2017高考物理復(fù)習(xí)方案第2章相互作用第1講重力彈力摩擦力(含解析)新人教版

1、第 2 章相互作用第 1 講重力彈力摩擦力禺等對也Cid1531識恵號心頻4-Jrl島的疑喺無力及物體的平衡*題目常比選樣題的形式出現(xiàn)*對理解能Jj姿求較品.1.滸動呼轉(zhuǎn)力*動隕擦例數(shù)、靜原擦力(“ 弐形變*彈性、胡克罡徉 I)3,欠朮和標(biāo)審Ijj的合成和分斛(|)乩共點力的平衙(II)實驗二採兜彈-力和禪貨神拎的關(guān)系 實臉三居證力的平行四邊晤寶則第 1 講重力彈力摩擦力1. 重力(1) 產(chǎn)生：由于 地球的吸引而使物體受到的力。(2) 大?。号c物體的質(zhì)量成 正比，即G= mg可用彈簧測力計測量重力。(3) 方向：總是豎直向下的。(4) 重心：其位置與物體的 質(zhì)量分布和形狀有關(guān)。2. 彈力(1)

2、 定義：發(fā)生 彈性形變的物體由于要恢復(fù)原狀而對與它接觸的物體產(chǎn)生的作用力。(2) 產(chǎn)生的條件物體間直接接觸；接觸處發(fā)生彈性形變。(3) 方向：總是與物體形變的方向 相反。A3胡克定律(1) 內(nèi)容：在 彈性限度內(nèi)，彈力的大小跟彈簧伸長(或縮短)的長度x成正比。主干梳理-對點激活知識點 1形變、彈性、胡克定律I老綱下載1,彈力、摩標(biāo)力的產(chǎn)生條件.方向判斷涇大小卄算.2.力的臺成峙分解的方祛-及平行阿辺曲定則的應(yīng)用 :丸物休的平衡茶件盤兒應(yīng)用。2(2) 表達式：F=kx。k是彈簧的勁度系數(shù)，由彈簧自身的性質(zhì)決定，單位是牛頓每米,TL用符號 N/m 表示。x是彈簧長度的變化量，不是彈簧形變以后的長度。

3、知識點 2滑動摩擦力、動摩擦因數(shù)、靜摩擦力I滑動摩擦力和靜摩擦力的對比zjb3稱靜摩擦力滑動摩擦力定義兩相對靜止的物體 間的摩擦力兩相對運動的物體間的 摩擦力產(chǎn)生 條件1接觸面程糙2接觸處有壓力3兩物體間有相對 運動趨勢1接觸面鯉2接觸處有壓力3兩物體間有相對運動大小、 方向大?。?/mflK方向：與受力物體相 對運動趨勢的方向相反大小：/=/FN方向；與受力物體相對運 動的方向相反作用 效果總是阻礙物體間的 相對運動趨勢總是阻礙物體間的理 運動滑動摩擦力大小的計算公式f=卩FN中 個物體的材料和接觸面的粗糙程度有關(guān)。Y、1 Ji1*一、思維辨析1自由下落的物體所受重力為零。(yQ/ /2 相

4、互接觸的物體間一定有彈力。(丿廠r3輕繩、輕桿的彈力方向一定沿繩、桿。4 運動的物體也可以受靜摩擦力。(5.接觸處的摩擦力一定與彈力方向垂直。6兩物體接觸處的彈力增大時，接觸面間的摩擦力大小可能不變。()答案 1. X 2. X 3. X 4. V 5. V 6. V二、對點激活1 對重力和重心的理解下列關(guān)于重力和重心的說法正確的是()A. 物體所受的重力就是地球?qū)ξ矬w產(chǎn)生的吸引力B. 物體靜止時，對水平支持物的壓力就是物體的重力卩為比例常數(shù)，稱為動摩擦因數(shù)，其大小與兩雙基夯實4C. 用細線將物體懸掛起來，靜止時物體的重心一定在懸線所在的直線上D. 重心就是物體所受重力的等效作用點，故重心一定

5、在物體上5答案 C解析 重力是由地球吸引產(chǎn)生的，是所受引力的一個分力，兩者一般不相等，A 錯。壓力和重力是兩種性質(zhì)不同的力，B 錯。由平衡條件知，細線拉力和重力平衡，重心在重力作用線上，C 對。重心跟物體的形狀、質(zhì)量分布有關(guān)，是重力的等效作用點，但不一定在物體 上，如折彎成直角的均勻直桿，D 錯。2.彈力有無的判斷如圖所示，小車內(nèi)有一固定光滑斜面，一個小球通過細繩與車頂 相連，小車在水平面上做直線運動， 細繩始終保持豎直。 關(guān)于小球的受力情況，下列說法正 確的是（）3.摩擦力有無、方向的判斷如圖所示，物體A B在力F作用下一起以相同速度沿F方向勻速運動，關(guān)于物體A所受的摩擦力，甲圖中物體A不受

6、摩擦力，乙圖中物體A受摩擦力，方向和F相同 答案 解析不符，所以A.B.C.若小車靜止，繩對小球的拉力可能為零若小車靜止，斜面對小球的支持力一定為零若小車向右運動，若小車向右運動，D.答案 B解析若小車靜止，小球一定受兩個力的作用小球一定受三個力的作用則小球受力平衡，由于斜面光滑，不受摩擦力，小球受重力、繩子如果受斜面的支持力， 則沒法達到平衡， 因此在小車靜 繩子的拉力等于小球的重力，故 A 項錯誤，B 項正確。若小車向右做減速運動， 則一C、D 項都不對。的拉力，重力和拉力都沿豎直方向；止時，斜面對小球的支持力一定為零，若小車向右勻速運動，小球受重力和繩子拉力兩個力的作用； 定受斜面的支持

7、力，可能受繩子的拉力，也可能不受繩子的拉力，故A.B.C.甲、乙兩圖中物體甲、乙兩圖中物體甲、乙兩圖中物體A均受摩擦力，且方向均與A均受摩擦力，且方向均與A均不受摩擦力F相同F(xiàn)相反D用假設(shè)法分析：甲圖中，假設(shè)A受摩擦力，與A做勻速運動在水平方向合力為零A不受摩擦力；乙圖中，假設(shè)A不受摩擦力，A將相對B沿斜面向下運動，則知D.6A受沿F方向的摩擦力。正確選項是Db(JI考點解讀fflIHfflM_i 彈力有無的判斷“四法”(1) 條件法：根據(jù)物體是否直接接觸并發(fā)生彈性形變來判斷是否存在彈力。此方法多用 來判斷形變較明顯的情況。(2) 假設(shè)法：對形變不明顯的情況，可假設(shè)兩個物體間彈力不存在，看物體

8、能否保持原 有的狀態(tài)，若運動狀態(tài)不變，則此處不存在彈力；若運動狀態(tài)改變，則此處一定有彈力。(3) 狀態(tài)法：根據(jù)物體的運動狀態(tài)，利用牛頓第二定律或共點力平衡條件判斷彈力是否7丨I (1)桿上的力一定沿桿嗎？提示：不一定，據(jù)牛頓第二定律或平衡條件來判斷桿上的力的方向。(2)相互接觸的物體間彈力的有無可以用什么方法判斷？提示：假設(shè)法。嘗試解答(4)總結(jié)升華-.輕繩和輕桿彈力的分析技巧分析輕繩或輕桿上的彈力時應(yīng)注意以下兩點：(1) 輕繩中間沒有打結(jié)時，輕繩上各處的張力大小都是一樣的；如果輕繩打結(jié)，則以結(jié) 點為界分成不同輕繩，不同輕繩上的張力大小可能是不一樣的。(2) 輕桿可分為固定輕桿和有固定轉(zhuǎn)軸(或

9、鉸鏈連接)的輕桿。固定輕桿的彈力方向不一定沿桿，彈力方向應(yīng)根據(jù)物體的運動狀態(tài)，由平衡條件或牛頓第二定律分析判斷；有固定轉(zhuǎn)8軸的輕桿只能起到“拉”或“推”的作用，桿上彈力方向一定沿桿。拓展題組_291.（多選）如圖所示為位于水平面上的小車，固定在小車上的支架的斜桿與豎直桿的夾 角為 0，在斜桿的下端固定有質(zhì)量為m的小球。下列關(guān)于桿對球的作用力F的判斷中，正確的是（）A. 小車靜止時，F(xiàn)=mgn 0，方向沿桿向上B. 小車靜止時，F(xiàn)=mgcos 0，方向垂直于桿向上C.小車向右勻速運動時，一定有F=mg方向豎直向上D.小車向右勻加速運動時，一定有Fmg方向可能沿桿向上答案 CDy解析 小車靜止或勻

10、速向右運動時，小球的加速度為零，合力為零，由平衡條件可得， 桿對球的作用力豎直向上，大小為小球的合力沿水平方向向右，由牛頓第二定律可得：Fy=mg Fx=ma F=以等于 0，故 D 正確。2.以下的四個圖中，ABA. 圖中的AB桿可以用輕繩代替的有甲、乙、丙B. 圖中的AB桿可以用輕繩代替的有甲、丙、丁C. 圖中的BC桿可以用輕繩代替的有乙、丙、丁D. 圖中的BC桿可以用輕繩代替的有甲、乙、丁答案 B解析圖中的桿均有固定轉(zhuǎn)軸，那么桿上的力均沿桿，如果桿端受拉力作用，可以用與 之等長的輕繩代替，如果桿端受壓力作用，則不可用等長的輕繩代替，如圖中甲、丙、丁中 的AB桿均受拉力作用，BC均為輕質(zhì)桿

11、都在B處由鉸鏈連接,的是（）且系統(tǒng)均處于能保持平衡ama2+mg2mg,tan10而甲、乙、丁中的BC桿均受沿桿的壓力作用，故 A C、D 均錯誤,B 正確。孝點解讀靜摩擦力有無及方向的三種判斷方法考點靜摩擦力的分析與判斷思想方法111.假設(shè)法利用假設(shè)法判斷的思維程序如下:不發(fā)生和 無相對運 無靜 時常動 i 動椅勢 I糜掠力 發(fā)生和 仃州對運 有靜 討阱動動趟孫 i 峨撩力2. 狀態(tài)法此法關(guān)鍵是先判明物體的運動狀態(tài)（即加速度的方向），再利用牛頓第二定律（F=ma確定合力，然后通過受力分析確定靜摩擦力的大小及方向。3. 牛頓第三定律法此法的關(guān)鍵是抓住“力是物體間的相互作用”，先確定受力較少的物

12、體受到的靜摩擦力的方向，再根據(jù)“力的相互性”確定另一物體受到的靜摩擦力方向。0典例示法_例 2 （多選）如圖所示，甲物體在沿斜面的推力F的作用下靜止于乙物體上，乙物體靜止在水平面上，現(xiàn)增大水平外力F,兩物體仍然靜止，則下列說法正確的是（）A. 乙對甲的摩擦力一定增大B. 乙對甲的摩擦力可能減小C. 乙對地面的摩擦力一定增大D. 乙對地面的摩擦力可能增大訓(xùn)陋錘1別I乙對甲原來一定有摩擦力嗎？提示：不一定，要看甲的重力沿斜面的分力與F的大小關(guān)系。（2）乙對地面一定有摩擦力嗎？提示：有，以甲、乙整體為研究對象，可判斷整體有向右的運動趨勢。嘗試解答選BG設(shè)甲的質(zhì)量為m斜面傾角為 0。若F=mgin 0

13、 ,乙對甲的摩擦力為零，F(xiàn)增大，f變大，方向沿斜面向下。若Fmn 0，乙對甲的摩擦力沿斜面向下，f=F-mn 0 ,F增大，f增大。若Fmg;in 0，乙對甲的摩擦力沿斜面向上，f=min 0 F,F變大，f可能變小，可能反向。故 A 錯誤，B 正確。以甲、乙整體為研究對象，知地面對乙的摩擦力水平向左，由 牛頓第三定律知，乙對地面的摩擦力水平向右，且F變大，摩擦力變大。 總結(jié)升華* -應(yīng)用“狀態(tài)法”解題時應(yīng)注意的問題狀態(tài)法是分析判斷靜摩擦力有無及方向、大小的常用方法，在使用狀態(tài)法處理問題時,方向與相苗運型超弊的方向.相反接社面此襯12需注意以下兩點:(1)明確物體的運動狀態(tài)，分析物體的受力情況

14、，根據(jù)平衡方程或牛頓定律求解靜摩擦 力的大小和方向。(2)靜摩擦力的方向與物體的運動方向沒有必然關(guān)系，可能相同，也可能相反，還可能 成一定的夾角。1遞進題組_C.C有沿地面向右滑的趨勢，一定受到地面向左的摩擦力D. 將細繩剪斷，若B依然靜止在斜面上，此時地面對 答案 C解析 若細繩對B的拉力恰好等于B的下滑分力，則將B和C看成一個整體，則B和C受到細繩向右上方的拉力作用，故C有向右滑動的趨勢，一定會受到地面向左的摩擦力，B 錯誤，C 正確；將細繩剪斷，若B依然靜止在斜面C上，對B C整體分析，可知B C整體在水平方向不受外力作用，則地面對C的摩擦力為零，D錯誤。2.2016 廊坊監(jiān)測(多選)如

15、圖所示，三個物塊A B、C疊放在斜面上，用方向與斜面 平行的拉力F作用在B上，使三個物塊一起沿斜面向上做勻速運動。設(shè)物塊C對A的摩擦力1.2016 寶雞模擬如圖所示，傾角為斜面上，通過細繩跨過光滑的定滑輪與物體0 的斜面體C置于水平地面上，小物體B置于A相連接，連接B的一段細繩與斜面平行，已知A B、C都處于靜止?fàn)顟B(tài)，則()C的摩擦力水平向左B與C間的摩擦力為零,A 錯誤;A.B受C的摩擦力B.C受地面的摩擦力為fA,對B的摩擦力為B13A. 如果斜面光滑,B.如果斜面光滑,fA與fB方向相反，且fAfBC.如果斜面粗糙,fA與fB方向相同，且fAfBD.如果斜面粗糙,fA與fB方向相反，且f

16、AfAC由牛頓第三定律知：fB=fBCfA=fAC且fB方向沿斜面向下。J. fBfA，且方向相反。0考點解讀_1. 滑動摩擦力的計算方法可用公式Ff=卩FN計算，注意對物體間相互擠壓的彈力FN的分析，并不總是等于物體的重力，它與研究對象受到的垂直接觸面方向的力密切相關(guān)，也與研究對象在該方向上的運動狀態(tài)有關(guān)。2. 靜摩擦力的計算方法(1) 最大靜摩擦力Fmax的計算最大靜摩擦力Fmax只在剛好要發(fā)生相對滑動這一特定狀態(tài)下才表現(xiàn)出來，比滑動摩擦力 稍大些，通常認為二者相等，即Fmax=卩FN。(2) 般靜摩擦力的計算結(jié)合研究對象的運動狀態(tài)(靜止、勻速運動或加速運動)，利用平衡條件或牛頓運動定律

17、列方程求解。ff 典例示法_例 3 如圖所示，固定在水平地面上的物體P,左側(cè)是光滑圓弧面，一根輕繩跨過物體P頂點上的小滑輪，一端系有質(zhì)量為m= 4 kg 的小球，小球與圓心連線跟水平方向的夾角0=60,繩的另一端水平連接物塊3,三個物塊重均為 50 N,作用在物塊 2 的水平力F= 20考點摩擦力的分析與計算解題技巧15A. 1 和 2 之間的摩擦力是B. 2 和 3 之間的摩擦力是C. 3 與桌面間的摩擦力為 20 ND. 物塊 3 受 6 個力作用XV 11I(i)此題與有相似之處嗎？受何啟發(fā)？提示：有。只需將繩上的拉力替換F2就變成了例題。(2)疊放的物體間摩擦力的計算如何巧選研究對象？

18、提示：問 1、2 間的摩擦力適合選 1 為研究對象；問 2、3 間的摩擦力適合選 1、2 整體 為研究對象；問 3 與桌面間的摩擦力，適合選 1、2、3 整體為研究對象。嘗試解答選 B。對小球受力分析可知， 繩的拉力等于小球重力沿圓弧面切線方向的分力，由幾何關(guān)系可知繩的拉力等于 20 N。將三個物塊看成一個整體受力分析，可知水平方向整體受到拉力F和繩的拉力的作用，由于F的大小等于繩的拉力的大小，故整體受力平衡，與桌面間沒有摩擦力，故物塊 3 與桌面間的摩擦力為 0，C 錯誤。由于物塊 1、2 之間沒有相對運動的趨勢， 故物塊 1和 2 之間沒有摩擦力的作用，A 錯誤。對物塊 1、2 整體受力分

19、析，水平方向受力平衡可知物塊 2 和 3 之間摩擦力的大小是 20 N, B 正確。物塊 3 受重力、桌面的支持力、物 塊 2 的壓力、物塊 2 的摩擦力、繩的拉力 5 個力作用，D 錯誤。(1) 計算摩擦力的大小，首先要判斷摩擦力是屬于靜摩擦力還是滑動摩擦力，然后根據(jù) 靜摩擦力和滑動摩擦力的特點計算其大小。(2)在計算滑動摩擦力的公式Ff=卩FN中，卩為動摩擦因數(shù)，其大小與接觸面的材料、 表面的粗糙程度有關(guān)；FN為兩接觸面間的正壓力，其大小不一定等于物體的重力。(3)滑動摩擦力的大小與物體的運動速度無關(guān)，與接觸面積也無關(guān)。創(chuàng)變式題組MHDA_1.(多選)如圖所示， 質(zhì)量為m的木塊在質(zhì)量為M的

20、長木板上，受到向右的拉力F的作 用而向右滑行，長木板處于靜止?fàn)顟B(tài)，已知木塊與木板間的動摩擦因數(shù)為卩1，木板與地面20 NN,整個系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，取(16間的動摩擦因數(shù)為卩2。下列說法正確的是()17A. 木板受到地面的摩擦力的大小一定是mgB. 木板受到地面的摩擦力的大小一定是卩2（耐MgC. 當(dāng)F卩2（m+Mg時，木板便會開始運動D. 無論怎樣改變F的大小，木板都不可能運動答案 AD解析m和M之間是滑動摩擦力，大小f1=卩img M與地面之間是靜摩擦力，由平衡得f2=fi=卩img故 A 正確，B 錯誤。木板M之所以能靜止，是因為 卩img小于木板與地面之 間的最大靜摩擦，所以無論怎樣改變

21、F的大小，木板都不可能運動。2. 2015 邯鄲一模如圖所示，物塊A放在傾斜的木板上， 木板的傾角 a分別為 30 和 45時物塊所受摩擦力的大小恰好相同， 則物塊和木板間的動摩擦因數(shù)為1A.2c德C. 2答案 C解析木板的傾角 a為 30時物塊靜止，所受摩擦力為靜摩擦力，由沿斜面方向二力 平衡可知其大小為 mi n30 ;木板的傾角 a為 45時物塊滑動，所受摩擦力為滑動摩擦力，大小為 卩mgcos45，由二者相等可得物塊和木板間的動摩擦因數(shù)為孝點解讀當(dāng)物體的受力情況發(fā)生變化時，摩擦力的大小和方向往往會發(fā)生變化,摩擦力和滑動摩擦力之間的相互轉(zhuǎn)化。該類問題常涉及摩擦力的突變問題, 發(fā)生失誤。在

22、解決此類問題時應(yīng)注意以下兩點:（1）如題干中無特殊說明，一般認為最大靜摩擦力略大于滑動摩擦力。（2）由于此類問題涉及的過程較為復(fù)雜，采用特殊位置法解題往往比采用過程分析法解 題更為簡單。0典例示法例 4 如圖所示，斜面固定在地面上，傾角為37 （sin37 = 0.6 , cos37= 0.8）,質(zhì)量為 1 kg 的滑塊，以一定的初速度沿斜面向下滑，斜面足夠長，滑塊與斜面間的動摩擦 因數(shù)為 0.8?？键c摩擦力的突變問題對比分析有可能會導(dǎo)致靜在分析中很容易18該滑塊所受摩擦力Ff隨時間變化的圖象是圖中的（取初速度方向為正方向，g19=10 m/s2)()提示：靜止。嘗試解答選 A。由于 mn37

23、 卩mgcos37，滑塊減速下滑，因斜面足夠長，故滑塊最終一定靜止在 斜面上，開始階段Ff 滑=卩mgpos37= 6.4 N，方向沿斜面向上，靜止在斜面上時，F(xiàn)f 靜=mgsin37= 6 N，方向沿斜面向上，由于取初速度方向為正方向，故圖象 A 正確，B C、 D 均錯誤。*總結(jié)升華*解決摩擦力突變問題的關(guān)鍵點物體受到的外力發(fā)生變化時，物體受到的摩擦力的種類就有可能發(fā)生突變。解決這類問題的關(guān)鍵是：正確對物體受力分析和運動狀態(tài)分析，從而找到物體摩擦力的突變“臨界點”。變式題組_1.（多選）在探究靜摩擦力變化的規(guī)律及滑動摩擦力變化的規(guī)律的實驗中，設(shè)計了如圖甲所示的演示裝置，力傳感器A與計算機連

24、接，可獲得力隨時間變化的規(guī)律，將力傳感器固定在光滑水平桌面上，測力端通過細繩與一滑塊相連（調(diào)節(jié)傳感器高度使細繩水平），滑塊放在 較長的小車上，小車一端連接一根輕繩并跨過光滑的輕定滑輪系一只空沙桶（調(diào)節(jié)滑輪使桌面上部細繩水平），整個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)。實驗開始時打開傳感器同時緩慢向沙桶里倒入 沙子，小車一旦運動起來，立即停止倒沙子，若力傳感器采集的圖象如圖乙所示，則結(jié)合該圖象，下列說法正確的是（）A. 可求出空沙桶的重力觀丨（1）物體沿斜面下滑時，加速還是減速?提示：因卩tan 0，所以減速。（2）物體最終狀態(tài)如何?和-6.4A（；11A1 0卩20B. 可求出滑塊與小車之間的滑動摩擦力的大小C.

25、 可求出滑塊與小車之間的最大靜摩擦力的大小D.可判斷第 50 秒后小車做勻速直線運動(滑塊仍在車上)答案 ABC解析t= 0 時刻，傳感器顯示拉力為 2 N,則滑塊受到的摩擦力為靜摩擦力，大小為 2 N,由車與空沙桶受力平衡可知空沙桶的重力也等于2 N, A 對；t= 50 s 時刻摩擦力達到最大值，即最大靜摩擦力為 3.5 N，同時小車開始運動，說明帶有沙的沙桶重力等于3.5 N，此時摩擦力立即變?yōu)榛瑒幽Σ亮?，最大靜摩擦力略大于滑動摩擦力，故摩擦力突變?yōu)? N 的滑動摩擦力，B、C 對；此后由于沙和沙桶重力3.5N 大于滑動摩擦力 3 N，故第 50 s 后小車將加速運動，D 錯。2木塊放在

26、水平桌面上，在水平方向共受到三個力即Fi、F2和摩擦力的作用，木塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖所示，其中Fi= 10 N,F2= 2 N,若撤去Fi,則木塊受到的摩擦力為()州1- 1池-M-A.10 N，方向向左B. 6 N，方向向右C.2 N，方向向右D. 0答案 C解析 當(dāng)物體受Fi、F2及摩擦力的作用而處于平衡狀態(tài)時，由平衡條件可知物體所受的摩擦力的大小為 8 N，可知最大靜摩擦力Ffmax8 N。當(dāng)撤去力Fl后，F(xiàn)2= 2 NFfmax，物體仍 處于靜止?fàn)顟B(tài)，由平衡條件可知物體所受的靜摩擦力大小和方向發(fā)生突變，且與作用在物體上的F2等大反向。C 正確。思麗法ms蘇件在摩麗突變向題申誦應(yīng)用1 方

27、法概述(1) 臨界狀態(tài)是指一種物理過程轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N物理過程，或一種物理狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N物理狀態(tài)時，處于兩種過程或兩種狀態(tài)的分界處的狀態(tài)。處于臨界狀態(tài)的物理量的值叫臨界值。臨界分析法在解決摩擦力的突變問題時，有很重要的作用。(2) 當(dāng)物體受力或運動發(fā)生變化時，摩擦力常發(fā)生突變。摩擦力的突變，又會導(dǎo)致物體的受力情況和運動性質(zhì)的突變，其突變點(時刻或位置)往往具有很深的隱蔽性。對其突變點的分析與判斷是物理問題的切入點。2 常見類型(1) 靜摩擦力突變?yōu)榛瑒幽Σ亮?。靜摩擦力是被動力，其大小、方向取決于物體間的相對運動的趨勢。靜摩擦力為零的狀態(tài)是方向變化的臨界狀態(tài)；靜摩擦力達到最大值是物體恰好保持相對靜

28、止的臨界狀態(tài)。21(2) 滑動摩擦力突變?yōu)殪o摩擦力?；瑒幽Σ亮Υ嬖谟诎l(fā)生相對運動的物體之間，因此兩物體的速度達到相同時，滑動摩擦力要發(fā)生突變(摩擦力變?yōu)榱慊蜃優(yōu)殪o摩擦力)。3 解題思路解決摩擦力的突變問題的關(guān)鍵是找出摩擦力發(fā)生突變的臨界條件，這也就是突變前后摩擦力的分界點，再利用相應(yīng)規(guī)律分別對突變前后進行分析求解。求解方法一般有兩種：22(1) 以定理、定律(平衡條件或牛頓運動定律)為依據(jù)，首先求出所研究問題的一般規(guī)律 和一般解，然后分析、討論其特殊規(guī)律和特殊解。(2) 直接分析、討論臨界狀態(tài)和相應(yīng)的臨界值，求解出研究問題的規(guī)律和解。典題例證如圖所示，質(zhì)量 M= 1 kg 的木板靜止在粗糙的水

29、平地面上，木板與地面間的動摩擦因數(shù) 卩1= 0.1，在木板的左端放置一個質(zhì)量m= 1 kg、大小可以忽略的鐵塊，鐵塊與木板間的動摩擦因數(shù) 卩2= 0.4 ,設(shè)木板足夠長，若對鐵塊施加一個大小從零開始連續(xù)增加的水平向右的 力F,已知最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等，取g= 10 m/s2，則下面四個圖中能正確反映鐵塊受到木板的摩擦力大小f隨力F大小變化的是()CI)答案Cq 7 T解析摩擦力f的最大值為 卩2mg=4 N，木板與地面間的摩擦力的最大值為卩i(俯-jiTXn)g= 2 N。當(dāng)F2 N，并且木板和鐵塊一Jr、J起相對地面加速運動時，設(shè)此時系統(tǒng)的加速度為a,根據(jù)牛頓第二定律，對整體有F-卩

30、i(MF、+n) g=(W n)a,對鐵塊有F-f=ma可得f= $+1N，從此關(guān)系式可以看出，當(dāng)F= 6 N時，f達到最大靜摩擦力，由此可以得出當(dāng)F6 N 時，木板和鐵塊就不能一起相對地面加速運動，而是分別加速運動，這時不論F多大，f均為 4 N，由此知 C 正確。名師點津用臨界法解決摩擦力突變問題的三點注意(1) 題目中出現(xiàn)“最大”“最小” “剛好”等關(guān)鍵詞時，一般隱藏著臨界問題。有時，有些臨界問題中并不含上述常見的“臨界術(shù)語”，但審題時發(fā)現(xiàn)某個物理量在變化過程中會/N116行4 3 2DC66 5 4 3 7- I6146 5 4 3 2 12 4 6 A 10 12 142 4 R 1

31、012 1423發(fā)生突變，則該物理量突變時物體所處的狀態(tài)即為臨界狀態(tài)。(2) 靜摩擦力是被動力，其存在及大小、方向取決于物體間的相對運動的趨勢，而且靜 摩擦力存在最大值。存在靜摩擦的連接系統(tǒng)，相對滑動與相對靜止的臨界條件是靜摩擦力達 到最大值，即Ff 靜=Ffm。(3) 研究傳送帶問題時，物體和傳送帶的等速時刻往往是摩擦力的大小、方向、運動性答案 A24質(zhì)的分界點。針對訓(xùn)練如圖所示，傳送帶與地面的傾角0 = 37,從A至B的長度x= 16 m,傳送帶以v= 10m/s 的速率逆時針轉(zhuǎn)動。在傳送帶上端A由靜止釋放一個質(zhì)量為m= 0.5 kg 的物體，它與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)卩=0.5，則物體從

32、A運動到B所需的時間t是多少？(sin37 = 0.6 ,cos37= 0.8 ,g取 10 N/kg)答案 2 s解析 將物體從傳送帶的A端釋放后，物體由靜止開始下滑，當(dāng)下滑速度小于傳送帶速 度時，物體受到的摩擦力沿斜面向下。設(shè)物體的加速度為a1，由牛頓第二定律有：mgsin 0 + 卩mgcos 0 =ma設(shè)物體的速度達到 10 m/s 所需的時間為t1，位移為*,由運動學(xué)公式有：v= at1解式得11= 1 s ,x1= 5 m。當(dāng)物體下滑速度大于 10 m/s 時，物體受到的滑動摩擦力的方向“突變”成沿斜面向上。設(shè)物體的加速度為a2，由速度大于v運動到B的時間為12,位移為X2，由牛頓

33、第二定律有: min 0 卩mgcos 0 =ma12由運動學(xué)公式有：X2=XX1=vt2+2將已知數(shù)據(jù)代入式解得t2= 1 s ,所以物體下滑的總時間t=11+12= 2 s。板塊一爲(wèi)劣模擬-隨堂集訓(xùn)1. 2014 廣東高考如圖所示，水平地面上堆放著原木，關(guān)于原木 處受力的方向， 下列說法正確的是()A. M處受到的支持力豎直向上B. N處受到的支持力豎直向上C. M處受到的靜摩擦力沿MN方向D. N處受到的靜摩擦力沿水平方向P在支撐點M25解析 支持力的方向垂直于支持面，因此M處受到的支持力垂直于地面豎直向上，N處支持力過N垂直于切面斜向上，A 項正確、B 項錯；靜摩擦力方向平行于接觸面與

34、相對運動 趨勢的方向相反，因此M處的靜摩擦力沿水平方向，N處的靜摩擦力沿Mt方向，C D 項都錯誤。2. 2013 上海高考如圖，質(zhì)量mnB 的兩物體A、B疊放在一起，靠著豎直墻面。讓 它們由靜止釋放，在沿粗糙墻面下落過程中，物體B的受力示意圖是F后，摩擦力可能變小,A B作為一整體分析，力 所以B與墻面間的彈力由無變有， 而力F有豎直向上的分力， 所以 故B、C 錯，D 對。mtlffI)答案 A解析A、B在豎直下落過程中與墻面沒有彈力，所以也沒有摩擦力，體運動，處于完全失重狀態(tài)，均只受重力，故3. 2015 冀州調(diào)研如圖所示，物塊面并緊挨著豎直墻壁，初始時力F后，下列說法正確的是A B靜止

35、,A 正確。A放在直角三角形斜面體現(xiàn)用力F沿斜面向上推A,A.B.C.D.FA、B之間的摩擦力一定變大B與墻面間的彈力可能不變B與墻之間可能沒有摩擦力1 / 弋彈簧彈力一定不變A、B均做自由落B上面，B放在彈簧上但A、B仍未動。則施答案 D解析 最初A所受的靜摩擦力沿斜面向上，施力 簧的形變沒有變化， 所以彈簧的彈力一定不變； 將 的分力，摩擦力，A 錯；由于彈F有水平向左B與墻之間有靜4. 2015 冀州調(diào)研如圖所示，完全相同的26A、B兩物體放在水平地面上，與水平地面間的動摩擦因數(shù)均為卩=0.2，每個物體重 G= 10 N,設(shè)物體A B與水平地面間的最大靜摩擦力均為Ffm= 2.5 N,若

36、對A施加一個向右的由零均勻增大到6 N 的水平推力 F,有四位同學(xué)將A物體所受到的摩27擦力隨水平推力F的變化情況在圖中表示出來。其中表示正確的是（）答案 D解析 當(dāng)推力F由 0 均勻增大到 2.5 N 時，A B均未動，而FfA由 0 均勻增大到 2.5 No 當(dāng)推力F由2.5 N 增大到 5 N 時，F(xiàn)fA= 2.5 N。當(dāng)推力F由 5 N 增大到 6 N 時，A處于運動 狀態(tài)：FfA=卩 G= 2 N , D正確。5. 2015 上海聯(lián)考如圖所示，滑輪本身的質(zhì)量可忽略不計，滑輪軸O安在一根輕木桿B上，一根輕繩AC繞過滑輪，A端固定在墻上，且繩保持水平，C端掛一重物，B0與豎直方向夾角 0

37、 = 45,系統(tǒng)保持平衡。若保持滑輪的位置不變，改變夾角0 的大小，則滑輪受到木桿作用力大小變化情況是（）A. 只有角 0 變小，作用力才變大B. 只有角 0 變大，作用力才變大C. 不論角 0 變大或變小，作用力都是變大D. 不論角 0 變大或變小，作用力都不變 答案 D解析由于兩側(cè)細繩中拉力不變，若保持滑輪的位置不變，則滑輪受到木桿作用力大小 與兩側(cè)繩中拉力的合力等大反向，故不變，與夾角0 沒有關(guān)系，選項 D 正確，A、B C 錯誤。6. 2015 黃岡模擬如圖所示，一輕質(zhì)彈簧兩端分別與豎直墻壁和物塊連接，彈簧、地面水平。A、B是物塊能保持靜止的位置中離墻壁最近和最遠的點，A、B兩點離墻壁

38、的距離分別為xi、X2。物塊與地面的最大靜摩擦力為Ff，則彈簧的勁度系數(shù)為（）1128FfA.-X2+XiB.2FfX2+XiC.2FfX2XiFfD.XXi答案 C解析 設(shè)彈簧原長為L,對物塊離墻壁最近的點，k（LXi） =Ff，對物塊離墻壁最遠的2Ff點，k（X2L） =Ff，聯(lián)立解得：k=，選項 C 正確。X2Xi限時規(guī)范特訓(xùn)時間：45 分鐘 滿分：i00 分、選擇題（本題共 i3 小題，每小題 6 分，共 78 分。其中 i9 為單選，iOi3 為多選）（1如圖所示， 兩輛車在以相同的速度做勻速運動， 根據(jù)圖中所給信息和所學(xué)知識你可 以得出的結(jié)論是（）A.B.C.物體各部分都受重力作用

39、，但可以認為物體各部分所受重力集中于一點重力的方向總是垂直向下的物體重心的位置與物體形狀或質(zhì)量分布無關(guān)/ 力是使物體運動的原因D.答案 A解析物體各部分都受重力作用，就是物體的重心，重正確，B 錯誤；從圖中可以看出，汽車（包括貨物）的形狀和質(zhì)量分布發(fā)生了變化，重心的位 置就發(fā)生了變化，故選項 C 錯誤；所以選項 D 錯誤。2. 2015 雅禮模擬質(zhì)量為圖，靜止時，兩彈簧伸長量分別為. -一一， 但可以認為物體各部分所受重力集中于一點，力的方向總是和水平面垂直，是豎直向下而不是垂直向下，所以選項力不是使物體運動的原因而是改變物體運動狀態(tài)的原因,這個點mA和mB的小球與勁度系數(shù)均為k的輕彈簧Li和

40、L2連接如Xi和X2,則（）A.只要mA=mB,有xi=X22930B.只要mAmB，有xiX2C.只要mAm，有xiX2答案 D解析 由于kx2=mag,kxi= （mi+m）g,故xiX2,所以選項 D 對。3 .小車上固定一根彈性直桿A，桿頂固定一個小球B（如圖所示），現(xiàn)讓小車從光滑斜面上自由下滑，在下圖的情況中桿發(fā)生了不同的形變，其中正確的是（）BC11答案 C解析小車沿光滑的斜面下滑時的加速度a=gsin 0，即小球沿斜面方向的合力為mgin 0，桿只對小球施加了垂直于斜面向上的支持力，故C 正確。4. 2016 武漢調(diào)研如圖所示，小車內(nèi)一根輕質(zhì)彈簧沿豎直方向和一條與豎直方向成a角的

41、細繩拴接一小球。當(dāng)小車和小球相對靜止，一起在水平面上運動時，下列說法正確的是（）A. 細繩一定對小球有拉力的作用B. 輕彈簧一定對小球有彈力的作用C. 細繩不一定對小球有拉力的作用，但是輕彈簧對小球一定有彈力D. 細繩不一定對小球有拉力的作用，輕彈簧對小球也不一定有彈力答案 D解析若小球與小車一起勻速運動， 則細繩對小球無拉力； 若小球與小車有向右的加速 度a=gtan a，則輕彈簧對小球無彈力，D 正確。5. 2015 臨沂三模如圖所示，自動卸貨車始終靜止在水平地面上，車廂在液壓機的作用下改變與水平面間的傾角，用以卸下車廂中的貨物。當(dāng)傾角增大到0 時，質(zhì)量為M的木箱A與裝在箱內(nèi)的質(zhì)量為m的物

42、體B一起以共同的速度v沿車廂底勻速滑下，則下列說法 正確的是（ ）3132A.A、B間沒有靜摩擦力B.A受到B的靜摩擦力方向沿車廂底向上C.A受到車廂底面的滑動摩擦力大小為Min 0D.A與車廂底面間的動摩擦因數(shù)卩=tan 0 答案 D解析 因為A B一起勻速下滑，以整體為研究對象，由平衡條件得：(阿m)gsin 0 =卩(M+n)gcos 0，所以 y=tan 0，選項 C 錯誤，D 正確；以B為研究對象，由平衡條件可知B受靜摩擦力的作用，且方向沿車廂底向上，由牛頓第三定律知， 向沿車廂底向下，選項 A、B 錯誤。6.如下圖所示，水平傳送帶上放一物塊，當(dāng)傳送帶向右以速度輕彈簧水平拉力的作用下

43、處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時彈簧的伸長量為2v,這時的彈簧伸長量為 x。則關(guān)于彈簧前、后的伸長量，下列說法中正確的是大小無關(guān)。7. 2015 長春質(zhì)監(jiān)如圖所示，小球a的質(zhì)量為小球b質(zhì)量的一半，分別與輕彈簧A B和輕繩相連接并處于平衡狀態(tài)。輕彈簧A與豎直方向夾角為 60,輕彈簧A、B伸長量剛 好相同，則下列說法中正確的是()I6A. 輕彈簧A、B的勁度系數(shù)之比為 3 : 1B. 輕彈簧A、B的勁度系數(shù)之比為 2 : 1C. 輕繩上拉力與輕彈簧A上拉力大小之比為 2 : 1D. 輕繩上拉力與輕彈簧B上拉力大小之比為 1 : 1 答案 A解析 設(shè)兩彈簧的伸長量都為x,a的質(zhì)量為m,對小球b受力分析，由平衡條件

44、可得：彈簧B的彈力kBx= 2mg對小球a受力分析，可得：kBx+mg= kAxcos60,聯(lián)立可得：kAA受到B的靜摩擦力方v勻速傳動時，物體在. .X；現(xiàn)令傳送帶向右加速到彈簧伸長量將減小，即彈簧伸長量將增加，即彈簧伸長量在傳送帶向右加速時將有所變化，最終彈簧伸長量在整個過程中始終保持不變，即始終 答案D解析彈簧彈力與傳送帶的滑動摩擦力是一對平衡力,A.B.C.D.而滑動摩擦力的大小與相對速度x= xx= x33錯誤。& 2015 福建四地六校聯(lián)考 如圖，A B兩物體疊放在水平地面上，A物體質(zhì)量m=20 kg，B物體質(zhì)量M= 30 kg。處于水平位置的輕彈簧一端固定于墻壁，另一端與

45、A物體相連，彈簧處于自然狀態(tài)，其勁度系數(shù)為250 N/m，A與B之間、B與地面之間的動摩擦因數(shù)均為卩=0.5?，F(xiàn)用一水平推力F作用于物體B上， 使B緩慢地向墻壁移動, 相對靜止。當(dāng)B移動 0.2 m 時，水平推力的大小為（g取 10 m/s2）（）iIXKKXJOODDO1-AA. 200 NB. 250 NC. 300 ND. 350 N答案 C解析B相對地面移動，B與地面之間為滑動摩擦力，大小f= （葉m）g= 250 N，因緩慢移動，故受力平衡，F(xiàn)=kx+f，代入數(shù)據(jù)F= 300 N，故 C 正確，A、B、D 錯誤。9如圖所示，質(zhì)量為 1 kg 的物體與地面間的動摩擦因數(shù)卩=0.2，從t

46、= 0 開始以初. . 2速度Vo沿水平地面向右滑行，同時受到一個水平向左的恒力F= 1 N 的作用，g取 10 m/s ,向右為正方向，該物體受到的摩擦力f隨時間變化的圖象是（最大靜摩擦力等于滑動摩擦力）（）答案 A解析 物體在力F和摩擦力作用下向右做勻減速直線運動，此時滑動摩擦力水平向左,大小為Ff1=卩mg=2N,物體的速度為零后，物體在力F作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，物體受水平=3kB，選項 A 正確，B 錯誤；同理輕繩上拉力F=kAXs in60=環(huán)=爭BX，選項 C、A B始終保持34向右的靜摩擦力，大小為Ff2=F= 1 N，故只有圖 A 正確。3510.如圖所示，在探究摩擦力的實驗中，用彈簧測力計水平拉一放在水平桌面上的小木塊，小木塊的運動狀態(tài)和彈簧測力計的讀數(shù)如下表所示（每次實驗時，木塊與桌面的接觸面相同），則由下表分析可知，下列選項正確的是（）實驗次數(shù)小木塊的運動狀態(tài)彈黃測力計讀數(shù)/N1靜止0.42靜止0.63直線加速0.74勻速直線