1、专题4 重力 弹力 摩擦力知识一力1定义：力是物体与物体间的相互作用2作用效果：使物体发生形变或改变物体的运动状态(即产生加速度)3性质：力具有物质性、相互性、矢量性、独立性等特征力的图示和示意图4四种基本相互作用：引力相互作用、电磁相互作用、强相互作用和弱相互作用在可比较范围内，四种基本相互作用的大小：强相互作用电磁相互作用弱相互作用万有引力知识二重力1产生：由于地球吸引而使物体受到的力注意：重力不是万有引力，而是万有引力竖直向下的一个分力2大小：Gmg，可用弹簧测力计测量注意：(1)物体的质量不会变；(2)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：总是竖直向下注意：竖直向下是和水
2、平面垂直，不一定和接触面垂直，也不一定指向地心竖直向下也就是沿重垂线的方向，不能说成“垂直向下”，也不能说成“指向地心”“竖直向下”是垂直于当地的水平面向下，“垂直向下”可以指垂直于任何支持面向下只有在两极或赤道处，重力的方向才“指向地心”4重心：物体的每一部分都受重力作用，可认为重力集中作用于一点，即物体的重心(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.知识三弹力1弹力(1)定义：发生形变的物体由于要恢复原状而对与它接触的物体产生的作用力(2)产生条件物体间直接接触；接触处发生形变(3)方向：总是与施力物
3、体形变的方向相反2胡克定律(1)内容：在弹性限度内，弹力的大小和弹簧形变大小(伸长或缩短的量)成正比(2)表达式：Fkx.k是弹簧的劲度系数，单位是牛顿每米，用符号N/m表示；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弹力与弹簧伸长量的关系弹力F与弹簧伸长量x的关系可用Fx图象表示，图象的斜率表示弹簧的劲度系数k，即k.知识四摩擦力1静摩擦力与滑动摩擦力名称项目静摩擦力滑动摩擦力定义两相对静止的物体间的摩擦力两相对运动的物体间的摩擦力产生条件接触面粗糙接触处有压力两物体间有相对运动趋势接触面粗糙接触处有压力两物体间有相对运动大小0FfFfmFfFN方向与受力物体相对
4、运动趋势的方向相反与受力物体相对运动的方向相反作用效果总是阻碍物体间的相对运动趋势总是阻碍物体间的相对运动2.动摩擦因数(1)定义：彼此接触的物体发生相对运动时，摩擦力和正压力的比值公式.(2)决定因素：接触面的材料和粗糙程度1.静摩擦力的大小和方向物块在推力F的作用下静止在竖直墙壁上所受静摩擦力等于重力，方向竖直向上，不随F的改变而改变2滑动摩擦力的大小滑动摩擦力的大小只由、FN决定，与物体的运动状态、接触面积大小等无关对点练习1. 下列关于力的叙述中正确的是 ()A力不能离开物体而独立存在B相互接触的物体间才可能有力的作用C物体间的作用力可以是相互的，也可以是独立的D力的作用效果可以是使物
5、体保持一定的速度向前运动【答案】A【解析】力是物体间的相互作用，不能离开物体而独立存在，A正确，C错误；不接触的两个物体之间也可以有力的作用，例如磁体之间的作用力，B错误；力的作用效果是改变物体的运动状态或使物体发生形变，D错误. 2. (多选)以下关于四种基本相互作用的说法正确的是()A万有引力把行星、恒星等聚在一起，形成太阳系、银河系和其他星系，故万有引力只存在于天体之间B四种基本相互作用是相互独立存在的，有一种相互作用存在时，就一定不存在其他相互作用C强相互作用和弱相互作用只存在于微观粒子之间D四种基本相互作用的规律有很多相似之处，因此，科学家可能建立一种“统一场论”将四者统一起来【答案
6、】CD【解析】万有引力存在于一切物体之间，故选项A错误；一种相互作用存在时，另一种相互作用也可存在，故选项B错误；由于强相互作用和弱相互作用的作用范围都约为1015 m，故只有微观粒子之间才可能发生这两种相互作用，故选项C正确；四种基本相互作用的“统一场论”正是当前科学家的努力方向，故选项D正确3. 关于重心及重力，下列说法中正确的是()A一个物体放于水中称量时弹簧测力计的示数小于物体在空气中称量时弹簧测力计的示数，因此物体在水中受到的重力小于在空气中受到的重力B据Gmg可知，两个物体相比较，质量较大的物体的重力一定较大C物体放于水平面上时，重力方向垂直于水平面向下，当物体静止于斜面上时，其重
7、力方向垂直于斜面向下D物体的形状改变后，其重心位置往往改变【答案】D【解析】由于物体放于水中时，受到向上的浮力，从而减小了弹簧的拉伸形变，弹簧测力计的示数减小了，但物体的重力并不改变，选项A错误；当两物体所处的地理位置相同时，g值相同，质量大的物体的重力必定大，但当两物体所处的地理位置不同时，如质量较小的物体放在地球上，质量较大的物体放在月球上，由于月球上g值较小，而使质量大的物体的重力不一定大，选项B错误；重力的方向是竖直向下的，而不是垂直向下的，选项C错误；物体的重心位置由物体的形状和质量分布情况共同决定，物体重心的位置不一定随形状改变，但当物体的形状改变时，其重心往往发生改变，选项D正确
8、4. 下列关于弹力的说法正确的是()A只有弹簧才有可能施加弹力B施加弹力的物体不一定有形变C物体的形变越大(弹性限度内)，产生的弹力也越大D形变大的物体产生的弹力一定比形变小的物体产生的弹力大【答案】C【解析】所有物体都有可能施加弹力有弹力必有形变，弹力的大小不仅跟形变的大小有关，还跟劲度系数有关，不同的材料其劲度系数是不同的，形变大的物体产生的弹力不一定比形变小的物体产生的弹力大，但对同一物体而言，形变越大(弹性限度内)，产生的弹力也越大，故C正确，A、B、D错误5. 如图所示，将一轻质弹簧的一端固定在铁架台上，然后将分度值是1毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧，刻度尺的0刻线与弹簧上端对齐，使弹
9、簧下端的指针恰好落在刻度尺上当弹簧下端挂一个50 g的砝码时，指针示数为L13.40 cm，当弹簧下端挂两个50 g的砝码时，指针示数为L25.10 cm.g取9.8 m/s2.由此可知()A弹簧的原长是1.70 cmB仅由题给数据无法获得弹簧的原长C弹簧的劲度系数是28 N/mD由于弹簧的原长未知，无法算出弹簧的劲度系数【答案】A【解析】设弹簧原长为L0，由胡克定律得k(L1L0)mg，k(L2L0)2mg，解得L01.70 cm，k29 N/m，A正确6. 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
10、C受静摩擦力的物体不一定静止，受滑动摩擦力的物体不一定运动D静摩擦力一定是阻力，滑动摩擦力不一定是阻力【答案】D【解析】物体所受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，也可能不在一条直线上，故A、B正确；运动的物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的木板，故C正确；静摩擦力也可以充当动力，故D错误7. (多选)如图所示，A、B两物体的重力分别为GA3 N，GB4 N，A用细线悬挂在顶板上，B放在水平地面上，A、B间轻弹簧中的弹力F12 N，则细线中的拉力F2及地面对B
11、的支持力F3的可能值分别是()A5 N和6 N B5 N和2 NC1 N和6 N D1 N和2 N【答案】BC【解析】弹簧可能处于压缩状态，也可能处于拉伸状态若弹力是压缩形变产生的，以A为研究对象，根据平衡条件有GAF1F2，解得F21 N，以B为研究对象，有GBF1F3，解得F36 N同理，若弹力是拉伸形变产生的，则F25 N，F32 N.8.如图所示，物体A、B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A所受的摩擦力，下列说法正确的是()A甲、乙两图中物体A均受摩擦力，且方向均与F相同B甲、乙两图中物体A均受摩擦力，且方向均与F相反C甲、乙两图中物体A均不受摩擦力D甲图中物体A不
12、受摩擦力，乙图中物体A受摩擦力，方向和F相同【答案】D【解析】物体A、B均做匀速运动，处于平衡状态，受平衡力甲图中，假设A受摩擦力，则A在水平方向上没有别的力平衡摩擦力，A就不能平衡，所以A不受摩擦力乙图中，假设A、B接触面光滑，则A将沿斜面向下运动，则A有相对于B沿斜面向下的运动趋势，故A受到沿斜面向上的静摩擦力作用9.如图所示，位于水平桌面上的物块P由跨过定滑轮的轻绳与物块Q相连，从滑轮到物块P和物块Q的两段绳都是水平的已知物块Q与物块P之间以及物块P与桌面之间的动摩擦因数都是，两物块的质量都是m，滑轮的质量、滑轮轴上的摩擦都不计，若用一水平向右的力F拉物块P使它做匀速运动，则F的大小为(
13、)A4mg B3mgC2mg Dmg【答案】A【解析】物块P向右做匀速运动，由于轻绳的牵制，物块Q会向左做匀速运动由于物块Q与物块P间发生相对运动，所以两者间有滑动摩擦力，且物块Q受到物块P的滑动摩擦力向右，物块P受到物块Q的滑动摩擦力向左设轻绳的拉力为FT，对物块Q进行受力分析，根据平衡条件有FTmg.对物块P进行受力分析，水平方向受力如图所示，Ff1为物块Q对物块P的摩擦力，Ff2为物块P与地面之间的摩擦力，由滑动摩擦力公式得Ff1mg，Ff22mg.根据平衡条件有FFTFf1Ff24mg.10. 如图所示，在粗糙的水平桌面上静止放着一盏台灯，该台灯可通过支架前后调节从而可将灯头进行前后调
14、节，下列对于台灯的受力分析正确的是()A.台灯受到水平向左的摩擦力B.若将灯头向前调节一点(台灯未倒)，则桌面对台灯的支持力将变大C.支架对灯头的支持力方向竖直向上D.整个台灯所受的合外力方向向左【答案】C【解析】以整个台灯为研究对象，台灯受到重力和桌面的支持力，且处于平衡状态，合力为零，故选项A、D错误；根据二力平衡可知灯头所受支架的支持力竖直向上，故选项C正确；若将灯头向前调一点(台灯未倒)，台灯仍然处于平衡状态，故桌面对台灯的支持力大小不变，故选项B错误。11. 如图所示的实验可以用来研究物体所受到的滑动摩擦力。当手拉木板从木块下抽出时，弹簧测力计的示数为Ff，由此可知()A.木板与桌面
15、间的滑动摩擦力等于FfB.木块与木板间的滑动摩擦力等于FfC.绳子对木板的拉力等于FfD.人手对绳子的拉力等于Ff【答案】B【解析】由于木块静止，所受滑动摩擦力等于弹簧的弹力Ff，B正确，A错误；绳子对木板的拉力、人手对绳子的拉力都未知，C、D错误。12. 如图所示，质量为m1=5 kg的滑块静置于一粗糙的斜面上，现用一平行于斜面的力F=30 N推滑块，使滑块沿斜面向上匀速运动，已知斜面体质量为m2=10 kg，且始终静止，g取10 m/s2，求：(1)斜面对滑块的摩擦力。(2)地面对斜面体的摩擦力和支持力。【答案】(1)5 N，方向沿斜面向下(2)15 3 N，方向水平向左135 N，方向竖直向上【解析】(1)对滑块受力分析，如图甲所示，在平行斜面的方向上，有F=m1gsin 30+f，可得斜面对滑块的摩擦力f=5 N，方向沿斜面向下。(2)因两个物体均处于平衡状态，故可以将滑块与斜面体当作一个整体，其受力分析如图乙所示。根据平衡条件得水平方向：f地=Fcos 30竖直方向：N地=(m1+m2)g-Fsin 30解得地面对斜面体的摩擦力f地=153 N，方向水平向左；地面对斜面体的支持力N地=135 N，方向竖直向上。
