高考物理一轮复习讲义05　第二章　第1节　重力　弹力　摩擦力

这是一份高考物理一轮复习讲义05　第二章　第1节　重力　弹力　摩擦力，共12页。
[学习目标] 1．掌握重力的大小、方向及重心。
2．知道弹力产生的条件，会判断弹力的有无及方向。
3．理解胡克定律，会进行弹力大小的计算。
4．会判断摩擦力的有无及方向，会用动摩擦因数计算滑动摩擦力的大小。
1．重力
(1)产生：由于地球的____而使物体受到的力。
(2)大小：G＝____。可用__________测量。同一物体的重力在地球上不同位置处因g的不同而不同。
(3)方向：总是________。
(4)重心：物体的每一部分都受重力的作用，可认为重力作用集中于一点，即物体的重心。重心的位置与物体的____分布和几何形状有关，重心的位置不一定在物体上。
2．弹力
(1)定义：发生________的物体，要恢复原状，对与它接触的物体产生力的作用。
(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____。
3．胡克定律
(1)内容：在弹性限度内，弹簧发生弹性形变时，弹力F的大小跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成____。
(2)表达式：F＝kx
①k叫作弹簧的________，单位是牛顿每米，符号是N/m；k的大小由弹簧________决定。
②x是弹簧长度的______，不是弹簧形变以后的长度。
4．静摩擦力
(1)定义：两________的物体间的摩擦力。
(2)产生条件
①接触面粗糙。
②接触处有压力。
③两物体间有____________。
(3)大小：0mg，方向可能沿杆向上
[听课记录]


摩擦力的分析与计算
1．静摩擦力的有无及方向的判断方法
(1)假设法：利用假设法判断的思维程序如下。
(2)状态法：先判断物体的运动状态(即加速度的方向)，再利用牛顿第二定律(F＝ma)确定合力，然后通过受力分析确定静摩擦力的大小及方向。
(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的方向。
2．摩擦力计算的技巧
(1)在确定摩擦力的大小之前，首先分析物体所处的状态，分清是静摩擦力还是滑动摩擦力。
(2)滑动摩擦力有具体的计算公式“Ff＝μFN”，其中FN是接触面间的弹力，并不总是等于物体受到的重力。
(3)静摩擦力要借助其他公式求解。
①若物体处于平衡状态(静止或匀速运动)，利用力的平衡条件来计算静摩擦力的大小。
②当物体有加速度时，若只有静摩擦力，则Ff＝ma；若除静摩擦力外，物体还受其他力，则F合＝ma，先求合力再求静摩擦力。
摩擦力的有无及方向的判断
[典例6] (人教版必修第一册习题改编)如图甲、乙所示，物体P、Q在力F作用下一起以相同速度沿力F方向匀速运动，图乙中斜面体固定不动，关于物体P所受的摩擦力，下列说法正确的是( )
A．图甲、乙中物体P均受摩擦力，且方向均与力F相同
B．图甲、乙中物体P均受摩擦力，且方向均与力F相反
C．图甲、乙中物体P均不受摩擦力
D．图甲中物体P不受摩擦力，图乙中物体P受摩擦力，且方向与力F方向相同
[听课记录]


摩擦力大小的计算
[典例7] (多选)重力为500 N的沙发放在水平地面上，某同学沿水平方向推沙发，当水平推力大小为90 N时沙发恰好开始运动。沙发运动后，用85 N的水平力即可使沙发保持匀速直线运动。以下说法正确的是( )
A．沙发与地面之间的动摩擦因数为0.18
B．沙发与地面之间的最大静摩擦力为90 N
C．若用100 N的水平力推静止的沙发，沙发所受的摩擦力大小为100 N
D．若用60 N的水平力推已经运动的沙发，沙发所受的摩擦力大小为85 N
[听课记录]


[典例8] 在水平地面固定倾角为θ的斜面体，质量为m的物体在平行于底边、大小为F的水平力作用下静止于斜面上，如图所示。重力加速度大小为g。该物体受到的摩擦力大小为( )
A．F B．F＋mg
C．F＋mg sin θ D．F2+mgsinθ2
[听课记录]


摩擦力的突变问题
当物体的受力情况发生变化时，摩擦力的大小和方向往往会发生相应的变化，可能导致静摩擦力和滑动摩擦力之间的突变问题。摩擦力的突变常见以下四类情况：
[典例9] (多选)(2025·浙江绍兴一中高三质检)如图所示，有一倾角θ＝30°的斜面体置于粗糙水平面上，质量为M，一质量为m的物体静止在斜面体上，现用水平力F推物体，F的大小为32mg，物体和斜面体始终保持静止，则下列说法正确的是( )
A．物体有沿斜面向上运动的趋势
B．物体有沿斜面向下运动的趋势
C．物体所受的摩擦力方向沿斜面向下
D．若逐渐减小推力F至0，此过程中物体所受摩擦力的方向不变
[听课记录]



[典例10] (多选)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，则下列选项能客观地反映小木块的受力和运动情况的是( )
A B C D
[听课记录]


1．(2022·浙江1月选考)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
2．(2024·辽宁卷)利用砚台将墨条研磨成墨汁时讲究“圆、缓、匀”。如图所示，在研磨过程中，砚台始终静止在水平桌面上。当墨条的速度方向水平向左时( )
A．砚台对墨条的摩擦力方向水平向左
B．桌面对砚台的摩擦力方向水平向左
C．桌面和墨条对砚台的摩擦力是一对平衡力
D．桌面对砚台的支持力与墨条对砚台的压力是一对平衡力
3．(2023·山东卷)餐厅暖盘车的储盘装置示意图如图所示，三根完全相同的弹簧等间距竖直悬挂在水平固定圆环上，下端连接托盘。托盘上叠放若干相同的盘子，取走一个盘子，稳定后余下的正好升高补平。已知单个盘子的质量为300 g，相邻两盘间距为 1.0 cm，重力加速度大小取10 m/s2。弹簧始终在弹性限度内，每根弹簧的劲度系数为( )
A．10 N/m B．100 N/m
C．200 N/m D．300 N/m
分类
案例图示
“静—静”突变
在水平力F作用下物体静止于斜面上，F突然增大时物体仍静止，则物体所受静摩擦力的大小或方向将“突变”
“静—动”突变
物体放在粗糙水平面上，作用在物体上的水平力F从零逐渐增大，当物体开始滑动时，物体受水平面的摩擦力由静摩擦力“突变”为滑动摩擦力
“动—静”突变
滑块以v0冲上斜面做减速运动，当到达某位置时速度减为零，而后静止在斜面上，滑动摩擦力“突变”为静摩擦力
“动—动”突变
水平传送带的速度v1大于滑块的速度v2，滑块受到的滑动摩擦力方向水平向右，当传送带突然被卡住时，滑块受到的滑动摩擦力方向“突变”为向左