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12016高考导航考纲展示1．滑动摩擦力、动摩擦因数、静摩擦力Ⅰ2．形变、弹性、胡克定律Ⅰ3．矢量和标量Ⅰ4．力的合成和分解Ⅱ5．共点力的平衡Ⅱ实验二：探究弹力和弹簧伸长的关系实验三：验证力的平行四边形定则说明：处理物体在粗糙面上的问题，只限于已知相对运动趋势或已知运动方向的情况．热点视角1．本章内容主要包括重力、弹力、摩擦力、力的合成与分解、物体的平衡等知识．高考对本章知识的考查通常以选择题的形式出现，对理解能力要求较高．2．高考对本章考查频率较高的是摩擦力和物体的平衡两知识点，常与牛顿运动定律、动能定理、能量守恒定律相结合，有时还与电场及磁场中的带电体的运动相结合，题目难度中等．3．本章知识还可以以现实生活中的现象为背景，或以高科技为背景考查一些综合性问题，这类问题是今后高考出题的方向．第一节重力弹力摩擦力[学生用书P18]2一、重力1．产生：由于地球的吸引而使物体受到的力．2．大小：G＝mg.3．方向：总是竖直向下．4．重心：因为物体各部分都受重力的作用，从效果上看，可以认为各部分受到的重力作用集中于一点，这一点叫做物体的重心．1.(单选)下列关于重力和重心的说法正确的是()A．物体所受的重力就是地球对物体产生的吸引力B．重力的方向总是指向地心C．重心就是物体所受重力的等效作用点，但重心不一定在物体上D．物体挂在弹簧秤下，弹簧秤的示数一定等于物体的重力答案：C二、弹力1．定义：发生弹性形变的物体由于要恢复原状，对与它接触的物体产生力的作用．2．产生的条件(1)两物体相互接触；(2)发生弹性形变．3．方向：与物体形变方向相反．2.(多选)下列关于弹力的几种说法，其中正确的是()A．两物体接触并不一定产生弹力B．静止在水平面上的物体所受重力就是它对水平面的压力C．静止在水平面上的物体受到向上的弹力是因为水平面发生了形变D．只要物体发生形变就一定有弹力产生答案：AC三、胡克定律1．内容：弹簧发生弹性形变时，弹簧的弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比．2．表达式：F＝kx.(1)k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．(2)x是弹簧长度的变化量，不是弹簧形变以后的长度．3.(单选)一根轻质弹簧，当它上端固定、下端悬挂重为G的物体时，长度为L1；当它下端固定在水平地面上，上端压一重为G的物体时，其长度为L2，则它的劲度系数是()3A.GL1B.GL2C.GL1－L2D.2GL1－L2答案：D四、摩擦力1．产生：相互接触且发生形变的粗糙物体间，有相对运动或相对运动趋势时，在接触面上所受的阻碍相对运动或相对运动趋势的力．2．产生条件：接触面粗糙；接触面间有弹力；物体间有相对运动或相对运动趋势．3．大小：滑动摩擦力Ff＝μFN，静摩擦力：0≤Ff≤Ffmax.4．方向：与相对运动或相对运动趋势方向相反．5．作用效果：阻碍物体间的相对运动或相对运动趋势．4.(多选)有关摩擦力的下列说法中，正确的是()A．有压力一定有摩擦力B．有摩擦力一定有压力C．只有运动物体才受滑动摩擦力，静止的物体所受摩擦力一定为静摩擦力D．静摩擦力的方向既可能与物体的运动方向相反，也可能与物体的运动方向相同答案：BD考点一弹力的分析与计算[学生用书P19]1．弹力有无的判断方法(1)条件法：根据物体是否直接接触并发生弹性形变来判断是否存在弹力．此方法多用来判断形变较明显的情况．(2)假设法：对形变不明显的情况，可假设两个物体间弹力不存在，看物体能否保持原有的状态，若运动状态不变，则此处不存在弹力；若运动状态改变，则此处一定有弹力．(3)状态法：根据物体的运动状态，利用牛顿第二定律或共点力平衡条件判断弹力是否存在．2．弹力方向的判断方法(1)根据物体所受弹力方向与施力物体形变的方向相反判断．(2)根据共点力的平衡条件或牛顿第二定律确定弹力的方向．3．计算弹力大小的三种方法(1)根据胡克定律进行求解．4(2)根据力的平衡条件进行求解．(3)根据牛顿第二定律进行求解．(2015·潍坊模拟)如图甲所示，轻杆OB可绕B点自由转动，另一端O点用细绳OA拉住，固定在左侧墙壁上，质量为m的重物用细绳OC悬挂在轻杆的O点，OA与轻杆的夹角∠BOA＝30°.乙图中水平轻杆OB一端固定在竖直墙壁上，另一端O装有小滑轮，用一根绳跨过滑轮后悬挂一质量为m的重物，图中∠BOA＝30°，求：(1)甲、乙两图中细绳OA的拉力各是多大？(2)甲图中轻杆受到的弹力是多大？(3)乙图中轻杆对滑轮的作用力是多大？[审题突破](1)甲图中的O点是死结还是活结？乙图中的呢？(2)甲图中杆受到的力一定沿杆吗？乙图中呢？[解析](1)由于图甲中的杆可绕B转动，是转轴杆(是“活杆”)，故其受力方向沿杆方向，O点的受力情况如图甲所示，则O点所受绳子OA的拉力FT1、杆的弹力FN1的合力与物体的重力是大小相等、方向相反的，在直角三角形中可得，FT1＝mg/sin30°＝2mg；图乙中是用一细绳跨过滑轮悬挂物体的，由于O点处是滑轮，它只是改变绳中力的方向，并未改变力的大小，且AOC是同一段绳子，而同一段绳上的力处处相等，故乙图中绳子拉力为F′T1＝F′T2＝mg.(2)由甲图的受力的平行四边形可知，甲图中轻杆受的弹力为F′N1＝FN1＝mg/tan30°＝3mg.(3)对乙图中的滑轮受力分析，如图乙所示，由于杆OB不可转动，所以杆所受弹力的方向不一定沿OB方向．即杆对滑轮的作用力一定与两段绳的合力大小相等，方向相反，由图乙可得，F2＝2mgcos60°＝mg，则所求力F″N2＝F′N2＝F2＝mg.[答案]见解析[总结提升]一般情况下，插入墙中的杆属于固定杆(如钉子)，弹力方向不一定沿杆．而用铰链相连的杆属于活动杆，弹力方向一定沿杆．51.(多选)如图所示为位于水平面上的小车，固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为θ，在斜杆的下端固定有质量为m的小球．下列关于杆对球的作用力F的判断中，正确的是()A．小车静止时，F＝mgsinθ，方向沿杆向上B．小车静止时，F＝mgcosθ，方向垂直于杆向上C．小车向右做匀速运动时，一定有F＝mg，方向竖直向上D．小车向右做匀加速运动时，一定有F＞mg，方向可能沿杆向上解析：选CD.小球受重力和杆的作用力F处于静止或匀速运动状态时，由力的平衡条件知，二力必等大反向，有F＝mg，方向竖直向上．小车向右做匀加速运动时，小球有向右的恒定加速度，根据牛顿第二定律知，mg和F的合力应水平向右，如图所示，由图可知，F＞mg，方向可能沿杆向上．考点二摩擦力的分析与计算[学生用书P19]1．静摩擦力的有无和方向的判断方法(1)假设法：利用假设法判断的思维程序如下：(2)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(F＝ma)确定合力，然后通过受力分析确定静摩擦力的大小及方向．(3)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，再根据“力的相互性”确定另一物体受到的静摩擦力方向．2．静摩擦力大小的计算(1)物体处于平衡状态(静止或匀速运动)，利用力的平衡条件来判断其大小．(2)物体有加速度时，若只有静摩擦力，则Ff＝ma.若除静摩擦力外，物体还受其他力，则F合＝ma，先求合力再求静摩擦力．3．滑动摩擦力的计算滑动摩擦力的大小用公式Ff＝μFN来计算，应用此公式时要注意以下几点：(1)μ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6的正压力，其大小不一定等于物体的重力．(2)滑动摩擦力的大小与物体的运动速度和接触面的大小均无关．(单选)一横截面为直角三角形的木块按如图所示放置，质量均为m的A、B两物体用轻质弹簧相连放在倾角为30°的直角边上，物体C放在倾角为60°的直角边上，B与C之间用跨过定滑轮的轻质细线连接，A、C的质量比为34，整个装置处于静止状态．已知物体A、B与斜面间的动摩擦因数相同(μ＜1)且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，弹簧弹力大小为mg，C与斜面间无摩擦，则()A．物体A、B均受到摩擦力作用且受到的摩擦力等大反向B．物体A所受摩擦力大小为12mg，物体B不受摩擦力作用C．弹簧处于拉伸状态，A、B两物体所受摩擦力大小均为12mg，方向均沿斜面向下D．剪断弹簧瞬间，物体A一定加速下滑[审题点睛](1)根据A物体的受力情况判断弹簧处于什么状态？弹簧弹力与重力沿斜面的分力的合力大小、方向如何？(2)细线对B的拉力大小是多少？弹簧对B的弹力、线的拉力和重力沿斜面的分力，三者的合力大小、方向如何？[解析]对A：重力下滑分力为12mg，静摩擦力Ff0≤μmgcos30°＜32mg，F弹＝mg，因此弹力方向沿斜面向上，摩擦力沿斜面向下，受力如图甲所示，则FfA＝F弹－mgsin30°＝12mg.对B：细线对B的拉力F＝mCgsin60°＝2mg＞F弹＋mBgsin30°.所以B所受摩擦力沿斜面向下，受力如图乙所示，FfB＝F－F弹－mBg·sin30°＝12mg，故A、B错误，C正确；剪断弹簧，A受摩擦力向上，且满足Ff0m＞12mg，故A仍处于静止状态，D错误．[答案]C[规律总结](1)在分析两个或两个以上物体间的相互作用时，一般采用整体法与隔离法7进行分析．(2)受静摩擦力作用的物体不一定是静止的，受滑动摩擦力作用的物体不一定是运动的．(3)摩擦力阻碍的是物体间的相对运动或相对运动趋势，但摩擦力不一定阻碍物体的运动，即摩擦力不一定是阻力．2.(单选)如图所示，轻绳两端分别与A、C两物体相连接，mA＝1kg、mB＝2kg、mC＝3kg，物体A、B、C之间及C与地面间的动摩擦因数均为μ＝0.1，轻绳与滑轮间的摩擦可忽略不计，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力．若要用力将C物体拉动，则作用在C物体上水平向左的拉力最小为(取g＝10m/s2)()A．6NB．8NC．10ND．12N解析：选B.要拉动C，则B、C整体向左滑动，A向右滑动，则A对B施加向右的滑动摩擦力Ff1＝μmAg＝1N，同时，A通过滑轮对B、C施加拉力FT＝Ff1＝1N，此时B、C受地面摩擦力Ff2＝μ(mA＋mB＋mC)g＝6N.B、C整体受力情况如图所示．所以F＝FT＋Ff1＋Ff2＝8N，故最小拉力为8N.考点三摩擦力突变问题的分析[学生用书P20]1．当物体受力或运动发生变化时，摩擦力常发生突变，摩擦力的突变，又会导致物体的受力情况和运动性质的突变，其突变点(时刻或位置)往往具有很深的隐蔽性．对其突变点的分析与判断是物理问题的切入点．2．常见类型(1)静摩擦力因其他外力的突变而突变．(2)静摩擦力突变为滑动摩擦力．(3)滑动摩擦力突变为静摩擦力．(单选)如图所示，把一重为G的物体，用一水平方向的推力F＝kt(k为恒量，t为时间)压在竖直的足够高的平整墙上，从t＝0开始物体所受的摩擦力Ff随t的变化关系是下图中的()8[解析]物体在竖直方向上只受重力G和摩擦力Ff的作用，由于Ff从零开始均匀增大，开始一段时间Ff＜G，物体加速下滑；当Ff＝G时，物体的速度达到最大值；之后Ff＞G，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Ff＝μFN＝μF＝μkt，即Ff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，滑动摩擦力突变为静摩擦力，其大小为Ff＝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]B3.(单选)一木块放在水平桌面上，在水平方向共受到三个力即F1、F2和摩擦力的作用，木块处于静止状态，如图所示，其中F1＝10N，F2＝2N，若撤去F1，则木块受到的摩擦力为()A．10N，方向向左B．6N，方向向右C．2N，方向向右D．0解析：选C.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8N，可知最大静摩擦力Ffmax≥8N．当撤去力F1后，F2＝2N＜Ffmax，物体仍处于静止状态，由平衡条件可知物体所受的静摩擦力大小和方向发生突变，且与作用在物体上的F2等大反向，C正确.扫一扫进入91导学网()摩