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第二章 相互作用
2025年高考物理一轮基础知识复习
三种常见力
目录
重力与弹力
摩擦力的分析与计算
摩擦力的突变问题
壹
贰
叁
重力与弹力
壹
1.重力
注意 （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）重力大小可用 ____________测量.
弹簧测力计
2.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 __________和 __________有关.
②质量分布均匀的规则物体的重心在其 __________.
③不规则薄板形物体重心的确定方法： ________．
注意 重心的位置不一定在物体上．
质量分布
几何形状
几何中心
悬挂法
3.形变
（1）定义：物体在力的作用下 ______或 ______的变化叫作形变.
（2）弹性形变：有些物体在形变后撤去作用力时能够 __________的形变.
（3）弹性限度：当形变超过一定限度时，撤去作用力后物体不能完全恢复原来的
______，这个限度叫作弹性限度.
形状
体积
恢复原状
形状
4.弹力
（1）定义：发生弹性形变的物体，由于要 __________，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 ______且发生 __________.→两条件缺一不可.
（3）方向：与形变的方向 ______，与恢复形变的方向一致.
恢复原状
接触
弹性形变
相反
5.胡克定律
（1）内容：弹簧发生 __________时，弹力 的大小跟弹簧伸长（或缩短）的长
度 成 ______.
（2）表达式： ____.
① 是弹簧的 __________，单位为 ； 的大小由弹簧 __________决定.
② 是 ________，不是弹簧形变以后的长度.
弹性形变
正比

劲度系数
自身性质
形变量
拓展（1）弹力产生的过程
（2）弹力的施力物体是发生形变的物体，受力物体是跟施力物体接触并使施力物体发生形变的物体.
弹力方向的判断
弹力大小的计算
1.弹簧的弹力由胡克定律计算,其他微小形变产生的弹力要结合运动状态,根据平衡条件或牛顿第二定律求解
2.弹簧既可能处于压缩状态,也可能处于拉伸状态,无论处于哪种状态,只要是在弹性限度内,都适用胡克定律
注意
如果题目中只告诉弹簧的形变量,或只告诉弹簧弹力的大小,而没有指出弹簧处于拉伸状态还是压缩状态,则要分情况进行讨论。另外弹簧测力计所显示的弹力只能是弹簧处于拉伸状态下产生的。
变式1 重力的理解
1.［鲁科版必修一P75图3-9情境变式］ “共享单车”低碳环保，便于出行，深受人们的欢迎。下列说法正确
的是( )
C
A.共享单车所受重力的方向一定指向地心 B.地面对共享单车的支持力是由轮胎发生形变产生的
C.转弯时所受水平地面支持力的方向竖直向上 D.共享单车对地面的压力就是共享单车和骑行者的重力
【解析】共享单车所受重力的方向竖直向下，（【易错】重力是由地球的吸引而产生的。地球的引力一部分提供物体的重力，另一部分为物体随地球自转提供向心力，所以重力方向竖直向下，而不一定指向地心。）故A错误；地面对共享单车的支持力是由地面发生形变产生的，故B错误；支持力的方向总是垂直接触面指向被支持的物体，则单车转弯时所受水平地面支持力的方向竖直向上，故C正确；共享单车对地面的压力在数值上等于共享单车和骑行者的重力之和，但并不能说共享单车对地面的压力就是共享单车和骑行者的重力，故D错误。
2.［鲁科版必修一P75图3-8情境变式］如图所示，某学生做化学实验时，把分液漏斗放
入水平放置的圆形铁环上，分液漏斗的底角为 ，两者均处于静止状态，则( )
B
A.分液漏斗受到地球对它的吸引力，但它对地球没有吸引力
B.圆形铁环对分液漏斗的作用力与底角 无关
C.圆形铁环对分液漏斗的弹力是由分液漏斗的形变产生的
D.若装满溶液的分液漏斗中溶液不断流出，分液漏斗的重心不断下降
【解析】力的作用是相互的，分液漏斗受到地球对它的吸引力，它对地球也有吸引力，A错误；圆形铁环对分液漏
斗的作用力与分液漏斗的重力二力平衡，故圆形铁环对分液漏斗的作用力与底角 无关，B正确；圆形铁环对分液
漏斗的弹力是由圆形铁环的形变产生的，C错误；分液漏斗装满溶液时，重心偏上，溶液刚开始流出时重心下降，
当溶液流完后重心又回到原处，故重心先下降后上升，D错误。
变式2 弹力的理解
3.［人教版必修一P62第6题设问变式］ 如图所示为一轻质弹簧的长度和弹力大小的关系图像（轻质弹簧
未超过弹性限度），下列说法不正确的是( )
B
A.弹簧的原长为 B.弹簧的劲度系数为
C.弹簧长为时弹力大小为 D.在该弹簧两端各加拉力时，弹簧的长度为
【解析】由题图可知，当弹簧的长度为时，弹簧的弹力为零，即弹簧的原长为 ，故A正确；弹簧
的劲度系数为，故B错误；弹簧长度为 时弹力的大小为
，故C正确；在该弹簧两端各加拉力时，弹簧的弹力为 （【易错】在弹簧两端各
加大小相等的力， 则弹簧的弹力），则弹簧的伸长量为在弹簧两端各加大小相等的力 ，
则弹簧的弹力。，则弹簧的长度为 ，故D正确。
4.［鲁科版必修一P114第6题设问变式］如图所示，两木块的质量分别为和 ，两轻质弹簧的劲
度系数分别为和 ，上面木块压在上面弹簧上（但不拴接），整个系统处于平衡状态。现缓慢向
上提上面的木块，直到它刚离开上面的弹簧。已知重力加速度为 ，在这个过程中，下面木块移动
的距离为( )
C
A. B. C. D.
【解析】设下面弹簧的原长为 ，初始时，以两木块和上面弹簧整体为研究对象，根据受力平衡可
得，解得下面弹簧的压缩量 ，则下面木块的下端离地面的高度
。上面的木块恰好离开上面的弹簧时上面弹簧的弹力为零，以下面木块为研究对象，根据受力平
衡可得，解得下面弹簧的压缩量 ，则下面木块的下端离地面的高度
，故下面木块移动的距离 ，故选C。
摩擦力的分析与计算
贰
1.摩擦力
点拨 摩擦力是被动力，静摩擦力的大小与正压力无关，仅与外力有关；滑动摩擦力的大小与正压力有关且成正比.
2.动摩擦因数
彼此接触的物体发生 __________时，摩擦力与正压力的比值，即动摩擦因数
_ ___.
提醒（1） 的大小不一定等于物体的重力，等于重力是特殊情况.
（2） 的大小与接触面的材料 ______，与接触面积的大小、相对运动速度的大
小 ______.
相对运动

有关
无关
3.两个注意事项
（1）明晰三个方向
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.
相对运动方向 以相互接触的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.
相对运动趋势方向 静摩擦力的存在导致能发生却没有发生的相对运动的方向.
（2）摩擦力的六个“不一定”
①有摩擦力，则接触面一定粗糙，但接触面粗糙，不一定有摩擦力；
②有摩擦力必有弹力，但有弹力不一定有摩擦力；
③摩擦力的方向总是与物体的相对运动（或相对运动趋势）的方向相反，但不一定与物体的运动方向相反；
④摩擦力总是阻碍物体的相对运动（或相对运动趋势），但不一定阻碍物体的运动，即摩擦力可以是阻力，也可以是动力；
⑤受静摩擦力相互作用的两物体一定保持相对静止，但不一定静止；
⑥静摩擦力不一定比滑动摩擦力小，最大静摩擦力比滑动摩擦力稍大.
静摩擦力的有无及方向的判断
直接判断法
运动状态法 先确定物体的运动状态，再利用平衡条件或牛顿第二定律确定合力，然后通过受力分析确定静摩擦力的大小及方向
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，再根据牛顿第三定律确定另一物体受到的静摩擦力的方向
变式1 静摩擦力的理解
1.［粤教版必修一P75图3-3-4情境变式］如图所示，一简易书架置于水平面上，书架中斜放着一叠书本，书和书架
都处于静止状态。下列说法正确的是( )
A
A.书本对书架底面有向右的摩擦力
B.桌面对书架有向右的摩擦力
C.书架对书本的作用力大于书本的重力
D.桌面对书架的作用力大于书本和书架的总重力
【解析】书相对于书架底面有向右运动的趋势，因此书架底面对书有向左的静摩擦力，根据牛顿第三定律可知，
书本对书架底面有向右的摩擦力，故A正确；将书和书架看成一个整体，在竖直方向整体受到重力与桌面对其的支
持力，竖直方向合力为零，若桌面对书架有向右的摩擦力，则水平方向合力不为零，书架不可能处于静止状态，
因此水平方向桌面对书架没有摩擦力的作用，故B错误；书本处于静止状态，受到竖直向下的重力，则书架对书本
的作用力一定竖直向上，且大小等于书本的重力，同理可知，桌面对书架的作用力一定竖直向上，大小等于书本
和书架的总重力，故 错误。
2.［鲁科版必修一P91第4题设问变式］如图，某同学手握一个水瓶，水瓶处于倾斜静止状态，以下
说法正确的是( )
C
A.松手时瓶容易下滑，是因为手和瓶之间动摩擦因数变小
B.增大手的握力，瓶更难下滑，是因为瓶受到的摩擦力增大
C.保持瓶静止时的倾斜程度不变，增大握力，手对瓶的摩擦力不变
D.手握瓶竖直静止时与倾斜静止时，瓶受到的摩擦力大小相等
【解析】松手时瓶容易下滑，是因为手和瓶之间的最大静摩擦力减小（【点拨】影响最大静摩擦力的因素有接触
面受到的正压力和静摩擦系数。），接触面的粗糙程度没有变化，动摩擦因数不变，A错误；水瓶倾斜静止时，对
水瓶进行受力分析，设手与水瓶的接触面与竖直方向的夹角为 ，手对水瓶的摩擦力大小为，则 ，
当增大手的握力时只是增大了最大静摩擦力，水瓶受到的静摩擦力不变（【点拨】最大静摩擦力与压力有关，而
静摩擦力与压力大小无关。），B错误，C正确。手握瓶竖直静止时，有， ，D错误。
变式2 滑动摩擦力的理解与计算
3.［人教版必修一P77例题1题型变式］某幼儿园要做一个儿童滑梯，设计时根据场地大
小确定滑梯的水平跨度为，滑板和儿童裤料之间的动摩擦因数为 ，假定最大静摩擦
力等于滑动摩擦力，为使儿童在滑梯中能沿滑板滑下，则滑梯高度至少为( )
A
A.
B.
C.
D.
【解析】由题意，为使儿童在滑梯中能沿滑板滑下，则至少应该让儿童恰好能匀速下滑，即 ，
故 ，由几何关系可得，解得 ，故选A。
4.［人教版必修一P64图3.2-1拓展变式］如图所示，质量为 的长木板放在水平地面上，
放在长木板上的质量为的木块在水平向右的拉力 的作用下与长木板一起由静止开始向
C
A.长木板对木块的摩擦力的大小为
B.地面对长木板的摩擦力的大小为
C.若，不管 多大，长木板都不可能相对地面滑动
D.若 ，长木板和木块向右运动过程中有相对滑动
右滑行。已知木块与长木板间的动摩擦因数为，长木板与地面间的动摩擦因数为，重力加速度为 ,设最大静
摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是( )
【解析】木块及长木板一起由静止开始向右滑行，则两者之间可能为静摩擦力也可能为滑动摩擦力，摩擦力大小
不一定等于 ，故A错误；地面对长木板的摩擦力为滑动摩擦力（【提醒】注意区分物体受到的摩擦力是静摩
擦力还是滑动摩擦力。），大小为，故B错误；若不管 多大，长木板都不可能相
对地面滑动，则木块对木板的最大静摩擦力一定小于地面对木板的最大静摩擦力，即
，可得，故C正确；若 ，分析可知木块与长木板间的摩擦力大小也为 ，
则为静摩擦力，两者运动过程中无相对滑动，D错误。
摩擦力的突变问题
叁
分类 静—静“突变” 静—动“突变” 动—静“突变” 动—动“突变”
案例说明 物体在摩擦力和其他力作用下处于静止状态，当作用在物体上的其他力发生突变时，物体仍能保持静止状态，且物体受到的静摩擦力的大小或方向发生了“突变”. 物体在摩擦力和其他力作用下处于静止状态，当其他力变化时，若物体不能保持静止状态，则物体受到的静摩擦力将“突变”为滑动摩擦力. 在摩擦力和其他力作用下，做减速运动的物体突然停止滑动时，物体将不受摩擦力作用或滑动摩擦力“突变”为静摩擦力. 某物体相对于另一物体滑动的过程中，若突然相对运动方向改变了，则滑动摩擦力方向将发生“突变”.
分类 静—静“突变” 静—动“突变” 动—静“突变” 动—动“突变”
案例图示 在水平力 作用下 物体静止于斜面 上， 突然增大时 物体仍静止，且所 受静摩擦力的大小 或方向发生了“突 变”. 放在粗糙水平面上 的物体，作用在其 上面的水平力 从 零逐渐增大，某一 时刻物体开始滑 动，物体受地面的 摩擦力由静摩擦力 “突变”为滑动摩擦 力. 滑块以 冲上 斜面后做减速运 动，当到达某位 置静止时，滑动 摩擦力“突变”为 静摩擦力. 水平传送带的速度
滑块的初速度
，滑块所受滑动
摩擦力的方向向
右，当传送带突然
被卡住不动时，滑
块受到的滑动摩擦
力方向“突变”为向
左.
续表
变式1 “静 动”突变
1.［多选］［鲁科版必修一P113第4题情境变式］长木板上表面的一端放有一个木块，木块与木板接触面上装有摩
擦力传感器，木板由水平位置缓慢向上转动（木板与地面的夹角 变大），另一端不动，如图甲所示。摩擦力传
感器记录的木块受到的摩擦力随着角度 的变化图像如图乙所示。下列判断正确的是( )
图甲
图乙
A.木块与木板间的动摩擦因数
B.木块与木板间的动摩擦因数
C.木板由水平位置转到 的过程中，木块相对于木板保持静止
D.木板由转到 的过程中，木板对木块的支持力逐渐增大
√
√
【解析】由题图乙可知，当夹角为时木块与木板间的静摩擦力突变为滑动摩擦力，则最大静摩擦力为 ，滑动
摩擦力为，有,解得,故A正确，B错误；木板由水平位置转到 的
过程中，木块受到静摩擦力逐渐增大，木块相对于木板保持静止，故C正确；木板由转到 的过程中，木块在垂
直于木板的方向上受力平衡，有 ，随着 逐渐增大，木板对木块的支持力逐渐减小，（【另解】木
板由转到日的过程中，木块所受的摩擦力为滑动摩擦力，大小 ，而木板对木块的支持力
,有 由题图乙可知滑动摩擦力逐渐减小，故木板对木块的支持力逐渐减小。）故D错误。
变式2 “静 静”突变
2.［人教版必修一P81第4题设问变式］如图所示，一物块受到一个水平力 作用静止于斜面
上，此力的方向与斜面平行，如果将力 撤除，下列对物块的描述正确的是( )
B
A.物块将不会继续静止于斜面上 B.物块所受的摩擦力方向改变
C.物块立即获得加速度 D.物块受到的摩擦力变大
【解析】设物块的重力为，在水平力 没有撤去时，在斜面所在的平面内对物块受力分析，如图1所示，将重力
分解为垂直斜面方向和沿斜面向下方向的分力，沿斜面向下方向的分力大小为 ，由平衡条件可得
，可得物块与斜面之间的最大静摩擦力大于等于，在水平力 撤去后，在斜
面平面内物块受力如图2所示，若物块继续静止，则有 ，符合题意，可知物块受到
的摩擦力减小，仍静止于斜面上， 错误；由以上分析和解析图可知，物块所受的摩擦力方向改变，B正确。
图1
图2
变式3 传送带上的摩擦力问题
3.［多选］［鲁科版必修一P88图3-30拓展变式］如图甲所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率 顺时针运行。
初速度大小为的物块从与传送带等高的光滑水平地面上的 点滑上传送带。若从物块滑上传送带开始计时，物块
在传送带上运动的图像（以地面为参考系）如图乙所示。已知 ，则( )
BD
图甲
图乙
A.时刻，物块离 点的距离达到最大
B. 时刻，物块相对传送带滑动的距离达到最大
C. 时间内，物块受到的摩擦力方向先向右后向左
D. 时间内，物块先受到大小不变的摩擦力作用，之后不受摩擦力
【解析】由物块在传送带上运动的图像可知，时刻物块相对于地面的速度为零，物块离 点的距离达到最大，
A错误；物块先减速到零，后反向加速，在时刻速度和传送带相同，之后一起以相同的速度运动， 时刻，物块
相对传送带滑动的距离达到最大，B正确； 时间内，物块相对于传送带一直向左运动，所以物块受到的摩擦
力方向一直向右，C错误； 时间内，物块先受到大小不变的摩擦力作用，相对于传送带静止后，不受摩擦力，
D正确。
探究两个互成角度的力的合成的规律
谢谢

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