初高中物理衔接课程专题10力的概念(重力弹力摩擦力)(解析版)

初高中物理连接精选课程专题10力的见解(重力弹力摩擦力)(分析版)初高中物理连接精选课程专题10力的见解(重力弹力摩擦力)(分析版)17/17初高中物理连接精选课程专题10力的见解(重力弹力摩擦力)(分析版)专题10力的见解（重力弹力摩擦力）一力的见解：力是物体对物体的作用1．力的基本特色特别需要指出的是：力是物体对物体的作用，它是不可以够走开物体而独立存在的，当一个物体遇到力的作用时，则必然有另一个物体来产生这一作使劲,不存在没有受力物体或施力物体的“力”。同时，被作用的物体也会产生一个大小相等、方向相反的反作使劲去作用于另一物体。力的三因素：力的大小，方向，作用点，都能够影响力的作用见效.用带箭头的线段把力的三因素表示出来的做法叫做力的图示.力的表示图：只表示力的方向，作用点.[注意]：见效不一样样的力，性质可能相同；性质不一样样的力，见效可能相同.2．力的分类：（1）按力的性质分类：如重力（万有引力）、弹力、摩擦力、分子力、电场力、磁场力、核力（按现代物理学理论，物体间的相互作用分四类：长程相互作用有引力相互作用、电磁相互作用；短程相互作用有强相互作用和弱相互作用。宏观物体间只存在前两种相互作用。）（2）按力的见效分类：如压力、支持力、拉力、动力、阻力、向心力、答复力3）按产生条件分：场力（非接触力）、接触力二、常有的三类力1.重力：重力是因为地球的吸引而使物体遇到的力。（注意：重力是万有引力的一个分力，另一个分力供给物体随处球自转所需的向心力，在两极处重力等于万有引力。因为重力远大于向心力，一般状况下近似认为重力等于万有引力。）（1）重力的大小：重力大小等于mg，g是常数，平常等于9.8N/kg。（2）重力的方向：竖直向下。（3）重力的作用点——重心：重力老是作用在物体的各个点上，但为了研究问题简单，我们以为一个物体的重力集中作用在物体的一点上，这一点称为物体的重心．（重力的等效作用点）[注意]：①质量平均散布的物体，重心的地点只跟物体的形状相关（外形规则的重心，在它们几何中心上）；质量散布不平均的物体，重心的地点除跟物体的形状相关外，还跟物体内质量散布相关.②采纳二次悬挂法能够确立随意薄板的重心.③重心可在物体上，也可在物体外（质心也是相同）.④物体的重心和质心是两个不一样样的见解，当物体远离地球而不受重力作用时，重心这个见解就失掉意义，但质心依旧存在，对于地球上体积不大的物体，重心与质心的地点是重合的.⑤物体的形状改变，物体的重心不用然改变.2．弹力：发生弹性形变的物体，因为要恢还原状，对跟它接触的物意会产生力的作用，这类力叫做弹力。（弹性形变是产生弹力的必需条件，假如物体但是接触而没有相互挤压，就不会产生弹力。反过来，假如已知两个物体之间没有弹力，则能够判断此两个物体之间没有发生挤压。

）[注意]：①弹力的产生条件：弹力产生在直接接触并发生形变的物体之间.（两物体必然接触，与重力不一样样）②任何物体都能发生形变，不可以够发生形变的物体是不存在的.③平常所说的压力、支持力、拉力都是弹力.弹力的方向与受力物体的形变方向相反.（压力的方向垂直于支持面而指向被压的物体；支持力的方向垂直于支持面而指向被支持的物体；绳的拉力的方向老是沿着绳而指向绳缩短的方向）弹力的方向：和物体形变方向相反或许说和使物体发生形变的外力方向相反。形变有两个方面：1．形状的改变：指受力时物体的外观发生变化，如橡皮条拉紧时，由短变长；跳水馆中的跳板本来是水平挺直的，当运动员在上边起跳时，平直的板变得曲折；撑杆跳高时，运动员手中的撑杆由直变曲．2．体积的改变：指受力时物体的体积发生变化，如排球被压时；海绵被挤压时．任何物体都能发生形变，但是有的能够直接看见；有的形变极其微小，要用仪器才能显示出来．注意：平面产生或遇到的弹力（压力或支持力）垂直于平面，曲面产生或遇到的弹力垂直于曲面该处的切面，一个点产生或遇到的弹力垂直于跟它接触平面（或曲面的切线），绳索产生的弹力沿绳的缩短方向。④两物之间必然有弹力，若无弹力，绝无摩擦力.若两物体间有摩擦力，就必然有弹力，但有弹力，不必然有摩擦力.⑤杆对球的弹力方向：杆对物体的弹力不用然沿杆的方向。假如轻直杆只有两个端点受力而处于均衡状态，则轻杆两头对物体的弹力的方向必然沿杆的方向。F图A图BF图CFGGG方向不沿杆的方向方向与杆同方向方向与杆反方向弹力的大小：对有明显形变的弹簧，弹力的大小能够由胡克定律计算。对没有明显形变的物体，如桌面、绳索等物体，弹力大小由物体的受力状况和运动状况共同决定。胡克定律可表示为（在弹性限度内）：F=kx，还能够够表示成F=kΔx，即弹簧弹力的改变量和弹簧形变量的改变量成正比。3．滑动摩擦力f：f阻截了粮袋相对皮带向下滑动的趋向f阻截冰壶相对地面向前运动一个物体在另一个物体表面上存在相对滑动的时候，要遇到另一个物体阻截它们相对滑动的力，这类力叫做滑动摩擦力。1）产生条件：①接触面是粗拙；②两物体接触面上有压力；③两物体间有相对滑动。2）方向：老是沿着接触面的切线方向，且与相对运动方向相反。（3）大小：与正压力成正比，即Fμ表示正压力，正压力不用然等于重力G。，此中的FNN[注意]：①摩擦力方向素来接触面切线，与压力正交，跟相对运动方向相反.（摩擦力是阻截物体相对运动，不是阻截物体运动）②相对运动趋向是指两个相互接触的物体互为参照物时所拥有的一种运动趋向.③动摩擦因数是反应接触面的物理性质，它只与接触面的粗拙程度；接触面的资料相关，与接触面积的大小和接触面上的受力没关.其余，动摩擦因数无单位，并且永久小于1.④增大/减小有利/有害摩擦的方法：增大/减小压力；用滑动/转动取代转动/滑动；增大/减小接触面粗拙程度.⑤摩擦力方向可能与运动方向相同，也可能相反，但与相对运动或趋向方向相反.⑥皮带传动原理：主动轮遇到皮带的摩擦力是阻力，但从动轮遇到的摩擦力是动力.4．静摩擦力：当一个物体在另一个物体表面上有相对运动趋向时，所遇到的另一个物体对它的力，叫做静摩擦力。1）产生条件：①接触面是粗拙的；②两物体接触面上有压力；③两物体有相对运动的趋向．2）方向：沿着接触面的切线方向，且与相对运动趋向方向相反。（3）大小：由受力物体所处的运动状态、依据均衡条件或牛顿第二定律来计算。其可能的取值范围是0＜F≤F。fm注意：摩擦力的方向和物体的运动方向可能成随意角度。平常状况下摩擦力方向可能和物体运动方向相同（作为动力），可能和物体运动方向相反（作为阻力），也可能和物体速度方向垂直（作为匀速圆周运动的向心力），在特别状况下，可能成随意角度。力的表示图：用一有方向线段把力的大小、方向和作用点大体表示出来的方法。例题带路（做后再看答案，见效更好）例1．画出图示甲中球和乙中木杆遇到的弹力和重力，图甲中球搁在槽口上，图乙中木杆放在水平面上并紧靠台阶。.BABA甲乙【分析】在图中球与槽口接触处是一个点与一个曲面接触，则支持力的方向应垂直于曲线该点的切面（通过圆心），两球弹力和重力的作用点可画在球心上（用球心取代球，什么物体能用一点取代、什么物体不可以够，第二章才学习，如图甲）；在图乙中，A点是杆的一个点与一个平面接触，因此该点的支持力应是垂直于平面（水平面），B点是台阶的一个点与杆的一个面接触，因此该点的支持力应是垂直于杆，画出木杆受的弹力和重力如图乙所示（这杆不可以够用一点取代）。N2N1N2...BN1AB.GG

A甲乙例2．皮带运输机把货物由低处送到高处（货物有对于皮带静止）。试分析此时货物有对于皮带的运动趋向方向和所受的静摩擦力的方向。【分析】若货物与皮带的接触面是圆滑的，那么当把货物放在皮带上时，货物在重力作用下将向下滑行而没法向上运动，即货物有对于皮带的运动趋向方向是向下的，因为静摩擦力的方向与物体相对运动趋向方向相反，因此货物遇到的静摩擦力方向沿皮带向上。总结提升：本题中货物遇到的静摩擦力与运动方向相同，是动力（与运动方向相同），不是阻力。有些问题静摩擦力是阻力，请同学找实例分析。例3。对于摩擦力，下陈述法正确的选项是（）两物体间有弹力时，必然有摩擦力静摩擦力只发生在静止的物体之间C.摩擦力总阻截物体的运动用手握住一只瓶子，因为静摩擦力作用，瓶子保持竖直且静止不动，握的力增大，静摩擦力其实不增大【答案】D【分析】由摩擦力产生的条件可知A项错；静摩擦力发生在相对静止的物体之间，运动的物体之间也能够产生静摩擦力，故B项错；摩擦力阻截物体间的相对运动，不用然阻截物体的运动，故C项错；手握瓶子，使瓶子保持竖直且静止不动，在竖直方向上瓶子遇到重力和手给的静摩擦力，二者是均衡力，等大反向.当握力增大时，瓶子与手之间的最大静摩擦力增大，而瓶子所受的静摩擦力大小仍等于瓶子的重力，故D项正确.应选D.误区警告：（1）A项中，学生简单弄错弹力和摩擦力的关系，弹力是摩擦力的必需条件之一，有摩擦力时必有弹力，反之不建立.（2）C项的说法是对摩擦力的一个典型的错误认识，摩擦力阻截的是相对运动而不是运动.例4．以以下图，A、B两物体叠放在水平面上，水平力F作用在A上，使二者一同向右做匀速直线运动，以下判断正确的选项是（）A.因为A、B一同做匀速直线运动，故A、B间无摩擦力B.B对A间有静摩擦力，方向向左C.地面对B有滑动摩擦力，方向向左D.B物体遇到了向右的静摩擦力和向左的滑动摩擦力【分析】以A为研究对象，它和B一同做匀速直线运动，也就是说它们之间没有相对运动，它遇到了一个向右的水平拉力

F，它必然还要遇到一个向左的水平力与拉力

F均衡，而

A只与

B有接触，故

B给

A一个水平向左的静摩擦力与

F均衡，故

A错，B正确；力是物体间的相互作用，

A遇到

B对它向左的静摩擦力，A必然要对

B施加一个向右的静摩擦力，

B做匀速直线运动，它在水平方向必然要遇到一个向左的力来与

A对B的静摩擦力均衡，

B是在水平面上运动，明显地面对

B一个向左的滑动摩擦力，故

C、D

均正确.应选BCD.谈论：在判断物体能否受静摩擦力时，在好多状况下不采纳其定义的含义来判断，而是采纳其运动状态和受力状况来分析判断，因为对于一个不动的物体来讲，它的运动趋向的判断是比较困难的.而滑动摩擦力的判断，则能够直接由其相对运动的状况来判断.例5．质量为2kg的物体，静止在水平川面上，物体与地面间的动摩擦因数为0.5，最大静摩擦力与滑动摩擦力视为相等，给物体一水平拉力.1）当拉力大小为5N时，地面对物体的摩擦力多大？2）当拉力大小为12N时，地面对物体的摩擦力多大？3）今后若将拉力减小为5N（物体仍在滑动），地面对物体的摩擦力多大？4）若撤去拉力，在物体连续滑动的过程中，地面对物体的摩擦力多大？【分析】滑动摩擦力（最大静摩擦力）大小为μmg=0.5×2×10N=10N.（1）当拉力F=5N时，F＜Fmax，物体静止.则由二力均衡知：F静=F=5N.2）当拉力F=12N时，F＞Fmax，物体滑动.则F滑=μFN=μmg=10N.（3）当拉力又减小为5N时，物体仍在滑动，故F滑=10N.（4）当拉力撤去后，因为物体连续滑动，故F滑=10N.答案：（1）5N（2）10N（3）10N（4）10N谈论：用不一样样的力拉物体时，物体是运动的，仍是静止的这一点第一要搞清楚，这是解题的重点，当物体相对地面静止时，遇到的摩擦力是静摩擦力；当物体相对地面运动时，遇到的摩擦力是滑动摩擦力.（1）计算摩擦力时，应先判断是静摩擦力仍是滑动摩擦力，静摩擦力用均衡条件计算；滑动摩擦力用Ff=μFN计算.（2）在没有告诉最大静摩擦力的状况下，经常利用最大静摩擦力跟滑动摩擦力近似相等来分析问题.高中单元练习试一试（做后再看答案，见效更好）一、不定项选择题1.画出图1中物体A的受力分析图。0图12.对于弹力，以下说法正确的选项是（）只需两个物体接触就必然产生弹力木块放在桌面上要遇到一个向上的弹力，这是因为木块发生微小形变而产生的拿一根细竹竿拨动水中的木头，木头遇到竹竿的弹力，这是因为细竹竿发生形变而产生的绳对物体的拉力的方向老是沿着绳而指向绳缩短的方向【答案】CD【分析】A、物体相互接触，并且物体间有弹性形变产生，才会产生弹力．故A不合题意．B.木块放在桌面上所遇到的向上的弹力，是因为桌面发生微小形变而产生的，故

B错误；C．拿一根细竹竿拨动水中的木头，木头遇到竹竿的弹力，这是因为竹竿发生形变而产生的；故

C正确D.绳对物体的拉力的方向老是沿着绳而指向绳缩短的方向

.D

正确3.对于静摩擦力的方法，以下错误的有（

）两个相对静止的物体之间必然有静摩擦力的作用受静摩擦力作用的物体必然是静止的静摩擦力必然是阻力在压力必然的条件下，静摩擦力的大小是能够变化的，但有一个限度【答案】ABC【分析】静摩擦力产生条件：①接触面粗拙；②相互接触的物体间有弹力；③接触面间有相对运动趋向。三个条件缺一不可以，特别要注意“相对”的理解。静摩擦力的大小与相对运动趋向的强弱相关，趋向越强，静摩擦力越大，但不可以够高出最大静摩擦力.错误的有ABC4.对于滑动摩擦力，以下说法正确的选项是（）滑动摩擦力不可以能是动力滑动摩擦力老是和物体的运动方向相反滑动摩擦力老是阻截着物体间的相对运动滑动摩擦力跟物体的重力成正比【答案】C【分析】A、滑动摩擦力不用然是阻力，也能够是动力．比方将物体轻轻放在水平匀速运动的传达带时，开始阶段物体向前的滑动摩擦力而运动，此时滑动摩擦力是动力．故

A错误B、滑动摩擦力阻截物体间的相对运动，老是与物体相对运动的方向相反．故

B错误

C正确滑动摩擦力跟压力成正比，也就是跟一个物体对另一个物体表面的垂直作使劲成正比。性质上属于弹力，不是重力，D错误5.以以下图，细绳竖直拉紧，小球和圆滑斜面接触，并处于静止状态，则小球遇到的力是（）A.重力、绳的拉力

B.重力、绳的拉力、斜面的弹力C.重力、斜面的弹力

D.绳的拉力、斜面的弹力【答案】A【分析】小球和圆滑斜面接触，遇到重力和绳的拉力，斜面对小球没有弹力．应选：A以以下图，三根质量和形状都相同的圆滑圆柱体，它们的重力地点不一样样，搁在两墙之间（为了方便，将它们画在同一截面图上，重心地点分别用1，2，3标出），设N1，N2，N3分别为三根圆柱体对墙的压力，则（）A.N1N2N3B.N1N2N3C.N1N2N3D.N1N3N2【答案】A【分析】圆柱体受重力和两个支持力，重力相同，支持力与接触面垂直，方向也相同；依据三力均衡条件，支持力必然，与重心的高度没关；应选：A7.运动员用双手握住竖直的竹杆匀速攀上和匀速滑下。他所受的摩擦力分别是f1和f2，那么（）A.f1向下，f2向上，且f1f2B.f1向下，f2向上，且f1f2C.f1向上，f2向上，且f1f2D.f1向上，f2向上，且f1f2【答案】C【分析】运动员匀速攀上过程受力均衡，竖直方向遇到重力和静摩擦力，因为重力向下，依据二力均衡条件得悉，静摩擦力f1必然向上，f1大小等于重力；运动员匀速下滑过程受力均衡，竖直方向遇到重力和滑动摩擦力，因为重力向下，依据二力均衡，滑动摩擦力f2必然向上，f2大小等于重力；故有f1=f2．应选：C．8.以以下图，水平川面上的木板M上放着小物块m，M与m间有一处于压缩状态的轻弹簧，整个装置处于静止状态，下陈述法正确的选项是（）A.M对m的摩擦力方向向右m对M的摩擦力方向向左地面对M的摩擦力方向向右地面对M无摩擦力作用【答案】D【分析】

A、弹簧处于压缩状态，知

m在水平方向受弹簧的弹力和静摩擦力均衡，弹簧的弹力水平向右，则M对

m的摩擦力方向向左，依据作使劲和反作使劲的关系，

m对

M的摩擦力方向向右．故

A、B

错误．C、对整体分析，整体受重力和支持力，水平方向上不受力．故

D正确，

C错误．应选

D．9.a、b、c为三个质量相同的木块、叠放于水平桌面上。水平恒力

F作用于木块

b，三木块以共同速度

v沿水平桌面匀速挪动，如图

5所示，则在运动过程中（

）b作用于a的静摩擦力为零b作用于a的静摩擦力为F/3b作用于c的静摩擦力为2F/3b作用于c的静摩擦力为F【答案】

AD【分析】先研究在最上方的

A，物体

A水平方向受力只可能是摩擦力

f，若存在摩擦力，则物体

A水平受力不均衡，不可以够匀速直线运动。因此

A必然没有收到摩擦力。答案

A正确。B对

A

没有摩擦力，由相互作使劲性质，

A对

B也没有摩擦力。答案

B错误。B上表面没有摩擦力，水平有一个力

F，而又保持均衡，说明下表面遇到

C的大小也为

F的摩擦力。

C对

B的摩擦力与向右的摩擦力正好均衡。依据作使劲与反作使劲的性质，

C也遇到

B的静摩擦力，大小为

F答案

C对

D

错。应选

AD．以以下图，两块相同的条形磁铁A与B质量均为m，将它们竖直放在水平川面上，用弹簧秤经过一根细线竖直向上拉磁铁A，若弹簧秤的读数为mg，则B对A的弹力F1以及桌面对B的弹力F2分别为（）A.F10，F2mgB.F1mg，F20C.F10，F2mgD.F10，F2mg【答案】C【分析】以A、B整体为研究对象，整体受三个力作用：重力2mg、桌面的弹力F2及弹簧秤的拉力F，由均衡条件得

F+F2＝2mg

F2＝2mg-F＝mg以A为研究对象，

A受四个力的作用：重力

mg、弹簧秤的拉力

F=mg、B

对

A

的弹力

F1及

B对

A

的吸引力F′，由均衡条件得

F+F1＝mg+F′F1＝F′＞0应选项C正确.二、填空题如下图，质量为m、横截面为直角三角形的物块ABC，∠ABC=α，AB边靠在竖直墙面上，是垂直于斜面BC的推力.现物块静止不动，则摩擦力的大小为【答案】mg+Fsinα【分析】物块

ABC

遇到四个力的作用，受力以以下图，由均衡条件得12.以以下图，质量为m的木块在置于水平桌面上的木板上滑行，木板静止，它的质量为木板间、木板与桌面间的动摩擦因数均为。那么，木板所受桌面给的摩擦力的大小等于

M，已知木块与。【答案】μmg【分析】木块遇到木板的滑动摩擦力为

μmg，由牛顿第三定律可知木板遇到木块的摩擦力为

μmg，由受力均衡可知木板遇到桌面的摩擦力大小也为

μmg，13.重物

A与

B

用高出滑轮的细绳相连，滑轮挂在弹簧秤下，以以下图。若

A重20N，B重

5N，滑轮重

3N。则弹簧秤的读数是

N。【答案】13N【分析】因为A的重力大于B的重力，绳索张力5N，二个张力作用于滑轮，加上滑轮重3N，弹簧受力13N。14.以以下图，两根弹簧原长都是100cm，劲度系数是10N/m，小球A和B的质量都是100g，若不计弹簧质量，并且两个小球都可看作质点，则悬点O到B之间的弹簧总长度是。（g10N/kg）【答案】230cm【分析】对两球构成的整体分析有：2mg=k△xA，对下边小球受力分析，有：mg=k△xB，L=△xA+△xB+2l0代入数据得：L=230cm故答案为：230cm．15.弹簧I和II的原长分别为1m和0.5m，劲度系数分别为kI100N/m，kII150N/m此刻把它们串联后接到相距2m的两堵墙上，以以下图，则此时弹簧I的长度为，弹簧II的长度为。【答案】

1.3m，0.7m【分析】两弹簧拉力相等

K1X1=K2X2

X1+X2=2

X1=0.3

X2=0.2

分别加上原长为

1.3m，0.7m16.重

10N

的滑块置于水平桌面上，它与桌面间的动摩擦因数为

0.4，用劲度系数为

200N/m

的弹簧水平川拉它，当弹簧伸长

1.5cm

时滑块与桌面间的摩擦力为

；当弹簧伸长

2.5cm

时滑动与桌面的摩擦力为

。【答案】3N，4N【分析】最大静摩擦力Fmax=μmg=0.4×10=4NFmax=μmg=0.4×10=4N当弹簧伸长1.5cm时：F1=kx=200×1.5×10-2=3NF1=kx=200×1.5×10-2=3NF1＜FmaxF1＜Fmax，拉不动，滑块与桌面间的摩擦力f1=F1=3Nf1=F1=3N当弹簧伸长2.5cm时，弹力F2=kx′=200×2.5×2=5N10-F2=kx′=200×2.5×2=5N10-F2＞FmaxF2＞Fmax，滑块被拉动，滑块与桌面间为滑动摩擦力f2=μFN=μmg=0.4×10=4Nf2=μFN=μmg=0.4×10=4N故答案为：3N，4N一根橡皮筋悬挂某重物静止时，伸长10mm，把此物体放在水平川面上，用橡皮筋水平拉物体使之匀速运动，橡皮筋伸长3mm，物体与水平川面间动摩擦因数为。【答案】0.3【分析】橡皮筋水平拉物体使之匀速运动,橡皮筋伸长了3mm,说明摩擦力为0.003k橡皮筋悬挂某重物静止时

,伸长了

10mm

说明重力也就是压力是

0.01k因此物体与水平川面间摩擦因数

u是0.318.以以下图，物块与一轻质弹簧相连，置于水平面上，将物块拉至

A点时开释物块恰巧能静止不动，物块所受摩擦力为

f

，今用一力将物块再拉长

x至

B点时，若弹簧的劲度系数为

k，此时弹簧的弹力F=。【答案】fkx【分析】由受力均衡可知，弹簧拉至A点时，有f=kxA；拉至B点时，有F=k（x+xA）=kx+f．故答案为：kx+f阅读资料5：不倒翁1.不倒翁的力学原理最先，不倒翁在形状上像一个老人，扳倒后能自动直立起来，因此又称“扳不倒儿”。不倒翁空心壳体，重量很轻；下半身是一个实心的半球体，重量较大，不倒翁的重心就在半球体以内。下边的半球体和支承面之间只有一个接触点，这个半球体在支