专题03重力弹力摩擦力——全攻略备战2023年高考物理一轮重难点复习（原卷版）_4.2025物理总复习_2023年新高复习资料_一轮复习_全攻略备战2023年高考物理一轮重难点复习

专题 03 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． 考点一 重力和重心 1．力 (1)定义：力是一个物体对另一个物体的作用． (2)作用效果：使物体发生形变或改变物体的运动状态(即产生加速度)． (3)性质：力具有物质性、相互性、矢量性、独立性等特征． 2．重力 (1)产生：由于地球的吸引而使物体受到的力． 注意：重力不是万有引力，而是万有引力竖直向下的一个分力． (2)大小：G＝mg，可用弹簧测力计测量．同一物体G的变化是由在地球上不同位置处g的变化引起的． (3)方向：总是竖直向下． (4)重心：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． ①影响重心位置的因素：物体的几何形状；物体的质量分布． ②不规则薄板形物体重心的确定方法：悬挂法． 注意：重心的位置不一定在物体上． 【典例1】（2022·黑龙江·大庆中学高三开学考试）关于重心及重力，下列说法正确的是（ ） A．据G=mg可知，两个物体相比较，质量较大的物体的重力不一定较大 B．一个物体放于水中称量时弹簧测力计的示数小于物体在空气中称量时弹簧测力计的示数，因此物体在 水中受到的重力小于在空气中受到的重力 C．物体放于水平面上时，重力方向垂直于水平面向下，当物体静止于斜面上时，其重力方向垂直于斜面 向下 D．物体的形状改变后，其重心位置不会改变考点二 弹力 1．弹力 (1)定义：发生形变的物体，要恢复原状，对与它接触的物体产生的力的作用． (2)产生条件： ①物体间直接接触； ②接触处发生形变． (3)方向：总是与施力物体形变的方向相反． 2．弹力有无的判断方法 (1)条件法：根据弹力产生条件——物体是否直接接触并发生弹性形变． (2)假设法：假设两个物体间不存在弹力，看物体能否保持原有的状态，若运动状态不变，则此处没有弹力； 若运动状态改变，则此处一定有弹力． (3)状态法：根据物体的运动状态，利用牛顿第二定律或共点力平衡条件判断弹力是否存在． 3．接触面上的弹力方向判断 面与面 点与面 点与曲面 曲面与平面 垂直于接触面 垂直于接触面 垂直于切面 垂直于平面 4.弹力大小的计算 (1)应用胡克定律F＝kx计算弹簧的弹力．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． 轻绳、轻杆、弹性绳和轻弹簧的比较 轻绳 轻杆 弹性绳 轻弹簧 图示 受外力作用时形 拉伸形变、压缩 拉伸形变、压缩 拉伸形变 拉伸形变 变的种类 形变、弯曲形变 形变 受外力作用时形 微小，可忽略 微小，可忽略 较大，不可忽略 较大，不可忽略 变量大小既能沿着杆，也 沿着弹簧，指向 沿着绳，指向绳 沿着绳，指向绳 弹力方向 可以跟杆成任意 弹簧恢复原长的 收缩的方向 收缩的方向 角度 方向 【典例2】（2020·内蒙古·高三训练）在图中，A、B两物体之间一定有弹力作用的是（ ） A． B． C． D． 【典例3】（2020·全国·高三课时练习）如图所示，一根弹性杆的一端固定在倾角为 的斜面上，杆的另 一端固定一个重力为2N的小球，小球处于静止状态，则弹性杆对小球的弹力（ ） A．大小为2N，方向平行于斜面向上 B．大小为2N，方向垂直于斜面向上 C．大小为2N，方向竖直向上 D．大小为1N，方向沿杆的切线方向 【典例4】（2022·贵州·高三阶段练习）如图所示，劲度系数为k、原长为x 的轻质弹簧一端固定在天花板 0 上，另一端悬挂一物块。静止后弹簧的长度为x（弹簧未超过弹性限度），此时弹簧弹力的大小（ ） A．Fkx B．Fkx C．Fk(xx) D．Fk(xx) 0 0 0考点三 摩擦力 1．定义：两个相互接触的物体，当它们发生相对运动或具有相对运动的趋势时，在接触面上会产生阻碍 相对运动或相对运动趋势的力． 2．产生条件 (1)接触面粗糙． (2)接触处有压力． (3)两物体间有相对运动或相对运动的趋势． 3．方向：与受力物体相对运动或相对运动趋势的方向相反． 4．大小 (1)滑动摩擦力：F＝μF ，μ为动摩擦因数； f N (2)静摩擦力：0L，则在小物块从B运动到A的过程中 0 （ ） A．小物块受到的滑动摩擦力保持不变 B．小物块受到的滑动摩擦力逐渐减小 C．小物块受到的滑动摩擦力逐渐增大 D．小物块受到的滑动摩擦力先减小后增大 二、填空题 11．（2020·湖南岳阳·高三开学考试）一个重为 的箱子，放在水平面上，受 的水平推力，箱子未 动，这时箱子受到的。摩擦力________（选填“大于”、“等于”或“小于”） 。当水平推力增大到 时，箱子恰好做匀速直线运动。当水平推力增大到 时，箱子受到的摩擦力为________N。 12．（2021·福建宁德·高三模拟）一根轻质弹簧，当它上端固定、下端悬挂重为 的物体时，长度为 ； 当它下端固定在水平地面上，上端压一重为 的物体时，其长度为 ，则轻质弹簧的原长是__________； 劲度系数是__________。 三、解答题 13．（2020·湖南岳阳·高三开学考试）如图所示，一物体静止在斜面上，请你画出物体所受重力G及物体 对斜面压力F的示意图。14．（2022·江苏连云港·高三模拟）竖直悬挂的弹簧原长为15.0cm，加挂200g的钩码后静止时弹簧的总长 度为20.0cm，弹簧未超过弹性限度，g取10m/s2，求：。 （1）弹簧的劲度系数； （2）取下100g钩码后，静止时弹簧的总长度为多少？ 15．（2021·云南·罗平县第五中学高三训练）如图所示，一根质量不计弹簧自由长度为20cm，一端固定于 质量 的物体上，在另一端施加一水平拉力F。若物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，当弹簧拉长 至22cm时，物体恰好匀速运动。（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取 ，弹簧在弹性限度内） （1）求弹簧的劲度系数； （2）若将弹簧拉长至21cm时，稳定后物体受到的摩擦力大小为多少？ （3）若将弹簧拉长至23cm时，物体受到的摩擦力大小为多少？ （4）若运动过程中突然撤去拉力，此时物体受到的摩擦力大小为多少？