2027届新高考物理热点精准复习　重力　弹力　摩擦力

2027届新高考物理热点精准复习重力弹力摩擦力基础

满分练

课前

自检自测·夯基固本

知识点一

重力3个高考关键点关键点1

重力的产生及方向特点1.(2025四川成都模拟)云南翡翠内涵丰富、工艺精美,下列关于放在水平桌面上的翡翠手镯(如图所示)所受重力及支持力的说法正确的是(

)[命题点❶]A.翡翠手镯的重心在手镯上B.翡翠手镯所受重力的方向总是垂直地面向下C.翡翠手镯所受支持力是由于桌面发生弹性形变而产生的D.翡翠手镯所受重力与支持力相同C解析

翡翠手镯的重心在其几何中心圆心上,并不在手镯上,故A错误;力的方向总是竖直向下,B错误;支持力属于弹力,弹力就是由于发生了弹性形变而产生的,翡翠手镯所受的支持力是由于桌面发生弹性形变产生的,C正确;重力是由于地球的吸引产生的,支持力是由于桌面发生弹性形变产生的,手镯放于桌面上,重力与支持力是一对平衡力,大小相等,方向相反,D错误。故选C。关键点2

影响重心位置的因素2.(多选)(2025重庆模拟)如图所示,有一形状不规则的薄板,先在薄板上A点接一轻质细线将其悬挂起来,静止时在薄板上过A点画一条竖直线AB;再选薄板上另一处D点接一轻质细线将其悬挂起来,静止时在薄板上过D点画一条竖直线DE,AB和DE的交点为C。下列说法正确的是(

)[命题点❷]A.薄板所受重力就是细线的拉力B.薄板上D点受重力的作用C.重力的方向与薄板的悬挂方式无关D.薄板的重心在A点BC解析

拉力和重力是不同性质的力,薄板所受重力大小等于细线的拉力大小,选项A错误;由题意可知C点是薄板的重心,是薄板所受重力的等效作用点,但是薄板上并非只有C点受到重力作用,薄板上任一点均受重力的作用,选项B正确,D错误;薄板所受重力的方向与薄板的悬挂方式无关,总是竖直向下,选项C正确。故选BC。关键点3

重心的位置与物体的形状和质量分布情况的关系3.(2026江苏南京模拟)如图所示,一被吊着的空心的均匀球壳内装满了细沙,底部有一阀门,打开阀门让细沙慢慢流出的过程中,球壳与球壳内剩余细沙组成的系统的重心将会(

)[命题点❸❹]A.一直下降

B.一直不变C.先下降后上升 D.先上升后下降C解析

装满细沙的球壳和细沙整体的重心在球心,随着细沙从阀门不断流出,重心位置不断下降,当细沙快流完时,重心又上升,最后处于球心,故重心的位置先下降后上升,A、B、D错误,C正确。故选C。回归基础·考教衔接一、重力[❶]重力方向竖直向下的特点,在生活中到处可见,在生产中有广泛的应用。二、重心1.定义:物体的各部分都受重力作用,可认为重力集中作用于一点,即物体的重心。2.影响重心位置的因素:物体的几何形状、物体的质量分布。3.不规则薄板形物体重心的确定方法:悬挂法。[❷]物体的形状改变,其重心的位置可能改变。特别提醒(1)重力不是万有引力,而是万有引力竖直向下的一个分力。(2)重心的位置不一定在物体上,重心不是重力的真实作用点。[❸]物体的重心是重力的等效作用点。(3)重心的位置与物体的形状和质量分布情况有关,但并不一定在物体上。[❹]物体内部有空腔或空心的物体,重心不一定在物体上。(4)物体的重心越低,物体的稳定性越强。知识点二

弹力3个高考关键点关键点1

观察微小形变的方法4.(2026浙江杭州模拟)如图所示,在一张大桌子上放两个平面镜,让一束激光依次被两面镜子反射,最后射到墙上,形成一个光点P,用力压桌面,可以观察到墙上光点会向下移动,这个实验用到的科学方法是(

)[命题点❺]A.微小形变放大法 B.抽象模型法C.等效替代法 D.控制变量法A解析

力可以改变物体的形状,用力压桌面,桌面发生形变,平面镜N或M的高度就会发生变化,从而使墙上的光斑移动,把微小形变进行放大。故选A。关键点2

弹力产生的条件5.(原创+生产生活融通)图甲、乙、丙中的A、B、C和D球均为光滑球,且四个球均静止。图丁中的E球是一足球,一学生将足球踢向斜台的示意图如图丁所示。下列说法正确的是(

)[命题点❻]A.若图甲中斜面和水平面均光滑,A球只受到两个力的作用B.若曲面上表面光滑,B球和C球间一定没有弹力的作用C.若图丙中D球正上方的绳子保持竖直,则D球受到两个弹力的作用D.E球(足球)与斜台作用时,斜台给足球的弹力方向先沿v1的方向后沿v2的方向A解析

由平衡条件可知,A球和斜面之间没有弹力作用,A球受重力和水平面的支持力,A正确;由平衡条件可知,B球受重力、支持力和C球的弹力作用,B错误;由平衡条件可知,倾斜的细绳对D球没有拉力作用,D球受到一个弹力的作用,C错误;E球(足球)与斜台作用时,斜台给足球的弹力方向总是垂直于接触面,故E球(足球)与斜台作用时斜台给足球的弹力方向垂直斜台向左上方,D错误。故选A。

B

回归基础·考教衔接三、形变定义:物体在力的作用下形状或体积的变化叫作形变。弹性形变:物体在发生形变后,撤去外力能够恢复原状的形变。弹性限度:当形变超过一定限度时,撤去外力后物体不能完全恢复原来形状,这个限度叫作弹性限度。

[❺]通过放大法可以观察微小形变。四、弹力[❻]在物体间直接接触处,有可能存在弹力;物体的直接接触处若发生弹性形变,就一定存在弹力。五、胡克定律1.内容:弹簧发生弹性形变时,弹力F的大小跟弹簧伸长(或压缩)的长度x成正比。2.表达式:F=kx。3.k的意义:弹簧的劲度系数,单位N/m。k的大小由弹簧自身性质决定。[❼]由弹力的变化量和弹簧的形变量就可以计算出弹簧的劲度系数。特别提醒(1)弹力的施力物体是发生形变的物体,受力物体是跟施力物体接触并使施力物体发生形变的物体。(2)胡克定律中的x是形变量,不是弹簧的总长度。知识点三

摩擦力2个高考关键点关键点1

滑动摩擦力的计算7.(2025黑龙江哈尔滨模拟)如图所示,小李同学将厚纸板铺在水平桌面上,纸板的一部分伸出桌边,在纸板上放一本书,厚纸板、书受到的重力大小分别为G、5G。现用水平拉力F将纸板从书底下向右抽出(书未从桌面滑落),已知所有接触面间的动摩擦因数均为μ,则在纸板从书底下被抽出的过程中(

)[命题点❽]A.纸板对书的摩擦力方向向左B.纸板对桌面的摩擦力大小为5μGC.纸板受到的两个摩擦力的合力大小为11μGD.纸板被抽出的速度越大,书与纸板间的摩擦力越大C解析

书相对纸板向左滑动,则纸板对书的摩擦力方向向右,选项A错误;纸板对桌面的摩擦力大小为Ff=μ(G+5G)=6μG,选项B错误;纸板受到桌面向左的大小为6μG的摩擦力,受到书的向左的大小为5μG的摩擦力,则两个摩擦力的合力大小为Ff'=6μG+5μG=11μG,选项C正确;书与纸板间的摩擦力与纸板被抽出时的速度大小无关,选项D错误。故选C。关键点2

静摩擦力的计算8.(原创+教材改编)一木块放在水平桌面上,在水平方向受到F1、F2和摩擦力三个力的作用,处于静止状态,如图所示,其中F1=10N,F2=2N。若撤去F1,则木块受到的摩擦力为(

)[命题点❾]A.10N,方向向左B.6N,方向向右C.2N,方向向右D.0C解析

当木块受F1、F2及摩擦力的作用而处于静止状态时,由平衡条件可知木块所受的摩擦力大小为8

N,可知最大静摩擦力Ffmax≥8

N。当撤去力F1后,F2=2

N<Ffmax,木块仍处于静止状态,由平衡条件可知木块所受的静摩擦力大小和方向发生突变,且与作用在木块上的F2等大反向,故选C。回归基础·考教衔接六、滑动摩擦力1.滑动摩擦力的概念2.动摩擦因数[❽]压力FN并不一定等于物体所受的重力。七、静摩擦力[❾]静摩擦力的效果是阻碍物体间的相对运动趋势,不是阻碍相对运动。可以通过二力平衡的原理求解静摩擦力的大小。最大静摩擦力略大于滑动摩擦力,具体计算中常常当作相等来处理。考点一弹力的分析和计算能力高分练课中关键能力·可视思维角度一弹力有无的判断方法例1(2025福建厦门模拟)下列对图中弹力有无的判断,正确的是(

)A.图甲中,小球随车厢(底部光滑)一起向右做匀速直线运动,则车厢左壁对小球有弹力B.图乙中,小球被轻绳斜拉着静止在光滑的斜面上,则绳对小球有弹力C.图丙中,小球被a、b两轻绳悬挂而静止,其中a绳处于竖直方向,则b绳对小球有拉力D.图丁中,小球静止在光滑的三角槽中,三角槽底面水平,倾斜面对小球有弹力B解析

图甲中,小球随车厢(底部光滑)一起向右做匀速直线运动,小球受到的重力和小车底部对小球的支持力平衡,车厢左壁对小球无弹力,A错误;图乙中,小球被轻绳斜拉着静止在光滑的斜面上,假设轻绳对小球没有弹力,去掉轻绳,小球会沿斜面下滑,假设不成立,即轻绳对小球有弹力,B正确;图丙中,小球被a、b两轻绳悬挂而静止,其中a绳处于竖直方向,则小球的重力和a绳的拉力平衡,故b绳对小球一定没有拉力,C错误;图丁中,小球静止在光滑的三角槽中,三角槽底面水平,小球的重力和三角槽底部对小球的支持力平衡,倾斜面对小球一定无弹力,D错误。故选B。解题精要弹力有无的判断方法角度二不同接触类型的弹力方向判断步骤例2(2026广东广州模拟)下列物体均处于静止状态,关于弹力F的方向,描述正确的是(

)A.图甲中,弯曲的竹竿支撑着小球,竹竿对小球的弹力方向沿着竹竿斜向上B.图乙中,静止在粗糙斜面上的木箱,木箱受到的弹力垂直斜面向下C.图丙中,用固定在天花板上的绳拉住光滑斜面上的小球,绳对小球的弹力方向沿绳斜向上D.图丁中,靠墙放置的铁棍,水平地面对铁棍的弹力方向沿着铁棍斜向上C解析

图甲中,弯曲的竹竿支撑着小球,竹竿对小球的弹力方向竖直向上,A错误;图乙中,静止在粗糙斜面上的木箱,木箱受到的弹力垂直斜面向上,B错误;图丙中,用固定在天花板上的绳拉住光滑斜面上的小球,绳对小球的弹力方向沿绳斜向上,C正确;图丁中,靠墙放置的铁棍,水平地面对铁棍的弹力方向过接触点垂直水平地面向上,D错误。故选C。解题精要接触面上的弹力方向判断角度三弹力大小的计算方法例3(2025陕西西安模拟)如图所示,拉力器由脚环、两根相同的弹性绳、把手等组成。某健身爱好者用100N的力拉开拉力器,使其比原长伸长了40cm,已知弹性绳的弹力与伸长量的关系遵循胡克定律,且未超过弹性限度。下列说法正确的是(

)A.每根弹性绳的弹力大小为100NB.每根弹性绳的弹力大小为40NC.弹性绳的劲度系数为125N/mD.弹性绳的劲度系数为250N/mC

破题思维链应用提升弹力大小的计算方法(1)应用胡克定律F=kx计算弹簧(或弹性绳)的弹力。注意:x表示形变量。(2)物体静止或做匀速直线运动时,用共点力平衡来计算弹力。(3)物体不平衡时,应用牛顿第二定律计算弹力。考点二摩擦力的分析和计算角度一摩擦力方向问题的判断例4(2026天津月考)如图所示,A、B、C三个物体质量相等,它们与传送带间的动摩擦因数也相同。三个物体随传送带一起匀速运动,运动方向如图中箭头所示。则下列说法正确的是(

)A.A物体在水平方向上受到向右的摩擦力B.三个物体中只有B物体不受摩擦力C.B受到的摩擦力沿斜面向下D.B、C受到的摩擦力方向相同D解析

A物体在水平方向上做匀速运动,则水平方向受力为零,则不受摩擦力作用,B、C两个物体均受到沿斜面向上的摩擦力作用,D正确。解题精要静摩擦力的有无及方向的判断方法(1)假设法:(2)状态法:根据平衡条件、牛顿第二定律,判断静摩擦力的方向。(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。角度二摩擦力大小的计算方法例5(2025浙江杭州检测)如图所示,物体a、b和c叠放在水平面上,水平力为Fb=3N,Fc=6N,分别作用于物体b、c上,a、b和c仍保持静止,以Ff1、Ff2、Ff3分别表示a与b、b与c、c与桌面间的静摩擦力的大小,则(

)A.Ff1=3N,Ff2=3N,Ff3=3NB.Ff1=3N,Ff2=0,Ff3=6NC.Ff1=0,Ff2=3N,Ff3=3ND.Ff1=0,Ff2=6N,Ff3=3NC解析

对a受力分析,受重力和b对a支持力,a相对于b没有相对运动趋势,所以物体a不受b的静摩擦力,即Ff1=0,把物体ab看作一个整体,对其受力分析,受重力、物体c的支持力和水平向左的力Fb,ab整体相对c有向左的运动趋势,所以会受到c向右的静摩擦力Ff2,由力的平衡可知Ff2=Fb=3

N,把物体abc三者看作一个整体,受力分析,受重力、地面的支持力、水平向左的力Fb、水平向右的力Fc,整体有向右的运动趋势,在水平方向上由力的平衡有Ff3=Fc-Fb=6

N-3

N=3

N,方向水平向左。故选C。破题思维链解题精要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方式(如利用二力平衡条件)求解。3.滑动摩擦力Ff=μFN中,压力FN并不总是等于物体所受的重力,要具体问题具体分析。角度三摩擦力的综合分析应用例6(2026河北石家庄模拟)如图所示,一个M=2kg的物体A放在μ=0.2的粗糙水平面上,用一条质量不计的细绳绕过定滑轮和一个m0=0.1kg的小桶B相连,已知A受到的最大静摩擦力Ffmax=4.5N,滑轮上的摩擦不计,g取10N/kg,求以下情况,A受到的摩擦力的大小。(1)只挂B,处于静止状态时;(2)只挂B,但在A上再放一个M'=3kg的物体时;(3)只在小桶内加入m1=0.33kg的沙子时;(4)只在小桶内加入m2=0.5kg的沙子时。答案

(1)1N

(2)1N

(3)4.3N

(4)4N解析

(1)因为物体A所受拉力FT1=m0g=1

N<Ffmax,物体A处于静止状态,受静摩擦力作用,由二力平衡得A受到的摩擦力Ff1=m0g=1

N;(2)在A上再放一个M'=3

kg的物体,A仍静止,绳的拉力不变,仍受静摩擦力Ff2=m0g=1

N;(3)因为此时绳上拉力FT2=(m0+m1)g=4.3

N<Ffmax,故A处于静止状态,所受静摩擦力Ff3=(m0+m1)g=4.3

N;(4)因为此时绳上拉力FT3=(m0+m2)g=6

N>Ffmax,故A受到滑动摩擦力作用FfA=μFN=μMg=4

N。破题思维链考点三摩擦力的突变问题角度一“静—静”突变例7(2026江苏泰州模拟)如图所示,放在水平桌面上的木块A处于静止状态,所挂的砝码和托盘的总质量为0.6kg,弹簧测力计读数为2N,滑轮摩擦不计。若轻轻取走盘中的部分砝码,使总质量减少到0.3kg,将会出现的情况是(g取10m/s2)(

)A.弹簧测力计的读数将变小B.木块A受到的摩擦力向右C.木块A在弹簧拉力作用下将向左运动D.木块A所受的合力不变,仍然静止D解析

开始时,A在水平方向受拉力、摩擦力、弹簧测力计的拉力。由平衡方程得摩擦力Ff=F1-F2=6

N-2

N=4

N,说明最大静摩擦力Ffmax≥4

N,当将总质量减小到0.3

kg时,拉力变为3

N,物体仍静止,合力仍为零,弹簧测力计的示数不变,故摩擦力变化Ff'=1

N,方向向左。故选D。破题思维链解题精要1.静摩擦力是被动力,其存在及大小、方向取决于物体间相对运动的趋势,且存在最大值。2.“静—静”突变:当作用在物体上的其他力的合力发生突变时,两物体仍保持相对静止,则物体所受静摩擦力可能发生突变。角度二“静—动”突变例8(2025浙江温州模拟)如图甲所示为测量静摩擦力的实验装置,质量为m=1.0kg的小物块放在水平桌面上。现用力沿水平方向拉小物块,拉力F从0开始逐渐增大,小物块先静止后运动。用力传感器采集拉力的大小F,并用计算机绘制出F随时间t变化的图像,如图乙所示。小物块运动起来后,如果做匀速直线运动,拉力大小将保持为3.2N。(1)由图可知,小物块与水平桌面间的最大静摩擦力为

N。

(2)小物块与桌面间的动摩擦因数μ=

。

(3)当用8N的力来拉物块时,物块与地面之间的摩擦力大小等于

N。3.40.323.2解析

(1)当静摩擦力增大到3.4

N时,摩擦力变为滑动摩擦力,所以最大静摩擦力为3.4

N;(2)由图可知,滑动摩擦力大小为3.2

N,则Ff=μmg=3.2

N,解得μ=0.32;(3)当用8

N的力来拉物块时,物块相对于地面运动,所以物块与地面之间为滑动摩擦力,大小等于3.2

N。破题思维链解题精要1.“静—动”突变:物体相对静止,当其他力变化时,如果不能保持相对静止状态,则物体受到的静摩擦力将突变为滑动摩擦力,突变点常常为静摩擦力达到最大值时。2.正确区分摩擦类型与方向静摩擦与滑动摩擦的计算逻辑不同,方向判断依据相对运动趋势而非实际运动。角度三“动—静”突变例9(2026山东淄博模拟)如图所示,斜面固定在地面上,倾角为37°(sin37°=0.6,cos37°=0.8),质量1kg的滑块以初速度v0从斜面底端沿斜面向上滑行,斜面足够长,该滑块与斜面间的动摩擦因数为0.8,该滑块所受摩擦力Ff随时间变化的图像是下列图中的(取初速度方向为正