第1講三種常見力

知識點5:重力與彈力

①重力

?重力是由地球的吸引產生

?重力的大小G=mg,可用彈簧測力計測量。同一物體G的變化是由在地球上不同位置處重力加速

度的變化引起的

?重力的方向總是豎直向下

?質量分布均勻的物體，重心的位置只跟物體的形狀有關。若物體的形狀是幾何對稱的，則對稱

中心就是重心

?質量分布不均勻的物體，重心位置除跟物體形狀有關外，還跟質量的分布情況有關

知識點5:重力與彈力

易錯

?重心是等效作用點，不是最重的點

?物體的重心可不在物體上重力的方向總是豎直向下

?重力是由地球的吸引而產生的，地球的引力一部分提供物體的重力，另一部分為物體隨地球自轉

提供向心力，所以重力方向豎直向下，而不一定指向地心。

知識點5:重力與彈力

?彈性有無的判斷方法

彈力方向的判斷

?—I面與面］-4垂直于公共接觸面1一

——1點與面色上

接UL

A11-1與點I過點垂直于切面—圖『

1,j「|輕繩?_&I陶收縮方向—基

?9__4雷

人」小帝;

1錢鏈?阿不沿和（常用二］一小車勻速運動

1——理）■H力平衡柒算斷）卜赤

?鏈.定沿桿1_

AF

-［輕彈簧-T［彈簧形變反方向--------春j

知識點5:重力與彈力

?彈力大小的計算

1.彈簧的彈力由胡克定律計算，其他微小形變產生的彈力要結合運動狀態根據平衡條頓

第二定律求解

2.彈簧既可能處于壓縮狀態，也可能處于拉伸狀態，無論處于哪種狀態，只要是在彈性限度內都適

用胡克定律

注意

如果題目中只告訴彈簧的形變量，或只告訴彈簧彈力的大小，而沒有指出彈簧處于拉伸狀態

還是壓縮狀態，則要分情況進彳亍討論。另外彈簧測力計所顯示的彈力只能是彈簧處于拉伸

狀態下產生的。

知識點5重力與彈力

1.2021年7月12日，意大利隊通過點球大戰以總分4:3戰勝英格蘭隊，奪得歐洲杯冠軍。下列四種與足球有關的情

景，說法正確的是

A,被踢起的足球在飛行過程中受一個向前的作用力

B.足球被踢起的原因是腳對球的力大于球對腳的力

C.足球落入球網中，球網發生了彈性形變，足球沒有發生彈性形變

D.靜止在草地上的足球受到彈力是因為草地發生了彈性形變

答案

1.D足球飛彳亍過程中只受向下的重力和與運動方向相反的空氣阻力，不受向前的作用力，故A錯誤；腳對球的力與

球對腳的^?4相互作用力，等大反向，故B茴吳；加落入球網中，足球和球網都發生了彈胡變，故C錯誤；足球

受至埠地對它的彈力，是因為草地發生了彈性形變，故P正確。

知識點5重力與彈力

2如圖所示，某學生做化學實驗時，把分液漏斗放入水平放置的圓形鐵環上，分液漏斗的底角為0,兩者均處于靜止

蜻則

分液

A.分液漏斗受到的重力方向一定指向地心L漏斗

B.圓形鐵環對分液漏斗的作用力與底角0無關

、圓形

C.圓形鐵環對分液漏斗的彈力是由分液漏斗的形變產生的

鐵環

D.若裝滿溶液的分液漏斗中溶液不斷流出，分液漏斗的重心不斷下降

答案

2.B重力是由地球的吸引而產生的，地球的引力TB分提供分液漏斗的重力，另TB分為分液漏斗隨地球自轉提

供向心力，所以重力方向豎直向下，而不一定指向地心，A錯誤；圓形鐵環對分液漏斗的作用力與分液漏4的重力二

力平衡，故圓形鐵環對分液漏斗的作用力與底角無關，B正確；圓形鐵環對分液漏斗的彈力是由圓形鐵環的形變產

生的，潴誤；分液漏斗裝滿i容湎寸，?L<h,溶液剛開始融時重心下降當溶湖浣后重熾回到原處，故重心

先下降后上升，降荀吳。

知識點5重力與彈力

3.一根輕質彈性繩的兩端分別固定在水平天花板上相距80cm的兩點上，彈性繩的原長也為80cm。將一鉤碼掛

在彈性繩的中點，平衡時彈性繩的總長度為100cm;再將彈性繩的兩端緩慢移至天花板上的同一點，則彈性繩的總

長度變為（彈性繩始終處于彈性限度內）

A.86cmB.92cmC.98cmD.1O4cm

答案

3.B將鉤碼掛在彈性繩的中點時，由數學知識可知鉤碼兩側的彈性繩（勁度系數設為k）與豎直方向夾角e均滿足

sineg對鉤碼（設其重力為G）靜止時受力分析，得G=2*手-哼\o’0；彈性繩的兩端移至天花板上的同一點時，

對鉤碼受力分析，得G=2?g-等:，聯立解得LK2cm,可知ACD項錯誤，B項正確。

知識點5重力與彈力

4.如圖所示為一輕質彈簧的長度和彈力的關系圖像(輕質彈簧未超過彈性B酶,下?1脫法不正確的是

A彈簧的原長為6an

B.彈簧的勁度系數為50N/m

C.彈簧長為0.1。時彈力大小為10N

D.在該彈簧兩端各加2N拉力時，彈簧的長度為8ali

答案

4.B由題圖可知，當彈簧的長度為6arfl寸，彈簧的彈力為零，即彈簧的原長為6an故A正確；彈簧的勁度系數為

上與=—?12—5N/m=100N/m,故B錯誤；彈簧長度為0間日懈力的大小為FK00X(0.16-0.06)H=10N,故C正

4(8-6)XIO-2

確；在該彈簧兩端各加2N拉力時，彈簧的彈力為2N,則彈簧的伸長量為根=三啟02"2an則彈簧的長

1k100

度為匚I/A/西城2亦如故□正確c【易錯】在彈簧兩端各加大小相等的力啦，則彈簧的彈力用靶啦。

知識點6:摩擦力的分析與計算

摩擦力的有無及大小判斷

知識點6摩擦力的分析與計算

1.如圖所示，重為800N的沙發放在水平地面上，體重600N的小王至少要用96N的水平力推沙發，才能使沙發開始

運動。沙發開始運動以后，小王用80N的水平力推沙發，就可以使沙發保持勻速直線運動。以下說法正確的是

A.沙發與地面之間的動摩擦因數為0.12

B.若用90N的水平力推這個靜止的沙發，則此時沙發所受的摩擦力大小為80N

C.若用96N的水平力推這個已經在運動的沙發，則此時沙發所受的摩擦力大小為96N

D.小王盤腿坐在沙發上，小李用140N的水平力推已經在運動的沙發，可使小王和沙發保持勻速運動

知識點6摩擦力的分析與計算

答案

1.D由題意知沙發與地面間的滑動摩擦力大小滑WON,則由干評“夠解得沙發與地面之間的動摩擦因數為

〃一8ON故A錯誤；由題意知沙發與地面間的最大靜摩擦力為96N,所以若用90N的水平力推這個靜的

沙發不動，沙發所受的摩擦力大小與推力相等，即為90N,故B錯誤；若用9削的水平力推這個已經在運動的沙發，此

時沙發所受的摩擦力為滑動摩擦力，大小為80N,故C錯1吳；小王盤腿坐在沙發上，想使小王和沙發保持勻速運動，則

小李的水平推力爐UG卜王玲少發）二⑷M故D正確。

知識點6摩擦力的分析與計算

2.如圖，某同學手握一個水瓶，水瓶處于傾斜靜止狀態，以下說法正確的是

A.松手的瓶容易下滑，是因為手和瓶之間動摩擦因數變小

B.增大手的握力，瓶更難下滑，是因為瓶受到的摩擦力增大

C.保持瓶靜止時的傾斜程度不變，增大握力，手對瓶的摩擦力不變

D.手握瓶豎直靜止時與傾斜靜止時，瓶受到的摩擦力大小相等

答案

2.C松手時瓶容易下滑，是因為手和瓶之間的最大靜摩擦力減小，接觸面的粗糙程度沒有變化，動摩擦因數不變，

【點撥】影響最大靜摩擦力的因素有接觸面受到的正壓力和靜摩擦系數。

A錯誤；水瓶傾斜靜止時，對水瓶進行受力分析，設手與水瓶的接觸面與豎直方向的夾角為Q手對水瓶的摩擦力大

小為F,貝IjEngcos0,當增大手的握力時只是增大了最大靜摩擦力，水瓶受到的靜摩擦力不變，B錯誤，C正確。手握

瓶豎直靜止時，有FJ『gF;#F,D錯誤。【點撥】最大靜摩擦力與壓力有關，而靜摩擦力與壓力大小無關。

知識點6摩擦力的分析與計算

3.某同學利用圖甲所示裝置研究摩擦力的變化情況。實驗臺上固定一個力傳感器，傳感器用棉線拉住物塊，物塊

放置在粗糙的長木板上。水平向左拉木板，傳感器記錄的F-圖像如圖乙所示。下列說法確的是

A.實驗中必須讓木板保持勻速運動物塊力傳感器

B.圖乙中曲線就是摩擦力隨時間的變化曲線實驗臺瓦板

0.最大靜摩擦力與滑動摩擦力之比約為10:7

D.只用圖乙中數據可得出物塊與木板間的動摩擦因數

2.53.03.54.0455.0556.0657.0以

圖乙

知識點6摩擦力的分析與計算

答案

實驗中物塊處于平衡狀態即可，沒有必要讓木板保持勻速運動，故選項A錯誤；由于物塊處于平衡狀態故其

水平方向上受的拉力（傳感器的示數）等于摩擦力，但不能說拉力（傳感器的示數）就是摩擦力，兩力屬于平衡力的關

系，故選項B錯誤；由題圖乙可以看出，最大靜摩擦力約為10N,滑動摩擦力約為7N,兩者之比約為10:7,選項C正確;

由于不知道物塊的重力，也就不知道正壓力，因此只用題圖乙的數據無法求出物塊與木板間的動摩擦因數，故選項

D錯誤。

知識點7:摩擦力的突變問題

分類案例說明案例圖示

細的具他力發性要工于的德在水平力F作用下物體靜止于斜

靜一靜面上，F突然增大時物體仍靜止，且

"突變"止狀態，且物體受到的靜摩擦力的大小或方向發生所受靜摩擦力的大小或方向發生

了"突變”"突變"

放在粗糙水平面上的物體，作用

靜一動為要加果物本的工以志裝在其上面的水平力F從零逐漸增

"突變"大，某一時刻物體開始滑動，物體受地面的摩擦

到的靜摩擦力“突變”為滑動摩擦力

力由靜摩擦力“突變”為滑動摩擦力

知識點7:摩擦力的突變問題

分類案例說明案例圖示

在摩擦力和其他力作用下，做減速運動的物體突然滑塊以VO沖上斜面后做減速運動,

動一靜

停止滑動時，物體將不受摩擦力作用或滑動摩擦力〃當到達某位置靜止時，滑動摩擦力

〃突變〃

突變”為靜摩擦力"突變”為靜摩擦力

水平傳送帶的速度V〉滑塊初速度

動一動某物體相對于另一物體滑動的過程中，若突然相對2,滑塊所受滑動摩擦力的方向向

〃突變”運動方向改變了，則滑動摩擦力方向發生"突變’右，當傳送帶突然被卡住不動時，滑塊受到的滑

動摩擦力方向“突變”為向左

知識點7摩擦力的突變問題

1.某自卸式貨車的車廂由水平位置逐漸抬起，假設該過程中最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。有關貨物受到車廂

提供的支持力F、和摩擦力F,下列說法正確的是

A支持力F、逐漸減小

B.支持力F、先減小后不變

C.摩擦力F逐漸增大

D.摩擦力F逐漸減小

答案

1.A設車廂的傾角為0,由受力分析可知支持力修osB,隨著6增大，cos8逐漸減小，支持力逐漸減小，故證

確，噬誤。開始時貨物只受重力和支持力，車廂抬起后受到沿車廂斜面向上的靜摩擦力，靜摩擦力的大小等于重

力沿車廂斜面向下的分力的大小，即fsin9,隨著0增大，靜摩擦力增大；當傾角增大到一定程度時，貨物開始滑

動，靜麾察力變成滑^摩察力，則F±uwe.oos陰鰭傾角的增大而減小，故弱察處緘小，故0）錯誤。

【易錯】此處應注意隨角度的增加，重力面向下的分力增大，達到一定程度摩擦力由靜摩擦力變為滑動摩擦力。

知識點7摩擦力的突變問題

2［多選］如圖甲所示，繃緊的水平觸帶始終以恒定速率VJII耐針逼亍。初速度大小為6的物塊從與傳送帶等高

參考系)如圖乙所示。已知V2>V,則

A.1時M物塊離A點的距離達到最大

B.tz時刻，物塊相對傳送帶滑動的距離達到最大

C.OM20寸司內，物塊受到的摩擦力方向先向右后向左

D.(ft;時間內，物塊先受到大小不變的摩擦力I乍用，之后不受摩擦力

知識點7摩擦力的突變問題