重力弹力摩檫力.docx

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重力弹力摩檫力

重力弹力摩檫力

力是物体之间的相互作用，有力必有施力物体和受力物体。

力的大小、方向、作用点叫力的三要素。

用一条有向线段把力的三要素表示出来的方法叫力的图示。

按照力命名的依据不同，可以把力分为①按性质命名的力（例如：

重力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力等。

）②按效果命名的力（例如：

拉力、压力、支持力、动力、阻力等）。

力的作用效果：

①形变；②改变运动状态．

一、重力

重力：

由于地球的吸引而使物体受到的力。

重力的大小G=mg，方向竖直向下。

作用点叫物体的重心；重心的位置与物体的质量分布和形状有关。

质量均匀分布，形状规则的物体的重心在其几何中心处。

薄板类物体的重心可用悬挂法确定，

注意：

重力是万有引力的一个分力，另一个分力提供物体随地球自转所需的向心力，在两极处重力等于万有引力．由于重力远大于向心力，一般情况下近似认为重力等于万有引力．

1．跳高运动员在下图所示的四种过杆姿势中，重心最能接近甚至低于横杆的是（　　）

解析：

四种过杆姿势中，前三种过杆时，重心均在杆之上，而背越式过杆时，头、躯干、腿依次过杆，身体的大部分与杆接近甚至低于杆，所以选D.

答案：

D

2．如图1-A-9所示，矩形均匀薄板长AC＝60cm，宽CD＝10cm，在B点用细线悬挂，板处于平衡状态，AB＝35cm，则悬线和薄板边缘CA的夹角α

3、在倾角

斜面上有一块竖直放置的档板，在档板和斜面之间

放有一个重为

的光滑圆球，如图甲，试求这个球对斜面的压力和对档板的压力。

二、弹力

（1）内容：

发生形变的物体，由于要恢复原状，会对跟它接触的且使其发生形变的物体产生力的作用，这种力叫弹力。

（2）条件：

①接触②形变。

但物体的形变不能超过弹性限度。

（3）弹力的方向和产生弹力的那个形变方向相反。

（平面接触面间产生的弹力，其方向垂直于接触面；曲面接触面间产生的弹力，其方向垂直于过研究点的曲面的切面；点面接触处产生的弹力，其方向垂直于面、绳子产生的弹力的方向沿绳子所在的直线。

）

（4）大小：

①弹簧的弹力大小由F=kx计算，②一般情况弹力的大小与物体同时所受的其他力及物体的运动状态有关，应结合平衡条件或牛顿定律确定．

弹力方向的判断

1.

台球以速度v0与球桌边框成θ角撞击O点，反弹后速度为v1，方向与球桌边框夹角仍为θ，如图所示．OB垂直于桌边，则下列关于桌边对小球的弹力方向的判断中正确的是（　　）

A．可能沿OA方向B．一定沿OB方向

C．可能沿OC方向D．可能沿OD方向

解析：

台球与球桌边框碰撞时，受到边框的弹力作用，弹力的方向应与边框垂直，即沿OB方向，故选B.

答案：

B

弹力有无的判断

2.如图所示，小车内有一固定光滑斜面，一个小球通过细绳与车顶相连，小车在水平面上做直线运动，细绳始终保持竖直．关于小球的受力情况，下列说法正确的是（　　）

A．若小车静止，绳对小球的拉力可能为零

B．若小车静止，斜面对小球的支持力一定为零

C．若小车向右运动，小球一定受两个力的作用

D．若小车向右运动，小球一定受三个力的作用

解析：

若小车静止，则小球受力平衡，由于斜面光滑，不受摩擦力，小球受重力，绳子的拉力，重力和拉力都沿竖直方向；如果受斜面的支持力，则没法达到平衡，因此在小车静止时，斜面对小球的支持力一定为零，绳子的拉力等于小球的重力，故A项错误，B项正确；若小车向右匀速运动时，小球受重力和绳子拉力两个作用；若小车向右做减速运动，则一定受斜面的支持力，可能受绳子的拉力，也可能不受绳子的拉力，故C、D项都不对．

答案：

B

3，如图所示，质量为m的球置于斜面上，被一个竖直挡板挡住．现用一个力F拉斜面，使斜面在水平面上做加速度为a的匀加速直线运动，忽略一切摩擦，以下说法中正确的是（　　）

A．若加速度足够小，竖直挡板对球的弹力可能为零

B．若加速度足够大，斜面对球的弹力可能为零

C．斜面和挡板对球的弹力的合力等于ma

D．斜面对球的弹力不仅有，而且是一个定值

解析：

球在重力、斜面的支持力和挡板的弹力作用下做加速运动，则球受到的合力水平向右，为ma，如图所示，设斜面倾角为θ，挡板对球的弹力为F1，由正交分解法得：

F1－Nsinθ＝ma，Ncosθ＝G，解之得：

F1＝ma＋Gtanθ，可见，弹力为一定值，D正确．

答案：

D

4．如图2－1－14所示，一小车的表面由一光滑水平面和光滑斜面连接而成，其上放一球，球与水平面的接触点为a，与斜面的接触点为b.当小车和球一起在水平桌面上做直线运动时，下列结论正确的是（　　）

A．球在a、b两点处一定都受到支持力

B．球在a点一定受到支持力，在b点处一定不受支持力

C．球在a点一定受到支持力，在b点处不一定受到支持力

D．球在a点处不一定受到支持力，在b点处也不一定受到支持力

答案：

D

5，如图所示，一倾角为45°的斜面固定于竖直墙上，为使一光滑的铁球静止，需加一水平力F，且F通过球心，下列说法正确的是（　　）

A．球一定受墙的弹力且水平向左

B．球可能受墙的弹力且水平向左

C．球一定受斜面的弹力且垂直斜面向上

D．球可能受斜面的弹力且垂直斜面向上

解析：

F大小合适时，球可以静止在无墙的斜面上，F增大时墙才出现弹力，所以A错，B对；而斜面必须有斜向上的弹力才能使球不下落，所以D错，C对．

答案：

BC

弹簧的弹力

6．如图2－1－16所示，四个完全相同的弹簧都处于水平位置，它们的右端受到大小皆为F的拉力作用，而左端的情况各不相同：

①中弹簧的左端固定在墙上；②中弹簧的左端受大小也为F的拉力作用；③中弹簧的左端拴一小物块，物块在光滑的桌面上滑动；④中弹簧的左端拴一小物块，物块在有摩擦的桌面上滑动．若认为弹簧的质量都为零，以l1、l2、l3、l4依次表示四个弹簧的伸长量，则有（　　）

图2－1－16

A．l2＞l1B．l4＞l3C．l1＞l3D．l2＝l4

解析：

由于弹簧质量不考虑，所以四种情况下弹簧的伸长量只由力F决定，力F相同，则弹簧伸长量相同，所以D选项正确．

答案：

D

三、摩檫力

（1）摩擦力产生的条件：

接触面粗糙、有弹力作用、有相对运动（或相对运动趋势），三者缺一不可．

（2）摩擦力的方向：

跟接触面相切，与相对运动或相对运动趋势方向相反．但注意摩擦力的方向和物体运动方向可能相同，也可能相反，还可能成任意角度．

（3）摩擦力的大小：

首先必须判定是滑动摩擦还是静摩擦，若是滑动摩擦，则F=µFN，若是静摩擦，0≤F静≤Fm，具体数值可用以下方法来计算：

一是根据平衡条件，二是根据牛顿第二定律求出合力，然后通过受力分析确定．

静摩檫力

1、如右图所示，有一重力不计的方形容器，被水平力F压在竖直的墙面

上处于静止状态，现缓慢地向容器内注水，直到将容器刚好盛满为止，在此过程中容器始终保持静止，则下列说法中正确的是（　　）

A．容器受到的摩擦力不变

B．容器受到的摩擦力逐渐增大

C．水平力F可能不变

D．水平力F必须逐渐增大

1、答案：

　BC

2、如右图所示，物体m静止于倾角为θ的斜面上，现用垂直于斜面的推力F＝kt（k为比例常量、t为时间）作用在物体上．从t＝0开始，物体所受摩擦力Ff随时间t的变化关系是（　　）

2、解析：

　物体原来就静止在斜面上，所受合力为零，施加推力F，使物体对斜面的压力增大，沿斜面方向上的力没有变化，合力仍为零，即静摩擦力等于物体的重力沿斜面向下的分力，D正确．

答案：

　D

3.（2010·无锡模拟）如图2所示，放在水平桌面上的木块A处于静止状态，所挂的砝码和托盘的总质量为0.6kg，弹簧测力计读数为2N，滑轮摩擦不计．若轻轻取走盘中的部分砝码，使总质量减少到0.3kg时，将会出现的情况是（g＝10m/s2）（　　）

A．弹簧测力计的读数将变小

B．A仍静止不动

C．A对桌面的摩擦力不变

D．A所受的合力将要变大

解析：

当砝码和托盘的总质量为m1＝0.6kg时，F＋Ff＝m1g＝6N，Ff＝4N，可知A与桌面的最大静摩擦力至少为4N，当砝码和托盘总质量为m2＝0.3kg时，设A仍不动，有F不变，F＋Ff′＝m2g，Ff′＝1N＜4N，故假设成立，A仍静止不动，A所受的合力仍为零，A对桌面的摩擦力减为1N，弹簧测力计的示数不变，故只有B正确．

答案：

B

4．（2010·常州模拟）如图5所示，重80N的物体A放在倾角为30°的粗糙斜面上，有一根原长为10cm，劲度系数为1000N/m的弹簧，其一端固定在斜面底端，另一端放置物体A后，弹簧长度缩短为8cm，现用一测力计沿斜面向上拉物体，若滑块与斜面间最大静摩擦力为25N，当弹簧的长度仍为8cm时，测力计读数不可能为（　　）

A．10NB．20NC．40ND．60N

解析：

设物体与斜面的静摩擦力沿斜面向上，由平衡条件得：

F＋Ff＋kx＝mgsin30°.可得：

F＋Ff＝20N，F由0逐渐增大．Ff逐渐减小，当Ff＝0时，F为20N；故A、B均可能；当Ff沿斜面向下时，F＋kx＝Ff＋mgsin30°.有：

F＝Ff＋20N，随F增大，Ff也逐渐增大，直到Ff＝25N，此时F＝45N，当F＞45N，滑块就沿斜面滑动，故测力计的读数不可能为60N.

答案：

D

5．如图8甲所示，A、B两物体叠放在光滑水平面上，对B物体施加一水平变力F，F－t关系图象如图8乙所示．两物体在变力F作用下由静止开始运动，且始终相对静止，则（　　）

A．t时刻，两物体之间的摩擦力最大

B．t时刻，两物体的速度方向开始改变

C．t～2t时间内，两物体之间的摩擦力逐渐增大

D．0～2t时间内，物体A所受的摩擦力方向始终与变力F的方向相同

解析：

t时刻F＝0，A、B的加速度为零，因此两物体速度方向不变，且A、B间的摩擦力为零，可见选项A、B错．t～2t时间内，A、B系统的加速度逐渐增大，以A为研究对象，A受到的摩擦力应逐渐增大；A的加速度由其受到的摩擦力提供，因此A受到摩擦力与A、B加速度同向，即与F同向，可见选项C、D正确．

答案：

CD

滑动摩檫力

6．一物体恰能在一个斜面体上沿斜面匀速下滑，此时斜面体不受地面的摩擦力作用，若沿斜面方向用力向下推此物体，使物体加速下滑，则斜面体受地面的摩擦力（　　）

A．大小为零B．方向水平向前

C．方向水平向后D．无法判断大小和方向

解析：

由于两个过程中斜面体受到物体的作用力没有变化，所以地面对斜面体的摩擦力不变，仍为零，A项正确．

答案：

A

7.如图4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P和Q的两段绳都是水平的．已知Q与P之间以及P与桌面之间的动摩擦因数都是μ，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P使它做匀速运动，则F的大小为（　　）

A．4μmgB．3μmgC．2μmgD．μmg

解析：

本题考查物体的受力分析及物体的平衡．因为P、Q都做匀速运动，因此可用整体法和隔离法求解．隔离Q进行分析，Q在水平方向受绳向左的拉力FT和向右的摩擦力Ff1＝μmg，因此FT＝μmg.对整体进行分析，整体受绳向左的拉力2FT，地面对整体的向左的摩擦力Ff2＝2μmg，向右的外力F，由平衡条件得：

F＝2FT＋Ff2＝4μmg.

答案：

A

8.如图7所示，物块M在静止的传送带上以速度v匀速下滑时，传送带突然启动，方向如图中箭头所示，若传送带的速度大小也为v，则传送带启动后（　　）

A．M静止在传送带上

B．M可能沿斜面向上运动

C．M受到的摩擦力不变

D．M下滑的速度不变

解析：

本题考查的知识点为滑动摩擦力，由M匀速下滑可知其处于平衡状态，受重力、滑动摩擦力、支持力，传送带启动以后对M受力没有影响，自然也不会影响其运动状态，故C、D正确．

答案：

CD

9．（15分）如图10所示，质量分别为m和M的两物体P和Q叠放在倾角为θ的斜面上，P、Q之间的动摩擦因数为μ1，Q与斜面间的动摩擦因数为μ2（μ1＞μ2）．当它们从静止开始沿斜面滑下时，两物体始终保持相对静止，则物体P受到的摩擦力大小为多少？

解析：

先取PQ为一整体，受力分析如图所示．由牛顿第二定律得：

（M＋m）gsinθ－FfQ＝（M＋m）a

FfQ＝μ2FN

FN＝（m＋M）gcosθ

以上三式联立可得a＝gsinθ－μ2gcosθ

再隔离P物体，设P受到的静摩擦力为FfP，

方向沿斜面向上，对P再应用牛顿第二定律得：

mgsinθ－FfP＝ma可得出FfP＝μ2mgcosθ.

答案：

μ2mgcosθ

10．（15分）如图11所示，板A的质量为m，滑块B的质量为2m，板A用绳拴住，绳与斜面平行，滑块B沿倾角为α的斜面在A板的中间一段匀速下滑，若A、B之间以及B与斜面间的动摩擦因数相同，求动摩擦因数μ.

解析：

以B为研究对象进行受力分析，如右图所示，由平衡条件得

2mgsinα＝μFN1＋μFN2

对于A由平衡条件得FN2＝mgcosα②

对A、B整体由平衡条件得

FN1＝3mgcosα③

由①②③得μ＝

tanα.

答案：

tanα

11．（15分）如图12所示，两木块的质量分别为m1和m2，两轻质弹簧A、B的劲度系数分别为k1和k2，若在m1上再放一质量为m0的物体，待整个系统平衡时，m1下降的位移为多少？

解析：

未放m0时，A、B的形变量：

ΔxA＝

，ΔxB＝

当放上m0时，A、B的形变量：

ΔxA′＝

，ΔxB′＝

故放上m0后，m1下降的位移：

Δx＝（ΔxA′＋ΔxB′）－（ΔxA＋ΔxB）

＝m0g

答案：

重力弹力摩檫力

力是物体之间的相互作用，有力必有施力物体和受力物体。

力的大小、方向、作用点叫力的三要素。

用一条有向线段把力的三要素表示出来的方法叫力的图示。

按照力命名的依据不同，可以把力分为①按性质命名的力（例如：

重力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力等。

）②按效果命名的力（例如：

拉力、压力、支持力、动力、阻力等）。

力的作用效果：

①形变；②改变运动状态．

一、重力

重力：

由于地球的吸引而使物体受到的力。

重力的大小G=mg，方向竖直向下。

作用点叫物体的重心；重心的位置与物体的质量分布和形状有关。

质量均匀分布，形状规则的物体的重心在其几何中心处。

薄板类物体的重心可用悬挂法确定，

注意：

重力是万有引力的一个分力，另一个分力提供物体随地球自转所需的向心力，在两极处重力等于万有引力．由于重力远大于向心力，一般情况下近似认为重力等于万有引力．

1．跳高运动员在下图所示的四种过杆姿势中，重心最能接近甚至低于横杆的是（　　）

2．如图1-A-9所示，矩形均匀薄板长AC＝60cm，宽CD＝10cm，在B点用细线悬挂，板处于平衡状态，AB＝35cm，则悬线和薄板边缘CA的夹角α

3、在倾角

斜面上有一块竖直放置的档板，在档板和斜面之间

放有一个重为

的光滑圆球，如图甲，试求这个球对斜面的压力和对档板的压力。

二、弹力

（1）内容：

发生形变的物体，由于要恢复原状，会对跟它接触的且使其发生形变的物体产生力的作用，这种力叫弹力。

（2）条件：

①接触②形变。

但物体的形变不能超过弹性限度。

（3）弹力的方向和产生弹力的那个形变方向相反。

（平面接触面间产生的弹力，其方向垂直于接触面；曲面接触面间产生的弹力，其方向垂直于过研究点的曲面的切面；点面接触处产生的弹力，其方向垂直于面、绳子产生的弹力的方向沿绳子所在的直线。

）

（4）大小：

①弹簧的弹力大小由F=kx计算，②一般情况弹力的大小与物体同时所受的其他力及物体的运动状态有关，应结合平衡条件或牛顿定律确定．

弹力方向的判断

1.

台球以速度v0与球桌边框成θ角撞击O点，反弹后速度为v1，方向与球桌边框夹角仍为θ，如图所示．OB垂直于桌边，则下列关于桌边对小球的弹力方向的判断中正确的是（　　）

A．可能沿OA方向B．一定沿OB方向

C．可能沿OC方向D．可能沿OD方向

弹力有无的判断

2.如图所示，小车内有一固定光滑斜面，一个小球通过细绳与车顶相连，小车在水平面上做直线运动，细绳始终保持竖直．关于小球的受力情况，下列说法正确的是（　　）

A．若小车静止，绳对小球的拉力可能为零

B．若小车静止，斜面对小球的支持力一定为零

C．若小车向右运动，小球一定受两个力的作用

D．若小车向右运动，小球一定受三个力的作用

3，如图所示，质量为m的球置于斜面上，被一个竖直挡板挡住．现用一个力F拉斜面，使斜面在水平面上做加速度为a的匀加速直线运动，忽略一切摩擦，以下说法中正确的是（　　）

A．若加速度足够小，竖直挡板对球的弹力可能为零

B．若加速度足够大，斜面对球的弹力可能为零

C．斜面和挡板对球的弹力的合力等于ma

D．斜面对球的弹力不仅有，而且是一个定值

4．如图2－1－14所示，一小车的表面由一光滑水平面和光滑斜面连接而成，其上放一球，球与水平面的接触点为a，与斜面的接触点为b.当小车和球一起在水平桌面上做直线运动时，下列结论正确的是（　　）

A．球在a、b两点处一定都受到支持力

B．球在a点一定受到支持力，在b点处一定不受支持力

C．球在a点一定受到支持力，在b点处不一定受到支持力

D．球在a点处不一定受到支持力，在b点处也不一定受到支持力

5，如图所示，一倾角为45°的斜面固定于竖直墙上，为使一光滑的铁球静止，需加一水平力F，且F通过球心，下列说法正确的是（　　）

A．球一定受墙的弹力且水平向左

B．球可能受墙的弹力且水平向左

C．球一定受斜面的弹力且垂直斜面向上

D．球可能受斜面的弹力且垂直斜面向上

弹簧的弹力

6．如图2－1－16所示，四个完全相同的弹簧都处于水平位置，它们的右端受到大小皆为F的拉力作用，而左端的情况各不相同：

①中弹簧的左端固定在墙上；②中弹簧的左端受大小也为F的拉力作用；③中弹簧的左端拴一小物块，物块在光滑的桌面上滑动；④中弹簧的左端拴一小物块，物块在有摩擦的桌面上滑动．若认为弹簧的质量都为零，以l1、l2、l3、l4依次表示四个弹簧的伸长量，则有（　　）

图2－1－16

A．l2＞l1B．l4＞l3C．l1＞l3D．l2＝l4

三、摩檫力

（1）摩擦力产生的条件：

接触面粗糙、有弹力作用、有相对运动（或相对运动趋势），三者缺一不可．

（2）摩擦力的方向：

跟接触面相切，与相对运动或相对运动趋势方向相反．但注意摩擦力的方向和物体运动方向可能相同，也可能相反，还可能成任意角度．

（3）摩擦力的大小：

首先必须判定是滑动摩擦还是静摩擦，若是滑动摩擦，则F=µFN，若是静摩擦，0≤F静≤Fm，具体数值可用以下方法来计算：

一是根据平衡条件，二是根据牛顿第二定律求出合力，然后通过受力分析确定．

静摩檫力

1、如右图所示，有一重力不计的方形容器，被水平力F压在竖直的墙面

上处于静止状态，现缓慢地向容器内注水，直到将容器刚好盛满为止，在此过程中容器始终保持静止，则下列说法中正确的是（　　）

A．容器受到的摩擦力不变

B．容器受到的摩擦力逐渐增大

C．水平力F可能不变

D．水平力F必须逐渐增大

2、如右图所示，物体m静止于倾角为θ的斜面上，现用垂直于斜面的推力F＝kt（k为比例常量、t为时间）作用在物体上．从t＝0开始，物体所受摩擦力Ff随时间t的变化关系是（　　）

3.（2010·无锡模拟）如图2所示，放在水平桌面上的木块A处于静止状态，所挂的砝码和托盘的总质量为0.6kg，弹簧测力计读数为2N，滑轮摩擦不计．若轻轻取走盘中的部分砝码，使总质量减少到0.3kg时，将会出现的情况是（g＝10m/s2）（　　）

A．弹簧测力计的读数将变小

B．A仍静止不动

C．A对桌面的摩擦力不变

D．A所受的合力将要变大

4．（2010·常州模拟）如图5所示，重80N的物体A放在倾角为30°的粗糙斜面上，有一根原长为10cm，劲度系数为1000N/m的弹簧，其一端固定在斜面底端，另一端放置物体A后，弹簧长度缩短为8cm，现用一测力计沿斜面向上拉物体，若滑块与斜面间最大静摩擦力为25N，当弹簧的长度仍为8cm时，测力计读数不可能为（　　）

A．10NB．20NC．40ND．60N

5．如图8甲所示，A、B两物体叠放在光滑水平面上，对B物体施加一水平变力F，F－t关系图象如图8乙所示．两物体在变力F作用下由静止开始运动，且始终相对静止，则（　　）

A．t时刻，两物体之间的摩擦力最大

B．t时刻，两物体的速度方向开始改变

C．t～2t时间内，两物体之间的摩擦力逐渐增大

D．0～2t时间内，物体A所受的摩擦力方向始终与变力F的方向相同

滑动摩檫力

6．一物体恰能在一个斜面体上沿斜面匀速下滑，此时斜面体不受地面的摩擦力作用，若沿斜面方向用力向下推此物体，使物体加速下滑，则斜面体受地面的摩擦力（　　）

A．大小为零B．方向水平向前

C．方向水平向后D．无法判断大小和方向

7.如图4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P和Q的两段绳都是水平的．已知Q与P之间以及P与桌面之间的动摩擦因数都是μ，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P使它做匀速运动，则F的大小为（　　）

A．4μmgB．3μmgC．2μmgD．μmg

8.如图7所示，物块M在静止的传送带上以速度v匀速下滑时，传送带突然启动，方向如图中箭头所示，若传送带的速度大小也为v，则传送带启动后（　　）

A．M静止在传送带上

B．M可能沿斜面向上运动

C．M受到的摩擦力不变

D．M下滑的速度不变

9．（15分）如图10所示，质量分别为m和M的两物体P和Q叠放在倾角为θ的斜面上，P、Q之间的动摩擦因数为μ1，Q与斜面间的动摩擦因数为μ2（μ1＞μ2）．当它们从静止开始沿斜面滑下时，两物体始终保持相对静止，则物体P受到的摩擦力大小为多少？

10．（15分）如图11所示，板A的质量为m，滑块B的质量为2m，板A用绳拴住，绳与斜面平行，滑块B沿倾角为α的斜面在A板的中间一段匀速下滑，若A、B之间以及B与斜面间的动摩擦因数相同，求动摩擦因数μ.

11．（15分）如图12所示，两木块的质量分别为m1和m2，两轻质弹簧A、B的劲度系数分别为k1和k2，若在m1上再放一质量为m0的物体，待整个系统平衡时，m1下降的位移为多少？