受力分析 摩擦力突变-2026高考物理（原卷版）

受力分析摩擦力突变

模型总结

模型1

受力分析.............................................................................

型

模2

弹簧串并联...........................................................................5

型

模3

摩擦力的突变问题....................................................................10

模型1受力分析

1.受力分析的四种方法

整体法将加速度相同的几个相互关联的物体作为一个整体进行受力分析

隔离法将所研究的对象从周围的物体中分离出来，单独进行受力分析

在受力分析时，若不能确定某力是否存在，可先对其作出存在的假设，

假设法

然后分析该力存在对物体运动状态的影响来判断该力是否存在

动力学分析法对加速运动的物体进行受力分析时，应用牛顿运动定律进行分析求解

2.受力分析的三个常用判据

（1）条件判据：不同性质的力产生条件不同，进行受力分析时最基本的判据是根据其

产生条件。

（2）效果判据：有时候是否满足某力产生的条件是很难判定的，可先根据物体的运动

状态进行分析，再运用平衡条件或牛顿运动定律判定未知力u

（3）特征判据：从力的作用是相互的这个基本特征出发，通过判定其反作用力是否存

在来判定该力是否存在。

1.（25-26高一上•江苏南京•期中）将质量和形状相同的物体A、B组成如图甲、乙所示的两

种结构，放在水平粗糙地面上，先后施加水平作用力片、居推动A、B物体沿水平方向做匀

第I页共15页

速运动，运动过程中A、B保持相对静止。已知A、B间无摩擦，A、B与地面的动摩擦因数

分别为〃A、4B，下列说法正确的是（）

,U八8A卜

7777777777777777777.777/777777777777777.

甲乙

A.甲图中，B可能不受地面的摩擦力

B.乙图中，B可能不受地面的摩擦力

C.若4A>〃B，则片一定大于6

D.若4A=4，则尸I可能大于6

2.（25-26高一上•河南•期中）如图所示，长方体物块M、N叠放在固定的斜面上，M受到

一个沿斜面向下的拉力尸，两物块保持静止。物块N受力的个数为（）

3.（25・26高三上•宁夏银川・期中）小明同学在一次跨学科课程的学习中，了解到因为南方和

北方气候不同，屋顶上的瓦片选用的材质也不同。南方地区以热带亚热带季风气候为主，尽量

选择带有釉面或者可以防水的瓦片如琉璃瓦、树脂瓦，如图甲所示。小明想研究瓦片的受力情

况，将屋顶结构简化为图乙，建筑工人将瓦片轻放在两根相互平行的檄条正中间，若瓦片能静

止在橡条上。己知楝条间距离为4,下列说法正确的是（）

A.瓦片受到3个力的作用

B.减小楝条间的距离d,保持瓦片静止时，瓦片与橡条间的摩擦力变小

C.增大楝条的倾斜角度。时，瓦片与楝条间的弹力变小

D.增大楝条间的距离d时，瓦片•定不会下滑

第2页共15页

4.（25-26高一上•辽宁大连•期中）如图所示，A、B两物体叠放在一起，在水平向左的恒力产

作用下处于静止状态，则关于两物体受力情况的说法正确的是（）

B.物体B一定受到4个力

C.物体A、B间可能有摩擦力

D.若增大F,A、B仍处于静止状态，则A受到墙壁给的摩擦力变大

5.（25・26高一上•湖南长沙•期中）如图所示，两梯形木块A、B叠放在水平地面上，A、B

之间的接触面倾斜。连接A与天花板之间的细绳沿竖直方向。关于两木块的受力，下列说法正

确的（）

/////////

A.木块A可能受三个力作用

B.A、B之间一定存在摩擦力作用

C.绳子对木块A可能有拉力

D.木块B一定受到木块A对它的压力

6.（25-26高一上.湖南•期中）如图所示，A、B两个物体叠放在一起，A靠在竖直墙壁上，B

紧贴在A下方.B在斜向卜的力尸作用下,A、B静止不动,则下列说法正确的是（）

A.B可能受三个力作用B.A•定受四个力作用

第3页共15页

C.A与墙壁之间一定存在摩擦力D.A、B之间一定不存在摩擦力

7.（25-26高一上•河南南阳♦期中）如图，水平向右的恒力厂作用在物块B上，使得质量均为

1kg的物块A、B一起向右做匀速直线运动，已知A、B间，B与地面间的动摩擦因数均为0.2,

取且=10m/s2o则（）

A

qB

z/z/zzzzzzz////

A.A受到水平向右的摩擦力

B.B共受到5个力

C.作用在B上的恒力/大小为2N

D.地面对B的摩擦力水平向左，大小为4N

8.（25-26高三上•江苏连云港•期中）用细绳将灯笼悬挂在固定杆子末端，某段时间内灯笼处

于图示位置静止不动。已知风沿水平方向吹灯笼，不考虑空气对灯笼的浮力。关于灯笼受力说

法正确的是（）

A.一定受两个力作用B.受悬绳的拉力大于重力

C.受悬绳的拉力小于风的吹力D.风的吹力越大，悬绳的拉力越小

9.（25-26高三上•陕西•月考）如图所示，上表面光滑的半圆柱体P放置在水平地面上，一细

长木棒。搭在尸上，另一端与地面接触，系统静止，木棒与水平夹角为6。下列判断正确的

是（）

A.木棒受到四个力作用B.木棒受到三个力作用

C.P对地面的压力等于尸和木棒的总重力D.尸受到地面的摩擦力可能为零

10.（25-26高一上•上海闵行•期中）如图所示，物体A,B,C叠放在水平桌面上，水平力尸作

用于C物体，使A、B、C以相同的速度向右匀速运动，那么关于摩擦力的说法正确的是（)

第4页共15页

DB

A.物体C受到的摩擦力方向水平向左

B.物体B受到向左的摩擦力

C.物体A受到三个摩擦力作用

D.由于不知A与水平桌面之间是否光滑，所以无法判断A与水平桌面间是否存在摩擦力

模型2弹簧串并联

弹簧串并联

劲度系数的决定因素：劲度系数的大小由弹簧的尺寸和绕制弹簧的材料决定。

弹簧的直径越大、弹簧越长越密、绕制弹簧的金属丝越软越细时，劲度系数就越个，反之则

越大。

结论1:弹簧的串并联后的劲度系数：弹簧A、B相串构成新弹簧的劲度系数为《=

（鸡在河上飞）；

推导过程：

将3与G看成整体，则A形变量用=超，

将4与墙面看成整体，则8形变量"

-右

将4与B看成整体，则整体形变量■=巡+巡，

k\k?

根据二力平衡得：k'^x=〃⑶।+&）=火'（等+等］=mg=>k'=:'卜；

IKk?）K+k?

结论2;A、B相并构成新弹簧的劲度系数为〃=勺+七，与电阻的串并联结论相反。

第5页共15页

推导过程：两根弹簧的形变量必然相同，则有攵4+公叔=〃吆=—=口-

k{+k2

;.mg=k',&=k',"吆=k'=k、+k、.

k、+k?1-

11.（25-26高一上•河南平顶山•期中）一个长度为L的轻弹簧，将其上端固定，下端挂一个

质量为〃?的小球时，弹簧的总长度变为2心现将两个这样的弹簧如图示方式连接，A、B两

小球的质量均为相，则两小球平衡口寸，A、B两小球距悬点0的距离分别为（不考虑小球的大

小，且弹簧都在弹性限度范围内）（

A3

昌

B0

A.XA~2LXg—3LB.XR~3LXp=5L

C.XA=2LxB=7LD.xA=3LxB=9L

12.（25-26高三上•江苏南通・开学考试）如图所示，细线1、2与两相同的轻质弹簧连接烧直

悬珪在。点，细线3、4与两弹簧首尾相连，弹簧底端悬挂一重物静止时，1、2紧绷，3、4

自然伸长且绳中无弹力。现将2剪断，重物再次静止时（）

A.1中拉力变大

B.弹簧中拉力变大

C.3中拉力比4大

D.重物的位置上移

第6页共15页

13.（25-26高三上•河南•开学考试）如图1所示，两相同的轻质弹簧串联在一起，用外力尸沿

水平方向缓慢地拉弹簧，尸与两个弹簧伸长量之和x的关系图像如图2所示；再把两弹簧并

联，如图3所示，再用外力9沿水平方向缓慢地拉弹簧，则尸与每个弹簧伸长量/的关系图

像的斜率为（）

14.（24-25高一上.安徽宿州.期末）将一轻质弹簧上端固定，下端悬挂一钩码，静止时弹簧伸

长了/。如果将该轻质弹簧从正中间剪断，再将上端连在一起并固定，下端连在一起，在下端

悬在同样的钩码，如图所示。若弹簧始终在弹性限度内，则静止时，每一段弹簧将伸长（）

A.—IB.-IC./D.2/

42

15.（24・25高一上•广东广州•期中）在教材习题中，我们做过同样习题；弹力在日常生活和工

农业生产中有着广泛的应用，如生活中的缓冲装置就是利用弹簧的弹力作用来实现的。某缓冲

装置可抽象成如图所示的简单模型，图中K?为原长相等、劲度系数不同的轻质弹簧。垫

片向右移动，以下说法正确的是（）

曲片

A.K[,IC2的压缩量一定相同

第7页共15页

B.K「K2的弹力大小一定相同

C.缓冲效果与弹簧的劲度系数无关

D.劲度系数与弹簧弹力大小成正比

16.（24-25高一上•山东青岛♦期中）如图所示，原长分别为乙和乙，劲度系数分别为K和网的

两轻质弹竖直悬挂在天花板上，两弹簧之间有一质量为加的物体，最下端挂着质量为2〃?的另

一物体，整个装置处于静止状态。

⑴求这时两弹簧的总长度；

（2）若用一平板把下面的物体竖直缓慢地向上托起，直到两弹簧的总长度等于两弹簧的原长之

和，求这时平板对下面物体的弹力大小。

17.（24-25高一上•福建・期中）如图所示，轻质弹簧尸上端固定在天花板上，下端的挂钩钩住

轻弹簧Q，尸、。的劲度系数分别为“100N/m和止200N/m,现用大小为20N的拉力/竖直

向下拉弹簧。，两只弹簧形变量之和为机,两弹簧始终在弹性限度内，下列说法正确的是（）

/"

p

Q

F

A.Ax=0.3m

B.AT=0.6m

C.若将拉力口增加一倍，则稳定后两只弹簧的总长度也增加一倍

kk

D.上述两只弹簧形变的效果与一只劲度系数为产一的弹簧相同

18.（24-25高一上•新疆•期中）如图所示，质量〃2=1kg的物体A压在放置于地面的竖直轻弹

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水平且右端位于。点

第8页共15页

时，弹簧B恰好未发生形变。已知弹簧B和弹簧C的劲度系数分别为K=lOON/m和&=200N/m,

不计定滑轮、细绳的质量和摩擦，将弹簧C的右端由b点沿水平方向移到。点时，弹簧C恰

好未发生形变，取重力加速度大小g=10m/s2,两弹簧均在弹性限度内。求：

⑴当弹簧C的右端位于〃点时，弹簧C的形变量箝

（2）〃、两点间的距离4。

19.（23-24高一上.安徽芜湖.自主招生）实验室常用的弹簧秤如图甲所示，弹簧秤最大量程为

5N。弹簧的一端与连接有挂钩的拉杆相连，另一端固定在外壳上的。点，外壳上固定一个圆

环，整个外壳重为1N,弹簧和拉杆的质量忽略不计。现将两弹簧秤以如图乙方式悬挂起来，

下端挂一重为2N的祛码，则稳定后上、下两弹簧秤的读数分别为（）

甲乙

A.2N,3NB.3N,3NC.2N,2ND.3N,2N

20.（22-23高一上.北京西城・期中）如图所示，有一根均匀的非密绕轻弹簧和4个等质量的钩

码，固定在弹簧底端的〃”和固定在弹簧中部的如各有2个钩码，整个装置保持静止时，mt

之上的弹簧长度Si恰好等于叫之下的弹簧长度S2,则（）

"/

SI

S2

A.Si部分的原长（无弹力时的长度）比S2部分的原长短

第9页共15页

B.取”处的一个钩码移到〃?2处，Si部分会缩短

C.取〃功处的一个钩码移到加处，弹费总长不变

D.将见处的两个钩码全部移到〃72处，Si与S2直接相连，此时弹簧总长会变长

模型3摩擦力的突变问题

摩擦力的突变问题

第10页共15页

块与传送带同速后，因〃<tana小木块将相对传送带向下滑动，滑动摩

擦力方向“突变”为沿皮带向上

21.（24-25高二下•安徽•阶段练习）如图所示，一根劲度系数为攵的轻质弹簧左端与墙壁连接，

右端连接在质量为根的物块上，物块与水平地面间动摩擦因数为j现把物块拉到A点由静止

释放，运动到。点时速度刚好为零。已知A点弹簧伸长量是B点伸长量的三倍，重力加速度

为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。从A到8过程中下列说法正确的是（）

BA

A.最大加速度大小为幺区

2

B.最大速度大小为〃g后

C.从A到8过程中物块做匀变速运动

D.物块运动到8点之后保持静止

22.（24-25高二下•湖北武汉•期末）如图，水平桌面上立放有36张卡片，每一张卡片的质量

均为〃用一手指以竖直向下的力尸压第1张卡片，并以一定速度向右移动手指.第1张卡

片跟随手指一起滑出，确保第1张卡片与第2张卡片之间有相对滑动。最大静摩擦力与滑动摩

擦力相同，手指与第1张卡片之间的动摩擦因数为从，卡片之间、卡片与桌面之间的动摩擦

因数均为〃2,则在第一张卡片随手指滑出的过程中（）

A.任意两张卡片之间均可能发生相对滑动

B.手指与卡片之间的动摩擦因数可能小于卡片之间的动摩擦因数

C.第11张卡片对第1（）张卡片的摩擦力大小为〃2（F+〃2g）

D.除第1张卡片，其它任一张卡片下表面受到的摩擦力大于上表面受到的摩擦力大小

23.（24-25高一上•福建福州・月考•）某同学利用图甲所示装置研究摩擦力的变化情况。实验台

第II页共15页

上固定一个力传感器，传感器与物块用棉线连接，物块放置在粗糙的长木板上。水平向左拉木

A.实验中必须让木板保持匀速运动

B.图乙中曲线反映了物块所受摩擦力的大小随时间变化的关系

C.由图乙知，物块受到的最大静摩擦力的大小等于滑动摩擦力的大小

D.用图乙中的数据不可得出物块与木板间的动摩擦因数

24.（24-25高一上•上海・期末）如图，在两竖直墙壁间一轻质弹簧水平放置，一端固定在。点，

另一端将木块1压在墙壁上，保持静止。将木块1换为质量与材质相同、厚度更大的木块2,

仍能保持静止。设墙壁与木块1、2间的摩擦力大小分别为力、力,最大静摩擦力大小分别为儿四、

f2nz若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则（）

A.力涉B.//</2

C.flmax^flmaxD.fhnax<f2max

25.（24-25高三上•山东青岛•期中）如图所示，一位同学用双手水平夹起一摞书，并停留在空

中，已知手掌与书间的动摩擦因数必=0.3,书与书间的动摩擦因数4二。-2,设最大静摩擦

力等于滑动摩擦力。若每本书的质量为"?=0.2kg,该同学对书的水平正压力为产=100N,

每本书均呈竖直静止状态，重力加速度g=10m/s、则（）

F

A.每本书受到的摩擦力的合力大小不相等

第12页共15页

B.书与书之间的摩擦力大小不相等

C.他最多能夹住20本书

D.他最多能夹住30本书

26.（24-25高三上•山东•阶段练习）机器人在快递行业的使用大大提高了快递效率。如图甲所

示，派件员将质量为〃『1kg的包裹（可视为质点）置于机器人的水平托盘上，机器人沿水平

地面将包裹运送至投递口，为保证运送过程中包裹与水平托盘不发生相对滑动，机器人做直线

运动的加速度大小不得超过户7.5m/s2。机器人到达指定投递口后停止运动，缓慢翻转托盘，

当壬盘与水平方向的夹角为6时，包裹恰好开始下滑，如图乙所示，此后托盘与水平方向的夹

角保持0不变，包裹沿托盘匀加速下滑。已知包裹和托盘间的最大静摩擦力力和滑动摩擦力力

的比值为J=L25,重力加速度g取lOmH,求

J2

包裹

（1）托盘与水平方向的夹角夕的正切值；

（2）包裹由静止开始沿托盘下滑位移为L=0.6m时的速度大小v（此时包裹仍在托盘上）。

27.（2025高三•全国•专题练习）如图甲所示，A、B两人物体叠放在水平面上，B的上下表面

均水平，A物体与一拉力传感器相连接，连接拉力传感器和物体A的细绳保持水平，从，=0时

刻起，用一水平向右的力/二公（％为常数）作用在B物体上，拉力传感器的示数随时间变

化的图线如图乙所示，已知2、4、且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。据此可求（）

性A

感

器B

一E

甲

A.A、B两物体之间的弹力

B.水平面与物体B之间的滑动摩擦力

C.A、B两物体之间的动摩擦因数〃AB

第13页共15页

D.物体B与水平面间的动摩擦因数〃

28.（24-25高一上•浙江温州•期中）如图所示，被压缩2cm、弹性系数g100N/m的轻质弹簧

左右两端连接物体A