文档文本内容
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
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。
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
(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。
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
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．
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
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
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
【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（ ）
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．
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（ ）
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
突变
类
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。
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（ ）
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．
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（ ）
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（ ）
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（ ）
A．
B．
C．
D．
