200N/m。现用大小为1.5N、方向水平向右的拉力作用在B上。取重力加速度大小g=10m/s2，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，弹簧在弹性限度内。下列说法正确的是（　　） A．木块A受到的摩擦力大小为2N B．木块A受到的摩擦力大小为3.5N C．木块B受到的摩擦力大小为2N D．木块B受到的摩擦力大小为3.5N 【答案】AD 【详解】未加F时，木块A、B受力平衡，A、B所受静摩擦力等于弹簧的弹力，弹簧弹力大小为 A、B木块与地面间的最大静摩擦力均为 施加F后，对木块A，有 所以木块A静止不动，则 对木块B，有 所以木块B静止不动，则 故选AD。 11．如图所示，A、B两物体的重力分别是GA=5 N，GB=6 N。A用细线悬挂在顶板上，B放在水平面上，A、B间轻弹簧的弹力F=2 N，则细线中的张力FT及地面对B的支持力FN的可能值分别是（　　） A．3 N和8 N B．7 N和8 N C．7 N和4 N D．3 N和4 N 【答案】AC 【详解】若弹簧开始处于伸长状态，对B分析，由平衡条件可得，地面对B的支持力FN为 细线中的张力FT为 若弹簧开始处于压缩状态，对B分析，由平衡条件可得，地面对B的支持力FN为 细线中的张力FT为 所以AC正确；BD错误； 故选AC。 12．如图甲所示，通过一拉力传感器能测量力大小的装置且连接计算机水平向右拉一水平面上质量为 的木块，端的拉力经计算机对数据拟合处理后，得到如图乙所示拉力随时间变化的图线，其中时，木块静止，此后开始运动，后做匀速直线运动满足拉力与摩擦力大小相等。取，下列说法正确的是 （     ） A．当 时，木块与水平面间的摩擦力 B．若继续增大拉力至 ，则木块与水平面间的摩擦力 C．木块与水平面间的动摩擦因数为 D．木块与水平面间的动摩擦因数为 【答案】AC 【详解】A．在内拉力均匀增大而木块静止，说明木块受静摩擦力，当 时，水平方向满足二力平衡，即木块与水平面间的摩擦力 ，A正确； B．木块在后开始运动，则木块受到大小为 的滑动摩擦力作用，当拉力增大至 时，木块一定在运动，则木块受到滑动摩擦力，大小为 ，B错误； CD．由于木块与水平面间的压力，根据公式，代入数值解得，C正确，D错误。 故选AC。 重力 弹力 摩擦力 重力 1.概念：由于地球吸引而使物体受到的力 摩擦力 1.条件：有弹力、面粗糙 2.大小：G=mg 3.方向：竖直向下 弹力 4.重心：有物体的质量和形状决定 1.条件：挤压、发生弹性形变 2.方向:总是与物体形变方向相反 3.大小：胡克定律、平衡条件、牛顿第二定律 2.方向：与相对运动趋势或相对运动方向相反 3.大小：基本公式、平衡条件、牛顿第二定律 轻松学物理 1 学科网（北京）股份有限公司 $