重力、弹力、摩擦力（核心考点）-2024年高考物理一轮复习（新高考专用）原卷版

考点05重力弹力摩擦力

考情探究

1.3年真题考点分布

题型选择题、实验题

等效中心问题：弹接触面类弹力的分析和计算：轻绳（轻杆）弹力的分析和

高考考点

计算；弹簧形变问题；摩擦力的分析和计算；摩擦力的突变问题

2023湖北卷11题、湖南10题

新高考2022浙江春招1和4题、浙江卷2题、

2021河北卷9题

2.命题规律及备考策略

【命题规律】近3年新高考卷对于运动的描述考查共计5次，主要考查：

1.接触面类弹力的分析和计算：

2.摩擦力的分析和计算；

3.弹簧类弹力的分析和计算。

【备考策略】掌握接触类物体弹力的有无判断；灵活运用力的合成和分解，求解轻绳模型的“活结”、“死

结”类问题；通过受力分析，判断轻杆类模型弹力的方向，并利用受力分析求解弹力的大小：

理解弹簧的伸长和压缩，并利用力的平衡和胡克定律求解弹簧弹力的大小；掌握静摩擦力的突

变原因，为后面学习的板块模型、传送带模型打好基础；理解物体间压力产生的原因，便于求

解滑动摩擦力。

【命题预测】三大性质力，在2024年出现在浙江春招和夏招的的可能性是比较大的，浙江的考试需要引起

重视基础概念的复习。除浙江以外的考生，三大性质力单独出现在高考卷中的概念不大。对于

全国考生，三大性质力是为了我们后面力学的学习奠定基础，它们常常以共点力的形式出现在

考题中，考察内容和方式多种多样，考生们需要引起重视。

考点梳理

考法1重力

一、力和力的图示

1.力

（1）定义：力是物体与物体之间的相互作用：

（2）单位：牛顿，简称牛，符号为N；

（3）力的作用效果：①使物体发生形变；②改变物体的运动状杰，即产生加速度；

（4）力按命名方式的不同有不同分类

①按效果命名：压力、拉力、推力、向心力、动力、阻力、回复力、支持力等；

②按性质命名：重力、弹力、摩擦力、电场力、磁场力、分子力等；

（5）力的三要素：大小、方向、作用点

2.力的图示和力的示意图

（1）力的图示：力可以用带箭头的线段表示，线段的长短表示力的大小，线段的指向表示力的方向，箭尾

（或箭头）表示力的作用点，线段所在的直线叫力的作用线，这种表示力的方法，叫力的图示.

（2）力的示意图：只需画出力的作用点和方向，表示物体在这个方向上受到了力.

二、重力

1.重力

（1）产生.：由于地球的吸引而使物体受到的力，重力的施力物为是地球。

（2）大小：重力G的大小跟物体的质量m成正比，即G=mg,式中的g取9.8m/s2,叫重力加速度.重力

的大小可以用弹簧测力计测出，

（3）方向：重力总是竖直向下的，和水平面垂直，不一定和接触面垂直，不一定指向地心.

（4）作用点：重心

①一个物体的各部分都受到重力的作用，从效果上看•，我们可以认为各部分受到的重力作用集中于一

点，这一点叫物体的重心；

②物体的重心不一定在物体上。质量分布均匀、形状规则的物体的重心在其几何中心上；质量分布不均

匀的物体的重心既与物体的形状有关，又与质量的分布有关；

③对于质量分布不均匀、没有规则几何形状的薄板物体，♦采用悬挂法来确定物体的重心,如图所示

确定薄板的重心

2.四种基本相互作用

我典例引领

【典例1】（2022•浙江•统考高考真题）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）理解：

①我：弹簧的劲度系数，单位：N/m,生活中说的弹簧的软硬，指的是弹簧的劲度系数，弹簧的进度系数

只与弹簧本身有关，一般情况下，弹簧不一样，劲度系数不同；

②x：弹簧的形变量，包括伸长量和压缩量。

二、小结：弹力的分析与计算

（1）弹力有无的判断“三法”

思假设将与研究对象接触的物体解除接触，判断研究对象的运动状态是否发生改变.

假路若运动状态不变，则此处不存在弹力：若运动状态改变，则此处•定存在弹力

设ZZZZ/Z

例图中细线竖直、斜面光滑，因去掉斜面体，小球的状态不变，故

法

证小球只受细线的拉力，不受斜面的支持力

思用细绳替换装置中的杆件，看能不能维持原来的力学状态.如果能维持，则说明这

替路个杆提供的是拉力；否则，提供的是支持力

换图中轻杆人从AC,用绳替换杆人8,原装置状态不变，说明杆

例

法A8对A施加的是拉力；用绳替换杆AC,原状态不能维持，说

证

明杆AC对A施加的是支持力

思由运动状态分析弹力，即物体的受力必须与物体的运动状态相符合，依据物体的

状路运动状态，由二力平衡（或牛顿第二定律）列方程，求解物体间的弹力

态

例

法升降机以a=g加速下降时物体不受底板的弹力作用

证0

（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）计算弹力大小的三种方法

①根据胡克定律进行求解.

②根据力的平衡条件进行求解.

③根据牛顿第二定律进行求解.

4典例引领

【典例2】（2023•湖北•校考模拟预测）如图所示，横截面为四分之一圆、质量为"的柱体B放在粗糙水

平地面上，一竖直固定的挡板与柱体最左侧相切，质量为，〃的小球。恰能静止在挡板和柱体之间，现拿走

小球。，将质量为阳、但密度比小球。小的小球b贴着挡板轻轻放到柱体B上。小球与挡板、小球与柱体

之间无摩擦力。下列说法正确的是（）

A.小球〃对挡板的压力大于小球。对挡板的压力

B.小球〃对柱体的压力大于小球a对柱体的压力

C.地面对柱体的支持力不变

D.柱体受到地面的摩擦力不变

【典例4】（2023•海南•统考模拟预测）如图所示，在倾角为。的光滑固定斜面上有两个用轻弹簧连接

的物块A和B,它们的质量分别为〃和2m，弹簧的劲度系数为3在外力厂的作用下系统处于静止状

态。已知弹簧始终处于弹性限度内，重力加速度为g,则（）

☆即时检测

1.（2023•江苏南京•校考模拟预测）如图所示，一高考倒计时牌通过一根轻绳悬挂在定滑轮上。挂上

后发现倒计时牌是倾斜的，已知明OB=90。，计时牌的重力大小为G。不计一切摩擦，则平衡时绳。8中的

张力大小为（）

2.（2023•江西上饶•统考一模）筷子是中国人必备的餐具之一，"筷"谐音“快〃，寓意“快乐一生如图

所示，某人用甲、乙两根筷子夹住一个小球，甲倾斜，乙始终竖直。在竖直平面内，甲与竖直方向的夹角

为凡筷子与小球间的摩擦很小，可以忽略不计，小球质量一定，随着。缓慢增大，小球始终保持静止。

下列说法正确的是（）

A.筷子甲对小球的弹力是因为小球发生了形变B.筷子乙对小球的弹力不变

C.两根筷子对小球的弹力都减小D.两根筷子对小球的合力增大

3.（多选）（2023•全国•模拟预测）如图甲所示，一个轻质弹簧下端固定，弹簧正上方有个质量为

0.2kg的小球由静止下落，小球一直沿竖直方向运动，小球所受弹力/与其位移x的关系如图乙。弹簧一直

处干弹性限度内，重力加速度大小取lOm/s?。则下列说法正确的是（）

O

A

/

W

W

W

W

W

甲

A.弹簧的劲度系数为133.3N/m

B.该过程中加速度的最大值为20m/s2

C.小球的位移为1.5cm时。，速度最大

D.小球的位移为2.5cm时，速度最大

考法3摩擦力

一、静摩擦力与滑动摩擦力

静摩擦力滑动摩擦力

名就\

定义两相近幽的物体间的摩擦力两相对运动的物体间的摩擦力

①接触面粗糙①接触面粗糙

产生条件②接触处有压力②接触处有压力

③两物体间有相对运动趋势③两物体间有相对运动

大小0<RWFfm（最大静摩擦力率大于滑动摩擦力）F.RFN

方向与受力物体相对运动趋势的方向相反与受力物体相对运动的方向相反

作用效果总是阻碍物体间的相对运动趋势总是阻碍物体间的相对运动

二、摩擦力的分析与计算

1.静摩擦力的有无和方向的判断方法

（1）假设法：利用假设法判断的思维程序如下:

，

方

,不发生相_无相对运一无林摩耍

--------<对滑动

对

动趋势擦力汪

势

假设物体间的

反

接触面光滑相

------不发生相一有相对运一有峥摩,，

对滑动动趋势擦力’

（2）状态法：先判断物体的状态（即加速度的方向），再利用牛顿第二定律（尸=，陷）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

受到的静摩擦力方向.

2.静摩擦力大小的计算

（1）物体处于平衡状态（静止或匀速运动），利用力的平衡条件来判断静摩擦力的大小.

（2）物体有加速度时，若只有静摩擦力，则片=〃a若除静摩擦力外，物体还受其他力，则尸介=小小先求

合力再求静摩擦力.

3.滑动摩擦力大小的计算

滑动摩擦力的大小用公式6=4网来计算，应用此公式时要注意以下几点：

（1）〃为动摩擦因数，其大小与接触面的材料、表面的粗糙程度有关；尺为两接触面间的正压力，其大小

不一定等于物体的重力.

（2）滑动摩擦力的大小与物体的运动速度和接触面的大小均无关.

三、小结：方法归纳

（1）分析技巧

①在分析两个或两个以上物体间的相互作用时，一般采用整体法与隔离法进行分析.

②要注意灵活应用相对运动趋势法、假设法、状态法和转换法判断静摩擦力的方向.

2.摩擦力的计算

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，而静摩擦力要借助其他公式，如：利用平衡条件列方程或牛顿第二定

律列方程等.

③中尸N并不总是等于物体的重力.

典例引领

A.当长木板相对物块滑动后，必须向左做匀速直线运动

B.向左拉长木板的力的大小与时间的关系图线和图乙中的曲线一定相同

C.物块受到的滑动摩擦力大小约为10N

D.物块与长木板间的动摩擦因数约为0.2

【典例6】（2023•全国•高三专题练习）如图所示，质量为1kg的物体与地面间的动摩擦因数〃=0.2,

从i=0时刻开始以初速度如沿水平地面向右滑行，同时受到一个水平向左的恒力广=1N的作用，取向右为

正方向，该物体受到的摩擦力/随时间变化的图像是下列图中的（g取10m/s2）（）

%

【典例7】（多选）（2022•山东•模拟预测）如图所示，以速度-逆时针匀速转动的足够长的传送带与

水平面的夹角为仇现将一个质量为小的小木块轻轻地放在传送带的上端，小木块与传送带间的动摩擦因

数为小则卜列选项中能够正确地描述小木块的速度随时间变化关系的图线是（）

【典例8】（2023.全国模拟汝I图所示，粗糙长木板/的一端固定在较链上，木块放在木板上，开始时木板

处干水平位置.当木板向下转动，夕角逐渐增大的过程中，摩擦力R的大小随夕角变化最有可能的是

（）

☆即时检测

1.（2023•湖南•模拟预测）图甲是一种桦卯连接构件。相互连接的两部分P、。如图乙所示。图甲中构件

Q固定在水平地面上，桦、卯接触面间的动摩擦因数均为〃，沿尸的轴线用大小为产的力才能将尸从

Q中拉出。若各接触面间的弹力大小均为尸”滑动摩擦力与最大静摩擦力大小相等，则&的大小为

()

6F

D.

A.物体A受到的弹簧拉力不变B.物体相对小车向左运动

C.物体A相对小车向右运动D.物体A受到的摩擦力增大

3.（2023•全国•高三专题练习）如图所示,把一重为G的物体，用一水平方向的推力为恒量，，为

时间）压在竖直的足够高的平整墙上，从/=0开始物体所受的摩擦力k随/的变化关系是下图中的

()

好题冲关

【基础过关】

1.（2023•山东日照•统考三模）在力学中，物体间的相互作用抽象为力的概念。下列有关力的说法，正确

的是（）

A.物体的运动状态发生变化，所受合力的大小一定变化

B.重心可以看作是物体所受重力的作用点

C.桌面上的书本受到向上的支持力，是因为书本发生了形变

D.爬杆表演时\杂技演员沿竖直杆匀速上爬，受到的摩擦力方向竖直向下

2.（2023•浙江绍兴•统考二模）如图是五一假期小姚在某景区看到的“天壶”，巨大的茶壶悬在空中，正源

源不断的往外出水，祈愿财源滚滚，福寿绵绵，下列说法正确的是（）

A.靠水流的反冲力支撑壶体B.壶的重心一定在水流的延长线上

C.水流越大，壶体会升得越高D.研究壶体受力时，不能把它当作质点

3.（2023•陕西•统考二模）在港珠澳大桥建设中，将数根直径为22米、高为40.5米的空心钢筒打入海底

围成人工岛，创造了快速筑岛的世界纪录。•根钢筒的重力为G,由起重机用8根对称分布的、长为22

米的钢索将其吊起，处于静止状态。下列说法正确的是（）

A.钢筒受到8个力的作用

C.钢筒的重心可能在钢筒上

则钢筒处于失重状态

A.弹簧可能处于拉伸状态，也可能处于压缩状态

B.弹簧和轻绳0A对0点的作用力大小为30N

C.弹簧的形变量为8cm

D.轻绳0A上的弹力大小为50N

5.（2023•山东淄博•山东省淄博第一中学校联考二模）如图所示，某同学将一轻质弹簧一端固定在竖直挡

板上，另一端与物块连接，物块置于水平面上，物块与水平面间的动摩擦因数为〃，弹簧与地面平行。改

变物块在水平面上的位置，发现物块只能在人、8两点间保持静止，测得八、8两点到竖直挡板的距离分别

为4、d2,物块的质量为加，当地重力加速度为*,最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则该弹簧的劲度系数

为（）

挡板

6.（2023•浙江•模拟预测）如图所示，几根圆木堆放在水平面上，其中圆木P与地面和其他圆木的接触点

A.圆木P在N处受到的支持力竖直向上

B.圆木P在N处受到的支持力垂直于圆木P向上

C.圆木P在M处受到的静摩擦力垂直于MN斜向左上方

D.圆木P在M处受到的支持力维直于圆木P向上

7.（2023•广东•模拟预测）一些巧妙的工业设计能极大地为人们的生活提供便利。如图是竖直放置的某款

可调角度的简便磨刀器，该磨刀器左右两恻对称，通过调整磨刀角度可以使该磨刀器的两侧面与刀片尖端

的两侧面紧密贴合，就可以轻松满足家庭日常的各种磨刀需求。关丁在使用磨刀器的过程中，下列说法正

确的是（）

A.向后轻拉刀具，磨刀器受到的摩擦力向前

B.若水平匀速向后拉动刀具，则磨刀器对刀具的作用力竖直向上

C.加速后拉刀具，刀具受到的摩擦力小于磨刀器受到的摩擦力

D.对同一把刀具在竖直方向上施加相同压力时，磨刀器的夹角越小，越难被拉动

9.（2023•湖北•模拟预测）一长方形木板放置在水平地面上，在长方形木板的上方有一条状竖直挡板，挡

板的两端固定于水平地面上，挡板与木板不接触。现有一个方形物块在木板上沿挡板以速度N运动，同时

方形木板以大小相等的速度向左运动，木板的运动方向与竖直挡板垂直，已知物块跟竖直挡板和水平木板

间的动摩擦因数分别为M和外，物块的质量为〃?，则关于物块所受摩擦力说法正确的是（）

A.竖直挡板对物块的摩擦力大小0

C.只增大木板向左运动的速度，竖直挡板对物块的摩擦力将变小

D.只增大物块沿挡板运动的速度，木板对物块的摩擦力将增大

10.（多选）（2023•甘肃甘南•校考二模）如图所示，A、8两球完全相同，质量均为机，两球可视为质

点，用三根完全相同的轻弹簧固连着，在水平拉力产下均处于静止状态，内弹簧位于竖直方向，则有关说

法正确的是（）

A

A.B球必受四个力作用B.%2、心弹簧长度一样长

C.心弹簧没有发生形变D.七弹簧最长

【能力提升】

1.（2023•浙江金华•模拟预测）筷子是中华饮食文化的标志之一、如图所示，用筷子夹质量为，〃的小

球处于静止，筷子均在竖直平面内，且筷r甲与竖直方向的夹角为巴乙始终竖直。忽略小球与筷子之间

的摩擦，重力加速度为g。下列说法正确的是（）

甲乙

A.筷子对小球的合力大于重力

B.筷子甲对•小球的弹力是因为小球发生了形变

C.减小乙和甲对小球的弹力都增大

D.增加。（不超过90。），甲对小球的弹力先减小后增大

2.（2021.浙江舟山-校考模拟预测）如图所示，足够长的传送带与水平面夹角为仇以速度依逆时针

匀速转动。在传送带的上端轻轻放置一个质量为机的小木块，小木块与传送带间的动摩擦因数

则图中能客观地反映小木块的速度随时间变化关系的是（）

3.（2022•上海杨浦•统考模拟预测）如图所示，水平地面上有重力均为40N的A、8两木块，它们之

间夹有被压缩了2.0cm的轻质弹簧，已知弹簧的劲度系数女=400N/m,两木块与水平地面间的动摩擦因数

均为0.25,系统处于静止状态。现用尸=10N的水平力推木块从假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则力

F作用后（）

A.木块A所受静摩擦力大小为10NB.木块B所受静摩擦力大小为2.0N

C.木块8所受静摩擦力为0D.弹簧的压缩量变为2.5cm

4.（2023•湖北•统考三模）如图所示，原长L=40cm的轻质弹簧放置在光滑的直槽内，弹簧的一端固定

在梢的。端，另一端连接一小球，该装置可从水平位置开始绕。点缓慢地转到竖直位置，弹簧的形变始终

在其弹性限度内。在转动过程中，发现小球离原水平面的高度不断增大，则该装置转到竖直位置时小球离

开原水平面的高度不可能为（）

A.10cmB.20cmC.25cmD.30cm

6.（2023•甘肃张掖•甘肃省张掖中学统考三模）如图所示，P是斜面的一点，斜面上夕点以下部分粗

糙，P点上方部分是光滑的。A、B两滑块（看作质点）紧靠在一起，在沿斜面向上的恒力尸作用下，从斜

面底部由静止开始上滑。滑过户点前A、B间的弹力为过P点之后A、B间弹力为生，已知两滑块与

斜面上P点以下部分的动摩擦因数相同，则下列正确的是（）

7.（2023•全国•模拟预测）如图所示，两个可视为质点的小球A、B通过固定在。点的光滑滑轮用轻绳

相连，小球A置于光滑半圆柱上，小球B用水平轻绳拉着，水平轻绳另一端系于竖直板上，两球均处于静

止状态。已知。点在半圆柱横截面圆心。的正上方，04与竖直方向成30。角、其长度与半圆柱横截面的

半径相等，。8与竖直方向成60。角，则（）

A.轻绳对球A的拉力与球A所受弹力的合力大小相等

B.轻绳对球A的拉力与半网柱对球A的弹力大小不相等

C.轻绳AO8对球A的拉力与对球B的拉力大小之比为夜：&

D.球A与球B的质量之比为26：1

8.（2023•广东清远•校考模拟预测）如图所示，一粗糙木板上端有固定的光滑定滑轮，一细绳跨过滑

轮，其一端悬挂物块M,另一端与木板上的物块N相连，系统处于静止状态，木板与竖直方向的夹角为

。。现以定滑轮轮心。为旋转的轴心，缓慢增大木板与竖直方向的夹角，直到木板水平。已知物块M