文档内容
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考情分 高考对本章考查的频率较高,单独考查时多以选择题和实验题的形
析 式出现,与其他知识综合考查时多以选择题和计算题的形式出现。
1.弹力、摩擦力的产生条
件、方向判断及大小计算
1.滑动摩擦力、动摩擦因
是高中物理力学知识的基
数、静摩擦力(Ⅰ)
础。
2.形变、弹性、胡克定律
2.力的合成与分解是高中
(Ⅰ)
物理力学的基本方法,经
3.矢量和标量(Ⅰ)
重要考 常结合受力分析和共点力
4.力的合成和分解(Ⅱ) 考点解读
点 的平衡综合考查,平行四
5.共点力的平衡(Ⅱ)
边形定则是所有矢量运算
实验二:探究弹簧弹力与形
的基本法则。
变量的关系
3.共点力的平衡是高考中
实验三:探究两个互成角度
的重点,其中动态平衡更
的力的合成规律
是高考的难点,对同学的
理解能力要求较高。
第 1 讲 重力、弹力、摩擦力
知识点 重力
1.产生:由于地球的吸引而使物体受到的力。2.大小:物体受到的重力G与物体的质量m的关系是G=mg,其中g是自由
落体加速度。
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。
知识点 形变、弹力、胡克定律 Ⅰ
1.形变
物体在力的作用下形状或体积的变化叫作形变。
2.弹性
(1)弹性形变:物体发生形变后,如果撤去作用力能够恢复原状,这种形变叫作
弹性形变。
(2)弹性限度:如果形变过大,超过一定的限度,撤去作用力后物体不能完全恢
复原来的形状,这个限度叫作弹性限度。
3.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作用力。
(2)产生的条件
①物体间直接接触;②接触处发生弹性形变。
(3)方向:总是与物体弹性形变的方向相反。
4.胡克定律
(1)内容:在弹性限度内,弹簧发生弹性形变时,弹力F的大小跟弹簧伸长(或缩
短)的长度x成正比。
(2)表达式:F=kx。k叫作弹簧的劲度系数,由弹簧自身的性质决定,单位是牛
顿每米,用符号N/m 表示。x是弹簧长度的变化量,不是弹簧形变以后的长度。只
知弹簧弹力大小时,弹簧可能处于拉伸状态,也可能处于压缩状态,两种情况都要
考虑。
知识点 滑动摩擦力、动摩擦因数、静摩擦力 Ⅰ
1.滑动摩擦力和静摩擦力的对比
名称项目 滑动摩擦力 静摩擦力
两个相互接触的物体,当它们相 相互接触的两个物体之间只有
定义
对滑动时,在接触面上会产生一 相对运动的趋势,而没有相对运种阻碍相对运动的力,这种力叫
动时的摩擦力叫作静摩擦力
作滑动摩擦力
①接触面粗糙 ①接触面粗糙
产生
②接触处有压力 ②接触处有压力
条件
③两物体间有相对滑动 ③两物体间有相对运动趋势
续表
名称项目 滑动摩擦力 静摩擦力
大小:F=μF 大小:0mgsinθ,乙对甲的摩擦力沿斜面向下,F=F-
f f
mgsinθ,F增大,F 增大;若Ftanθ时,容易滑倒
答案 BC
解析 下雨天,地面粗糙程度变小,动摩擦因数μ变小,最大静摩擦力减小,故
A错误;将力F分解,支撑脚对地面的压力为Fcosθ,奔跑步幅越大,夹角θ越大,
则压力越小,最大静摩擦力越小,人越容易滑倒,故B正确;当Fsinθ>μFcosθ时人
容易滑倒,此时μ<tanθ,故C正确,D错误。
时间:40分钟 满分:100分
一、选择题(本题共11小题,每小题8分,共88分。其中1~8题为单选,9~11
题为多选)
1. 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。当小车和小球相对静止,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的作用
B.轻弹簧一定对小球有弹力的作用
C.细绳不一定对小球有拉力的作用,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的作用,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,绳的拉力T=0;
当小车和小球向右做匀加速直线运动时,绳的拉力不能为零,弹簧弹力有可能为
零。故D正确,A、B、C错误。
2.(2020·江苏省扬州市高三下学期3月阶段性检测)将某劲度系数为k的轻质
弹簧一端固定在墙上,另一端用100 N的力来拉,弹簧的伸长量为10 cm;若对该
弹簧两端同时用50 N的力反向拉时,弹簧的伸长量为ΔL,则( )
A.k=10 N/m,ΔL=10 cm
B.k=100 N/m,ΔL=10 cm
C.k=200 N/m,ΔL=5 cm
D.k=1000 N/m,ΔL=5 cm
答案 D
解析 弹簧上的弹力为100 N时,伸长量为x=10 cm=0.1 m,由F=kx得k=
= N/m=1000 N/m;用50 N的力拉时,ΔL== m=0.05 m=5 cm。故选D。
3.一物体置于粗糙水平地面上,按如图所示不同的放法,在不同大小的水平
力作用下甲加速运动,乙和丙匀速运动但乙的速度大,设地面与物体各接触面间
的动摩擦因数相等,则物体受到的摩擦力的大小关系是( )
A.F >F >F B.F >F >F
f甲 f乙 f丙 f乙 f甲 f丙
C.F >F >F D.F =F =F
f丙 f乙 f甲 f甲 f乙 f丙答案 D
解析 物体在三种情况下所受摩擦力均为滑动摩擦力,由F=μF =μmg知,
f N
物体在三种情况下所受摩擦力大小相等,D正确。
4. (2020·陕西省商洛市模拟)如图所示,质量为1 kg的物体与地面间的动摩擦
因数μ=0.2,从t=0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F=1 N的作用,g取10 m/s2,以水平向右为正方向,该物体受到的摩擦
力F 随时间变化的图像是(最大静摩擦力等于滑动摩擦力)( )
f
答案 A
解析 物体从t=0开始以初速度v0 沿水平地面向右做匀减速直线运动,受到
的滑动摩擦力大小为F=μmg=0.2×1×10 N=2 N,方向水平向左,为负值。当物
f
体的速度减为零时,物体所受的最大静摩擦力为F =μmg=2 N,因为F<F ,所
fm fm
以物体不能被拉动而处于静止状态,受到静摩擦力作用,其大小为F=F=1 N,方
f
向水平向右,为正值。故A正确。
5.大小相等的力F按如图所示的四种方式作用在相同的物体上,力F可使物
体沿不同粗糙程度的水平面匀速运动,则物体与水平面间的摩擦力最大的是(
)
答案 A
解析 根据平衡条件有:f =F,f =Fcos30°,f =Fcos30°,f =Fcos60°,可知物
A B C D
体与水平面间的摩擦力最大的是A选项。
6.如图甲、乙所示,物体P、Q在力F作用下一起以相同速度沿力F方向匀速
运动,图乙中斜面体固定不动,关于物体P所受的摩擦力,下列说法正确的是()
A.图甲、乙中物体P均受摩擦力,且方向均与力F相同
B.图甲、乙中物体P均受摩擦力,且方向均与力F相反
C.图甲、乙中物体P均不受摩擦力
D.图甲中物体P不受摩擦力,图乙中物体P受摩擦力,且方向与力F方向相
同
答案 D
解析 在题图甲中,P做匀速直线运动,在水平方向所受合力为零,所以P不
受摩擦力;在题图乙中,假设P不受摩擦力,P将相对Q沿斜面向下运动,因此P
受与力F方向相同的摩擦力。D正确。
7. 物体b在力F作用下将物体a压向光滑的竖直墙壁,a始终处于静止状态。
如图所示,当F逐渐增大时,下列说法中正确的是( )
A.a受到的摩擦力有两个
B.a与b间的摩擦力大小随F的增大而增大
C.a受到的摩擦力大小不随F的增大而变化
D.b相对a的运动趋势方向竖直向下
答案 C
解析 与a接触的面有两个,但墙壁光滑,与a之间不存在摩擦力,由于a始
终处于静止状态,所以a受到b对它竖直向上的静摩擦力,且a与b间的摩擦力大
小等于物体a的重力,与F无关,故A、B错误,C正确;如果b与a间接触面光滑,
则a相对b向下滑动,所以b相对a有向上运动的趋势,故D错误。
8. (2021·河南省洛阳市高三上第一次统考)如图所示,表演杂技《顶盘子》时,
相对手指静止的盘子处于水平状态,设手指与盘子之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,手指与盘子之间的动摩擦因数为μ,已知盘子的质量为m,重力加速度为
g,则对盘子受力情况判断正确的是( )
A.若盘子保持静止状态,则盘子受到沿手指斜向上的支持力
B.若盘子水平向右匀速运动,则盘子受到水平向左的摩擦力
C.若盘子水平向右匀加速运动,则盘子受到手指的摩擦力大小为μmg
D.若盘子沿水平方向匀加速运动,则盘子受到手指的作用力最大为 mg
答案 D
解析 盘子处于水平状态,与手之间的接触面水平,若盘子保持静止状态,盘
子受到手指竖直向上的支持力,故A错误;若手指支撑着盘子并一起水平向右匀
速运动,盘子相对手指静止,水平方向所受合力为零,则不受静摩擦力的作用,故
B错误;若手指支撑着盘子并一起沿水平方向匀加速运动,但并没有发生相对滑
动,则盘子受到静摩擦力,方向与加速度方向相同,大小f≤μmg,则手对盘子的作
用力F≤=mg,故C错误,D正确。
9. (2020·陕西省榆林市高三一模)如图,L形木板置于粗糙水平面上,光滑物块
压缩弹簧后用细线系住。烧断细线,物块弹出的过程木板保持静止,此过程( )
A.弹簧对物块的弹力不变
B.弹簧对物块的弹力逐渐减小
C.地面对木板的摩擦力不变
D.地面对木板的摩擦力逐渐减小
答案 BD
解析 烧断细线,弹簧要恢复原状,则弹簧对物块的弹力逐渐减小,故A错误,
B正确;木板在水平方向上受到弹簧的弹力和地面的摩擦力,两个力平衡,由于弹
簧的弹力逐渐减小,则地面对木板的摩擦力逐渐减小,故C错误,D正确。
10.如图甲所示,将一物块放在固定的斜面体上,在物块上施加的拉力F按图
乙所示的规律变化,取沿斜面向上为正方向,开始时物块处于静止状态,则物块所受的摩擦力F 与时间t的关系可能正确的是( )
f
答案 BC
解析 开始时物块静止,若F >mgsinθ,则F =F -mgsinθ≤F ,方向沿斜面
0 f0 0 fm
向下,为负值;随着F沿斜面向上减小,F 先减小,当F=mgsinθ时,F=0,此时
f f
t