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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.................................................................................................................................... 4
知识点1 力........................................................................................................................................4
知识点2 重力和重心........................................................................................................................4
考向1 对重力和重心的理解................................................................................................................5
考向2 重心位置的分析....................................................................................................................... 5
考点二 弹力...................................................................................................................................... 6
知识点1 弹力....................................................................................................................................6
知识点2 胡克定律............................................................................................................................7
考向1 弹力有无及方向的确定............................................................................................................. 8
考向2 弹力的计算..............................................................................................................................9
考点三 摩擦力................................................................................................................................ 11
知识点1 摩擦力.............................................................................................................................. 11
考向1 静摩擦力的分析与计算...........................................................................................................12
考向2 滑动摩擦力的分析与计算........................................................................................................ 13
考向3 多个接触面叠加时的滑动摩擦力.............................................................................................. 14
考向4 摩擦力的突变问题.................................................................................................................. 15
1
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04 真题溯源·考向感知....................................................................................................................... 17
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
\
\
\
摩擦力
选择题
非选择题
黑吉辽蒙卷T1，4 分
黑吉辽卷T3，4 分
\
考情分析：
高考对这部分内容的考查，大多数出现在选择题中。尤其是滑动摩擦力的大小和方向的考查持续高
频。辽宁卷常以日常物品（如墨条、冰壶）或生活场景（如书法课）为背景，考查摩擦力的大小和方向。
例如，2024 年黑吉辽卷T3，墨条在砚台上滑动时，通过牛顿第三定律分析砚台与桌面间的摩擦力方向，
结合物体平衡条件得出桌面对砚台的摩擦力与墨条对砚台的摩擦力大小相等、方向相反。
复习目标：
目标一：掌握重力的大小、方向及重心的概念。
目标二：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。
目标三：会判断摩擦力的方向，会计算摩擦力的大小。
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考点一 重力
知识点1 力
1、定义：力是物体与物体间的相互作用。
2、作用效果：使物体发生 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。
知识点2 重力和重心
1、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，而是万有引力竖直向下的一个分力，不能说重力就是地球的引力。
（2）大小：G＝mg，可用 测量。
（3）方向： 。
得分速记 重力加速度g 的特点
1、在地球上同一地点g 值是一个不变的常数。
2、g 值随着纬度的增大而增大。
3、g 值随着高度的增大而减小。
2、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）重心的位置与物体的质量分布、几何形状有关。
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（2）质量分布均匀、形状规则的物体，重心在其 处，对于形状不规则或者质量分布不均匀的薄
板，重心可用悬挂法确定。
（3）重心可以在物体上，也可以在物体外。
（4）重心不是物体上最重的点。
考向1 对重力和重心的理解
例1 下列关于重力和重心的说法正确的是（ ）
A．重力的方向指向地心
B．把一个物体从乳山移到上海，重力大小不变
C．质量分布均匀、形状规则的物体的重心一定在物体上
D．用线竖直悬挂的物体静止时，线所在的直线一定通过重心
【变式训练1】关于重力，下列说法不正确的是（ ）
A．重力的作用点叫重心，物体的重心一定在物体上
B．用线竖直悬挂的物体静止时，线的方向一定通过重心
C．无论支持面是否水平，重力的方向总是竖直向下的
D．一车荔枝（质量不变）从广东运到北京，其重力变大
【变式训练2】关于物体的重力和重心，下列说法正确的是（ ）
A．物体的重力就是地球对物体的吸引力
B．对某一物体而言，其重力的大小不会因为物体从赤道移到南极而改变
C．从效果上看可以认为物体各部分受到的重力作用集中于物体的重心
D．任何几何形状规则的物体的重心，必与其几何中心重合
考向2 重心位置的分析
例2 如图所示，圆柱形玻璃缸中有一部分水，玻璃缸和液体的重心正好位于液面上的
点，现在放入一个
铁球，当它沉在缸底时，整体重心的位置会在
所在平面之（ ）
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A．上
B．下
C．齐平
D．不确定
【变式训练1】
【生活场景与学科知识结合】下列关于重心位置的说法正确的是（ ）
A．甲图中装的水越多，整个包括水的瓶子重心一定上升
B．乙图中背越式跳高的运动员在最高点时，重心可能在杆的下方
C．丙图中运动员在跳水过程中，其重心在体内的位置不变
D．图丁中各物体的重心，一定在物体的几何中心
【变式训练2·变考法】如图所示，沙漏由两个玻璃球和一个狭窄的连接管道组成。沙子从上方玻璃球穿过
狭窄的管道流入底部空玻璃球的过程中，下方玻璃球和内部沙子的重心位置 （选填“一直升高”、
“一直降低”或“先降低后升高”、“先升高后降低”）。同一个物体，将它从三明移动到北京，物体受
到的重力将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
考点二 弹力
知识点1 弹力
1、形变
（1）定义：物体在力的作用下形状或体积的变化叫作形变。
（2）弹性形变：有些物体在形变后撤去作用力时能够 的形变。
（3）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。
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2、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作用力。
（2）产生条件：①物体间直接接触；②接触处发生 。（缺一不可）
（3）大小：与 有关，同一物体在弹性限度内，形变量越大，产生的弹力越大。
（4）方向：总是与施力物体形变的方向 。
得分速记 常见模型中的弹力方向
1、接触面间的弹力
2、轻绳、轻杆、轻弹簧的弹力
知识点2 胡克定律
1、内容
在弹性限度内，弹簧发生弹性形变时，弹力的大小F 跟弹簧伸长（或缩短）的长度x 成 。
2、表达式
F＝kx，（k 是弹簧的劲度系数；x 是弹簧长度的变化量，不是弹簧形变以后的长度）。
3、劲度系数
（1）大小：等于弹簧发生单位长度的形变量时所需外力的大小。
（2）物理意义：是描述弹簧“软”“硬”程度的物理量。
（3）决定因素：由弹簧自身（材料、长度、横截面积等）决定，与F、x 无关。
（4）单位：牛/米，符号N/m。
得分速记
有关弹力的
“
三类模型
”
问题
轻绳
轻杆
轻弹簧
质量大小
0
0
0
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受外力作用时形变的种类
拉伸形变
拉伸形变、压缩形变、弯曲
形变
拉伸形变、压缩形变
受外力作用时形变量大小
微小，可忽略
微小，可忽略
较大，不可忽略
弹力方向
沿着绳，指向绳收
缩的方向
既能沿着杆，也可以跟杆成
任意角度
沿着弹簧轴线，指向弹
簧恢复原长的方向
弹力大小变化情况
可以突变
可以突变
不能突变
考向1 弹力有无及方向的确定
例1 图甲、乙、丙中的A、B、C 和D 球均为光滑球，且四个球均静止。图丁中的E 球是一足球，一学生
将足球踢向斜台的示意图如图丁所示。下列说法正确的是（ ）
A．若图甲中斜面和水平面均光滑，A 球只受到两个力的作用
B．若曲面上表面光滑，B 球和C 球间一定没有弹力的作用
C．D 球受到两个弹力的作用
D．E 球（足球）与斜台作用时，斜台给足球的弹力方向先沿v1的方向后沿v2的方向
思维建模 判断弹力有无的三种方法
1、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。
2、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。
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是否存在弹力。
【变式训练1】下列对图中弹力有无的判断，正确的是（ ）
A．图1 小球随车厢（底部光滑）一起向右做匀速直线运动，则车厢左壁对小球有弹力
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B．图2 滑块靠着粗糙的竖直墙面下落时，墙面对滑块有弹力
C．图3 小球被
、
两轻绳悬挂而静止，其中
绳是竖直的，则
、
绳对小球都有拉力
D．图4 小球静止在光滑的三角槽中，三角槽底面水平，倾斜面对小球没有弹力
【变式训练2】
【生活场景与学科知识结合】两人进行击地传球，如图所示，一人将球传给另
一人的过程中，在球碰到水平地面反弹瞬间，下列说法正确的是（ ）
A．地面对篮球的弹力方向斜向右上方
B．篮球对地面的弹力方向竖直向上
C．地面受到篮球的弹力是由于篮球发生了形变而产生的
D．地面受到篮球的弹力小于篮球受到地面的弹力
考向2 弹力的计算
例2 如图所示为一侧耳朵佩戴口罩的示意图，一侧的口罩带是由直线 AB、弧线 BCD 和直线 DE 组成的。
假若口罩带可认为是一段劲度系数为 k 的弹性轻绳（遵循胡克定律），在佩戴好口罩后弹性轻绳被拉长
了x，此时 AB 段与水平方向的夹角为 37°，DE 段与水平方向的夹角为53°，弹性绳涉及到的受力均在同
一平面内，不计摩擦，已知 sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，则耳朵受到口罩带的作用力大小为（ ）
A．
B．
C．kx
D．
思维建模 计算弹力大小的三种方法
1、公式法：利用胡克定律F＝kx 计算。适用于弹簧、橡皮筋等弹力的计算。
2、平衡法：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。
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3、牛顿第二定律法：物体不处于平衡状态时可应用牛顿第二定律计算弹力。
【变式训练1】
（多选）脚蹬拉力器由脚环、两根相同的弹性绳、把手组成，可以做到手脚配合，
锻炼手臂、腿、腰部、腹部等部位，深受健身人士的喜爱。如图所示，女子用沿平行于弹性绳的力拉动拉
力器时，每只手拉力大小为120 N 时，弹性绳比原长伸长了30 cm。弹性绳的弹力与伸长量成正比，且未
超过弹性限度，不计把手和弹性绳重力，下列说法正确的是（ ）
A．把手对弹性绳的拉力是由于把手发生形变产生的
B．弹性绳的劲度系数为400 N/m
C．弹性绳的劲度系数为800 N/m
D．若每只手的拉力改为80 N，弹性绳长度为20 cm
【变式训练2·变考法】一根原长为2L 且弹力大小符合胡克定律的橡皮筋，两端被固定于水平细杆上的A、
B 两点。一质量为m 的重物与一光滑轻钩连接，将轻钩挂在橡皮筋上，稳定后橡皮筋与水平细杆间的夹角
为60°，橡皮筋一直处于弹性限度范围之内。已知A、B 两点间距
，重力加速度为g。求：
（1）稳定后橡皮筋的弹力大小
；
（2）橡皮筋的劲度系数k。
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考点三 摩擦力
知识点1 摩擦力
1、摩擦力
（1）概念：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趋势时，就会在接触面上产生
相对运动或相对运动趋势的力，这种力叫作摩擦力。
（2）分类：摩擦力包括 摩擦力、 摩擦力、滚动摩擦力三种。
2、静摩擦力与滑动摩擦力
静摩擦力
滑动摩擦力
产生
条件
接触、挤压；接触面不光滑
存在相对运动趋势
存在相对运动
方向
总是沿接触面或其切线方向；可能与速度同向，可能与速度反向，也可能与速度垂直或与速度成
任意角
一定与相对运动趋势方向相反
一定与相对运动方向相反
大小
（1）取值范围0＜F≤Fmax
（2）大小与压力无关，但Fmax与压力成正比
（3）同样压力下Fmax略大于滑动摩擦力。
（1）Ff＝μFN
（2）大小与物体的运动速度、接触面大小无关
（3）Ff、μ、FN对应于同一接触面
作用点
在接触面上，作图时常等效到物体重心上
3、动摩擦因数
（1）定义：彼此接触的物体发生相对运动时，滑动摩擦力和正压力的比值
。
（2）决定因素：接触面的材料和 。
4、最大静摩擦力
（1）定义：静摩擦力的最大值叫最大静摩擦力。
（2）大小：静摩擦力的最大值与接触面的压力成 ，还与接触面的粗糙程度有关系，在实际问题
中最大静摩擦力略 滑动摩擦力，但在一般计算时，若无特别说明，认为二者 。
得分速记 求解摩擦力时的四点注意
1、首先分清摩擦力的性质，因为一般只有滑动摩擦力才能利用公式Ff＝μFN计算，静摩擦力通常只能根据
物体的运动状态求解。
2、公式Ff＝μFN中，为两接触面间的压力，FN与物体的重力没有必然关系，不一定等于物体的重力。
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3、滑动摩擦力的大小与物体速度的大小无关，与接触面面积的大小也无关。
4、摩擦力的方向与物体间的相对运动或相对运动趋势方向相反，但与物体的实际运动方向可能相同、可
能相反、也可能不共线。
考向1 静摩擦力的分析与计算
例1 如图所示，手握着杯子处于静止状态。若手握杯子的力增大，则（ ）
A．杯子受到的重力增大
B．杯子受到的合外力增大
C．杯子受到的摩擦力增大
D．杯子和手之间的最大静摩擦力增大
解题技巧 静摩擦力的有无及方向判断
1、假设法
2、状态法：先判断物体的状态（即加速度的方向），再利用牛顿第二定律（F 合＝ma）确定合力，然后通
过受力分析确定静摩擦力的大小及方向。
3、牛顿第三定律法：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】如图所示，物体a、b 和叠放在水平面上，水平力为
，
，分别作用于物体
、上，
、
和 仍保持静止，以
、
、
分别表示
与
、
与、 与桌面间的静摩擦力的大
小，则（ ）
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A．
，
，
B．
，
，
C．
，
，
D．
，
，
【变式训练2】木块A、B 分别重50N 和60N，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25，夹在A、B 之
间的轻弹簧被压缩了2cm，弹簧的劲度系数为400N/m，系统置于水平地面上静止不动。现用F=1N 的水平
拉力作用在木块B 上，如图所示，则以下关于力F 作用后木块A、B 所受摩擦力FA，FB的大小，说法正确
的是（ ）
A．FA=12.5N
B．FA=8N
C．FB=15N
D．FB=1N
考向2 滑动摩擦力的分析与计算
例2 如图，一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下向右拉出，鱼缸在桌面上继续向右滑行了一段距离后停下，
关于桌布和鱼缸所受滑动摩擦力的方向，下列说法正确的是（ ）
A．桌布对鱼缸的滑动摩擦力方向向左
B．鱼缸对桌布的滑动摩擦力方向向左
C．鱼缸对桌布的滑动摩擦力方向向右
D．桌面对桌布的摩擦力向右
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解题技巧 滑动摩擦力大小的计算方法
1、公式法：Ff＝μFN。
2、状态法：利用平衡条件或牛顿第二定律列方程求解。
【变式训练1】工人卸货时常利用斜面将重物从高处滑下。如图所示，三个完全相同的货箱正沿着表面均
匀的固定长直木板下滑，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．无法确定
【变式训练2·变考法】如图所示，体育课上同学们推着负重阻力雪橇车进行爆发力训练。若某同学用水平
推力推着总质量为45kg 的负重阻力雪橇车向左做匀速直线运动，该雪橇车与橡胶地面间的动摩擦因数为
0.8，取重力加速度
。
（1）求该雪橇车受到的摩擦力；
（2）该同学以同样的推力可以使得总质量为60kg 的雪橇车在人工草地上匀速运动，求雪橇车与人工草地
的动摩擦因数。
考向3 多个接触面叠加时的滑动摩擦力
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例3 如图，一本新书页码显示共有196 页，平放在水平桌面上，将一张A4 纸夹在某两书页间。A4 纸与书
页间的动摩擦因数为
，书与桌面间的动摩擦因数为
，
。已知每张书页的质量都相同，书的上
下两个封面质量相同，一个封面的质量相当于两张书页质量。现用水平向右垂直于纸边的拉力拉A4 纸，
若要使A4 纸和书一起运动（即不发生相对滑动），最大静摩擦力等于滑动摩擦力，忽略A4 纸的质量，则
A4 纸至少应夹在哪两页之间（ ）
A．16 与17 页之间
B．32 与33 页之间
C．64 与65 页之间
D．68 与69 页之间
【变式训练1】（多选）学校所使用的答题卡扫描机工作简化图如图所示，滚轮压紧答题卡后通过不断转
动带动试卷进入扫描机。假设每张答题卡质量均相等，答题卡之间、答题卡与底板的动摩擦因数均相同。
在扫描某张答题卡的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．该答题卡受到滚轮的摩擦力方向与答题卡运动方向相同
B．该答题卡下方的部分答题卡可能会运动
C．该答题卡下方的每张答题卡都受到两个大小不等的摩擦力作用
D．滚轮与答题卡间的动摩擦因数大于答题卡之间的动摩擦因数
【变式训练2】如图所示，跨过两固定滑轮的轻绳两端分别与A、C 两个物体相连接，已知三个物体的质量
均为2kg；物体A 与B 间的动摩擦因数为0.6，B 与C 及C 与地面间的动摩擦因数均为0.2，且每个接触面
间的最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，轻绳与滑轮间的摩擦可忽略不计。现对物体A 施加一水平力将其向
左匀速拉动，则F 的大小为（取
）（ ）
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A．36N
B．28N
C．20N
D．12N
考向4 摩擦力的突变问题
例4（多选）木块A、B 质量分别为8kg 和5kg，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.2，夹在A、B
之间的轻弹簧被拉伸了2cm，系统置于水平地面上静止不动。现用F=6N 的水平拉力作用在木块A 上，如
图所示。已知接触面上的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，弹簧的劲度系数为500N/m，g 取10m/s2。下列说
法正确的是（ ）
A．力F 作用前木块A 所受摩擦力的大小为10N，方向水平向右
B．力F 作用前木块B 所受摩擦力的大小为10N，方向水平向右
C．力F 作用后木块B 开始运动，所受摩擦力的大小为10N
D．力F 作用后木块A 所受摩擦力的大小为4N，方向水平向左
思维建模 分析摩擦力突变问题的三点注意
1、题目中出现“最大”“最小”和“刚好”等关键词时，一般隐藏着临界问题。有时，有些临界问题中
并不含上述常见的“临界术语”，但审题时发现某个物理量在变化过程中会发生突变，则该物理量突变时
物体所处的状态即为临界状态。
2、静摩擦力的大小、方向取决于物体间的相对运动的趋势，而且静摩擦力存在最大值。存在静摩擦力的
系统中，相对滑动与相对静止的临界条件是静摩擦力达到最大值。
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。
【变式训练1】（多选）如图甲所示，通过一拉力传感器（能测量力大小的装置）水平向右拉一水平面上
质量为5.0kg 的木块，A 端的拉力均匀增加，0~t1时间内木块静止，木块运动后改变拉力，使木块在t2后做
匀速直线运动。计算机对数据拟合处理后，得到如图乙所示拉力随时间变化的图线，下列说法正确的是（
）（取
）
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A．当F=6.0N 时，木块与水平面间的摩擦力f1=6.0N
B．若继续增大拉力至F=10.0N，则木块与水平面间的摩擦力f2=6.0N
C．木块与水平面间的动摩擦因数为μ=0.16
D．木块与水平面间的动摩擦因数为μ=0.17
【变式训练2·变考法】如图所示，小朋友和雪橇的总质量m=60kg，大人用绳子拉动雪橇，绳子与水平方
向夹角为37°，当绳中拉力大小F=200N 时，小朋友和雪橇恰能向右做匀速运动，g=10m/s2，sin37°=0.6，
cos37°=0.8，（计算结果可用分数表示）求：
（1）雪橇受到雪面的支持力FN和摩擦力f1的大小；
（2）雪橇与雪面间的动摩擦因数μ；
（3）某时刻，绳子突然断裂，雪橇和小孩向前减速运动时所受摩擦力f2大小？
1．（2025·黑吉辽蒙·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
2．（2024·黑吉辽·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
3．（2025·安徽·高考真题）如图，装有轻质光滑定滑轮的长方体木箱静置在水平地面上，木箱上的物块甲
通过不可伸长的水平轻绳绕过定滑轮与物块乙相连。乙拉着甲从静止开始运动，木箱始终保持静止。已知
甲、乙质量均为
，甲与木箱之间的动摩擦因数为0.5，不计空气阻力，重力加速度g 取
，则在
乙下落的过程中（ ）
A．甲对木箱的摩擦力方向向左
B．地面对木箱的支持力逐渐增大
C．甲运动的加速度大小为
D．乙受到绳子的拉力大小为
4．（2025·广西·高考真题）（多选）独竹漂是我国一项民间技艺。如图，在平静的湖面上，独竹漂选手手
持划杆踩着楠竹，沿直线减速滑行，选手和楠竹相对静止，则（ ）
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A．选手所受合力为零
B．楠竹受到选手作用力的方向一定竖直向下
C．手持划杆可使选手（含划杆）的重心下移，更易保持平衡
D．选手受到楠竹作用力的方向与选手（含划杆）的重心在同一竖直平面
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（ ）
A．10N/m
B．100N/m
C．200N/m
D．300N/m
6．（2024·广西·高考真题）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．
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