专题05--重力、弹力、摩擦力(重难点精讲)(人教版).docx

专题05 重力、弹力、摩擦力
一、重力
1．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．
2．方向：总是竖直向下的． 3．重心：其位置与物体的质量分布和形状有关．
二、弹力
(1)定义：发生弹性形变的物体，由于要恢复原状，与它接触的物体会产生力的作用，这种力叫作弹力．
(2)产生条件：物体相互接触且发生弹性形变．
(3)方向：弹力的方向总是与作用在物体上使物体发生形变的外力方向相反．
4．胡克定律表达式：F＝kx.
三、滑动摩擦力、动摩擦因数、静摩擦力
1．静摩擦力与滑动摩擦力对比
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擦力
两相对运动的物体间的摩擦力
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
(1)静摩擦力为被动力，与正压力无关，满足0＜f≤f静max
(2)最大静摩擦力f静max大小与正压力大小有关
f＝μN
方向
与受力物体相对运动趋势的方向相反
与受力物体相对运动的方向相反
作用效果
总是阻碍物体间的相对运动趋势
总是阻碍物体间的相对运动
【例1】[弹力有无的判断]　(2020·北京昌平区统考)以下各选项的图中，所有接触面均光滑且a、b均处于静止状态，其中A、D选项中的细线均沿竖直方向．则a、b间一定有弹力的是(　　)

【例2】[胡克定律的应用]　一根轻质弹性绳的两端分别固定在水平天花板上相距80 cm的两点上，弹性绳的原长也为80 cm.将一钩码挂在弹性绳的中点，平衡时弹性绳的总长度为100 cm；再将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点，则弹性绳的总长度变为(弹性绳的伸长始终处于弹性限度内)(　　)
A．86 cm　　　　　B. 92 cm C. 98 cm D. 104 cm
【例3】.[摩擦力的有无及方向的判断]　(多选)(2020·安徽六安质检)如图所示，水平地面上的L形木板M上放着小木块m，M与m间有一个处于拉伸状态的弹簧，整个装置处于静止状态．下列说法正确的是(　　)
A．M对m无摩擦力作用 B．M对m的摩擦力方向向左
C．地面对M的摩擦力方向向左 D．地面对M无摩擦力作用
【例4】[摩擦力的计算]　(2020·山东济宁质检)如图所示，一长木板静止在倾角为θ的斜面上，长木板上一人用力推长木板上的物块，使物块与长木板间的摩擦力刚好为零，该过程中，人、物块与长木板均静止于斜面上．已知人、物块、长木板的质量均为m，人、物块与长木板间的动摩擦因数均为μ1，长木板与斜面间的动摩擦因数为μ2，重力加速度为g，则下列说法正确的是(　　)
A．斜面对长木板的摩擦力大小为mgsin θ B．斜面对长木板的摩擦力大小为3μ2mgcos θ
C．长木板对人的摩擦力大小为2μ1mgcos θ D．长木板对人的摩擦力大小为2mgsin θ
【例5】[摩擦力的突变]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＝10 N，F2＝2 N．若撤去F1，则木块受到的摩擦力为(　　)
A．10 N，方向向左　　　
B．6 N，方向向右
C．2 N，方向向右 D．0
【例6】(多选)如图，将一质量为m的滑块轻轻放置于传送带的左端，已知传送带以速率v0顺时针运动，滑块与传送带间的动摩擦因数为μ，传送带左右距离足够长，重力加速度为g.当滑块速度达到v0时突然断电，传送带以大小为a的加速度匀减速至停止．关于滑块放上去后受到的摩擦力，下列说法正确的是(　　)
A．滑块始终没有受到静摩擦力作用
B．滑块刚放上去时受到的滑动摩擦力大小为μmg
C．滑块受到的摩擦力一直不变
D．传送带减速时滑块受到的摩擦力大小可能变为ma
【例7】.(多选)如图所示，皮带运输机将物体匀速地送往高处，下列结论正确的是(　　)
A．物体受到与运动方向相同的摩擦力作用
B．传送的速度越大，物体受到的摩擦力越大
C．物体所受的摩擦力与传送的速度无关
D．物体受到的静摩擦力为物体随皮带运输机上升的动力

【例1】解析：A选项中，假设两球间有弹力，则小球将向两边运动，与题意矛盾，则a、b间无弹力，故A错误．B选项中，若两球间无弹力，则两球都将向下摆动，与题意矛盾，则a、b间有弹力，故B正确．C选项中，假设两球间有弹力，则b小球将向右运动，与题意矛盾，则a、b间无弹力，故C错误．D选项中，假设b对a球有弹力，方向必定垂直于斜面向上，a球共受三个力：竖直向下的重力、竖直向上的拉力和垂直于斜面向上的弹力，三个力的合力不可能为零，则小球a不可能处于静止状态，与题意矛盾，则a、b间一定没有弹力，故D错误．
答案：B
【例2】解析：设弹性绳的劲度系数为k，左、右两半段绳的伸长量ΔL＝＝10 cm，由共点力的平衡条件可知，钩码的重力G＝2kΔL＝1.2kΔL，将弹性绳的两端缓慢移至天花板上同一点时，钩码的重力G＝
2kΔL′，解得ΔL′＝0.6ΔL＝6 cm，则弹性绳的总长度变为80 cm＋2ΔL′＝92 cm，故选B.
答案：B
【例3】解析：对m受力分析，m受到重力、支持力、水平向右的弹簧的拉力和木板的摩擦力，根据平衡条件知，M对m的摩擦力方向向左，故A错误，B正确；对整体受力分析，在竖直方向上受到重力和支持力平衡，若地面对M有摩擦力，则整体合力不为零，则整个装置不可能处于静止状态，故地面对M无摩擦力作用，故C错误，D正确．
答案：BD

【例4】解析：由题意知，人、物块、长木板均保持相对静止，以人、物块和长木板组成的整体为研究对象，可得斜面对长木板的静摩擦力大小为3mgsin θ，A、B错误；以人和物块组成的整体为研究对象，可得长木板对人的静摩擦力大小为2mgsin θ，C错误，D正确．
答案：D
【例5】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f静max≥8 N．当撤去力F1后，F2＝2 N＜f静max，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，与作用在物体上的F2等大反向，选项C正确．
[答案]　C
【例6】[解析]　滑块刚放上去时，受到向前的滑动摩擦力，大小为μmg；断电时滑块速度为v0，如果a≤μg，则滑块与传送带将以相同的加速度减速，滑块受到静摩擦力，大小为ma；断电时滑块速度为v0，如果a>μg，则传送带以加速度a减速，滑块只能以加速度μg减速，滑块受到滑动摩擦力，大小为μmg，方向在断电时刻突然变为向后．综上所述，选项A、C错误，B、D正确．
[答案]　BD
【例7】解析：物体随皮带运输机一起上升的过程中，物体有相对于皮带下滑的趋势，受到沿皮带向上的摩擦力作用，是使物体向上运动的动力，其大小等于物体重力沿皮带向下的分力，与传送的速度大小无关，故选项A、C、D正确，B错误．
答案：ACD