1、【考纲下载】1滑动摩擦力、动摩擦因数、静摩擦力()2形变、弹性、胡克定律()3矢量和标量()4力的合成和分解()5共点力的平衡()实验二：探究弹力和弹簧伸长的关系实验三：验证力的平行四边形定则【考情上线】1本章内容主要包括重力、弹力、摩擦力、力的合成与分解、物体的平衡等知识高考对本章知识的考查通常以选择题的形式出现，对理解能力要求较高2高考对本章的考查频率较高的是三种常见的力及物体的平衡，尤其是摩擦力和物体的平衡两知识点，往往与牛顿运动定律、动能定理、能量守恒定律相结合，有时还与电场及磁场中的带电体的运动相结合，题目难度较大，综合性较强，能力要求也较高3本章知识还可以以现实生活中的现象为背景，
2、或以高科 技为背景考查一些综合性问题，这类问题是今后高考出题的方向一、力1力的概念：物体与物体之间的作用单位是牛顿，符号是N.2力的性质(1)物质性：力不能脱离而存在没有“施力物 体”或“受力物体”的力是不存在的(2)相互性：力的作用是相互的施力(受力)物体同时也是受力(施力)物体相互物体(3)矢量性：力是矢量，既有大小，又有方向(4)独立性：一个力作用于某个物体上产生的效果，与这个物体是否受到其他力的作用无关3力的作用效果两个效果使物体发生形变.改变物体的.4力的图示：包括力的三个要素运动状态大小、方向、作用点力的图示与受力示意图是有区别的力的图示要求严格画出力的大小和方向，在相同标度下用线
3、段的长短表示力的大小，箭头表示力的方向；受力示意图着重于力的方向的图示，不要求作出标度二、重力1产生：由于地球的吸引而使物体受到的力2大小：Gmg.3方向：总是4重心(1)定义：为了研究方便认为各部分受到的重力集中作用的点(2)位置确定质量分布均匀的规则物体重心在其对于形状不规则或者质量分布不均匀的物体，重心可用确定竖直向下几何中心悬挂法(1)重力的方向总是与当地的水平面垂直，不同地方水平面不同，其垂直水平面向下的方向也就不同(2)重力的方向不一定指向地心(3)并不是只有重心处才受到重力的作用(4)重力是万有引力的一个分力三、弹力1定义：发生弹性形变的物体由于要恢复原状，对与它接触的物体产生的
4、作用2产生的条件(1)两物体；(2)发生弹性形变3方向：弹力的方向总是与物体形变的方向相互接触相反4大小(1)弹簧类弹力在弹性限度内遵从胡克定律，其公式为；k为弹簧的劲度系数，单位：N/m.(2)非弹簧类弹力大小应由平衡条件或动力学规律求得Fkx四、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，在接触面上产生阻碍或的力2产生条件：接触面；接触面间有弹力；物体间有相对运动或相对运动趋势3大小：滑动摩擦力Ff，静摩擦力：fmax.4方向：与相对运动或相对运动趋势方向5作用效果：阻碍物体间的或相对运动相对运动趋势粗糙N0f 相反相对运动相对运动趋势(1)摩擦力阻碍的是物
5、体间的相对运动或相对运动趋势，但不一定阻碍物体的运动(2)受静摩擦力作用的物体不一定静止，受滑动摩擦力作用的物体不一定运动(3)接触面处有摩擦力时一定有弹力，且弹力与摩擦力方向总垂直，反之不一定成立1(2011西安模拟)关于摩擦力，有人总结了“四条不一定”，其中说法错误的是()A摩擦力的方向不一定与物体的运动方向相同B静摩擦力的方向不一定与运动方向共线C受静摩擦力或滑动摩擦力的物体不一定静止或运动D静摩擦力一定是阻力，滑动摩擦力不一定是阻力解析：摩擦力的方向与跟它相接触的物体的相对运动方向或相对运动趋势的方向相反，与它的运动方向可能相同，也可能相反，也可以不在一条直线上，故A，B正确；运动的物
6、体可受静摩擦力作用，如随传送带一起加速的物体，静止的物体可受滑动摩擦力作用，如滑块滑过固定的木板时木板受的力，故C正确；静摩擦力也可以充当动力，故D不正确答案：D2下列关于重心、弹力和摩擦力的说法，正确的是()A物体的重心并不一定在物体的几何中心上B劲度系数越大的弹簧，产生的弹力越大C动摩擦因数与物体之间的压力成反比，与滑动摩擦力成正比D静摩擦力的大小是在零和最大静摩擦力之间发生变化解析：由重心的概念可知A项正确；弹簧弹力的大小还与其形变量有关，B项错；动摩擦因数与压力和滑动摩擦力无关，C项错；静摩擦力的大小范围为0ffmax，D项正确答案：AD3(2011济南质检)如图211所示，一物体在粗
7、糙水平地面上受斜向上的恒定拉力F作用而做匀速直线运动，则下列说法正确的是()A物体可能只受两个力作用B物体可能受三个力作用C物体可能不受摩擦力作用D物体一定受四个力图 211解析：物体做匀速直线运动，则受力平衡，将拉力F在水平方向和竖直方向上分解，则物体一定要受到滑动摩擦力的作用再根据摩擦力产生的条件知，一定会产生弹力因此物体一定会受到四个力的作用答案：D4长直木板的上表面的一端放置一个铁块，木板放置在水平面上，将放置铁块的一端由水平位置缓慢地向上抬起，木板另一端相对水平面的位置保持不变，如图211所示铁块受到的摩擦力Ff随木板倾角变化的图线可能正确的是(设最大静摩擦力的大小等于滑动摩擦力大小
8、)图212中的()图213图212解析：铁块开始相对木板不动，受静摩擦力作用，f1 mgsin，当增大到一定程度，铁块相对木板滑动时，受滑动摩擦力作用，f2mgcos，由数学知识可知，只有C正确答案：C5如图214所示，两木块的质量分别为m1和m2，两轻质弹簧的劲度系数分别为k1和k2，上面的木块压在上面的弹簧上(但不拴接)，整个系统处图214于平衡状态现缓慢地向上提上面的木块，直到它刚离开上面的弹簧，求这个过程中下面木块移动的距离解析：根据题意，向上提上面木块前，有k2x2(m1m2)g向上提上面木块直到它离开弹簧时，有 k2x2m2g下面木块向上移动的距离为：x2x2x2 联立，得 x2m
9、1gk2.答案：m1gk2师 之 说1弹力有无的判断方法(1)根据弹力产生的条件直接判断根据物体是否直接接触并发生弹性形变来判断是否存在弹力此方法多用来判断形变较明显的情况弹力的有无及方向的判断方法(2)利用假设法判断对形变不明显的情况，可假设两个物体间弹力不存在，即把与我们所研究的物体相接触的其他物体去掉，看物体还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)根据“物体的运动状态”分析由状态分析弹力，使物体的受力必须与物体的运动状态相符合，依据物体的运动状态，由物体受力平衡(或牛顿第二定律)列方程来判断物体间的弹力是否存在2弹力的方向的判断方法
10、(1)弹力的方向与物体形变的方向相反，作用在迫使物体发生形变的那个物体上具体情况有以下几种：弹力 弹力的方向 弹簧两端的弹力 与弹簧测力计中心轴线相重合，指向弹簧恢复原状的方向 轻绳的弹力 沿绳指向绳收缩的方向 面与面接触的弹力 垂直于接触面或接触面的切面，过接触面指向受力物体 弹力 弹力的方向 点与面接触的弹力 过接触点垂直于接触面(或接触面的切面)而指向受力物体 杆的弹力 可能沿杆，也可能不沿杆，应具体情况具体分析(2)由物体的运动状态判断弹力的方向：物体的受力必须与物体的运动状态相符合可根据物体的运动状态，先假设一个弹力的方向，由共点力的平衡条件或牛顿第二定律列方程，求出弹力若所得结果为
11、正值，其方向与假设方向相同，如果为负值，其方向与假设方向相反关键一点(1)绳对物体只能产生拉力，不能产生推力，且绳子弹力的方向一定沿着绳子并指向绳子收缩的方向，这是由绳子本身的特点决定的(2)杆既可以产生拉力，也可以产生推力，弹力的方向可以沿杆，也可以不沿杆，这是杆和绳两种模型的最大区别如图215甲所示，轻绳AD跨过固定在水平横梁BC右端的定滑轮挂住一个质量为10 kg的物体，ACB30；图乙中轻杆HP一端用铰链固定在竖直墙上，另一端P通过细绳EP拉住，EP与水平方向也成30，轻杆的P点用细绳PQ拉住一个质量也为10 kg的物体g取10 N/kg，求图215(1)轻绳AC段的张力FAC与细绳E
12、P的张力FEP之比；(2)横梁BC对C端的支持力；(3)轻杆HP对P端的支持力思路点拨 解答本题时可按以下思路分析：解析 图甲和乙中的两个物体M1、M2都处于平衡状态，根据平衡条件可判断，与物体相连的细绳拉力大小等于物体的重力分别取C点和P点为研究对象，进行受力分析如图甲和乙所示(1)图甲中轻绳 AD 跨过定滑轮拉住质量为 M1 的物体，物体处于平衡状态，绳 AC 段的拉力 FACFCDM1g图乙中由 FEPsin30FPQM2g 得 FEP2M2g，所以得FACFEP M12M212.(2)图甲中，根据几何关系得：FCFACM1g100 N，方向和水平方向成 30角斜向右上方(3)图乙中，根
13、据平衡方程有 FEPsin30M2gFEPcos30FP所以 FPM2gcot30 3M2g173 N，方向水平向右答案(1)12(2)100 N，方向与水平方向成30角斜向右上方(3)173 N，方向水平向右 甲、乙两图的区别有两点：甲图的横梁在B端是固定的，而乙图的轻杆在H端是铰链，甲图中轻绳AC的拉力等于物体的重力，而乙图中轻绳EP的拉力不一定等于重力；学生在解题时容易忽略这两点而导致错解.学 之 用1如图 216 所示，固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为，在斜杆下端固定有质量为 m 的小球，下列关于杆对球的弹力 F 的判断中，正确的是()图 216A小车静止时，Fmgcos，方向
14、沿杆向上B小车静止时，Fmgcos，方向垂直杆向上C小车向右以加速度 a 运动时，一定有 Fmg/sinD小车向右以加速度 a 运动时，F ma2mg2，方向斜向右上方，与竖直方向夹角满足 tanag解析：小车静止时，球处于平衡状态，由物体的平衡条件知 Fmg，故 A、B 项都错误小车向右以加速度 a 运动时，设小球受杆的弹力方向与竖直方向的夹角为.如图所示，根据牛顿第二定律有：Fsinma，Fcosmg，解得：tana/g，F mg2ma2，故 C 项错误，D 正确答案：D静摩擦力的有无及方向判断方法师 之 说静摩擦力的方向与物体相对运动趋势的方向相反，而相对运动趋势不如相对运动直观，它具有
15、很强的隐蔽性，所以静摩擦力的方向判定较困难为此常用下面几种方法：1假设法利用假设法判断摩擦力的有无及方向的思维程序如下：2反推法从研究物体表现出的运动状态这个结果反推出它必须具有的条件，分析组成条件的相关因素中摩擦力所起的作用，就容易判断摩擦力的方向了3根据摩擦力的效果来判断其方向如平衡其他力、作动力、作阻力、提供向心力等用牛顿第二定律判断，关键是先判断物体的运动状态(即加速度方向)，再利用牛顿第二定律(Fma)确定合力的方向，然后由受力分析判定静摩擦力的方向例如，如图217中物块A(质量为m)和B在外力F作用下一起沿水平面向右以加速度a做匀加速直线运动时，摩擦力图217提供A物体的加速度，A
16、、B之间的摩擦力大小为ma，方向水平向右4利用牛顿第三定律来判断此法关键是抓住“摩擦力是成对出现的”，先确定受力较少的物体受到的摩擦力方向，再确定另一物体受到的摩擦力方向关键一点摩擦力的方向与物体运动方向，可能相同，也可能相反，还可能成一定夹角(2011日照模拟)如图218所示，倾角为的斜面体C置于水平面上，B置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与A 图 218相连接，连接B的一段细绳与斜面平行，A、B、C都处于静止状态则()AB受到C的摩擦力一定不为零BC受到水平面的摩擦力一定为零C不论B、C间摩擦力大小、方向如何，水平面对C的摩擦力方向一定向左D水平面对C的支持力与B、C的总重力大小相等思
17、路点拨 解答本题应把握以下两点：(1)B受到C的摩擦力方向取决于绳的拉力与B所受重力沿斜面向下的分力的大小关系(2)水平面对C的支持力既不等于B、C的总重力，也不等于A、B、C的总重力解析 以B物体为研究对象，沿斜面方向受到重力沿斜面方向向下的分力、绳的拉力和静摩擦力，静摩擦力的大小等于重力沿斜面方向向下的分力与拉力的合力，所以可能为0，可能沿斜面向上或向下，A项错误；利用整体法可知不论B、C间摩擦力大小、方向如何，水平面对C的摩擦力方向一定向左，B项错误，C项正确；同理，在竖直方向利用整体法判断水平面对C的支持力等于B、C的总重力减去拉力在竖直方向上的分力，D项错误答案 C学 之 用2.如图
18、219所示是主动轮P通过皮带带动从动轮Q的示意图，A与B、C与D分别是皮带上与轮缘上相互接触的点，则下列判断错误的是()图219AB点相对于A点运动趋势方向与B点运动方向相反BD点相对于C点运动趋势方向与C点运动方向相反CD点所受静摩擦力方向与D点运动方向相同D主动轮受到的摩擦力是阻力，从动轮受到的摩擦力是动力解析：P为主动轮，假设接触面光滑，B点相对于A点的运动方向一定与B点的运动方向相同，A错误；Q为从动轮，D点相对于C点的运动趋势方向与C点的运动方向相反，Q轮通过静摩擦力带动，因此，D点所受的静摩擦力方向与D点的运动方向相同，B、C均正确；主动轮靠摩擦带动皮带，从动轮靠摩擦被皮带带动，故
19、D也正确答案：A摩擦力大小的计算方法师 之 说计算摩擦力的大小，首先要判断摩擦力是属于静摩擦力还是滑动摩擦力，然后根据静摩擦力和滑动摩擦力的特点计算其大小1静摩擦力大小的计算根据物体所受外力及所处的状态(平衡或加速)可分为两种情况：(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判断其大小(2)物体有加速度时，若只有摩擦力，则Ffma.例如匀速转动的圆盘上物块靠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，先求合力再求摩擦力(3)最大静摩擦力并不一定是物体实际受到的力，物体实际受到的静摩擦力一般小于或等于最大静摩擦力最大静摩擦力与接触面间的压力成正比一
20、般情况下，为了处理问题的方便，最大静摩擦力可按近似等于滑动摩擦力处理2滑动摩擦力的计算滑动摩擦力的大小用公式FfFN来计算，应用此公式时要注意以下几点：(1)为动摩擦因数，其大小与接触面的材料、表面的粗糙程度有关；FN为两接触面间的正压力，其大小不一定等于物体的重力(2)滑动摩擦力的大小与物体的运动速度无关，与接触面的大小也无关关键一点(1)在分析摩擦力的方向时，要注意静摩擦力的方向的“可变性”和滑动摩擦力方向的“相对性”(2)考查摩擦力时，经常结合共点力的平衡条件和牛顿运动定律来确定摩擦力的大小和方向用轻弹簧竖直悬挂质量为m的物体，静止时弹簧的伸长量为L，现用该弹簧沿斜面方图2110向拉住质
21、量为2m的物体，系统静止时弹簧伸长量也为L，斜面倾角为30，如图2110所示则物体所受摩擦力()A等于零B大小为12mg，方向沿斜面向下C大小为 32 mg，方向沿斜面向上D大小为 mg，方向沿斜面向上思路点拨 解答本题时应注意平衡条件的应用，首先对物体进行受力分析，建立坐标系，规定正方向，假设未知力的方向与规定的正方向相同，然后利用平衡条件列方程即可解答在解题中要注意假设法的应用解析 对竖直悬挂的物体，因处于静止状态，故有kLmg对斜面上的物体进行受力分析，建立如图所示的坐标，并假设摩擦力方向沿x轴正方向由平衡条件得：kLf2mgsin30联立两式解得：f0，故选项A正确，B、C、D错误答案
22、 A 静摩擦力是一种“被动力”，当物体的其他力变化时，静摩擦力往往随之改变，分析时结合物体的运动状态来分析.学 之 用3.如图2111所示，斜面固定在地面上，倾角为37(sin370.6，cos370.8)，质量为1 kg的滑块，以一定的图2111初速度沿斜面向下滑，斜面足够长，滑块与斜面间的动摩擦因数为0.8.该滑块所受摩擦力Ff随时间变化的图象是图2112中的(取初速度方向为正方向，取g10 m/s2)图2112解析：由于mgsin37mgcos37，滑块减速下滑，因斜面足够长，故滑块最终一定静止在斜面上，开始阶段Ff滑mgcos376.4 N，方向沿斜面向上，静止在斜面上时，Ff静mgs
23、in376 N，方向沿斜面向上，由于取初速度方向为正方向，故图象A正确，B、C、D均错误答案：A考情分析 力是物体之间的相互作用，是物理学中的基本概念，按性质分为重力、弹力、摩擦力等，通常以斜面或不同运动为背景，几乎穿插在整个高中物理知识中，高考命题通常是结合其他知识进行考查命题预测 重力、弹力、摩擦力各有不同的特点，尤其是弹力，由于它是被动力，其大小、方向都随运动状态而改变而摩擦力又分静摩擦力和滑动摩擦力，特别是静摩擦力的方向具有很强的隐蔽性，今后高考试题中肯定会成为命题专家所关注的一个知识点由于在动力学、能量及曲线运动中必然要涉及力的知识所以在今后的高考中关于力的考查一定不会减少.1.(2
24、010新课标全国卷)一根轻质弹簧一端固定，用大小为 F1的力压弹簧的另一端，平衡时长度为 l1；改用大小为 F2 的力拉弹簧，平衡时长度为 l2.弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内，该弹簧的劲度系数为()A.F2F1l2l1 B.F2F1l2l1C.F2F1l2l1 D.F2F1l2l1解析：由胡克定律可知，当弹簧压缩时有 F1k(l0l1)，当弹簧拉伸时有 F2k(l2l0)，综合以上两式可得 kF1F2l2l1，C 正确答案：C2(2010天津高考)物块静止在固定的斜面上，分别按如图2113所示的方向对物块施加大小相等的力F，A中F垂直于斜面向上，B中F垂直于斜面向下，C中F竖直向上，D中F竖
25、直向下，施力后物块仍然静止，则物块所受的静摩擦力增大的是()图2113解析：物体在重力和F的合力沿斜面向下分力的作用下将受到沿斜面向上的静摩擦力，故知，竖直向下的力F会使其所受到的静摩擦力增大，D正确答案：D3(2011济南检测)如图 2114 所示，物体 P、Q 用轻绳连接后跨过定滑轮，物体 P 静止在倾角为 37角的斜放木板上悬挂着已知 P、Q 的质量 mP、mQ大小的关系为 mQ34 mP.今将斜放木图 2114板的倾角从 37增到 45，物体 P 仍保持静止而没有滑动，若不计滑轮处的摩擦，则下列说法中正确的是()A绳子的张力将变大B物体 P 受到的静摩擦力将变小C物体 P 对斜板的压力将变小D绳子张力和物体 P 受到的摩擦力均不变解析：因物体 P 和 Q 始终处于静止状态，绳中张力 FTmQg 不变，故 A 错误；对物体 P 受力分析如图所示设 37时，FfP沿斜面向上，由平衡条件可得：mPgsin37FTFfP，可得：FfP0.15 mPg，当 45时，mPgsin45FTFfP，可得：FfP(22 34)mPg0.043 mPg，可见，物体 P 受到的静摩擦力沿斜面向下，且变小，B 正确，D 错误；物体 P 对斜板的压力由 FNPmPgcos37变为 FNPmPgcos45变小了，故 C 正确答案：BC点击此图片进入课下提知能
