第4讲　重力　弹力　摩擦力

6/7第4讲重力弹力摩擦力1.掌握重力的大小、方向及重心的概念。2.掌握弹力的有无、方向的判断及弹力大小的计算方法，理解并掌握胡克定律。3.会判断摩擦力的方向，会计算摩擦力的大小。4.知道摩擦力突变的几种情况，会分析计算突变前后摩擦力的大小和方向。双基落实1.易错判断（1）物体重心的位置与物体形状和质量分布有关。（）（2）只要物体发生形变就会产生弹力作用。（）（3）轻杆产生的弹力方向一定沿着杆的方向。（）（4）摩擦力的方向与物体的运动方向一定相反。（）（5）滑动摩擦力与接触面积有关，相同材料的两物体接触面积越大，滑动摩擦力越大。（）2.〔鲁科版必修第一册P76·T6改编〕如图是小王同学在学校运动会跳高项目中背越式过杆的照片，以下说法正确的是（）A.腾空过程中，小王同学不再受到重力的作用B.整个过程中，小王同学的重心在身体中的位置不变C.小王同学在越过杆的过程中，重心一定在杆的上方D.落在软垫上时，小王同学受到软垫的弹力，是因为软垫发生了形变考点一弹力1.判断弹力有无的四种方法2.弹力方向的判断（2026·福建福州期中）下列对图中弹力有无的判断，正确的是（）A.图1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2滑块靠着粗糙的竖直墙面下落时，墙面对滑块有弹力C.图3小球被a、b两轻绳悬挂而静止，其中a绳是竖直的，则a、b绳对小球都有拉力D.图4小球静止在光滑的三角槽中，三角槽底面水平，倾斜面对小球没有弹力尝试解答（2026·山东济南期中）握力器是一种锻炼人手腕、手臂力量的小型健身器材，被广泛应用于健身和康复训练中。图甲是一款可调握力器，可简化为图乙。通过调节右侧旋钮可令弹簧下悬点在A到B间移动，从而使弹簧初始弹力在0～25N之间变化。已知弹簧下端处于A点时弹簧处于原长状态，弹簧与水平杆成53°角，当其调节到B点时，弹簧与水平杆成37°角，已知A、B间长2.8cm，sin37°＝0.6，sin53°＝0.8，则该弹簧的劲度系数为（）A.750N/m B.1250N/mC.1000N/m D.1500N/m尝试解答（2026·山东淄博期末）如图所示为位于水平面上的小车，固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为θ，在斜杆下端固定有质量为m的小球，重力加速度为g。现使小车以加速度a（a≠0）向右做匀加速直线运动，下列说法正确的是（）A.杆对小球的弹力一定沿杆斜向上B.杆对小球的弹力一定竖直向上C.杆对小球的弹力大小为maD.杆对小球的弹力大小为（尝试解答计算弹力大小的三种方法（1）应用胡克定律F＝kx计算弹簧的弹力，拉伸量与压缩量相等时弹力大小相等、方向相反。（2）静止或做匀速直线运动时应用平衡法计算弹力。（3）有加速度时应用牛顿第二定律计算弹力。（2026·贵州六盘水期中）如图所示，一根竖直的弹簧下端连接一个质量为m的光滑小球，弹簧处于伸长状态，小球静止于斜面和挡板之间并和斜面、挡板均接触，则小球（）A.可能受2个力的作用B.可能受3个力的作用C.一定受4个力的作用D.一定受5个力的作用考点二摩擦力静摩擦力的有无及方向判断假设法状态法根据平衡条件、牛顿第二定律，判断静摩擦力的方向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的方向（2026·福建龙岩期末）春节贴“福”字是民间由来已久的风俗，新春佳节临近，某同学正写“福”字，他在水平桌面上平铺一张红纸，并在红纸左侧靠近边缘处用“镇纸”压住以防止打滑，整个书写过程中红纸始终保持静止，则该同学在书写过程中（）A.提笔静止时，手对毛笔的摩擦力大小与握力成正比B.向下顿笔时，毛笔对红纸的压力大于红纸对毛笔的支持力C.向右行笔时，红纸对“镇纸”的静摩擦力方向向右D.向右行笔时，红纸对桌面的静摩擦力方向向右尝试解答〔多选〕（2026·广东潮州期末）如图所示，某大型快递物流公司使用电动传输机进行货物运送，现将一箱子放置在倾斜的传送带上，则下列说法正确的是（）A.如果箱子随传输机一起无相对滑动地向上匀速运动，箱子受到沿传输机向上的摩擦力B.如果箱子随传输机一起无相对滑动地向下匀速运动，箱子受到沿传输机向下的摩擦力C.如果箱子和传输机都静止，箱子不受摩擦力D.如果箱子和传输机都静止，箱子受到沿传输机向上的摩擦力摩擦力大小的计算1.静摩擦力大小的分析与计算（1）物体处于平衡状态（静止或匀速直线运动）时，利用力的平衡条件来计算静摩擦力的大小。（2）物体有加速度时，若只有静摩擦力提供加速度，有Ff＝ma。若除受静摩擦力外，物体还受其他力，则F合＝ma，先求合力再求静摩擦力。2.滑动摩擦力大小的分析与计算（1）公式法：滑动摩擦力的大小用公式Ff＝μFN来计算，应用此公式时要注意以下几点：①μ为动摩擦因数，其大小与接触面的材料、接触面的粗糙程度有关；FN为两接触面间的正压力，其大小不一定等于物体的重力。②滑动摩擦力略小于最大静摩擦力，一般情况下，可认为滑动摩擦力与最大静摩擦力近似相等。③滑动摩擦力的大小与物体速度的大小、接触面积的大小无关。★（2025·湖南邵阳三模）如图所示，国产人形机器人“天工”能平稳通过斜坡。若它可以在倾角不大于37°的斜坡上稳定地站立和行走，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则它的脚和斜面间的动摩擦因数不能小于（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）（）A.32B.35C.34尝试解答（2026·陕西西安期中）学校试卷扫描机器正常情况下，进纸系统能做到“每次只进一张试卷”，进纸系统的结构示意图如图所示，设图中刚好有48张相同的试卷，每张试卷的质量均为m，搓纸轮按图示方向转动带动最上面的第1张试卷水平向右运动；搓纸轮与试卷之间的动摩擦因数为μ1，试卷与试卷之间、试卷与底部摩擦片之间的动摩擦因数均为μ2，工作时搓纸轮给第1张试卷压力大小为F。试卷扫描机器正常工作时，下列说法正确的是（）A.第2张试卷受到第1张试卷的滑动摩擦力方向水平向左B.第12张试卷与第13张试卷之间的摩擦力大小为μ2（F＋12mg）C.第48张试卷与摩擦片之间的摩擦力为0D.要做到“每次只进一张试卷”应要求μ1μ考点三摩擦力的“四类”突变问题常见模型模型分析“静→静”突变一木块在F1＝10N，F2＝4N的作用下处于静止状态，若突然撤掉F1，由平衡条件可知，木块受到的静摩擦力由向左的6N突变为向右的4N“静→动”突变物块在长木板上保持静止，当缓慢增加长木板的倾角θ时，物块受到的静摩擦力会逐渐增大。当超过某一值时，物块会发生运动，此时物块受到的静摩擦力突变为滑动摩擦力“动→静”突变物块以一定的初速度冲上倾角为θ的固定斜面，当速度减为零时，若动摩擦因数μ≥tanθ，则物块保持静止，受到的滑动摩擦力突变为静摩擦力“动→动”突变当物块速度减为零时，若动摩擦因数μ＜tanθ，则物块将向下滑动，所受滑动摩擦力的方向发生突变（2026·安徽合肥期末）如图所示，一箱子放在水平地面上，现对箱子施加一斜向上的拉力F，保持拉力的方向不变，在拉力F的大小由零逐渐增大的过程中。关于摩擦力f的大小随拉力F的变化关系，下列四幅图可能正确的是（）