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2020年高二物理必修学测专题复习讲座
03.力及运算
直击考点
序号
测试内容
测试要求
1
力
A
2
重力
A
3
形变与弹力
A
4
滑动摩擦力　静摩擦力
A
5
力的合成与分解
B
6
共点力的平衡
A
7
实验：探究力的合成的方法
A
内容概要
1. 力是　　　　　　的相互作用．力是矢量，既有大小，又有　　　　．
2. 重力是　　　　　　　　　　　　　的力．物体受到的重力G与质量m的关系是　　　　　　；重力的方向总是　　　　　　；重力的等效作用点叫物体的　　　　　　．21世纪教育网版权所有
3. 弹力：(1) 弹力的产生条件是　　　　　　　　和　　　　　　　　．
(2) 弹力的方向特点：支持力与压力的方向总是　　　　接触面；绳子的拉力的方向总是　　　　的方向．
(3) 弹簧的弹力大小与形变大小有关，关系式是　　　　　　　　　　　．
4. 滑动摩擦力发生在两个有　　　　　　　　　　　的物体之间，其大小与正压力FN成正比，用μ表示两物体之间的动摩擦因数，用F表示滑动摩擦力，则公式为 　　　　．21教育网
5. 静摩擦力发生在两个有　　　　　　　　　的物体之间．静摩擦力的最大值叫　　　　　　．摩擦力的方向一定沿两物体接触面的　　　　方向．【来源：21·世纪·教育·网】
6. 合力和力的合成：一个力产生的　　　　如果能跟原来几个力共同作用产生的　　　　相同，这个力就叫做那几个力的合力．求几个力的合力叫做力的合成．www-2-1-cnjy-com
7. 力的平行四边形定则：求两个互成角度的共点力的合力，可以用表示这两个力的线段为邻边作平行四边形，合力的大小和方向就可以用这个平行四边形的　　　　　　　　表示出来．2-1-c-n-j-y
8. 分力与力的分解：如果　　　　的作用效果跟原来　　　　的作用效果相同，这几个力叫原来那一个力的分力．求一个力的分力叫做力的分解．【来源：21cnj*y.co*m】
9. 物体受到的各力的作用线或作用线的延长线能　　　　　　　　　的力叫做共点力．
10. 平衡状态是指物体处于　　　　或　　　　　　　　　的状态．
11. 共点力作用下物体的平衡条件是　　　　　　　　　　　．
重点分析
1. 重心的位置跟物体的形状和质量分布有关，质量分布均匀，形状规则的物体的重心的位置在其几何中心．可以用悬挂法找到薄的物体的重心．重心不一定在物体上，如质量分布均匀的圆环、足球等．
　注意：重力与万有引力不是同一个概念，重力是由于地球的吸引而产生的．
2. 弹力是否存在的判断方法
(1) 直接法：对于形变比较明显的情况，可以根据弹力产生的条件判断．
(2) 对于形变不明显的情况，可用以下两种方法来判断：
3. 摩擦力产生条件、方向
(1) 接触且接触面粗糙；(2) 接触面间有弹力；(3) 有相对运动的趋势或相对运动．
方向：沿着接触面，并且跟物体相对运动趋势的方向或相对运动的方向相反．
“相对”含义：选择与它直接接触的物体作为参考系．
4. 摩擦力大小
(1) 静摩擦力：随外力的变化而变化，但是有一个限度．当物体刚开始相对运动前静摩擦力达到最大值 Ff max，且满足：0 (2) 滑动摩擦力：大小跟接触面间的弹力FN的大小成正比，即Ff＝μFN.
FN表示接触面之间的弹力，它与重力不是同一个概念，它有时等于重力的大小，有时不等于重力的大小．μ是动摩擦因数，与接触面的材料以及粗糙程度有关，与接触面的大小无关．
　注意：①摩擦力可以与运动方向相同，也可以与运动方向相反，还可以与运动方向成一定夹角．
②摩擦力可以做正功，也可以做负功，还可以不做功．
③摩擦力的方向与物体间相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反．
④静止的物体可能受滑动摩擦力的作用，运动的物体可能受静摩擦力的作用．
5. 合力与分力的关系是“等效替代”．
6. 合力与分力的大小关系
(1) 合力大小范围|F1 － F2|≤F≤ F1＋F2，合力不一定比分力大．
(2) 在两个分力F1、F2大小不变的情况下，两个分力的夹角越大，合力越小．
(3) 在合力不变的情况下，夹角越大，两个等值分力的大小越大．
(4) 两个分力F1、F2大小相等，夹角为120°时，合力大小等于分力大小．
7. 矢量和标量
(1) 矢量：既有大小，又有方向，相加时遵从平行四边形定则或三角形定则．如力、位移、速度、加速度等．21*cnjy*com
(2) 标量：只有大小，没有方向，求和时按照代数相加．如质量、时间、路程、速率等．
8. 若物体在三个以上的共点力作用下处于平衡状态，通常可采用正交分解，有：
F合x＝F1x＋F2x＋…＋Fnx＝0，F合y＝F1y＋F2y＋…＋Fny＝0.
9. 探究、实验：力的合成的平行四边形定则．将橡皮筋一端固定在M点，用互成角度的两个力F1、F2共同作用，将橡皮筋的另一端拉到O点；如果我们只用一个力F，也可以将橡皮筋的另一端拉到O点，如图甲、图乙和图丙所示．用作图法以F1、F2为邻边作一个平行四边形，作出合力F′，看F、 F′是否重合．若F、F′的大小和方向大致相同，则可说明力的合成遵循平行四边形定则．

甲 乙 丙
这个实验的思维方法——等效法.
　注意：①使用弹簧测力计时先调零，拉橡皮筋时要与木板平行，示数不能太大也不能太小，两个力的夹角不能太大也不能太小．
②每次都拉到同一点O(效果相同)．
③细绳套稍微长一些．
④在记下力的方向时，不能把细线当成直尺使用．
⑤在作力和合力的图示时，必须选择同一标度．
典例分析
【例1】 　(2018届无锡学业水平模拟)一个木箱在水平拉力F的作用下沿光滑水平地面滑动，有四位同学作出它的受力情况如图所示，其中正确的是(　　)www.21-cn-jy.com
　
A B C D21·cn·jy·com
答案：A
【例2】 　(2016届南通学业水平模拟)下列关于摩擦力的说法中正确的是 (　　)
A. 阻碍物体运动的力称为摩擦力
B. 滑动摩擦力的方向总是与物体运动方向相反
C. 静摩擦力的方向可能与物体运动方向垂直
D. 受滑动摩擦力的物体一定是运动的
答案： C
解析：摩擦力阻碍相对运动，与相对运动方向相反，A和B项都少了“相对”二字；摩擦力方向与相对运动方向相反，相对运动与实际运动方向可能垂直，C对；受滑动摩擦力的物体可能静止，D错。
【例3】 　(2017年江苏省普通高中学业水平测试)在“力的合成的平行四边形定则”实验中，某同学将橡皮筋的一端固定于P点，用一只弹簧测力计将橡皮筋的另一端拉到O点，记下拉力F合的大小和方向．
　
甲 乙
(1) 改用两只弹簧测力计拉伸橡皮筋，记下两个分力，如图甲所示．请指出图中两处操作错误：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　．
(2) 纠正错误后，记下两分力F1、F2的大小和方向．如图乙所示，用力的图示法在纸上画出表示三个力的箭头，以表示F1和F2的线段为邻边作平行四边形，由图可得，F1和F2的合力F＝　　　　N.
(3) 在图乙中，表示F合的线段不在平行四边形的对角线上，上述实验误差产生的原因可能有哪些？
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　．(写出两个原因)
解析（1）错误一.橡皮筋未拉到O点；错误二.橡皮筋末端应系上两个细绳套，让弹簧秤拉细绳套；
（2）4.3（3）橡皮筋末端没有拉至O点；读书是没有平视刻度线；橡皮筋和弹簧秤没有与木板平行。
真题再现
1. (2014年江苏省普通高中学业水平测试)已知物体在月球上所受引力约为地球上所受引力的，则“玉兔”(140kg)静止在月球表面时对月球表面的作用力大小约为(取地球表面的重力加速度g＝10m/s2)(　　)
A. 23.3N B. 233N C. 1 400N D. 8 400N
答案：B
解析：F=mg/6=233N
2. (2013年江苏省普通高中学业水平测试)小明用力推地面上的木箱，开始没能推动，增大推力后，木箱才开始移动．木箱在被推动前和被推动后所受地面的摩擦力 (　　)
A. 依次是静摩擦力和滑动摩擦力 B. 依次是滑动摩擦力和静摩擦力
C. 都是静摩擦力 D. 都是滑动摩擦力
答案：A
3. (2016年江苏省普通高中学业水平测试)如图所示，一质量为m的物块在水平推力F的作用下沿水平地面做加速运动，物块与地面间的动摩擦因数为μ.则物块所受摩擦力的大小为(　　)
A. mg B. F C. μmg D. μF
答案：C
解析：因物体加速，故F与摩擦力不等。由公式f=μN=μmg，故答案为C。
4. (2017年江苏省普通高中学业水平测试)如图所示，某同学在擦黑板．已知黑板擦对黑板的压力为8N，与黑板间的动摩擦因数为0.4，则黑板擦与黑板间的滑动摩擦力为(　　)【版权所有：21教育】
A. 2N B. 3.2N C. 20N D. 32N
答案：B
5. (2011年江苏省普通高中学业水平测试)如图所示，小明用80N的水平推力推木箱，小亮沿相同方向用100N的力拉木箱，能使木箱沿水平地面做匀速运动，此时地面对木箱摩擦力的大小为(　　)
A. 20N B. 80N C. 100N D. 180N
答案：D
解析：f=F1+F2=180N
过关训练
1. (2012年江苏省普通高中学业水平测试)生活中有许多谚语和歇后语都蕴含着丰富的物理知识，下列最能说明“物体间力的作用是相互的”的是(　　)
A. 秤砣虽小，能压千斤 B. 人往高处走，水往低处流
C. 鸡蛋碰石头——不自量力 D. 水滴石穿——非一日之功
答案：C
2.(2016届徐州一中模拟)下列关于力的说法中正确的是(　　)
A. 力是物体对物体的作用
B. 磁体间有作用力，说明力可以离开物体而独立存在
C. 只有相互接触的物体间才有力的作用
D. 若一物体是施力物体，则该物体可以不是受力物体
答案：A
3. (2018届扬州学业水平模拟)关于摩擦力的描述，下列说法中正确的是(　　)
A. 摩擦力的方向一定与物体的运动方向相反
B. 摩擦力的方向一定与物体的运动方向相同
C. 两物体之间有压力就一定有摩擦力
D. 两物体之间有摩擦力就一定有压力
答案：D
4. (2017届苏州学业水平模拟)如图所示，沿水平面向右运动的物体，受到一水平拉力F＝20N 作用．已知物体与水平面的动摩擦因数μ＝0.2，物体质量m＝5kg，则物体所受摩擦力为(取g＝10m/s2)(　　)
A. 20N，水平向左 B. 20N，水平向右 C. 10N，水平向左 D. 10N，水平向右
答案：C
解析：f=μN=μmg=10N，方向与运动方向相反，向左。
5. (2018届无锡学业水平模拟)在做“探究求合力的方法”实验时，实验桌上已有的器材如图所示，为完成该实验，还需要向老师领取的器材是(　　)
A. 一根橡皮筋 B. 两个钩码
C. 两把弹簧秤 D. 两根弹簧
答案：C
6. (2018届苏州学业水平模拟)在“探究求合力的方法”的实验中，把橡皮条一端固定于P点，另一端通过细绳套连接两只弹簧秤，并使该端拉至O点，测得PO长为L，如图所示．则实验中(　　)
A. 选取的细绳套适当长一些
B. 只需要记录弹簧秤的读数
C. 两根细绳套间的夹角尽可能大些
D. 改用一只弹簧秤拉橡皮条时，只需使橡皮条的长度仍为L
答案：A
7.(2018届镇江学业水平模拟)如图所示，润扬大桥架有很长的引桥，其目的是为了(　　)
A. 增大汽车上桥时对桥面的压力
B. 减小汽车上桥时对桥面的压力
C. 增大汽车重力沿平行于引桥桥面向下的分力
D. 减小汽车重力沿平行于引桥桥面向下的分力
答案：A
解析：引桥长，斜面倾角小。压力N=mgcosα,较大。
8. (2018届镇江学业水平模拟)如图所示，重为100N的物体静止在水平地面上．用F＝80N的力竖直向上拉该物体时，则物体对地面的压力为(　　)21*cnjy*com
A. 0N
B. 20N，方向竖直向上
C. 20N，方向竖直向下
D. 100N，方向竖直向下
答案：C
解析：mg=F+N,N=20N,向下
9. (2016年江苏省普通高中学业水平测试)在“力的合成的平行四边形定则”实验中，某同学测出了F1、F2，如图所示．接下来， 要用一只弹簧测力计拉伸橡皮条测合力．在操作中应当(　　)21cnjy.com
A. 沿F1、F2的角平分线方向拉伸橡皮条
B. 将橡皮条拉伸至O点
C. 使拉力的大小等于
D. 使拉力的大小等于F1、F2的大小之和
答案：B
10. (2017年江苏省普通高中学业水平测试)如图所示，用两根细绳悬挂一个重物，并处于静止状态，细绳与竖直方向的夹角均为α.当绳中拉力最小时，α等于(　　)
A. 0°
B. 30°
C. 45°
D. 60°
答案：A
解析：合力一定，等于mg。此时夹角越小，F越小。当夹角为0时，F=0.5mg，最小。
11. (2018届南京学业水平模拟)如图所示，物体重力为8N，在平行于斜面向上、大小为8N的力F作用下，沿固定的粗糙斜面向上做匀速直线运动，物体与斜面间的滑动摩擦力(　　)21·世纪*
A. 等于零
B. 小于8N
C. 等于8N
D. 大于8N
答案：B
解析：f+mgsinα=F，故f<8N.
12. (2013年江苏省普通高中学业水平测试)F1和F2是共点力，根据平行四边形定则求合力F，作图正确的是(　　)21教育名师原创作品
　　
　A　　　　　　　　　B　　　　　　　　　C　　　　　　　　D
答案：C
13. (2016年江苏省普通高中学业水平测试)漫画中的大力士用绳子拉动汽车，绳中的拉力为F，绳与水平方向的夹角为θ.若将F沿水平和竖直方向分解，则其竖直方向的分力为(　　)
A. Fsin θ
B. Fcos θ
C. 
D. 
答案：A
14．如图所示，轻质弹簧的劲度系数k＝20 N/cm，用其拉着一个重为200 N的物体在水平面上运动，当弹簧的伸长量为4 cm时，物体恰在水平面上做匀速直线运动．求：
(1)物体与水平面间的动摩擦因数．
(2)当弹簧的伸长量为6 cm时，物体受到的水平拉力多大？这时物体受到的摩擦力有多大？
(3)如果物体在运动过程中突然撤去弹簧，而物体在水平面上能继续滑行，这时物体受到的摩擦力多大？
答案：(1)0.4　(2)120 N　80 N　(3)80 N
解析：(1)由kx＝μFN知μ＝＝＝0.4.
(2)由F＝kx′得F＝120 N；此时物体受到的摩擦力大小 Ff＝μG＝0.4×200 N＝80 N.2·1·c·n·j·y
(3)物体所受摩擦力大小仍为80 N.
15.如图所示，一球A夹在竖直墙与三角形劈B的斜面之间，三角形劈的重力为G，劈的底部与水平地面间的摩擦因数为μ，劈的斜面与竖直墙面都是光滑的，问欲使三角劈静止不动，球的重力不能超过多大？（设劈的最大静摩擦力等于滑动摩擦力）
解析：以劈B为研究对象，受力情况如图，据共点力平衡条件
NB?=NABcos45 +G ①
fm?=NABsin45 ②
fm?=μNB?????????????????????????③
以球为研究对象，受力情况如图所示：
GA?=NABcos45 ④
由①②③式得
将NAB值代入④式得：
即球的重力不超过

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