第2.1讲重力、弹力和摩擦力课程标准1.认识重力、弹力与摩擦力．2．通过实验，了解胡克定律．3．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．素养目标物理观念：(1)知道产生弹力、摩擦力的条件，知道它们的大小、方向、作用点；(2)了解胡克定律和滑动摩擦力的计算公式．科学思维：能分析实际问题中弹力、摩擦力的有无和方向，会计算弹力、摩擦力的大小．考点一重力和重心●【必备知识·自主落实】●1．力(1)定义：力是一个物体对另一个物体的作用．(2)作用效果：使物体发生形变或改变物体的_(即产生加速度)．(3)性质：力具有物质性、相互性、矢量性、独立性等特征．2．重力(1)产生：由于地球的吸引而使物体受到的力．(2)大小：与物体的质量成正比，即G＝mg.可用弹簧测力计测量重力．_的．3．重心(1)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．(2)决定物体重心位置的因素：①物体的形状；②物体内_的分布．【注意】重心的位置不一定在物体上．●【关键能力·思维进阶】●1．下列关于重力的说法中正确的是()A.物体只有静止时才受重力作用B.重力的方向总是指向地心C.地面上的同一物体在赤道上所受重力最小D.物体挂在弹簧测力计下，弹簧测力计的示数一定等于物体的重力2．如图所示，公园里有一仿制我国古代欹器的U形水桶，桶可绕水平轴转动，水管口持续有水流出，过一段时间桶会翻转一次，决定桶能否翻转的主要因素是()A.水桶自身重力的大小B.水管每秒出水量的大小C.水流对桶撞击力的大小D.水桶与水整体的重心高低3．[2024·浙江温州乐清市模拟]如图所示，光滑小球A左边靠着竖直墙壁B，右边靠着桌沿处于静止状态，则关于小球A的受力下列说法正确的是()A.墙对A的作用力一定过A的重心B.桌沿C对A的作用力一定过A的重心C.A的重力一定过A的重心D.A球的重心一定在球心考点二弹力的分析与计算●【必备知识·自主落实】●1．弹力(1)定义：发生_的物体，要恢复原状，对与它接触的物体会产生力的作用，这种力叫作弹力．(2)产生条件①物体间直接接触；②接触处发生_．(3)方向：总是与施力物体形变的方向_．2．胡克定律(1)内容：在_内，弹力F的大小和弹簧伸长(或缩短)的长度x成_．(2)表达式：F＝_．①k是弹簧的劲度系数，单位是牛顿每米．用符号N/m表示．大小由弹簧自身的性质决定②x●【关键能力·思维进阶】●1．弹力有无的判断方法2．弹力方向的判断(1)接触面上的弹力方向判断方法(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．弹力大小的计算方法(1)应用胡克定律F＝kx计算弹簧的弹力．【注意】x表示弹簧形变量．(2)物体静止或做匀速直线运动时，用共点力平衡来计算弹力．(3)物体不平衡时应用牛顿第二定律计算弹力．考向1弹力的有无及方向判断例1下列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()例2如图所示，小车内沿竖直方向的一根轻质弹簧和一条与竖直方向成α角的轻质细绳拴接一小球，此时小车与小球保持相对静止，一起在水平面上运动，下列说法正确的是() A．细绳一定对小球有拉力B．轻弹簧一定对小球有弹力C．细绳不一定对小球有拉力，但是轻弹簧一定对小球有弹力D．细绳不一定对小球有拉力，轻弹簧也不一定对小球有弹力考向2杆的弹力方向判断及大小计算例3如图所示为位于水平面上的小车，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，重力加速度为g.现使小车以加速度a(a≠0)向右做匀加速直线运动，下列说法正确的是()A．杆对小球的弹力一定竖直向上B．杆对小球的弹力一定沿杆斜向上C．杆对小球的弹力大小为mgD．杆对小球的弹力大小为√(mg)2+(ma)2考向3胡克定律的理解及应用例4[2024·江苏南通模拟]如图甲所示，弹簧一端固定在传感器上，传感器与电脑相连．当对弹簧施加变化的作用力(拉力或压力)时，在电脑上得到了弹簧形变量与其弹力的关系图像，如图乙所示．则下列判断正确的是()A．弹簧产生的弹力和弹簧的长度成正比B．弹簧长度的增加量与对应的弹力增加量成正比C．该弹簧的劲度系数是2N/mD．该弹簧的劲度系数是20N/m考点三摩擦力的分析与计算●【必备知识·自主落实】●1．静摩擦力(1)定义：相互接触的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．相对地面不一定静止(2)产生条件：①接触面_；②接触处有_；③两物体间有_．(3)方向：沿两物体的_，与相对运动趋势的方向_．(4)大小：0<F≤F max．最大静摩擦力略大于滑动摩擦力2．滑动摩擦力(1)定义：两个相互接触的物体，当它们相对滑动时，在接触面上产生的一种阻碍相对运动的力．(2)产生条件：①接触面粗糙；②接触处有弹力；③两物体间有相对运动．(3)方向：沿两物体的接触面，与_的方向相反．(4)大小：F f＝μF N，μ为动摩擦因数，其值与接触面的材料和粗糙程度有关．F N的大小不一定等于物体的重力●【关键能力·思维进阶】●考向1摩擦力方向的判断1．明晰“三个方向”2.静摩擦力的有无及方向的判断方法(1)假设法(2)状态法根据平衡条件、牛顿第二定律，判断静摩擦力的方向．(3)牛顿第三定律法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方向．例5如图，甲乙两人分别乘坐两种电动扶梯，此时两电梯均匀速向上运转，则()A．甲受到三个力的作用B．甲受到的摩擦力水平向右C．扶梯对乙的作用力方向垂直扶梯向上D．扶梯对乙的作用力方向竖直向上例6(多选)[2024·重庆模拟]图中是生活中磨刀的情景．若磨刀石始终处于静止状态，当刀相对磨刀石向前运动的过程中，下列说法正确的是()A．刀受到的滑动摩擦力向后B．磨刀石受到地面的静摩擦力向后C．磨刀石受到四个力的作用D．地面和磨刀石之间有两对相互作用力考向2摩擦力大小的计算例7如图所示为一同学从t＝0时刻起逐渐增加水平推力推动箱子过程中三个时刻(t1、t2、t3)的漫画图．假设t1时刻同学对箱子的推力为10N，t2时刻推力为20N，t3时刻推力为30N．下列说法正确的是()A．箱子对地面的压力就是箱子的重力B．t1时刻箱子受到地面的摩擦力大小等于0C.t2时刻箱子受到地面的摩擦力大小等于20ND．箱子与地面的滑动摩擦力大小一定为30N例8[2024·全国高三专题练习]如图所示，打印机进纸槽里叠放有一叠白纸，进纸时滚轮以竖直向下的力F压在第一张白纸上，并沿逆时针方向匀速转动，滚轮与第一张纸不打滑，但第一张纸与第二张纸间发生相对滑动．设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等．滚轮与白纸之间的动摩擦因数为μ1，白纸之间、白纸与纸槽底座之间的动摩擦因数均为μ2，每张白纸的质量为m，不考虑静电力的影响，重力加速度为g，则下列说法正确的是() A．滚轮对第一张白纸的摩擦力大小为μ1FB．第二、三张白纸间的摩擦力大小为μ2(F＋2mg)C.第三、四张白纸间的摩擦力大小为μ2(F＋mg)D.越靠近底座，白纸间的摩擦力越大思维提升1.滑动摩擦力大小的计算方法2.静摩擦力大小的计算方法(1)物体处于平衡状态(静止或匀速直线运动)，利用力的平衡条件求解．(2)物体有加速度时，应用牛顿第二定律F合＝ma求解．(3)最大静摩擦力与接触面间的压力成正比，其值大于滑动摩擦力，但通常认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力．核心素养提升分析摩擦力突变问题的方法1.在涉及摩擦力的情况中，题目中出现“最大”“最小”和“刚好”等关键词时，一般隐藏着摩擦力突变的临界问题．题意中某个物理量在变化过程中发生突变，可能导致摩擦力突变，则该物理量突变时的状态即为临界状态．2．存在静摩擦力的情景中，物体由相对静止变为相对运动，或者由相对运动变为相对静止，或者受力情况发生突变，往往是摩擦力突变问题的临界状态．3．确定各阶段摩擦力的性质和受力情况，做好各阶段摩擦力的分析．情境1“静静”突变科学推理物体在静摩擦力和其他力的共同作用下处于静止状态，当作用在物体上的其他力的合力发生变化时，如果物体仍然保持静止状态，则物体受到的静摩擦力的大小或方向将发生突变．典例1[2024·福建三明质检]如图所示，质量为10kg的物体A拴在一个被水平拉伸的弹簧一端，弹簧的拉力为5N时，物体A与小车均处于静止状态．若小车以1m/s2的加速度向右运动，则()A．物体A相对小车向右运动B．物体A受到的摩擦力减小C．物体A受到的摩擦力大小不变D．物体A受到的弹簧的拉力增大情境2“静动”突变科学推理物体在静摩擦力和其他力作用下处于相对静止状态，当其他力变化时，如果物体不能保持相对静止状态，则物体受到的静摩擦力将“突变”成滑动摩擦力．典例2如图所示，一箱子放在水平地面上，现对箱子施加一斜向上的拉力F，保持拉力的方向不变，在拉力F的大小由零逐渐增大的过程中．关于摩擦力f的大小随拉力F的变化关系，下列四幅图可能正确的是()情境3“动静”突变科学思维在滑动摩擦力和其他力作用下，做减速运动的物体突然停止滑行时，物体将不再受滑动摩擦力作用，滑动摩擦力“突变”为静摩擦力．典例3如图所示，斜面体固定在地面上，倾角为θ＝37°(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)．质量为1kg的滑块以初速度v0从斜面底端沿斜面向上滑行(斜面足够长，该滑块与斜面间的动摩擦因数为0.8)，则该滑块所受摩擦力F f随时间变化的图像是选项图中的(取初速度v0的方向为正方向，g＝10m/s2)()情境4“动动”突变科学思维物体在滑动摩擦力作用下运动直到达到共同速度后，如果在静摩擦力作用下不能保持相对静止，则物体将继续受滑动摩擦力作用，但其方向发生改变．典例4(多选)如图所示，足够长的传送带与水平面间的夹角为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<tanθ，选沿传送带向下为正方向，则下列选项中能客观地反映小木块所受摩擦力和运动情况的是()思维提升摩擦力突变问题注意事项(1)静摩擦力是被动力，其大小、方向取决于物体间的相对运动的趋势，而且静摩擦力存在最大值．(2)滑动摩擦力的突变问题：滑动摩擦力的大小与接触面的动摩擦因数和接触面受到的压力均成正比，发生相对运动的物体，如果接触面的动摩擦因数发生变化或接触面受到的压力发生变化，则滑动摩擦力就会发生变化．(3)研究传送带问题时，物体和传送带的速度相等的时刻往往是摩擦力的大小、方向和运动性质发生变化的分界点．第1讲重力弹力摩擦力考点一必备知识·自主落实1．(2)运动状态2．(3)竖直向下3．(2)质量关键能力·思维进阶1．解析：物体受到重力的作用，与物体的运动状态无关，A错误；重力的方向总是竖直向下，不一定指向地心，B错误；物体的重力随纬度增大而增大，因此地面上的同一物体在赤道上所受重力最小，C正确；物体挂在弹簧测力计下处于平衡状态时，弹簧测力计的示数才等于物体的重力，D错误．答案：C2．解析：由于水桶可以绕水平轴转动，因此一段时间后，当水桶水变多导致重心升高到一定程度时，就会造成水桶翻转，选项D正确，选项A、B、C错误．答案：D3．解析：墙对A的作用力和桌沿C对A的作用力都过球心，重心不一定在球心，故A、B、D错误；重心是重力的等效作用点，所以重力一定过A的重心，故C正确．故选C.答案：C必备知识·自主落实1．(1)形变(2)形变(3)相反2．(1)弹性限度正比(2)kx关键能力·思维进阶例1解析：选项A 中小球只受重力和杆的弹力的作用，且处于静止状态，由二力平衡可得小球受到的弹力方向应竖直向上，故A 错误；选项B 中，因为右边的绳竖直向上，如果左边的绳有拉力，则竖直向上的那根绳就会发生倾斜，所以左边的绳没有拉力，故B 错误；球与球接触处的弹力方向，垂直于过接触点的公切面(即在两球心的连线上)，且指向受力物体，故C 正确；球与面接触处的弹力方向，过接触点垂直于接触面或切面(即在接触点与球心的连线上)，即选项D 中大半圆对小球的支持力F N2的方向应是沿着过小球与圆弧接触点的半径，且指向圆心，故D 错误．答案：C例2解析：当小车匀速运动时，弹簧弹力大小等于小球重力大小，此时细绳的拉力F T ＝0；当小车和小球向右做匀加速直线运动时，绳的拉力不可能为零，弹簧弹力有可能为零，故D 正确．答案：D例3解析：对小球受力分析如图，由图可知，当a 大小不同时，杆上的弹力与竖直方向的夹角也不同，方向不一定沿杆，但一定是斜向上，且F >mg ，选项A 、B 、C 错误；由几何关系可知，F ＝√(mg )2+(ma )2，选项D 正确．答案：D例4解析：根据胡克定律F ＝kx ，可知弹簧的弹力与弹簧的形变量成正比，且弹簧长度的增加量与对应的弹力增加量成正比，故A 错误，B 正确；F x 图像的斜率代表弹簧的劲度系数，则有k ＝ΔF Δx ＝2010×10−2N/m ＝200N/m ，故C 、D 错误．答案：B必备知识·自主落实1．(2)粗糙弹力相对运动趋势(3)接触面相反2．(3)相对运动关键能力·思维进阶例5解析：题图甲中，人处于匀速直线运动状态，竖直方向上受到重力和支持力，假设水平方向受到摩擦力，则甲所受合外力就不为零了，不能做匀速直线运动了，故A、B错误；题图乙中，人处于匀速直线运动状态，受力平衡，扶梯对乙有支持力和摩擦力，乙受重力，根据共点力作用下的平衡可知，支持力和摩擦力的合力与重力等大反向，故扶梯对乙的作用力竖直向上，C错误，D正确．故选D.答案：D例6解析：当刀相对磨刀石向前运动的过程中，刀受到的滑动摩擦力向后，A正确；当刀相对磨刀石向前运动的过程中，刀对磨刀石摩擦力向前，根据平衡条件可知，磨刀石受到地面的静摩擦力向后，B正确；磨刀石受到重力、地面支持力、刀的摩擦力和地面摩擦力以及刀的压力(否则不会有摩擦力)，共5个力作用，C错误；地面和磨刀石之间有两对相互作用力分别是磨刀石对地面的压力与地面对磨刀石的支持力，地面对磨刀石摩擦力与磨刀石对地面的摩擦力，D正确．答案：ABD例7解析：箱子对桌面的压力施力物体是箱子，受力物体是桌面，而箱子的重力施力物体是地球，受力物体是箱子．这两个力不是一个概念，所以箱子对地面的压力不是箱子的重力，A错误；t1时刻，小孩没有推动箱子，则箱子所受的是静摩擦力，根据平衡条件可知，此时摩擦力大小与此时推力大小相等，为10N，B错误；t2时刻，小孩仍然没有推动箱子，则箱子所受的仍然是静摩擦力，根据平衡条件可知，此时摩擦力大小与此时推力大小相等，为20N，C正确；t3时刻推力为30N，此时箱子动了，但是不能确定箱子是加速运动还是匀速运动，故不能确定箱子与地面的滑动摩擦力是否等于30N，D错误．答案：C例8解析：μ1F为滚轮与第一张白纸间的滑动摩擦力，滚轮与第一张白纸间的摩擦力为静摩擦力，小于或等于最大静摩擦力，故A错误；第一、二张白纸间的摩擦力为滑动摩擦力，大小为f12＝μ2(F＋mg)，第二张白纸处于静止状态，第二、三张白纸间的摩擦力为静摩擦力，大小等于第一、二张白纸间的摩擦力，即f23＝μ2(F＋mg)，故B错误；第三张白纸处于静止状态，第三、四张白纸间的摩擦力为静摩擦力，大小等于第二、三张白纸间的摩擦力，即f34＝μ2(F＋mg)，故C正确；除第一张白纸外，所有白纸均处于静止状态，白纸间的摩擦力均为μ2(F＋mg)，大小相等，故D错误．答案：C核心素养提升典例1解析：由题意得，物体A与小车的上表面间的最大静摩擦力F fm≥5N，当小车加速运动时，假设物体A与小车仍然相对静止，则物体A所受合力大小F合＝ma＝10N，可知此时小车对物体A的摩擦力大小为5N，方向向右，且为静摩擦力，所以假设成立，物体A 受到的摩擦力大小不变，故A、B错误，C正确；弹簧长度不变，物体A受到的弹簧的拉力大小不变，故D错误．答案：C典例2解析：设F与水平方向的夹角为θ，木箱处于静止状态时，根据平衡条件得：木箱所受的静摩擦力为f＝F cosθ，F增大，f增大；当拉力达到一定值，箱子运动瞬间，静摩擦力变为滑动摩擦力，由于最大静摩擦力略大于滑动摩擦力，故摩擦力有个突然减小的过程；木箱运动时，所受的支持力N＝G－F sinθ，F增大，N减小，此时木箱受到的是滑动摩擦力，大小为f＝μN，N减小，则f减小，故B正确，A、C、D错误．故选B.答案：B典例3解析：滑块上滑过程中受滑动摩擦力，F f＝μF N，F N＝mg cosθ，联立得F f＝6.4N，方向沿斜面向下．当滑块的速度减为零后，由于重力的分力mg sinθ＜μmg cosθ，滑块静止，滑块受到的摩擦力为静摩擦力，由平衡条件得F′f＝mg sinθ，代入数据可得F′f＝6N，方向沿斜面向上，故选项B正确．答案：B典例4解析：当小木块速度小于传送带速度时，小木块相对于传送带向上滑动，小木块受到的滑动摩擦力沿传送带向下，加速度a＝g sinθ＋μg cosθ；当小木块速度与传送带速度相同时，由于μ<tanθ，即μmg cosθ<mg sinθ，所以速度能够继续增大，此时滑动摩擦力的大小不变，而方向突变为向上，且a＝g sinθ－μg cosθ，加速度变小，则vt图像的斜率变小，所以B、D正确．答案：BD。
名师预测1．关于力的概念，下列说法正确的是()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，性质可能也不相同2．如下图所示，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．1 N和6 N B．5 N和6 NC．1 N和2 N D．5 N和2 N3．三个质量均为1 kg的相同木块a、b、c和两个劲度系数均为500 N/m的相同轻弹簧p、q用轻绳连接如图所示，其中a放在光滑水平桌面上．开始时p弹簧处于原长，木块都静止．现用水平力缓慢地向左拉p 弹簧的左端，直到c木块刚好离开水平地面为止，g取10 m/s2.该过程p弹簧的左端向左移动的距离是()A．4 cm B．6 cmC．8 cm D．10 cm4．如下图所示，与水平面夹角为30°的固定斜面上有一质量m＝1.0 kg的物体．细绳的一端与物体相连，另一端经摩擦不计的定滑轮与固定的弹簧秤相连．物体静止在斜面上，弹簧秤的示数为4.9 N．关于物体受力的判断(取g＝9.8 m/s2)，下列说法正确的是()A．斜面对物体的摩擦力大小为零B．斜面对物体的摩擦力大小为4.9 N，方向沿斜面向上C．斜面对物体的支持力大小为4.9 3 N，方向竖直向上D．斜面对物体的支持力大小为4.9 N，方向垂直斜面向上5．如下图所示，在两块相同的竖直木块之间，有质量均为m的4块相同的砖，用两个大小均为F的水平力压木板，使砖静止不动，则第2块砖对第3块砖的摩擦力大小为()A．0 B．mg C．mg/2 D．mg/46．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受到的摩擦力变大D．M下滑的速度不变7．如图甲所示，一物块在粗糙斜面上，在平行斜面向上的外力F作用下，斜面和物块始终处于静止状态，当F按图乙所示规律变化时，关于物块与斜面间摩擦力的大小变化的说法中正确的是()A．一定增大B．可能一直减小C．可能先增大后减小D．可能一直增大8．如图6所示，重80 N的物体A放在倾角为30°的粗糙斜面上，有一根原长为10 cm、劲度系数为1000 N/m 的弹簧，其一端固定在斜面底端，另一端放置物体A后，弹簧长度缩短为8 cm，现用一测力计沿斜面向上拉物体，若物体与斜面间最大静摩擦力为25 N，当弹簧的长度仍为8 cm时，测力计读数不可能为()A．10 N B．20 NC．40 N D．60 N9．如图所示，一根自然长度为l0的轻弹簧和一根长度为a的轻绳连接，弹簧的上端固定在天花板的O点上，P是位于O点正下方的光滑轻小定滑轮，已知OP＝l0＋a.现将绳的另一端与静止在动摩擦因数恒定的水平地面上的滑块A相连，滑块对地面有压力作用．再用一水平力F作用于A使之向右做直线运动(弹簧的下端始终在P之上)，对于滑块A受地面滑动摩擦力下列说法中正确的是()A．逐渐变小B．逐渐变大C．先变小后变大D．大小不变10．下列叙述中正确的是()A．挂在电线下的电灯，使电线发生形变，所以电线受到拉力B．电灯挂在电线下，电灯和电线同时发生形变，电灯受到向上的拉力是由于电灯发生了形变C．电灯挂在电线下，电灯对电线的拉力是由于电灯形变有向下恢复原状的趋势产生的D．挂在电线下的电灯对电线的拉力就是电灯受到的重力11．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12．一根轻质弹簧一端固定，用大小为F 1的力压弹簧的另一端，平衡时长度为l 1；改用大小为F 2的力拉弹簧，平衡时长度为l 2.弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内，该弹簧的劲度系数为( ) A.F 2－F 1l 2－l 1 B.F 2＋F 1l 2＋l 1 C.F 2＋F 1l 2－l 1D.F 2－F 1l 2＋l 113．如图所示，物块静止在固定的斜面上，分别按图示的方向对物块施加大小相等的力F ，A 中F 垂直于斜面向上，B 中F 垂直于斜面向下，C 中F 竖直向上，D 中F 竖直向下，施力后物块仍然静止，则物块所受的静摩擦力增大的是( )14．如图所示，物体放在倾斜木板上，当木板倾角θ为30°和45°时，物体受到的摩擦力大小恰好相同，则物体和木板间的动摩擦因数最接近( )A ．0.5B ．0.6C ．0.7D ．0.815.如图8所示，质量分别为m 和M 的两物体P 和Q 叠放在倾角为θ的斜面上，P 、Q 之间的动摩擦因数为μ1，Q 与斜面间的动摩擦因数为μ2(μ1＞μ2)．当它们从静止开始沿斜面滑下时，两物体始终保持相对静止，则物体P 受到的摩擦力大小为多少？16．如图所示，在倾角为θ的光滑斜面上，劲度系数分别为k 1、k 2的两个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，试求：(1)m 1、m 2各上移的距离． (2)推力F 的大小．17．如图甲所示，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°；图乙中轻杆HG 一端用铰链固定在竖直墙上，另一端G 通过细绳EG 拉住，EG 与水平方向也成30°，轻杆的G 点用细绳GF 拉住一个质量也为10 kg 的物体．g 取10 m/s 2，求(1)细绳AC段的张力F AC与细绳EG的张力F EG之比；(2)轻杆BC对C端的支持力；(3)轻杆HG对G端的支持力．18．一木块静止在水平桌面上，已知木块重20 N，木块与桌面间的动摩擦因数为0.4，滑动摩擦力近似等于最大静摩擦力，求：(1)用6 N的水平力拉木块，木块所受摩擦力的大小．(2)要使木块由静止开始运动，至少要用多大的水平拉力．(3)木块在桌面上滑动过程中，使水平拉力大小变为6 N，木块所受的摩擦力的大小．19．用弹簧测力计测定木块A、B间的动摩擦因数μ，如下图甲、乙所示．(1)为了用弹簧测力计的读数表示滑动摩擦力，两种情况中木块A是否都一定要做匀速运动？(2)若木块A在拉力F T的作用下做匀速运动，甲图中A、B间摩擦力是否等于拉力F T?(3)若A、B的重力分别为100 N和150 N，甲图中弹簧测力计读数为60 N(当A被拉动时)，F T＝110 N，求A、B间的动摩擦因数μ.20.如下图所示，在倾角为37°的固定斜面上静置一个质量为5 kg的物体，物体与斜面间的动摩擦因数为0.8.求：(1)物体所受的摩擦力；(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)(2)若用原长为10 cm，劲度系数为3.1×103 N/m的弹簧沿斜面向上拉物体，使之向上匀速运动，则弹簧的最终长度是多少？(取g＝10 m/s2)21．如图所示，质量分别为m和M的两物体P和Q叠放在倾角为θ的斜面上，P、Q之间的动摩擦因数为μ1，Q与斜面间的动摩擦因数为μ2(μ1>μ2)．当它们从静止开始沿斜面滑下时，两物体始终保持相对静止，则物体P受到的摩擦力大小为多少？22.如图有一半径为r＝0.2 m的圆柱体绕竖直轴OO′以ω＝9 rad/s的角速度匀速转动．今用力F将质量为1 kg的物体A压在圆柱侧面，使其以v0＝2.4 m/s的速度匀速下降．若物体A与圆柱面的摩擦因数μ＝0.25，求力F的大小．(已知物体A在水平方向受光滑挡板的作用，不能随轴一起转动)23．(如图(a)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M1的物体，∠ACB＝30°；如图(b)中轻杆HG一端用铰链固定在竖直墙上，另一端G通过细绳EG拉住，EG与水平方向也成30°，轻杆的G点用细绳CF拉住一个质量为M2的物体，求：(1)细绳AC段的张力T AC与细绳EG的张力T EG之比；(2)轻杆BC对C端的支持力；(3)轻杆HG对G端的支持力．解析：图15(a)和图15(b)中的两个物体M1、M2都处于平衡状态，根据平衡的条件，首先判断与物体相连的细绳，其拉力大小等于物体的重力；分别取C点和G点为研究对象，进行受力分析如图16(a)和如图16(b)所示，根据平衡规律可求解．(1)图16(a)中轻绳AD跨过定滑轮拉住质量为M1的物体，物体处于平衡状态，绳AC段的拉力T AC＝T CD＝23．人们在日常生产中已经体会到，用金属制成的线材(如钢丝、钢筋)受到拉力会伸长．其实，早在17世纪英国物理学家胡克就发现，金属丝或金属杆在弹性限度内的伸长与拉力成正比，这就是著名的胡克定律．这一发现为后人对材料的研究奠定了重要基础．现有一根用新材料制成的金属杆，长为4 m ，横截面积为0.8 cm 2，设计要求它受到拉力后的伸长量不超过原长的11000，选用同种材料制成样品进行测试，通过测试取得数据如下：(1)请根据测试结果，推导出伸长量x 与材料的长度L 、材料的横截面积S 及拉力F 之间的函数关系．(形式为x ＝________)(2)通过对样品的测试，求出现有金属杆在不超过设计要求伸长量前提下能承受的最大拉力．(写出过程) (3)在表中把有明显误差的数据圈出来．解析：(1)根据测试结果，可推导关系x ＝k ·LF S，其中k ＝8×10－12m 2/N ；。
重力、弹力、摩擦力教案第一章：重力1.1 教学目标让学生理解重力的概念，知道重力的作用。
让学生掌握重力的计算方法，能够运用重力解释生活中的现象。
1.2 教学内容重力的概念：介绍重力的定义，地球对物体产生的吸引力。
重力的作用：解释重力对物体的作用，如悬挂物体、地球上的物体等。
重力的计算：介绍重力的计算方法，公式为F = mg，其中m 为物体的质量，g 为重力加速度。
重力在生活中：举例说明重力在生活中的应用，如抛物线运动、天平等。
1.3 教学活动引入讨论：让学生举例说明重力的存在和作用。
实验演示：进行实验，让学生观察和体验重力的作用。
计算练习：给学生发放练习题，让他们运用重力公式进行计算。
生活应用：让学生举例说明重力在日常生活中的应用。
第二章：弹力2.1 教学目标让学生理解弹力的概念，知道弹力的产生和作用。
让学生掌握弹力的计算方法，能够运用弹力解释生活中的现象。
2.2 教学内容弹力的概念：介绍弹力的定义，物体因形变产生的力。
弹力的产生：解释弹力的产生原因，如弹性形变、弹簧等。
弹力的作用：介绍弹力的作用，如弹跳、弹性碰撞等。
弹力的计算：介绍弹力的计算方法，公式为F = kx，其中k 为弹簧常数，x 为形变量。
弹力在生活中：举例说明弹力在日常生活中的应用，如弹簧床垫、弹力球等。
2.3 教学活动引入讨论：让学生举例说明弹力的存在和作用。
实验演示：进行实验，让学生观察和体验弹力的作用。
计算练习：给学生发放练习题，让他们运用弹力公式进行计算。
生活应用：让学生举例说明弹力在日常生活中的应用。
第三章：摩擦力3.1 教学目标让学生理解摩擦力的概念，知道摩擦力的产生和作用。
让学生掌握摩擦力的计算方法，能够运用摩擦力解释生活中的现象。
3.2 教学内容摩擦力的概念：介绍摩擦力的定义，物体表面间的阻碍力。
摩擦力的产生：解释摩擦力的产生原因，如接触面粗糙度、物体间的相互摩擦等。
摩擦力的作用：介绍摩擦力的作用，如行走、开车等。
