资源简介

(共66张PPT)
第6讲　重力　弹力　摩擦力
基础 满分练
课前 自检自测·夯基固本
知识点一　重力
3个高考关键点
关键点1　重力的产生及方向特点
1.(2025四川成都模拟)云南翡翠内涵丰富、工艺精美,下列关于放在水平桌面上的翡翠手镯(如图所示)所受重力及支持力
的说法正确的是(　　)[命题点 ]
A.翡翠手镯的重心在手镯上
B.翡翠手镯所受重力的方向总是垂直地面向下
C.翡翠手镯所受支持力是由于桌面发生弹性形变而产生的
D.翡翠手镯所受重力与支持力相同
C
解析 翡翠手镯的重心在其几何中心圆心上,并不在手镯上,故A错误;力的方向总是竖直向下,B错误;支持力属于弹力,弹力就是由于发生了弹性形变而产生的,翡翠手镯所受的支持力是由于桌面发生弹性形变产生的,C正确;重力是由于地球的吸引产生的,支持力是由于桌面发生弹性形变产生的,手镯放于桌面上,重力与支持力是一对平衡力,大小相等,方向相反,D错误。故选C。
关键点2　影响重心位置的因素
2.(多选)(2025重庆模拟)如图所示,有一形状不规则的薄板,先在薄板上A点接一轻质细线将其悬挂起来,静止时在薄板上过A点画一条竖直线AB;再选薄板上另一处D点接一轻质细线将其悬挂起来,静止时在薄板上过D点画一条竖直线DE,AB和DE的交点为C。
下列说法正确的是(　　)[命题点 ]
A.薄板所受重力就是细线的拉力
B.薄板上D点受重力的作用
C.重力的方向与薄板的悬挂方式无关
D.薄板的重心在A点
BC
解析 拉力和重力是不同性质的力,薄板所受重力大小等于细线的拉力大小,选项A错误;由题意可知C点是薄板的重心,是薄板所受重力的等效作用点,但是薄板上并非只有C点受到重力作用,薄板上任一点均受重力的作用,选项B正确,D错误;薄板所受重力的方向与薄板的悬挂方式无关,总是竖直向下,选项C正确。故选BC。
关键点3　重心的位置与物体的形状和质量分布情况的关系
3.(2026江苏南京模拟)如图所示,一被吊着的空心的均匀球壳内装满了细沙,底部有一阀门,打开阀门让细沙慢慢流出的过程中,球壳与球壳内剩余细沙组成的系统的重心将会(　　)[命题点 ]
A.一直下降　　　 B.一直不变
C.先下降后上升 D.先上升后下降
C
解析 装满细沙的球壳和细沙整体的重心在球心,随着细沙从阀门不断流出,重心位置不断下降,当细沙快流完时,重心又上升,最后处于球心,故重心的位置先下降后上升,A、B、D错误,C正确。故选C。
回归基础·考教衔接
一、重力
[ ]重力方向竖直向下的特点,在生活中到处可见,在生产中有广泛的应用。
二、重心
1.定义:物体的各部分都受重力作用,可认为重力集中作用于一点,即物体的重心。
2.影响重心位置的因素:物体的几何形状、物体的质量分布。
3.不规则薄板形物体重心的确定方法:悬挂法。
[ ]物体的形状改变,其重心的位置可能改变。
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,重心不是重力的真实作用点。
[ ]物体的重心是重力的等效作用点。
(3)重心的位置与物体的形状和质量分布情况有关,但并不一定在物体上。
[ ]物体内部有空腔或空心的物体,重心不一定在物体上。
(4)物体的重心越低,物体的稳定性越强。
知识点二　弹力
3个高考关键点
关键点1　观察微小形变的方法
4.(2026浙江杭州模拟)如图所示,在一张大桌子上放
两个平面镜,让一束激光依次被两面镜子反射,最后
射到墙上,形成一个光点P,用力压桌面,可以观察到
墙上光点会向下移动,这个实验用到的科学方法是
(　　)[命题点 ]
A.微小形变放大法 B.抽象模型法
C.等效替代法 D.控制变量法
A
解析 力可以改变物体的形状,用力压桌面,桌面发生形变,平面镜N或M的高度就会发生变化,从而使墙上的光斑移动,把微小形变进行放大。故选A。
关键点2　弹力产生的条件
5.(原创+生产生活融通)图甲、乙、丙中的A、B、C和D球均为光滑球,且四个球均静止。图丁中的E球是一足球,一学生将足球踢向斜台的示意图如图丁所示。
下列说法正确的是(　　)[命题点 ]
A.若图甲中斜面和水平面均光滑,A球只受到两个力的作用
B.若曲面上表面光滑,B球和C球间一定没有弹力的作用
C.若图丙中D球正上方的绳子保持竖直,则D球受到两个弹力的作用
D.E球(足球)与斜台作用时,斜台给足球的弹力方向先沿v1的方向后沿v2的方向
A
解析 由平衡条件可知,A球和斜面之间没有弹力作用,A球受重力和水平面的支持力,A正确;由平衡条件可知,B球受重力、支持力和C球的弹力作用, B错误;由平衡条件可知,倾斜的细绳对D球没有拉力作用,D球受到一个弹力的作用,C错误;E球(足球)与斜台作用时,斜台给足球的弹力方向总是垂直于接触面,故E球(足球)与斜台作用时斜台给足球的弹力方向垂直斜台向左上方,D错误。故选A。
关键点3　胡克定律
6.(2025四川攀枝花模拟)将一小球放在竖直弹簧的顶端,静止时弹簧长度为L1,如图甲所示。将同一小球连接在同一弹簧下端并竖直悬挂,静止时弹簧长度为L2。已知小球质量为m,重力加速度为g,弹簧始终处在弹性限度内,则该弹簧的劲度系数为(　　)[命题点 ]
A.　　B.　　C.　　D.
B
解析 设弹簧原长为L0,根据平衡条件及胡克定律对甲乙两种情形分别列式k(L0-L1)=mg,k(L2-L0)=mg,联立可解得k=。故选B。
回归基础·考教衔接
三、形变
定义:物体在力的作用下形状或体积的变化叫作形变。
弹性形变:物体在发生形变后,撤去外力能够恢复原状的形变。
弹性限度:当形变超过一定限度时,撤去外力后物体不能完全恢复原来形状,这个限度叫作弹性限度。 [ ]通过放大法可以观察微小形变。
四、弹力
[ ]在物体间直接接触处,有可能存在弹力;物体的直接接触处若发生弹性形变,就一定存在弹力。
五、胡克定律
1.内容:弹簧发生弹性形变时,弹力F的大小跟弹簧伸长(或压缩)的长度x成正比。
2.表达式:F=kx。
3.k的意义:弹簧的劲度系数,单位N/m。k的大小由弹簧自身性质决定。
[ ]由弹力的变化量和弹簧的形变量就可以计算出弹簧的劲度系数。
特别提醒　(1)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。
(2)胡克定律中的x是形变量,不是弹簧的总长度。
知识点三　摩擦力
2个高考关键点
关键点1　滑动摩擦力的计算
7.(2025黑龙江哈尔滨模拟)如图所示,小李同学将厚纸板铺在水平桌面上,纸板的一部分伸出桌边,在纸板上放一本书,厚纸板、书受到的重力大小分别为G、5G。
现用水平拉力F将纸板从书底下向右抽出(书未从桌面滑落),已知所有接触面间的动摩擦因数均为μ,则在纸板从书底下被抽出的过程中(　　)
[命题点 ]
A.纸板对书的摩擦力方向向左
B.纸板对桌面的摩擦力大小为5μG
C.纸板受到的两个摩擦力的合力大小为11μG
D.纸板被抽出的速度越大,书与纸板间的摩擦力越大
C
解析 书相对纸板向左滑动,则纸板对书的摩擦力方向向右,选项A错误;纸板对桌面的摩擦力大小为Ff=μ(G+5G)=6μG,选项B错误;纸板受到桌面向左的大小为6μG的摩擦力,受到书的向左的大小为5μG的摩擦力,则两个摩擦力的合力大小为Ff'=6μG+5μG=11μG,选项C正确;书与纸板间的摩擦力与纸板被抽出时的速度大小无关,选项D错误。故选C。
关键点2　静摩擦力的计算
8.(原创+教材改编)一木块放在水平桌面上,在水平方向受到F1、F2和摩擦力三个力的作用,处于静止状态,如图所示,其中F1=10 N,F2=2 N。若撤去F1,则木块受到的摩擦力为(　　)[命题点 ]
A.10 N,方向向左
B.6 N,方向向右
C.2 N,方向向右
D.0
C
解析 当木块受F1、F2及摩擦力的作用而处于静止状态时,由平衡条件可知木块所受的摩擦力大小为8 N,可知最大静摩擦力Ffmax≥8 N。当撤去力F1后,F2=2 N回归基础·考教衔接
六、滑动摩擦力
1.滑动摩擦力的概念
2.动摩擦因数
[ ]压力FN并不一定等于物体所受的重力。
七、静摩擦力
[ ]静摩擦力的效果是阻碍物体间的相对运动趋势,不是阻碍相对运动。可以通过二力平衡的原理求解静摩擦力的大小。最大静摩擦力略大于滑动摩擦力,具体计算中常常当作相等来处理。
考点一　弹力的分析和计算
能力 高分练
课中 关键能力·可视思维
角度一　弹力有无的判断方法
例1 (2025福建厦门模拟)下列对图中弹力有无的判断,正确的是(　　)
A.图甲中,小球随车厢(底部
光滑)一起向右做匀速直线
运动,则车厢左壁对小球有
弹力
B.图乙中,小球被轻绳斜拉着静止在光滑的斜面上,则绳对小球有弹力
C.图丙中,小球被a、b两轻绳悬挂而静止,其中a绳处于竖直方向,则b绳对小球有拉力
D.图丁中,小球静止在光滑的三角槽中,三角槽底面水平,倾斜面对小球有弹力
B
解析 图甲中,小球随车厢(底部光滑)一起向右做匀速直线运动,小球受到的重力和小车底部对小球的支持力平衡,车厢左壁对小球无弹力,A错误;图乙中,小球被轻绳斜拉着静止在光滑的斜面上,假设轻绳对小球没有弹力,去掉轻绳,小球会沿斜面下滑,假设不成立,即轻绳对小球有弹力,B正确;图丙中,小球被a、b两轻绳悬挂而静止,其中a绳处于竖直方向,则小球的重力和a绳的拉力平衡,故b绳对小球一定没有拉力,C错误;图丁中,小球静止在光滑的三角槽中,三角槽底面水平,小球的重力和三角槽底部对小球的支持力平衡,倾斜面对小球一定无弹力,D错误。故选B。
解题精要
弹力有无的判断方法
角度二　不同接触类型的弹力方向判断步骤
例2 (2026广东广州模拟)下列物体均处于静止状态,关于弹力F的方向,描述正确的是(　　)
A.图甲中,弯曲的竹竿支撑着小球,竹竿对小球的弹力方向沿着竹竿斜向上
B.图乙中,静止在粗糙斜面上的木箱,木箱受到的弹力垂直斜面向下
C.图丙中,用固定在天花板上的绳拉住光滑斜面上的小球,绳对小球的弹力方向沿绳斜向上
D.图丁中,靠墙放置的铁棍,水平地面对铁棍的弹力方向沿着铁棍斜向上
C
解析 图甲中,弯曲的竹竿支撑着小球,竹竿对小球的弹力方向竖直向上,A错误;图乙中,静止在粗糙斜面上的木箱,木箱受到的弹力垂直斜面向上,B错误;图丙中,用固定在天花板上的绳拉住光滑斜面上的小球,绳对小球的弹力方向沿绳斜向上,C正确;图丁中,靠墙放置的铁棍,水平地面对铁棍的弹力方向过接触点垂直水平地面向上,D错误。故选C。
解题精要
接触面上的弹力方向判断
角度三　弹力大小的计算方法
例3 (2025陕西西安模拟)如图所示,拉力器由脚环、两根相同的弹性绳、把手等组成。某健身爱好者用100 N的力拉开拉力器,使其比原长伸长了40 cm,已知弹性绳的弹力与伸长量的关系遵循胡克定律,且未超过弹性限度。下列说法正确的是(　　)
A.每根弹性绳的弹力大小为100 N
B.每根弹性绳的弹力大小为40 N
C.弹性绳的劲度系数为125 N/m
D.弹性绳的劲度系数为250 N/m
C
解析 根据牛顿第三定律可知,健身爱好者用100 N的力拉开拉力器,则两根弹性绳的总弹力大小是100 N,每根弹性绳的弹力大小为50 N,A、B错误;根据胡克定律得F=2kx,代入数据解得每根弹性绳的劲度系数为k= N/m=125 N/m,C正确,D错误。故选C。
破题思维链
应用提升
弹力大小的计算方法
(1)应用胡克定律F=kx计算弹簧(或弹性绳)的弹力。注意:x表示形变量。
(2)物体静止或做匀速直线运动时,用共点力平衡来计算弹力。
(3)物体不平衡时,应用牛顿第二定律计算弹力。
考点二　摩擦力的分析和计算
角度一　摩擦力方向问题的判断
例4 (2026天津月考)如图所示,A、B、C三个物体质量相等,它们与传送带间的动摩擦因数也相同。三个物体随传送带一起匀速运动,运动方向如图中箭头所示。则下列说法正确的是(　 　)
A.A物体在水平方向上受到向右的摩擦力
B.三个物体中只有B物体不受摩擦力
C.B受到的摩擦力沿斜面向下
D.B、C受到的摩擦力方向相同
D
解析 A物体在水平方向上做匀速运动,则水平方向受力为零,则不受摩擦力作用,B、C两个物体均受到沿斜面向上的摩擦力作用,D正确。
解题精要
静摩擦力的有无及方向的判断方法
(1)假设法:
(2)状态法:根据平衡条件、牛顿第二定律,判断静摩擦力的方向。
(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。
角度二　摩擦力大小的计算方法
例5 (2025浙江杭州检测)如图所示,物体a、b和c叠放在水平面上,水平力为Fb=3 N,Fc=6 N,分别作用于物体b、c上,a、b和c仍保持静止,以Ff1、Ff2、Ff3分别表示a与b、b与c、c与桌面间的静摩擦力的大小,则(　　)
A.Ff1=3 N,Ff2=3 N,Ff3=3 N
B.Ff1=3 N,Ff2=0,Ff3=6 N
C.Ff1=0,Ff2=3 N,Ff3=3 N
D.Ff1=0,Ff2=6 N,Ff3=3 N
C
解析 对a受力分析,受重力和b对a支持力,a相对于b没有相对运动趋势,所以物体a不受b的静摩擦力,即Ff1=0,把物体ab看作一个整体,对其受力分析,受重力、物体c的支持力和水平向左的力Fb,ab整体相对c有向左的运动趋势,所以会受到c向右的静摩擦力Ff2,由力的平衡可知Ff2=Fb=3 N,把物体abc三者看作一个整体,受力分析,受重力、地面的支持力、水平向左的力Fb、水平向右的力Fc,整体有向右的运动趋势,在水平方向上由力的平衡有Ff3=Fc-Fb=6 N-3 N=3 N,方向水平向左。故选C。
破题思维链
解题精要
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方式(如利用二力平衡条件)求解。
3.滑动摩擦力Ff=μFN中,压力FN并不总是等于物体所受的重力,要具体问题具体分析。
角度三　摩擦力的综合分析应用
例6 (2026河北石家庄模拟)如图所示,一个M=2 kg的物体A放在μ=0.2的粗糙水平面上,用一条质量不计的细绳绕过定滑轮和一个m0=0.1 kg的小桶B相连,已知A受到的最大静摩擦力Ffmax=4.5 N,滑轮上的摩擦不计,g取10 N/kg,求以下情况,A受到的摩擦力的大小。
(1)只挂B,处于静止状态时;
(2)只挂B,但在A上再放一个M'=3 kg的物体时;
(3)只在小桶内加入m1=0.33 kg的沙子时;
(4)只在小桶内加入m2=0.5 kg的沙子时。
答案 (1)1 N　(2)1 N　(3)4.3 N　(4)4 N
解析 (1)因为物体A所受拉力FT1=m0g=1 N(2)在A上再放一个M'=3 kg的物体,A仍静止,绳的拉力不变,仍受静摩擦力Ff2=m0g=1 N;
(3)因为此时绳上拉力FT2=(m0+m1)g=4.3 NFfmax,故A受到滑动摩擦力作用FfA=μFN=μMg=4 N。
破题思维链
考点三　摩擦力的突变问题
角度一　“静—静”突变
例7 (2026江苏泰州模拟)如图所示,放在水平桌面上的木块A处于静止状态,所挂的砝码和托盘的总质量为0.6 kg,弹簧测力计读数为2 N,滑轮摩擦不计。若轻轻取走盘中的部分砝码,使总质量减少到0.3 kg,将会出现的情况是
(g取10 m/s2)(　　)
A.弹簧测力计的读数将变小
B.木块A受到的摩擦力向右
C.木块A在弹簧拉力作用下将向左运动
D.木块A所受的合力不变,仍然静止
D
解析 开始时,A在水平方向受拉力、摩擦力、弹簧测力计的拉力。由平衡方程得摩擦力Ff=F1-F2=6 N-2 N=4 N,说明最大静摩擦力Ffmax≥4 N,当将总质量减小到0.3 kg时,拉力变为3 N,物体仍静止,合力仍为零,弹簧测力计的示数不变,故摩擦力变化Ff'=1 N,方向向左。故选D。
破题思维链
解题精要
1.静摩擦力是被动力,其存在及大小、方向取决于物体间相对运动的趋势,且存在最大值。
2.“静—静”突变:当作用在物体上的其他力的合力发生突变时,两物体仍保持相对静止,则物体所受静摩擦力可能发生突变。
角度二　“静—动”突变
例8 (2025浙江温州模拟)如图甲所示为测量静摩擦力的实验装置,质量为m=1.0 kg的小物块放在水平桌面上。现用力沿水平方向拉小物块,拉力F从0开始逐渐增大,小物块先静止后运动。用力传感器采集拉力的大小F,并用计算机绘制出F随时间t变化的图像,如图乙所示。小物块运动起来后,如果做匀速直线运动,拉力大小将保持为3.2 N。
(1)由图可知,小物块与水平桌面间的最大静摩擦力为　　　　 N。
(2)小物块与桌面间的动摩擦因数μ=　　　　。
(3)当用8 N的力来拉物块时,物块与地面之间的摩擦力大小等于　　　 N。
3.4
0.32
3.2
解析 (1)当静摩擦力增大到3.4 N时,摩擦力变为滑动摩擦力,所以最大静摩擦力为3.4 N;
(2)由图可知,滑动摩擦力大小为3.2 N,则Ff=μmg=3.2 N,解得μ=0.32;
(3)当用8 N的力来拉物块时,物块相对于地面运动,所以物块与地面之间为滑动摩擦力,大小等于3.2 N。
破题思维链
解题精要
1.“静—动”突变:物体相对静止,当其他力变化时,如果不能保持相对静止状态,则物体受到的静摩擦力将突变为滑动摩擦力,突变点常常为静摩擦力达到最大值时。
2.正确区分摩擦类型与方向
静摩擦与滑动摩擦的计算逻辑不同,方向判断依据相对运动趋势而非实际运动。
角度三　“动—静”突变
例9 (2026山东淄博模拟)如图所示,斜面固定在地面上,倾角为37°(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8),质量1 kg的滑块以初速度v0从斜面底端沿斜面向上滑行,斜面足够长,该滑块与斜面间的动摩擦因数为0.8,该滑块所受摩擦力Ff随时间变化的图像是下列图中的(取初速度方向为正方向,g取10 m/s2)
(　　)
B
解析 滑块以初速度v0从斜面底端沿斜面向上滑行,受到的是滑动摩擦力,由共点力平衡条件可知Ff=μmgcos 37°=6.4 N,方向沿着斜面向下,为负值;重力沿斜面向下的分力为G'=mgsin 37°=6 N<6.4 N,所以滑块滑到最高点时,处于静止状态。因此滑块受到的静摩擦力大小Ff'=mgsin 37°=6 N,方向沿着斜面向上,为正值。故选B。
解题精要
1.“动—静”突变:两物体相对滑动的过程中,若相对速度变为零,则滑动摩擦力突变为静摩擦力,突变点常常为两物体相对速度刚好为零时。
2.临界状态的标志词语:
临界状态是摩擦力突变的关键节点,常伴随“最大”“刚好”“开始滑动”等关键词。此时摩擦力性质(静摩擦→滑动摩擦,或反之)或方向可能突变。
角度四　“动—动”突变
例10 (多选)如图所示,足够长的传送带与水平面间的夹角为θ,以速度v0逆时针匀速转动。在传送带的上端轻轻放置一个质量为m的小木块,小木块与传送带间的动摩擦因数μBD
解析 当小木块速度小于传送带的速度时,小木块相对于传送带向上滑动,受到沿传送带向下的滑动摩擦力,其加速度a=gsin θ+μgcos θ;因传送带足够长,当小木块与传送带速度相等时,由于μμmgcos θ,所以小木块速度继续增大,此时滑动摩擦力大小不变,方向突变为向上,小木块将以a'=gsin θ-μgcos θ的加速度向下加速运动;加速度变小,则v-t图像的斜率变小,故B、D正确。
破题思维链
解题精要
“动—动”突变:某物体在相对于另一物体在滑动的过程中,若相对运动方向变了,则滑动摩擦力方向也发生突变,突变点常常为两物体相对速度为零时。第6讲重力　弹力　摩擦力
基础·满分练
命题角度一　重力、弹力的分析和计算
1.(2025黑龙江哈尔滨期末)如图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.有三个重力、形状都相同的光滑圆柱体,它们的重心位置不同,放在同一方形槽上。为了方便,将它们画在同一图上,如图所示,其重心分别用C1、C2、C3表示,FN1、FN2、FN3分别表示三个圆柱体对槽的压力,则(　　)
A.FN1=FN2=FN3 B.FN1C.FN1>FN2>FN3 D.FN1=FN3>FN2
3.(2026广东汕头模拟)为探究摩托车避震系统弹簧的劲度系数,小明从摩托车修理店中买来两根摩托车避震系统的弹簧,并委托师傅将两根弹簧平行并联后加上坐垫,小明测得自身体重是100 kg,弹簧坐垫竖直放置时弹簧的长度是40 cm,小明站上坐垫后静止时测得弹簧的长度变为37.5 cm,g取10 m/s2,则根据以上数据可测得一根避震系统的弹簧劲度系数为(　　)
A.10 000 N/m B.20 000 N/m
C.40 000 N/m D.80 000 N/m
命题角度二　摩擦力的分析和计算
4.(2025黑吉辽蒙卷)书法课上,某同学临摹“力”字时,笔尖的轨迹如图中带箭头的实线所示。笔尖由a点经b点再回到a点,则(　 　)
A.该过程位移为0
B.该过程路程为0
C.两次过a点时速度方向相同
D.两次过a点时摩擦力方向相同
5.(多选)(2025河南郑州期中)用如图所示的方法可以测定木块A与长木板B之间的滑动摩擦力的大小。把木块A放在长木板B上,长木板B放在光滑水平地面上,长木板B在大小为F的水平拉力作用下在水平面上以速度v匀速运动,稳定时,水平弹簧测力计的示数为FT,下列说法正确的是(　　)
A.木块A受到的滑动摩擦力的大小等于FT
B.长木板B受到的滑动摩擦力的大小等于F
C.若长木板以2v的速度匀速运动,木块A受到的摩擦力的大小等于FT
D.若用大小为2F的水平力拉长木板B,则木块A受到的摩擦力的大小等于2F
6.(多选)(2026安徽合肥模拟)如图为工人用砖夹搬运砖块的示意图。若工人搬运四块形状相同且重力均为G的砖,当砖处于竖直静止状态时,下列说法正确的是(　　)
A.3对2的摩擦力为零
B.2对1的摩擦力大小为G,方向竖直向上
C.工人对砖夹的力增大,砖夹对砖的水平压力增大,四块砖对砖夹的摩擦力不变
D.工人对砖夹的力增大,砖夹对砖的水平压力增大,3对4的摩擦力增大
命题角度三　摩擦力的突变问题
7.如图所示,质量为10 kg的物体A系在一个被水平拉伸的弹簧一端,弹簧的拉力为5 N时,物体A与小车均处于静止状态。若小车以1 m/s2的加速度向右运动,g取10 m/s2,则(　　)
A.物体A相对小车向右运动
B.物体A受到的摩擦力减小
C.物体A受到的摩擦力大小不变
D.物体A受到的弹簧的拉力增大
8.如图甲所示,A、B两个物体叠放在水平面上,B的上下表面均水平,A物体与一拉力传感器相连接,连接拉力传感器和物体A的细绳保持水平。从t=0时刻起,用一水平向右的力F=kt(k为常数)作用在B物体上,拉力传感器的示数随时间变化的图线如图乙所示,已知k、t1、t2,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。据此可求(　　)
A.A、B两物体之间的弹力
B.水平面与物体B之间的滑动摩擦力
C.A、B两物体之间的动摩擦因数μAB
D.物体B与水平面间的动摩擦因数μ
能力·高分练
9.(2026河南洛阳模拟)某小组用力传感器探究弹簧弹力与弹簧长度的关系,通过描点画图得到如图所示的F-x图像,a、b分别为使用轻弹簧1、2时所描绘的图线。下列说法正确的是(　　)
A.弹簧1的原长大于弹簧2的原长
B.弹簧1的劲度系数为100 N/m,大于弹簧2的劲度系数
C.弹簧2产生15 N的弹力时,弹簧的伸长量是50 cm
D.因未测弹簧原长,因此本实验无法探究弹簧弹力与伸长量的关系
10.(2026江苏苏州模拟)如图所示,跨过两固定滑轮的轻绳两端分别与A、C两个物体相连接,已知三个物体的质量均为2 kg;物体A与B间的动摩擦因数为0.6,B与C及C与地面间的动摩擦因数均为0.2,且每个接触面间的最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,轻绳与滑轮间的摩擦可忽略不计。现对物体A施加一水平力将其向左匀速拉动,则F的大小为(g取10 m/s2)(　　)
A.36 N B.28 N
C.20 N D.12 N
11.(2025浙江宁波模拟)如图所示,A、B两物体的重力分别是GA=3 N、GB=4 N,A用绳悬挂在天花板上,B放在水平地面上,A、B间的轻弹簧为压缩状态,弹力F=2 N,则绳中拉力F1的大小和B对地面的压力F2的大小分别为(　　)
A.7 N和10 N B.5 N和2 N
C.1 N和6 N D.2 N和5 N
素养·提升练
12.(13分)(2026广东肇庆模拟)木块A、B分别重80 N和100 N,它们与水平地面间的动摩擦因数均为μ=0.25,夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了3 cm,弹簧的劲度系数k=500 N/m,系统置于水平地面上静止不动。现用水平拉力F=5 N作用在木块B上,如图所示,假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,求拉力F作用后,木块A、B所受摩擦力的大小。
答案：
1.D　解析 树叶任何时候都受重力,A错误;大树所受重力方向竖直向下,沿着树干方向向下不一定与竖直向下相同,B错误;力是成对出现的,施力物体和受力物体同时存在,C错误;根据弹力的含义,树枝对地面的弹力是由于树枝形变产生的,D正确。
2.A　解析 每个圆柱体均受重力和槽的支持力,重力相同,根据平衡条件可知,槽的支持力与重力大小相等,与重心的位置无关,根据牛顿第三定律可知,三个圆柱体对槽的压力大小相等。故选A。
3.B　解析 对小明受力分析,有mg=2kΔx,将Δx=40 cm-37.5 cm=2.5 cm代入解得k=20 000 N/m。故选B。
4.A　解析 位移是矢量,表示物体从起点到终点的有向线段,路程是标量,表示物体运动轨迹的长度,笔尖从a点再经b点再回到a点,该过程位移为0,路程不为0,故A正确,B错误。运动方向沿轨迹切线方向,摩擦力方向沿运动反方向,笔尖两次经过a点的速度方向和摩擦力方向均不相同,故C、D错误。
5.ABC　解析 木块A处于静止状态,对木块A分析,当长木板B向左匀速运动时,木块A相对长木板B向右运动,则B对A有向左的滑动摩擦力,且FfBA=FT,A正确;长木板B在水平面上以速度v向左匀速运动,B处于平衡状态,对B分析,B相对A向左运动,A对B有向右的滑动摩擦力,且FfAB=F,B正确;若长木板以2v的速度匀速运动,A仍然处于静止状态,弹簧弹力仍然为FT,对A分析,此时木块A仍然相对长木板B向右运动,则B对A有向左的滑动摩擦力,且FfBA=FT,C正确;根据牛顿第三定律有FfBA=FfAB,结合上述可知FT=F,若用大小为2F的水平力拉长木板B,A仍然处于静止状态,弹簧弹力仍然为FT,对A分析,此时木块A仍然相对长木板B向右运动,则B对A有向左的滑动摩擦力,且FfBA=FT,则有FfBA=F,D错误。故选ABC。
6.AC　解析 以四块砖整体为研究对象,根据力的平衡条件和对称性可知,左、右砖夹对四块砖整体的摩擦力大小均为2G,对1和2整体受力分析,竖直方向上受到2G的重力和大小为2G、方向竖直向上的摩擦力而平衡,则3对2的摩擦力为零,A正确;对1受力分析,受到大小为G的重力,左侧砖夹竖直向上、大小为2G的摩擦力,则2对1的摩擦力大小为G,方向竖直向下,B错误;工人对砖夹的力增大,砖夹对砖的水平压力增大,砖夹对四块砖的摩擦力与四块砖的重力平衡,即大小为4G,砖对砖夹的摩擦力与水平压力无关,C正确;3对4的摩擦力方向竖直向下,大小为G,与水平压力无关,D错误。故选AC。
7.C　解析 由题意得,物体A与小车上表面间的最大静摩擦力Ffm≥5 N,小车加速运动时,假设物体A与小车仍然相对静止,则物体A所受合力F合=ma=10 N,则此时小车对物体A的摩擦力为5 N,方向向右,且为静摩擦力,所以假设成立,物体A受到的摩擦力大小不变,故选项A、B错误,C正确;弹簧长度不变,物体A受到的弹簧的拉力大小不变,故D错误。
8.B　解析 当F大于物体B与地面间的最大静摩擦力后,拉力传感器才有示数,地面对物体B的最大静摩擦力为Ffm=kt1,A、B两物体相对滑动后,拉力传感器的示数保持不变,则FfAB=kt2-Ffm=k(t2-t1),选项B正确;由于A、B两物体的质量未知,则A、B两物体之间的弹力、μAB和μ都不能求出,选项A、C、D错误。故选B。
9.B　解析 根据题图可知,拉力为零时弹簧的长度均为0.2 m,即两根弹簧的原长均为0.2 m,A项错误;根据ΔF=kΔx可知,弹簧1的劲度系数k1==100 N/m,F-x图像的斜率表示劲度系数,根据题图可知弹簧1的劲度系数大于弹簧2的劲度系数,B项正确;由题图可知弹簧2的劲度系数为k2==50 N/m,所以当弹簧2产生的弹力为15 N时,弹簧伸长量是Δx2==30 cm,C项错误;虽然未测弹簧原长,但本实验可以通过F-x关系图像探究弹簧的弹力与伸长量的关系,D错误。故选B。
10.B　解析 A、B间的最大静摩擦力FfAB=μ1mAg=12 N,B、C间的最大静摩擦力FfBC=μ2(mA+mB)g=8 N,因此用力F拉动A时,B、C间发生相对滑动,将AB作为整体,受力分析可知F=FT+μ2(mA+mB)g,对C进行受力分析可知FT=μ2(mA+mB)g+μ2(mA+mB+mC)g,联立解得F=28 N。故选B。
11.C　解析 弹簧处于压缩状态,对A和B进行受力分析
据A平衡有FT=GA-F2=1 N,据B平衡有F2'=F2=2 N,FN=GB+F2'=6 N。故选C。
12.15 N　20 N
解析 未加拉力F时,木块A、B受力平衡,所受静摩擦力等于弹簧的弹力,则弹簧弹力为F1=kx=500×3×10-2 N=15 N,木块A与地面间的最大静摩擦力为FfAm=μGA=0.25×80 N=20 N,木块B与地面间的最大静摩擦力为FfBm=μGB=0.25×100 N=25 N,施加拉力F后,对木块B有F+F1=20 N1

展开更多......

收起↑