文档内容
自主命题卷 全国卷
2020·全国卷Ⅲ·T17 共点力的平衡
2021·广东卷·T3 力的合成与分解
2019·全国卷Ⅰ·T19 共点力的平衡
2020·山东卷·T8 共点力的平衡
2019·全国卷Ⅲ·T16 力的合成与分解
2020·海南卷·T2 摩擦力
考情 2018·全国卷Ⅱ·T23 摩擦力
分析 2018·全国卷Ⅰ·T22 实验：测量弹簧的
2021·广东卷·T11 实验：测量弹 劲度系数
簧的劲度系数 2017·全国卷Ⅲ·T22 实验：探究两个互
成角度的力的合成规律
生活实践类 生活中的摩擦力的应用，索桥、千斤顶、刀、木楔的工作原理
试题
探究弹簧弹力与形变量的关系，探究两个互成角度的力的合成
情境 学习探究类
规律，共点力平衡条件及应用，平衡中的临界问题
第 1 讲 重力 弹力 摩擦力
目标要求 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．
1．重力就是地球对物体的吸引力．( × )
2．形状规则的物体的重心一定在物体的几何中心．( × )
3．重力加速度g的大小与在地球表面的位置有关．( √ )
例1 下列关于重力的说法中正确的是( )
A．物体只有静止时才受重力作用
B．重力的方向总是指向地心
C．地面上的同一物体在赤道上所受重力最小
D．物体挂在弹簧测力计下，弹簧测力计的示数一定等于物体的重力
答案 C
解析 物体受到重力的作用，与物体的运动状态无关，A错误；重力的方向总是竖直向下，
不一定指向地心，B错误；赤道上重力加速度最小，因此地面上的同一物体在赤道上所受重
力最小，C正确；物体挂在弹簧测力计下处于平衡状态时，弹簧测力计的示数才等于物体的
重力，D错误．
例2 (2022·上海市闵行区模拟)一质量分布均匀的物块用两根轻绳吊起处于静止状态，下
列合理的是( )
答案 D
解析 质量分布均匀的物体的重心在其几何中心．物块在重力、两根轻绳的拉力作用下处于
静止状态，故三个力属于共点力，则三个力的作用线必交于一点，D选项符合要求，故选
D.
例3 如图所示，两辆车正以相同的速度做匀速运动，根据图中所给信息和所学知识你可
以得出的结论是( )A．物体各部分都受重力作用，但可以认为物体各部分所受重力集中于一点
B．重力的方向总是垂直向下的
C．物体重心的位置与物体形状和质量分布无关
D．力是使物体运动的原因
答案 A
解析 物体各部分都受重力作用，但可以认为物体各部分所受重力集中于一点，这个点就是
物体的重心，重力的方向是竖直向下而不是垂直向下，所以选项A正确，B错误；从题图中
可以看出，车(包括货物)的形状和质量分布发生了变化，重心的位置就发生了变化，故选项
C错误；力不是使物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因，所以选项D错误．
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．
1．只要物体发生形变就会产生弹力作用．( × )
2．轻绳产生的弹力方向一定沿着绳并指向绳收缩的方向．( √ )
3．轻杆产生的弹力方向一定沿着杆的方向．( × )
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
考向1 弹力的有无及方向判断
例4 下列图中各物体均处于静止状态．图中画出了小球 A所受弹力的情况，其中正确的
是( )
答案 C
解析 选项A中小球只受重力和杆的弹力且处于静止状态，由二力平衡可得小球受到的弹
力方向应竖直向上，故A错误；选项B中，因为右边的绳竖直向上，如果左边的绳有拉力，
则竖直向上的那根绳就会发生倾斜，所以左边的绳没有拉力，故B错误；球与面接触处的
弹力方向，过接触点垂直于接触面(即在接触点与球心的连线上)，即选项D中大半圆对小球
的支持力F 应是沿着过小球与圆弧接触点的半径，且指向圆心，故D错误；球与球接触处
N2的弹力方向，垂直于过接触点的公切面(即在两球心的连线上)，且指向受力物体，故C正确．
例5 如图所示，小车内沿竖直方向的一根轻质弹簧和一条与竖直方向成α角的细绳拴接
一小球．当小车与小球相对静止，一起在水平面上运动时，下列说法正确的是( )
A．细绳一定对小球有拉力
B．轻弹簧一定对小球有弹力
C．细绳不一定对小球有拉力，但是轻弹簧对小球一定有弹力
D．细绳不一定对小球有拉力，轻弹簧对小球也不一定有弹力
答案 D
解析 当小车匀速运动时，弹簧弹力大小等于小球重力大小，细绳的拉力 F ＝0；当小车和
T
小球向右做匀加速直线运动时绳的拉力不可能为零，弹簧弹力有可能为零，故D正确．
考向2 杆的弹力方向及大小计算
例6 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竖直向上
B．杆对小球的弹力一定沿杆向上
C．杆对小球的弹力大小为mg
D．杆对小球的弹力大小为F＝
答案 D
解析 对小球受力分析如图，由图可知，当a大小不同时，杆上的弹力与竖直方向夹角也不
同，方向不一定沿杆，但一定是斜向上，且F>mg，故选项A、B、C错误；由几何关系可
知，F＝，选项D正确．
考向3 胡克定律的理解及应用例7 (多选)如图所示为一轻质弹簧的长度L和弹力F的关系图线，根据图线可以确定(
)
A．弹簧的原长为10 cm
B．弹簧的劲度系数为200 N/m
C．弹簧伸长15 cm时弹力大小为10 N
D．弹簧伸长15 cm时弹力大小为30 N
答案 ABD
解析 当弹力为零时，弹簧处于原长，则原长为 10 cm，故A正确；当弹簧的长度为5 cm
时，弹力为10 N，此时弹簧压缩量x＝10 cm－5 cm＝5 cm＝0.05 m，根据胡克定律F＝kx得，
k＝ N/m＝200 N/m，故B正确；当弹簧伸长量x′＝15 cm＝0.15 m时，根据胡克定律得，
F＝kx′＝200×0.15 N＝30 N，故C错误，D正确．
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：0
