新高考物理一輪復(fù)習(xí)重難點(diǎn)練習(xí)專題03 重力 彈力 摩擦力（原卷版）

專題03重力彈力摩擦力掌握重力的大小、方向及重心的概念.掌握彈力的有無、方向的判斷及彈力大小的計(jì)算方法，理解并掌握胡克定律.會判斷摩擦力的方向，會計(jì)算摩擦力的大?。键c(diǎn)一重力和重心1．力(1)定義：力是一個(gè)物體對另一個(gè)物體的作用．(2)作用效果：使物體發(fā)生形變或改變物體的運(yùn)動狀態(tài)(即產(chǎn)生加速度)．(3)性質(zhì)：力具有物質(zhì)性、相互性、矢量性、獨(dú)立性等特征．2．重力(1)產(chǎn)生：由于地球的吸引而使物體受到的力．注意：重力不是萬有引力，而是萬有引力豎直向下的一個(gè)分力．(2)大小：G＝mg，可用彈簧測力計(jì)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：總是豎直向下．(4)重心：物體的各部分都受重力作用，可認(rèn)為重力集中作用于一點(diǎn)，即物體的重心．①影響重心位置的因素：物體的幾何形狀；物體的質(zhì)量分布．②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．【典例1】（2022·黑龍江·大慶中學(xué)高三開學(xué)考試）關(guān)于重心及重力，下列說法正確的是（）A．據(jù)G=mg可知，兩個(gè)物體相比較，質(zhì)量較大的物體的重力不一定較大B．一個(gè)物體放于水中稱量時(shí)彈簧測力計(jì)的示數(shù)小于物體在空氣中稱量時(shí)彈簧測力計(jì)的示數(shù)，因此物體在水中受到的重力小于在空氣中受到的重力C．物體放于水平面上時(shí)，重力方向垂直于水平面向下，當(dāng)物體靜止于斜面上時(shí)，其重力方向垂直于斜面向下D．物體的形狀改變后，其重心位置不會改變考點(diǎn)二彈力1．彈力(1)定義：發(fā)生形變的物體，要恢復(fù)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)生形變．(3)方向：總是與施力物體形變的方向相反．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(shè)法：假設(shè)兩個(gè)物體間不存在彈力，看物體能否保持原有的狀態(tài)，若運(yùn)動狀態(tài)不變，則此處沒有彈力；若運(yùn)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(yùn)動狀態(tài)，利用牛頓第二定律或共點(diǎn)力平衡條件判斷彈力是否存在．3．接觸面上的彈力方向判斷面與面點(diǎn)與面點(diǎn)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4.彈力大小的計(jì)算(1)應(yīng)用胡克定律F＝kx計(jì)算彈簧的彈力．注意：x表示形變量．(2)物體靜止或做勻速直線運(yùn)動時(shí)，用共點(diǎn)力平衡來計(jì)算彈力．(3)物體不平衡時(shí)應(yīng)用牛頓第二定律計(jì)算彈力．輕繩、輕桿、彈性繩和輕彈簧的比較輕繩輕桿彈性繩輕彈簧圖示受外力作用時(shí)形變的種類拉伸形變拉伸形變、壓縮形變、彎曲形變拉伸形變拉伸形變、壓縮形變受外力作用時(shí)形變量大小微小，可忽略微小，可忽略較大，不可忽略較大，不可忽略彈力方向沿著繩，指向繩收縮的方向既能沿著桿，也可以跟桿成任意角度沿著繩，指向繩收縮的方向沿著彈簧，指向彈簧恢復(fù)原長的方向【典例2】（2020·內(nèi)蒙古·高三訓(xùn)練）在圖中，A、B兩物體之間一定有彈力作用的是（）A． B．C． D．【典例3】（2020·全國·高三課時(shí)練習(xí)）如圖所示，一根彈性桿的一端固定在傾角為SKIPIF1<0的斜面上，桿的另一端固定一個(gè)重力為2N的小球，小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，則彈性桿對小球的彈力（）A．大小為2N，方向平行于斜面向上 B．大小為2N，方向垂直于斜面向上C．大小為2N，方向豎直向上 D．大小為1N，方向沿桿的切線方向【典例4】（2022·貴州·高三階段練習(xí)）如圖所示，勁度系數(shù)為k、原長為x0的輕質(zhì)彈簧一端固定在天花板上，另一端懸掛一物塊。靜止后彈簧的長度為x（彈簧未超過彈性限度），此時(shí)彈簧彈力的大小（）A．Fkx B．Fkx0 C．Fk(xx0) D．Fk(xx0)考點(diǎn)三摩擦力1．定義：兩個(gè)相互接觸的物體，當(dāng)它們發(fā)生相對運(yùn)動或具有相對運(yùn)動的趨勢時(shí)，在接觸面上會產(chǎn)生阻礙相對運(yùn)動或相對運(yùn)動趨勢的力．2．產(chǎn)生條件(1)接觸面粗糙．(2)接觸處有壓力．(3)兩物體間有相對運(yùn)動或相對運(yùn)動的趨勢．3．方向：與受力物體相對運(yùn)動或相對運(yùn)動趨勢的方向相反．4．大小(1)滑動摩擦力：Ff＝μFN，μ為動摩擦因數(shù)；(2)靜摩擦力：0<F≤Fmax.5．彈力與摩擦力的關(guān)系若兩物體間有摩擦力，則兩物體間一定有彈力，若兩物體間有彈力，但兩物體間不一定有摩擦力．(均選填“一定有”或“不一定有”)1．計(jì)算摩擦力大小的“四點(diǎn)”注意(1)首先分析物體的狀態(tài)，分清是靜摩擦力還是滑動摩擦力．(2)滑動摩擦力的大小可以用公式Ff＝μFN計(jì)算，而靜摩擦力沒有公式可用，只能利用平衡條件或牛頓第二定律列方程計(jì)算．這是因?yàn)殪o摩擦力是被動力，其大小隨狀態(tài)而變，介于0～Ffmax之間．(3)“Ff＝μFN”中FN并不總是等于物體的重力．(4)滑動摩擦力的大小與物體速度的大小、接觸面積的大小無關(guān)．2．計(jì)算摩擦力大小的思維流程【典例5】（多選）（2021·廣西·靈川縣潭下中學(xué)高三期中）瓶子被握在手中保持靜止，瓶口朝上，如圖，瓶子受到的摩擦力（）A．是靜摩擦力 B．是滑動摩擦力C．方向向上 D．方向向下【典例6】（多選）（2022·全國·高三課時(shí)練習(xí))如圖所示，A、B、C三個(gè)物體質(zhì)量相等，它們與傳送帶間的動摩擦因數(shù)也相同。三個(gè)物體隨傳送帶一起勻速運(yùn)動，運(yùn)動方向如圖中箭頭所示。則下列說法正確的是（）A．A物體受到的摩擦力方向向右B．B、C受到的摩擦力方向相同C．B、C受到的摩擦力方向相反D．若傳送帶向右加速，A物體受到的摩擦力向右考點(diǎn)四摩擦力的綜合分析與計(jì)算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方向．(3)假設(shè)法2．靜摩擦力大小的分析與計(jì)算(1)物體處于平衡狀態(tài)(靜止或勻速直線運(yùn)動)時(shí)，利用力的平衡條件來計(jì)算靜摩擦力的大小．(2)物體有加速度時(shí)，若只有靜摩擦力提供加速度，則Ff＝ma.若除受靜摩擦力外，物體還受其他力，則F合＝ma，先求合力再求靜摩擦力．3．滑動摩擦力大小的分析與計(jì)算滑動摩擦力的大小用公式Ff＝μFN來計(jì)算，應(yīng)用此公式時(shí)要注意以下兩點(diǎn)：(1)μ為動摩擦因數(shù)，其大小與接觸面的材料、接觸面的粗糙程度有關(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．【典例7】（多選）（2022·陜西·富縣高級中學(xué)高三期中）如圖所示，一木塊放在水平桌面上，在水平方向受到向左的力F1＝8N和向右的力F2＝3N作用，而處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖。則正確的是（）A．若撤去F1，物體所受合力不為零B．若撤去F1，物體所受摩擦力為3NC．若撤去F2，物體所受摩擦力一定為8ND．若保持F1、F2大小不變，而方向相反，則物體仍保持靜止一、單選題1．（2022·吉林·吉化第一高級中學(xué)校高三階段練習(xí)）如圖所示，將一張A4紙（質(zhì)量可忽略不計(jì)）夾在水平放置在桌面上的物理書內(nèi)，書對A4紙的壓力大小為SKIPIF1<0，A4紙與書之間的動摩擦因數(shù)為0.2，要把A4紙從書中拉出，拉力至少應(yīng)為（）（設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力）A．SKIPIF1<0 B．SKIPIF1<0 C．SKIPIF1<0 D．SKIPIF1<02.（2022·海南·東方市東方中學(xué)高三階段練習(xí)）一根彈簧的勁度系數(shù)為SKIPIF1<0，豎直懸掛在天花板上，下端掛有一50kg的物體，處于靜止?fàn)顟B(tài)，（彈簧處于彈性限度內(nèi)）則這時(shí)彈簧的伸長量為（）A．1m B．10m C．2m D．5m3．（2022·北京海淀·模擬預(yù)測）關(guān)于重力的大小和方向，以下說法中正確的選項(xiàng)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(yùn)動狀態(tài)無關(guān)，也與是否存在其他力的作用無關(guān)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，把重心挖去物體就沒有受到重力D．對某一物體而言，其重力的大小總是一個(gè)恒量，不因物體從赤道移到南極而變化4．（2022·云南·騰沖市文星高級中學(xué)有限責(zé)任公司模擬）如圖所示，在甲圖中，小孩用20N的水平力推木箱，木箱不動，則木箱此時(shí)受到的靜摩擦力大小為SKIPIF1<0；在乙圖中，小孩用至少35N的水平力推木箱，木箱才能被推動，則木箱與地面間的最大靜摩擦力大小為SKIPIF1<0；在丙圖中，小孩把木箱推動了，若此時(shí)木箱與地面間動摩擦因數(shù)為SKIPIF1<0，木箱對地面的壓力大小為100N，則木箱與地面間摩擦力大小為SKIPIF1<0。則（）A．SKIPIF1<0、SKIPIF1<0、SKIPIF1<0B．SKIPIF1<0、SKIPIF1<0、SKIPIF1<0C．SKIPIF1<0、SKIPIF1<0、SKIPIF1<0D．SKIPIF1<0、SKIPIF1<0、SKIPIF1<05．（2022·海南·儋州川綿中學(xué)高三階段練習(xí)）某同學(xué)為了感知摩擦力，用手掌輕壓桌面并向前移動，感覺到有力阻礙手的移動。這個(gè)力（）A．是靜摩擦力 B．是滑動摩擦力 C．大小與壓力無關(guān) D．隨壓力增大而減小6．（2021·福建省泉州第一中學(xué)高三模擬）某同學(xué)利用如圖中所示的裝置研究摩擦力的變化情況。水平粗糙的實(shí)驗(yàn)臺上固定著一個(gè)力傳感器，力傳感器與一質(zhì)量為3.5kg的物塊用輕繩連接，物塊放置在粗糙的長木板上，長木板質(zhì)量為1.5kg，木板和實(shí)驗(yàn)臺的動摩擦因數(shù)相同。水平向左拉長木板，傳感器記錄的SKIPIF1<0圖像如圖乙所示，重力加速度大小SKIPIF1<0，下列說法正確的是（）A．當(dāng)長木板相對物塊運(yùn)動后，物塊受到的摩擦力方向向右B．物塊與長木板間的動摩擦因數(shù)約為0.28C．向左拉長木板的力的大小與時(shí)間的關(guān)系圖線和圖乙中的曲線一定相同D．若長木板滑動后，要使長木板能沿實(shí)驗(yàn)臺勻速運(yùn)動（木板與物塊未分離），則向左拉長木板的力約為17N7．（2021·湖南·平江縣第三中學(xué)高三階段練習(xí)）在生活中我們有這樣的認(rèn)識：用手握緊一個(gè)瓶子，越用力瓶握得越緊，這樣做是為了（）A．增大對瓶的摩擦力B．增大對瓶的壓力C．增大手與瓶間的動摩擦因數(shù)D．增大手與瓶間的最大靜摩擦力8．（2021·廣東·新會陳經(jīng)綸中學(xué)高三一模）下列四幅圖呈現(xiàn)的是小明在探究影響滑動摩擦力大小因素時(shí)設(shè)計(jì)的幾種實(shí)驗(yàn)方案，則下列說法中正確的是（）A．通過甲、乙對比，可探究壓力大小對滑動摩擦力大小的影響B(tài)．通過乙、丙對比，可探究壓力大小對滑動摩擦力大小的影響C．通過乙、丙對比，可探究接觸面的粗糙程度對滑動摩擦力大小的影響D．通過乙、丁對比，可探究接觸面的大小對滑動摩擦力大小的影響9．（2021·廣東·新會陳經(jīng)綸中學(xué)高三階段訓(xùn)練）如圖所示，有兩個(gè)相同的梯形物體，它們在力的作用下，以下列四種方式沿相同的水平面運(yùn)動，下列對不同情況下物體所受摩擦力的比較，正確的是（）A．f丙＞f甲＝f?。緁乙 B．f乙＞f丙＞f?。緁甲C．f乙＞f丁＞f甲＞f丙 D．f乙＞f甲＝f?。緁丙10．（2022·湖南·長沙市實(shí)驗(yàn)中學(xué)模擬預(yù)測）如圖所示，A、B是粗糙水平面上的兩點(diǎn)，O、P、A三點(diǎn)在同一豎直線上，且OP=L，在P點(diǎn)處固定一光滑的小立柱，一小物塊通過原長為L0的彈性輕繩與懸點(diǎn)O連接。當(dāng)小物塊靜止于A點(diǎn)時(shí)，小物塊受到彈性輕繩的拉力小于重力。將小物塊移至B點(diǎn)（彈性輕繩處于彈性限度內(nèi)），由靜止釋放后，小物塊沿地面運(yùn)動通過A點(diǎn)，若L0>L，則在小物塊從B運(yùn)動到A的過程中（）A．小物塊受到的滑動摩擦力保持不變B．小物塊受到的滑動摩擦力逐漸減小C．小物塊受到的滑動摩擦力逐漸增大D．小物塊受到的滑動摩擦力先減小后增大二、填空題11．（2020·湖南岳陽·高三開學(xué)考試）一個(gè)重為SKIPIF1<0的箱子，放在水平面上，受SKIPIF1<0的水平推力，箱子未動，這時(shí)箱子受到的。摩擦力________（選填“大于”、“等于”或“小于”）SKIPIF1<0。當(dāng)水平推力增大到SKIPIF1<0時(shí)，箱子恰好做勻速直線運(yùn)動。當(dāng)水平推力增大到SKIPIF1<0時(shí)，箱子受到的摩擦力為________N。12．（2021·福建寧德·高三模擬）一根輕質(zhì)彈簧，當(dāng)它上端固定、下端懸掛重為SKIPIF1<0的物體時(shí)，長度為SKIPI