2017年高考物理一輪復(fù)習(xí)第2章相互作用第1講講義(新課標(biāo)全國(guó))

1、必修I第二堇相立作用第1講重力彈力摩擦力【考綱解讀1.掌握重力的大小、方向及重心的概念一之掌握彈力的有無(wú)、方向的判斷及大小的計(jì)算的基本方法.3.掌握胡克 定律.4一會(huì)判斷摩擦力的大小和方向.邑會(huì)計(jì)算摩瘴力的大小.考點(diǎn)一 重力、彈力的分析與計(jì)算n考點(diǎn)逐項(xiàng)排查基礎(chǔ)層1 .重力的理解(i)產(chǎn)生：由于地球吸引而使物體受到的力.注意：重力不是萬(wàn)有引力，而是萬(wàn)有引力豎直向 下的一個(gè)分力.(2)大小：G=mg,可用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量.注意：物體的質(zhì)量不會(huì)變； G的變化是由在地 球上不同位置處g的變化引起的.(3)方向：總是豎直向下的.注意：豎直向下是和水平面垂直，不一定和接觸面垂直，也不一定指向地心.(4)重心

2、：物體的每一部分都受重力作用，可認(rèn)為重力集中作用于一點(diǎn)即物體的重心.影響重心位置的因素：物體的幾何形狀；物體的質(zhì)量分布.不規(guī)則薄板形物體重心的確定方法：懸掛法.注意:重心的位置不一定在物體上.2 .彈力有無(wú)的判斷(1)條件法：根據(jù)物體是否直接接觸并發(fā)生彈性形變來(lái)判斷是否存在彈力.此方法多用來(lái)判斷 形變較明顯的情況.(2)假設(shè)法：對(duì)形變不明顯的情況，可假設(shè)兩個(gè)物體間彈力不存在，看物體能否保持原有的狀 態(tài)，若運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變，則此處不存在彈力，若運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變,則此處一定有彈力.狀態(tài)法：根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，利用牛頓第二定律或共點(diǎn)力平衡條件判斷涯力是否存在.3 .彈力方向的判斷(1)根據(jù)物體所受彈力方向與

3、施力物體形變的方向相反燦有(2)根據(jù)共點(diǎn)力的平衡條件或牛頓第二定律確定彈力的方向.4 .彈力大小計(jì)算的三種方法(1)根據(jù)力的平衡條件進(jìn)行求解.(2)根據(jù)牛頓第二定律進(jìn)行求解.(3)根據(jù)胡克定律進(jìn)行求解.內(nèi)容：彈簧發(fā)生彈性形變時(shí),彈力的大小F跟彈簧伸長(zhǎng)（或縮短）的長(zhǎng)度x成正比.表達(dá)式：F=kx.k是彈簧的勁度系數(shù)，單位為 N/m; k的大小由彈簧自身性質(zhì)決定.x是彈簧長(zhǎng)度的變化量，不是彈簧形變以后的長(zhǎng)度.思維深化1 .判斷下列說(shuō)法是否正確.（1）地球上物體所受重力是萬(wàn)有引力的一個(gè)分力.（V）（2）只要物體發(fā)生形變就會(huì)產(chǎn)生彈力作用.（X ）物體所受彈力方向與自身形變的方向相同.（X）輕繩、輕桿的彈

4、力方向一定沿繩、桿.（X）2 .如圖1所示，一重為10 N的球固定在支撐桿 AB的上端，今用一段繩子水平拉球，使桿發(fā)生彎曲，已知繩的拉力為 7.5 N,則AB桿對(duì)球的作用力方向及大小為多少？圖1答案 AB桿對(duì)球作用力與水平方向夾角為53°,大小為12.5 N解析對(duì)小球進(jìn)行受力分析可得，AB桿對(duì)球的作用力F和繩的拉力的合力與小球的重力等大、反向，可得F方向斜向左上方，令 AB桿對(duì)小球的作用力與水平方向夾角為可彳導(dǎo):tan a=且=a= 53 , F= .= 12.5 N.F 拉 3sin 53應(yīng)用層題組階梯突破A、B之間一定有彈力的是（）1 .彈力有無(wú)的判斷如圖所示，A、B均處于靜止?fàn)?/p>

5、態(tài)，則答案 B2 .彈力方向的判斷（多選）如圖2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 也在斜桿的下端固定有質(zhì)量為m的小球.下列關(guān)于桿對(duì)球的作用力F的判斷中，正確的是（）圖2A.小車靜止時(shí)，F(xiàn) = mgsin也方向沿桿向上B.小車靜止時(shí)，F(xiàn) = mgcos 0,方向垂直于桿向上C.小車向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，一定有F = mg,方向豎直向上D .小車向右勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，一定有F>mg,方向可能沿桿向上答案 CD解析小球受重力和桿的作用力F處于靜止或勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，由力的平衡條件/；_ 一知，二力必等大反向，有 F = mg,方向豎直向上.小車向右勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，/*小球有向右

6、的恒定加速度， 根據(jù)牛頓第二定律知，mg和F的合力應(yīng)水平向右， 叫”如圖所示.由圖可知，F(xiàn)>mg,方向可能沿桿向上，選項(xiàng)C、D正確.3.含彈簧類彈力的分析與計(jì)算 三個(gè)質(zhì)量均為1 kg的相同木塊a、b、c和兩個(gè)勁度系數(shù)均為 500 N/m的相同輕彈簧p、q用輕繩連接，如圖 3所示，其中a放在光滑水平桌面上.開(kāi)始時(shí) p 彈簧處于原長(zhǎng)，木塊都處于靜止?fàn)顟B(tài). 現(xiàn)用水平力F緩慢地向左拉p彈簧的左端，直到c木塊 剛好離開(kāi)水平地面為止， g取10 m/ s2.該過(guò)程p彈簧的左端向左移動(dòng)的距離是 （ ）圖3A . 4 cm B . 6 cm C. 8 cm D . 10 cm答案 C解析 “緩慢地拉動(dòng)”

7、說(shuō)明系統(tǒng)始終處于平衡狀態(tài)，該過(guò)程中p彈簧的左端向左移動(dòng)的距離等于兩個(gè)彈簧長(zhǎng)度變化量之和；最初，p彈簧處于原長(zhǎng)，而 q彈簧受到豎直向下的壓力 Fni =mbg=1X10 N = 10 N,所以其壓縮量為 刈=呼=2 cm；最終c木塊剛好離開(kāi)水平地面，q彈k簧受到豎直向下的拉力Fn2= mcg= 1X10 N = 10 N ,其伸長(zhǎng)量為X2 = FN2 = 2 cm ,拉力F=(mbk+ mc）g = 2X10 N = 20 N , p彈簧的伸長(zhǎng)量為X3 = F= 4 cm,所以p彈簧的左端向左移動(dòng)的距離 kx= xi + X2+ X3= 8 cm.歸納總結(jié)1彈力方向的判定技巧和易錯(cuò)提醒1 .幾種

8、常見(jiàn)的彈力方向面與而一-善克公若接觸面2 .技巧點(diǎn)撥利用替代法判斷輕桿提供的是拉力還是支持力：輕繩和有固定轉(zhuǎn)軸輕桿的相同點(diǎn)是彈力的方向是沿繩和沿桿的，但輕繩只能提供拉力，輕桿既可以提供拉力也可以提供支持力.3 .易錯(cuò)提醒(1)易錯(cuò)誤地將跨過(guò)光滑滑輪、桿、掛鉤的同一段繩當(dāng)兩段繩處理，認(rèn)為張力不同；易錯(cuò)誤地將跨過(guò)不光滑滑輪、桿、掛鉤的繩子當(dāng)成同一段繩子處理，認(rèn)為張力處處相等.(2)易錯(cuò)誤地認(rèn)為任何情況下桿的彈力一定沿桿.考點(diǎn)二輕繩模型與輕桿模型n考點(diǎn)逐項(xiàng)排查基謔1 .輕繩模型(i)活結(jié)模型：跨過(guò)滑輪、光滑桿、光滑釘子的細(xì)繩為同一根細(xì)繩，其兩端張力大小相等.(2)死結(jié)模型：如幾個(gè)繩端有“結(jié)點(diǎn)”，即幾

9、段繩子系在一起，謂之“死結(jié)”，那么這幾段繩子的張力不一定相等.2 .輕桿模型(1) “死桿”：即輕質(zhì)固定桿，它的彈力方向不一轉(zhuǎn)沿桿的方向，作用力的方向需要結(jié)合平衡方程或牛頓第二定律求得.(2) “活桿”：即一端有錢鏈相連的桿屬于活動(dòng)桿，輕質(zhì)活動(dòng)桿中的彈力方向一定沿桿的方向.應(yīng)用層題組階梯突破4 .輕繩活結(jié)與輕桿死桿模型如圖4所示，輕繩AD跨過(guò)固定在水平橫梁 BC右端的定滑輪掛住一個(gè)質(zhì)量為 10 kg的物體，/ ACB = 30°, g取10 m/s2,求:D M圖6(1)輕繩AC段的弓力Fac的大??；(2)橫梁BC對(duì)C端的支持力的大小及方向.答案 (1)100 N (2)100 N

10、方向與水平方向成 30°角斜向右上方解析 物體M處于平衡狀態(tài)，根據(jù)平衡條件可判斷，與物體相連的輕繩拉力大小等于物體的重力，取C點(diǎn)為研究對(duì)象，進(jìn)行受力分析，如圖所示.(1)圖中輕繩AD跨過(guò)定滑輪拉住質(zhì)量為 M的物體，物體處于平衡狀態(tài)，繩AC段的拉力大小為:Fac= Fcd= Mg = 10X10 N = 100 N (2)由幾何關(guān)系得：Fc= Fac= Mg = 100 N方向和水平方向成 30°角斜向右上方5 .輕繩死結(jié)與輕桿活桿模型若上題中橫梁BC換為水平輕桿，且B端用錢鏈固定在豎直墻上, 如圖5所示，輕繩AD拴接在C端，求：(計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字 )輕繩AC段的弓力

11、Fac的大小;(2)輕桿 BC 對(duì) C 端的支持力答案 (1)200 N(2)173 N ，方向水平向右解析對(duì)結(jié)點(diǎn)C受力分析如圖:根據(jù)平衡方程Fac sin 30 = MgFac cos 30 = F bc得：FAc=2Mg = 200 NFRp= MgM73 NFbc tan 30 N方向水平向右(技巧點(diǎn)撥 “輕繩”和“輕桿”模型1 .兩類模型(1)繩與桿的一端連接為結(jié)點(diǎn)，輕繩屬于“死結(jié)”.(2)繩跨過(guò)光滑滑輪或掛鉤，動(dòng)滑輪掛在繩子上，繩子就屬于“活結(jié)”，如圖6,此時(shí)BC繩的拉力等于所掛重物的重力，輕繩屬于“活結(jié)”模型.2 .錢鏈連接三角形支架常見(jiàn)類型和受力特點(diǎn)甲圖(1)圖7甲、乙中AB桿可

12、用輕繩來(lái)代替;(2)研究對(duì)象為結(jié)點(diǎn) B,三力平衡;(3)兩桿的彈力均沿桿的方向，可用輕繩代替的AB桿為拉力，不可用輕繩代替的 BC桿為支持力.考點(diǎn)三摩擦力的分析與計(jì)算基礎(chǔ)層n考點(diǎn)逐項(xiàng)排查i.兩種摩擦力的對(duì)比靜摩擦力滑動(dòng)摩擦力定義兩個(gè)具有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的物體間在接觸面上產(chǎn)生的阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的力兩個(gè)具有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的物體間 在接觸面上產(chǎn)生的阻礙相過(guò)_ 運(yùn)動(dòng)的力產(chǎn)生條件(必要條件)(1)接觸面粗糙(2)接觸處有彈力(3)兩物體間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)(仍保持相對(duì)靜止)(1)接觸面粗糙(2)接觸處有彈力(3)兩物體間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)大小(1)靜摩擦力為被動(dòng)力，與正壓力無(wú)關(guān)，滿足0VFWF max(2)最大靜摩擦力 Fm

13、ax大小與正壓力大小一夫.滑動(dòng)摩擦力：F=科(科為動(dòng) 摩擦因數(shù)，取決于接觸面材 型及粗糙程度，F(xiàn)n為正壓力)力向沿接觸面與受力物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反沿接觸面與受力物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向相反作用點(diǎn)實(shí)際上接觸面上各點(diǎn)都是作用點(diǎn)，常把它們等效到一個(gè)點(diǎn)上，在作力的圖示或示意圖時(shí)，一般把力的作用點(diǎn)畫(huà)到物體的重心上2.靜摩擦力有無(wú)及其方向的判定方法(1)假設(shè)法：假設(shè)法有兩種，一種是假設(shè)接觸面光滑，不存在摩擦力，看所研究物體是否改變 原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài).另一種是假設(shè)摩擦力存在，看所研究物體是否改變?cè)瓉?lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài).(2)狀態(tài)法：靜摩擦力的大小與方向具有可變性.明確物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，分析物體的受力情況， 根據(jù)平衡方程

14、或牛頓第二定律求解靜摩擦力的大小和方向.(3)牛頓第三定律法：此法的關(guān)鍵是抓住“力是成對(duì)出現(xiàn)的”，先確定受力較少的物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的方向.思維深化1 .摩擦力一定與接觸面上的壓力成正比嗎？摩擦力的方向一定與正壓力的方向垂直嗎？答案(1)滑動(dòng)摩擦力與接觸面上的壓力成正比，而靜摩擦力的大小與正壓力無(wú)關(guān)，通常由受 力平衡或牛頓第二定律求解.(2)由于正壓力方向與接觸面垂直，而摩擦力沿接觸面的切線方向，因此二者一定垂直.2 .判斷下列說(shuō)法是否正確.(X)(1)靜止的物體不可能受滑動(dòng)摩擦力，運(yùn)動(dòng)的物體不可能受靜摩擦力.（2）滑動(dòng)摩擦力一定是阻力，靜

15、摩擦力可以是動(dòng)力，比如放在傾斜傳送帶上與傳送帶相對(duì)靜止向上運(yùn)動(dòng)的物體.（X）（3）運(yùn)動(dòng)物體受到的摩擦力不一定等于科M（v）應(yīng)用層題組階梯突破6.關(guān)于摩擦力的理解（多選）關(guān)于摩擦力，以下說(shuō)法中正確的是（）A.運(yùn)動(dòng)物體可能受到靜摩擦力作用，但靜止物體不可能受到滑動(dòng)摩擦力作用B.靜止物體可能受到滑動(dòng)摩擦力作用，但運(yùn)動(dòng)物體不可能受到靜摩擦力作用C.正壓力越大，摩擦力可能越大，也可能不變D.摩擦力方向可能與速度方向在同一直線上，也可能與速度方向不在同一直線上答案 CD7 .靜摩擦力的分析（多選）如圖8所示，用一水平力 F把A、B兩個(gè)物體擠壓在豎直的墻上,A、B兩物體均處于靜止?fàn)顟B(tài),A . B物體對(duì)A物體

16、的靜摩擦力方向向下8 . F增大時(shí)，A和墻之間的摩擦力也增大C.若B的重力大于A的重力，則B受到的摩擦力大于墻對(duì) A的摩擦力D.不論A、B的重力哪個(gè)大，B受到的摩擦力一定小于墻對(duì) A的摩擦力 答案 AD解析 將A、B視為整體，可以看出A物體受到墻的摩擦力方向豎直向上.對(duì)B受力分析可知B受到的摩擦力方向向上，由牛頓第三定律可知B對(duì)A的摩擦力方向向下， A正確；由于A、B兩物體受到的重力不變，根據(jù)平衡條件可知B錯(cuò)誤；A和墻之間的摩擦力與 A、B兩物體的重力等大、反向，故 C錯(cuò)誤，D正確.8.摩擦力的分析與計(jì)算如圖9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(guò)物體 P頂點(diǎn)上的

17、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(gè)物塊重均為 50 N,作用在物塊2的水平力F = 20 N,整個(gè)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，取g=10 m/s2,則以下說(shuō)法正確的是（）圖9A . 1和2之間的摩擦力是20 NB . 2和3之間的摩擦力是 20 N9 . 3與桌面間的摩擦力為 20 ND .物塊3受6個(gè)力作用答案 B解析 對(duì)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(gè)物塊看成一個(gè)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等于繩的

18、拉力，故整體受力平衡，與桌面間沒(méi)有摩擦力，故物塊 3 與桌面間的摩擦力為 0, C錯(cuò)誤.由于物塊1、2之間沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，故物塊 1和2之 間沒(méi)有摩擦力的作用，A錯(cuò)誤.隔離物塊3受力分析，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(gè)力作用，D錯(cuò)誤. 方法技巧 摩擦力方向的分析技巧和計(jì)算1 .分析技巧(1)在分析兩個(gè)或兩個(gè)以上物體間的相互作用時(shí)，一般采用整體法與隔離法進(jìn)行分析.(2)要注意靈活應(yīng)用相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)法、假設(shè)法、狀態(tài)法和轉(zhuǎn)換法判斷靜摩擦力的方向.2 .摩擦力的計(jì)算(1)在確定摩擦

19、力的大小之前，首先分析物體所處的狀態(tài)，分清是靜摩擦力還是滑動(dòng)摩擦力.(2)滑動(dòng)摩擦力有具體的計(jì)算公式，而靜摩擦力要借助其他公式，如：利用平衡條件列方程或 牛頓第二定律列方程等.3 3) “Ff= Fn”中Fn并不總是等于物體的重力.考點(diǎn)四摩擦力的突變問(wèn)題n考點(diǎn)逐項(xiàng)排查基礎(chǔ)層摩擦力“突變”的三種模型i .“靜靜”突變：物體在摩擦力和其他力的作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)作用在物體上的其他力 的合力發(fā)生變化時(shí)，如果物體仍然保持靜止?fàn)顟B(tài)，則物體受到的靜摩擦力的大小和方朋送 生突變.2 .“動(dòng)靜”突變：在摩擦力和其他力作用下，做減速運(yùn)動(dòng)的物體突然停止滑行時(shí)，物體將不 受摩擦力作用，或滑動(dòng)摩擦力“突變”成靜摩擦

20、力.3 .“靜動(dòng)”突變：物體在摩擦力和其他力作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)其他力變化時(shí)，如果物體 不能保持靜止?fàn)顟B(tài)，則物體受到的靜摩擦力將“突變”成滑動(dòng)摩擦力.應(yīng)用層題組階梯突破9 .靜靜"突變一木塊放在水平桌面上，在水平方向共受到三個(gè)力即Fi、F2和摩擦力的作用,木塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖 10所示，其中Fi=10 N, F2=2 N,若撤去Fi,則木塊受到的摩擦力為（）圖10A. 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)木塊受F1、F2及摩擦力的作用而處于平衡狀態(tài)時(shí)，由平衡條件可知木塊所受的摩擦 力的大小為8 N,可知靜摩擦力Fmax>8

21、N.當(dāng)撤去力F1后，F(xiàn)2 = 2 NvFmax,木塊仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，由平衡條件可知木塊所受的靜摩擦力大小和方向發(fā)生突變，且與作用在木塊上的 大反向.C正確.10 .動(dòng)靜”突變?nèi)鐖D11所示，質(zhì)量為1 kg的物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù) 尸0.2,從t=0開(kāi)始 以初速度V0沿水平地面向右滑行，同時(shí)受到一個(gè)水平向左的恒力F = 1 N的作用，取g=10m/s2,向右為正方向，該物體受到的摩擦力Ff隨時(shí)間t變化的圖象是（最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力）（）#¥產(chǎn)¥產(chǎn)產(chǎn),¥4產(chǎn)產(chǎn)產(chǎn)產(chǎn)，產(chǎn)F/N答案 A12所示，木板由水11 .靜動(dòng)”突變表面粗糙的長(zhǎng)直木板的上表面的一端放有一個(gè)木塊，

22、如圖平位置緩慢向上轉(zhuǎn)動(dòng)(即木板與地面的夾角“變大，最大靜摩擦力大于滑動(dòng)摩擦力 )，另一端不動(dòng)，則木塊受到的摩擦力 Ff隨角度a變化的圖象是下列圖中的()2圖122答案 C解析下面通過(guò)“過(guò)程分析法”和“特殊位置法分別求解:解法一：過(guò)程分析法(1)木板由水平位置剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)：a= 0, Ff靜=0.(2)從木板開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)到木板與木塊發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)前：木塊所受的是靜摩擦力.由于木板緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，可認(rèn)為木塊處于平衡狀態(tài)，受力分析如圖:由平衡關(guān)系可知，靜摩擦力大小等于木塊重力沿斜面向下的分力:Ff靜=mgsin a因此，靜摩擦力隨 a的增大而增大，它們滿足正弦規(guī)律變化.（3）木塊相對(duì)于木板剛好要滑動(dòng)而沒(méi)滑動(dòng)時(shí)，

23、木塊此時(shí)所受的靜摩擦力為最大靜摩擦力Ffm. “繼續(xù)增大，木塊將開(kāi)始滑動(dòng)，靜摩擦力變?yōu)榛瑒?dòng)摩擦力，且滿足：Ffm>Ff滑.（4）木塊相對(duì)于木板開(kāi)始滑動(dòng)后，5打骨=科mgos a,此時(shí)，滑動(dòng)摩擦力隨 a的增大而減小，滿足余弦規(guī)律變化.兀（5）取后，a= 2， Ff滑=0.綜上分析可知選項(xiàng) C正確.解法二：特殊位置法本題選兩個(gè)特殊位置也可方便地求解，具體分析見(jiàn)下表：特殊位置分析過(guò)程木板剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)此時(shí)木塊與木板無(wú)摩擦，即Ff靜=0,故A選項(xiàng)錯(cuò)誤.木塊相對(duì)于木板剛好要滑動(dòng)而沒(méi)滑動(dòng)時(shí)木塊此時(shí)所受的靜摩擦力為最大靜摩擦力，且大于剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的滑動(dòng)摩擦力，即 Ffm>Ff滑，故B、D選項(xiàng)錯(cuò)

24、誤.由以上分析知，選項(xiàng) C正確.12 .靜動(dòng)”突變（多選）在探究靜摩擦力變化的規(guī)律及滑動(dòng)摩擦力變化的規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中，設(shè)計(jì) 了如圖13甲所示的演示裝置，力傳感器 A與計(jì)算機(jī)連接，可獲得力隨時(shí)間變化的規(guī)律，將力 傳感器固定在光滑水平桌面上，測(cè)力端通過(guò)細(xì)繩與一滑塊相連（調(diào)節(jié)傳感器高度使細(xì)繩水平 ）,滑塊放在較長(zhǎng)的小車上，小車一端連接一根輕繩并跨過(guò)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(xì)繩水平），整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài).實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)打開(kāi)傳感器同時(shí)緩慢向沙桶里 倒入沙子，小車一旦運(yùn)動(dòng)起來(lái)，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(shuō)法正確的是 （）甲2（1 441 0】第】U

25、K） t/t>乙圖13A.可求出空沙桶的重力B.可求出滑塊與小車之間的滑動(dòng)摩擦力的大小C.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(yùn)動(dòng) （滑塊仍在車上）答案 ABC解析t=0時(shí)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(duì)；t=50 s時(shí)刻摩擦力達(dá)到最大值，即最大靜摩擦力為3.5 N,同時(shí)小車開(kāi)始運(yùn)動(dòng)， 說(shuō)明帶有沙的沙桶重力等于 3.5 N,此時(shí)摩擦力立 即變?yōu)榛瑒?dòng)摩擦力， 最大靜摩擦力略大于滑動(dòng)摩擦力，故摩擦力突變?yōu)? N的滑動(dòng)摩擦力，B、C對(duì)；此后由于沙和沙桶重

26、力 3.5 N大于滑動(dòng)摩擦力3 N,故第50 s后小車將加速運(yùn)動(dòng)，D錯(cuò). 方法點(diǎn)撥 用臨界法分析摩擦力突變問(wèn)題的三點(diǎn)注意1 .題目中出現(xiàn)“最大”“最小”和“剛好”等關(guān)鍵詞時(shí)，一般隱藏著臨界問(wèn)題.有時(shí)，有些 臨界問(wèn)題中并不含上述常見(jiàn)的 “臨界術(shù)語(yǔ)”，但審題時(shí)發(fā)現(xiàn)某個(gè)物理量在變化過(guò)程中會(huì)發(fā)生突 變，則該物理量突變時(shí)物體所處的狀態(tài)即為臨界狀態(tài).2 .靜摩擦力是被動(dòng)力，其存在及大小、方向取決于物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，而且靜摩擦力 存在最大值.存在靜摩擦的連接系統(tǒng)，相對(duì)滑動(dòng)與相對(duì)靜止的臨界條件是靜摩擦力達(dá)到最大 值.3 .研究傳送帶問(wèn)題時(shí)，物體和傳送帶的速度相等的時(shí)刻往往是摩擦力的大小、方向和運(yùn)動(dòng)性 質(zhì)

27、的分界點(diǎn).限時(shí)自測(cè)，考點(diǎn)組合練 提升解題能力1. （2014廣東14）如圖14所示，水平地面上堆放著原木，關(guān)于原木P在支撐點(diǎn)M、N處受力的方向，下列說(shuō)法正確的是 （圖17A . 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答案 A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處受到的支持力過(guò)N垂直于P斜向上，A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)；靜摩擦力的方向平行于接觸面與相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)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 MN方向，C、D項(xiàng)都錯(cuò)誤.2.如圖15所示，物體 A、B用細(xì)繩

28、與彈簧連接后跨過(guò)滑輪. A靜止在傾角為45。的粗糙斜面 上，B懸掛著.已知質(zhì)量 mA=3mB,不計(jì)滑輪摩擦，現(xiàn)將斜面傾角由 45。減小到30。，那么下列說(shuō)法中正確的是（）圖15A.彈簧的彈力將減小B.物體A對(duì)斜面的壓力將減小C.物體A受到的靜摩擦力將減小D.彈簧的彈力及物體 A受到的靜摩擦力都不變答案 C解析 取A物體為研究對(duì)象進(jìn)行受力分析：豎直向下的重力、垂直斜面向上的支持力、沿斜面向上的靜摩擦力和彈簧向上的彈力.彈簧的彈力等于B物體的重力，即彈簧的彈力不變，故A選項(xiàng)錯(cuò)誤；正交分解列平衡方程Ff+F彈=mAgsin 0, F彈 = mBg可知，C選項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)FN=mgcos仇當(dāng)傾

29、角減小時(shí)，A物體對(duì)斜面的壓力變大，故 B選項(xiàng)錯(cuò)誤.3.如圖16所示，小車內(nèi)有一固定光滑斜面，一個(gè)小球通過(guò)細(xì)繩與車頂相連，細(xì)繩始終保持豎直，關(guān)于小球的受力情況，下列說(shuō)法中正確的是（）A.若小車靜止，繩對(duì)小球的拉力可能為零B.若小車靜止，斜面對(duì)小球的支持力一定為零C.若小車向右運(yùn)動(dòng)，小球一定受兩個(gè)力的作用圖17D.若小車向右運(yùn)動(dòng)，小球一定受三個(gè)力的作用答案 B解析 小車靜止時(shí)，小球受力平衡，只受重力和繩子拉力兩個(gè)力的作用，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；小車向右運(yùn)動(dòng)可能有三種運(yùn)動(dòng)形式：向右勻速運(yùn)動(dòng)、向右加速運(yùn)動(dòng)和向右減速運(yùn)動(dòng).當(dāng)小車向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，小球受力平衡，只受重力和繩子拉力兩個(gè)力的作用，當(dāng)小車向右加速

30、運(yùn)動(dòng)時(shí)，小球須有向右的合力，但由細(xì)繩保持豎直狀態(tài)和斜面形狀可知，該運(yùn)動(dòng)形式不可能 有.當(dāng)小車向右減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，小球須有向左的合力，則一定受重力和斜面的支持力，可能受繩子的拉力，也可能不受繩子的拉力，故選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤.4.如圖17所示，斜面固定在地面上,傾角為 0= 37 (sin 37 = 0.6, cos 37 = 0.8).質(zhì)量為 1 kg的滑塊以初速度Vo從斜面底端沿斜面向上滑行（斜面足夠長(zhǎng)，該滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.8）,則該滑塊所受摩擦力Ff隨時(shí)間變化的圖象是下圖中的 （取初速度Vo的方向?yàn)檎较颍琯=10 m/s2)()答案 B解析 滑塊上升過(guò)程中受滑動(dòng)摩擦力，由 Ff=科W和

31、Fn= mgcos。聯(lián)立得Ff=6.4 N,方向?yàn)檠匦泵嫦蛳?，?dāng)滑塊的速度減為零后，由于重力的分力mgsin （X科mgos 0,滑塊不動(dòng)，滑塊受的摩擦力為靜摩擦力，由平衡條件得Ff'#gsin Q代入可得Ff' =6 N,方向?yàn)檠匦泵嫦蛏?故選項(xiàng)B正確.5 .（多選）如圖18所示，將兩相同的木塊 a、b置于粗糙的水平地面上，中間用一輕彈簧連接，兩側(cè)用細(xì)繩系于墻壁.開(kāi)始時(shí)a、b均靜止，彈簧處于伸長(zhǎng)狀態(tài)，兩細(xì)繩均有拉力， a所受摩1 a -l OOOOOOOOM b 圖18B. Ffa方向改變D. Ffb方向向右擦力FfaW0, b所受摩擦力Ffb=0.現(xiàn)將右側(cè)細(xì)繩剪斷，則剪斷瞬

32、間 （）A . Ffa大小不變 C. Ffb仍然為零 答案 AD解析 剪斷右側(cè)細(xì)繩的瞬間，右側(cè)細(xì)繩上拉力突變?yōu)榱悖鴱椈蓪?duì)兩木塊的拉力沒(méi)有發(fā)生突變，與原來(lái)一樣，所以 b相對(duì)地面有向左運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，受到靜摩擦力Ffb方向向右，C錯(cuò)誤,D正確.剪斷右側(cè)細(xì)繩的瞬間，木塊a受到的各力都沒(méi)有發(fā)生變化，A正確，B錯(cuò)誤.6 .如圖19所示，繃緊的水平傳送帶始終以恒定速率vi運(yùn)行.初速度大小為 V2的小物塊從與傳送帶等高的光滑水平地面上的A處滑上傳送帶.若從小物塊上傳送帶開(kāi)始計(jì)時(shí)，小物塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的Vt圖象（以地面為參考系）如圖乙所示.已知 V2>Vi,則（）甲乙圖19A. t2時(shí)刻，小物塊離 A處的

33、距離達(dá)到最大B. t2時(shí)刻，小物塊相對(duì)傳送帶滑動(dòng)的距離達(dá)到最大C. 0t2時(shí)間內(nèi)，小物塊受到的摩擦力方向先向右后向左D. 0t3時(shí)間內(nèi)，小物塊始終受到大小不變的摩擦力作用答案 B解析 當(dāng)小物塊速度為零時(shí)，小物塊離A處的距離達(dá)到最大，為 ti時(shí)刻，選項(xiàng) A錯(cuò)誤；t2時(shí)刻，小物塊相對(duì)傳送帶滑動(dòng)的距離達(dá)到最大，選項(xiàng) B正確；。t2時(shí)間內(nèi)，小物塊受到的摩擦力方向一直向右，選項(xiàng) C錯(cuò)誤；0t2時(shí)間內(nèi)，小物塊始終受到大小不變的滑動(dòng)摩擦力作用，t2t3時(shí)間內(nèi)，由于小物塊與傳送帶速度相同，二者相對(duì)靜止，小物塊不受摩擦力作用，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.練出高分基礎(chǔ)鞏固1.下列關(guān)于重心、彈力和摩擦力的說(shuō)法，正確的是 （）A.物

34、體的重心一定在物體的幾何中心上B.勁度系數(shù)越大的彈簧，產(chǎn)生的彈力越大C.動(dòng)摩擦因數(shù)與物體之間的壓力成反比，與滑動(dòng)摩擦力成正比D.靜摩擦力的大小是在零和最大靜摩擦力之間發(fā)生變化答案 D解析 由重心的概念可知 A項(xiàng)錯(cuò)；彈簧彈力的大小還與其形變量有關(guān)，B項(xiàng)錯(cuò)；動(dòng)摩擦因數(shù)與壓力和滑動(dòng)摩擦力無(wú)關(guān)，C項(xiàng)錯(cuò)；靜摩擦力的大小范圍為0V FfW Ffmax, D項(xiàng)正確.2 .如圖1所示，壁虎在豎直玻璃面上斜向上勻速爬行，關(guān)于它在此平面內(nèi)的受力分析，下列 圖示中正確的是（）“塔*加黑'"嗔力咻ABCD答案 A3 .如圖2所示，桿BC的B端用錢鏈固定在豎直墻上，另一端 C為一滑輪.重物 G上系一繩

35、 經(jīng)過(guò)滑輪固定于墻上 A點(diǎn)處，桿恰好平衡.若將繩的 A端沿墻緩慢向下移（BC桿、滑輪、繩的質(zhì)量及摩擦均不計(jì)），則（）圖2A .繩的拉力增大, B.繩的拉力不變, C.繩的拉力不變, D.繩的拉力不變, 答案 BBC桿受繩的壓力增大BC桿受繩的壓力增大BC桿受繩的壓力減小BC桿受繩的壓力不變解析 選取繩子與滑輪的接觸點(diǎn)為研究對(duì)象，對(duì)其受力分析，如圖所示.繩中的彈力大小相等，即Fti = Ft2=G, C點(diǎn)處于三力平衡狀態(tài)，將三個(gè)力的示意圖平移可以組成閉合三角形，如圖中虛線所示，設(shè)AC段繩子與豎直墻壁間的夾角為a則根據(jù)幾何知識(shí)可知F=2Gsin,當(dāng)繩的A端沿墻緩慢向下移時(shí)，繩的拉力不變，。增大，F(xiàn)

36、也增大，根據(jù)牛頓第三定律知,BC桿受繩的壓力增大，B正確.4.如圖3所示，一斜面體靜止在粗糙的水平地面上，一物體恰能在斜面體上沿斜面勻速下滑,可以證明此時(shí)斜面體不受地面的摩擦力作用.若沿平行于斜面的方向用力F向下推此物體,使物體加速下滑，斜面體依然和地面保持相對(duì)靜止，則斜面體受地面的摩擦力B.方向水平向右C.方向水平向左D.大小和方向無(wú)法判斷答案 A解析 由題知物體恰能在斜面體上沿斜面勻速下滑時(shí)，斜面體不受地面的摩擦力作用，此時(shí) 斜面體受到重力、地面的支持力、物體對(duì)斜面體的壓力和沿斜面向下的滑動(dòng)摩擦力.若沿平 行于斜面的方向用力 F向下推此物體，使物體加速下滑時(shí)，物體對(duì)斜面體的壓力沒(méi)有變化,則

37、對(duì)斜面體的滑動(dòng)摩擦力也沒(méi)有變化，所以斜面體的受力情況沒(méi)有改變，則地面對(duì)斜面體仍 沒(méi)有摩擦力，即斜面體受地面的摩擦力為零.5 .如圖4所示，兩個(gè)等大的水平力 F分別作用在B和C上，A、B、C都處于靜止?fàn)顟B(tài)，各接觸面與水平地面平行.A、C間的摩擦力大小為 Ffi, B、C間的摩擦力大小為 Ff2, C與地面圖4間的摩擦力大小為 Ff3,則（A . Ff1=0, Ff2=0, Ff3= 0B. Ff1 = 0, Ff2=F, Ff3= 0C. Ffi=F, Ff2=0, Ff3=0D. Ffi = 0,Ff2=F, Ff3= F答案 BC的摩擦力為零;解析 以ABC整體為研究對(duì)象，分析整體在水平方向

38、的受力易知，地面對(duì) 以A為研究對(duì)象，A處于平衡狀態(tài)，故 C與A之間無(wú)摩擦力；以 B為研究對(duì)象，易知 C與B之間的摩擦力與F平衡，即Ff2=F.6 .如圖5所示，沿直線運(yùn)動(dòng)的小車內(nèi)懸掛的小球A和車水平底板上放置的物塊 B都相對(duì)車廂靜止.關(guān)于物塊 B受到的摩擦力，下列判斷中正確的是 （）圖5圖6A .物塊B不受摩擦力作用B .物塊B受摩擦力作用，大小恒定，方向向左C.物塊B受摩擦力作用，大小恒定，方向向右D.因小車的運(yùn)動(dòng)方向不能確定，故物塊B受的摩擦力情況無(wú)法判斷答案 B7 .（多選）下列關(guān)于摩擦力的說(shuō)法中，正確的是（）A .作用在物體上的滑動(dòng)摩擦力只能使物體減速，不可能使物體加速8 .作用在物體

39、上的靜摩擦力只能使物體加速，不可能使物體減速C.作用在物體上的滑動(dòng)摩擦力既可能使物體減速，也可能使物體加速D .作用在物體上的靜摩擦力既可能使物體加速，也可能使物體減速答案 CD解析 摩擦力總是阻礙物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng) （或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)），而物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)與物體的實(shí) 際運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān).當(dāng)摩擦力的方向與物體的運(yùn)動(dòng)方向一致時(shí)，摩擦力是動(dòng)力，當(dāng)摩擦力的方向與 物體的運(yùn)動(dòng)方向相反時(shí)為阻力，故 C、D項(xiàng)正確.8.（多選）如圖6所示，A、B、C三個(gè)物體質(zhì)量相等，它們與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同.三 個(gè)物體隨傳送帶一起勻速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)方向如圖中箭頭所示.則下列說(shuō)法正確的是（ ）A . A物體受到的摩擦力不為零，方向向右

40、B.三個(gè)物體只有 A物體受到的摩擦力為零C . B、C受到的摩擦力大小相等，方向相同D. B、C受到的摩擦力大小相等，方向相反答案 BC解析 A物體與傳送帶一起勻速運(yùn)動(dòng)，沒(méi)有發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)， 也沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)， 所以A物體 不受摩擦力，選項(xiàng) A錯(cuò)誤；對(duì)B、C物體進(jìn)行受力分析，可知 B、C所受的靜摩擦力大小均為 mgsin 0,方向均沿傳送帶向上，選項(xiàng) B、C正確，D錯(cuò)誤.綜合應(yīng)用9.如圖7所示，用平行于斜面體 A的斜面的輕彈簧將物塊 P拴接在擋板B上，在物塊P上施加沿斜面向上的推力 F,整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài).下列說(shuō)法正確的是（）圖7圖8A .物塊P與斜面之間一定存在摩擦力B.彈簧的彈力一定沿斜面向下C.地面對(duì)斜面體A的摩擦力水平向左D.若增大推力，則彈簧彈力一定減小答案 C解析對(duì)物塊P受力分析可知，若推力F與彈簧彈力的合力平衡了物塊重力沿斜面向下的分力，則無(wú)摩擦力，A錯(cuò)誤；對(duì)物塊P受力分析可知，彈簧處于拉伸或壓縮狀態(tài)物塊P均可能保持靜止，B錯(cuò)誤；由整體法可知地面對(duì)斜面體 A的靜摩擦力平衡了推力 F水平向右的分力,C正確；增大推力F若物塊保持靜止，則彈簧的彈力不變， D錯(cuò)誤.10.（多選）如