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第05 讲 重力、弹力、摩擦力
目录
01
考情解码·命题预警2
02 体系构建·思维可视.........................................................................................................................3
03 核心突破·靶向攻坚.........................................................................................................................4
考点一 重力 、弹力.......................................................................................................................4
知识点1 重力 重心....................................................................................................................................4
知识点2 弹力......................................................................................................................................................6
考向1 重力与重心......................................................................................................................................9
考向2 弹力的有无及方向判断.........................................................................................................10
【思维建模】判断弹力有无的三种方法
考向3 弹力的计算
【思维建模】求解速度的基本思路和公式
考点二 摩擦力...............................................................................................................................11
知识点1 两种摩擦力的比较.....................................................................................................................11
知识点2 关于摩擦力的四个易错点.........................................................................................................11
考向1 静摩擦力的有无及方向判断........................................................................................................16
【思维建模】摩擦力的有无及方向的三种判断方法
考向2 静摩擦力的大小计算....................................................................................................................18
【解题方法】静摩擦力的计算方法
考向3 滑动摩擦力的大小计算.........................................................................................................19
【解题方法】滑动摩擦力的计算方法
考点三 摩擦力的突变............................................................................................................21
知识点1 “静——静”突变....................................................................................................................22
知识点2 “静——动”突变....................................................................................................................22
知识点3 “动——静”突变....................................................................................................................22
知识点4 “动——动”突变....................................................................................................................22
考向1 “静——静”突变........................................................................................................................25
考向2 “静——动”突变........................................................................................................................26
考向3 “动——静”突变........................................................................................................................27
考向4 “动——动”突变...............................................................................................................................30
04 真题溯源·考向感知........................................................................................................................29
1
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考点要求
考察形式
2025 年
2024 年
2023 年
重力、弹力
选择题
非选择题
广西卷T8，4 分
山东卷T2，2 分
摩擦力
选择题
非选择题
黑吉辽蒙卷T1，4 分
辽宁卷T3，4 分
广西卷T2，4 分
江苏卷T11，4 分
摩擦力的突变
选择题
非选择题
\
考情分析：
1.命题形式：单选题非选择题
2.命题分析：高考对这部分的考查频率不是特别的高，对于这三种力的考查大多贯穿在整个高中物理的所
有力学问题中。
3.备考建议：本讲内容备考时候，注意三种性质力的理解和的区别，多关注与三种力有关的实际生活情
境，把问题放到真实情境中去理解。
4.命题情境：
①生活实践类：生活中的重力、弹力、摩擦力的应用，牵引、欹器、犁、送餐车等工作原理；
②学习探究类：斜面以及各类接触面
5.常用方法：、极限法
复习目标：
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。
2
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考点一 重力、弹力
知识点1 重力、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 (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 而使物体受到的力。
注意：重力不是万有引力，而是万有引力
直向下的一个分力。
竖
3
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(2)大小：G＝mg，可用 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： 。
(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 分布。
②不规则薄板形物体重心的确定方法： 法。
知识点2 弹力
1．弹力
(1)定义：发生 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 。
(3)方向：总是与施力物体形变的方向 。
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 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
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 。
(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。
得分速记
：
对重力的四点提醒
1．重心是重力的等效作用点，其位置与物体的形状和质量分布有关，但不一定在物体上。
2．对于形状不规则或质量不均匀分布的薄板，重心可用悬挂法确定。
3．重力的方向总是竖直向下，不一定指向地心，也不一定垂直向下。
4．重力的大小G＝mg，而g 的大小与所处的地球位置有关。
4
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考向1 重力与重心
例1 （2025·湖南娄底市实验中学月考）如图为仰韶文化时期的尖底瓶，装水后的尖底瓶“虚则欹、中则
正、满则覆”的特点，这实际上是利用重心取水。关于装水后的尖底瓶，下列说法正确的是（ ）
A．瓶所受的重力就是瓶对支架的压力
B．装入瓶中的水越多，瓶的重心一定越高
C．瓶的重心是瓶各部分所受重力的等效作用点
D．瓶的重心一定在瓶身上
【变式训练1·变载体】（2025·贵州·模拟预测）如图所示，正方形网格框中有一个质量均匀分布的薄板。
若用一细线穿过其边缘附近任意一点将它悬挂在空中，则细线的延长线一定通过图中的（ ）
A．
B．
C．
D．
【变式训练2·变情景】（2025·浙江温州·模拟预测）如图所示，光滑小球A 左边靠着竖直墙壁B，右边靠
着桌沿处于静止状态，则关于小球A 的受力下列说法正确的是（ ）
A．墙对A 的作用力一定过A 的重心
B．桌沿C 对A 的作用力一定过A 的重心
C．A 的重力一定过A 的重心
5
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D．A 球的重心一定在球心
考向2 弹力的有无及方向判断
例2 ．（2025·海南·三模）图1 为果园里一苹果树枝上的一个苹果，随着苹果慢慢
长大，果枝与苹果一起缓慢向下倾斜；图2 为某同学利用细绳（一端系在手指上，一端系
在苹果上）及水平轻质铅笔
组成一个三角支架悬挂了一个苹果，铅笔
可绕
点自
由转动，苹果处于静止状态。下列说法正确的是（ ）
A．图1 中苹果受到的弹力是因苹果发生形变引起的
B．图1 中树枝对苹果的作用力竖直向上
C．图2 中铅笔对A 点的作用力斜向右上方
D．图2 中铅笔对手掌的作用力由C 指向A
思维建模 判断弹力有无的三种方法
条件法
根据物体是否直接接触并发生弹性形变来判断，多用来判断形变较明显的情况
假设法
对形变不明显的情况，可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，则此处不存在弹力；若运动状态改变，则此处一定存在弹
力。
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是否存在弹力。
【变式训练1 变情景】（2025·辽宁沈阳·一模）“雪龙2 号”是我国第一艘自主建造的极地破冰船，能够
在1.5 米厚的冰层中连续破冰前行。破冰船前行过程中，在船头相对冰层滑动时，碎冰块对船体弹力和摩
擦力的示意图正确的是（ ）
A．
B．
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C．
D．
考向3 弹力的大小计算
例3 ．（2025·陕西安康·三模）如图所示，水平地面上竖直放置着一根轻质弹簧，弹簧下端
固定，上端放一物块甲，平衡时弹簧的压缩量为
，现在物块甲上面轻放一物块乙，平
衡时弹簧的压缩量为
，弹簧始终处于弹性限度内，则甲、乙两物块的质量之比为
（ ）
A．
B．
C．
D．
【变式训练1 变情景】（2025·山西晋中·模拟预测）实验室有一种测力计如图所示，某同学将质量为300g
的砝码挂在下面，相同的两根弹簧相比原来伸长了1.5cm，重力加速度大小
，则该测力计单根弹
簧的劲度系数为（ ）
A．
B．
C．
D．
【变式训练2 变考法】（2025·陕西商洛·三模）如图所示，倾角为53°的光滑斜面固定
在水平面上，轻质弹簧（劲度系数未知）一端悬挂在O 点，另一端与质量为m 的小球（视
为质点）相连，B 点在O 点的正下方。小球从斜面上的A 点由静止释放，沿着斜面下滑，
已知OA 与斜面垂直，且O、A 两点间的距离为L，重力加速度大小为g，小球刚到达B 点
时，对斜面的弹力刚好为0，弹簧的原长为L，且始终处于弹性限度内，劲度系数为k 的
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轻质弹簧的弹性势能Ep与弹簧的形变量x 的关系为Ep=
，sin53°=0.8，cos53°=0.6，
下列说法正确的是（ ）
A．弹簧的劲度系数为
B．小球在B 点时弹簧的弹性势能为
C．小球到达B 点时的动能为
D．小球从A 点运动到B 点的过程中，弹簧的弹性势能一直增大
考点二 摩擦力
知识点1 两种摩擦力的比较
名称
项目
静摩擦力
滑动摩擦力
定义
两相互接触的物体之间只有
相对运动的 ，而没有
相对运动，两物体间的摩擦
力
两个相互接触的物体，当它
们 时，在接触面上产
生阻碍相对运动的力
产生条件
①接触面 。
②接触处有压力
③两物体间有 。
①接触面 。
②接触处有压力
③两物体间有 。
大小
0＜F≤Fmax
Ff＝μF 压，μ 的大小由接触面
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的 和粗糙程度共同决
定
方向
与受力物体相对运动趋势的
方向 。
与受力物体相对运动的方向
。
作用效果
总是阻碍物体间的 。
总是阻碍物体间的 。
知识点2 摩擦力的四个易错点
(1)摩擦力的方向总是与物体间相对运动(或相
运动
对
趋势)的方向相反，但不一定与物体的运动方向相
反。
(2)摩擦力总是阻碍物体间的相对运动(或相
运
对
动趋势)，但不一定阻碍物体的运动。即摩擦力可以作
为阻力使物体减速，也可以作为动力使物体加速。
(3)受静摩擦力作用的物体不一定相对地面静止，但一定与静摩擦力的施力物体保持相对静止。
(4)静摩擦力的大小与正压力无关，仅与外力有关，最大静摩擦力的大小与正压力有关且成正比。
考向1 静摩擦力的有无及方向判断
例3
（2024 ·福建省漳州市高三三模）一字马在武术、舞蹈等领域是常见的基本功。如图所示
为某演员表演一字马的画面，其左脚撑在粗糙水平地面上，右脚靠压在竖直光滑墙面间，处于静止状态，
则该演员（ ）
A. 受到地面的支持力方向沿左腿斜向上
B. 受到地面的摩擦力方向沿水平向左
C. 对地面的压力与其受到重力是一对平衡力
D. 对墙面的压力与墙面对其的支持力是一对相互作用力
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【解题方法】 摩擦力的有无及方向的三种判断方法
假设法
状态法
根据平衡条件、牛顿第二定律，判断静摩擦力的有无及方向
转换法
先确定受力较少的物体受到的静摩擦力的方向，再根据“力的相互性”
确定另一物体受到的静摩擦力方向
【变式训练1·变载体】（2025··广东佛山一模）大型商场或者大型超市为了方便顾客上下楼，
都会安装自动扶梯．小王同学经过调查研究发现，不同商场或超市中的自动扶梯是不一样的，可以分为两
大类，一种有台阶，另一种无台阶，两种自动扶梯分别如图所示．此外，小王同学还发现，为了节约能源，
在没有顾客乘行时，这两种自动扶梯都以较小的速度匀速运行，当有顾客乘行时自动扶梯经过先加速再匀
速两个阶段运行．则电梯在运送顾客上楼的整个过程中
A．图甲所示的无台阶自动扶梯中，乘客始终受摩擦力作用
B．图乙所示的有台阶自动扶梯中，乘客始终受摩擦了作用
C．图甲所示的无台阶自动扶梯中，乘客对扶梯的作用力始终竖直向下
D．图乙所示的有台阶自动扶梯中，乘客对扶梯的作用力始终竖直向下
考向2 静摩擦力的大小计算
例1
（2025·安徽省合肥市合肥皖智高级中学第二次阶段性检测）中国象棋是起源于中国的一种
棋，属于二人对抗性游戏的一种，在中国有着悠久的历史。由于用具简单，趣味性强，成为流行极为广泛
的棋艺活动。如图所示，3 颗完全相同的象棋棋子整齐叠放在水平面上，第3 颗棋子最左端与水平面上的
O 点重合，所有接触面间的动摩擦因数均相同，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现用一直尺快速水平向右
将中间棋子击出，稳定后，1 和3 棋子的位置情况可能是（ ）
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A.
B.
C.
D.
解题技巧 静摩擦力大小的计算方法
(1)物体处于静止状态，利用力的平衡条件求解静摩擦力的大小。
(2)物体有加速度时，若只受摩擦力，则Ff＝ma，如匀速转动的圆盘上与圆盘相对静止的物块靠静摩擦力提
供向心力产生向心加速度。若除摩擦力外，物体还受其他力，则F 合＝ma，需先求合力再求摩擦力平均速
度和瞬时速度的区别
【变式训练1·变情境】（2025·河南郑州·一模）如图所示，重型自卸车能利用液压装置使车厢缓
慢倾斜，车厢内的货物包会自动滑下。已知货物包重力为
，与车厢底板间的静摩擦因数
为0.75（静摩擦因数是最大静摩擦力与正压力的比值），动摩擦因数为0.70。下列四个图
像中的曲线都是正弦或余弦曲线，其中的实曲线能正确描述货物包所受摩擦力
随车厢
倾角
变化关系的是（ ）
A．
B．
11
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C．
D．
考向3 滑动摩擦力的大小计算
例3（2025·辽宁·三模）如图所示，粗糙的正方形斜面ABCD 与水平面间的夹角
，一
质量为m 的物体受到与对角线BD 平行的恒力F 作用，恰好能沿斜面的对角线AC 做匀速
直线运动，重力加速度为g，则（ ）
A．物体与斜面间的动摩擦因数为
B．物体与斜面间的动摩擦因数为
C．恒力F 的大小为
D．恒力F 的大小为
解题技巧 滑动摩擦力大小的计算方法
公式法
若μ 已知，则Ff＝μF 压，F 压是两物体间的正压力
状态法
若μ 未知，可结合物体的运动状态和其他受力情况，利用平衡
条件或牛顿第二定律列方程求解
【变式训练1】（2024·河南新乡·一模）如图所示，书本甲叠放在书本乙上，甲、乙两
书足够长，甲、乙的质量分别为
，甲、乙之间的动摩擦因数
，乙与桌面之间的动摩擦因数
。认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取
重力加速度大小
，用水平向右的力
推书本甲，开始时
，此后缓慢
增大，下列说法正确的是（ ）
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A．当推力
时，书本甲对书本乙的摩擦力大小为
B．当推力
时，书本均保持静止状态
C．当推力
时，书本甲、乙之间无相对滑动
D．当推力
时，书本甲、乙之间有相对滑动
考点三 摩擦力的四类突变
摩擦力的突变问题，其实质就是静摩擦力和滑动摩擦力大小或方向的变化分析问题，解题时应注意以下三
点。
(1)分析临界状态，物体由相对静止变为相对运动，或者由相对运动变为相对静止，或者受力情况发生突变，
往往是摩擦力突变问题的临界状态。
(2)确定各阶段摩擦力的性质和受力情况，做好各阶段摩擦力的分析。
(3)研究传送带问题时，物体和传送带的速度相等的时刻往往是摩擦力的大小、方向和运动性质的分界点。
知识点1“静—静”突变
物体在摩擦力和其他力的共同作用下处于静止状态，当作用在物体上的其他力的合力发生变化时，物体虽
然仍保持相对静止，但相对运动趋势的方向发生了变化，则物体所受的静摩擦力发生突变。
知识点2“静—动”突变
物体在静摩擦力和其他力作用下处于静止状态，当其他力变化时，如果物体不能保持相对静止状态，则物
体受到的静摩擦力将“突变”成滑动摩擦力，突变点常常为静摩擦力达到最大值时。
知识点3 “动—静”突变
在滑动摩擦力和其他力作用下，做减速运动的物体突然停止相对滑行时，物体将不再受滑动摩擦力作用，
滑动摩擦力“突变”为静摩擦力。
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知识点4“动—动”突变
物体在滑动摩擦力作用下运动直到达到共同速度后，如果在静摩擦力作用下不能保持相对静止，则物体将
受滑动摩擦力作用，且其方向发生反向。
考向1 “静----静”突变
例1 （2024·北京海淀·三模）如图所示，木块A、B 分别重50N 和60N，它们与水平地面间的动摩擦因数
均为0.20，夹在A、B 之间的弹簧被压缩了1cm，弹簧的劲度系数为400N/m ，系统置于水平地面上静止
不动（可认为木块与水平地面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力）。现用
的水平拉力作用在木块B
上，此时木块A、B 所受摩擦力分别记为
和
，弹簧弹力大小为
，则（ ）
A．
B．
的方向水平向左
C．
D．
考向2 “静----动”突变
例2 为研究木板与物块之间的摩擦力，某同学在粗糙的长木板上放置一物块，物块通过细线连接固定在试
验台上的力传感器，如图力（a）。水平向左拉木板，传感器记录的F—t 图像如图（b）。下列实验自长木
板说法中不正确的是（ ）
A．物块受到的摩擦力方向始终水平向左
B．1.0 ~ 1.3s 时间内，物块与木板之间的摩擦力是静摩擦力
C．根据图（b）中数据可以得到木板与物块之间的动摩擦因数
D．2.4 ~ 3.0s 时间内，木板可能做变速直线运动
考向3 “动----静”突变
例3（2025·河南省南阳市联考）如图所示，一倾角为θ=37°的斜面固定在地面上，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，设斜面足够长，已知该滑块与斜面间的动摩擦因数为0.8，sin
37°=0.6，cos 37°=0.8，g 取10 m/s2。取初速度v0的方向为正方向，则该滑块所受摩擦力Ff随时间变化的图
像是（ ）
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A．
B．
C．
D．
考向4 “动----动”突变
例4 如图所示，足够长的传送带与水平面夹角为θ，以速度v0逆时针匀速转动。在传送带的上端轻轻放置
一个质量为m 的小木块，小木块与传送带间的动摩擦因数μ＜tan θ，规定沿传送带向下为正方向，则图中
能较客观地反映小木块对传送带的摩擦力f 随时间t 变化关系的是（ ）
A．
B．
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C．
D．
摩擦力突变问题注意事项
1．静摩擦力是被
力，其大小、方向取决于物体
的相
运
的
，而且静摩擦力存在最大
。存在静摩
动
动
间
对
趋势
值
擦力的
接系
，相
滑
与相
静止的
界状
是静摩擦力达到最大
。
连
统
对
动
对
临
态
值
2．滑
摩擦力的突
：滑
摩擦力的大小与接触面的
摩擦因数和接触面受到的正
力均成正比，
生相对运动
动
变题
动
动
动
的物体，如果接触面的
摩擦因数
生
化或接触面受到的正
力
生
化，
滑
摩擦力就会
生
化。
动
变
变
动
变
发
压
发
则
发
3．研究
送
，物体和
送
的速度相等的
刻往往是摩擦力的大小、方向和运
性
生
化的
题
动
变
传
带问
时
传
带
时
质发
分界点。
1．（2025·广西·高考真题）“独竹漂”是一种传统的交通工具，人拿着竹竿站在单竹上，人
和单竹筏在水里减速滑行，人与竹筏相对静止，则（ ）
A．人受合力为零
B．人对竹筏的力方向竖直向下
C．人和竹筏的重心在竹筏所在的竖直面上
D．人和竹竿构成的整体的重心，与杆受到合力的作用线在同一竖直平面上
2.（2025·黑吉辽蒙卷·高考真题）书法课上，某同学临摹“力”字时，笔尖的轨迹如图中带箭
头的实线所示。笔尖由a 点经b 点回到a 点，则（ ）
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A．该过程位移为0
B．该过程路程为0
C．两次过a 点时速度方向相同
D．两次过a 点时摩擦力方向相同
3．（2024 广西高考） 工人卸货时常利用斜面将重物从高处滑下。如图，三个完全相同的货箱正沿着表面
均匀的长直木板下滑，货箱各表面材质和粗糙程度均相同。若1、2、3 号货箱与直木板间摩擦力的大小分
别为
、
和
，则（ ）
A.
B.
C.
D.
4．（2024·辽宁·高考真题）利用砚台将墨条研磨成墨汁时讲究“圆、缓、匀”，如图，在研磨过程中，砚
台始终静止在水平桌面上。当墨条的速度方向水平向左时，（ ）
A．砚台对墨条的摩擦力方向水平向左
B．桌面对砚台的摩擦力方向水平向左
C．桌面和墨条对砚台的摩擦力是一对平衡力
D．桌面对砚台的支持力与墨条对砚台的压力是一对平衡力
5.（2023·山东·高考真题）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300g，相邻两盘间距1.0cm，重力加速度大小取10m/s2。弹簧始终在弹性限
度内，每根弹簧的劲度系数为（ ）
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A．10N/m
B．100N/m
C．200N/m
D．300N/m
6．（2022·浙江·高考真题）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．水流对桶撞击力的大小
D．水桶与水整体的重心高低
7．（2023·江苏·高考真题）滑块以一定的初速度沿粗糙斜面从底端上滑，到达最高点B 后返回到底端。利
用频闪仪分别对上滑和下滑过程进行拍摄，频闪照片示意图如图所示。与图乙中相比，图甲中滑块
（ ）
A．受到的合力较小
B．经过A 点的动能较小
C．在A、B 之间的运动时间较短
D．在A、B 之间克服摩擦力做的功较小
8.（2023·江苏·高考真题）如图所示，“嫦娥五号”探测器静止在月球平坦表面处。已知探测器质量为m，
四条腿与竖直方向的夹角均为θ，月球表面的重力加速度为地球表面重力加速度g 的
。每条腿对月球表
面压力的大小为（ ）
18
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A．
B．
C．
D．
19
