1、2020- 2021 年高考物理一轮复习核心考点专题 4 重力 弹力 摩擦力 知识一知识一 力力 1定义：力是物体与物体间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 知识二知识二 重力重力 1产生：由于地球吸引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：G
2、mg，可用弹簧测力计弹簧测力计测量 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：总是竖直向下竖直向下 注意：竖直向下是和水平面垂直，不一定和接触面垂直，也不一定指向地心注意：竖直向下是和水平面垂直，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
3、几何形状；物体的质量质量分布 (2)不规则薄板形物体重心的确定方法：悬挂悬挂法 注意：重心的位置不一定在物体上. 知识三知识三 弹力弹力 1弹力 (1)定义：发生形变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； 接触处发生形变形变 (3)方向：总是与施力物体形变的方向相反相反 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)成正比正比 (2)表达式：Fkx. k 是弹簧的劲度系数劲度系数，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自身性质决定 x 是弹簧长度的变化量变化量，不是弹簧形变以后的长度 弹
4、力与弹簧伸长量的关系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 F- x 图象表示，图象的斜率表示弹簧的劲度系数 k，即 kF x. 知识四知识四 摩擦力摩擦力 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 两相对静止相对静止的物体间的摩擦力 两相对运动相对运动的物体间的摩擦力 产生条件 接触面粗糙粗糙 接触处有压力 两物体间有 相对运动趋势相对运动趋势 接触面粗糙粗糙 接触处有压力 两物体间有相对运动相对运动 大小 0FfFfm FfFN 方向 与受力物体相对运动趋势的方向相相 反反 与受力物体相对运动的方向相反相反 作用效果 总是阻碍物体间的相对运动趋势
5、相对运动趋势 总是阻碍物体间的相对运动相对运动 2.动摩擦因数 (1)定义：彼此接触的物体发生相对运动相对运动时，摩擦力和正压力的比值公式 Ff FN. (2)决定因素：接触面的材料和粗糙程度粗糙程度 1.静摩擦力的大小和方向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，
6、也可以是独立的 D力的作用效果可以是使物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
7、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】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 10 15 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
8、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
9、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 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
10、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 cm B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/m D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
11、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 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
12、，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 的支持力 F3的可能值分别是( ) A5 N 和 6 N B5 N 和 2 N C1 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
13、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
14、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( ) A4mg B3mg C2mg Dmg 【答案】A 【解析】物块 P 向
15、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
16、前后 调节，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
17、的示 数为 Ff，由此可知 ( ) A.木板与桌面间的滑动摩擦力等于 Ff B.木块与木板间的滑动摩擦力等于 Ff C.绳子对木板的拉力等于 Ff D.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 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=15 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。
