2025高考物理總復習重力　彈力　摩擦力

第二章相互作用考情分析試題情境生活實踐類生活中的摩擦力的應用，索橋、千斤頂、刀、木楔的工作原理學習探究類探究彈簧彈力與形變量的關系，探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律，共點力平衡條件及應用，平衡中的臨界問題第1課時目標要求1.掌握重力的大小、方向及重心的概念。2.掌握彈力的有無、方向的判斷及彈力大小的計算方法，理解并掌握胡克定律。3.會判斷摩擦力的方向，會計算摩擦力的大小。重力彈力摩擦力內(nèi)容索引考點一

重力和重心考點二

彈力考點三

摩擦力課時精練><考點一重力和重心1.力(1)定義：力是一個物體對另一個物體的作用。(2)作用效果：使物體發(fā)生形變或改變物體的

(即產(chǎn)生加速度)。(3)性質：力具有物質性、相互性、矢量性、獨立性等特征。2.重力(1)產(chǎn)生：由于

而使物體受到的力。注意：重力不是萬有引力，而是萬有引力豎直向下的一個分力。運動狀態(tài)地球的吸引(2)大?。篏＝mg，可用

測量。同一物體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：

。(4)重心：物體的各部分都受到重力的作用，可認為重力集中作用于一點，這一點叫作物體的重心。①影響重心位置的因素：物體的幾何形狀；物體的

分布。②不規(guī)則薄板形物體重心的確定方法：

法。注意：重心的位置不一定在物體上。彈簧測力計豎直向下質量懸掛1.重力就是地球對物體的吸引力。(

)2.形狀規(guī)則的物體的重心一定在物體的幾何中心。(

)3.重力加速度g的大小與在地球表面的位置有關。(

)4.重力的方向總是指向地心。(

)××√×例1

(2022·浙江1月選考·4)如圖所示，公園里有一仿制我國古代欹器的U形水桶，桶可繞水平軸轉動，水管口持續(xù)有水流出，過一段時間桶會翻轉一次，決定桶能否翻轉的主要因素是A.水桶自身重力的大小B.水管每秒出水量的大小C.水流對桶沖擊力的大小D.水桶與水整體的重心高低√水管口持續(xù)有水流出，而過一段時間桶會翻轉一次，主要原因是流入的水導致水桶與水整體的重心往上移動，桶中的水到一定量之后水桶不能保持平衡，發(fā)生翻轉，故選D。返回彈力><考點二1.彈力(1)定義：發(fā)生

的物體，要恢復原狀，對與它接觸的物體產(chǎn)生的力的作用。(2)產(chǎn)生條件：①物體間直接接觸；②接觸處發(fā)生

。(3)方向：總是與施力物體形變的方向

。形變彈性形變相反2.彈力有無的判斷方法(1)條件法：根據(jù)彈力產(chǎn)生條件——物體是否直接接觸并發(fā)生彈性形變。(2)假設法：假設兩個物體間不存在彈力，看物體能否保持原有的狀態(tài)，若運動狀態(tài)不變，則此處

彈力；若運動狀態(tài)改變，則此處

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存在。沒有一定面與面點與平面點與曲面曲面與平面

垂直于接觸面

垂直于接觸面

垂直于切面

垂直于平面3.接觸面上的彈力方向判斷4.彈力大小的計算(1)應用胡克定律F＝kx計算彈簧的彈力。注意：x表示

。(2)物體靜止或做勻速直線運動時，用共點力平衡條件來計算彈力。(3)物體不處于平衡狀態(tài)時可應用牛頓第二定律計算彈力。形變量1.只要物體發(fā)生形變就會產(chǎn)生彈力作用。(

)2.輕繩產(chǎn)生的彈力方向一定沿著繩并指向繩收縮的方向。(

)3.輕桿產(chǎn)生的彈力方向一定沿著桿的方向。(

)×√×思考物理中的輕繩、輕桿、橡皮筋、輕彈簧四個物體中。(1)受外力作用形變量較小的有

。(2)產(chǎn)生彈力方向不一定沿物體本身的有

。(3)既可產(chǎn)生拉伸形變，又可產(chǎn)生壓縮形變的有

、輕彈簧。輕繩、輕桿輕桿輕桿例2圖中各物體均處于靜止狀態(tài)。圖中畫出了小球A所受彈力的情況，其中正確的是√選項A中，小球只受重力和桿的彈力的作用，且處于靜止狀態(tài)，由二力平衡可得小球受到的彈力方向應豎直向上，故A錯誤；選項B中，因為右邊的繩豎直向上，如果左邊的繩有拉力，則豎直向上的那根繩就會發(fā)生傾斜，所以左邊的繩沒有拉力，故B錯誤；球與球接觸處的彈力方向垂直于過接觸點的公切面(即彈力方向在兩球心的連線上)，且指向受力物體，球與墻面接觸處的彈力方向過接觸點垂直于接觸面，故C正確；球與面接觸處的彈力方向過接觸點垂直于接觸面(即彈力方向在接觸點與球心的連線上)，即選項D中大半圓對小球的支持力FN的方向應沿著過小球與圓弧接觸點的半徑，且指向圓心，故D錯誤。例3如圖所示，小車內(nèi)沿豎直方向的一根輕質彈簧和一條與豎直方向成α角的輕質細繩拴接一小球，此時小車與小球保持相對靜止，一起在水平面上運動，下列說法正確的是A.細繩一定對小球有拉力B.輕彈簧一定對小球有彈力C.細繩不一定對小球有拉力，但是輕彈簧一定對小球有彈力D.細繩不一定對小球有拉力，輕彈簧也不一定對小球有彈力√當小車勻速運動時，彈簧彈力大小等于小球重力大小，此時細繩的拉力FT＝0；當小車和小球向右做勻加速直線運動時，繩的拉力不可能為零，彈簧彈力有可能為零，故D正確。例4

(2023·山東卷·2)餐廳暖盤車的儲盤裝置示意圖如圖所示，三根完全相同的彈簧等間距豎直懸掛在水平固定圓環(huán)上，下端連接托盤。托盤上疊放若干相同的盤子，取走一個盤子，穩(wěn)定后余下的正好升高補平。已知單個盤子的質量為300g，相鄰兩盤間距1.0cm，重力加速度大小取10m/s2。彈簧始終在彈性限度內(nèi)，每根彈簧的勁度系數(shù)為A.10N/m B.100N/mC.200N/m D.300N/m√由題知，取走一個盤子，穩(wěn)定后余下的盤子正好升高補平，則說明一個盤子的重力可以使三根彈簧發(fā)生形變的形變量恰好等于相鄰兩盤間距，則有mg＝3kx，解得k＝100N/m，故選B。返回摩擦力><考點三1.定義：兩個相互接觸的物體，當它們發(fā)生相對運動或具有相對運動的趨勢時，在接觸面上會產(chǎn)生阻礙

或

的力。2.產(chǎn)生條件(1)接觸面

；(2)接觸處有

；(3)兩物體間有

或

。3.方向：與受力物體

或

的方向相反。相對運動相對運動趨勢粗糙壓力相對運動相對運動趨勢相對運動相對運動趨勢4.大小(1)滑動摩擦力：Ff＝

，μ為動摩擦因數(shù)；(2)靜摩擦力：

<F≤

。5.彈力與摩擦力的關系若兩物體間有摩擦力，則兩物體間

彈力，若兩物體間有彈力，則兩物體間

摩擦力。(均選填“一定有”或“不一定有”)μFN0Fmax一定有不一定有1.滑動摩擦力的方向與物體的運動方向一定相反。(

)2.靜摩擦力可能是動力，滑動摩擦力一定是阻力。(

)3.運動的物體不可能受到靜摩擦力作用。(

)4.正壓力越大，摩擦力可能越大，也可能不變。(

)5.滑動摩擦力與接觸面積有關，相同材料的兩物體接觸面積越大，滑動摩擦力越大。(

)×√×××思考摩擦力的方向是不是可以與物體運動方向相反，可以與物體運動方向相同，也可以與物體運動方向成任意角度？試舉例說明。答案用手握住水杯，水杯所受靜摩擦力豎直向上，當水杯向上運動、向下運動、水平運動、斜向上運動、斜向下運動時，靜摩擦力可以與物體運動方向相反，可以與物體運動方向相同，也可以與物體運動方向成任意角度。同理，當一個物體沿斜面體斜面下滑時，斜面體也可以向空間各個方向運動，物體所受滑動摩擦力可以與物體運動方向相反，可以與物體運動方向相同，也可以與物體運動方向成任意角度。例5

(2024·江蘇鹽城市質檢)如圖所示，一簡易書架置于水平桌面上，書架中斜放著一書本，書本和書架都處于靜止狀態(tài)。下列說法中正確的是A.書本對書架底面有向右的摩擦力B.桌面對書架有向右的摩擦力C.書架對書本的作用力大于書本的重力D.桌面對書架的作用力大于書本和書架的總重力√書相對于書架底面有向右運動的趨勢，因此書架底面對書有向左的靜摩擦力，根據(jù)牛頓第三定律可知，書本對書架底面有向右的摩擦力，故A正確；將書和書架看成一個整體，該整體在豎直方向受到重力與桌面對其支持力，豎直方向合力為零，若桌面對書架有向右的摩擦力，則水平方向合力不為零，書架不可能處于靜止狀態(tài)，因此水平方向桌面對書架沒有摩擦力的作用，故B錯誤；書本處于靜止狀態(tài)，受到豎直向下的重力，則可知書架對書本的作用力一定豎直向上，且大小等于書本的重力，故C錯誤；書本和書架處于靜止狀態(tài)，受到豎直向下的重力，則可知桌面對書架的作用力一定豎直向上，大小等于書本和書架的總重力，故D錯誤。例6

(2024·江蘇南京市中華中學階段考)激光打印機是自動進紙的，其進紙原理如圖所示，進紙槽里疊放一疊白紙，每一張紙的質量均相等，進紙時滾輪以豎直向下的力壓在第1張白紙上，并沿逆時針方向轉動，確保第1張紙與第2張紙相對滑動，設最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等，滾輪與白紙之間的動摩擦因數(shù)為μ1，白紙與白紙之間、白紙與紙槽底座之間的動摩擦因數(shù)均為μ2，不考慮靜電力的影響，則A.第1張白紙受到滾輪的摩擦力向左B.最后一張白紙受到紙槽底座的摩擦力向右C.下一張白紙受到上一張白紙的摩擦力一定向左D.正常情況下單張紙打印必須滿足μ1>μ2√第1張白紙相對于滾輪的運動趨勢與滾輪的運動方向相反，則受到滾輪的靜摩擦力方向與滾輪的運動方向相同，即受到滾輪的摩擦力向右，A錯誤；對除第1張白紙外的所有白紙進行研究，處于靜止狀態(tài)，水平方向受到第1張白紙的滑動摩擦力，方向與滾輪的運動方向相同，則根據(jù)平衡條件知，最后1張白紙受到紙槽底座的摩擦力方向與滾輪的運動方向相反，即水平向左，B錯誤；根據(jù)題意，因上一張白紙相對下一張白紙向右滑動或有向右滑動的趨勢，則上一張白紙受到下一張白紙的摩擦力一定向左，那么下一張白紙受到上一張白紙的摩擦力一定向右，C錯誤；正常情況下單張紙打印必須滿足滾輪與白紙之間的最大靜摩擦力大于紙與紙之間的滑動摩擦力，則μ1>μ2，D正確。拓展

(1)甲同學認為“若滾輪對第一張白紙的正壓力為F，則滾輪對第一張白紙的摩擦力大小一定為μ1F”，對嗎？答案滾輪與第一張白紙間的摩擦力為靜摩擦力，小于或等于最大靜摩擦力，甲同學說法錯誤；(2)乙同學認為“越靠近底座，白紙間的摩擦力越大”，對嗎？答案第一、二張白紙間的摩擦力為滑動摩擦力，大小為Ff12＝μ2(F＋mg)，第二張白紙?zhí)幱陟o止狀態(tài)，第二、三張白紙間的摩擦力為靜摩擦力，大小等于第一、二張白紙間的摩擦力，即Ff23＝μ2(F＋mg)，除第一張白紙外，所有白紙均處于靜止狀態(tài)，白紙間的摩擦力均為μ2(F＋mg)，大小相等，故乙同學說法錯誤。例7如圖所示，位于水平桌面上的物塊P，由跨過定滑輪的輕繩與物塊Q相連，從滑輪到P和到Q的兩段繩都是水平的，已知Q與P之間以及P與桌面之間的動摩擦因數(shù)都為μ＝0.4，物塊P重為40N，物塊Q重為20N，滑輪的質量、滑輪軸上的摩擦都不計，若用一水平向右的力F拉P使它做勻速運動，求：(1)物塊Q所受到的滑動摩擦力的大小和方向；答案8N水平向右物塊Q所受到的滑動摩擦力的大小Ff1＝μFNQ＝μGQ＝0.4×20N＝8N方向水平向右。(2)物塊P所受桌面的滑動摩擦力的大小和方向；答案24N水平向左物塊P所受桌面的滑動摩擦力的大小Ff2＝μFNP＝μ(GP＋GQ)＝0.4×(40＋20)N＝24N方向水平向左。(3)拉動物塊P所需的力F的大小。答案40N設跨過定滑輪的輕繩拉力大小為FT，對物塊Q，由平衡條件得FT＝Ff1＝8N對物塊P受力分析，P水平方向受到向右的拉力F、向左的輕繩拉力FT、Q對P向左的摩擦力Ff1′及桌面對P向左的摩擦力Ff2，根據(jù)平衡條件，有F＝Ff1′＋Ff2＋FT＝8N＋24N＋8N＝40N。1.靜摩擦力有無及方向的判斷“三法”(1)狀態(tài)法根據(jù)平衡條件、牛頓第二定律，判斷靜摩擦力的有無及方向。(2)牛頓第三定律法先確定受力較少的物體受到的靜摩擦力的方向，再根據(jù)牛頓第三定律確定另一物體受到的靜摩擦力的方向。(3)假設法2.滑動摩擦力的方向確定方法：先確定該物體相對于其接觸物體的運動方向，滑動摩擦力與這個相對運動的方向相反。3.摩擦力大小的計算首先判斷是靜摩擦力還是滑動摩擦力。若是靜摩擦力，則根據(jù)平衡條件或牛頓第二定律求解；若是滑動摩擦力，則用Ff＝μFN計算，其中FN并不總等于物體的重力。返回課時精練1.關于重力的大小和方向，以下說法中正確的選項是A.在地球上方的物體都要受到重力作用，所受的重力與它的運動狀態(tài)無

關，也與是否存在其他力的作用無關B.在地球各處的重力方向都是一樣的C.物體的重力作用在重心上，把重心挖去物體就不會受到重力作用D.對某一物體而言，其重力的大小總是一個恒量，不因物體從赤道移到

南極而變化√123456789101112物體受到的重力是由于地球的吸引而產(chǎn)生的，是萬有引力的一個分力，而萬有引力與運動狀態(tài)無關，與其他力無關，故A正確；重力的方向總是豎直向下的，在不同的位置方向不一定相同，故B錯誤；一個物體的各部分都受到重力的作用，從效果上看，可以認為各部分受到的重力作用集中于一點，這一點叫作物體的重心，所以重心是等效出來的，與其他部分沒有區(qū)別，故C錯誤；123456789101112重力等于質量與重力加速度的乘積，在不同的地方，質量不變，但重力加速度有可能會變化，兩極的重力加速度最大，赤道最小，所以在地球的不同地方，物體的重力有可能變化，故D錯誤。1234567891011122.如圖所示為一款時尚圓桌，四根桌腿對稱分布，每根桌腿與豎直方向均成30°角，既簡潔大方，又充分利用力學原理。現(xiàn)有一花盆靜止在桌面中心處，設圓桌與花盆的總質量為m，重力加速度為g，下列說法正確的是A.花盆對桌面的壓力就是花盆本身的重力B.花盆對桌面的壓力與桌面對花盆的支持力相平衡C.桌面受到的壓力是由于花盆發(fā)生形變產(chǎn)生的D.整個圓桌對地面的壓力大于mg√123456789101112壓力和重力是兩種不同性質的力，只能說花盆對桌面的壓力大小等于花盆本身的重力大小，選項A錯誤；花盆對桌面的壓力與桌面對花盆的支持力是作用力與反作用力，不是平衡力，選項B錯誤；桌面受到花盆的壓力是由于花盆發(fā)生形變產(chǎn)生的，選項C正確；圓桌與花盆的總質量為m，則整個圓桌對地面的壓力等于mg，選項D錯誤。1234567891011123.(2024·江蘇連云港市階段考)一礦泉水瓶如圖所示，其外殼是由彈性塑料制成的。下列說法正確的是A.手輕握礦泉水瓶時外殼發(fā)生的形變?yōu)榉菑椥孕巫傿.手對礦泉水瓶的作用力是由礦泉水瓶的形變而產(chǎn)生的C.礦泉水瓶的瓶蓋以及瓶身上的條紋是為了增大最大靜

摩擦力D.礦泉水瓶里的水對瓶底部的作用力與瓶底部對水的作

用力是一對平衡力123456789101112√手輕握礦泉水瓶時外殼發(fā)生的形變在手離開瓶后還能恢復原狀，為彈性形變，故A錯誤；手對礦泉水瓶的作用力是由手的形變而產(chǎn)生的，故B錯誤；礦泉水瓶的瓶蓋以及瓶身上的條紋，增加了瓶蓋和瓶身的粗糙程度，手握瓶時可以增大最大靜摩擦力，故C正確；礦泉水瓶里的水對瓶底部的作用力與瓶底部對水的作用力是一對相互作用力，故D錯誤。1234567891011124.如圖所示，將一細桿放在光滑半球形容器內(nèi)，處于靜止狀態(tài)，它與容器的接觸點分別為點A、點B，O為球心，下列關于細桿的說法中正確的是A.若細桿的形狀規(guī)則，則細桿的重心一定在它的幾何中心B.細桿的重心一定位于A、B之間C.細桿在A點處可能不受彈力D.細桿的重心可能位于B點√123456789101112細桿的形狀規(guī)則，但質量分布不一定均勻，則細桿的重心不一定在它的幾何中心，選項A錯誤；因半球形容器光滑，細桿在A點處若不受彈力，則桿不能靜止，選項C錯誤；細桿靜止，作出細桿的受力如圖，則可判斷細桿的重心一定位于A、B之間，不可能位于B點，選項B正確，D錯誤。1234567891011125.(2023·江蘇蘇州市模擬)在機場和海港，常用輸送帶運送旅客的行李和貨物，如圖所示，甲為水平輸送帶，乙為傾斜輸送帶，當行李箱隨輸送帶一起勻速運動時，不計空氣阻力，下列判斷正確的是A.甲情形中的行李箱受到向右的摩擦力B.乙情形中的行李箱受到沿輸送帶向下

的摩擦力C.乙情形中的行李箱受到沿輸送帶向上的摩擦力D.甲情形中的行李箱受到向左的摩擦力√123456789101112因為甲情形中行李箱隨水平輸送帶一起勻速運動，行李箱處于平衡狀態(tài)，故行李箱在水平方向不受摩擦力，A、D錯誤；乙情形中行李箱隨傾斜輸送帶一起勻速運動，行李箱處于平衡狀態(tài)，所以行李箱受到沿輸送帶向上的摩擦力，B錯誤，C正確。1234567891011126.如圖，用50N的壓力F將重20N的物體A緊緊壓在墻壁上，物體以0.2m/s的速度沿墻壁勻速下滑，那么物體A與墻壁之間的摩擦力為A.20N B.50N C.70N D.0√123456789101112由于物體沿墻壁勻速下滑，受到的合力為零，對物體受力分析可知，物體受重力、摩擦力、壓力F以及墻壁對物體的彈力，如圖所示則由平衡條件可知，摩擦力Ff＝G＝20N，故選A。7.(2024·江蘇揚州市儀征中學期初考)一輕質彈簧的彈力與形變量之間的關系如圖甲所示。將該彈簧下端固定在水平地面上，把一質量為1.8kg的物體輕輕放在彈簧的上端，待物體穩(wěn)定后靜止在彈簧上端，彈簧始終處在彈性限度內(nèi)，如圖乙所示，g＝10m/s2。下列說法正確的是A.物體對彈簧的壓力是由于彈

簧的形變產(chǎn)生的B.彈簧的壓縮量為3cmC.彈簧的勁度系數(shù)為6N/mD.彈簧的壓縮量為5cm123456789101112√物體對彈簧的壓力是由于物體的形變產(chǎn)生的，故A錯誤；由題圖甲可得彈簧的勁度系數(shù)123456789101112設彈簧壓縮量為x，根據(jù)平衡條件mg＝kx8.如圖所示的裝置中，各小球的質量均相等，彈簧和細線的質量均不計，一切摩擦忽略不計，平衡時各彈簧的彈力大小分別為F1、F2、F3，其大小關系是A.F1＝F2＝F3

B.F1＝F2＜F3C.F1＝F3＞F2

D.F3＞F1＞F2√1234567891011129.如圖所示為一輕質彈簧的長度和彈力大小的關系圖像。根據(jù)圖像判斷，正確的結論是A.彈簧的原長為6cmB.彈簧的勁度系數(shù)為1N/mC.可將圖像中右側的圖線無限延長D.該彈簧兩端各加2N拉力時，彈簧的長度為10cm√123456789101112由題圖讀出，彈簧的彈力F＝0時，彈簧的長度為L0＝6cm，即彈簧的原長為6cm，故A正確；由題圖讀出彈力為F1＝2N時，彈簧的長度為L1＝4cm，彈簧壓縮的長度x1＝L0－L1＝2cm＝0.02m，由胡克定律得彈簧的勁度系數(shù)為k＝

＝100N/m，故B錯誤；123456789101112彈簧都有一定的彈性限度，故長度不能無限延長，故C錯誤；該彈簧兩端各加2N拉力時，彈簧彈力為2N，長度為8cm，故D錯誤。12345678910111210.(2023·江蘇昆山市模擬)一本書約重6N，有424頁，書本正面朝上。現(xiàn)將一張A4紙夾在106～107頁間，A4紙幾乎能夠覆蓋整個書頁，如圖所示。若要將A4紙抽出，至少需用約1N的拉力。不計書皮及A4紙的質量，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，則A4紙和書頁之間的動摩擦因數(shù)最接近A.0.33 B.0.45 C.0.56 D.0.67√1