三种常见力-高中物理一轮复习提升素养导学案

第7讲三种常见力

学习目标

明确H标确定方向

1.掌握重力的大小、方向及重心概念.

2.掌握弹力的有无、方向的判断及大小的计算的基本方法.

3.掌握胡克定律.

4.会判断摩擦力的有无和方向.

5.会计算摩擦力的大小.

【知识回归】回归课本夯实基福

第一部分：基础知识梳理

1.重力

(1)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6=11^。可用弹簧测力计测最重力。

(3)方向：总是竖直向下的

(4)重心：其位置与物体的质量分布和形状有关。

2、弹力

(1)定义：发生弹性形变的物体由于要恢复原状而对与它接触的物体产生的作用力。

(2)产生的条件

①物体间直接接触。

②接触处发生弹性形变。

(3)方向：总是与物体形变的方向相反。

3.胡克定律

(1)内容：弹簧发生弹性形变时，弹力的大小跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比。

(2)表达式：F=kxo々是弹簧的劲度系数，由弹簧自身的性质决定，单位是Wm,x是弹簧长度的改变量,

不是弹簧形变以后的长度。

4、摩擦力

(1).静摩擦力

①定义：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

②产生条件：接触面粗糙；接触处有弹力；两物体间有相对运动趋势u

③方向：沿两物体的接触面，与相对运动趋势的方向相反。

④大小：O〈FWE1ax。

（2）.滑动摩擦力

①定义：一个物体在另一个物体表面滑动时，受到另一物体阻碍它们相对滑动的力。

②产生条件：接触面粗糙；接触处有弹力；两物体间有相对运动。

③方向：与接触面相切，与相对运动的方向相反。

④大小：F=uR,

〃：动摩擦因数，其值与两个物体的材料和接触面的粗糙程度有

R：接触面之间的拉力

第二部分重点难点辨析

一弹力的相关知识辨析

1弹力方向的判断

（D条件法：根据物体是否直接接触并发生弹性形变来判断是否存在弹力。

（2）假设法：可假设两个物体间弹力不存在，判断物体的运动状态是否符合题意，如果符合说明没有弹力,

如果不符合说明弹力存在

2.弹力方向的确定

（1）面间弹力：垂直接触面，圆弧面接触的垂直于切面

（2）绳的弹力：沿绳收缩的方向

（3）材的弹力：杆的弹力小一定沿杜，根据运动状态判断

3弹力大小的计算

（1）除弹簧外的弹力：根据物体平衡或者牛顿第二定律，功能关系等来求

（2）弹簧弹力：根据胡克定律求或者受力来求

二摩擦力相关知识辨析

1静摩擦力的方向判断方法

（D根据定义判断：判断相对运动趋势方向

（2）状态法假设法：假设摩擦力不存在，判断物体的运动状态是否符合题意，如果符合题意，说明摩擦力

不存在，如果不符合题意，说明摩擦力存在，并且可以判断出摩擦力方向

2、摩擦力大小的计算

（1）.静摩擦力大小的计算

①根据受力求：根据物体平衡和牛顿第二定律

②最大静摩擦力与接触面间的压力成正比，为了处理问题的方便，最大静摩擦力常常按近似等于滑动摩擦

力处理。

2.滑动摩擦力大小的计算

（D滑动摩擦力的大小可以用公式F=〃/计算。

fN

（2）利用平衡条件或牛顿运动定律列方程求解。

【典例分析】精选例题提高素养

【例1】.下列关于力的说法正确的是（）

A.一个力可以没有受力物体，比如人可以对着真空打出一拳

B.物体受到外力作用运动状态可以保持不变

C.放在水平桌面上的物体对桌面的压力是由于桌面发生了形变而产生的

0.摩擦力方向只能和物体的运动方向相同或者相反

例1【答案】B

【详解】A.力的作用必须要有两个物体，一个施力物体，一个受力物体，故A错误；

B.物体受到外力作用，处于平衡状态时，运动状态可以保持不变，故B正确；

C.放在水平桌面上的物体对桌面的压力是由于物体发生了形变而产生的，故C错误；

D.静摩擦力方向可以和物体的运动方向成任意角度，如手握瓶子移动的过程中，故D错误；

故选Bo

【例2].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4,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4B

两点间保持静止，测得力、6两点到竖直挡板的距离分别为4、4,物块的质晟为例当地重力加速度为

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

【详解】根据题意，设弹簧的原长为"。，劲度系数为人，在A点时，有

在6点时，有

联立解得

B.射出的炮弹向前飞行的过程中，受到推力和重力的作用

C.杯子受到桌面的支持力是由于桌面发生弹性形变而产生的

D.滑动摩擦力是阻碍物体间相对运动的力，因此滑动摩擦力•定是阻力

1【答案】C

【洋解】A.物体相互作用具有同时性，因此施力物体和受力物体没有先后，A错误；

B.射出的炮弹向前飞行的运动中，若不考虑空气阻力时，炮弹只受到重力的作用，B错误；

C.杯子受到桌面的支持力是由于桌面发生弹性形变而产生的，C正确；

D.滑动摩擦力是阻碍物体间相对运动的力，可滑动摩擦力不一定是阻力，例如把静止的物体轻放在水平运

动的传送带上时，传送带对物体的滑动摩擦力使物体随传送带一起运动，D错误。

故选C。

2.下列各种说法中，正确的是（）

A.只有相互接触的物体间才有力的作用

B.在地球上同一地点，同一物体运动和静止时所受重力不同

C.重心是物体实际受到的重力的作用点

D.木块放在桌面上对桌面有一个向下的压力，这是由于木块发生微小形变而产生的

2【答案】D

【详解】A.不相互接触的物体间也会发生力的作用，如磁铁去吸引铁钉，就可以不接触，故A错误；

B.在地球上同一地点，无论物体运动状态如何，所受重力都相等，故B错误；

C.实际上，物体各个部分都要受到重力，可以等效的看成所有的重力都作用在一点上叫做重心，并不是物体

实际受到的重力的作用点，故C错误：

D.木块放在桌面上对桌面有一个向下的压力，这是由于木块发生微小形变而产生的，故D正确。

故选D。

3.下面有关重力与重心的说法正确的是（）

A.物体的重力作用在其重心上，所以重心一定在物体上

B.如果把同一个物体从杭州运到北京，其所受重力会发生变化

C.有规则形状的物体，其重心就在物体的几何中心

D.物体所受重力就是地球对物体的吸引力，与物体的运动状态无关

3【答案】B

【详解】A.物体的重力可等效看成作用在其重心上，但重心不一定在物体上，故A错误：

B.如果把同一个物体从杭州运到北京，物体的质量不变，但所在处的重力加速度变化，其所受重力会发生

变化，故B正确；

C.质量分布均匀且形状规则的物体，其重心就在物体的几何中心，故C错误；

D.物体所受的重力是由于地球对物体的吸引而产生的，与物体的运动状态无关，但并不是地球对物体的吸

引力，故D错误。

故选Bo

4.中国队员在比赛中的一个瞬间如图所示。请判断下列说法正确的是（）

A.跳板发生形变，运动员的脚没有发生形变

B.跳板和运动员的脚都发生.了形变

C.运动员受到的支持力是运动员的脚发生形变而产生的

D.跳板受到的压力是跳板发生形变而产生的

4【答案】B

【详解】AB.运动员起跳时，跳板和运动员的脚都会受到力的作用，所以都会发生形变，A错误，B正确:

C.运动员受到的支持力是跳板发生形变产生的，C错误；

D.跳板受到的压力是运动员的脚发生形变产生的，D错误。

故选Bo

A.4一定等于A

B.k一定大于L-且㈣越大、舟原长越长，右就越长

C.右一定小于L，且g越大、S,原长越长，4就越短

D.心一定小于右，且叫越大、S1原长越长，&就越短

5【答案】C

【详解】设弹簧S原长为4且有n圈，每圈弹簧的劲度系数系数为k,Si弹簧原长为。”有々圈，S?弹簧

原长为G有〃2圈，依题意有

所以第一种情况下弹簧S的长度

第二种情况下弹簧的长度

所以

故。一定大于右,且叫越大，其差值就越大，4就越短；&越大(即S?原长越长)，其差值也越大。

故选C。

A.12cmB.13cm

C.15cmD.18cm

6【答案】B

【详解】下端挂一个质量为400g的物体时

下端挂一个质量为600g的物体时

解得

7.如图所示，两劲度系数均为20N/cm的轻质弹簧&、。串接在一起，a弹簧的一端固定在墙上，开始时两

弹簧均处于原长状态，现用水平向右420N的力作用在6弹簧的尸端，达到平衡时尸端向右移动的距离为

()

2〃h

4Qbp

A.1cmB.2cmC.3cmI).4cm

7【答案】B

【详解】两个轻质弹簧a、b串接在一起，两弹簧中弹力相等，有

解得

P端向右移动的距离为

故选Bo

8.如图所示为一同学从片0时刻起逐渐增加水平推力推动箱子过程中三个时刻5、打、打）的漫画图。假

设力时刻同学对箱子的推力为10N,七时刻推力为20N,%时刻推力为30N。下列说法正确的是（）

不笳）（与区推余威,推1港：

A.箱子对地面的压力就是箱子的重.力

B.。时刻箱子受到地面的摩擦力大小等于0

C.G时刻箱子受到地面的摩擦力大小等于20N

D.箱子与地面的滑动摩擦力大小一定为30N

8【答案】C

【详解】A.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；

B.tl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ION,B错误；

C.t2时刻，小孩仍然没有推动箱子，则箱子所受的仍然是静摩欧力，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；

D.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。

故选C。

9.小明在暑假里做了一次城市道路破损情况调查，发现在平直的道路上，交通红绿灯前斑马线附近路面破

损开裂比较严重。小明针对这个问题提出了各种解释，你认为造成这种现象最主要的原因是（）

A.斑马线附近通过的行人多，路面被踩踏严重

B.斑马线附近交通信号设备多，路面下管道多导致路面不结实

C.行驶的汽车经常在斑马线前刹车，汽车对路面的摩擦力增大

D.行驶的汽车经常在斑马线前刹车，汽车对路面的正压力增大

9【答案】C

【详解】行驶的汽车在遇到红灯时，要在斑马线前刹车，汽车对路面的摩擦力增大，所以斑马线附近路面

破损开裂比较严重，故ABD错误，C正确。

故选C。

10.如图所示，一长木板放在水平桌面上，铝块通过细线与竖直固定墙面相连。图甲中，物块和铝块叠放

在水平木板上，用测力计将木板沿水平方向匀速拉动时，测力计的示数匕（如图）；图乙中，物块和铝块用

细线相连放在水平木板匕用测力计将木板沿水平方向匀速拉动时，测力计的示数居（如图）。已知铝块和

物块的形状和大小完全相同，木板与铝块间动摩擦因数为四、木板与物块间动摩擦因数为外，则（）

物块

铝块

xxw

甲

/

铝块/

/

…I丽/

/

----1/

.—U”"xxXWXxWXWWWWxxyWWXWkxxXx

乙

10【答案】B

【详解】令物块的重为G1,铝块的重力为G2,由图可知F2的示数大于F1的示数，根据平衡条件，对甲图

有

对乙图有

联立可得

故B正确，ACD错误。

故选Bo

11.某研究小组利用所学物理知识，研究篮球鞋的防滑性能。同学将球鞋置于斜面上，逐渐增大斜面与水

平面之间夹角，当夹角等于37°讨，篮球鞋恰好开始滑动，设篮球鞋滑动摩擦力等于其最大静摩擦力，下

列说法正确的是（）

A.需测量篮球鞋质量后，才能求得篮球鞋与斜面间动摩擦因数

B.鞋子与斜面间动摩擦因数为0.6

C.人穿上鞋子踩在相同材料板上时，压力增大，动摩擦因数也会变大

D.篮球鞋开始滑动前，摩擦力随夹角增大而变大

11【答案】D

【详解】AB.设鞋子与斜面间动摩擦因数为U,由题意可得

解得

故AB错误；

C.动摩擦因数取决于材料表面的粗糙程度，与压力大小无关，故C错误；

D.篮球鞋开始滑动前，摩擦力大小为

即f随。的增大而变大，故D正确。

故选Do

A.物体P与物体Q一起向右运动

B.物体P静止不动，物体Q向右运动

C.地面对物体P施加水平向左4N的静摩擦力

D.无论如何加大对物体Q的水平拉力“物体P都不会向右运动

12【答案】BD

【详解】AB.由题意可得，P物体相对于地面滑动时的最大静摩擦力为

Q相对P的最大静摩擦力为

因为

所以物体P静止不动，物体Q向右运动，A错误，B正确；

C.对物体P受力分析，受到Q对P水平向右的摩擦力

因为物体P静止不动，由平衡条件可得，所以地面对■物体P施加的水平向左的静摩擦力，大小为

C错误；

D.由题意可得，P物体相对于地面滑动时的最大静摩擦力为

Q相对P的最大静摩擦力为

故选BDo

A.该同学最多可以夹起16个盒子

B.该同学最多可以夹起14个盒子

C.若该同学夹起10个盒子，则笫