重力、弹力、摩擦力、受力分析》经典

第七讲：重力、弹力、摩擦力受力分析【知识梳理】一、四种基本相互作用力_________ 、___________、___________ 、____________二、重力1．概念:2．大小: G = mg (g为重力加速度，它的数值在地球上的最大，最小；在同一地理位置，离地面越高，g值。

一般情况下，在地球表面附近我们认为重力是恒力。

3．方向: 。

4．作用点—重心：质量均匀分布、有规则形状的物体重心在物体的，物体的重心物体上（填一定或不一定）。

质量分布不均或形状不规则的薄板形物体的重心可采用粗略确定。

三、弹力1．概念:2．产生条件（1）；（2）。

3．大小：（1）与形变有关，一般用平衡条件或动力学规律求出。

（2）弹簧弹力大小胡克定律： f = kx 式中的k被称为，它的单位是，它由决定；式中的x是弹簧的。

4．方向：与形变方向相反。

（1）轻绳只能产生拉力，方向沿绳子且指向的方向；（2）坚硬物体的面与面，点与面接触时，弹力方向接触面（若是曲面则是指其切面），且指向被压或被支持的物体。

（3）球面与球面之间的弹力沿，且指向。

（四）、摩擦力1．产生条件：（1）两物体接触面；②两物体间存在；（2）接触物体间有相对运动（摩擦力）或相对运动趋势（摩擦力）。

2．方向：（1）滑动摩擦力的方向沿接触面和相反，与物体运动方向相同。

（2）静摩擦力方向沿接触面与物体的相反。

可以根据平衡条件或牛顿运动定律判断。

F是指，不一定等3．大小：（1）滑动摩擦力的大小: 式中的N于物体的重力；式中的μ被称为动摩擦因数，它的数值由决定。

（2）静摩擦力的大小: 0< f 静 ≤ f m 除最大静摩擦力以外的静摩擦力大小与正压力 关，最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，与正压力成 比；静摩擦力的大小应根据平衡条件或牛顿运动定律来进行计算。

【典型例题】【例1】如图所示，光滑但质量分布不均匀的小球的球心在O 点，重心在P点，静止在竖直墙和桌边之间。

高考物理一轮复习考点专题（05）重力弹力摩擦力（解析版）考点一重力1.产生：由于地球吸引而使物体受到的力.注意：重力不是万有引力，而是万有引力竖直向下的一个分力.2.大小：G＝mg，可用弹簧测力计测量.注意：(1)物体的质量不会变；(2)G的变化是由在地球上不同位置处g的变化引起的（与纬度有关，随着纬度的升高而变大）.3.方向：总是竖直向下的.注意：竖直向下是和水平面垂直，不一定和接触面垂直，也不一定指向地心.4.重心：物体的每一部分都受重力作用，可认为重力集中作用于一点即物体的重心.(1)影响重心位置的因素：物体的几何形状；物体的质量分布.(2)不规则薄板形物体重心的确定方法：悬挂法.注意：重心的位置不一定在物体上.高考考点1、车重：表示重力而不是质量（机车启动）。

2、“零”重力状态：完全失重状态（自由落体）。

3、超重与失重的状态。

考点二弹力的分析与计算1.弹性形变：撤去外力作用后能够恢复原状的形变.2.弹力：(1)定义：发生形变的物体由于要恢复原状而对与它接触的物体产生的作用力.(2)产生条件：①物体间直接接触；②接触处发生形变.(3)方向：总是与施力物体形变的方向相反.(4)计算弹力大小的三种方法①根据胡克定律进行求解．①根据力的平衡条件进行求解．①根据牛顿第二定律进行求解．3．弹力有无的判断“三法”(1)假设法：假设将与研究对象接触的物体解除接触，判断研究对象的运动状态是否发生改变．若运动状态不变，则此处不存在弹力；若运动状态改变，则此处一定存在弹力．(2)替换法：用细绳替换装置中的轻杆，看能不能维持原来的力学状态．如果能维持，则说明这个杆提供的是拉力；否则，提供的是支持力．(3)状态法：由运动状态分析弹力，即物体的受力必须与物体的运动状态相符合，依据物体的运动状态，由二力平衡(或牛顿第二定律)列方程，求解物体间的弹力．高考考点1、支持力：垂直于接触面（过圆心问题讲解）2、绳：a.刚性绳、柔性绳b.只能拉不能捅。

重力、弹力、摩擦力知识点总结与典例【知识点梳理】知识点一力1．定义：力是物体与物体间的相互作用．2．作用效果：使物体发生形变或改变物体的运动状态(即产生加速度)．3．性质：力具有物质性、相互性、共存性、矢量性、独立性等特征．知识点二重力1．产生：由于地球吸引而使物体受到的力．注意：重力不是万有引力，而是万有引力竖直向下的一个分力．2．大小：G＝mg，可用弹簧测力计测量．G的变化是由在地球上不同位置处g的变化引起的．3．方向：总是竖直向下.注意：竖直向下是和水平面垂直，不一定和接触面垂直，也不一定指向地心．4．重心：物体的每一部分都受重力作用，可认为重力集中作用于一点即物体的重心．(1)影响重心位置的因素：物体的几何形状；物体的质量分布．(2)不规则薄板形物体重心的确定方法：悬挂法．知识点三弹力1．弹力：(1)定义：发生弹性形变的物体由于要恢复原状而对与它接触的物体产生的作用力．(2)产生条件：①物体间直接接触；②接触处发生弹性形变．(3)方向：总是与施力物体形变的方向相反．2．胡克定律(1)内容：在弹性限度内，弹力和弹簧形变大小(伸长或缩短的量)成正比．(2)表达式：F＝kx．①k是弹簧的劲度系数，国际单位是牛顿每米，用符号N/m表示；k的大小由弹簧自身性质决定．②x是弹簧长度的变化量，不是弹簧形变以后的长度．知识点四滑动摩擦力、动摩擦因数、静摩擦力1．静摩擦力、滑动摩擦力名称静摩擦力滑动摩擦力项目定义两相对静止的物体间的摩擦力两相对运动的物体间的摩擦力产生条件①接触面粗糙②接触处有压力③两物体间有相对运动趋势①接触面粗糙②接触处有压力③两物体间有相对运动大小0<F f≤F fm F f＝μF N方向与受力物体相对运动趋势的方向相反与受力物体相对运动的方向相反作用效果总是阻碍物体间的相对运动趋势总是阻碍物体间的相对运动2．动摩擦因数(1)定义：彼此接触的物体发生相对运动时，摩擦力和正压力的比值．μ＝F fF N．(2)决定因素：接触面的材料和粗糙程度．【考点分类深度解析】考点一弹力的分析与计算【典例1】如图所示，小车内一根轻质弹簧沿竖直方向和一条与竖直方向成α角的细绳拴接一小球．当小车和小球相对静止、一起在水平面上运动时，下列说法正确的是()A．细绳一定对小球有拉力的作用B．轻弹簧一定对小球有弹力的作用C．细绳不一定对小球有拉力的作用，但是轻弹簧对小球一定有弹力D．细绳不一定对小球有拉力的作用，轻弹簧对小球也不一定有弹力【答案】D【解析】若小球与小车一起匀速运动，则细绳对小球无拉力；若小球与小车有向右的加速度a＝g tan α，则轻弹簧对小球无弹力，D正确．【变式1】完全相同且质量均为m的物块A、B用轻弹簧相连，置于带有挡板C的固定斜面上．斜面的倾角为θ，弹簧的劲度系数为k.初始时弹簧处于原长，A恰好静止．现用一沿斜面向上的力拉A，直到B 刚要离开挡板C，则此过程中物块A的位移大小为(弹簧始终处于弹性限度内)()A.mgk B.mg sin θk C.2mgk D.2mg sin θk【答案】D【解析】初始时弹簧处于原长，A 恰好静止，根据平衡条件，有：mg sin θ＝F f ，其中F f ＝μF N ＝μmg cos θ，联立解得：μ＝tan θ.B 刚要离开挡板C 时，弹簧拉力等于物块B 重力沿斜面向下的分力和最大静摩擦力之和，即kx ＝mg sin θ＋F f ，解得：x ＝2mg sin θk . 考点二 摩擦力的分析与计算【典例2】如图，一粗糙斜面固定在地面上，斜面顶端装有一光滑定滑轮。

受力分析讲义第一部分：三大力第一讲力学中的三种常见力物体受力分布I．必记知识全览工欲善其事必先利其器一、必记概念1．力是物体对物体的作用．有力就有物体和物体；力的三要素为、和；力的表示法：力的示意图(不能表示力的大小)和力的图示法(可以表示力的三要素)；任何两个物体间的力的作用总是的，施力物体同时也是受力物体；力的效果是使物体发生或使物体的发生变化．2．按力的性质分：有、、、、、、；按力的效果分：有、、、、、等；按研究对象分：有 (对象之中不同部分之间的作用力)和(对象之外的物体对对象的作用力)；按作用方式分：有接触力和非接触力或场力(重力、电场力和磁场力——洛伦兹力和安培力)．3．重力是而产生．地面上的物体所受的重力是地球对物体万有引力的一个分力(两极点除外)；重力的大小：G= ，g与物体所在的位置有关，纬度一定，高度越大，g越；高度一定，纬度越大，g越．重心定义：。

重心定义用到了等效代换思想形状规则、质量分布均匀的物体的重心就是。

重心不一定在物体上面.4．弹力的产生条件为且发生．有的形变明显，有的形变不明显．形变不明显时我们一般采用假设法、消除法或结合物体的运动情况判断弹力的有无．弹力的方向：5．滑动摩擦力可根据公式计算，μ值只和两接触面的有关，与接触面大小和物体运动状态无关．其方向跟接触面，并与相反．6．判定静摩擦力方向常用的办法有：(1)假设法：假设接触面光滑，看对象相对接触物向什么方向运动，再根据“ ”判定．(2)根据运动状态判定：如对象处于或，则利用平衡条件判断；如对象有，则运用牛顿第二定律判断．1．受力，施力；大小，方向；作用点；相互；形变；运动状态2．重力；弹力；摩擦力；电场力；磁场力；分子力；万有引力；动力；阻力；向心力；回复力；压力；支持力；内力；外力3．由于地球对物体的吸引；mg；小；大 4．接触；弹性形变 5．F=μF N；粗糙程度；相切；相对运动方向6．(1)静摩擦力方向与接触面相切与相对运动趋势方向相反(2)静止；匀速运动；加速度二、必记公式7．滑动摩擦力的计算公式为，其中FN为．8胡克定律表达式为，其中k为，△x为．二、7．F=μF N；两接触物体问的正压力 8．F=k△x；弹簧的劲度系数；弹簧的形变量Ⅱ．考点过关0、重力的深刻理解（学完必修二万有有引力章节再看此部分）如图所示，万有引力F引指向地心，它的分量F向垂直于地轴，给物体提供随地球自转的向心力，F引另一个分量是物体的重力G.若不计自转效应，则近似地认为质量为m的物体所受重力mg＝GMm/R2.由图中三处重力可知，g与物体所在的位置有关，如果假设地球是均匀球体，纬度越大，g越大．同一物体在赤道所受重力最小，在南北极所受重力最大，且完全等于物体所受地球的万有引力。

易错点03 重力 弹力 摩擦力 受力分析易错总结1.产生弹力的条件之一是两物体相互接触,但相互接触的物体间不一定存在弹力。

(产生弹力的条件是两物体接触并有形变)2.某个物体受到的弹力作用,不是由这个物体的形变产生的,而是由施加这个弹力的物体的形变产生的。

3,压力或支持力的方向总是垂直于接触面,与物体的重心位置无关。

4,胡克定律公式x k F ∆=中的x ∆是弹簧伸长或缩短的长度,不是弹簧的总长度,也不是弹簧原长。

5.在弹簧测力计两端同时施加等大反向的力,测力计示数的大小等于它一端受力的大小,而不是两端受力之和,更不是两端受力之差。

6·杆的弹力方向不一定沿杆。

(可转动的杆的弹力方向沿杆,固定的杆的弹力方向不一定沿杆。

)7、摩擦力的作用效果既可充当阻力,也可充当 动力。

8.滑动摩擦力只与4和N 有关,与接触面的大小和物体的运动状态无关。

只有发生相对运动的物体才可能受滑动摩擦力。

9.各种摩擦力的方向与物体的运动方向无关,与相对运动方向或相对运动趋势方向相反。

10,最大静摩擦力与接触面和正压力有关,静摩擦力与压力无关。

11,摩擦力:设摩擦角为ϕ, μϕ==NF F maxtan 12.斜抛运动最高点物体速度的竖直分量等于零,而物体速度不等于零,而等于其水平分速度。

(水平方向上满足运动量守恒)⎪⎩⎪⎨⎧<>=物体静止时物体向下时物体静止时 tan tan tan μθμθμθ 13.斜抛运动轨迹具有对称性。

14,在研究弹簧形变时,用当前长度与原长做差才是形变量。

15. (1)活动杆 静止时杆的力沿杆绳AC 在分析受力时视为AO 、OC 两根绳(2)固定杆静止时杆的力无法确定 绳AC 在分析受力时视为一根绳16,合力不一定大于分力、分力不一定小于合力。

17三个力的合力最大值是三个力的数值之和,最小值不一定是三个力的数值之差,要先判断是否为零。

18,两个力合成一个力的结果是唯一的,一个力分解为两个力的情况不唯一,可以有多种分解方式,一般以力的实际作用效果分解。

第一讲重力、弹力和摩擦力及受力情况分析教师：丘海芬学生：王天一一、三种力情况分析（一）重力1、产生：由于地球的吸引而产生的力2、大小：G= ，物体的重力大小与物体的运动状态无关。

3、方向：4、重心：重力的作用点。

重心可以在物体上，也可以不在物体上问题1：重力是怎样产生？同一物体在地球上不同位置所受的重力相同吗？例题1：（双选）以下说法正确的是（）A．同一物体在地面附近向上运动时，受到的重力小，向下运动时受到的重力大B．同一物体，不论静止还是运动，也不论怎样运动，在地球的同一位置受到的重力都一样C．地球上的物体只有静止时，才受到重力作用D．重力的方向总是竖直向下的变式1：北京时间2010年8月29日晚，中国男篮迎战土耳其男篮世锦赛小组赛第二个对手科特迪瓦队。

易建联在一次进攻中将篮球向空中斜抛出去，篮球在空中划过一道弧线进入篮筐。

若不计空气阻力，篮球在空中飞行时受力情况是（）A．只受重力B．受重力和易建联给球的力C．只受易建联给球的力D．只受篮筐给球的力（二）弹力1、产生条件：且2、如何判断有无弹力方法1：“假设法”：即假设接触物体撤去，判断研究对象是否能维持现状。

若维持现状则接触物体对研究对象没有弹力；若不能维持现状则有弹力。

方法2：根据“物体的运动状态”分析弹力：即可以先假设有弹力，分析是否符合物体所处的运动状态；或者由物体所处的运动状态反推弹力是否存在。

图1图5 3、弹力的方向：垂直于两物体的接触面并指向物体 的方向。

（1）压力的方向垂直于支持面指向被压的物体 （2）支持力的方向垂直于支持面指向被支持的物体（3）绳子对物体的拉力沿着绳子且指向绳子收缩的方向（同一条绳子内各处的弹力相等） 4、弹力的大小：（1）同一物体弹性形变越大，产生的弹力就 。

（2）弹簧的弹力可以由胡克定律确定，胡克定律的内容是：在弹性限度内，弹簧的弹力F和弹簧形变量．．．x 成正比。

公式： （k 为弹簧的劲度系数）问题2：两物体相互接触就一定会产生弹力吗？弹力是怎样产生的？例题2：玩具汽车停在模型桥面上，如图1所示，下列说法正确的是（ ）A ．桥面受向下的弹力，是因为桥梁发生了弹性形变B ．汽车没有发生形变，所以汽车不受弹力C ．汽车受向上的弹力，是因为桥面发生了弹性形变D ．汽车受向上的弹力，是因为汽车发生了形变变式2：对于如图2所示的两种情况，若都在A 处剪断细绳，在剪断瞬间，关于甲、乙两球的受力情况，下面说法正确的是（ ） A ．甲、乙两球都只受重力作用 B ．甲球只受重力作用C ．乙球只受重力作用，甲球受重力和弹力作用D ．以上说法都不对例题3：图3所示的四个图中，所有的球都是相同的，且形状规则质量分布均匀。

专题二重力弹力摩擦力受力分析一、重力1. 产生原因：由于对的吸引而使物体受到的力．2. 大小：G＝ (1)g通常取9.8 N/kg. (2)g随纬度的升高而，随高度的增加而． 3．方向：总是． 4．重心：重力的等效作用点． (1)影响重心位置的因素①物体的；②物体的分布．(2)重心位置的确定方法：法或支撑法．[温馨提示] (1)重力的方向总是与当地的水平面垂直，不同地方水平面不同，其垂直水平面向下的方向也就不同． (2)重力的方向不一定指向地心． (3)并不是只有重心处才受到重力的作用．二、弹力1．定义发生弹性形变的物体由于要，对与它接触的物体产生力的作用．2．产生的条件 (1)两物体； (2)发生．3．方向 (1)轻绳的拉力沿绳指向的方向． (2)点与平面、平面与平面接触处的弹力垂直于平面(若是曲面则垂直于接触处的 )指向被压或被支持的物体． (3)弹簧的弹力方向：总是沿指向变回原长的方向． (4)杆的弹力方向要依照平衡条件或牛顿定律判定．4．大小 (1)弹簧类弹力在弹性限度内遵从胡克定律，其公式为F＝；(2)非弹簧类弹力大小应由平衡条件或动力学规律求得．三、摩擦力1．定义当一个物体在另一个物体的表面上有运动或时，受到的阻碍相对运动或相对运动趋势的作用叫摩擦力．2．作用效果阻碍物体间的运动或．3．产生条件 (1)两个物体相互接触并；(2)接触面粗糙；(3)有运动或趋势．4．方向沿接触面，与物体的或趋势方向相反．5．大小的计算 (1)静摩擦力：大小是个不确定的值，但存在一个最大值F m，静摩擦力的取值范围是 . (2)滑动摩擦力：F f＝ .[温馨提示] (1)摩擦力的方向与物体的运动方向不一定相反，与物体的运动方向不一定在同一条直线上． (2)摩擦力的大小与两接触面的面积大小无关． (3)受静摩擦力作用的物体不一定是静止的，受滑动摩擦力作用的物体不一定是运动的．6、摩擦力与弹力的关系（1）．当两个物体间存在摩擦力时，一定同时存在弹力；反之，存在弹力时存在摩擦力．（2）．摩擦力的方向与弹力的方向．（3）．摩擦力与弹力同时存在时，若是滑动摩擦力，则摩擦力与弹力成；若是静摩擦力，则摩擦力的大小与弹力．例1．如图所示，C是水平地面，A、B两物体叠放在水平面上，A物体受到水平向右的恒力F1作用，B受到水平向左的恒力F2作用，两物体相对地面保持静止，则关于A、B间和B、C间的摩擦力的叙述正确的是( )A．A、B间可能无摩擦力 B．B、C间可能无摩擦力C．B对A一定有摩擦力，方向向左 D．B对C一定有摩擦力，方向向右例2(2008年高考山东卷)用轻弹簧竖直悬挂质量为m 的物体，静止时弹簧的伸长量为L ，现用该弹簧沿斜面方向拉住质量为2m 的物体，系统静止时弹簧伸长量也为L ，斜面倾角为30°，如图所示．则物体所受摩擦力( )A ．等于零B ．大小为12mg ，方向沿斜面向下 C ．大小为32mg ，方向沿斜面向上 D ．大小为mg ，方向沿斜面向上 课堂练习1．关于静摩擦力的说法正确的是( )A ．两个相对静止的物体间一定有摩擦力的作用B ．受静摩擦力作用的物体一定是静止的C ．静摩擦力一定是阻力D ．当物体间压力一定时，静摩擦力的大小可以变化，但有一个限度2．如图，物体静止于倾角为θ的斜面上，用垂直于斜面的推力F ＝kt (k 为比例常量)作用在物体上．从t ＝0开始，物体所受摩擦力Ff 随时间t 的变化的关系是下图中的( )3. 如图所示，光滑小球在水平推力F 的作用下静止在光滑斜面上，已知球重为G ，斜面倾角为θ，则斜面对小球的弹力的大小为( )①G cos θ ②F /sin θ ③G 2＋F 2 ④G cos θ＋F sin θA ．①②③B ．①③④C ．①②④D ．②③④4．(2009年高考浙江卷)如图所示，质量为m 的等边三棱柱静止在水平放置的斜面上．已知三棱柱与斜面之间的动摩擦因数为μ，斜面的倾角为30°，则斜面对三棱柱的支持力与摩擦力的大小分别为( )A.32mg 和12mgB.12mg 和 32mgC.12mg 和12μmgD. 32mg 和 32μmg5. 如图所示，物块M 在静止的传送带上以速度v 匀速下滑时，传送带突然启动，方向如图中箭头所示，若传送带的速度大小也为v ，则传送带启动后( )A ．M 静止在传送带上B ．M 可能沿斜面向上运动C ．M 受到的摩擦力不变D ．M 下滑的速度不变6．(2011年天津和平区模拟)如图甲所示，A 、B 两物体叠放在光滑水平面上，对B 物体施加一水平变力F ，F -t 关系图象如图乙所示．两物体在变力F 作用下由静止开始运动，且始终相对静止，则( )A ．t 时刻，两物体之间的摩擦力最大B ．t 时刻，两物体的速度方向开始改变C ．t ～2t 时间内，两物体之间的摩擦力逐渐增大D ．0～2t 时间内，物体A 所受的摩擦力方向始终与变力F 的方向相同7. 如图所示，固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为θ，在斜杆下端固定有质量为m 的小球，下列关于杆对球的弹力F 的判断中，正确的是 ( )A ．小车静止时，F ＝mg cos θ，方向沿杆向上B ．小车静止时，F ＝mg cos θ，方向垂直杆向上C ．小车向右以加速度a 运动时，一定有F ＝mg /sin θD ．小车向右以加速度a 运动时，F ＝(ma )2＋(mg )2，方向斜向右上方，与竖直方向夹角满足tan α＝a g8．如图11所示，人重600 N ，木块A 重400 N ，人与A 、A 与地面间的动摩擦因数均为0.2，现人用水平力拉绳，使他与木块一起向右做匀速直线运动，滑轮摩擦不计，求： (1)人对绳的拉力； (2)人脚对A 的摩擦力的方向和大小．四、受力分析1．定义：把指定物体(研究对象)在特定的物理环境中受到的所有 都找出来，并画出 ，这个过程就是受力分析．2．受力分析的顺序 先找 ，再找 (弹力、摩擦力). 3．受力分析的步骤 (1)明确 ——即确定分析受力的物体． (2)隔离物体分析——将研究对象从周围物体中 出来，进而分析周围有哪些物体对它施加了力的作用． (3)画出受力示意图——边分析边将力一一画在受力示意图上，准确标出 。