文档文本内容
第04 讲 重力 弹力 摩擦力（专项训练）
目录
研判·考情前瞻.........................................................................................................1
巩固·知识解构.........................................................................................................1
知识点1 重力和重心........................................................................................................1
知识点2 弹力....................................................................................................................2
知识点3 摩擦力................................................................................................................3
模拟·基础演练.........................................................................................................4
题型01 重力和弹力.................................................................................................................... 4
题型02 摩擦力............................................................................................................................ 7
重难·创新演练.......................................................................................................10
真题·实战演练.......................................................................................................13
研判·考情前瞻
核心考点
2026 年
2025 年
2024 年
重力和弹力
广东T8、广东T12、
河北T12、吉林T2、
吉林T14、湖南T9
陕西T2、陕西T6、
陕西T10、陕西
T14、云南T6
山东T4、山东T8、山
东T17、辽宁T12、广
东T14、湖北T9、湖南
T5 、安徽T5 、安徽
T14 、广西T9 、福建
T15、浙江T3
北京T4、北京T9、天
津T10、江西T11、江
西T13、福建T6、河北
T5、湖南T3、安徽T14
摩擦力
河北T14、吉林T2、
陕西T14、云南T14
山东T8、辽宁T10、湖
北T15、安徽T5、陕西
T4、陕西T10、云南
T6、云南T11、
北京T10、福建T14、
山东T17、辽宁T3、吉
林T14、安徽T2、安徽
T14
考情分析
题型与考向：
重力、弹力和摩擦力是高中物理的重点内容，是解决各类问题的基础，在
选择题中可能单独考查各种力，根据共点力的平衡判断力之间的关系，求
解力的大小，也可能和其他知识例如做功、电磁感应、圆周运动等联合考
查。实验题中求与摩擦力有关的动摩擦因数、求弹簧劲度系数。在计算题
中受力分析是解决问题的基础，可能设置小问求解绳拉力或摩擦力的大
小。
情境与立意：
生活实践类：生活中的摩擦力的应用，拱桥弹力、索桥、千斤顶、刀、木
楔的工作原理
学习探究类：探究弹簧弹力与形变量的关系
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。
巩固·知识解构
知识点1 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
。
(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。
(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。
⚠特别提醒
（1）重力不是万有引力，而是万有引力竖直向下的一个分力。
（2）将地球视为理想球体，重力的方向不一定沿半径指向地心。在北极点、南极点以及赤道处，重力
方向沿半径指向地心，其他纬度处不指向地心。
知识点2 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
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.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
✨
分
得
速记
：
(1)重力和地球对物体的吸引力并不等价，二者含义不同。
(2)重心是物体受到的重力的等效作用点，物体的重心不一定在物体上，例如乒乓球的重心、甜甜圈的
重心。
(3)两次悬挂法寻找不规则物体的重心的原理是二力平衡，绳的拉力和重力是一对平衡力，重心一定位
于细绳所在竖直方向，两次细绳方向的交点即为重心。
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)弹簧弹力大小
胡克定律F＝kx，其中x 表示弹簧的
形变量
。
(2)一般物体所受弹力：利用平衡条件或牛顿第二定律计算。
⚠特别提醒：
胡克定律中的x 表示形变量，即弹簧的伸长量或压缩量，始终取正值。弹力大小用胡克定律计算，弹
力方向根据弹簧是压缩或伸长判断。
知识点3 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：Ff＝
μF
N ，μ 为动摩擦因数；
(2)静摩擦力：
0
<F≤ Fmax ，通常由受力平衡或牛顿第二定律计算。
5.弹力与摩擦力的关系
若两物体间有摩擦力，则两物体间
一定有
弹力，若两物体间有弹力，则两物体间
不一定有
摩
擦力。(均选填“一定有”或“不一定有”)
✨
分
得
速记
：
(1)相对运动方向即相对速度的方向，与两个物体的速度方向均有关，可能与物体的速度方向共线，也
可能与物体的速度方向存在锐角、直角、钝角。
(2)物体A 相对物体B 的相对速度等于A 的速度减去B 的速度，速度矢量相减。
(3)物体间是否存在相对运动趋势可用假设法判断。即假设接触面突然由粗糙变为光滑，若物体间由相
对静止变为相对运动，则说明原来存在相对运动趋势；若物体依然保持相对静止，则原先没有相对运
动趋势。
⚠特别提醒
滑动摩擦力或静摩擦力属于被动力，由彼此接触的两个物体的运动状态共同决定。若物体间的运动状
态发生了突然变化，摩擦力可能发生突变，例如滑动摩擦力突然消失。
模拟·基础演练
考查重点：重力、重心、弹力有无判断、胡克定律、摩擦力
⏳题型01 重力和弹力
1．▶新情境◀（25-26 高三下·安徽阜阳·开学考试）仰韶文化时期的一款尖底瓶如图所示，该瓶又被称为
“欹器”，是古代一种盛水容器。该瓶装水后“虚则欹，中则正，满则覆”，寓意“满招损，谦受益”。
根据题中信息判断，下面有关这种尖底瓶（包括瓶中的水）的说法正确的是（
）
A．瓶所受的重力就是地球对瓶的吸引力
B．装入瓶中的水越多，瓶的重心一定越高
C．重力只作用在瓶的重心上
D．瓶静止时，瓶所受重力的延长线一定与两条绳子的延长线交于同一点
【答案】D
【详解】A．重力是由于地球的吸引而使物体受到的力，严格来说，重力不等于物体受到的地球的吸引力，
故A 错误；
B．瓶本身(不包括瓶中的水)的重心位置不变，随着瓶中水的增加直至装满，整体的重心位置先降低后升高
再降低，故B 错误；
C．根据重心的定义可知，瓶的重心是瓶各部分所受重力的等效作用点，重力作用在瓶的各个部分，故C
错误；
D．根据共点力的平衡，瓶静止时，瓶所受重力的延长线一定与两条绳子的延长线交于同一点，故D 正确。
故选D。
2．（25-26 高三上·安徽·阶段检测）如图所示，在竖直悬挂的轻弹簧下吊着一轻质定滑轮，一根细线穿过
滑轮连接着
两物体，其中物体
放在水平地面上，物体
静止在空中，滑轮两侧细线均竖直。已知
物体
的质量为
，物体
的质量为
，弹簧的劲度系数为
，取重力加速度大小
，下列说法正确的是（
）
A．细线中的张力大小为3N
B．物体
所受地面的支持力大小为5N
C．弹簧中的弹力大小为4N
D．弹簧的伸长量为5cm
【答案】C
【详解】A．细线中的张力大小为
，故A 错误；
B．根据物体P 受力平衡得
解得
，故B 错误；
C．弹簧中的弹力大小为
，故C 正确；
D．根据
可知，弹簧的伸长量为
，故D 错误。
故选C。
3．（25-26 高三上·安徽·阶段检测）“机灵活泼眼如梭，来往飘忽似云过。攀援树木如飞鸟，跳跃溪涧似
游鱼。”这是老舍的《观猴》片段，生动地描绘出猴子的生活习性。下图为小猴子从树干斜向上跃起腾空
的情景。根据所学的知识，下列说法正确的是（
）
A．小猴子在空中受到重力和弹力的作用
B．小猴子在空中运动时所受的合力沿运动方向
C．小猴子静止在树枝上时受到树枝对其作用力的方向竖直向上
D．小猴子蹬树干时对树干的压力是由于树干发生形变而产生的
【答案】C
【详解】A．小猴子在空中受到重力和空气阻力，不受弹力，故A 错误；
B．小猴子在空中运动轨迹是曲线，故受的合力指向轨迹的凹侧，与速度不在同一直线上，故B 错误；
C．小猴子静止在树枝上时，合力为零，受重力和树枝的支持力，二者等大反向，可知此时树枝对其作用
力的方向竖直向上，故C 正确；
D．小猴子蹬树干时对树干的压力，受力物体是树干，施力物体是小猴子，故是由于小猴子脚部发生形变
而产生的，故D 错误。
故选C。
4．（24-25 高二下·浙江杭州·期末）如图所示，水平地面上放着一个杯子，并将汤匙的一端靠在杯子上，
另一端放在水平地面上，汤匙与地面和杯子的接触点分别为M 和N，则（
）
A．汤匙在N 点受到的支持力是由汤匙的形变产生的
B．汤匙在M 点受到的支持力沿MN 方向
C．地面对杯子的支持力大于杯子的重力
D．杯子一定不受地面的摩擦力
【答案】C
【详解】A．汤匙在N 点受到的支持力是由碗的形变产生的，故A 错误；
B．汤匙在M 点受到的支持力垂直地面向上，故B 错误；
C．汤匙对杯子有一个斜向下的压力，所以地面对杯子的支持力大于杯子的重力， 故C 正确；
D．汤匙相对于地面有向右运动的趋势，因此在M、N 处可能都产生了静摩擦力，也可能其中之一产生了
摩擦力，故D 错误；
故选 C。
5．（24-25 高一上·福建福州·期中）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
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
【答案】D
【详解】A．小球随车厢（底部光滑）一起向右做匀速直线运动，小球受到的重力和小车底部对小球的支
持力平衡，车厢左壁对小球无弹力，故A 错误；
B．滑块靠着粗糙的竖直墙面下落时，墙面与滑块间无挤压，没有弹性形变，则两者间无弹力，故B 错误；
C．小球被a、b 两轻绳悬挂而静止，其中a 绳处于竖直方向，则小球的重力和a 绳的拉力平衡，故b 绳对
小球一定没有拉力，故C 错误；
D．小球静止在光滑的三角槽中，三角槽底面水平，小球的重力和三角槽底部对小球的支持力平衡，倾斜
面对小球一定无弹力，故D 正确。
故选D。
⏳题型02 摩擦力
6．（25-26 高三上·安徽蚌埠·期末）如图所示，水平传送带左端放置一物块，
表示物块的初速度，表
示传送带的速度，规定水平向右为正方向，下列四幅图中展示的物块与传送带的速度关系，可以使物块受
到水平向右摩擦力的是（
）
A．
B．
C．
D．
【答案】A
【详解】A．
，
，则物块相对传送带向左运动，物块受到水平向右的摩擦力，故A 正确；
B．
，
，且方向相同，则物块相对传送带静止，物块没有受到摩擦力，故B 错误；
C．
，
，则物块相对传送带向右运动，物块受到水平向左的摩擦力，故C 错误；
D．
，
，方向相反，则物块相对传送带向右运动，物块受到水平向左的摩擦力，故D 错误。
故选A。
7．▶新情境◀（2025·安徽合肥·一模）如图所示，水平桌面上平铺一张宣纸，宣纸的左侧压有一镇纸，现
在沿水平方向，自左向右写一横，写字过程中宣纸保持静止不动，下列毛笔说法正确的是（
）
A．毛笔笔尖受到的摩擦力方向水平向右
B．宣纸受到的重力与桌面对宣纸的支持力是一对平衡力
C．镇纸对宣纸的压力与镇纸受到的重力是一对相互作用力
D．水平桌面对宣纸有摩擦力
【答案】D
【详解】A．毛笔沿水平方向，自左向右写一横，写字过程中毛笔笔尖相对于宣纸水平向右运动，则笔尖
受到的摩擦力方向水平向左，故A 错误；
B．宣纸在竖直方向上还受到毛笔的压力、镇纸对宣纸的压力作用，所以宣纸受到的重力与桌面对宣纸的
支持力不是一对平衡力，故B 错误；
C．镇纸对宣纸的压力与镇纸受到的重力方向均竖直向下，不可能是一对相互作用力，故C 错误；
D．宣纸保持静止不动，根据平衡条件可知水平桌面对宣纸有摩擦力作用，且与笔尖对宣纸的摩擦力平衡，
故D 正确。故选D。
8．（25-26 高三上·安徽·阶段检测）氢气球用细线拴在水平地面的砖块上，在水平风力作用下氢气球拖着
砖块向左运动，砖块与地面的动摩擦因数一定，若水平风力增大，地面对砖块的摩擦力（
）
A．不变
B．变大
C．变小
D．先变大后不变
【答案】A
【详解】在水平风力作用下氢气球拖着砖块向左运动，砖块与地面间是滑动摩擦力；水平风力不影响气球
与砖块整体在竖直方向的受力，因此砖块受到地面的支持力不变，滑动摩擦力大小不变，故选A。
9．（24-25·重庆·）（多选）如图甲、乙所示，倾角为
的斜面上放置一滑块
，在滑块
上放置一个质
量为
的物块，
和
相对静止，一起沿斜面匀速下滑；图丙中水平力
作用于A，使A、
、
一起向
左匀速运动；图丁为粗糙水平面上放一斜面，斜面上放置着一木块，木块和斜面均静止。下列说法正确的
有（
）
A．甲、乙两图中物块
均受到摩擦力
B．图乙中物块
不受摩擦力
C．图丙中A 对
有向左的摩擦力
D．图丁中水平面对斜面一定没有摩擦力作用
【答案】CD
【详解】AB．甲图中，物块m 和M 均做匀速直线运动，m 与M 之间没有相对滑动趋势，所以m 不受摩擦
力；乙图中，m 有相对M 向下滑动的趋势，所以m 受摩擦力。故AB 错误；
C．丙图中，C 有相对A 向右滑动的趋势，所以A 对C 有向左的摩擦力，故C 正确；
D．图丁中，斜面相对水平面没有相对滑动的趋势，水平面对斜面一定没有摩擦力作用，故D 正确。
故选CD。
10. ▶新角度（25-26 高三上·安徽·阶段检测）如图所示，粗糙的正方形斜面ABCD 与水平面间的夹角
，一物体受到与斜面的对角线BD 平行的恒力作用，恰好能沿斜面的对角线AC 做匀速直线运动，
则物体与斜面间的动摩擦因数为（
）
A．
B．
C．
D．
【答案】B
【详解】物体受摩擦力方向与速度方向相反，即沿CA 方向，重力的分力沿斜面向下，则由平衡条件可知
，
又
联立解得
故选B。
重难·创新演练
设题创新:绳形成闭合形状(T1);相对运动方向与速度不共线(T2);跨滑轮连接体问题(T3);
1．（2025·安徽·模拟预测）如图所示，A、B 是在同一水平线上、间距为L 的光滑固定钉子，一根橡皮筋
绕过两个钉子，两端打结，结点刚好在C 点，此时AB、AC、BC 三段橡皮筋处于伸直状态且拉伸形变可忽
略不计，AC 与水平方向的夹角为
在结点上挂一个重为G 的矿泉水瓶，静止时，结点到D 点，此时AD
与水平方向的夹角为
已知橡皮筋的弹力与伸长量成正比，橡皮筋在弹性限度内，
，则橡皮
筋的劲度系数为（
）
A．
B．
C．
D．
【答案】D
【详解】结点在C 时，AC 与水平方向夹角37°，AB 间距为L，AC 段水平分量为
，故AC 段和BC 段原长
均为：
结点移到D 点，AD 与水平方向夹角60°，AD 段和BC 段长度均为：
伸长量为：
矿泉水瓶静止时，竖直方向合力为零，两段拉力竖直分量之和等于重力G，由平衡条件得
其中
代入，解得
故选D。
2. ▶新角度◀ (2024·陕西西安·阶段检测)一长方形木板放置在水平地面上，在长方形木板的上方有一条状
竖直挡板，挡板的两端固定于水平地面上，挡板与木板不接触。现有一个方形物块在木板上沿挡板以速度
v 运动，同时长方形木板以大小相等的速度向左运动，木板的运动方向与竖直挡板垂直，已知物块跟竖直
挡板和水平木板间的动摩擦因数分别为μ1和μ2，物块的质量为m，重力加速度大小为g，则关于物块所受
摩擦力说法正确的是(
)
A.竖直挡板对物块的摩擦力大小为0
B.竖直挡板对物块的摩擦力大小为
❑√2
2
μ1μ2mg
C.只增大木板向左运动的速度，竖直挡板对物块的摩擦力将变小
D.只增大物块沿挡板运动的速度，木板对物块的摩擦力将增大
【答案】B
【详解】根据题意可知，物块与木板之间的弹力的大小等于物块的重力，由公式Ff＝μFN可知，木板对物
块的摩擦力为Ff2＝μ2mg，只增大物块沿挡板运动的速度，木板对物块的摩擦力不变，故D 错误；根据题
意，物块相对于木板的运动方向如图所示，
根据运动的合成和分解规律可知tanθ＝1，解得θ＝45°，由平衡条件可知，挡板对物块的支持力为FN1＝
Ff2sin45°，挡板对物块的摩擦力大小Ff1＝μ1FN1＝
❑√2
2 μ1μ2mg，故A 错误，B 正确；结合A、B 分析可知，只
增大木板向左运动的速度，θ 增大，则FN1增大，竖直挡板对物块的摩擦力将变大，故C 错误。
3．（2025·安徽马鞍山·阶段检测）如图所示，半径为
的四分之一圆柱体固定在水平地面上，其表面光滑，
在其圆心
的正上方
处有一光滑小滑轮。A、B 两小球通过两光滑的小滑轮用细线相连，质量均为
的
小球B 与物块C 通过轻质弹簧连接。当
间细线的长度与圆柱体的半径相等，且
与竖直方向的夹角
时，系统处于静止状态，此时轻质弹簧恰好处于原长，重力加速度为
。
（1）求小球
的质量；
（2）若缓慢增大小球
的质量，当
与竖直方向的夹角最大时，物块C 对地面的压力恰好为零，求此
时小球
的质量
和弹簧的劲度系数
。
【答案】（1）
；（2）
，
【知识点】整体法与隔离法解决共点力平衡问题、用相似三角形解决平衡问题、胡克定律
【详解】（1）对A 分析，由几何关系可知，拉力T 和支持力FN与水平方向的夹角相等，有
对B 分析，有
联立可得
得
（2）对A 分析，由平衡条件及相似三角形法有
对B 分析，有
由题意可得
当
与竖直方向的夹角最大时，有
解得
对物块C，根据平衡条件及胡克定律有
其中
得
真题·实战演练
高频考点：绳拉力、受力分析、共点力平衡
1. （2026·陕晋青宁·高考真题）我国科研人员利用仿生机器鱼研究湖泊生态，当仿生机器鱼在湖中匀速直
线下潜时，它受到水的合力方向是（
）
A. 斜向下
B. 竖直向下
C. 斜向上
D. 竖直向上
【答案】D
【详解】仿生机器鱼做匀速直线运动，处于平衡状态，所受合外力为0。机器鱼受两个外力：竖直向下的
重力G，以及水对其施加的所有作用力的合力F（包含浮力、水的阻力等）。根据平衡条件有
可得
即水的合力与重力大小相等、方向相反，为竖直向上。
故选D。
2．（多选）（2026·湖南·高考真题）汽车如图，某同学将两个相同的球形氦气球用等长的轻绳系在一起，
拉着绳使气球随人一起做水平匀速运动。运动过程中，球心始终在绳的延长线上且球心连线水平，两绳所
构成的平面与水平面的夹角为
（
），两球间的弹力为
。气球受到空气阻力的大小与相对空气
的速率成正比，空气始终相对于地面静止，忽略气球形状的变化。该同学沿原方向运动速度缓慢增大，下
列说法正确的是（
）
A.
增大
B.
减小
C.
增大
D.
减小
【答案】BC
【详解】AB．根据题意，设每根绳子的拉力为T，两根绳子之间的夹角为
，每个气球受到空气阻力
，浮力为
，对整体受力分析，由平衡条件，竖直方向上有
水平方向上有
整理可得
运动速度缓慢增大，
减小，则
减小，
增大，故A 错误，B 正确；
CD．对单个气球受力分析，由平衡条件有
由于
不变，
增大，则
增大，故C 正确，D 错误。
故选BC。
3. （2026·云南·高考真题）如图所示，两挂钩可沿固定水平横梁滑动到任意位置后锁定。一挎包质量为
m，其轻质包带长度约为4d，a、b 为包与包带的连接点，相距为d。将挎包悬挂在两挂钩上，两挂钩相距
为x 时，锁定挂钩。挎包静止时，a、b 在同一水平直线上，包带的张力大小为FT，重力加速度为g，不计
包带与挂钩之间的摩擦及两挂钩尺寸。能正确反映
随x 变化的图像是（
）
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【详解】设挎包带与竖直方向的夹角为θ。对挎包受力分析，竖直方向受重力mg 和两股包带的拉力FT，
由平衡条件2FTcosθ=mg
根据几何关系有单侧包带长度
单侧包带水平投影长度
则
故
代入特殊点x = 0，
x = d，
x = 2d，
故选D。
