2020-2021(全国通用)高考物理一轮复习专题2.1重力弹力摩擦力精练(新人教版)

2021版高考物理一轮复习专题二相互作用与物体平衡第1讲重力弹力摩擦力学案一、单项选择题1．(2021年湖南常德高三模拟)如图K2­1­1所示，粗糙水平面上有一长木板，一个人在木板上用水平力F 向右推着箱子在木板上匀速运动，人的质量大于箱子质量，若鞋与长木板、木箱与长木板间的动摩擦因数相同，则下列说法正确的是( )图K2­1­1A ．人受到的滑动摩擦力方向水平向右B ．木箱受到的滑动摩擦力方向水平向左C ．木板受到地面的摩擦力方向水平向右D ．木板受到地面的摩擦力方向水平向左2．(2021年山西太原高三模拟)如图K2­1­2所示，质量为M 的滑块a 置于水平地面上，质量为m 的滑块b 在a 上．二者接触面水平．现将一方向水平向右的力F 作用在b 上，让F 从0缓慢增大，当F 增大到某一值时，b 相对a 滑动，同时a 与地面间的摩擦力达到最大．已知a 、b 间的动摩擦因数为μ1，a 与地面之间的动摩擦因数为μ2，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则μ1与μ2之比为( )图K2­1­2 A.m M B.M m C.m M ＋m D.M ＋m m3．(2021年黑龙江绥化一中高三期中)质量m 1＝3 kg 、m 2＝2 kg 、m 3＝1 kg 的三个物块按照如图K2­1­3所示水平叠放着，m 1与m 2、m 2与m 3之间的动摩擦因数均为0.1，水平面光滑，不计绳的重力和绳与滑轮间的摩擦，作用在m 2上的水平拉力F ＝8 N ．g 取10 m/s 2，则m 2与m 3之间的摩擦力大小为( )图K2­1­3A ．4 NB ．5 NC ．3 N D.133N 4．(2021年山东日照第一中学高三期末)如图K2­1­4所示，物块a 、b 的质量分别为2m 、m ，水平地面和竖直墙面均光滑，在水平推力F 作用下，两物块均处于静止状态，则( )图K2­1­4A ．物块b 受四个力作用B ．物块b 受到的摩擦力大小等于2mgC ．物块b 对地面的压力大小等于mgD ．物块a 受到物块b 的作用力水平向右5．(2021年黑龙江哈尔滨第九中学高三二模)如图K2­1­5所示，粗糙水平面上a 、b 、c 、d四个相同的小物块用四根完全相同的轻弹簧连接，正好组成一个等腰梯形，系统静止．ab 之间、ac之间以及bd之间的弹簧长度相同且等于cd之间弹簧长度的一半，ab之间弹簧弹力大小为cd之间弹簧弹力大小的一半．若a受到的摩擦力大小为F f，则下列说法不正确．．．的是( )图K2­1­5A．ab之间的弹簧一定是压缩的B．b受到的摩擦力大小为F fC．c受到的摩擦力大小为3F fD．d受到的摩擦力大小为2F f二、多项选择题6．(2021年湖南衡阳第八中学高三月考)如图K2­1­6所示，四个完全相同的弹簧秤，外壳通过绳子分别与四个完全相同的物体相连，挂钩一端施加沿轴线方向的恒力F，以下四种情形中关于弹簧秤读数的说法正确的是( )甲乙丙丁图K2­1­6A．假如图甲中的物体静止在水平地面上，那么弹簧秤的读数可能小于FB．假如图乙中的物体静止在斜面上，那么弹簧秤的读数一定等于FC．假如图丙中的物体静止在粗糙水平地面上，那么弹簧秤的读数一定等于FD．假如已知图丁中水平地面光滑，则由于物体的质量未知无法判定弹簧秤的读数与F 的大小关系7．(2021年吉林实验中学高三月考)如图K2­1­7所示，跳水运动员踩压跳板使跳板弯曲到最低点时，下列说法正确的是( )图K2­1­7A．跳板发生形变，运动员的脚没有发生形变B．运动员受到的支持力，是跳板发生形变而产生的C．现在跳板对运动员的支持力大于运动员的重力D．现在跳板对运动员的支持力大于运动员对跳板的压力8．(2021年浙江温州高三适应性测试)如图K2­1­8所示，一幼儿园小朋友在水平桌面上将三个形状不规则的石块成功叠放在一起，受到老师的夸奖．下列说法正确的是( )图K2­1­8A．石块b对a的支持力与a受到的重力是一对相互作用力B．石块b对a的支持力一定等于a受到的重力C．石块c不受水平桌面的摩擦力D．石块c对b的作用力一定竖直向上三、非选择题9．(2021年江苏调研)如图K2­1­9所示，一本大字典置于桌面上，一张A4纸(质量和厚度均可忽略不计)夹在字典最深处．假设字典的质量分布平均，同一页纸上的压力分布也平均，字典总质量M＝1.5 kg，宽l＝16 cm，高h＝6 cm，A4纸上下表面与书页之间的动摩擦因数均为μ1＝0.3，字典与桌面之间的动摩擦因数为μ2＝0.4，各接触面的最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，重力加速度g取10 m/s2.(1)水平向右拉动A4纸，要使字典能被拖动，A4纸对字典的总摩擦力至少多大？(2)上题中，求A4纸夹在字典中离桌面的最大高度h0.图K2­1­910．如图K2­1­10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/s2，求：(1)轻绳AC段的拉力F AC的大小．(2)横梁BC对C端的支持力的大小及方向．图K2­1­10。

第二章相互作用考试说明课程标准命题热点1.认识重力、弹力与摩擦力。

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。

2．通过实验，了解力的合成与分解，知道矢量和标量。

能用共点力的平衡条件分析日常生活中的问题。

(1)力的合成与分解。

(2)结合弹力、摩擦力考查共点力的平衡条件。

(3)静态平衡和动态平衡问题。

第1讲重力弹力摩擦力ZHI SHI SHU LI ZI CE GONG GU知识梳理·自测巩固知识点1力的分类1．按力的性质分可分为万有引力(包含重力)、弹力、摩擦力、分子力、电磁力、核力等。

2．按力的作用效果分可分为压力、支持力、动力、阻力、向心力、回复力等。

3．按作用方式分可分为场力和接触力，万有引力、电磁力等均属于场力，弹力、摩擦力等均属于接触力。

4．按研究对象分可分为外力和内力。

知识点2重力重力的产生由于地球对物体的吸引而使物体受到的力注意：在地球表面附近可近似认为重力等于万有引力重力的大小G＝mg可用弹簧秤测量注意：(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的变化引起的重力的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重心因为物体各部分都受重力作用，可认为重力作用集中于一点即为物体的重心(1)影响重心位置的因素：①物体的形状；②物体的质量分布(2)薄板类重心的确定方法：悬挂法注意：重心的位置不一定在物体上知识点3弹力1．产生条件(1)两物体接触；(2)发生弹性形变；两者缺一不可，并且弹力和形变同时产生，同时消失。

2．弹力的方向(1)轻绳和细线的拉力沿绳和线指向它们收缩趋势的方向。

(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公切面)指向被压或被支持的物体。

(3)弹簧的弹力方向：总是沿中心轴线指向恢复原长的方向。

3．弹力的大小(1)弹力在弹性限度内弹力的大小遵循胡克定律：F＝kx。

第一节重力弹力摩擦力(建议用时：40分钟)一、单项选择题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静摩擦力的作用B．受静摩擦力作用的物体一定是静止的C．在物体间压力一定时，静摩擦力的大小可以变化，但有一个限度D．静摩擦力一定是阻力解析：选C.当两个物体有相对运动趋势时才有可能产生静摩擦力，A错误；受静摩擦力作用的物体有可能是运动的，比如人走路时，受到的就是静摩擦力，B错误；在物体间压力一定时，静摩擦力的大小可以变化，但有一个限度，这个限度就是最大静摩擦力，C正确；静摩擦力阻碍相对运动趋势，故可能是阻力也可能是动力，D错误．2.装修工人在搬运材料时施加一个水平拉力将其从水平台面上拖出，如图所示，则在匀加速拖出的过程中( )A．材料与平台之间的接触面积逐渐减小，摩擦力逐渐减小B．材料与平台之间的相对速度逐渐增大，摩擦力逐渐增大C．平台对材料的支持力逐渐减小，摩擦力逐渐减小D．材料与平台之间的动摩擦因数不变，支持力也不变，因而工人拉力也不变解析：选D.根据滑动摩擦力的决定因素可知，在匀加速拖出的过程中，滑动摩擦力只与材料与水平台面之间的压力和接触面的粗糙程度有关，与接触面的大小和物体运动速度无关，A、B错误．在材料匀加速拖出的过程中，若材料重心还在水平台面上，则平台对材料的支持力等于材料的重力，不变；当材料重心出水平台面后，工人必须托住材料，C错误．在材料匀加速拖出的过程中，材料与平台之间的动摩擦因数不变，支持力也不变，所受滑动摩擦力不变，由牛顿第二定律，F－f＝ma，解得F＝f＋ma；因此在匀加速拖出的过程中，工人拉力也不变，D正确．3.(2020·山东聊城模拟)小车上固定一根弹性直杆A，杆顶固定一个小球B(如图所示)，现让小车从光滑斜面上自由下滑，在下图的情况中杆发生了不同的形变，其中正确的是( )解析：选C.小车在光滑斜面上自由下滑，则加速度a＝g sin θ(θ为斜面的倾角)，由牛顿第二定律可知小球所受重力和杆的弹力的合力沿斜面向下，且小球的加速度等于g sin θ，则杆的弹力方向垂直于斜面向上，杆不会发生弯曲，C正确．4．如图所示，四个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弹簧的左端固定在墙上；②弹簧的左端受大小也为F 的拉力作用；③弹簧的左端拴一小物块，物块在光滑的桌面上滑动；④弹簧的左端拴一小物块，物块在有摩擦的桌面上滑动．若认为弹簧质量都为零，以L1、L2、L3、L4依次表示四个弹簧的伸长量，则有( )A．L2＞L1B．L4＞L3C．L1＞L3D．L2＝L4解析：选D.弹簧伸长量由弹簧的弹力(F弹)大小决定．由于弹簧质量不计，这四种情况下，F弹都等于弹簧右端拉力F，因而弹簧伸长量均相同，故选D项．5.(2020·四川彭州中学模拟)物块M在静止的传送带上匀速下滑时，传送带突然转动，转动的方向如图中箭头所示，则传送带转动后( )A．M将减速下滑B．M仍匀速下滑C．M受到的摩擦力变小D．M受到的摩擦力变大解析：选B.传送带突然转动前物块匀速下滑，对物块进行受力分析：物块受重力、支持力、沿传送带斜向上的滑动摩擦力．传送带突然转动后，对物块进行受力分析，物块受重力、支持力，由于传送带斜向上运动，而物块沿传送带斜向下运动，所以物块所受到的摩擦力不变仍然沿传送带斜向上，所以物块仍匀速下滑．6.将两个质量均为m的小球a、b用细线相连后，再用细线悬挂于O点，如图所示．用力F拉小球b，使两个小球都处于静止状态，且细线OA与竖直方向的夹角保持θ＝30°，重力加速度为g，则F的最小值为( )A.33mg B．mgC.32mg D.12mg解析：选B.以a、b为整体，整体受重力2mg，细线OA的拉力F T及拉力F三个力而平衡，如图所示，三个力构成的矢量三角形中，当力F垂直于悬线拉力F T时有最小值，且最小值F＝2mg sin θ＝mg，B正确．7.(2020·山东潍坊质检)如图所示，足够长的传送带与水平面夹角为θ，以速度v0逆时针匀速转动．在传送带的上端轻轻放置一个质量为m的小木块，小木块与传送带间的动摩擦因数μ<tan θ，则图中能客观地反映小木块的速度随时间变化关系的是( )解析：选D.小木块从静止开始运动，相对传送带向后运动，则滑动摩擦力方向沿斜面向下，木块做匀加速直线运动；当木块速度与传送带速度相等时，摩擦力为0；木块继续加速，则木块相对传送带向前运动，滑动摩擦力方向沿斜面向上，由于μ<tan θ，可知木块继续做匀加速直线运动，但加速度减小，所以D正确．二、多项选择题8．关于摩擦力，以下说法中正确的是( )A．运动物体可能受到静摩擦力作用，但静止物体不可能受到滑动摩擦力作用B．静止物体可能受到滑动摩擦力作用，但运动物体不可能受到静摩擦力作用C．正压力越大，摩擦力可能越大，也可能不变D．摩擦力方向可能与速度方向在一直线上，也可能与速度方向不在一直线上解析：选CD.静摩擦力存在于相对静止的两物体之间，滑动摩擦力存在于相对运动的两物体之间，运动物体可能受到静摩擦力作用，静止物体也可能受到滑动摩擦力作用，A 、B 错误；弹力是产生摩擦力的前提，滑动摩擦力大小一定与压力成正比，而静摩擦力大小与压力没有直接关系，C 正确；摩擦力的方向只是与相对运动的方向相反，不一定与物体的运动方向相反，摩擦力的方向可能与物体的运动方向成任意角度，D 正确．9．如图所示，在粗糙的水平桌面上静止放着一盏台灯，该台灯可通过支架前后调节从而可将灯头进行前后调节，下列对于台灯的受力分析正确的是()A ．台灯受到水平向左的摩擦力B ．若将灯头向前调节一点(台灯未倒)，则桌面对台灯的支持力将变大C ．支架对灯头的支持力方向竖直向上D ．整个台灯所受的合外力为零解析：选CD.以整个台灯为研究对象，台灯受到重力和桌面的支持力，且处于平衡状态，故A 错误，D 正确；根据二力平衡可知灯头所受支架的支持力竖直向上，故C 正确；若将灯头向前调一点(台灯未倒)，台灯仍然处于平衡状态，故桌面对台灯的支持力大小不变，故B 错误．10.如图所示，用滑轮将质量为m 1、m 2的两物体悬挂起来，忽略滑轮和绳的重力及一切摩擦，使得0＜θ＜180°，整个系统处于平衡状态，关于m 1、m 2的大小关系应为()A ．m 1必大于m 2B ．m 1必大于m 22C ．m 1可能等于m 2D ．m 1可能大于m 2 解析：选BCD.结点O 受三个力的作用，如图所示，系统平衡时F 1＝F 2＝m 1g ，F 3＝m 2g ，所以2m 1g cos θ2＝m 2g ，m 1＝m 22cosθ2，0<θ<180°，所以m 1必大于m 22.当θ＝120°时，m 1＝m 2；当120°<θ<180°时，m 1＞m 2；当0<θ＜120°时，m 1＜m 2，故B 、C 、D 正确．11．如图所示，水平地面粗糙，A 、B 两同学站在地上水平推墙．甲图中A 向前推B ，B 向前推墙；乙图中A 、B 同时向前推墙．每人用力的大小都为F ，方向水平．则下列说法中正确的是( )A．甲图方式中墙受到的推力为2FB．乙图方式中墙受到的推力为2FC．甲图方式中两位同学受到地面的摩擦力大小都为FD．乙图方式中两位同学受到地面的摩擦力大小都为F解析：选BD.对于乙图，墙壁在水平方向所受到人的作用力如图(a)所示(俯视图)，此时墙壁所受到的推力为F合＝2F.根据力的平衡可知A、B两人受到的静摩擦力均为F f＝F.对于甲图，先以墙壁为研究对象，此时墙壁所受到的推力只有B对它的推力F，如图(b)所示．然后再以B为研究对象，B同学的受力情况如图(c)所示，B受到A的推力F和墙壁的反作用力F′1，由于F＝F′1，所以此时B在水平方向不受摩擦力的作用．再以A为研究对象，A同学的受力情况如图(d)所示，根据牛顿第三定律可知由于A对B的作用力为F，所以B对A的反作用力F′2＝F，根据力的平衡可知A所受地面的摩擦力为F.三、非选择题12.如图所示，用水平力F将木块压在竖直墙壁上，已知木块重力G＝6 N，木块与墙壁间的动摩擦因数μ＝0.25，问：(1)当F＝25 N时，木块不动，木块受到的摩擦力为多大？(2)当F增大为30 N时，木块仍静止，木块受到的摩擦力为多大？(3)当F＝10 N时木块沿墙面下滑，此时木块受到的摩擦力为多大？(4)当F＝6 N时，木块受到的摩擦力为多大？解析：分析木块的受力情况，如图所示．(1)(2)木块静止，根据二力平衡，竖直方向上的静摩擦力等于重力，F1＝F2＝G＝6 N，与压力大小无关．(3)木块沿墙面下滑时，木块与墙壁间的摩擦力为滑动摩擦力，F3＝μF NF N＝F所以F 3＝μF ＝0.25×10 N ＝2.5 N.(4)当F ＝6 N 时，木块与墙壁间的摩擦力也为滑动摩擦力，所以F 4＝μF ＝0.25×6 N ＝1.5 N.答案：(1)6 N (2)6 N (3)2.5 N (4)1.5 N13．如图所示，原长分别为L 1和L 2，劲度系数分别为k 1和k 2的轻质弹簧竖直悬挂在天花板上．两弹簧之间有一质量为m 1的物体A ，最下端挂着质量为m 2的另一物体B ，整个装置处于静止状态．(1)这时两个弹簧的总长度为多大？(2)若用一个质量为M 的平板把下面的物体B 竖直缓慢地向上托起，直到两个弹簧的总长度等于两弹簧的原长之和，求这时平板受到下面物体B 的压力大小．解析：(1)劲度系数为k 1的轻质弹簧受到向下的拉力为(m 1＋m 2)g ，设它的伸长量为x 1，根据胡克定律有(m 1＋m 2)g ＝k 1x 1，解得x 1＝（m 1＋m 2）g k 1劲度系数为k 2的轻质弹簧受到向下的拉力为m 2g ，设它的伸长量为x 2，根据胡克定律有m 2g ＝k 2x 2，解得x 2＝m 2g k 2这时两个弹簧的总长度为L ＝L 1＋L 2＋x 1＋x 2＝L 1＋L 2＋（m 1＋m 2）g k 1＋m 2g k 2. (2)根据题意，下面的弹簧应被压缩x ，上面的弹簧被拉伸x ，以A 为研究对象，根据平衡条件有(k 1＋k 2)x ＝m 1g ，解得x ＝m 1g k 1＋k 2以B 为研究对象，设平板对B 的支持力为F N ，根据平衡条件有F N ＝k 2x ＋m 2g ＝k 2m 1g k 1＋k 2＋m 2g故这时平板受到下面物体B 的压力大小F ′N ＝k 2m 1g k 1＋k 2＋m 2g . 答案：(1)L 1＋L 2＋（m 1＋m 2）g k 1＋m 2g k 2 (2)k 2m 1g k 1＋k 2＋m 2g。

第1讲重力弹力摩擦力A组基础过关1.如下图,某粮库使用电动传输机向粮垛上输送麻袋包,现将一麻袋包搁置在倾斜的传递带上,与传递带一同斜向上匀速运动,此间突遇故障,传递带减速直至停止。

若上述匀速和减速过程中,麻袋包与传递带一直保持相对静止,则以下说法正确的选项是( )A.匀速运动时,麻袋包只受重力与支持力作用B.匀速运动时,麻袋包遇到的摩擦力必定沿传递带向上C.减速运动时,麻袋包遇到的摩擦力必定沿传递带向下D.减速运动时,麻袋包遇到的摩擦力必定沿传递带向上答案 B 传递带匀速运动时,麻袋包受力均衡,麻袋包除受重力、垂直传递带向上的支持力外,还要受沿传递带向上的摩擦力的作用,A错误,B正确。

传递带向上减速运动时,麻袋包的加快度沿斜面向下,设传递带倾角为θ,麻袋包的加快度大小为a,当a=g sin θ时,摩擦力为零;当a>g sin θ时,摩擦力沿传递带向下;当a<g sin θ时,摩擦力沿传递带向上。

C、D错误。

2.(2019安徽合肥检测)如下图,A、B两物体叠放在一同,用手托住,让它们靠在粗拙的竖直墙边,已知m A>m B。

而后由静止开释,在它们同时沿竖直墙面下滑的过程中,物体B( )B.受重力、物体A的压力作用C.受重力、竖直墙的弹力和摩擦力作用D.受重力、竖直墙的弹力和摩擦力、物体A 的压力作用答案 A A 、B 两物体由静止开释,与墙壁之间无互相挤压,故不受摩擦力,它们只受重力作用,处于完整失重状态,A 项正确。

3.如下图为武警战士用头将四块砖顶在墙上苦练头功的照片。

假定每块砖的质量均为m,砖与墙面、砖与砖、砖与头间的动摩擦因数均为μ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

要使砖恰巧静止不动,则武警战士的头对砖施加的水平力为( )A.mmmB.2mmmC.3mmmD.4mmm答案 B 以四块砖为研究对象,进行受力剖析。

砖恰巧静止不动,则砖所遇到的摩擦力恰巧与其重力相等,即f 1+f 2=4mg,又f 1=f 2=μF,联立两式可得F=2mmm,即武警战士的头对砖施加的水平力为F=2mmm,选项B正确。

2021年高考物理一轮复习第二章相互作用第1讲重力弹力摩擦力练习A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，作用的成效就相同D．找不到施力物体的力是不存在的解析由于力的作用成效有二：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；力的作用成效是由大小、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，车厢里的物资跟随汽车一起加速，静摩擦力使物资加速。

汽车刹车时，汽车车厢里的物资跟汽车一起停下来的过程，静摩擦力使物资减速，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平均的小球，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．不管盒子沿斜面上滑依旧下滑，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，不管上滑依旧下滑，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，因此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。

2025年⾼考物理⼀轮复习考点精讲精练—重⼒弹⼒摩擦⼒（解析版）考点⼀　弹⼒的分析与计算1．弹⼒有⽆的判断(1)条件法：根据物体是否直接接触并发⽣弹性形变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，则此处⼀定有弹⼒．(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：弹簧发⽣弹性形变时，弹⼒的⼤⼩F跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比．②表达式：F＝kx.k是弹簧的劲度系数，单位为N/m；k的⼤⼩由弹簧⾃⾝性质决定．x是弹簧长度的变化量，不是弹[例题1]（2024•宿迁⼀模）某运动员以如图所⽰的姿势蹲在⽔平地⾯上，则该运动员（ ）A．受到的⽀持⼒是由于脚掌形变产⽣的B．对地⾯的压⼒就是重⼒C．受到的⽀持⼒和重⼒是⼀对平衡⼒D．⼀定受到摩擦⼒【解答】解：A．运动员受到的⽀持⼒是由于⽔平地⾯的形变产⽣的，故A错误；B．运动员对地⾯的压⼒是运动员对⽔平地⾯的挤压，施⼒物体是⼈，受⼒物体是地⾯，作⽤点在地⾯上，属于C．由平衡条件可知运动员受到的⽀持⼒和重⼒⼤⼩相等，⽅向相反，是⼀对平衡⼒，故C正确；D．运动员以题图所⽰的姿势蹲在⽔平地⾯上，处于平衡状态，在⽔平⽅向没有相对运动，也没有相对运动的趋故选：C。

[例题2]（2023秋•⾟集市期末）2023年杭州亚运运会上，来⾃中国天才选⼿全红婵频频上演“⽔花消失术”，10⽶台A．跳⽔过程全红婵的重⼼⼀直都在⾃⼰⾝上且重⼼位置相对⾃⼰是不变的B．跳台受到的压⼒就是运动员的重⼒C．研究全红婵在⼥⼦10⽶台决赛中的姿态，全红婵可看作质点D．全红婵受到的⽀持⼒，是因为跳台发⽣形变⽽产⽣的【解答】解：A ，跳⽔过程全红婵的姿态在改变，重⼼位置相对⾃⼰是改变的，故A 错误；B.跳台受到的压⼒是运动员施加的，运动员的重⼒是地球施加的，不是同⼀个⼒，故B 错误；C.研究全红婵在⼥⼦10⽶台决赛中的姿态，全红婵⾝体的形状不可忽略，所以不能把全红婵看作质点，故C 错误；D.根据弹⼒的产⽣条件，全红婵受到的⽀持⼒，是因为跳台发⽣形变⽽产⽣的，故D 正确。

第一讲重力、弹力、摩擦力➢知识梳理一、力1.力的概念：力是物体对物体的作用。

2.力的三要素：力的大小、方向、作用点。

3.力的表示方法：力的图示或力的示意图。

二、重力1.产生：由于地球的吸引而使物体受到的力。

2.大小：G＝mg。

3.方向：总是竖直向下的。

4.重心：物体各部分都受重力的作用，从效果上看，可以认为各部分受到的重力作用集中于一点，这一点叫作物体的重心；质量分布均匀的规则物体的重心在其几何中心上，形状不规则或质量分布不均匀的薄板，重心可用悬挂法确定。

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)产生的条件①物体间直接接触。

②接触处发生弹性形变。

(3)方向：总是与物体形变的方向相反。

2.胡克定律(1)内容：弹簧发生弹性形变时，弹力的大小跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比。

(2)表达式：F＝kx。

k是弹簧的劲度系数，由弹簧自身的性质决定，单位是N/m，x是弹簧长度的改变量，不是弹簧形变以后的长度。

四、摩擦力1.静摩擦力(1)定义：两个物体之间只有相对运动趋势，而没有相对运动时的摩擦力。

(2)产生条件：接触面粗糙；接触处有弹力；两物体间有相对运动趋势。

(3)方向：沿两物体的接触面，与相对运动趋势的方向相反。

(4)大小：0<F≤F max。

2.滑动摩擦力(1)定义：一个物体在另一个物体表面滑动时，受到另一物体阻碍它们相对滑动的力。

(2)产生条件：接触面粗糙；接触处有弹力；两物体间有相对运动。

(3)方向：沿两物体的接触面，与相对运动的方向相反。

(4)大小：F＝μF N，μ为动摩擦因数，其值与两个物体的材料和接触面的粗糙程度有关。

➢知识训练考点一、弹力1.弹力有无的判断(1)条件法：根据弹力产生的两个条件——接触和形变直接判断。

(2)假设法：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，则此处一定有弹力。

第二章相互作用第1讲重力弹力摩擦力一、选择题(每小题6分,共60分)1.(2015·洛阳模拟)下列说法正确的是(D)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】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。

2.(2015·北京西城区期末检测)一根很轻的弹簧,在弹性限度内,当它的伸长量为4.0 cm时,弹簧的弹力大小为8.0 N;当它的压缩量为1.0 cm时,该弹簧的弹力大小为(A)A.2.0 NB.4.0 NC.6.0 ND.8.0 N【解析】根据胡克定律可知,F1=kx1(F1=8 N,x1=4 cm),解得k=2 N/cm,F2=kx2(x2=1 cm),所以F2=2 N,A 项正确。

3.(2015·哈尔滨模拟)水平桌面上一个重200 N的物体,与桌面间的动摩擦因数为0.2(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力),当依次用15 N,30 N,80 N的水平拉力拉此物体时,物体受到的摩擦力依次为(A)A.15 N,30 N,40 NB.0,15 N,15 NC.0,20 N,40 ND.15 N,40 N,40 N【解析】根据F f=μF N,物体与桌面间滑动摩擦力和最大静摩擦力为40 N,故当用15 N、30 N、80 N 的水平拉力拉物体时,物体受到的摩擦力依次为15 N、30 N、40 N,故A项正确。

4.(2016·兰州第一中学期中检测)如图所示,一个人用与水平方向成θ角斜向上的力F拉放在粗糙水平面上质量为m的箱子,箱子沿水平面做匀速运动。

2021年新高考物理一轮复习专题训练专题（05）重力弹力摩擦力一、单项选择题（本题共14小题，每小题3分，满分42分）1．如图1甲为空中溜索，其原理可以简化为图乙，在倾角为θ的索道杆上套一个质量为m的圆环，圆环通过轻绳拉着一个质量为M的物块．在圆环沿索道杆向下滑动的某一小段过程中悬挂物块的轻绳恰好竖直，则此过程中()图1A．物块匀加速下滑B．环与杆间没有摩擦力C．环受到的摩擦力为mg sin θD．物块受到的拉力为Mg【答案】 D【解析】悬挂物块的轻绳竖直，以物块为研究对象，受竖直向下的重力和绳竖直向上的拉力，则物块沿索道方向的合加速度一定为零，即物块应做匀速直线运动，则拉力等于物块的重力Mg，A错误，D正确．以圆环和物块整体为研究对象，因整体也做匀速直线运动，则合力为零，环一定受重力、杆的弹力和杆的摩擦力，由共点力的平衡条件知摩擦力为(M＋m)g sin θ，故B、C错误．2．小明在倾斜的路面上使用一台没有故障的体重秤，那么测出来的体重示数比他实际体重()A．偏大B．偏小C．准确D．不准确，但无法判断偏大偏小【答案】B3．如图2所示，用手向右拉毛刷，毛刷与桌面保持相对静止，则()图2A．手与毛刷间存在滑动摩擦力B．手受到的摩擦力与毛刷受到桌面的摩擦力方向相反C．毛刷受到桌面的静摩擦力方向向左D．手与毛刷之间不存在相互作用力【答案】C4.如图3，某同学将一本物理书用手压在竖直的墙壁上保持静止，则与书本相关的作用力的大小，下列说法正确的是()图3A．书本受到的摩擦力一定等于书本的重力B．手对书本的摩擦力一定等于书本的重力C．墙对书本的摩擦力一定等于书本的重力D．当手对书本的压力增大时，书本受到的摩擦力也增大【答案】A【解析】书静止，处于平衡状态，书在竖直方向受重力与摩擦力作用，由平衡条件可知，书本受到的摩擦力等于书本的重力，故A正确；书本受到手与墙壁的摩擦力作用，由平衡条件可知，书本的重力等于手与墙壁对书本的摩擦力的合力，手对书本的摩擦力、墙壁对书本的摩擦力均小于书本的重力，故B、C错误；书本受到的摩擦力等于书本的重力，书本的重力不变，当手对书本的压力增大时，书本受到的摩擦力不变，故D错误．5．中国书法是一种艺术．在楷书笔画中，长横的写法要领如下：起笔时一顿，然后向右行笔，收笔时略向右按，再向左上回带．某同学在水平桌面上平铺一张白纸，为防止打滑，他在白纸的左侧靠近边缘处用镇纸压住，如图4所示．则下列关于行笔过程中各物体的受力情况正确的是()图4A．毛笔对纸的压力一定大于毛笔的重力B．镇纸受到了向右的静摩擦力C．白纸受到了3个摩擦力D．桌面受到了向右的静摩擦力【答案】D【解析】提笔写字时，手对毛笔有向上的作用力，则毛笔对纸的压力不一定大于毛笔的重力，选项A错误；镇纸相对白纸无相对运动趋势，则镇纸不受静摩擦力作用，选项B错误；白纸受到笔的向右的滑动摩擦力，同时受到桌面的向左的静摩擦力作用，选项C错误；桌面受到了白纸向右的静摩擦力，选项D正确．6．如图5，某消防战士握住旗杆匀速上爬，到顶后再匀速滑下到达底端，则下列说法正确的是()图5A．该战士上爬时受到的摩擦力方向是沿着旗杆向下的B．该战士下滑时受到的摩擦力方向是沿着旗杆向下的C．该战士上爬时手握旗杆的力越大，受到的摩擦力越大D．体重更大的战士匀速上爬时，受到的摩擦力更大【答案】D【解析】该战士匀速上爬时，相对旗杆具有向下运动的趋势，故受到的静摩擦力方向是沿着旗杆向上的，且大小等于战士的重力，与手握旗杆的力大小无关，选项A、C错误；该战士下滑时相对旗杆向下滑动，受到的摩擦力方向沿着旗杆向上，选项B错误；由C项分析知，体重更大的战士匀速上爬时，受到的摩擦力更大，选项D正确．7．如图6所示，质量为M的小英坐在质量为m的雪橇上，狗拉着雪橇沿水平地面从静止开始向左移动了一段距离，假定狗对雪橇的拉力恒为F且与水平方向成θ角．已知雪橇与雪地间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，则下列说法正确的是()图6A．雪橇对小英的作用力大小大于Mg B．雪橇受到的滑动摩擦力大小为μ(M＋m)gC．雪橇受到的滑动摩擦力大小为F cos θD．地面对雪橇的支持力大小为mg－F sin θ【答案】A8.如图7所示，一个人站在水平地面上的长木板上，用力F向右推同样放置在木板上的箱子，木板、人、箱子均处于静止状态．三者的质量均为m，重力加速度为g.下列说法正确的是()图7A．箱子受到的摩擦力方向向右B．人受到的摩擦力方向向右C．地面对木板的摩擦力方向向右D．若人用斜向下的力推箱子，则木板对地面的压力会大于3mg 【答案】B【解析】箱子在水平方向受到人向右的推力和木板对其向左的摩擦力而处于静止状态，A错误；人受到箱子对人的向左的推力和木板对人的向右的摩擦力，二力平衡，故B正确；木板受到箱子向右的摩擦力和人向左的摩擦力，二力平衡，所以地面对木板没有摩擦力，C错误；将木板、人、箱子三者看成一个整体，竖直方向受到重力和地面的支持力，所以支持力等于三者的重力之和3mg，根据牛顿第三定律，木板对地面的压力大小为3mg，D错误．9．如图8甲所示为某公司研制的“双动力智能型救援机器人”(又被网友称为“麻辣小龙虾”)，其长长的手臂前端有两个对称安装的“铁夹”．在某次救援活动中，“麻辣小龙虾”用铁夹恰好竖直抓取到重量为G的长方形水泥制品，水泥制品在空中处于静止状态，如图乙所示，则()图8A．水泥制品受到的摩擦力大小一定等于GB．水泥制品受到的摩擦力方向可能竖直向下C．若铁夹的位置稍向上移，水泥制品受到的摩擦力变大D．若增大铁夹对水泥制品的挤压，水泥制品受到的摩擦力变大【答案】A10.如图9所示，斜面固定，平行于斜面处于压缩状态的轻弹簧一端连接物块A，另一端固定，最初A静止．在A上施加与斜面成30°角的恒力F，A仍静止，下列说法正确的是()图9A．A对斜面的压力一定变小B．A对斜面的压力可能不变C．A对斜面的摩擦力一定变大D．A对斜面的摩擦力可能变为零【答案】D【解析】设斜面倾角为θ，对物块进行受力分析，垂直于斜面方向，最初支持力等于mg cos θ，施加恒力F 后，支持力等于mg cos θ＋F sin 30°，支持力一定增大．根据牛顿第三定律，A对斜面的压力一定变大，故A、B错误；初始时，沿斜面方向，若mg sin θ>F弹，则摩擦力方向向上，大小等于mg sin θ－F弹，施加恒力F 后，F沿斜面向上的分力为F cos 30°，由于F大小未知，摩擦力可能仍向上，则一定减小；可能等于零；可能沿斜面向下，大小可能减小、可能不变、可能增大；若mg sin θ<F弹，则摩擦力方向向下，大小等于F弹－mg sin θ，施加恒力F后，摩擦力一定变大．故C错误，D正确．11.如图10所示，用拉伸的轻质弹簧连接的木块静置于倾角为θ的粗糙斜面上．斜面始终保持静止，则下列说法正确的是()图10A．木块一定受到摩擦力的作用B．木块可能受到摩擦力的作用C．水平面对斜面的摩擦力方向一定水平向左D．水平面对斜面的摩擦力方向一定水平向右【答案】B【解析】设木块质量为m，若弹簧对木块向上的弹力大小恰好等于mg sin θ，木块不受到摩擦力的作用，若弹簧对木块向上的弹力大小大于mg sin θ，木块受的摩擦力沿斜面向下，若弹簧对木块向上的弹力大小小于mg sin θ，木块受的摩擦力沿斜面向上，故B正确，A错误；取木块和斜面为一整体受力分析，由水平方向合力为零可得，水平面对斜面的摩擦力一定为零，故C、D错误．12.如图11，斜面A放在水平地面上．物块B放在斜面上，有一水平力F作用在B上时，A、B均保持静止．A 受到水平地面的静摩擦力为F f1，B受到A的静摩擦力为F f2，现使F逐渐增大，但仍使A、B处于静止状态，则()图11A．F f1一定增大B．F f1、F f2都不一定增大C．F f1、F f2均增大D．F f2一定增大【答案】A【解析】对物体B受力分析，受水平力F、重力、支持力，可能有静摩擦力．设B的质量为m，斜面的倾角为θ①当mg sin θ>F cos θ时，静摩擦力沿着斜面向上，大小为F f2＝mg sin θ－F cos θ，当F增大时，F f2先变小；②当mg sin θ＝F cos θ时，静摩擦力为零，当F增大时，F f2变大；③当mg sin θ<F cos θ时，静摩擦力沿着斜面向下，大小为F f2＝F cos θ－mg sin θ，F增大时，F f2变大；可知F f2不一定增大．对整体受力分析，有F f1＝F，则F增大，F f1一定增大，A正确．13．如图12所示，长为3L的木板从光滑水平面滑上长为5L的粗糙桌面，停止运动时木板右端离开桌面边缘距离为L，则该过程中，木板所受摩擦力F f与位移x的关系图线是()图12【答案】D【解析】木板在粗糙桌面上滑行时，受到的是滑动摩擦力，由于木板对粗糙桌面的正压力，随着进入粗糙桌面的长度变化而变化，设木块的总质量为M，因此在前3L位移中，F f＝μmg＝μkxg(m＝kx)，当木板完全进入粗糙桌面时，则F f＝μMg，故A、B、C错误，D正确．14．图13是汽车45°极限爬坡时的照片，若汽车要缓慢匀速地开上45°的斜坡，车胎和斜坡面之间的动摩擦因数至少要达到()图13A．0.7 B．0.8 C．0.9 D．1【答案】D【解析】若要汽车匀速上坡，μmg cos 45°≥mg sin 45°，即μ≥1，故D正确．二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分，满分16分。

2-1重力弹力摩擦力一、选择题1．关于摩擦力，下列说法正确的是( )A．两个接触的物体间可能只存在相互作用的摩擦力B．两个物体间有弹力一定有摩擦力C．汽车在水平公路上行驶，驱动轮受到的摩擦力向前D．杂技演员用手握着竖直的杆向上攀，手握杆的力越大，手受到杆的摩擦力越大[答案] C[解析]有摩擦力一定有弹力，A错；有弹力不一定有摩擦力，B错；驱动轮与地面间的摩擦力是动力，此时方向向前，C正确，演员爬杆时，是静摩擦力，与压力无关，D错。

2．(2018·福建福州)如图所示，水平桌面上叠放着A、B两物体，B物体受力F作用，A、B一起相对地面向右做匀减速直线运动，则B物体的受力个数为( )A．4 B．5 C．6 D．7[答案] C[解析]先用隔离法，选取A为研究对象，A必受到B对其施加的水平向左的摩擦力，所以A对B施加了水平向右的摩擦力；再运用整体法，选取A和B组成的系统为研究对象，系统做匀减速直线运动，合力方向向左，即地面对系统施加了水平向左的摩擦力；最后再选取B为研究对象，其共受到6个力的作用：竖直向下的重力，A对其竖直向下的压力和水平向左的摩擦力，地面对它竖直向上的支持力和水平向左的摩擦力以及水平拉力F。

本题答案为C项。

3．(2018·海南琼海一模)将一物块分成相等的A、B两部分靠在一起，下端放置在地面上，上端用绳子拴在天花板上，绳子处于竖直伸直状态，整个装置静止，则( )A．绳子上拉力可能为零B．地面受的压力可能为零C．地面与物体间可能存在摩擦力D．A、B之间可能存在摩擦力[答案]AD[解析]经分析，绳子上拉力可能为零，地面受的压力不可能为零，选项A对而B错；由于绳子处于竖直伸直状态，绳子中拉力只可能竖直向上，所以地面与物体B间不可能存在摩擦力，而A、B之间可能存在摩擦力，选项C错而D对。

4.(2018·湖北武汉)用一枚磁性棋子把一张没有磁性的卡片压在磁性黑板的竖直平面上，磁性棋子、卡片以及磁性黑板三个物体均有一定的重量，它们静止不动，如图所示，下列说法正确的是( )A．磁性棋子受到四个力作用，其中有三个力的施力物体均是黑板B．磁性棋子受到的磁力和弹力是一对作用力和反作用力C．卡片受到四个力作用D．卡片会受到两个摩擦力作用[答案] D[解析]本题考查重力、弹力、摩擦力，意在考查物体的受力分析，整体法与隔离法的应用，以磁性棋子为研究对象，它受到四个力作用，只有磁力是磁性黑板施加的，弹力和摩擦力是卡片施加的，重力是地球施加的，磁性棋子受到的磁力和弹力是一对平衡力，A、B 错误；卡片两个平面都会受到弹力和摩擦力作用，还有重力作用，C错误，D正确。