【创新设计】2014届高考物理一轮 （考纲自主研读+命题探究+高考全程解密） 第1讲重力 弹力 摩擦力（含解析） 新人教版.doc

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1、物理1第二章相互作用第1讲重力弹力摩擦力重力(考纲要求)【思维驱动】(单选)(2013蚌埠高三检测)小明对重力有以下四种认识，其中正确的是()A重力方向总是垂直于物体的表面B重力方向总是竖直向下C物体的重心一定在物体上D在同一地点，同一物体静止时所受的重力与其运动时所受的重力不一样答案B【知识存盘】1产生：由于地球对物体的吸引而使物体受到的力2大小：Gmg3g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4方向：竖直向下5重心(1)相关因素物体的几何形状物体的质量分布(2)位置确定质量分布均匀的规则物体，重心在其几何中心；对于形状不

2、规则或者质量分布不均匀的薄板，重心可用悬挂法确定形变和弹力、胡克定律(考纲要求)【思维驱动】 (单选)在图中，A、B均处于静止状态，则A、B之间一定有弹力的是()解析假设将与研究对象接触的物体逐一移走，如果研究对象的状态发生变化，则表示它们之间有弹力；如果状态无变化，则表示它们之间无弹力四个选项中当B选项中的B物体移走后，A物体一定会摆动，所以B选项中A、B间一定有弹力答案B【知识存盘】1形变：物体在力的作用下形状或体积的变化叫形变2弹性(1)弹性形变：有些物体在形变后撤去作用力时能够恢复原状的形变(2)弹性限度：当形变超过一定限度时，撤去作用力后，物体不能完全恢复原来的形状，这个限度叫弹性限

3、度3弹力(1)定义：发生弹性形变的物体，由于要恢复原状，会对与它接触的物体产生力的作用(2)产生条件物体相互接触；物体发生弹性形变(3)方向：弹力的方向总是与施力物体形变的方向相反4胡克定律(1)内容：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成正比(2)表达式：Fkxk是弹簧的劲度系数，单位为N/m；k的大小由弹簧自身性质决定x是弹簧长度的变化量，不是弹簧形变以后的长度静摩擦、滑动摩擦、摩擦力、动摩擦因数 (考纲要求)【思维驱动】(单选)下列关于摩擦力的说法正确的是()A摩擦力的方向总与物体的运动方向相反B摩擦力的大小与相应的正压力成正比C运动着的物体不可能受静摩擦力作用，

4、只能受滑动摩擦力作用D静摩擦力的方向与接触物体相对运动趋势的方向相反解析摩擦力的方向与物体的运动方向可以相同也可以相反，故A错；静摩擦力的方向总是与物体间相对运动趋势的方向相反，故D对；静摩擦力存在于相对静止的物体间，物体可以是静止的，也可以是运动的，故C错；滑动摩擦力大小与正压力成正比，静摩擦力与正压力无关，最大静摩擦力与正压力成正比，故B错答案D【知识存盘】1静摩擦力和滑动摩擦力(1)静摩擦力：两个有相对运动趋势的物体间在接触面上产生的阻碍相对运动趋势的力叫静摩擦力(2)滑动摩擦力：两个有相对滑动的物体间在接触面上产生的阻碍相对运动的力叫滑动摩擦力2两种摩擦力的对比摩擦力静摩擦力滑动摩擦力

5、产生条件(必要条件)接触面粗糙接触处有弹力两物体有相对运动趋势(仍保持相对静止)接触面粗糙接触处有弹力两物体有相对运动大小静摩擦力F为被动力，与正压力无关，满足0FfFmax最大静摩擦力Fmax大小与正压力大小有关滑动摩擦力：FfFN(为动摩擦因数，取决于接触面材料及粗糙程度，FN为正压力)方向沿接触面与受力物体相对运动趋势的方向相反沿接触面与受力物体相对运动的方向相反1.2三个方向3两个“相对”考点一弹力方向的判断及大小计算图211【典例1】 (单选)如图211所示，一重为10 N的球固定在支杆AB的上端，今用一段绳子水平拉球，使杆发生弯曲，已知绳的拉力为7.5 N，则AB杆对球的作用力()

6、A大小为7.5 NB大小为10 NC方向与水平方向成53角斜向右下方D方向与水平方向成53角斜向左上方解析对小球进行受力分析可得，AB杆对球的作用力和绳的拉力的合力与小球重力等值反向，令AB杆对小球的作用力与水平方向夹角为，可得：tan ，53，故D项正确答案D【变式跟踪1】 (单选)小车上固定一根弹性直杆A，图212杆顶固定一个小球B(如图212所示)，现让小车从光滑斜面上自由下滑，在下图的情况中杆发生了不同的形变，其中正确的是()解析小车在光滑斜面上自由下滑，则加速度agsin (为斜面的倾角)，由牛顿第二定律可知小球所受重力和杆的弹力的合力沿斜面向下，且小球的加速度等于gsin ，则杆的

7、弹力方向垂直于斜面向上，杆不会发生弯曲，C正确答案C,以题说法1判断弹力有无的常用方法(1)“条件法”：根据弹力产生的两个条件接触和发生弹性形变直接判断(2)“状态法”：根据研究对象的运动状态进行分析，判断物体是否需要弹力，才能保持现在的运动状态2弹力方向的判断方法(1)根据物体所受弹力方向与施力物体形变的方向相反，与自身(受力物体)形变方向相同判断注：几种常见接触面间的弹力见“状元微博”(2)根据共点力的平衡条件或牛顿第二定律进行判断3弹力大小的计算方法(1)根据力的平衡条件进行求解(2)根据胡克定律进行求解(3)根据牛顿第二定律进行求解4杆的弹力：杆既可以产生拉力，也可以产生支持力，弹力的

8、方向可能沿着杆，也可能不沿杆考点二静摩擦力方向的判断1受静摩擦力作用的物体不一定是静止的，受滑动摩擦力作用的物体不一定是运动的2摩擦力阻碍的是物体间的相对运动或相对运动趋势，但摩擦力不一定阻碍物体的运动，即摩擦力不一定是阻力【典例2】 (单选)如图213所示，物体P、Q在力F作用下一起以相同速度沿F方向匀速运动，关于物体P所受的摩擦力，下列说法正确的是()图213A甲、乙两图中物体P均受摩擦力，且方向均与F相同B甲、乙两图中物体P均受摩擦力，且方向均与F相反C甲、乙两图中物体P均不受摩擦力D甲图中物体P不受摩擦力，乙图中物体P受摩擦力，方向和F方向相同解析用假设法分析：甲图中，假设P受摩擦力，

9、与P做匀速运动在水平方向合力为零不符，所以P不受摩擦力；乙图中，假设P不受摩擦力，P将相对Q沿斜面向下运动，从而P受沿F方向的摩擦力正确选项是D.答案D【变式跟踪2】 (单选)图214如图214所示，A、B两物体叠放在一起，在粗糙的水平面上保持相对静止地向右做匀减速直线运动，运动过程中B受到的摩擦力()A方向向左，大小不变 B方向向左，逐渐减小C方向向右，大小不变 D方向向右，逐渐减小解析物体B具有水平向左的恒定加速度，由牛顿第二定律知，物体B受到的合外力水平向左且恒定，对物体B受力分析可知，物体B在水平方向的合外力就是物体A施加的静摩擦力，因此，物体B受到的摩擦力方向向左，且大小不变，故A正

10、确答案A【变式跟踪3】 (多选)如图215所示，图215用一水平力F把A、B两个物体挤压在竖直的墙上，A、B两物体均处于静止状态，下列判断正确的是()AB物体对A物体的静摩擦力方向向下BF增大时，A和墙之间的摩擦力也增大C若B的重力大于A的重力，则B受到的摩擦力大于墙对A的摩擦力D不论A、B的重力哪个大，B受到的摩擦力一定小于墙对A的摩擦力解析将A、B视为整体，可以看出A物体受到墙的摩擦力方向竖直向上对B受力分析可知B受到的摩擦力方向向上，由牛顿第三定律可知B对A的摩擦力方向向下，A正确；由于A、B两物体受到的重力不变，根据平衡条件可知B错误；A和墙之间的摩擦力与A、B两物体重力平衡，故C错误

11、、D正确答案AD,以题说法判断静摩擦力的有无及方向的常用方法1假设法：利用假设法判断的思维程序如下：2状态法：(如变式跟踪2)明确物体的运动状态，分析物体的受力情况，根据平衡方程或牛顿第二定律求解静摩擦力的大小和方向3牛顿第三定律法：(如变式跟踪3)此法的关键是抓住“力是成对出现的”，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考点三摩擦力的大小计算图216【典例3】 在粗糙的水平面上放一物体A，A上再放一质量为m的物体B，A、B间的动摩擦因数为，施加一水平力F作用于A(如图216所示)，计算下列情况下A对B的摩擦力(1)当A、B一起做匀速运动时

12、；(2)当A、B一起以加速度a向右匀加速运动时；(3)当力F足够大而使A、B发生相对滑动时；(4)当A、B发生相对滑动，且B物体的伸到A的外面时解析(1)因A、B一起向右匀速运动，B物体受到的合力为零，所以B物体受到的摩擦力为零(2)因A、B无相对滑动，所以B受到的摩擦力是静摩擦力，此时不能用FfFN来计算，对B物体受力分析，由牛顿第二定律得F合ma，所以Ffma，方向水平向右(3)因A、B发生相对滑动，所以B受到的摩擦力是滑动摩擦力，即FfFNmg，方向水平向右(4)因滑动摩擦力的大小与物体间的接触面积大小无关，所以Ffmg.方向水平向右答案(1)0(2)ma，方向水平向右(3)mg，方向水

13、平向右(4)mg，方向水平向右【变式跟踪4】 (单选)(2013山东淄博联考)图217如图217所示，物块A放在倾斜的木板上，已知木板的倾角分别为30和45时物块所受摩擦力的大小恰好相同，则物块和木板间的动摩擦因数为()A. B. C. D.解析由题意可以判断出，当倾角30时，物块受到的摩擦力是静摩擦力，大小为Ff1mgsin 30，当45时，物块受到的摩擦力为滑动摩擦力，大小为Ff2FNmgcos 45，由Ff1Ff2得.答案C,借题发挥摩擦力大小的计算技巧分析计算摩擦力的大小和方向时，应先分清是滑动摩擦力还是静摩擦力1若是滑动摩擦力，则根据公式FfFN或力的平衡条件或牛顿第二定律进行分析计

14、算，切记压力FN一般情况下不等于重力2若是静摩擦力，则只能根据力的平衡条件或牛顿第二定律进行分析计算，切记不能用公式FfFN计算静摩擦力疑难突破1摩擦力的“突变”问题一、静静“突变”物体在摩擦力和其他力的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，如果物体仍然保持静止状态，则物体受到的静摩擦力的大小和方向将发生突变(如典例1)二、静动“突变”物体在摩擦力和其他力作用下处于静止状态，当其他力变化时，如果物体不能保持静止状态，则物体受到的静摩擦力将“突变”成滑动摩擦力(如典例2)三、动静“突变”在摩擦力和其他力作用下，做减速运动的物体突然停止滑行时，物体将不受摩擦力作用，或滑动摩擦

15、力“突变”成静摩擦力(如典例3)突破策略物体受到的外力发生变化时，物体受到的摩擦力的种类就有可能发生突变解决这类问题的关键是：正确对物体受力分析和运动状态分析，从而找到物体摩擦力的突变“临界点”. 典例1(单选)一木块放在水平桌面上，图218在水平方向共受到三个力即F1、F2和摩擦力的作用，木块处于静止状态，如图218所示，其中F110 N，F22 N，若撤去F1，则木块受到的摩擦力为()A10 N，方向向左 B6 N，方向向右C2 N，方向向右 D0解析当物体受F1、F2及摩擦力的作用而处于平衡状态时，由平衡条件可知物体所受的摩擦力的大小为8 N，可知最大静摩擦力Ffmax8 N当撤去力F1

16、后，F22 NFfmax，物体仍处于静止状态，由平衡条件可知物体所受的静摩擦力大小和方向发生突变，且与作用在物体上的F2等大反向C正确答案C典例2(单选)长直木板的上表面的一端放有一铁块，图219木板由水平位置缓慢向上转动(即木板与水平面的夹角变大)，另一端不动，如图219所示则铁块受到的摩擦力Ff随角度的变化图象可能正确的是下图中的(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)()解析设木板与水平面间的夹角增大到时，铁块开始滑动，显然当时，铁块与木板相对静止由力的平衡条件可知，铁块受到的静摩擦力的大小为Ffmgsin ；当时铁块与木板间的摩擦力为滑动摩擦力，设动摩擦因数为，由滑动摩擦力公式得，铁块受到的滑

17、动摩擦力为Ffmgcos .通过上述分析知道：L1 BL4L3 CL1L3 DL2L4解析弹簧伸长量由弹簧的弹力(F弹)大小决定由于弹簧质量不计，这四种情况下，F弹都等于弹簧右端拉力F，因而弹簧伸长量均相同，故选D项答案D三、对摩擦力的理解5(多选)(2012海南卷，8)下列关于摩擦力的说法，正确的是()A作用在物体上的滑动摩擦力只能使物体减速，不可能使物体加速B作用在物体上的静摩擦力只能使物体加速，不可能使物体减速C作用在物体上的滑动摩擦力既可能使物体减速，也可能使物体加速D作用在物体上的静摩擦力既可能使物体加速，也可能使物体减速解析摩擦力总是阻碍物体的相对运动(或相对运动趋势)，而物体间的

18、相对运动与物体的实际运动无关当摩擦力的方向与物体的运动方向一致时，摩擦力是动力，方向相反时为阻力，故C、D项正确答案CD6(多选)(2013西安联考)图2112如图2112所示，质量为M的楔形物A静置在水平地面上，其斜面的倾角为.斜面上有一质量为m的小物块B，B与斜面之间存在摩擦用恒力F沿斜面向上拉B，使之匀速上滑在B运动的过程中，楔形物块A始终保持静止下列关于A、B物体相互间作用力的描述正确的有()AB给A的作用力大小为mgFBB给A摩擦力大小为FC地面受到的摩擦力大小为Fcos D地面受到的压力大小为MgmgFsin 解析因为A、B的加速度均为0，因此可将其看作一个整体对整体进行受力分析并运用平衡条件可得，地面对A的摩擦力大小为Fcos ，地面对A的支持力为MgmgFsin ，根据牛顿第三定律可知，C、D正确；隔离B分析可知，A、B错误答案CD15