文档内容
第 04 讲 重力 弹力 摩擦力
题型一 重力
题型二 弹力
题型三 摩擦力
题型四 摩擦力的突变问题
课标要求 命题预测 重难点
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 生活中的摩擦力的应用,索
(1)判断静摩擦力和滑动摩擦力。
的判断及弹力大小的计算 桥、千斤顶、刀、木楔的工作
(2)摩擦力的突变。
方法,理解并掌握胡克定 原理。
律。
3.会判断摩擦力的方向,
会计算摩擦力的大小。
题型一 质点、参考系和位移
【典型例题剖析】
【例1】 (2022·浙江1月选考)如图所示,公园里有一仿制我国古代欹器的U形水桶,桶可绕水平轴转
动,水管口持续有水流出,过一段时间桶会翻转一次,决定桶能否翻转的主要因素是( )A.水桶自身重力的大小
B.水管每秒出水量的大小
C.水流对桶冲击力的大小
D.水桶与水整体的重心高低
【高考考点对接】
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:竖直向下。
(4)重心:物体的各部分都受到重力的作用,可认为重力集中作用于一点,这一点叫作物体的重心。
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。
【跟踪变式训练】
【变式1-1】 关于重力的大小和方向,以下说法正确的是( )
A.在地球上的物体都要受到重力作用,所受的重力与它的运动状态无关,也与是否存在其他力的作用
无关
B.在地球各处的重力方向都是一样的
C.物体的重力作用在重心上,把重心挖去物体就不会受到重力作用
D.对某一物体而言,其重力的大小总是一个恒量,不因物体从赤道移到南极而变化
【变式1-2】 (2024·宁夏银川市质检)如图所示,每个钩码重1.0 N,弹簧测力计自身重力、绳子质量和摩擦不计,弹簧伸长了5 cm(在弹簧的弹性限度内)。下列说法正确的是( )
A.该弹簧测力计的示数为0.5 N
B.该弹簧测力计的示数为2.0 N
C.该弹簧的劲度系数为20 N/m
D.不挂钩码时,该弹簧的劲度系数为0
【变式1-3】 (2023·湖南株洲市三模)如图是码头利用可升降传动装置在水平地面由高处向下堆砌而成
的沙堆,为了知道沙堆的具体信息,测出沙堆底部的周长为 s,查资料测得沙粒间的动摩擦因数为μ,
下列说法正确的是( )
A.地面对沙堆的摩擦力不为零
B.由已知条件可估算沙堆的高度
C.由已知条件可估算沙堆的质量
D.若相同质量的沙堆靠墙堆放,则占地面积会增大
题型二 弹力
【典型例题剖析】
【例2】 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( )
【高考考点对接】
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接触处发生弹性形变。
(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.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,用共点力平衡条件来计算弹力。
(3)物体不处于平衡状态时可应用牛顿第二定律计算弹力。
【解题能力提升】
接触面上的弹力方向判断
面与面 点与平面 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
【跟踪变式训练】
【变式2-1】 如图所示,固定斜面上有一小球,由一竖直轻弹簧 P与一平行于斜面的轻弹簧Q连接着,
小球处于静止状态,则下列说法正确的是( )
A.若小球光滑,轻弹簧P一定有弹力
B.若小球光滑,小球可能受到4个力
C.若斜面和小球都不光滑,轻弹簧Q不可能处于压缩状态
D.若斜面和小球都不光滑,小球与斜面之间一定有弹力
【变式2-2】 (2023·山东卷·2)餐厅暖盘车的储盘装置示意图如图所示,三根完全相同的弹簧等间距竖直悬挂在水平固定圆环上,下端连接托盘。托盘上叠放若干相同的盘子,取走一个盘子,稳定后余下
的正好升高补平。已知单个盘子的质量为300 g,相邻两盘间距1.0 cm,重力加速度大小取10 m/s2。弹
簧始终在弹性限度内,每根弹簧的劲度系数为( )
A.10 N/m B.100 N/m
C.200 N/m D.300 N/m
【变式2-3】(多选)下列各实例中力的方向描述正确的是( )
A.图甲中,半圆面对杆有弹力F ,地面对杆有弹力F
N1 N2
B.图乙中,篮球与地面作用时,地面对篮球有弹力F
N
C.图丙中,物体A与传送带一起匀速向右运动,传送带对A有摩擦力F
f
D.图丁中,物体A匀速下滑时,固定斜面对A有摩擦力F
f
题型三 摩擦力
【典型例题剖析】
【例3】(多选)(2024·山东泰安市新泰一中月考)激光打印机是自动进纸的,其进纸原理如图所示,进纸
槽里叠放一叠白纸,每一张纸的质量均相等,进纸时滚轮以竖直向下的力压在第 1张白纸上,并沿逆
时针方向转动,确保第1张纸与第2张纸相对滑动,设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,滚轮与白纸之
间的动摩擦因数为μ ,白纸与白纸之间、白纸与纸槽底座之间的动摩擦因数均为μ ,不考虑静电力的
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影响,则( )
A.第1张白纸受到滚轮的摩擦力向左B.最后一张白纸受到纸槽底座的摩擦力向右
C.下一张白纸受到上一张白纸的摩擦力一定向右
D.正常情况下单张纸打印必须满足μ>μ
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【高考考点对接】
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