2016届高三物理一轮复习分组训练第2章第1课时力、重力、弹力

第二章相互作用重力、弹力基本技能练1 •如图1所示，两辆车在以相同的速度做匀速运动，根据图中所给信息和所学知识你可以得出的结论是V V图1A. 物体各部分都受重力作用，但可以认为物体各部分所受重力集中于一点B. 重力的方向总是垂直向下的C. 物体重心的位置只与物体的质量分布有关D. 力是使物体运动的原因解析物体各部分都受重力作用，但可以认为物体各部分所受重力集中于一点，这个点就是物体的重心，重力的方向总是和水平面垂直，是竖直向下而不是垂直向下，所以A 正确，B错误；从图中可以看出，汽车（包括货物）的形状和质量分布发生了变化，重心的位置就发生了变化，故C错误；力不是使物体运动的原因而是改变物体运动状态的原因，所以D错误。

答案A2 •玩具汽车停在模型桥面上，如图2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，是因为桥梁发生了弹性形变D. 汽车受向上的弹力，是因为汽车发生了形变解析汽车与桥梁相互挤压都发生了形变，B错；由于桥梁发生弹性形变，所以对汽车有向上的弹力（支持力），C 对，D 错；由于汽车发生了形变，所以对桥梁产生向下的弹 力（压力），A 错。

答案 C3.（多选）如图3所示，在一张大桌子上放两个平面镜M 和N,让一束光依次被两面镜子反射，最后射到墙上，形成一个光点 P 。

用力压桌面，观察墙上光点位置的变化。

下列说法中正确的是解析 本题考查微小形变的放大法。

当力F 增大时，两镜面均向里倾斜， 使入射角减小，经两次累积，使反射光线的反射角更小， 光点P 下移；反之，若力F 减小，光点P 上移。

所以，选项B 、D 正确。

答案 BD4•如图4所示，将一轻质弹簧的一端固定在铁架台上，然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖 直放在弹簧一侧，刻度尺的0刻线与弹簧上端对齐，使弹簧下端的指针恰好落在刻度尺上。

当弹簧下端挂一个 50 g 的砝码时，指针示数为 L i = 3.40 cm ，当弹簧下端挂两个 50g 的砝码时，指针示数为 L 2= 5.10 cm 。

第1讲力重力弹力摩擦力知识巩固练习1．下图所示的装置中，小球的质量均相同，弹簧和细线的质量均不计，一切摩擦忽略不计，平衡时各弹簧的弹力分别为F1、F2、F3，其大小关系是( )A．F1＝F2＝F3B．F1＝F2＜F3C．F1＝F3＞F2D．F3＞F1＞F2【答案】A【解析】第一幅图：以下面小球为研究对象，由平衡条件可知，弹簧的弹力等于小球的重力G；第二幅图：以小球为研究对象，由平衡条件可知，弹簧的弹力等于小球的重力G；第三幅图：以任意一个小球为研究对象，由平衡条件可知，弹簧的弹力等于小球的重力G．所以平衡时各弹簧的弹力大小相等，即有F1＝F2＝F3．故A正确．2．某人骑自行车沿平直坡道向下滑行，其车把上挂有一只水壶，若滑行过程中悬绳始终竖直，如图所示，不计空气阻力，则下列说法错误的是( )A．自行车一定做匀速运动B．壶内水面一定水平C．水壶及水整体的重心一定在悬绳正下方D．壶身中轴一定与坡道垂直【答案】D【解析】对水壶进行受力分析，受重力和绳子拉力，若水壶存在加速度，则加速度方向一定沿斜面方向，滑行过程中悬绳始终竖直，所以自行车一定做匀速运动，A正确；由于水壶水平方向不受力，沿水平方向做匀速直线运动，因此壶内水面一定水平，B正确；水壶受到共点力作用，重力和绳子拉力在同一直线上，则水壶及水整体的重心一定在悬绳正下方，C正确；由于不知道水壶的具体运动情况，则壶身中轴不一定与坡道垂直，D错误．3．如图所示，A、B两个物块的重力分别是G A＝3 N，G B＝4 N，弹簧的重力不计，整个装置沿竖直方向处于静止状态，这时弹簧的弹力F＝2 N，则天花板受到的拉力和地板受到的压力有可能是( )A．3 N和4 N B．5 N和6 NC．1 N和2 N D．5 N和2 N【答案】D【解析】当弹簧由于被压缩而产生2 N的弹力时，由受力平衡及牛顿第三定律知，天花板受到的拉力为 1 N，地板受到的压力为6 N；当弹簧由于被拉伸而产生2 N的弹力时，可得天花板受到的拉力为5 N，地板受到的压力为2 N，D正确．4．(2021届济南名校联考)扑克牌是魔术师常用的表演道具之一，总共54张，在某次表演中魔术师用手指以竖直向下的力按压第一张牌，并以一定的速度水平移动手指，将第一张牌从牌摞中水平移出(牌与手指之间无滑动)．假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，每一张牌的质量都相等，牌与牌之间的动摩擦因数以及最下面一张牌与桌面之间的动摩擦因数也都相等，则( )A．第1张牌所受手指摩擦力的方向与手指的运动方向相反B．第2张牌到第54张牌之间的牌不可能发生相对滑动C．第2张牌到第54张牌之间的牌可能发生相对滑动D．第54张牌所受桌面摩擦力的方向与手指的运动方向相同【答案】B【解析】第1张牌相对于手指的运动趋势方向与手指的运动方向相反，则受到手指的静摩擦力与手指的运动方向相同，故A错误．设每张牌的质量为m，动摩擦因数为μ，手竖直向下的力为F，则对第2张牌分析，第二张牌上表面受到的压力为(F＋mg)，对应的滑动摩擦力为μ(F＋mg)，第二张牌下表面受到的支持力F＋2mg，对应的静摩擦力最大值为μ(F ＋2mg)＞μ(F＋mg)，所以第2张牌与第3张牌之间不发生相对滑动，且第2张牌与第3张牌之间的静摩擦力为μ(F＋2mg)；同理可得，第3张到第54张牌也不发生相对滑动，故B 正确，C错误．对53张牌(除第1张牌外)研究，处于静止状态，水平方向受到第1张牌的滑动摩擦力，方向与手指的运动方向相同，则根据平衡条件可知，第54张牌受到桌面的摩擦力方向与手指的运动方向相反，故D错误．5．(多选)某缓冲装置可抽象成如图所示的简单模型．其中k1、k2为原长相等、劲度系数不同的轻质弹簧．下列表述正确的是( )A．缓冲效果与弹簧的劲度系数无关B．垫片向右移动时，两弹簧产生的弹力大小相等C．垫片向右移动时，两弹簧的长度保持相等D．垫片向右移动时，两弹簧的形变量不相同【答案】BD【解析】劲度系数不同，在相同的压力下形变效果不同，故缓冲效果与弹簧的劲度系数有关，故A错误；垫片向右移动时，两个弹簧的长度减小，而两弹簧是串联关系，故产生的弹力大小始终相等，故B正确；垫片向右移动时，根据胡克定律公式F＝kx，劲度系数不同，故形变量不同，故C错误，D正确．6．(多选)(2021年通辽质检)如图所示，倾角为θ的斜面体c置于水平地面上，小物块b置于斜面上，通过细绳跨过光滑的轻质定滑轮与容器a连接，连接b的一段细绳与斜面平行．在向a缓慢注入沙子的过程中，a、b、c均一直处于静止状态．下列说法正确的是( )A．绳子的拉力逐渐增大B．b对c的摩擦力一直变大C．绳对滑轮的作用力方向始终不变D．地面对c的支持力始终不变【答案】AC【解析】对a分析可知，a的重力增大，因a的重力与绳子的拉力平衡，故绳子的拉力增大，A正确．设a、b的重力分别为G a、G b，若开始时G a＝G b sin θ，b受到c的摩擦力为零；若G a＜G b sin θ，b受到c的摩擦力沿斜面向上；若G a＞G b sin θ，b受到c的摩擦力沿斜面向下．如果G a＜G b sin θ，则再继续增加沙子时，摩擦力要减小，B错误．由于绳子上的拉力始终相等并且两边绳子上的夹角不变，故绳对滑轮的作用力方向始终不变，一直沿两绳子的角平分线上，C正确．对b分析可知，由于b的重力不变，b对斜面的压力不变，但摩擦力在发生变化，所以b受c的作用力变化，则由牛顿第三定律可知，b对c的作用力变化，故地面对c的支持力在发生变化，D错误．7．如图所示，一小物体重G＝100 N，用细线AC、BC和竖直的轻弹簧吊起，处于平衡状态．弹簧原长L0＝1.5 cm，劲度系数k＝8 000 N/m，细线AC长s＝4 cm，α＝30°，β＝60°，求细线AC对小物体拉力的大小．【答案】30 N【解析】根据题中给定条件可知，弹簧现在长度为CD＝L＝AC·sin α＝2 cm，说明弹簧处于伸长状态，弹力F0＝kx＝k(L－L0)＝40 N．对物体进行受力分析，并建立如图所示的坐标系，根据平衡条件有F2cos β－F1cos α＝0，F0＋F2sin β＋F1sin α－G＝0，联立解得F1＝30 N．即细线AC对小物体拉力的大小是30 N．综合提升练习8．(2021届武汉名校期末)如图甲所示，水平面上质量相等的两木块A、B用一轻弹簧相连接，整个系统处于平衡状态．现用一竖直向上的力F拉动木块，使木块向上做匀加速直线运动，如图乙所示．研究从力F刚作用在木块A的瞬间到木块B刚离开地面的瞬间这一过程，并且选定该过程中木块A的起点位置为坐标原点，则下图中可以表示力F和木块A的位移x之间关系的是( )A B C D【答案】A【解析】设原来系统静止时弹簧的压缩长度为x0，当木块A的位移为x时，弹簧的压缩长度为(x0－x)，弹簧的弹力大小为k(x0－x)，根据牛顿第二定律得F＋k(x0－x)－mg＝ma，即F＝kx－kx0＋ma＋mg，又kx0＝mg，则得F＝kx＋ma．可见F与x是线性关系，当x＝0时，kx＋ma＞0．故A正确，B、C、D错误．9．(2021届福州名校模拟)如图所示，位于粗糙斜面上的物体P，由跨过轻质定滑轮的轻绳与物块Q相连．已知物体P和Q以及P与斜面之间的动摩擦因数都是μ，斜面的倾角为θ，物体P的质量为m，物体Q的质量为2m，滑轮的质量、滑轮轴的摩擦都不计，若用一沿斜面向下的力F拉P，使其匀速下滑．试求：(1)连接两物体的轻绳的拉力F T的大小；(2)拉力F的大小．【答案】(1)2mg(sin θ＋μcos θ) (2)mg sin θ＋7μmg cos θ【解析】(1)隔离Q做受力分析，如图甲所示．由平衡条件得F T＝2mg sin θ＋F f1，F N1＝2mg cos θ，又F f1＝μF N1，解得F T＝2mg(sin θ＋μcos θ)．(2)隔离P做受力分析，如图乙所示．由平衡条件，得F＋mg sin θ－F′f1－F f2－F T＝0，F N2＝mg cos θ＋F′N1＝3mg cos θ，又F f2＝μF N2，联立以上各式得F＝F T＋F′f1＋F f2－mg sin θ＝mg sin θ＋7μmg cos θ．10．图中所示为高铁供电线路两电线杆之间电线覆冰后的情形，假设电线质量分布均匀，两电线杆正中间O处的张力为F，电线与电线杆结点A处的切线与竖直方向的夹角为θ．问：结点A处作用于电线的拉力F A大小为多少？两电线杆间覆冰电线的质量为多少？【答案】Fsin θ2F cot θg【解析】解法一：合成法．如图甲所示，作出两电线杆间左半部分覆冰电线的受力图．由“共面不平行的三个力平衡，则这三个力必为共点力”可知，这三个力为共点力．由三力平衡时，任意两力的合力应与第三个力平衡，故F 与12mg 的合力应与F A 平衡，设该合力与12mg 的夹角为θ，由平行四边形定则作出F 与12mg 的合力，解直角三角形得F A ＝Fsin θ，12mg ＝F cot θ，解出m ＝2F cot θg ．解法二：效果分解法．如图乙所示，作出两电线杆间左半部分覆冰电线的受力图．将重力沿F 与F A 的反方向分解，由力的平衡有F ＝G 1，F A ＝G 2．解直角三角形得G 2＝G 1sin θ，12mg ＝G 1cot θ，联立解出F A ＝F sin θ，m ＝2F cot θg． 解法三：正交分解法．如图丙所示，作出两电线杆间左半部分覆冰电线的受力图．将拉力F A 沿水平方向与竖直方向分解，由力的平衡有F ＝F A sin θ，12mg ＝F A cos θ，解得F A ＝F sin θ，m ＝2F cot θg． 解法四：封闭三角形法．如图丁所示，左半部分覆冰电线受力平衡，受的三个力组成封闭的直角三角形，解直角三角形得F A ＝F sin θ，12mg ＝F cot θ，解出m ＝2F cot θg．。

高三物理一轮复习第二章第1讲重力弹力摩擦力课时作业（含解析）重力弹力摩擦力1．关于重力，下列说法正确的是( )A．球体的重心一定在球心上B．物体上只有重心处才受到重力作用C．物体向上抛出时受到的重力小于它静止时受到的重力D．同一物体在同一地点，无论运动状态如何，其所受重力都一样大解析：均匀球体的重心一定在球心上，而非均匀球体的重心不一定在球心上，选项A 错误；物体上各处都受到重力，选项B错误；由于物体的重力是由地球对物体的吸引而产生的，与物体的运动状态无关，则知物体向上抛出时受到的重力等于它静止时受到的重力，选项C错误；同一物体在同一地点，重力加速度g相同，物体的重力G＝mg相同，选项D正确．答案：D2．S1和S2分别表示劲度系数为k1和k2的两根弹簧，k1>k2.a和b表示质量分别为m a和m b的两个小物块，m a>m b，将弹簧与物块按右图所示方式悬挂起来．现要求两根弹簧的总长度最大，则应使( )A．S1在上，a在上B．S1在上，b在上C．S2在上，a在上D．S2在上，b在上解析：根据胡克定律F＝kx可知，当F＝(m a＋m b)g一定时，k和x成反比，故S2在上，上边弹簧最长；S1在下，当k一定时，F＝mg和x成正比，故a在下，b在上，D正确．答案：D3．如图所示，物体A置于倾斜的传送带上，它能随传送带一起向上或向下做匀速运动，下列关于物体A在上述两种情况下的受力描述，正确的是( )A．物体A随传送带一起向上运动时，A所受的摩擦力沿斜面向下B．物体A随传送带一起向下运动时，A所受的摩擦力沿斜面向下C．物体A随传送带一起向下运动时，A不受摩擦力作用D．无论A随传送带一起向上还是向下运动，传送带对物体A的作用力均相同解析：无论传送带向上还是向下运动，物体A随传送带匀速运动处于平衡状态，在重力作用下有相对于传送带沿斜面向下的运动趋势，传送带对物体有沿斜面向上的静摩擦力，如图所示，根据平衡条件可得F f＝mg sin θ，所以D正确．答案：D4.(2016·高考海南卷)如图，在水平桌面上放置一斜面体P，两长方体物块a和b叠放在P的斜面上，整个系统处于静止状态．若将a与b、b与P、P与桌面之间摩擦力的大小分别用f1、f2和f3表示，则( )A．f1＝0，f2≠0，f3≠0B．f1≠0，f2＝0，f3＝0C．f1≠0，f2≠0，f3＝0D．f1≠0，f2≠0，f3≠0解析：对a、b、P整体受力分析可知，整体相对地面没有相对运动趋势，故f3＝0；将a和b看成一个整体，ab整体有相对斜面向下运动的趋势，故b与P之间有摩擦力，即f2≠0；对a进行受力分析可知，由于a处于静止状态，a相对于b有向下运动的趋势，故a和b之间存在摩擦力作用，即f1≠0，故选项C正确．答案：C5．(多选)如图甲所示，斜面体固定在水平面上，斜面上有一物块在拉力F的作用下始终处于静止状态，拉力F在如图乙所示的范围内变化，取沿斜面向上为正方向，则下列物块所受的摩擦力F f与时间t的关系图象可能正确的是( )解析：若t＝0时静摩擦力沿斜面向上，随F减小，F f增大，当F反向后，F f在原来基础上继续增大，D正确；若t＝0时静摩擦力沿斜面向下，随F减小，F f减小，在F＝0前，F f变为沿斜面向上，B正确．答案：BD6.如图所示，质量为m B＝24 kg的木板B放在水平地面上，质量为m A＝22 kg的木箱A 放在木板B上．一根轻绳一端拴在木箱上，另一端拴在天花板上，轻绳与水平方向的夹角为θ＝37°.已知木箱A与木板B之间的动摩擦因数μ1＝0.5.现用水平向右、大小为200 N 的力F将木板B从木箱A下面匀速抽出(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，重力加速度g取10 m/s2)，则木板B与地面之间的动摩擦因数μ2的大小为( )A．0.3 B．0.4C．0.5 D．0.6解析：对A受力分析如图甲所示，由题意得，F T cos θ＝F f1①，F N1＋F T sin θ＝m A g②，F f1＝μ1F N1③，由①②③得F T＝100 N，对A、B整体受力分析如图乙所示，由题意得F T cos θ＋F f2＝F④，F N2＋F T sin θ＝(m A＋m B)g⑤，F f2＝μ2F N2⑥，由④⑤⑥得μ2＝0.3，故A选项正确．答案：A7．(多选)(2019·湖南常德模拟)如图所示，两根光滑细棒在同一竖直平面内，两棒与水平面成37°角，棒上各穿有一个质量为m 的相同小球，两球用轻质弹簧连接，两小球在图中位置处于静止状态，此时弹簧与水平面平行，则下列判断正确的是( )A ．弹簧处于拉伸状态B ．弹簧处于压缩状态C ．弹簧的弹力大小为34mg D ．弹簧的弹力大小为38mg 解析：以左侧小球为研究对象，假如弹簧处于压缩状态，弹簧对该球的弹力方向水平向左，小球还受到竖直向下的重力和垂直于棒的弹力，根据平行四边形定则可知，这三个力的合力不可能为零，则小球不可能处于静止状态，与题设矛盾，所以弹簧一定处于拉伸状态，故A 正确，B 错误；根据平衡条件得F cos 37°＝mg sin 37°，解得弹簧的弹力大小F ＝34mg ，故C 正确，D 错误．答案：AC8．(2019·陕西西安联考)如图所示，物体A 、B 置于水平地面上，与地面间的动摩擦因数均为μ，物体A 、B 用一跨过动滑轮的细绳相连，现用逐渐增大的力向上提升滑轮，某时刻拉A 物体的绳子与水平面的夹角为53°，拉B 物体的绳子与水平面的夹角为37°，此时A 、B 两物体刚好处于平衡状态，则A 、B 两物体的质量之比m A m B为(认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)( )A.4μ＋33μ＋4 B.3μ＋44μ＋3 C.4μ－33μ－4 D.3μ－44μ－3解析：设绳中张力为F ，对A 应用平衡条件可得F cos 53°＝μ(m A g －F sin 53°)，对B 应用平衡条件可得F cos 37°＝μ(m B g －F sin 37°)，以上两式联立可解得m A m B ＝4μ＋33μ＋4，选项A 正确．答案：A。

第1节　重力、弹力、摩擦力 一、单项选择题 1.下列关于物体重力的说法中不正确的是 ( ) A．地球上的物体只有运动时才受到重力 B．同一物体在某处向上抛出后和向下抛出后所受重力一样大 C．某物体在同一位置时，所受重力与静止还是运动无关，重力大小是相同的 D．物体所受重力大小与其质量有关 2.一个质量可以不计的弹簧，其弹力F的大小与长度l的关系如图中的直线a、b所示，这根弹簧的劲度系数为( ) A．1250 N/m B．625 N/m C．2500 N/m D．833 N/m 3.如图所示，轻质弹簧的劲度系数为k，小球重G，平衡时小球在A处．今用力F压小球至B处，使弹簧缩短x，则此时弹簧的弹力为 ( ) A．kx B．kx＋G C．G－kx D．以上都不对 4.(2013·山东卷)如图所示，用完全相同的轻弹簧A、B、C将两个相同的小球连接并悬挂，小球处于静止状态，弹簧A与竖直方向的夹角为30°，弹簧C水平，则弹簧A、C的伸长量之比为( ) A.4 B．4 C．12 D．21 5.如图所示，人向右匀速推动水平桌面上的长木板，在木板翻离桌面以前，则( ) A．木板露出桌面后，推力将逐渐减小 B．木板露出桌面后，木板对桌面的压力将减小 C．木板露出桌面后，桌面对木板的摩擦力将减小 D．推力、压力、摩擦力均不变 6.(天津高考卷)如图所示，A、B两物块叠放在一起，在粗糙的水平面上保持相对静止地向右做匀减速直线运动，运动过程中B受到的摩擦力 ( ) A．方向向左，大小不变 B．方向向左，逐渐减小 C．方向向右，大小不变 D．方向向右，逐渐减小 7.(2013·株洲模拟)如图所示，小车内有一固定光滑斜面，一个小球通过细绳与车顶相连，细绳始终保持竖直．关于小球的受力情况，下列说法正确的是 ( ) A．若小车静止，绳对小球的拉力可能为零 B．若小车静止，斜面对小球的支持力一定为零 C．若小车向右运动，小球一定受两个力的作用 D．若小车向右运动，小球一定受三个力的作用 8.如图所示，轻弹簧的一端与物块P相连，另一端固定在木板上．先将木板水平放置，并使弹簧处于拉伸状态．缓慢抬起木板的右端，使倾角逐渐增大，直至物块P刚要沿木板向下滑动，在这个过程中，物块P所受静摩擦力的大小变化情况是 ( ) A．先减小后增大 B．先增大后减小 C．一直增大 D．保持不变 9.(江苏高考卷改编)如图所示，倾角为α的等腰三角形斜面固定在水平面上，一足够长的轻质绸带跨过斜面的顶端铺放在斜面的两侧，绸带与斜面间无摩擦．现将质量分别为M、m(M>m)的小物块同时轻放在斜面两侧的绸带上．两物块与绸带间的动摩擦因数相等，且最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等．在α角取不同值的情况下，下列说法正确的有( ) A．两物块所受摩擦力的大小不可能总相等 B．两物块不可能同时相对绸带静止 C．M不可能相对绸带发生滑动 D．m不可能相对斜面向上滑动 二、多项选择题 10.如图所示，有一个重力不计的方形容器，被水平力F压在竖直的墙面上处于静止状态，现缓慢地向容器内注水，直到将容器刚好盛满为止，在此过程中容器始终保持静止，则下列说法中正确的是 ( ) A．容器受到的摩擦力不变 B．容器受到的摩擦力逐渐减小 C．水平力F可能不变 D．水平力F必须逐渐增大 三、非选择题 11.如图所示，水平面上有一重为40 N的物体，受到F1＝13 N和F2＝6 N的水平力作用而保持静止．已知物体与水平面间的动摩擦因数μ＝0.2.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求： (1)物体所受的摩擦力的大小与方向； (2)若只将F1撤去，物体受到的摩擦力的大小和方向． 12.一根大弹簧内套一根小弹簧，大弹簧比小弹簧长0.2 m，它们的下端平齐并固定，另一端自由，如图所示．当压缩此组合弹簧时，测得弹力与弹簧压缩量的关系如图所示．试求这两根弹簧的劲度系数k1和k2. 13.木块A、B分别重50 N和60 N，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25；夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了2 cm，弹簧的劲度系数为400 N/m.系统置于水平地面上静止不动．现用F＝1 N的水平拉力作用在木块B上，如图所示，求力F作用后木块A、B所受摩擦力的大小． 第1节　重力、弹力、摩擦力 1．A　2.C　3.B　4.D　5.D　6.A　7.B　8.A　9.C　10.BC 11．解析：(1)设物体相对地面静止，则有 F1＝F2＋Ff，得Ff＝7 N， 而fmax＝μmg＝8 N>Ff， 故物体没动，受静摩擦力，大小为7 N，方向水平向右． (2)撤去F1后，f′＝F2＝6 N<fmax 故物体受静摩擦力，大小为6 N，方向水平向左． 12．解析：此物理过程，弹簧压缩测得的力的大小就等于弹簧的弹力，并遵守胡克定律． 据题意，当压缩量只有0.2 m的过程，只大弹簧发生形变，从图中读出x＝0.2 m，F＝2 N，由胡克定律知F1＝k1x1，得k1＝＝ N/m＝10 N/m 弹簧组合形变量为0.3 m时，大弹簧的形变量为x1＝0.3 m，小弹簧的形变量为x2＝0.1 m， F1＋F2＝5 N，就有k1x1＋k2x2＝5 k2＝＝ N/m＝20 N/m. 13．解析：未加F时，木块A、B受力平衡，所受静摩擦力大小等于弹簧的弹力，即 FA＝FB＝F弹＝kx＝400×0.02 N＝8 N 木块B受地面的最大静摩擦力为： FBm＝μFNB＝0.25×60 N＝15 N 施加F后，对木块B有：F＋F弹<FBm 故B所受摩擦力仍为静摩擦力，其大小为：FB′＝F＋F弹＝9 N 施加F后，木块A所受摩擦力仍为静摩擦力，大小为：FA′＝8 N。

第二章第1讲一、选择题(在题后给的选项中，第1～6题只有一项符合题目要求，第7～10题有多项符合题目要求．)1．关于力的概念，下列说法中正确的是( )A．一个力必定联系着两个物体，其中每个物体既是受力物体，又是施力物体B．放在桌面上的木块受到桌面对它向上的弹力，这是由于木块发生微小形变而产生的C．压缩弹簧时，手先给弹簧一个压力F，等弹簧再压缩x距离后才反过来给手一个弹力D．根据力的作用效果命名的不同名称的力，性质也一定不相同【答案】A【解析】力是物体间的相互作用，受力物体同时也是施力物体，所以选项A正确；放在桌面上的木块受到桌面给它向上的弹力，这是由于桌面发生微小形变而产生的，故选项B错误；作用力和反作用力同时产生、同时消失，故选项C错误；根据力的作用效果命名的力，性质可能相同，也可能不相同，如向心力，可以是绳子的拉力，也可以是静电力，还可以是其他性质的力，选项D错误．2．(2015年广东五校调研)两个完全相同的小球A和B，质量均为m，用长度相同的两根细线悬挂在水平天花板上的同一点O，再用长度相同的线连接A、B 两个小球，如图K2－1－1所示，然后用一水平向右的力F拉小球A，使三条线均处于直线状态，此时OB线恰好位于竖直方向且两个小球都静止，小球可视为质点，则拉力F的大小为( )图K2－1－1A．0 B．3mgC．33mg D．mg【答案】B【解析】OB恰好竖直，说明AB绳无弹力，对A进行受力分析如图所示．由图得F＝mgtan 60°＝3mg.3．如图K2－1－2所示，4根完全相同的弹簧都处于水平位置，它们的右端受到大小皆为F的拉力作用，而左端的情况各不相同：①中弹簧的左端固定在墙上；②中弹簧的左端受大小也为F的拉力作用；③中弹簧的左端拴一小物块，物块在光滑的桌面上滑动；④中弹簧的左端拴一小物块，物体在有摩擦的桌面上滑动．若认为弹簧的质量都为零，以l1、l2、l3、l4依次表示4根弹簧的伸长量，则有( )图K2－1－2A ．l 2＞l 1B ．l 4＞l 3C ．l 1＞l 3D ．l 2＝l 4【答案】D【解析】只要知道不计质量的弹簧一端的受力为F ，另一端不管什么情况，受力大小也一定为F ，故4个弹簧的伸长量均相等．4．(2015年广东十校联考)如图K2－1－3所示，小车沿水平面向右做匀加速直线运动，车上固定的硬杆和水平面的夹角为θ，杆的顶端固定着1个质量为m 的小球，当小车运动的加速度逐渐增大时，杆对小球的作用力(F 1至F 4变化)的变化图示可能是( )图K2－1－3【答案】C【解析】小球只受重力和杆的弹力作用．杆的弹力F 的竖直分量与重力平衡，水平分量产生加速度，即F 竖直＝mg ，F 水平＝ma ，所以选项C 正确．5．完全相同的质量为m 的A 、B 两球，用两根等长的细线悬挂在O 点，两球之间夹着一根劲度系数为k 的轻弹簧，静止不动时，弹簧处于水平方向，两根细线之间的夹角为θ，则弹簧的长度被压缩了( )图K2－1－4A ．mgtan θkB ．2mgtan θkC ．mgtan θ2kD ．2mgtan θ2k 【答案】C【解析】对球A 受力分析，受重力mg 、拉力T 、弹簧的弹力F ，如图．根据平衡条件，结合合成法有F ＝mgtan θ2，根据胡克定律有F ＝kx.解得x ＝mgtan θ2k，故选C ．6．(2015年宝鸡模拟)如图K2－1－5所示，固定在水平地面上的物体A ，左侧是圆弧面，右侧是倾角为θ的斜面，一根轻绳跨过物体A 顶点上的小滑轮，绳两端分别系有质量为m 1、m2的小球，当两球静止时，小球m1与圆心连线跟水平方向的夹角也为θ，不计一切摩擦，小球看作质点，则m1、m2之间的关系是( )图K2－1－5A．m1＝m2B．m1＝m2tan θC．m1＝m2cot θD．m1＝m2cos θ【答案】B【解析】设绳对小球的拉力大小为F T，对m1受力分析如图(甲)所示，则F T＝m1gcos θ，对m2受力分析如图(乙)所示，m2静止，故F T＝m2gsin θ，故m1gcos θ＝m2gsin θ，m1＝m2tan θ，选项B正确．7．小木块放在桌面上，下列说法正确的是( )A．在接触处只有桌面有弹力产生B．在接触处桌面和小木块都有弹力产生C．木块对桌面的压力是木块形变后要恢复原状而对桌面施加的力D．木块对桌子的压力就是木块受到的重力【答案】BC8．木箱重G1，人重G2，人站在木箱里用力F向上推木箱，如图K2－1－6所示，则有( )图K2－1－6A．人对木箱底的压力大小为(G2＋F)B．人对木箱底的压力大小为(G2－F)C．木箱对地面的压力大小为(G2＋G1－F)D．木箱对地面的压力大小为(G1＋G2)【答案】AD【解析】分清研究对象，正确对研究对象进行受力分析．求木箱对地面的作用力，可以将人与木箱看作一个整体．9．如图K2－1－7所示，小球B放在真空容器A内，球B的直径恰好等于正方体A的边长，将它们以初速度v0竖直向上抛出，下列说法正确的是( )图K2－1－7A．若不计空气阻力，上升过程中，A对B有向上的支持力B．若考虑空气阻力，上升过程中，A对B的压力向下C．若考虑空气阻力，下落过程中，B对A的压力向上D．若不计空气阻力，下落过程中，B对A没有压力【答案】BD10．(2015年阳江模拟)如图K2－1－8中a 、b 、c 为三个物块，M 、N 为两个轻质弹簧，R 为跨过光滑定滑轮的轻绳，它们连接如图所示，并处于平衡状态( )图K2－1－8A ．有可能N 处于拉伸状态而M 处于压缩状态B ．有可能N 处于压缩状态而M 处于拉伸状态C ．有可能N 处于不伸不缩状态而M 处于拉伸状态D ．有可能N 处于拉伸状态而M 处于不伸不缩状态【答案】AD二、非选择题11．一根大弹簧内套一根小弹簧，大弹簧比小弹簧长0.2 m ，它们的下端平齐并固定，另一端自由，如图K2－1－9甲所示．当压缩此组合弹簧时，测得弹力与弹簧压缩量的关系如图K2－1－9乙所示．试求这两根弹簧的劲度系数k 1和k 2.图K2－1－9【答案】10 N/m 20 N/m【解析】此物理过程，弹簧压缩测得的力的大小就等于弹簧的弹力，并遵守胡克定律，据题意，当压缩量只有0.2 m 的时候，只有大弹簧发生形变，从图中读出此时x ＝0.2 m ，F ＝2 N ，由胡克定律，知F ＝k 1x ，得k 1＝F x ＝20.2N/m ＝10 N/m. 组合弹簧的形变量为0.3 m 时，大弹簧的形变量为x 1＝0.3 m ，小弹簧的形变量x 2＝0.1 m ，F 1＋F 2＝5 N ，就有k 1x 1＋k 2x 2＝5 N ，k 2＝5 N －k 1x 1x 2＝5－10×0.30.1N/m ＝20 N/m. 12．(2015年江门联考)如图K2－1－10所示，在倾角为θ的光滑斜面上，劲度系数分别为k 1、k 2的两根轻弹簧沿斜面悬挂着，两弹簧之间有一质量为m 1的重物，最下端挂一质量为m 2的重物，现用力F 沿斜面向上缓慢推动m 2，当两弹簧的总长等于两弹簧原长之和时，求：(1)m 1、m 2各上移的距离；(2)推力F 的大小．图K2－1－10【答案】(1)1＋m 2θk 1－m 1gsin θk 1＋k 2 m 2gsin θk 2＋1＋m 2θk 1(2)m 2gsin θ＋k 2m 1gsin θk 1＋k 2【解析】(1)没加推力时，k 2x 2＝m 2gsin θ，k 2x 2＋m 1gsin θ＝k 1x 1.加上推力后，当两弹簧的总长度等于两弹簧原长之和时，k 1的伸长量与k 2的压缩量均为x ，对m 1受力分析，可得k 1x ＋k 2x ＝m 1gsin θ.所以m 1上移的距离d 1＝x 1－x ＝1＋m 2θk 1－m 1gsin θk 1＋k 2， m 2上移的距离d 2＝x 2＋x ＋d 1＝x 2＋x 1＝m 2gsin θk 2＋1＋m 2θk 1. (2)分析m 2的受力情况，有F ＝m 2gsin θ＋k 2x ＝m 2gsin θ＋k 2m 1gsin θk 1＋k 2.。

第1课时重力弹力摩擦力【考纲解读】1.掌握重力的大小、方向及重心的概念.2.掌握弹力的有无、方向的判断及大小的计算的基本方法.3.掌握胡克定律.4.会判断摩擦力的大小和方向.5.会计算摩擦力的大小．【知识要点】1．弹力有无的判断(1)条件法：根据物体是否直接并发生来判断是否存在弹力．此方法多用来判断形变较明显的情况．(2)假设法：对形变不明显的情况，可假设两个物体间弹力不存在，看物体能否保持原有的状态，若不变，则此处不存在弹力，若运动状态改变，则此处一定有．(3)状态法：根据物体的运动状态，利用牛顿第二定律或共点力平衡条件判断弹力是否存在．(4)替换法：可以将硬的、形变不明显的施力物体用软的、易产生明显形变的物体来替换，看能否维持原来的运动状态．2．弹力方向的判断(1)根据物体所受弹力方向与施力物体形变的方向相反判断．(2)根据共点力的平衡条件或牛顿第二定律确定弹力的方向．3．弹力大小计算的三种方法：(1)根据力的平衡条件进行求解．(2)根据牛顿第二定律进行求解．(3)根据胡克定律进行求解．①内容：弹簧发生时，弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成．②表达式：F＝kx.k是弹簧的，单位为N/m；k的大小由弹簧决定．x是弹簧长度的，不是弹簧形变以后的长度．1．静摩擦力(1)有无及其方向的判定方法①假设法：假设法有两种，一种是假设接触面光滑，不存在摩擦力，看所研究物体是否改变原来的运动状态．另一种是假设摩擦力存在，看所研究物体是否改变原来的运动状态．②状态法：静摩擦力的大小与方向具有可变性．明确物体的运动状态，分析物体的受力情况，根据平衡方程或牛顿第二定律求解静摩擦力的大小和方向．③牛顿第三定律法：此法的关键是抓住“力是成对出现的”，先确定受力较少的物体受到的静摩擦力的方向，再根据“力的相互性”确定另一物体受到的静摩擦力的方向．(2)大小的计算①物体处于(静止或匀速直线运动)，利用力的平衡条件来判断其大小．②物体有加速度时，若只有静摩擦力，则F f＝ma.若除静摩擦力外，物体还受其他力，则F ＝ma，先求合力再求静摩擦力．合2．滑动摩擦力(1)方向：与的方向相反，但与物体运动的方向不一定相反．(2)计算：滑动摩擦力的大小用公式 来计算，应用此公式时要注意以下几点： ①μ为动摩擦因数，其大小与接触面的材料、表面的粗糙程度有关；F N 为两接触面间的正压力，其大小不一定等于物体的重力．②滑动摩擦力的大小与物体的运动速度和接触面的大小均无关．【典型例题】例1.如图所示，一重为10 N 的球固定在支杆AB 的上端，今用一段绳子水平拉球，使杆发生弯曲，已知绳的拉力为7.5 N ，则AB 杆对球的作用力( )A ．大小为7.5 NB ．大小为10 NC ．方向与水平方向成53°角斜向右下方D ．方向与水平方向成53°角斜向左上方例2．[弹力大小的计算]如图所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O 为球心，一质量为m 的小滑块，在水平力F 的作用下静止于P 点，设滑块所受支持力为F N ，OP 与水平方向的夹角为θ，下列关系正确的是( )A ．F ＝mg tan θB ．F ＝mg tan θC ．F N ＝mg tan θD ．F N ＝mg tan θ 例3.如图所示，轻绳AD 跨过固定在水平横梁BC 右端的定滑轮挂住一个质量为10 kg 的物体，∠ACB ＝30°，g 取10 m/s 2，求：(1)轻绳AC 段的张力F AC 的大小；(2)横梁BC 对C 端的支持力的大小及方向．例4．[死结模型]若横梁BC 为水平轻杆，且B 端用铰链固定在竖直墙上，如图所示，轻绳AD 拴接在C 端，求：(计算结果保留三位有效数字)(1)轻绳AC 段的张力F AC 的大小；(2)轻杆BC 对C 端的支持力．例5.如图所示，用一水平力F把A、B两个物体挤压在竖直的墙上，A、B两物体均处于静止状态，下列判断正确的是()A．B物体对A物体的静摩擦力方向向下B．F增大时，A和墙之间的摩擦力也增大C．若B的重力大于A的重力，则B受到的摩擦力大于墙对A的摩擦力D．不论A、B的重力哪个大，B受到的摩擦力一定小于墙对A的摩擦力例6．表面粗糙的长直木板的上表面的一端放有一个木块，如图所示，木板由水平位置缓慢向上转动(即木板与地面的夹角α变大，最大静摩擦力大于滑动摩擦力)，另一端不动，则木块受到的摩擦力F f随角度α变化的图象是下列图中的()【拓展训练】1．[弹力的有无及方向判断]如图2所示，在一个正方体的盒子中放有一个质量分布均匀的小球，小球的直径恰好和盒子内表面正方体的边长相等，盒子沿倾角为α的固定斜面滑动，不计一切摩擦，下列说法中正确的是()A．无论盒子沿斜面上滑还是下滑，球都仅对盒子的下底面有压力B．盒子沿斜面下滑时，球对盒子的下底面和右侧面有压力C．盒子沿斜面下滑时，球对盒子的下底面和左侧面有压力D．盒子沿斜面上滑时，球对盒子的下底面和左侧面有压力2．(2014·广东·14)如图所示，水平地面上堆放着原木，关于原木P在支撑点M、N处受力的方向，下列说法正确的是()A．M处受到的支持力竖直向上B．N处受到的支持力竖直向上C．M处受到的静摩擦力沿MN方向D．N处受到的静摩擦力沿水平方向3．(2013·北京·16)如图所示，倾角为α、质量为M的斜面体静止在水平桌面上，质量为m 的木块静止在斜面体上．下列结论正确的是()A．木块受到的摩擦力大小是mg cos αB．木块对斜面体的压力大小是mg sin αC．桌面对斜面体的摩擦力大小是mg sin αcos αD．桌面对斜面体的支持力大小是(M＋m)g4．[滑轮模型]如图所示，滑轮本身的质量可忽略不计，滑轮轴O安在一根轻木杆B上，一根轻绳AC绕过滑轮，A端固定在墙上，且绳保持水平，C端挂一重物，BO与竖直方向夹角θ＝45°，系统保持平衡．若保持滑轮的位置不变，改变夹角θ的大小，则滑轮受到木杆作用力大小变化情况是()A．只有角θ变小，作用力才变大B．只有角θ变大，作用力才变大C．不论角θ变大或变小，作用力都是变大D．不论角θ变大或变小，作用力都不变6．如图所示，质量为1 kg的物体与地面间的动摩擦因数μ＝0.2，从t＝0开始以初速度v0沿水平地面向右滑行，同时受到一个水平向左的恒力F＝1 N的作用，取g＝10 m/s2，向右为正方向，该物体受到的摩擦力F f随时间t变化的图象是(最大静摩擦力等于滑动摩擦力)()5．如图所示，人重600 N，木块A重400 N，人与木块、木块与水平面间的动摩擦因数均为0.2.现人用水平力拉轻绳，使他与木块一起向右做匀速直线运动，滑轮摩擦不计，求：(1)人对轻绳的拉力大小；(2)人脚对A的摩擦力的大小和方向．。

配餐作业重力弹力摩擦力►►见学生用书P315A组·基础巩固题1．下列说法正确的是()A．有力作用在物体上，其运动状态一定改变B．单个孤立物体有时也能产生力的作用C．作用在同一物体上的力，只要大小相同，作用的效果就相同D．找不到施力物体的力是不存在的解析由于力的作用效果有二：其一是改变物体运动状态，其二是使物体发生形变，A项错误；力是物体对物体的作用，B项错误；力的作用效果是由大小、方向、作用点共同决定的，C项错误；力是物体与物体之间的相互作用，只要有力就一定会有施力物体和受力物体，D项正确。

答案D2．(多选)下列关于摩擦力的说法正确的是()A．作用在物体上的滑动摩擦力只能使物体减速，不可能使物体加速B．作用在物体上的静摩擦力只能使物体加速，不可能使物体减速C．作用在物体上的滑动摩擦力既可能使物体减速，也可能使物体加速D．作用在物体上的静摩擦力既可能使物体加速，也可能使物体减速解析滑动摩擦力既能提供动力，也能提供阻力，如把物体无初速度放在传送带上，滑动摩擦力对物体做正功，使物体加速，A项错误，C项正确；静摩擦力既能提供动力，也能提供阻力，汽车启动过程中，车厢里的货物跟随汽车一起加速，静摩擦力使货物加速。

汽车刹车时，汽车车厢里的货物跟汽车一起停下来的过程，静摩擦力使货物减速，B项错误，D项正确。

答案CD3.如图所示，在一个正方体的盒子中放有一个质量分布均匀的小球，小球的直径恰好和盒子内表面正方体的边长相等，盒子沿倾角为α的固定斜面滑动，不计一切摩擦，下列说法正确的是()A．无论盒子沿斜面上滑还是下滑，球都仅对盒子的下底面有压力B．盒子沿斜面下滑时，球对盒子的下底面和右侧面有压力C．盒子沿斜面下滑时，球对盒子的下底面和左侧面有压力D．盒子沿斜面上滑时，球对盒子的下底面和左侧面有压力解析先以盒子和小球组成的系统为研究对象，无论上滑还是下滑，用牛顿第二定律均可求得系统的加速度大小为a＝g sinα，方向沿斜面向下，由于盒子和小球始终保持相对静止，所以小球的加速度大小也是a＝g sinα，方向沿斜面向下，小球沿斜面向下的重力分力大小恰好等于所需的合外力，因此不需要左、右侧面提供弹力，故A项正确。

第二章第1节重力弹力摩擦力课标要求认识重力弹力摩擦力。

通过实验，了解胡克定律。

知道滑动摩擦和静摩擦现象，能用动摩擦因数计算滑动摩擦力的大小。

必备知识自主梳理1．重力(1)定义：由于地球的而使物体受到的力。

(2)大小：G＝，不一定等于地球对物体的引力。

(3)方向：。

(4)重心：2．弹力(1)定义：发生弹性形变的物体，由于要，对与它接触的物体会产生力的作用，这种力叫作弹力。

(2)条件：①两物体相互；②发生。

(3)方向：弹力的方向总是与施力物体形变的方向。

3．胡克定律(1)内容：(2)表达式：F＝kx。

k是弹簧的，单位为N/m；k的大小由弹簧自身性质决定。

x是弹簧长度的，不是弹簧形变以后的长度。

4．摩擦力(1)定义：(2)大小：(3)方向：（4）产生条件5．动摩擦因数彼此接触的物体发生时，摩擦力的大小和压力的比值，μ＝。

决定因素，与接触面的和有关。

关键能力考点突破考点一关于重力、弹力有无的判断例题1．关于重力的下列说法正确的是()A．重力就是地球对物体的吸引力B．只有静止的物体才受到重力C．物体在地球上无论运动状态如何，都受到重力的作用D．竖直悬挂的物体受到的重力就是它拉紧竖直悬绳的力例题2.(弹力有无的判断)图中各物体均处于静止状态。

图中画出了小球A所受弹力的情况，其中正确的是()A B C D要点总结考点二弹力的分析与计算例题3如图所示，两木块的质量分别为m1和m2，两轻质弹簧的劲度系数分别为k1和k2，上面木块压在上面的弹簧上(但不拴接)，整个系统处于平衡状态。

现缓慢向上提上面的木块，直到它刚离开上面弹簧，在此过程中下面木块移动的距离为( )A. B. C. D.例题4.如图所示，小车上固定着一根弯成θ角的曲杆，杆的另一端固定一个质量为m的小球。

下列关于杆对球的作用力F的判断正确的是( )A．小车静止时，F＝mgcos θ，方向沿杆向上B．小车静止时，F＝mgcos 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＝D．小车向右以加速度a运动时，F＝，方向斜向右上方，与竖直方向的夹角为α＝arctan要点总结考点三关于摩擦力的分析与计算例题5如图所示，两个相同的固定斜面上分别放有一个处于静止的三角形木块A、B，它们的质量相等。