2019年高考物理一轮复习 第2章 相互作用 第1节 重力 弹力 摩擦力学案(新人教版)

1、第一节重力弹力摩擦力 全国卷三年考点考情考纲考点要求2015年2016年2017年命题趋势形变、弹性、胡克定律卷T176分考查重点：对弹力、摩擦力的理解和大小的计算，力的合成与分解的方法，物体的受力分析，共点力平衡条件的综合应用.考查形式：对本章内容的考查以选择题为主，若和其他知识综合考查，有时也会出现在计算题中.滑动摩擦力、动摩擦因数、静摩擦力卷T206分矢量和标量力的合成和分解共点力的平衡卷T2412分卷T196分卷T146分卷T176分卷T216分卷T166分实验二：探究弹力和弹簧伸长的关系实验三：验证力的平行四边形定则卷T226分说明：处理物体在粗糙面上的问题，只限于已知相对运动趋势或

2、已知运动方向的情况(对应学生用书第20页)教材知识速填知识点1重力弹力1重力(1)产生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Gmg.可用弹簧秤测量重力(3)方向总是竖直向下(4)重心其位置与物体的质量分布和形状有关2弹力(1)产生条件两物体相互接触两物体发生弹性形变(2)方向弹力的方向总是与施力物体形变的方向相反几种典型的弹力的方向如下：压力：垂直于支持面而指向被压的物体支持力：垂直于支持面而指向被支持的物体细绳的拉力：沿绳指向绳收缩的方向轻杆的弹力：不一定沿杆，要根据运动状态具体分析(3)大小弹簧类弹力在弹性限度内遵从胡克定律：Fkx.非弹簧类弹力大小应根据平衡条件或

3、动力学规律求解易错判断(1)只要物体发生形变就会产生弹力作用()(2)物体所受弹力方向与自身形变的方向相同()(3)重力的方向一定指向地心()知识点2摩擦力1静摩擦力与滑动摩擦力名称静摩擦力滑动摩擦力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接触面粗糙接触处有弹力两物体间有相对运动大小0F，则选项C正确；若初态mgsin F，则选项D正确如图所示，质量为m的木块P在质量为M的长木板ab上滑行，长木板放在水平地面上一直处于静止状态若ab与地面间的动摩擦因数为1，木块P与长木板ab间的动摩擦因数为2，则长木板ab受到地面的摩擦力大小为( ) A1Mg B1(mM)gC2mg D1Mg2m

4、gC木块P相对长木板ab向右滑动，受到向左的滑动摩擦力，大小为Ff12N2mg；力的作用是相互的，故木块P对长木板ab有向右的滑动摩擦力，故长木板ab有向右滑动的趋势，受到地面对其向左的静摩擦力；根据共点力平衡条件有Ff2Ff1，因而Ff22mg，故选C.考向2滑动摩擦力大小的计算3(2017全国卷)如图218所示，一物块在水平拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直线运动若保持F的大小不变，而方向与水平面成60角，物块也恰好做匀速直线运动物块与桌面间的动摩擦因数为( ) 图218A2 B.C. D.C设物块的质量为m.据平衡条件及摩擦力公式有拉力F水平时，Fmg拉力F与水平面成60角时，Fcos 6

5、0(mgFsin 60)联立解得.故选C.4如图219所示，物块A放在倾斜的木板上，木板的倾角分别为30和45时物块所受摩擦力的大小恰好相等，则物块和木板间的动摩擦因数为( ) 图219A. B.C. D.题眼点拨“倾角摩擦力大小恰好相等”说明两种情况下一种是静摩擦力，一种是滑动摩擦力C当木板倾角为30时，物块受到的是静摩擦力，其大小等于mgsin .当木板倾角是45时，物块受到的是滑动摩擦力，其大小等于mgcos 45.由题意可得mgcos 45mgsin 30.解得.故选C.一长方形木板放置在水平地面上，在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，挡板跟木板之间并不接触现在有

6、一个方形物块在木板上沿挡板以某一速度运动，同时方形木板以相同大小的速度向左运动，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1和2，物块的质量为m，则竖直挡板对物块的摩擦力大小为( ) A0 B.12mgC.12mg D.12mgB因为v1和v2数值大小相等，以木板为参考系，物块相对于木板的运动方向如图中v物，则tan 1，得45.则木板对物块的摩擦力方向与v物方向相反，如图木板对物块的摩擦力大小Ff2mg，物块对挡板的压力FNFfcos 452mg，物块对挡板的摩擦力Ff1FN12mg，故B项正确反思总结摩擦力计算的三点注意(1)在确定摩擦力的大小之前，首先

7、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，而静摩擦力要借助平衡条件或牛顿第二定律求解.(3)“FfFN”中FN并不总是等于物体的重力.摩擦力的突变问题母题(2018洛阳模拟)如图2110所示，粗糙长木板l的一端固定在铰链上，木块放在木板上，开始木板处于水平位置当木板向下转动，角逐渐增大的过程中，摩擦力Ff的大小随角变化最有可能的是( ) 图2110题眼点拨“水平位置”说明初始时刻摩擦力为零；“向下转动，角逐渐增大”说明前一阶段为静摩擦，后一个阶段为滑动摩擦B当Ff为静摩擦力时Ffmgsin ，即Ff按正弦规律变化；当木块滑动后Ff为滑动摩擦力，FfFN

8、mgcos ，即Ff按余弦规律变化，故选项B正确母题迁移迁移1“静静”突变1一木块放在水平桌面上，在水平方向共受到三个力即F1、F2和摩擦力的作用，木块处于静止状态，如图2111所示，其中F110 N，F22 N，若撤去F1，则木块受到的摩擦力为( ) 【导学号：】图2111A10 N，方向向左 B6 N，方向向右C2 N，方向向右 D0题眼点拨“木块处于静止F110 N，F22 N”说明木块受最大静摩擦大于等于8 N.C当物体受F1、F2及摩擦力的作用而处于平衡状态时，由平衡条件可知物体所受的摩擦力的大小为8 N，方向向左可知最大静摩擦力Ffmax8 N当撤去力F1后，F22 NFfmax，

9、物体仍处于静止状态，由平衡条件可知物体所受的静摩擦力大小和方向发生突变，且与作用在物体上的F2等大反向选项C正确迁移2“动静”突变2(2018湛江模拟)如图2112所示，质量为1 kg的物体与地面间的动摩擦因数0.2，从t0开始以初速度v0沿水平地面向右滑行，同时受到一个水平向左的恒力F1 N的作用，g取10 m/s2，向右为正方向，该物体受到的摩擦力Ff随时间变化的图象是(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)( ) 图2112A物体向右减速过程中，受滑动摩擦力作用，方向水平向左，Ff1mg2 N，物体速度减为零后，因Fmg，物体将保持静止，此时Ff2F1 N，方向水平向右，故A正确如图所示，把一重

10、为G的物体，用一水平方向的推力Fkt(k为恒量，t为时间)压在竖直的足够高的平整墙上，从t0开始物体所受的摩擦力Ff随t的变化关系是选项图中的( ) A B C DB开始时物体加速下滑，加速度为g，受到推力后，物体受滑动摩擦力，FfFNFkt，mgktma，则物体做加速度逐渐减小的加速运动，当mgkt时物体有最大速度，之后mgkt，物体做加速度逐渐增大的减速运动，减速到0后静止在竖直墙面，此时摩擦力突变为静摩擦力，且等于G.故B正确迁移3“静动”突变3如图2113甲所示，质量为m的半球体静止在倾角为的平板上，当从0缓慢增大到90的过程中，半球体所受摩擦力Ff与的关系如图乙所示，已知半球体始终没

11、有脱离平板，半球体与平板间的动摩擦因数为，最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，重力加速度为g，则( ) 【导学号：】甲 乙图2113AOq段图象可能是直线Bq段图象可能是直线CqDpD半球体在平板上恰好开始滑动的临界条件是：mgsin mgcos ，故有：tan ，解得：，即q，故C错误；在0之间时，Ff是静摩擦力，大小为mgsin ；在之间时，Ff是滑动摩擦力，大小为mgcos ；综合以上分析得其Ff与关系如图中实线所示，故A、B错误；当时，Ffmgsin ，即p，故D正确迁移4“动动”突变4如图2114所示，斜面固定在地面上，倾角为37(sin 370.6，cos 370.8)质量为1 kg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0.7)，则该滑块所受摩擦力F随时间变化的图象是下图中的(取初速度v0的方向为正方向，g10 m/s2)( ) 图2114C滑块上升过程中受到滑动摩擦力作用，由FFN和FNmgcos 联立得F5.6 N，方向为沿斜面向下当滑块的速度减为零后，由于重力的分力mgsin mgcos ，滑块下滑，滑块受的摩擦力方向为沿斜面向上，故选项C正确反思总结用临界