重力弹力摩擦力

1、第二章相互作用学案6 力重力弹力【例1】 病人在医院里输液时，液体一滴一滴从玻璃瓶中滴下，在液体不断滴下的过程中，玻璃瓶连同瓶中液体共同的重心将()A一直下降 B一直上升C先降后升 D先升后降规范思维 针对训练1如图2所示，“马踏飞燕”是汉代艺术家高度智慧、丰富想像、浪漫主义精神和高超的艺术技巧的结晶，是我国古代雕塑艺术的稀世之宝，飞奔的骏马之所以能用一只蹄稳稳地踏在飞燕上，是因为()图2A马跑得快的缘故B马蹄大的缘故C马的重心在飞燕上D马的重心位置与飞燕在一条竖直线上二、弹力方向的判断及其大小的计算【例2】 (2011丹东模拟)如图3所示，小车上固定着一根弯成角的曲杆，杆的另一端固定着一个质

2、量为m的球试分析下列情况下杆对球的弹力的大小和方向图3(1)小车静止；(2)小车以加速度a水平向右加速运动 针对训练2请画出图4中A球的受力情况图4三、胡克定律的应用【例3】一根轻质弹簧一端固定，用大小为F1的力压弹簧的另一端，平衡时长度为l1；改用大小为F2的力拉弹簧，平衡时长度为l2.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. B.C. D.针对训练3图5某缓冲装置可抽象成图5所示的简单模型图中k1、k2为原长相等，劲度系数不同的轻质弹簧下列表述不正确的是()A缓冲效果与弹簧的劲度系数有关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

3、向右移动时，两弹簧的弹性势能发生改变一、静摩擦力【例1】 指明物体A在以下四种情况下所受的静摩擦力的方向物体A静止于斜面上，如图5甲所示；物体A受到水平拉力F作用仍静止在水平面上，如图乙所示；物体A放在车上，在刹车过程中，A相对于车厢静止，如图丙所示；物体A在水平转台上，随转台一起匀速转动，如图丁所示图5 针对训练1如图6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()图6A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

4、受摩擦力作用D无论物体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2静摩擦力大小的计算【例2】 (2009天津1)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()二、滑动摩擦力的大小与方向图7【例3】 如图7所示，一质量不计的弹簧原长为10 cm，一端固定于质量m2 kg的物体上，另一端施一水平拉力F.(g10 m/s2)(1)若物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，当弹簧拉长至12 cm时，物体恰好匀速运动，弹簧的劲度系数多大？(2)

5、若将弹簧拉长至11 cm，物体所受到的摩擦力大小为多少？(3)若将弹簧拉长至13 cm，物体所受的摩擦力大小为多少？(设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等)【例4】如图8所示，一物块置于水平地面上当用与水平方向成60角的力F1拉物块时，物块做匀速直线运动；当改用与水平方向成30角的力F2推物块时，物块仍做匀速直线运动若F1和F2的大小相等，则物块与地面之间的动摩擦因数为()图8A.1 B2C. D1 针对训练2如图9所示，图9质量分别为m和M的两物体P和Q叠放在倾角为的斜面上，P、Q之间的动摩擦因数为1，Q与斜面间的动摩擦因数为2，当它们从静止开始沿斜面加速下滑时，两物体始终保持相对静止，则P受到的

6、摩擦力大小为()A0 B1mgcos C2mgcos D(12)mgcos 【基础演练】1关于力的概念，下列说法正确的是()A没有相互接触的物体间也可能有力的作用B力是使物体位移增加的原因C压缩弹簧时，手先给弹簧一个压力并使之压缩，弹簧压缩后再反过来给手一个弹力D力可以从一个物体传给另一个物体，而不改变其大小2(2011济宁模拟)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图63台球以速度v0与球桌边框成角撞击O点，反弹

7、后速度为v1，方向与球桌边框夹角仍为，如图6所示OB垂直于桌边，则下列关于桌边对小球的弹力方向的判断中正确的是()A可能沿OA方向B一定沿OB方向C可能沿OC方向D可能沿OD方向4一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7中的直线a、b所示，这根弹簧的劲度系数为()图7A1 250 N/m B625 N/mC2 500 N/m D833 N/m6(2011泰安模拟)如图9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()图9Akx BkxGCGkx D以上都不对【能力提升】7(2010浙江宁波期末)a、b两个质量

8、相同的球用线连接，a球用线挂在天花板上，b球放在光滑斜面上，系统保持静止，以下图示哪个是正确的()8如图10所示，倾角为30、重为80 N的斜面体静止在水平面上一根弹性轻杆一端垂直固定在斜面体上，杆的另一端固定一个重为2 N的小球，小球处于静止状态时，下列说法正确的是()图10A斜面有向左运动的趋势B地面对斜面的支持力为80 NC球对弹性轻杆的作用力为2 N，方向竖直向下D弹性轻杆对小球的作用力为2 N，方向垂直斜面向上9.图11如图11所示，质量相等的A、B两物体在平行于固定斜面的推力F的作用下沿光滑面做匀速直线运动，A、B间轻弹簧的劲度系数为k，斜面的倾角为30，则匀速运动时弹簧的压缩量为

9、多少？图1210如图12所示，质量为m的物体A放在地面上的竖直轻弹簧B上现用细绳跨过定滑轮将物体A与另一轻弹簧C连接，当弹簧C处在水平位置且右端位于a点时它没有发生形变已知弹簧B和弹簧C的劲度系数分别为k1和k2，不计定滑轮、细绳的质量和摩擦将弹簧C的右端由a点沿水平方向拉到b点时，弹簧B刚好没有形变，求a、b两点间的距离【基础演练】1如图10所示，图10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

10、须逐渐增大图112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11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3.图12如图12所示，物体A放在倾斜的木板上，木板的倾角为30和45时物块所受的摩擦力大小恰好相等，则物块和木板间的滑动摩擦因数为()A1/2 B./2C./2 D./24.图13(2010韶关市第二次模拟考试)如图13所示，用水平力F推乙物块，使甲、乙、丙、丁四个完全相

11、同的物块一起沿水平地面以相同的速度匀速运动，各物块受到摩擦力的情况是()A甲物块受到一个摩擦力的作用B乙物体受到两个摩擦力的作用C丙物体受到两个摩擦力的作用D丁物块没有受到摩擦力的作用图145(2011江苏南通一模)如图14所示，质量为m的小物块以初速度v0沿足够长的固定斜面上滑，斜面倾角为，物块与该斜面间的动摩擦因数tan ，下图中表示该物块的速度v和所受摩擦力Ff随时间t变化的图线(以初速度v0的方向为正方向)，可能正确的是()6.图15(2011徐州测试)如图15所示，质量为m1的木块在质量为m2的长木板上滑行，长木板与地面间动摩擦因数为1，木块与长木板间动摩擦因数为2，若长木板仍处于静

12、止状态，则长木板受地面摩擦力大小一定为()A1(m1m2)g B2m1gC1m1g D1m1g2m2g图167(2011无锡市期中考试)如图16所示，带有长方体盒子的斜劈A放在固定的斜面体C上，在盒子内放有光滑球B，B恰与盒子前、后壁P、Q点相接触若使斜劈A在斜面C上静止不动，则P、Q对球B无压力以下说法不正确的是()A若C的斜面光滑，斜劈A由静止释放，则Q点对球B有压力B若C的斜面光滑，斜劈A以一定的初速度沿斜面向上滑行，则P、Q对球B均无压力C若C的斜面粗糙，斜劈A沿斜面匀速下滑，则P、Q对球B均无压力D若C的斜面粗糙，斜劈A沿斜面加速下滑，则Q点对球B有压力【能力提升】8一个质量为3 k

13、g的物体，被放置在倾角为37、动摩擦因数为0.2的固定斜面上，下列选项中所示的四种情况下物体不能处于平衡状态的是(令最大静摩擦力等于滑动摩擦力，sin 370.6，cos 370.8，g10 m/s2)()9(2009北京18)图17如图17所示，将质量为m的滑块放在倾角为的固定斜面上滑块与斜面之间的动摩擦因数为.若滑块与斜面之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力大小相等，重力加速度为g，则()A将滑块由静止释放，如果tan ，滑块将下滑B给滑块沿斜面向下的初速度，如果_ N；(2)木块与桌面间的动摩擦因数_；(3)木块匀加速运动时受到的摩擦力Ff_ N.11如图19所示，图19水平面上有一重为40

14、N的物体，受到F113 N和F26 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图2012如图20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(sin 370.6，cos 370.8)；(2)若用原长为10 cm，劲度系数为3.1103 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g10 m/s2)学案6力重力弹力【课前双基回扣】1D甲对乙施力的同时，

15、乙对甲也施力，只不过甲的“拳头”比乙“被打的部位”如肚子、脸部等更能承受击打罢了，所以乙感到痛而甲未感到痛，A错；“风吹草动”的施力物体是空气，B错；力不可以离开物体，磁铁对铁钉的作用是通过磁铁产生的磁场发生的，磁场离不开磁铁，故C错；网球飞出后受重力和阻力作用，施力物体是地球和空气，故D正确2D在地球上的同一位置，同一物体的重力为一定值，故A错；只要在地球上，物体所受重力就不为零，故B错；重力的方向始终竖直向下，与物体运动状态无关，故C错3BC物体的重心是重力的等效作用点，不一定在物体上，所以A项错误；悬挂法确定物体重心时，线的方向一定通过重心，因此B项正确；物体重心与质量分布和形状有关，当

16、质量分布不变、形状不变时，其重心不变，而形状改变时重心位置也改变，所以C项正确，D项错误4CD弹力产生的两个条件：接触；弹性形变，两者缺一不可，故A错弹力与重力性质不同，故B错C、D正确5C在注满水时，球壳和水的共同重心在球心，随着水的流出，球壳的重心不变，但水的重心下降，二者共同的重心在下降当水流完时，重心又回到球心，故选项C正确6B用假设法，即假设存在法或假想分离法判断弹力的有无A选项中a、b间如果存在弹力，则b给a的弹力水平向左，a将向左侧加速运动，显然与题设条件不符；或者假设拿掉任意一个物体，另一个没有变化，则判断两者之间没有弹力，故A选项中a、b间无弹力作用；同理，对于C选项可以判断

17、出a、b间没有弹力；对于D选项，也可以假设a、b间有弹力，则a(斜面)对b的弹力将垂直于斜面向上，因此，b的合外力不为零，b受到向左的力的作用，即b不可能处于静止状态，故a、b间无弹力作用；B选项，假设拿掉任意一个物体，则另一个的状态将要发生变化，故a、b间一定存在弹力思维提升1(1)力的作用是相互的若甲物体对乙物体施加某种力的作用，则乙物体必同时对甲物体施加相同性质的力的作用施力物体同时也是受力物体，受力物体也必然是施力物体这说明力是成对出现的(2)力的产生和存在离不开物体一个物体受到力的作用，一定有另外的物体施加这种作用前者是受力物体(研究对象)，后者是施力物体，只要有力产生，就一定同时存

18、在着受力物体和施力物体力不能脱离物体而独立存在分析力时，要弄清该力是谁对谁的作用若找不到施力物体，则该力不存在2(1)物体的重心与物体的形状和质量分布有关，形状和质量分布发生变化时，将会引起重心的变化(2)第5题分析时注意两点，一是抓住两个特殊状态：装满水时和水流完时，重心均在球心；二是分析由于水的流出重心先如何变化降低，结合这两方面就可得到其重心先降低后升高3判断弹力有无一般有两种方法：(1)根据产生条件判断此法适用于形变明显的情形(2)根据产生效果判断此法适用于形变不明显的情形另外应用此法时还常常与假设法相结合【核心考点突破】例1 C当瓶中盛满液体时，重心在瓶的中部，随着液体的滴出，重心下

19、降；当液体滴完时，重心又上升到原来的位置规范思维重心相对于物体的位置与物体的形状和质量分布有关，质量分布均匀且有规则几何形状的物体，其重心就在其几何中心，但不一定在物体上本题找准重心的初末位置及初始阶段重心位置的变化即可例2 (1)mg竖直向上(2)见解析解析(1)小车静止时，球处于平衡状态，由平衡条件可知：F1mg，方向竖直向上(2)当小车以加速度a向右匀加速运动时，小球的加速度也为a，设杆对球的弹力为F2，与竖直方向的夹角为，如图所示，则有F2cos mgF2sin ma可解得：F2m tan 规范思维(1)细绳对物体的弹力一定沿绳，而杆对物体的弹力不一定沿杆(2)除弹簧的弹力可用胡克定律

20、直接计算外，一般情况下，弹力的大小和方向要由物体的平衡条件或牛顿运动定律来求例3 C根据胡克定律有F1k(l0l1)，F2k(l2l0)，联立解得k.针对训练1D2.3BD两弹簧中任一点处相互作用均相等，都等于弹簧一端的力，与劲度系数无关(只是劲度系数不同，形变量不同)，B对，C错两弹簧均发生形变，其弹性势能均变化，D对【课时效果检测】1A各种场力，就是没有相互接触的物体间存在的力的作用，A对力是改变物体运动状态的原因，B错力的作用是相互的、同时的，没有先后顺序，C错力是物体间的相互作用，不能传递，D错2CD地球上的物体运动或静止时都受地球的吸引作用，故运动或静止的物体均受重力，A错误；某物体

21、在地球某点处所受地球吸引而产生的重力一定，与此物体的运动状态无关，B错误，C正确；物体所受重力Gmg，在g一定时，G由m决定，D正确3B台球与球桌边框碰撞时，受到边框的弹力作用，弹力的方向应与边框垂直，即沿OB方向，故选B.4C由图象可以看出在直线a对应的阶段，弹簧处于压缩状态，弹力F随着缩短量的减小而减小，当弹簧长度为12 cm时恢复原长；直线b对应的是弹簧的伸长阶段，弹力F随伸长量的增大线性递增由此可看出弹力F100 N时，弹簧对应的形变量x4 cm，根据胡克定律可求出弹簧的劲度系数k2 500 N/m.5C一根弹簧，挂一个质量为m的小球时，弹簧的总长度变为2L，伸长L，劲度系数kmg/L

22、，若两个小球如题图示悬挂，则下面的弹簧伸长L，上面的弹簧受力2mg，伸长2L，则弹簧的总长为LLL2L5L，故C正确6B设球在A处时弹簧已压缩了x，球平衡时弹力FAGkx，球在B处时，弹簧又压缩x，球再达平衡时弹力FBk(xx)Gkx，故选项B是正确的注意：此题易选错为A项，原因是x并非球在B处时弹簧的变化量，即不是弹簧压缩后与原长的差值7B先隔离物体b受力分析，由平衡条件可知，选项A错误；再将a、b看作一个整体，则a、b之间绳子的张力属于内力，由整体受力平衡可知，选项B正确8C把小球、杆和斜面作为一个系统受力分析，可知，系统仅受重力和地面的支持力，且二力平衡，故A、B错；对小球受力分析知，小

23、球只受竖直向下的重力和杆给的竖直向上的弹力(杆对小球的力不一定沿杆)，故C对，D错9.解析设A、B匀速运动时弹簧的压缩量为x，由平衡条件对AFmgsin 30kx对Bkxmgsin 30解联立的方程组得x.10mg()解析开始时，弹簧B的压缩长度为x1当弹簧B无形变时，弹簧C伸长x2所以a、b间距离为x1x2mg()摩擦力【核心考点突破】例1 甲图中，沿斜面向上乙图中，水平向左丙图中，水平向左丁图中，总指向圆心解析运用假设法判断出图甲斜面上的物体有沿斜面向下滑动的趋势，所受的静摩擦力沿斜面向上；图乙中的物体A有向右滑动的趋势，所受静摩擦力沿水平面向左判断静摩擦力方向，还可以根据共点力作用下物体

24、的平衡条件或牛顿第二定律判断，图丙中，A物体随车一起向右减速运动，其加速度方向水平向左，故A物体所受静摩擦力水平向左(与加速度同向)；图丁中，A物体随转台匀速转动，做匀速圆周运动，其加速度总指向圆心，则A受到的静摩擦力也总指向圆心规范思维(1)静摩擦力产生在两个相对静止的物体之间，但物体本身不一定静止；(2)静摩擦力的方向可以和运动方向相同，也可以和运动方向相反，还可能成任意夹角(如手拿瓶子斜向上运动的过程中)所以静摩擦力可以是阻力，也可以是动力；(3)静摩擦力方向的判断有时根据产生条件无法直接判断出来，要结合物体的运动情况来进行判断例2 D对物块受力分析，由平衡条件知A、B两种情况不会改变摩

25、擦力的大小，C中F竖直向上，静摩擦力减小，D中F竖直向下，静摩擦力由mgsin 变为(mgF)sin ，增大，故D对规范思维静摩擦力的大小通常可根据平衡条件或牛顿第二定律来计算例3 (1)200 N/m(2)2 N(3)4 N解析(1)物体匀速运动时，k(xx0)mg则k N/m200 N/m(2)F1k(x1x0)200(0.110.10) N2 N最大静摩擦力可看作等于滑动摩擦力Fmax0.2210 N4 N故物体没动，所受静摩擦力Ff1F12 N.(3)弹簧弹力F2k(x2x0)200(0.130.10) N6 N.物体将加速前进，此时所受到的滑动摩擦力为Ff2FNmg0.2210 N4

26、 N.规范思维摩擦力大小的计算方法：在计算摩擦力的大小之前，必须先分析物体的运动情况，判明是滑动摩擦，还是静摩擦(1)滑动摩擦力的计算方法：可用FfFN计算最关键的是对相互挤压力FN的分析，并不总是等于物体的重力，它跟研究对象受到的垂直于接触面方向的力密切相关(2)静摩擦力的计算方法：一般应根据物体的运动情况(静止、匀速运动或加速运动)，利用平衡条件或牛顿定律列方程求解例4 B物体受重力mg、支持力FN、已知力F的共同作用且处于平衡状态，根据平衡条件，有F1cos 60(mgF1sin 60) F2cos 30(mgF2sin 30)又F1F2，联立解得2.规范思维本题首先应分析物体的受力情况

27、，然后列平衡方程，联立求解注意滑动摩擦力FfFN，而FN随外力F的变化而变化针对训练1D由于A随传送带一起匀速运动，相对静止，由力的平衡条件知，无论向上运动还是向下运动，A受的静摩擦力方向一定都是向上的，且大小为Ffmgsin ，选项D正确2C当物体P和Q一起沿斜面加速下滑时，其加速度可由对整体运用牛顿第二定律求得，即agsin 2gcos 再对物体P运用牛顿第二定律，得mgsin Ffma从而求得P所受的静摩擦力为：Ff2mgcos ，故C选项正确【课时效果检测】1BC2.D3.B4.C5AC物块向上滑动时做匀减速运动，所受摩擦力是滑动摩擦力，Ff1mgcos ，沿斜面向下；当物体速度减为零后，由于tan ，物块静止在斜面上，受静摩擦力，Ff2mgsin ，沿斜面向上，且Ff1Ff2，选项A、C正确6B木块在木板上滑行，木板上表面所受滑动摩擦力Ff2m1g；木板处于静止状态，水平方向上受到木块对木板的滑动摩擦力和地面对木板的静摩擦力，根据力的平衡条件可知，地面对木板的静