文档文本内容
第05 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...................................................................................................................................... 2
知识点1 弹力的分析与计算............................................................................................2
知识点2 静摩擦力的有无及方向判断.............................................................................3
知识点3 摩擦力大小的计算............................................................................................3
模拟·基础演练......................................................................................................................................4
题型01 弹力的有无及方向的判断...................................................................................4
题型02 弹力分析的“四类模型”问题...........................................................................7
题型03 “活结”和“死结”与“动杆”和“定杆”问题.............................................10
题型04 静摩擦力的分析...............................................................................................12
题型05 滑动摩擦力的分析...........................................................................................15
题型06 摩擦力的突变问题...........................................................................................17
重难·创新演练................................................................................................................................... 20
真题·实战演练................................................................................................................................... 22
研判·考情前瞻
核心考点
2026 年
2025 年
2024 年
重力与弹力
单选 T5(4 分)
静、滑动摩擦力
单选 T7(4 分)
受力分析
考情分析
题型分值:仅单选、多选考查,单题 4 分,该模块总分 4~12 分,无
独立计算大题;常和共点力平衡、v-t 图像、斜面模型捆绑综合设问。
命题素材:依托福建本土情境命题,如盘山骑行、轮渡制动、厦马赛
事、山地攀岩、跨海索道等生活化素材。
复习目标
1.快速准确判断重力、弹力、摩擦力有无及方向,熟练运用胡克定律、滑动
摩擦力公式计算。
2.掌握整体法、隔离法规范受力分析,能结合平衡条件求解静摩擦力临界极
值。
3.适配福建本土情境题型,快速拆解图像、斜面、绳索支架模型,搞定选择
中档、压轴力学题。
巩固·知识解构
知识点1 弹力的分析与计算
1.弹力有无的判断
2.弹力方向的判断方法
(1)常见模型中弹力的方向。
(2)根据共点力的平衡条件或牛顿第二定律确定弹力的方向。
知识点2 静摩擦力的有无及方向判断
1.假设法
利用假设法判断的思维程序如下:
2.状态法
✨
分
得
速记
:
弹力判断先看接触形变,接触无形变无弹力;轻绳弹力沿绳收缩,轻杆弹力可拉可压,接触面弹
力垂直切面。计算优先胡克定律 F=kx,x 为形变量非总长。受力分析按一重二弹三摩擦排序,多弹力
用平衡、牛顿第二定律列方程。选择题抓杆绳弹力差异,计算题标注形变、分清原长,正交分解列式,
单位统一,易错点是混淆长度与形变量,速记口诀:先判形变定方向,胡克公式看伸缩,平衡牛顿算
大小,杆绳弹力别混淆。
此法关键是先判明物体的运动状态(即加速度的方向),再利用牛顿第二定律(F=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
此法的关键是抓住力是物体间的相互作用,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的方向.
”
知识点3 摩擦力大小的计算
1.静摩擦力大小的计算
(1)物体处于平衡状态(静止或匀速直线运动),利用力的平衡条件来求解其大小.
(2)物体有加速度时,若只有摩擦力,则Ff=ma.若除摩擦力外,物体还受其他力,则F 合=ma,先求合力
再求摩擦力.
(3)为了处理问题的方便,最大静摩擦力常常按等于滑动摩擦力处理.
2.滑动摩擦力大小的计算
(1)滑动摩擦力的大小可以用公式Ff=μFN计算.
(2)结合研究对象的运动状态(静止、匀速运动或变速运动),利用平衡条件或牛顿运动定律列方程求解.
模拟·基础演练
⚠特别提醒:
有无先看接触面粗糙、有弹力,再判有无相对运动趋势;假设接触面光滑,物体动则有静摩擦,不
动则无。方向与相对运动趋势反向,平行接触面。特别提醒:静摩擦不与运动方向相反,可充当动力;
大小随外力变,不超最大静摩擦,不可直接用滑动摩擦力公式计算。
✨
分
得
速记
判断有无三步走:一查接触面粗糙、存在弹力,二者缺一则无静摩擦;二用光滑假设法,假想接
触面光滑,物体发生相对滑动就有静摩擦,保持静止则无。方向核心:平行接触面,与相对运动趋势
反向,不是和物体运动方向相反。高频易错提醒:静摩擦既能阻力也能动力;大小随外力动态调节,
最大值为最大静摩擦,不能套用滑动摩擦力公式。解题速记口诀:粗糙弹力先配齐,光滑假设判有无;
趋势反向定方向,运动快慢不相关,静摩擦大小可变,切勿乱套滑动公式。
⚠特别提醒
静摩擦力无固定计算公式,不可用滑动摩擦力公式求解。静止物体依靠受力平衡列等式,合力为
零反推静摩擦大小;加速物体结合牛顿第二定律计算。静摩擦力属于变力,随外力、分力同步变化,
存在上限最大静摩擦力。特别提醒:仅外力达临界值才等于最大静摩擦;物体滑动后立刻转为滑动摩
擦力,二者不可混淆,做题先判定运动状态再列式。
✨
分
得
速记
滑动摩擦力固定公式f=μFN,μ 为动摩擦因数,只与接触面材料、粗糙程度有关,和速度、接触
面积无关;FN是接触面间正压力,不等于物体重力,斜面、叠加、外力压物题型需单独求支持力。物
体发生相对滑动才可使用此公式,静止只能用静摩擦分析。受力分析先确定正压力,统一单位后代入
计算。易错点:误把重力当作支持力、混淆静摩擦与滑动摩擦公式。速记:滑动摩擦有公式,μ 乘正
压是大小;面积速度不影响,分清滑动再套用,斜面叠加重算支持力。
考查重点:重力侧重重心判断、重力与质量换算,竖直向下是易错点。弹力核心为有无判断、绳杆
接触面弹力方向,胡克定律计算形变量。摩擦力区分静、滑动两类,静摩擦靠平衡 / 牛顿定律求
解,滑动摩擦套用f=μFN,重点辨析相对运动趋势与运动方向。高考常结合受力分析、平衡、牛顿
运动定律综合出题,高频陷阱:混淆正压力与重力、分不清杆绳弹力、静滑动摩擦公式乱用。
⏳题型01 弹力的有无及方向的判断
1.(2026·福建龙岩·二模)在天宫课堂第四课期间,神舟十六号航天员做了一个奇妙乒乓球实验。如
“
”
“
”
图所示,实验中航天员朱杨柱用水袋做了一颗水球,桂海潮手握球拍击打水球,水球被弹开。关于上述过
程,下列说法正确的是( )
A.水球所受弹力是由于水球发生形变产生的
B.击球时水球与球拍组成的系统动量守恒
C.球拍对水球的冲量大小大于水球对球拍的冲量大小
D.球拍对水球的冲量大小等于水球对球拍的冲量大小
2.(2024·福建·一模)下列四幅书本插图中,体现了理想化模型的物理思想的是( )
A.
研究地球绕太阳公转时把地球视为质点
B.
研究
、
与F 的关系
C.
通过平面镜观察桌面的微小形变
D.
伽利略研究自由落体运动的规律
3.▶新角度◀(2026·安徽合肥·三模)山西应县木塔建于辽清宁二年(1056 年),是世界上现存最高大、
最古老的纯木结构楼阁式建筑,被誉为斗拱博物馆。全塔高
“
”
67.31 米,重约7400 吨,却未使用一颗铁钉,
全靠54 种、共计4800 多朵斗拱咬合连接。这种独特的榫卯结构使得木塔具有极强的柔性:在地震或强
“
”
风作用下,斗拱层之间会发生微小的相对滑动和转动,通过摩擦消耗能量,从而避免结构崩塌。假设某层
斗拱结构简化为如图所示的模型:上层横梁通过榫头压在下层斗块上,接触面粗糙。木质结构历经千年多
次地震、风雨侵蚀,导致塔身向右倾斜但仍处于静止状态,关于该层斗拱受力情况的分析,下列说法正确
的是( )
A.下层斗块对上层横梁的支持力方向竖直向上,大小等于上层横梁的重力
B.上层横梁相对于下层斗块有向右滑动的趋势,因此受到的静摩擦力方向水平向左
C.地质变化虽导致塔身倾斜角度增加,但下层斗块对上层横梁的作用力仍保持竖直向上
D.木塔之所以千年不倒,是因为其重心位置极低,始终位于塔基底面范围内,与结构形式无关
4.(2026·陕西宝鸡·三模)某同学用如图甲所示的装置做探究弹簧弹力与形变量的关系实验,所用钩码
“
”
的质量均为50 g,不计一切摩擦,回答下面的问题。
(1)如图甲,弹簧左、右两端分别与轻质细绳相连,细绳两侧分别悬挂一个钩码,钩码静止时弹簧处于水平,
则弹簧的弹力大小为_____
。(
取
)
(2)若得到弹力大小
与弹簧长度的关系图线如图乙,则由图乙可知该弹簧的自然长度为_____cm,劲度
系数
_____N/m。
5.(2026·福建·模拟预测)关于下列四幅力学模型的说法正确的是( )
A.对甲图,跳板受到压力,是因为跳板发生了形变
B.对乙图,用弹力来研究微小形变的方法是等效法
C.对丙图,静止小球受到弯曲杆的弹力斜向右上方
D.对丁图,在两队对峙保持静止的状态下,两队相对水平地面的运动趋势的方向相反
6.▶新角度◀(2026·福建·模拟预测)如图,篮球球托上有三个相同的支架,分布在正三角形的三个顶点
上,支架上表面是倾角为θ 的斜面。球托放置在水平地面上,质量为m 的篮球放在球托上且只与支架斜面
接触。重力加速度为g,忽略球与支架斜面间摩擦力,下列说法正确的是( )
A.篮球受到弹力的原因是篮球发生了形变
B.每个支架对球的弹力方向竖直向上
C.每个支架对球的弹力大小为
D.支架对球的作用力的合力大于mg
7.(2026·福建·一模)如图所示,一支毛笔笔顶放在水平桌面上,笔杆靠在笔架上保持静止。毛笔与笔架
之间摩擦力忽略不计。下列说法正确的是( )
A.笔架对毛笔的支持力方向竖直向上
B.桌面与毛笔之间没有摩擦力
C.桌面与笔架之间有摩擦力
D.毛笔对桌面的压力与桌面对毛笔的支持力是一对平衡力
⏳题型02 弹力分析的“四类模型”问题]
8.(2026·福建·模拟预测)某同学制作了一个竖直加速度测量仪,其构造如图所示,轻弹簧上端固定,
“
”
沿弹簧长度方向固定一把刻度尺。弹簧自然伸长时,指针所指刻度记为C 点;在弹簧下端悬挂一个质量为
的小钢球,静止时指针所指刻度记为
点,并将该处标记为加速度0 刻度值。现将这个装置用来测
量电梯竖直上下运行时的加速度。已知
、
间的距离均为
,
为
中点,
取
,取
加速度方向向上为正方向,下列说法正确的是( )
A.该弹簧的劲度系数为
B.指针在B 位置时,小钢球处于失重状态
C.指针指在A 位置时,竖直加速度测量仪的示数为
“
”
D.若在刻度尺上标注加速度值,则刻度对应的数值是不均匀分布的
9.▶新考法◀(2026·福建·模拟预测)2025 年春节联欢晚会上,张艺谋导演通过将传统东北秧歌与高科技
机器人相结合,向全世界展示了中国在人工智能和机器人技术领域的领先地位。在研发和测试过程中,机
器人能否稳定地站立在斜坡上是一项重要指标。如图所示,当机器人稳定地站立在斜坡上时,下列说法正
确的是( )
A.机器人受到的摩擦力方向沿斜坡向下
B.若机器人可以在倾角不大于
的斜坡上稳定地站立和行走,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则
它的脚和斜面间的动摩擦因数不能小于0.75
C.机器人受到支持力是由于机器人的形变而产生的
D.机器人受到的摩擦力与斜坡的粗糙程度有关
10.(2026·福建·二模)浙
“
BA”篮球赛火遍全网,在2025 年09 月29 日的比赛中,金华队以67 46
∶
锁定胜
局,豪取三连胜。在比赛进行到9 分31 秒时,一名运动员高高跳起,后仰将球投出,如图所示,下列说法
正确的是( )
A.分析篮球运动轨迹时,不能将球看成质点
B.分析篮球在空中的旋转时,可将球看成质点
C.篮球出手瞬间,手给球的作用力是球形变产生的
D.篮球出手后上升过程中处于失重状态
11.▶新考法◀(2026·浙江·三模)一辆货车运载着圆柱形光滑的空油桶。在车厢底,一层油桶平整排列,
相互紧贴并被牢牢固定,上一层只有一只桶C,自由地摆放在桶A、B 之间,没有用绳索固定,随货车一
起向左加速运动。已知,空油桶质量均为m,货车加速度为a,则( )
A.桶C 一定受到桶A 和桶B 的支持力作用
B.加速度a 增大时,桶A 对桶C 的支持力增大
C.桶B 对桶C 的支持力是桶C 的弹性形变引起的
D.桶C 有可能脱离桶A 而运动到桶B 的右边
12.(2026·福建·模拟预测)跳水是一项优美的水上运动。如图所示为一位女运动员在3 米跳板项目中的
起跳动作,设她对跳板的压力为
,跳板对她的支持力为
,则( )
A.跳板受到压力,是因为跳板发生了形变
B.
和
是同时产生的
C.
和
的合力为零
D.运动员能跳得高的原因之一是
大于
13.(2026·贵州安顺·二模)一内壁光滑的
槽内侧左右两端各用一根轻弹簧与一小物块连接,制成一
“
”
∟
个可测量加速度的装置,其中两根轻弹簧完全相同且劲度系数均为
,物块质量为
。该装置静置在水平
面上时,弹簧水平且处于原长状态。现使该装置水平向左运动,当物块和凹槽相对静止时,物块位于凹槽
中心A 点右侧x 处,如图所示。则此时该装置的加速度大小为( )
A.
B.
C.
D.
14.(2026·山西·二模)晋作家具作为中国古典家具四大流派之一,具有独特的艺术魅力。如图所示,
“
”
一茶壶静置在八仙桌的水平桌面上,下列说法正确的是( )
A.茶壶受到重力、支持力、弹力和摩擦力
B.茶壶受到的重力就是桌子受到的压力
C.茶壶受到的重力和支持力是一对平衡力
D.茶壶对桌面的压力和桌子对地面的压力是一对相互作用力
⏳题型03 “活结”和“死结”与“动杆”和“定杆”问题
15.▶新情境◀(2026·福建·模拟预测)(多选)如图,悬挂甲物体的细线拴牢在一不可伸长的轻质细绳
上O 点处;绳的一端通过光滑的定滑轮与物体丙相连,另一端通过光滑定滑轮与物体乙相连。甲、乙两物
体质量相等。系统平衡时,O 点两侧绳与竖直方向的夹角分别为α 和β。若β=55°,则( )
A.α>β
B.α<β
C.丙的质量小于甲的质量D.丙的质量大于甲的质量
16.(2021·福建福州·二模)如图,悬挂甲物体的细线拴牢在一不可伸长的轻质细绳上O 点处,绳的一端
固定在墙上,另一端通过光滑定滑轮与物体乙相连。甲、乙两物体质量相等,系统平衡时,O 点两侧绳与
竖直方向的夹角分别为
和
。若
,则
等于( )
A.
B.
C.
D.
17.(2026·福建·模拟预测)如图,一质量为
的
形木板在拉力
的作用下在粗糙的水平面上向
右做匀加速直线运动,木板与地面之间的动摩擦因数为
,一轻杆
,一端用光滑铰链固定在木板
上,杆可在纸面内绕
点自由转动,另一端固定一质量为
的小球,轻杆与水平方向的夹角为53°,
一水平轻绳一端固定在小球上,另一端固定在竖直板上,轻绳能承受的最大拉力为
,此时绳处于伸直
状态,重力加速度大小为
,
,
,则拉力
可能为( )
A.
B.
C.
D.
18.▶新情境◀(2026·湖北武汉·三模)图(a)为明代画家倪端创作的《捕鱼图》的局部,图(b)是对
其中捕鱼器械的简化模型:轻质撑杆OA 可绕岸边O 点自由转动,渔网用轻绳AC 系于撑杆上端的A 点,
站在岸上的渔翁拉动系在撑杆上端的轻绳AB,即可向上提起渔网。某次渔网被缓慢向上提起,当轻绳
AB,AC 与撑杆的夹角均为
时,作用在轻绳AB 的拉力大小为F,则此时岸对撑杆的作用力大小为
( )
A.
B.
C.
D.F
19.(2026·福建·一模)如图,轻杆AB 的左端用铰链与竖直墙壁连接,轻杆CD 的左端固定在竖直墙上,
图甲中两轻绳分别挂着质量为m1、m2的物体,另一端系于B 点,图乙中两轻绳分别挂着质量为m3、m4的
物体,另一端系于D 点。四个物体均处于静止状态,图中轻绳OB、OD 与竖直方向的夹角均为
=30∘,下
列说法正确的是( )
A.甲图中,绳子OB 的拉力大小为2m2g
B.甲图中,轻杆AB 对B 点的弹力大小为m1g
C.乙图中,绳子
的拉力大小一定为2m4g
D.甲、乙两图中,若m1=m3,则绳子OB 与
的拉力大小相等
20.(2026·福建·模拟预测)如图所示,不可伸长的轻绳AO、BO 与弹性绳CO(遵循胡克定律)系于O
点,AO 另一端固定,BO 水平且另一端连接着置于粗糙水平面的物体P,弹性绳CO 下方悬挂一小球Q,
初始时系统处于静止状态。现由于小球Q 受到水平向左恒定风力作用,稳定后弹性绳CO 偏离竖直方向一
定夹角,此过程中物体P 未发生移动,下列说法正确的是( )
A.轻绳AO 的拉力变小
B.轻绳BO 的拉力变小
C.物体P 受到的摩擦力不变
D.小球Q 的位置一定变高
21.(2026·福建·模拟预测)物理兴趣小组开展模拟古代投石机牵引装置的实验,小组成员用一根足够
“
”
长的光滑硬钢丝弯折成如图所示形状AOBC,并竖直固定在实验架上。其中OB 是竖直方向,BC 是水平方
向,∠AOB=53°。为模拟牵引效果,他们用一个光滑的轻环套在硬钢丝的OA 上,取一根足够长的轻绳,
一端固定在OB 上的P 点,穿过小环后,轻绳另一端吊着一个可视为质点、质量为M 的模拟配重块。整个
装置处于平衡状态时,轻环位于硬钢丝OA 上的Q 点。已知sin53°=0.8,cos53°=0.6,重力加速度为g。下
列说法正确的是( )
A.若仅增加配重块的质量,轻环在硬钢丝OA 上的Q 点位置会远离O 点
B.若仅将绳端P 沿硬钢丝OB 方向向下缓慢移动,轻绳上张力会变大
C.若仅将绳端P 从B 点开始沿硬钢丝BC 方向向左缓慢移动,硬钢丝OA 受到轻环的压力会变大
D.若仅将∠AOB 减小到30°,轻环在硬钢丝OA 上的Q 点位置会下移
⏳题型04 静摩擦力的分析
22.(2026·福建泉州·三模)某同学用橡皮擦水平向右擦除作业本上的铅笔字,作业本只与橡皮擦和水平
桌面接触,且相对桌面保持静止,则此过程中( )
A.桌面对作业本无摩擦力
B.桌面对作业本的摩擦力方向水平向右
C.橡皮擦对作业本的摩擦力方向水平向左
D.橡皮擦对作业本的摩擦力方向水平向右
23.(2025·福建福州·模拟预测)巴黎奥运会火种于2024 年4 月16 日在希腊古奥林匹亚遗址采集成功,开
始火炬传递之旅。当地时间7 月14 日13 时,火炬开始在巴黎传递。首日传递计时约1 小时40 分,全程
5.2 公里,下列说法正确的是( )
A.1 小时40 分是时间间隔,5.2 公里是火炬传递的位移
B.火炬传递的平均速度约为3.12km/h
C.运动员竖直举着火炬匀速前进时,手握得越紧,火炬受到的摩擦力一定越大
D.运动员竖直举着火炬水平匀速前进时,运动员对火炬不做功
24.(2025·福建泉州·一模)生活中,人们常利用传送带运送物品。如图,行李箱与水平传送带保持相对
静止,一起做匀速直线运动一段距离,不计空气阻力,则在此过程中传送带( )
A.对行李箱的摩擦力方向与传送方向相同
B.对行李箱的摩擦力方向与传送方向相反
C.对行李箱做正功
D.对行李箱不做功
25.(2026·江西南昌·三模)(多选)如图所示,某商场采用
的电源驱动电机带动阶梯式电梯以
的恒定速度运行,质量为
的顾客静立在电梯上随电梯向上运动,若电梯的倾角为
,运送
顾客向上运动所需的功完全来自电机。下列说法正确的是( )
A.顾客向上运动的过程中动能,势能都增大
B.顾客重力的平均功率为-110W
C.顾客受到电梯给予的静摩擦力
D.电梯载顾客时通过电机的电流比未站顾客时至少要增加0.5A
26.(2026·浙江·二模)靠墙静蹲是一种简单高效的等长运动,有助于血液循环。如图所示,运动者背
“
”
部贴墙,缓慢下蹲至大腿与地面平行时,在图示位置保持静止状态,此时运动者受到墙面对其的摩擦力。
下列说法正确的是( )
A.地面对运动者的支持力大小等于运动者重力大小
B.地面对运动者的摩擦力可能为零
C.墙面对运动者的摩擦力可能向下
D.墙面对运动者的作用力方向一定斜向上
27.(2026·北京房山·二模)小物块沿粗糙斜面从静止开始向下滑动,频闪相机每隔相同时间拍照一次,
拍摄的频闪照片如图所示,斜面始终与地面保持静止。在下滑过程中,下列说法正确的是( )
A.小物块受到的摩擦力沿斜面向下
B.斜面受到5 个力作用
C.地面对斜面的摩擦力方向水平向左
D.地面对斜面的支持力等于斜面与小物块的重力之和
28.(2026·福建·模拟预测)水平桌面上静置四颗相同的圆形棋子,如图甲所示沿3、4 号棋子圆心连线从
两边向中间施加相同的水平推力
,使3、4 号棋子缓慢靠近至图乙所示位置。棋子质量为
、与桌面动
摩擦因数为
、重力加速度为
,棋子之间无摩擦,取最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则( )
A.
达到
时,3、4 号棋子开始移动
B.
达到
时,3、4 号棋子开始移动
C.缓慢移动过程,推力
大小不变
D.缓慢移动过程,2 号棋子受的摩擦力逐渐减小
⏳题型05 滑动摩擦力的分析摩擦力的突变问题
29.(2026·福建·三模)(多选)如图所示,水平粗糙传送带顺时针匀速转动,轻弹簧的一端固定在墙壁
上,另一端拴接一个小物块,
时将小物块无初速度放到传送带上,此时弹簧水平且处于原长。已知最
大静摩擦力等于滑动摩擦力,传送带足够长。设小物块的速度为,弹簧与小物块的总机械能为
,小物
块向右运动距离为
。则小物块第一次向右运动的过程中,下列
图像和
图像,可能正确的是
( )
A.
B.
C.
D.
30.(2026·云南红河·三模)某大型商场智能化电动扶梯的简化图如图所示,当乘客站上扶梯后,先随扶
梯逐渐加速再匀速向上运动,则乘客( )
A.在加速过程中处于超重状态
B.在匀速向上运动过程中受到的合力竖直向下
C.在加速过程中所受摩擦力方向与运动方向相反
D.在匀速向上运动过程中受到的支持力大于重力
31.(2026·山西·二模)如图所示为某同学研究滑动摩擦力的装置。水平桌面上固定一个力传感器,传感
器用不可伸长的水平棉线拉住物块,物块放置在粗糙的长木板上。水平向左拉木板,使其向左运动0.5 m
的过程中,力传感器显示棉线拉力大小一直为2.0 N。若物块的质量为1 kg,长木板质量为2 kg,重力加速
度大小g 取
,若对长木板施加的水平拉力的大小为10 N,桌面与长木板之间的滑动摩擦因数为
0.1,则( )
A.物块与长木板之间的滑动摩擦因数为0.1
B.长木板的加速度大小为
C.此过程中摩擦力对小物块做的功为
D.此过程中产生的内能为
32.(2026·安徽·二模)如图所示,在水平桌面上有一个质量M=4kg 的长木板,其上端放置一个质量
m=2kg 的物块A,木板右端连接一根轻绳,轻绳跨过光滑的定滑轮连接一质量也为m=2kg 的物块B,木板
与A 和桌面间的动摩擦因数μ 均为0.4,t=0 时刻在木板左端施加一个水平向左的拉力F=2t(F 单位为N,t
单位为s)。不计空气阻力,木板、轻绳足够长,A 不会从木板上滑落,B 不会碰到定滑轮,最大静摩擦力
等于滑动摩擦力,重力加速度g=10m/s2,下列说法正确的是( )
A.t=0 时刻,桌面对木板的摩擦力大小为24N
B.t=25s 时刻,A 的加速度大小为1m/s2
C.t=25s 时刻,B 的速度为1.125m/s
D.t=50s 时刻,轻绳对B 的拉力大小为34N
33.(2026·河北保定·模拟预测)重为100N 的木箱放在水平地板上,至少要用35N 的水平推力,才能使
它从原地开始运动。木箱从原地移动以后,用30N 的水平推力,就可以使木箱继续做匀速直线运动,由此
可知( )
A.木箱与地板之间的最大静摩擦力
B.木箱所受的滑动摩擦力
C.如果用20N 的水平推力推这个静止的木箱,木箱所受的摩擦力大小为30N
D.木箱与地板之间的动摩擦因数
34.(2026·福建·模拟预测)(多选)如图所示,劲度系数为k 的弹性绳一端固定于P 点,另一端绕过Q
处的光滑小滑轮,与质量为m、套在粗糙竖直杆上的圆环相连。P、Q、A 三点等高,弹性绳的原长恰好等
于P、Q 间的距离,Q 点到杆的距离为L。现将圆环从A 点由静止释放,C 为圆环运动过程中的最低点。已
知重力加速度为g,圆环与杆之间的动摩擦因数μ=
,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,弹性绳的弹性势
能Ep=
kx²,其中x 为弹性绳的形变量,弹性绳始终在弹性限度内,下列说法正确的是( )
A.圆环从A 点下落至C 点的过程中,摩擦力逐渐增大
B.圆环下落过程经过AC 的中点时的速度大小为
C.圆环从C 点向上运动的最大距离为
D.圆环最终停止在A 点下方
处
35.(2026·河南郑州·二模)(多选)如图,轻质橡皮筋左端固定在墙上
点,跨过小滑轮
后右端与小球
相连。小球套在竖直粗糙固定杆上,滑轮与
点及杆上的点等高。
、
间距等于橡皮筋原长。若小球从
点由静止开始释放,则到达
点速度恰好为零;若小球在
点以初动能
向上运动,则刚好又能到达
点。已知橡皮筋满足胡克定律且劲度系数为
,小球与杆间摩擦因数为
,
长度为
,
长度为
,重
力加速度大小为
,则( )
A.小球下滑过程中摩擦力逐渐增大
B.小球下滑过程克服摩擦力做功
C.小球下滑过程中速度最大时与点相距
D.小球在
点获得的动能
为
⏳题型06 摩擦力的突变问题
36.(2026·甘肃兰州·二模)如图所示,质量均为m 的三本书叠放在水平桌面上,小甘同学用水平恒力F
抽第2 本书,结果第1、2 本书被一起加速抽出,第3 本书保持不动。假设书与书、书与桌面间的动摩擦因
数均为
,则抽书过程中,下列说法正确的是( )
A.第1 本书受向左的摩擦力
B.第1、2 本书间的摩擦力大小为
C.第2、3 本书间的摩擦力大小为
D.桌面对第3 本书的摩擦力大于第2、3 本书间的摩擦力
37.(2026·山东济宁·一模)(多选)如图所示,一矩形斜面
固定在水平地面上,斜面倾角为
、
宽为
、长为
。把质量为
的小物块放置在点,用沿斜面的拉力
(大小方向未知)将物块沿着
缓慢拉至
点。已知物块与斜面间的动摩擦因数为0.75,重力加速度为
,
。下
列说法正确的是( )
A.物块所受摩擦力方向与
的方向相反
B.
与
的夹角为
C.若拉动更大质量的物块至
点,
与
的夹角需减小
D.物块由点运动到
点的过程中,
做的功为
38.(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
39.(2026·福建·一模)在游乐场内有这样一个大型滑梯,可看成一个倾角为
的斜面,如图甲所示,
在斜面上某处固定一个与斜面垂直的充气护板,护板与斜面底端边缘间的夹角也为
。质量
的游客从滑梯顶端的某一位置A 点由静止下滑,经
后抵达护板,并与护板反生碰撞,撞击护板前后沿
护板方向的分速度不变、垂直护板方向的分速度减为零,撞击结束后游客紧贴护板运动
后滑离斜面,
运动过程中可将游客视为质点,垂直斜面的视图如图乙所示。已知游客与斜面和护板间的动摩擦因数均为
,g 取
。求下滑过程中:
(1)游客撞击护板时的速度大小
;
(2)游客紧贴护板运动时,游客与斜面和护板间的滑动摩擦力
、
分别多大;
(3)游客滑离斜面时速度大小
。
40.(2026·北京丰台·二模)如图,水平桌面上放置一个粗糙斜面,一物块置于斜面上。要使物块与斜面
相对静止,且不受到斜面的摩擦力作用。下列物块和斜面的运动状态中,可能的是( )
自由落体运动
①
竖直向上的匀加速直线运动
②
水平向左的匀加速直线运动
③
在水平桌面上,绕过图中
④
O 点的竖直轴做匀速圆周运动
A.①④
B.①③
C.②③
D.②④
41.(2026·河南开封·模拟预测)如图所示,一足够长的斜面静止在粗糙水平地面上,可视为质点的滑块
从斜面底端以一定的初速度沿斜面向上滑动,滑块与斜面间有摩擦。已知滑块最终又返回到出发点,斜面
始终静止不动,则滑块在斜面上运动的整个过程中,下列关于地面对斜面的静摩擦力
随时间变化关系
的图像中,可能正确的是( )
A.
B.
C.
D.
42.(2026·福建·一模)如图所示为一种车载磁吸手机支架,手机放上去会被牢牢吸住处于静止状态,磁
吸力F 方向垂直于手机支架斜面。若手机质量为m,支架斜面与水平面的夹角为
,重力加速度为g(
,
)。下列说法正确的是( )
A.倾角为
时,手机受到的支持力大小大于0.8mg
B.倾角为
时,支架对手机的作用力大小等于0.8mg
C.仅将磁吸力F 增大,手机受到的摩擦力也增大
D.仅将从
缓慢增大到
,手机受到的摩擦力一直不变
重难·创新演练
设题创新:结合传送带、滑板、斜面叠块、磁吸装置、无人机悬挂等生活化模型,不再单一光滑斜
面,叠加外力、倾斜压力增加受力复杂度。
模型创新:轻杆、轻绳、弹簧组合多弹力共存;静摩擦、滑动摩擦切换临界题型,考查最大静摩擦
临界状态分析。
设问创新:不单纯计算力大小,增设有无判断、方向辨析、图像题(弹力 / 摩擦力随位移变化图
像)。
综合创新:联动平衡、牛顿第二定律,隐藏正压力,区分运动方向与相对运动趋势,设置重力、弹
力、摩擦力多力混淆陷阱。
1.(2026·福建泉州·模拟预测)如图所示为一个半径为12cm 的圆环,3 个原长为9cm 的相同轻弹簧一端
等间距地连接在圆环上的A、B、C 三点,另外一端连接于同一点,结点恰好在圆心O 处,弹簧劲度系数
为
。将圆环水平固定,在结点O 处用一轻质小挂钩(图中未画出)悬挂一矿泉水瓶,用手缓慢竖
直向下拉矿泉水瓶使结点到达圆心O 正下方5cm 处静止。已知矿泉水瓶的质量为0.4kg,重力加速度g 取
,弹簧始终在弹性限度内。则此时每根弹簧的弹力大小为________N,松手瞬间矿泉水瓶的加速度
大小为________
。
2.(2025·福建·二模)(多选)明朝宋应星所著的《天工开物》中记录了图甲所示的用重物测量弓弦张力
的试弓定力情景,其简化模型如图乙所示,某次测量时将弦的中点悬挂于秤杆上,在质量为
“
”
的弓的中
点处悬挂质量为
的重物,此时弦的张角为
,已知弦可视作遵循胡克定律的弹性轻绳,且始终在
弹性限度内,不计弓的形变和一切摩擦,重力加速度大小为
,则( )
A.此次测量中弦的张力为
B.此次测量中弦的张力为
C.增加重物质量,弦的张力一定增大
D.增加重物质量,弦的张力可能减小
3.(2024·福建·一模)某实验小组用数字传感器探究橡皮筋的弹性规律,实验过程中先缓慢拉长橡皮筋,
然后逐渐恢复至原长,记录实验数据后,以橡皮筋的形变量
为横坐标,橡皮筋的弹力F 为纵坐标建立
直角坐标系,如图所示,对应
的过程。由图像可知,橡皮筋的弹性规律________
(填满足或不满足)胡克定律;
“
”
“
”
过程中,橡皮筋的劲度系数________(填增大或减小);在
“
”
“
”
整个过程中,外力对橡皮筋________(填做正功
做负功或不做功)。
“
”“
”
“
”
4.(2026·福建福州·二模)如图甲,福州华林寺是长江以南最古老的木结构建筑,整个大殿结构都是榫卯
相合,其建造手法带有显著闽越地方特色。图乙是一种榫(凸出部分N)卯(凹进部分M)连接构件,将
M 固定,沿N 的轴线OP 将N 从M 中拉出,若榫、卯接触面间的动摩擦因数均为
,各接触面间的弹力大
小均恒为
,则N 从M 中拉出的过程,M 与N 间的摩擦力大小为( )
A.
B.
C.
D.
真题·实战演练
高频考点:受力判断、胡克定律、动静摩擦区分,正压力求解、临界滑动与平衡综合计算
1.(2025·福建·高考真题)风动石是福建省著名的自然景观,如图所示。无风时,风动石在重力和底
“
”
“
”
部巨石作用力F1的作用下静止不动。若风动石受到一水平方向的风力作用时仍保持静止,此时底部巨石
“
”
对其作用力为F2,则( )
A.F1的大小比F2的小
B.F1的大小比F2的大
C.F1与F2大小相等
D.F1与F2方向相同
2.(2024·福建·高考真题)我国古代劳动人民创造了璀璨的农耕文明。图(a)为《天工开物》中描绘的
利用耕牛整理田地的场景,简化的物理模型如图(b)所示,人站立的农具视为与水平地面平行的木板,
两条绳子相互平行且垂直于木板边缘。已知绳子与水平地面夹角
为
,
,
。当每条绳子拉力
的大小为
时,人与木板沿直线匀速前进,在
内前进了
,
求此过程中
(1)地面对木板的阻力大小;
(2)两条绳子拉力所做的总功;
(3)两条绳子拉力的总功率。