2013届高三物理总复习：第二章相互作用 力与平衡第1讲 重力 弹力 摩擦力(人教版）
第1讲 重力 弹力 摩擦力
形变、弹性、胡克定律 Ⅰ(考纲要求)
1.弹力
(1)定义：发生弹性形变的物体，由于要恢复原状，会对与它接触的物体产生力的作用．
(2)产生条件
①物体相互接触；
②物体发生弹性形变．
(3)方向：弹力的方向总是与施力物体形变的方向相反．
2．胡克定律
(1)内容：弹簧发生弹性形变时，弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比．
(2)表达式：F＝kx.
①k是弹簧的劲度系数，单位为N/m；k的大小由弹簧自身性质决定．
②x是弹簧长度的变化量，不是弹簧形变以后的长度.
滑动摩擦力、动摩擦因数、静摩擦力
Ⅰ(考纲要求)
两种摩擦力的对比
摩擦力
静摩擦力
滑动摩擦力
定义
两个有相对滑动趋势的物体间在接触面上产生的阻碍相对运动趋势的力
两个有相对滑动的物体间在接触面上产生的阻碍相对运动的力
产生条件
(必要条件)
①接触面粗糙
②接触处有弹力
③两物体有相对运动趋势(仍保持相对静止)
①接触面粗糙
②接触处有弹力
③两物体有相对运动
大小
①静摩擦力f为被动力，与正压力无关，满足0G，物体向下做减速运动，直至减速为零．
在整个运动过程中，摩擦力为滑动摩擦力，其大小为f＝μN＝μF＝μkt，即f与t成正比，是一条过原点的倾斜直线．
当物体速度减为零后，滑动摩擦突变为静摩擦，其大小f＝G，所以物体静止后的图线为平行于t轴的线段．正确答案为B.
答案 B
4.对重力、弹力、摩擦力的考查
阅卷教师揭秘
(1)命题分析
常见的三种力也是高考的常考热点．弹力和摩擦力的有无及方向判定，大小计算、大小和方向的突变等是考查的重点．例如2009天津1题，2010全国15题，2011山东19题等．
(2)主要题型：选择题、计算题
(3)卷面错因：
①对摩擦力的认识存在误区．
②分析和推理能力不足
③没有养成画图习惯
(4)解决方法
确定摩擦力的有无，大小和方向
①由产生条件确定
②由运动状态确定(结合平衡条件、牛顿第二定律或物体受其他力的情况进行综合分析判断)
【典例】 (2011·天津卷)如图2-1-14所示，A、B两物块叠放在一起，在粗糙的水平面上保持相对静止地向右做匀减速直线运动，运动过程中B受到的摩擦力( )．
图2-1-14
A．方向向左，大小不变 B．方向向左，逐渐减小
C．方向向右，大小不变 D．方向向右，逐渐减小
教你审题
解析 对A、B整体受力分析如右图所示，滑动摩擦力f使整体产生加速度a，a等于μg不变，对B受力分析知，B所受静摩擦力f′＝mB·a＝μmBg，大小不变，方向向左，故A对，B、C、D错．
答案 A
一、对弹力的考查(低频考查)
1．(2010·全国卷，15)一根轻质弹簧一端固定，用大小为F1的力压弹簧的另一端，平衡时长度为l1；改用大小为F2的力拉弹簧，平衡时长度为l2.弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内，该弹簧的劲度系数为( )．
A. B.
C. D.
解析 根据胡克定律有F1＝k(l0－l1)，F2＝k(l2－l0)，
解得k＝，C正确．
答案 C
2．(2011·山东卷，19)如图2-11-5所示，将两相同的木块a、b置于粗糙的水平地面上，中间用一轻弹簧连接，两侧用细绳固定于墙壁．开始时a、b均静止，弹簧处于伸长状态，两细绳均有拉力，a所受摩擦力Ffa≠0，b所受摩擦力Ffb＝0.现将右侧细绳剪断，则剪断瞬间( )．
图2-1-15
A．Ffa大小不变 B．Ffa方向改变
C．Ffb仍然为零 D．Ffb方向向右
解析 右侧绳剪断瞬间，木块b受到弹簧向左的拉力和向右的摩擦力(因b在弹簧拉力作用下有向左运动的趋势)故选项C错误、选项D正确．木块a受左侧绳的拉力和弹簧弹力不变(弹簧未来得及形变)，故Ffa不变．选项A正确、选项B错误．
答案 AD
二、对摩擦力的考查(中频考查)
3．(2009·天津)物块静止在固定的斜面上，分别按如下图所示的方向对物块施加大小相等的力F，A中F垂直于斜面向上，B中F垂直于斜面向下，C中F竖直向上，D中F竖直向下，施力后物块仍然静止，则物块所受的静摩擦力增大的是( )．
解析 物体原来受静摩擦力f＝Gsin θ，施力后如图所示，四种情况都有静摩擦力，A图中fA＝Gsin θ；B图中fB＝Gsin θ；C图中fC＝(G－F)sin θ；D图中fD＝(G＋F)sin θ.(θ为斜面倾角)
答案 D
4．(2011·海南卷，5)如图2-1-16所示，粗糙的水平地面上有一斜劈，斜劈上一物块正在沿斜面以速度v0匀速下滑，斜劈保持静止，则地面对斜劈的摩擦力( )．
图2-1-16
A．等于零
B．不为零，方向向右
C．不为零，方向向左
D．不为零，v0较大时方向向左，v0较小时方向向右
解析 斜劈和物块都平衡，对斜劈和物块整体受力分析知地面对斜劈的摩擦力为零，选A.
答案 A
5．(2011·安徽卷，14)一质量为m的物块恰好静止在倾角为θ的斜面上．现对物块施加一个竖直向下的恒力F，如图2-1-17所示．则物块( )．
图2-1-17
A．仍处于静止状态
B．沿斜面加速下滑
C．受到的摩擦力不变
D．受到的合外力增大
解析 由于质量为m的物块恰好静止在倾角为θ的斜面上，说明斜面对物块的作用力与物块的重力平衡，斜面与物块间的动摩擦因数μ＝tan θ.对物块施加一个竖直向下的恒力F，使得合力仍然为零，故物块仍处于静止状态，A正确，B、D错误．摩擦力由mgsin θ增大到(F＋mg)sin θ，C错误．
答案 A
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