1、第1讲重力弹力摩擦力知识点一力1定义：力是_的相互作用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、共存性、矢量性、独立性等特征知识点二重力1产生：由于_而使物体受到的力注意：重力不是万有引力，而是万有引力竖直向下的一个分力2大小：Gmg，可用_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_4重心：其位置与物体的_分布和_有关知识点三弹力1弹力(1)定义：发生_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)产生的条件物体间直接_；接触处发生_(3)方向：总是与物体形变的方向_2胡克定律(1)内
2、容：弹簧发生_时，弹力的大小跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比(2)表达式：F_.k是弹簧的_，由弹簧自身的性质决定，单位是_，用符号_表示，x是弹簧长度的_，不是弹簧形变以后的长度知识点四摩擦力1静摩擦力与滑动摩擦力静摩擦力滑动摩擦力定义两个具有_的物体间在接触面上产生的阻碍相对运动趋势的力两个_的物体间在接触面上产生的阻碍_的力产生条件(必要条件)(1)接触面粗糙；(2)接触处有弹力；(3)两物体间有_(仍保持相对静止)(1)接触面粗糙；(2)接触处有弹力；(3)两物体间有_大小(1)静摩擦力为被动力，与压力无关，满足_；(2)最大静摩擦力Ffmax大小与压力大小_滑动摩擦力：FfFN(为
3、动摩擦因数，取决于接触面_及粗糙程度，FN为正压力)方向沿接触面与受力物体_的方向_沿接触面与受力物体_的方向_作用效果总是阻碍物体间的_趋势总是阻碍物体间的_2.动摩擦因数：(1)定义：彼此接触的物体发生_时，摩擦力和正压力的比值，FfFN.(2)决定因素：接触面的材料和_思考辨析(1)重力的方向一定指向地心()(2)弹力可以产生在不直接接触的物体之间()(3)相互接触的物体间不一定有弹力()(4)物体所受弹力的方向与施力物体形变方向相反()(5)轻绳产生的弹力方向一定沿着绳的方向()(6)轻杆产生的弹力方向一定沿着杆的方向()(7)Fkx中“x”表示弹簧变形后的长度()(8)滑动摩擦力的方
4、向不可能与物体的运动方向相同()(9)物体受到的摩擦力的大小一定满足FfFN.()(10)运动的物体也可能受到静摩擦力的作用()教材改编人教版必修1P58的“说一说”如图所示，货物与传送带一起斜向上匀速运动，已知货物的质量为m，传送带的倾角为，货物与传送带间的动摩擦因数为，重力加速度大小为g，则下列说法正确的是()A货物只受重力与支持力作用B货物受到的摩擦力方向一定沿传送带向下C货物受到的摩擦力大小一定为mgsin D货物受到的摩擦力大小一定为mgcos 考点一弹力的分析与计算自主演练1压力、支持力的方向：垂直接触面，指向被压或被支持的物体2轻绳的拉力方向3轻弹簧弹力的方向沿着弹簧，指向弹簧恢
5、复原长的方向4轻杆弹力的方向既能沿着杆，也可以跟杆成任意角度多维练透1弹力的产生(多选)在各项体育运动中，有弹力出现的情况比较普遍，如图所示为三米板跳水比赛运动员在走板过程中，下列关于形变和弹力的说法正确的是()A跳板发生形变，运动员的脚没有发生形变B跳板和运动员的脚都发生了形变C运动员受到的支持力是跳板发生形变而产生的D跳板受到的压力是跳板发生形变而产生的2弹力的方向2020江苏三校4月联考(多选)如图所示，一小球固定在轻杆上端，AB为水平轻绳，小球处于静止状态(图中F1水平，F3竖直)，则杆对小球的作用力方向可能是()AF1BF2CF3DF43绳的弹力2020重庆市部分区县第一次诊断如图所
6、示，水平直杆OP右端固定于竖直墙上的O点，长为L2 m的轻绳一端固定于直杆P点，另一端固定于墙上O点正下方的Q点，OP长为d1.2 m，重为8 N的钩码用质量不计的光滑挂钩挂在轻绳上且处于静止状态，则轻绳的弹力大小为()A10 N B8 N C6 N D5 N4弹簧的弹力2020北京海淀区联考(多选)如图所示是探究某根弹簧的伸长量x与所受拉力F之间的关系图，下列说法中正确的是()A弹簧的劲度系数是2 N/mB弹簧的劲度系数是2103 N/mC当弹簧受F2800 N的拉力作用时，弹簧伸长量为x240 cmD当弹簧伸长量为x120 cm时，弹簧产生的拉力是F1200 N5杆的弹力如图所示，倾角为3
7、0、重力为80 N的斜面体静止在水平地面上，一根弹性轻杆一端垂直固定在斜面体上，另一端固定一个重力为2 N的小球，小球处于静止状态时，下列说法正确的是()A轻杆对小球的作用力沿轻杆向上，大于2 NB地面对斜面体的支持力为80 NC小球对轻杆的作用力为2 N，方向竖直向下D轻杆对小球的作用力为2 N，方向垂直斜面向上考点二摩擦力的分析与计算师生共研题型1 |摩擦力方向的判断1静摩擦力方向判断常用方法(1)状态法：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(Fma)确定合力，然后通过受力分析确定静摩擦力的大小及方向(2)牛顿第三定律法：先确定受力较少的物体受到的静摩擦力的方向，再根
8、据“力的相互性”确定另一物体受到的静摩擦力方向2明晰“三个方向”名称释义运动方向一般指物体相对地面(以地面为参考系)的运动方向相对运动方向指以其中一个物体为参考系，另一个物体相对参考系的运动方向相对运动趋势方向由两物体间静摩擦力的存在导致，能发生却没有发生的相对运动的方向例1 如图甲、乙所示，物体A、B在力F作用下一起以相同的速度沿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两图中物体A均受摩擦力，且方向均与F相同B两图中物体A均受摩擦力，且方向均与F相反C两图中物体A均不受摩擦力D图甲中物体A不受摩擦力，图乙中物体A受摩擦力，方向和F相同例2 如图所示，一平板小车在外力F作
9、用下由静止向右运动了一段距离x，同时车上的物体A相对车向左滑行L，此过程中物体A受到的摩擦力方向及该摩擦力是动力还是阻力的说法正确的是()A水平向左，阻力B水平向左，动力C水平向右，阻力 D水平向右，动力题型2 静摩擦力的分析与计算1最大静摩擦力Fmax的计算最大静摩擦力Fmax只在刚好要发生相对滑动这一特定状态下才表现出来，比滑动摩擦力稍大些，通常认为二者相等，即FmaxFN.2一般静摩擦力的计算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例3 2020深圳一模如图所示，质量为m的木块在质量为M的长木板上，受到水平向右的拉力F的作用而向右滑行，长木
10、板处于静止状态，已知木块与木板间的动摩擦因数为1，木板与地面间的动摩擦因数为2.下列说法正确的是()A木板受到地面的摩擦力的大小一定是1mgB木板受到地面的摩擦力的大小一定是2(mM)gC木板受到地面摩擦力的大小一定等于FD当F2(mM)g时，木板便会开始运动题型3 |滑动摩擦力的分析与计算1滑动摩擦力的计算方法(1)滑动摩擦力的大小可以用公式FfFN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2应用滑动摩擦力的决定式FfFN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
11、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和接触面的面积均无关；其方向一定与物体间相对运动方向相反，与物体运动(对地)的方向不一定相反例4(多选)如图甲所示，一人用由零逐渐增大的水平力F推静止于水平地面上的质量为10 kg的木箱，木箱所受的摩擦力Ff与F的关系如图乙所示，下列说法正确的是(g取10 m/s2)()A木箱所受的最大静摩擦力Ffm21 NB木箱所受的最大静摩擦力Ffm20 NC木箱与地面间的动摩擦因数0.21D木箱与地面间的动摩擦因数0.2练1如图所示，小明用大小为F的力水平向右推木箱，但没能推动下列说法正确的是()A地面对木箱的摩擦力方向向右B地面对木箱的摩擦力大小等
12、于FC地面对木箱的摩擦力大于FD地面对木箱的最大静摩擦力一定等于F练22021河南信阳高三期末(多选)有一种圆珠笔，内部有一根小弹簧如图所示，当笔杆竖直放置时，在圆珠笔尾部的按钮上放一个100 g的砝码，砝码静止时，弹簧压缩量为2 mm.现用这支圆珠笔水平推一本放在水平桌面上质量为900 g的书，当按钮压缩量为3.6 mm(未超过弹簧的弹性限度)时，这本书恰好匀速运动(g取10 m/s2)，下列说法正确的是()A笔内小弹簧的劲度系数是500 N/mB笔内小弹簧的劲度系数是50 N/mC书与桌面间的动摩擦因数是0.02D书与桌面间的动摩擦因数是0.2练32020北京市普通高中学业水平等级考试某同
13、学利用图甲所示装置研究摩擦力的变化情况实验台上固定一个力传感器，传感器用棉线拉住物块，物块放置在粗糙的长木板上水平向左拉木板，传感器记录的Ft图象如图乙所示下列说法正确的是()A实验中必须让木板保持匀速运动B图乙中曲线就是摩擦力随时间的变化曲线C最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为107D只用图乙中数据可得出物块与木板间的动摩擦因数考点三摩擦力的突变问题多维探究题型1 “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例5 一木块放在水平桌面上，在水平方向共受到三个力即F1、F2和摩擦力
14、的作用，木块处于静止状态，如图所示，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题型2| “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”成滑动摩擦力例6 如图所示，完全相同的A、B两物体放在水平地面上，与水平地面间的动摩擦因数均为0.2，每个物体重G10 N，设物体A、B与水平地面间的最大静摩擦力均为fmax2.5 N，若对A施加一个向右的由0均匀增大到6 N的水平推力F，有四位同学将A物体所受到的摩擦力随水平推力F的变化情况在图中表
15、示出来其中表示正确的是()题型3 “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，物体将不再受滑动摩擦力作用，滑动摩擦力可能“突变”为静摩擦力例7 如图所示，质量为1 kg的物体与地面间的动摩擦因数0.2，从t0开始以初速度v0沿水平地面向右滑行，同时受到一个水平向左的恒力F1 N的作用，g取10 m/s2，向右为正方向，该物体受到的摩擦力f随时间变化的图象是(最大静摩擦力等于滑动摩擦力)()练4把一重为G的物体，用一个水平的推力Fkt(k为恒量，t为时间)压在竖直的足够高的平整墙上，如图所示，从t0开始物体所受的摩擦力随t的变化关系的图象可能正确的是()练52021武汉模
16、拟如图所示，一箱子放在水平地面上，现对箱子施加一斜向上的拉力F，保持拉力的方向不变，在拉力F的大小由零逐渐增大的过程中(箱子未离开地面)，关于摩擦力f的大小随拉力F的变化关系，下列四幅图可能正确的是()思维拓展摩擦力在生产、生活中的应用(STSE问题)例1 跑步机 (多选)如图所示，人在跑步机上跑步时()A脚受到的摩擦力是静摩擦力B脚受到的摩擦力是滑动摩擦力C脚受到的摩擦力方向与人相对跑带运动的方向相反D脚受到的摩擦力方向与人相对跑带运动的方向相同例2 传送带2020福建仙游一中模拟 (多选)在车站、机场常用传送带运送旅客的货物，如图所示，传送带与水平面夹角为，当货物随传送带一起匀速运动时，下
17、列关于货物受力的说法中正确的是()A货物所受摩擦力方向沿传送带向上B货物所受摩擦力方向沿传送带向下C货物受到三个力的作用D因货物与传送带相对静止，所以货物不受摩擦力例3 夹钳2020福建5月质量检测如图，工地上常用夹钳搬运砖块已知砖块均为规格相同的长方体，每块质量为2.8 kg，夹钳与砖块之间的动摩擦因数为10.50，砖块之间的动摩擦因数为20.35，最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，g取10 m/s2.搬运7块砖时，夹钳对砖块竖直一侧壁施加的压力大小至少应为()A196 NB200 NC392 ND400 N第1讲重力弹力摩擦力基础落实知识点一1物体与物体间2.运动状态知识点二1地球吸引2.弹
18、簧测力计3.竖直向下4.质量形状知识点三1(1)弹性形变(2)接触弹性形变(3)相反2(1)弹性形变(2)kx劲度系数牛顿每米N/m变化量知识点四1相对运动趋势相对运动相对运动相对运动趋势相对运动02(mM)g时，此时m对M的作用力仍为1mg，木板M仍处于静止状态，木板不会运动，故D项错误答案：A例4解析：木箱受到的静摩擦力随推力的增大而增大，最大静摩擦力为21 N，当推力F21 N时，摩擦力为滑动摩擦力，大小为20 N，木箱与地面间的动摩擦因数Ffmg0.2，选项A、D正确答案：AD练1解析：本题考查摩擦力的方向当小明沿水平方向推木箱时，没能推动，说明木箱仍处于静止状态，受力平衡，即推力和摩
19、擦力是一对平衡力，大小相等，故摩擦力大小为F，其方向与推力方向相反，即水平向左，故A、C错误，B正确；地面对木箱的最大静摩擦力一定不小于F，故D错误答案：B练2解析：A对，B错：由于砝码处于静止状态，则kxmg，所以有kmgx10010-310210-3 N/m500 N/m.C错、D对：要使书恰好能匀速运动，则kxmg，代入数据解得0.2.答案：AD练3解析：为了能研究摩擦力随时间的变化曲线，物块一直要处于静止状态，则向左的摩擦力一直与向右轻绳的拉力平衡，题图乙是向右轻绳的拉力随时间变化曲线，故图乙也可以反映摩擦力随时间变化的曲线，由图乙可知向右轻绳的拉力先增大后减小，最后趋于不变，故物块先
20、受静摩擦力作用后受滑动摩擦力作用，所以不需要让木板保持匀速运动，故A、B错误；由图可知，最大静摩擦力约为10 N，滑动摩擦力约为7 N，故最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为107，故C正确；根据FfFN，FNmg可知，由于不知道物块的重力，故无法求物块与木板间的动摩擦因数，故D错误答案：C例5解析：当木块受F1、F2及摩擦力的作用而处于平衡状态时，由平衡条件可知木块所受的摩擦力的大小为8 N，方向向左可知最大静摩擦力fmax8 N当撤去力F1后，F22 Nfmax，木块仍处于静止状态，由平衡条件可知木块所受的静摩擦力大小和方向发生突变，且与作用在木块上的F2等大反向选项C正确答案：C例6解析：推
21、力F由0均匀增大到2.5 N，A、B均未动，而fA由0均匀增大到2.5 N推力F由2.5 N增大到5 N，fA2.5 N推力F由5 N增大到6 N，A处于运动状态，fAG2 N，D正确答案：D例7解析：物体在力F和摩擦力作用下向右做匀减速直线运动，此时滑动摩擦力水平向左，大小为f1mg2 N，物体的速度为零后，物体在力F作用下处于静止状态，物体受水平向右的静摩擦力，大小为f2F1 N，故只有图A正确答案：A练4答案：B练5解析：F与水平方向的夹角为，箱子处于静止状态时，根据平衡条件得：箱子所受的静摩擦力为fF cos ，F增大，f增大；当拉力达到一定值，箱子运动瞬间，静摩擦力变为滑动摩擦力，由
22、于最大静摩擦力略大于滑动摩擦力，故摩擦力有个突然减小的过程；箱子运动时，所受的支持力NGF sin ，F增大，N减小，此时箱子受到的是滑动摩擦力，大小为fN，N减小，则f减小，选项A、C、D错误，B正确答案：B思维拓展典例1解析：人在跑步机上跑步时，脚和跑步机之间无相对滑动，则脚受到的摩擦力是静摩擦力，A正确，B错误；因脚相对跑步机有向后滑动的趋势，则脚受到的摩擦力向前，即与人运动的方向相同，C错误，D正确答案：AD典例2解析：本题考查静摩擦力的方向问题货物所受的摩擦力方向与相对运动趋势的方向相反，货物相对传送带有向下运动的趋势，所以静摩擦力方向沿传送带向上，故A正确，B、D错误；货物随传送带
23、一起向上匀速运动，根据平衡条件可知货物共受到三个力，分别为重力、支持力与静摩擦力，故C正确答案：AC典例3解析：将7块砖当作整体为研究对象进行受力分析，竖直方向受重力和两个静摩擦力F1，根据二力平衡条件有2F17mg，设夹钳对砖块的压力为FN1，夹钳与砖块之间不发生相对滑动的条件是静摩擦力小于等于最大静摩擦力，即F11FN1，代入数据解得FN1196 N；再将除最外侧两块砖的里面5块砖当作整体为研究对象进行受力分析，竖直方向受重力和两个静摩擦力F2，根据二力平衡条件有2F25mg，设最外侧砖对里面5块砖的压力为FN2，最外侧砖与里面5块砖之间不发生相对滑动的条件是静摩擦力小于等于最大静摩擦力，即F22FN2，代入数据解得FN2200 N，又因为内侧5块砖之间的摩擦力小于最外侧砖对里面5块砖整体的摩擦力，所以只要最外侧砖与里面5块砖整体之间不发生相对滑动，里面5块砖之间一定不会发生相对滑动，因此要保证各接触面之间都不发生相对滑动，则夹钳对砖块竖直一侧壁施加的压力大小至少应为200 N，选项B正确答案：B
