【物理】2019届一轮复习人教版 重力 弹力 摩擦力 学案
第二章 相互作用
第4讲 重力 弹力 摩擦力
考纲要求
考情分析
命题趋势
1.对重力、弹力的理解
2．弹力方向的确定和大小计算Ⅰ
3．摩擦力的分析和计算Ⅰ
2017·全国卷Ⅱ，16
本章高考试题主要以选择题形式出现，侧重对基本概念的理解和应用的考查．弹力和摩擦力一直是高考考查的重点，既可单独命题，也可结合共点力的平衡或牛顿运动定律进行考查
1．重力
(1)产生：由于__地球__的吸引而使物体受到的力．
(2)大小：与物体的质量成__正比__，即G＝__mg__.可用__弹簧测力计__测量重力．
(3)方向：总是__竖直向下__的．
(4)重心：其位置与物体的__质量__分布和__形状__有关．
2．弹力
(1)定义：发生__弹性形变__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)产生的条件
①物体间直接__接触__；②接触处发生__弹性形变__.
(3)方向：总是与物体形变的方向__相反__.
3．胡克定律
(1)内容：在__弹性限度__内，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＝__kx__.k是弹簧的__劲度系数__，由弹簧自身的性质决定，单位是__牛顿每米__，用符号__N/m__表示．x是弹簧长度的__变化量__，不是弹簧形变以后的长度．
4．滑动摩擦力和静摩擦力的对比
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
两__相对运动__的物体间的摩
擦力
擦力
产生条件
①接触面__粗糙__
②接触处有__压力__
③两物体间有__相对运动趋势__
①接触面__粗糙__
②接触处有__压力__
③两物体间有__相对运动__
大小、方向
大小：__0__
v2，A受到了B所施加向右的滑动摩擦力
C．若是v1v2，B受到了A所施加向左的滑动摩擦力
解析 当v1＝v2时，A、B之间无相对运动，它们之间没有滑动摩擦力；当v1>v2时，以B为参考系，A向右运动，它受到B施加向左的滑动摩擦力，B则受到A施加向右的滑动摩擦力；当v1l1 B．l4>l3
C．l1>l3 D．l2＝l4
解析 由于弹簧质量不考虑，所以四种情况下弹簧的伸长量只由力F决定，力F相同，则弹簧伸长量相同，故选项D正确．
3．一木块放在是水平桌面上，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，如图所示，其中F1＝10 N，F2＝2 N，若撤去F1，则木块受到的摩擦力为( C )
A．10 N，方向向左 B．6 N，方向向右
C．2 N，方向向右 D．0
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，方向向左，可知最大静摩擦力Ffmax≥8 N．当撤去力F1后，F2＝2 N2Ffm
时，A、B向右滑动，FfA＝F滑＝μG＝2 N，故选项D正确．
6．(2017·江西九江市教学调研)如图所示，在水平传送带上有三个质量分别为m1、m2、m3的木块1、2、3,1和2及2和3间分别用原长为L，劲度系数为k的轻弹簧连接起来，木块与传送带间的动摩擦因数均为μ，现用水平细绳将木块1固定在左边的墙上，传送带按图示方向匀速运动，当三个木块达到平衡后，1、3两木块之间的距离是( B )
A．2L＋ B．2L＋
C．2L＋ D．2L＋
解析 先以2、3为整体分析，设1、2间弹簧的伸长量为x1，有kx1＝μ(m2＋m3)g；再以3为研究对象，设2、3间弹簧伸长量为x2，有kx2＝μm3g，所以1、3两木块之间的距离为2L＋x1＋x2，故选项B正确．
7．如图所示，物块A放在倾斜的木板上，木板的倾角α为30°和45°时物块所受摩擦力的大小恰好相等，则物块和木板间的动摩擦因数为( B )
A． B．
C． D．
解析 物块在木板上两次所受摩擦力的大小相等，说明当α＝30°时是静摩擦力，在α＝45°时是滑动摩擦力．根据滑动摩擦力的计算公式Ff＝μFN，得mgsin 30°＝μmgcos 45°，解得μ＝.选项B正确．
8．如图所示，与水平面夹角为30°的固定斜面上有一质量m＝1.0 kg的物体．细绳的一端与物体相连，另一端经摩擦不计的定滑轮与固定的弹簧测力计相连．物体静止在斜面上，弹簧测力计的示数为4.9 N．关于物体受力的判断(取g＝9.8 m/s2)，下列说法正确的是( A )
A．斜面对物体的摩擦力大小为零
B．斜面对物体的摩擦力大小为4.9 N，方向沿斜面向上
C．斜面对物体的支持力大小为4.9 N，方向竖直向上
D．斜面对物体的支持力大小为4.9 N，方向垂直斜面向上
解析 假设物体受到斜面的摩擦力沿斜面向上，对于物体，由平衡条件得F＋Ff－mgsin
30°＝0，FN－mgcos 30°＝0，解得Ff＝0，FN＝4.9 N，方向垂直斜面向上．故选项A正确．
9．(2017·湖北黄冈市三模)如图甲所示，斜面体固定在水平面上，斜面上有一物块在平行斜面拉力F的作用下始终处于静止状态，拉力F在如图乙所示的范围内变化，取沿斜面向上为正方向．则物块所受的摩擦力Ff与时间t的关系可能正确的是( B )
解析 物块在重力、斜面支持力、斜面摩擦力和拉力F作用下处于平衡状态，所以开始时，摩擦力沿斜面向下，且为最大静摩擦力．静摩擦力Ff＝F－mgsin θ，所以摩擦力随着拉力的减小而减小；当拉力减小到与重力沿斜面方向分力相等时(t1时刻之前)，摩擦力减小到零；随着拉力继续减小，摩擦力反向增大，故选项B正确．
10．(2017·河南郑州模拟)如图所示，在水平桌面上叠放着质量相等的A、B两块木板，在木板A上放着质量为m的物块C，木板和物块均处于静止状态．A、B、C之间以及B与地面之间的动摩擦因数均为μ，设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，重力加速度为g，现用水平恒力F向右拉木板A，则以下判断正确的是( A )
A．不管F多大，木板B一定保持静止
B．B受到地面的滑动摩擦力大小一定小于F
C．A、C之间的摩擦力大小一定等于μmg
D．A、B之间的摩擦力大小不可能等于F
解析 设A、B的质量为M，则A对B的最大静摩擦力FfAB＝μ(M＋m)g，而地面对B的最大静摩擦力大小为力FfB地＝μ(2M＋m)g，故无论F多大，B一定保持静止，选项A正确；若FFT，B与水平面间的最大静摩擦力FfBmax＝μFNB＝μ(mA＋mB)g＝0.3×(6＋6)×9.8 N＝35.28 N>FT，可见物体A、B均相对地面静止．以A为研究对象，对A由二力平衡可得B对A的摩擦力FfBA＝FT＝15 N；A、B相对静止，以A、B整体为研究对象，由二力平衡条件，可得水平面对B的摩擦力FfB＝F＝30 N.
答案 15 N 30 N
12．如图所示是武警战士用头将四块砖顶在墙上，苦练头功的照片．假设每块砖的质量均为m，砖与墙面、砖与头的动摩擦因数均为μ.要使砖恰好静止不动，则武警战士的头对砖施加的水平力为多大？(假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，砖与砖之间不发生滑动)
解析 以四块砖为研究对象，进行受力分析砖恰好静止不动，则砖所受到的摩擦力刚好达到最大，
即Ff1＝Ff2＝μF，又Ff1＋Ff2＝4mg，
联立上式可得F＝，
即武警战士施加的水平力为F＝.
答案
