力、重力、弹力、摩擦力 知识讲解 提高

第 1 页 共 20 页 力、重力、弹力、摩擦力 【考纲要求】 1. 知道重力的特点，理解重心的概念； 2. 理解弹力产生的条件，会确定弹力的方向； 3. 能熟练应用胡克定律求弹簧弹力的大小； 4. 理解摩擦力产生的条件，会判断摩擦力的有无，能确定摩擦力的种类； 5. 能结合力学知识求解摩擦力的大小和方向。 【考点梳理】 考点一：力的基本概念 要点诠释： 1.力的定义:力是物体对物体的作用,在国际单位制中,力的单位是牛顿,简称牛,符号是 N. 2.力的三要素:大小､方向､作用点. 3.力的基本特征 (1)力的物质性:力是物体对物体的作用,一个物体受到力的作用,一定有另一个物体对它施加这种作用,力 是不能离开物体而独立存在的. (2)力的相互性:力的作用是相互的,任何两个物体之间力的作用总是相互的,施力物体同时也一定是受力 物体. (3)力的矢量性:力是矢量,既有大小,也有方向,物理学中把既有大小又有方向的物理量称为矢量. (4)力的独立性:一个力作用于某一物体上产生的效果,与这个物体是否同时受其他力无关. 4．力的分类 按性质分：重力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力、核力…… 按效果分：动力、阻力、压力、支持力、向心力…… 按作用方式分 按研究对象分：内力、外力。 5．四种基本相互作用 引力相互作用、电磁相互作用、强相互作用、弱相互作用。 考点二：重力 要点诠释： 1.重力的定义 由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力.实际上重力是地球对物体引力的一个分力,而引力的另一 个分力提供物体随地球自转所需的向心力. 说明:①地球表面附近的物体都受到重力的作用. ②重力是由于地球的吸引而产生的,但不能说重力就是地球的吸引力. ③重力的施力物体就是地球. 2.重力的大小 ①由 G=mg 计算,g=9.8 N/kg. ②用弹簧测力计测量,物体处于平衡状态(即静止或匀速运动状态),弹簧测力计的示数等于重力的大 小. 说明:①在地球表面上不同的地方,物体的重力大小是不同的,纬度越高,物体的重力越大,因而同一物体, 在两极比赤道受到的重力大. ②一个物体的重力不受运动状态的影响,与是否还受其他力的作用也无关系.    场力：万有引力、电磁力 接触力：弹力、摩擦力第 2 页 共 20 页 ③在处理物理问题时,在地球表面和在地球附近某一高度的地方,一般认为同一物体受的重力不变. 3.重力的方向:竖直向下(即垂直于水平面向下). 说明:①重力的方向沿铅垂线方向,与水平面垂直,不一定指向地心,但在两极和在赤道上的物体,所受重力 的方向指向地心. ②重力的方向不受其他作用力的影响,与运动状态也没有关系. 4.重力和质量的关系 项目 质量 重力 性质 物体本身的一种属性 是物体受到地球的吸引力的一个分力 变化情况 不随地理位置的改变而发生 变化 随着地理位置的不同而有所变化 测量工具 天平 (杠杆原理) 测力计(二力平衡原理) 不 同 物理性质 标量 矢量 联系 G=mg 说明:重力的大小由物体本身的质量和所处位置的重力加速度决定,与其他因素都没有关系. 要点三、弹力 要点诠释： 1.弹力的定义 发生弹性形变的物体,由于要恢复原状,要对与它接触的物体产生力的作用,这种力称为弹力.如图所 示,用手向右拉弹簧,弹簧因形变(伸长)而产生弹力 F,它作用在手上,方向向左.因此,弹力的施力者是发生 弹性形变的物体,受力者是使它发生弹性形变的物体. 2.弹力的产生条件: ①两物体直接接触.②两物体发生弹性形变. 3.判断弹力有无的方法 弹力的方向总是跟形变的方向相反,但是在很多情况下,接触处的形变不明显,这就给弹力是否存在的 判定带来了困难.通常用以下两种办法可以解决: (1)假设法: 即假设接触处有弹力,看物体的运动状态是否与当前情况一致,若一致,则假设正确,接触处有弹力;若不一 致,则假设错误,接触处无弹力. 但是“假设法”有一定的局限性,只对较简单的情况适用.我们深入思考弹力产生的原因可知,弹力是被动 出现的,它属于被动力.弹力是否存在,是由主动力和运动状态决定的. (2)分析物体所受的主动力和运动状态,是判断弹力有或无的金钥匙. 分析主动力,就是分析沿弹力所在的直线上,除弹力以外其他力的合力,看这些力的合力是否满足题目给定 的状态,若满足,则不存在弹力;若不满足,则存在弹力. 4.弹力的大小:与物体的形变程度有关,形变量越大,产生的弹力越大;形变量越小,产生的弹力越小.第 3 页 共 20 页 一般情况下,弹力的大小可以利用平衡条件或牛顿定律计算出来;对于弹簧的弹力,在弹性限度内遵循 胡克定律. 5.弹力的方向 弹力的方向总是与作用在物体上使物体发生形变的外力的方向相反,或者就是物体恢复原状的趋势的 方向. 弹力是接触力，不同的物体接触，弹力方向的判断方法不同：例如，绳子只能产生拉力，物体受绳子 拉力的方向总是沿绳子指向其收缩的方向。桌面产生的支持力的方向总是垂直于支持面指向被支持的物体。 杆的弹力比较复杂，不一定沿杆也不一定垂直于杆，需根据受力情况或物体运动状态而定。 要点四、摩擦力 要点诠释： 1．摩擦力的定义 两个相互接触的物体，当它们发生相对运动或具有相对运动趋势时，就会在接触面上产生阻碍相对运 动的力，这种力叫做摩擦力。 2．产生条件 （1）相互接触的物体间有弹力；（2）接触面粗糙；（3）接触面间有相对运动或相对运动趋势。这三个 条件缺一不可。第 4 页 共 20 页 3．静摩擦力 （1）定义：两个相互接触的物体间只有相对运动的趋势，而没有相对运动，这时的摩擦力叫做静摩擦力。 （2）静摩擦力的方向：总是沿着接触面，并且跟物体相对运动趋势的方向相反。 （3）静摩擦力的特点：静摩擦力与外力有关，在两物体接触面上的弹力一定的情况下，静摩擦力有一个 最大值，叫做最大静摩擦力，两物体间实际的静摩擦力F在零与最大静摩擦力之间，即 。 4．滑动摩擦力 （1）定义：当一个物体在另一个物体表面滑动时，会受到另一个物体阻碍它滑动的力，这种力叫做滑动 摩擦力。 （2）滑动摩擦力的方向：总是沿着接触面，并且跟物体的相对运动的方向相反。 （3）滑动摩擦力的大小跟正压力成正比。用 表示正压力的大小，则有 ，其中 是比例常数 （没有单位），叫做动摩擦因数。 要点五、关于摩擦力的几点说明 要点诠释： 1.静摩擦力的有无及方向的确定方法 判断物体间有无静摩擦力及确定静摩擦力的方向时常用的方法有三种： （1）根据“静摩擦力与物体相对运动的趋势方向相反”来判断。关键是搞清“相对”的含义。在具体应 用时，可先假定接触面光滑，如果这时物体与接触面发生相对滑动，可知物体与接触面有相对运动趋势。 而相对运动趋势方向即为假定光滑时物体相对接触面运动的方向。 （2）根据摩擦力的效果来判断：如平衡其他力、做动力、做阻力、提供向心力等来判断其方向；再根据 平衡条件或牛顿运动定律来计算大小。用牛顿第二定律判断，关键是先判断物体的运动状态（即加速度方 向），再利用牛顿第二定律（ ）确定合力的方向，然后受力分析判定静摩擦力的方向。 如图中物块A和B在外力F作用下一起沿水平面向右以加速度a做匀加速直线运动时，摩擦力使A物体产生 加速度，大小为ma，方向水平向右。 （3）利用牛顿第三定律来判断．此法关键是抓住“摩擦力是成对出现的”，先确定受力较少的物体受到 的摩擦力方向，再确定另一物体受到的摩擦力方向。 2.静摩擦力大小的确定 静摩擦力大小与压力无关，但其最大值与压力有关，静摩擦力可以在一定范围内调整大小使物体保持 相对静止。其大小可以用下面两种方法判断： （1）物体处于平衡状态时利用力的平衡条件来判断其大小；即静摩擦力的大小等于与之平衡的外力大小。 （2）物体有加速度时，若只有摩擦力，则 。例如匀速转动的圆盘上物块靠摩擦力提供向心力产生 向心加速度。若还受其他力，则 ，先求合力再求摩擦力。这种与运动状态有关的特点，与滑动摩 擦力不同。 3.对滑动摩擦力公式 的进一步理解 （1） 叫动摩擦因数，它与接触面的材料、表面的粗糙程度有关， 无单位。 （2）滑动摩擦力F的大小与物体的运动速度无关，与接触面的大小也无关。 （3）公式 中的 是两个物体接触面间的压力，称为正压力（垂直于接触面的力），性质上属于 弹力，它不是物体的重力，大小也不一定等于物体的重力，许多情况下需结合物体的平衡条件加以确定。 max0 F F< ≤ NF NF Fµ= µ F ma= F ma= F ma=合 NF Fµ= µ µ NF Fµ= NF第 5 页 共 20 页 4.受静摩擦力的物体一定静止吗？摩擦力一定与运动方向相反吗？ 物体是否受到静摩擦力与物体处于静止还是运动状态没有关系，关键是物体相对于其接触的物体是 否静止，像皮带传送机把货物运往高处，物体是运动的，但物体相对于皮带没有滑动，受到的是静摩擦力。 其实，生活中很多运动的物体都受到静摩擦力的作用，如一个人端着一杯水走路，杯子受到手的摩擦力； 人走路时受地面的摩擦力；站在启动的火车上的人受到车厢底板的摩擦力；拔河比赛时人受绳子的摩擦力 等都是静摩擦力。因此受静摩擦力的物体可以是静止的，也可以是运动的。 一谈到摩擦力，有人觉得摩擦力总是在阻碍物体的运动，是阻力。其实不然，原因是他把“阻碍物 体的运动”和“阻碍物体间的相对运动”混淆了，摩擦力总是阻碍物体间的相对运动或相对运动趋势，而 不一定阻碍物体的运动。 滑动摩擦力的方向与物体间相对运动的方向相反。因此，判断摩擦力方向时一定明确“相对”的含义， “相对”既不是“对地”，也不是“对观察者”。“相对”的是跟它接触的物体，所以滑动摩擦力的方向 可能与物体运动方向相反，也可能相同，也可能与物体运动方向成一定的夹角。 要点六、常见三种性质的力的比较 要点诠释： 产生条件 大小 方向 作用点 联系 重力 由 于 地 球 的 吸引 与物体的质量 成 正 比 总是竖直向下 在 物 体 的 重 心 弹力 物 体 之 间 接 触 并 发 生 弹 性形变 对弹簧：由弹 性形变的大小 决定弹簧的弹 力 与 物 体 的 形 变 方向相反 在接触面上 摩擦力 接 触 物 体 间 相 互 挤 压 并 发 生 相 对 运 动 或 有 相 对 运动趋势 静摩擦力由外 力或运动状态 确定。滑动摩 擦力 与 相 对 运 动 或 相 对 运 动 趋 势 方向相反 在接触面上 弹 力 是 摩 擦 力 产 生 的 必 要 条 件之一 注意：压力与重力易混淆，误认为压力就是重力，或者知道压力和重力不是同一个力，但误认为二者总是 等大，至少水平支撑面的压力与重力等大。其实这些认识都是错的，压力与重力等大的条件是物体要静止 放在水平支撑面上（或与水平支撑面一起做匀速直线运动），并且不能受到在竖直方向有分力的其他力的 作用。分清压力和重力十分重要，例如：滑动摩擦力公式中的 是正压力，不是重力。又如用弹簧秤测 量物体的重力，弹簧秤反映的是其产生的弹力大小，欲让弹簧秤能测出重力，物体必须静止竖直悬挂在弹 簧秤下。 【典型例题】 类型一、对力、重力、重心概念的理解 例 1、质量为 2 kg 的物体被一根乡田绳悬吊在天花板下静止（g 取 9.8 N/㎏），则以下说法正确的是（　 ） 　　A．物体重力大小等于 19.6 N 　　B．物体对绳的拉力与物体重力的大小、方向均相同，所以它们是同一个力 　　C．剪断细绳后，物体不受任何力的作用 　　D．物体的各部分中，只有重心处受重力 G mg= F kx= NF Fµ= NF第 6 页 共 20 页 【答案】A 【解析】由重力和质量的关系可知 =2×9.8N=19.6 N，A 选项正确；判断两个力是否是同一个力不 能仅看大小、方向是否相同，还要看作用点、性质等因素。物体对绳的拉力，施力物体是该物体，受力物 体是绳，作用点在绳上，属于弹力，而重力的施力物体是地球，受力物体是该物体，作用点在物体上，它 们不是同一个力，B 选项不正确；剪断细绳后，物体仍受重力作用，C 选项不正确；物体的各部分都受重 力，从“效果”上看跟重力作用在重心一样，D 选项错。 【总结升华】理解重力的关键：（1）方向竖直向下。（2）重力的大小与物体的运动状态无关，但随高度 和纬度的不同而不同。（3）拉力或压力不一定等于重力。 举一反三 【变式】关于物体重心的下列说法正确的是( ) A.物体各部分所受重力的合力集中于一点,该点即为物体的重心 B.有规则形状的物体,重心即是其几何中心 C.物体的重心可能不在该物体上 D.物体的形状不变,当它被举高或倾斜时,重心在物体上的位置不变 【答案】ACD 类型二、弹力的产生及方向 例 2、如图所示，小车上固定着一根弯成 角的曲杆，杆的另一端固定一个质量为 m 的球。试分析下列两 种情况下杆对球的弹力方向： 　　（1）小车处于静止状态； 　　（2）小车以加速度 a 水平向右运动。 【解析】 　　（1）根据物体平衡条件可知，杆对球的弹力方向竖直向上，且大小等于球的重力 mg。 　　（2）选小球为研究对象，假设小球所受杆的弹力方向与竖直方向的夹角为 ，如图所示， 　　 　 　 根据牛顿第二定律有 　　 两式相除得 。 【总结升华】杆对球的弹力方向与球的运动状态有关，并不一定沿杆的方向，这与轻绳所产生的弹力方向 是有区别的。 α θ mgFmaF == θθ cos,sin tan a g θ =第 7 页 共 20 页 举一反三 【变式 1】如图所示，各图中 A 是否受弹力作用？若有，指明弹力方向，并作弹力的示意图．(图中各物体 静止，①、②、③图中各接触面均光滑) 【答案】 【变式 2】三个相同的支座上分别搁着三个质量和直径都相等的光滑圆球 a、b、c，支点 P、Q 在同一水平 面上，a 球的重心 位于球心，b 球和 c 球的重心 、 分别位于球心的正上方和球心的正下方，如图 18 所示，三球均处于平衡状态，支点 P 对 a 球的弹力为 ，对 b 球和 c 球的弹力分别为 、 ，则（ ） 图 18 A. B. C. D. 【答案】A 【解析】本题的干扰因素是三个球的重心在竖直方向的位置发生了变化（a 在球心、b 在球心之上、c 在球 心之下）。但是三个球的质量和直径都相等，重力方向均竖直向下，而且支点的支持力方向也完全相同， 所以它们受力情况完全相同，支持力大小也必然相同，所以选项 A 正确。 类型三、弹力有无的判断方法 例 3、如图所示，小球 B 放在真空容器 A 内，球 B 的直径恰好等于正方体 A 的边长．将它们以速度 v0 竖直 向上抛出，下列说法中正确的是(　　) A．若不计空气阻力，上升过程中，A 对 B 的压力向下 aQ bQ cQ NaF NbF NcF第 8 页 共 20 页 B．若考虑空气阻力，上升过程中，A 对 B 的压力向下 C．若考虑空气阻力，下落过程中，B 对 A 的压力向上 D．若不计空气阻力，下落过程中，B 对 A 没有压力 【答案】B、D 【解析】若不计空气阻力，则 A、B 整体的加速度等于重力加速度，物体 B 的加速度也等于重力加速度， 因此 A 对 B 没有作用力，同理，B 对 A 也没有作用力，故选项 A 错，D 对；若考虑空气阻力，则上升过程 中，A、B 整体的加速度大于重力加速度，则 B 的加速度大于重力加速度，故 A 对 B 有向下的压力，选项 B 对；在下降过程中，A、B 整体的加速度小于重力加速度，则 B 的加速度小于重力加速度，故 A 对 B 有向上 的压力，根据力的相互性，B 对 A 有向下的压力，故选项 C 错．应选 B、D. 【总结升华】本题易误选 A、C.原因是没有正确判断物体的加速度与重力加速度的大小关系，从而导致不 能正确判断 A、B 间相互作用力的情况． 举一反三 【变式】如图所示，细绳竖直拉球，小球和光滑斜面接触，并处于平衡状态，则小球受到的力有(　　) A．重力、绳的拉力 B．重力、绳的拉力、斜面的弹力 C．重力、斜面的弹力 D．绳的拉力、斜面的弹力 【答案】A 【解析】假设绳没有拉力，则小球不会平衡，所以小球受绳的拉力；假设斜面对小球有弹力，则小球不会 平衡，故斜面对小球无弹力． 类型四、弹簧弹力的分析 例 4、（2016 江苏卷）一轻质弹簧原长为 8cm，在 4N 的拉力作用下伸长了 2cm，弹簧未超出弹性限度， 则该弹簧的劲度系数为(　　) A．40 m/N B．40 N/m C．200 m/N D．200 N/m第 9 页 共 20 页 【答案】D　 【解析】 根据胡克定律 F＝kx 得 .这里的 2cm 就是弹簧的形变量 x， 与原长无关． 【总结升华】应用胡克定律计算分析弹簧弹力，一定首先判明弹簧的长度和伸长量的区别。 举一反三 【变式 1】如图所示，两木块的质量分别为 m1 和 m2，两轻质弹簧的劲度系数分别为 k1 和 k2，上面的木块 压在上面的弹簧上(但不拴接)，整个系统处于平衡状态．现缓慢地向上提上面的木块，直到它刚离开上面 的弹簧，求这个过程中下面木块移动的距离． 【答案】　 【解析】设整个系统处于平衡时，下面弹簧压缩形变量为 x2，则由平衡条件有： ；现缓 慢向上提 m1 至它刚离开弹簧时弹力消失，对下面木块而言，又处于新的平衡，形变量为 x1 ，则 ，则其上移的距离为 【高清课程：力、重力、弹力、摩擦力 例 3】 【变式 2】质量为 m 的物体上下各连一个轻弹簧，两弹簧原长相同，劲度系数分别为 k1 和 k2，且 k1>k2。 现将下面的弹簧固定在地面上使物体处于平衡状态，上面的弹簧自然伸直如图所示。现在用一个向上的拉 力拉住上面弹簧上端点 A 缓慢向上移动，问当 A 移动距离多大时两弹簧的长度相等？ 【答案】 类型五、滑动摩擦力的计算及方向判断 例5、如图所示，在倾角 的粗糙斜面上放一物体，重力为G，现在用与斜面底边平行的力 推 物体，物体恰能在斜面上斜向下匀速直线运动，则物体与斜面之间的动摩擦因数是多少？ 4N= 2 N/cm 200 N/m2cm Fk x = = ＝ 1 2 m gk 1 2 2 2( )m m g k x＋ ＝ 2 2 1m g k x＝ 1 2 2 1 2 2 2 m m m mx x x g g gk k k + 2 1Δ ＝ － ＝ － ＝ 1 2 2 1 2 ( ) ( ) k k mg k k k + − 30θ =  2 GF =第 10 页 共 20 页 【答案】 【解析】在垂直于斜面的方向上，物体受力平衡，即 ，在斜面内，物体所受的推力 F、摩擦力 及重力的分力 平衡，如图所示。 由平衡条件得 则物体与斜面间的动摩擦因数是为 。 【总结升华】滑动摩擦力方向的判定： 1．其依据是“滑动摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反”。 2．其步骤为： （1）选研究对象（即受摩擦力作用的物体）； （2）选跟研究对象接触的物体为参考系； （3）找出研究对象相对参考系的速度方向； （4）滑动摩擦力的方向与相对运动的方向相反。 举一反三 【变式 1】(2015 嘉峪关模拟)如图所示，在倾角为θ的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块 A、 B，它们的质量分别为 m、2m，弹簧的劲度系数为 k，C 为一固定挡板。系统原先处于静止状态，现开始 用力沿斜面方向拉物块 A 使之向上运动，则物块 A 从开始运动到物块 B 刚要离开挡板 C 时 A 发生的位移 d 等于(　　) A. 　　B. C. D. 2 sinmg k θ 3 sinmg k θ 4 sinmg k θ sinmg k θ 6 3 µ = 3cos 2NF G Gθ= = fF sinG θ 2 2 2( sin ) 2fF F G Gθ= + = 6 3 f N F F µ = =第 11 页 共 20 页 【答案】B 【解析】系统处于静止状态时，弹簧处于压缩状态，设弹簧的压缩量为 x1，对 A 由平衡条件得 mgsinθ -kx1=0,解得 ；物块 B 刚要离开挡板 C 时，弹簧处于伸长状态，设弹簧的伸长量为 x2,对 B 由 平衡条件得 2mgsinθ-kx2=0,解得 ,故物块 A 发生的位移: 故选项 B 正确。 【变式2】在粗糙的水平面上放一物体A,A上再放一质量为m的物体B.A､B间的动摩擦因数为μ(如图),施一 水平力F于A,计算下列情况下A对B的摩擦力的大小: (1)当 A､B 一起做匀速运动时; (2)当 A､B 一起以加速度 a 向右匀加速运动时; (3)当力 F 足够大而使 A､B 发生相对滑动时; (4)当 A､B 发生相对滑动,且 B 物体的 长伸到 A 的外面时. 【答案】(1)0 (2)ma (3)μmg (4)μmg 【解析】(1)因 A､B 向右匀速运动,因此对 B 物体来说合力为零,所以 B 物体受到的摩擦力为零. (2)因 A､B 无相对滑动,所以 B 受到的摩擦力是静摩擦力,这种情况下不能用滑动摩擦力公式 F f=μFN 来计 算.对 B 物体用牛顿第二定律有:Ff=ma (3)因 A､B 发生相对滑动,B 受到的摩擦力是滑动摩擦力,所以 Ff=μFN=μmg (4)因滑动摩擦力大小与物体间的接触面积大小无关,所以 Ff=μmg 类型六、静摩擦力的大小与方向 例 6、(2015 安庆模拟)如图所示，有一个重量为 20N 的小物体放在斜面上，斜面底边长 AB=40cm，高 BC=30cm,物体与斜面之间的动摩擦因数为μ=0.5，物体在一沿斜面向上的大小为 F=20N 的力作用下处于 静止状态，现将力 F 顺时针转动至水平向右并保持不变，则此时物体与斜面之间的摩擦力大小为(　　) 1 sinmgx k θ= 2 2 sinmgx k θ= 1 2 sin 2 sin 3 sinmg mg mgd x x k k k θ θ θ= + = + = 1 5第 12 页 共 20 页 A.10 N　　　 B.14 N　　　C.8 N　　　 D.4 N 【答案】D 【解析】如图 当力 F 沿斜面向上时，F=mgsinθ+μmgcosθ，由 sin2θ+cos2θ=1 得：sinθ=0.6，cosθ=0.8；力 F 顺 时针转动至水平向右时物体受力如图所示，根据平衡条件得，平行斜面方向 Fcosθ+Ff–mgsinθ=0，垂直 斜面方向 FN–mgcosθ–Fsinθ=0，联立解得 FN=mgcosθ+Fsinθ，Ff=mgsinθ–Fcosθ=20×0.6N–20× 0.8 N=–4 N,负号代表方向沿斜面向下，故选项 D 正确。 【总结升华】摩擦力的判断比较复杂,有时只根据摩擦力产生的条件是无法判断出来的,要结合物体的 运动情况来进行判断,这也是在进行受力分析时,要把摩擦力放在最后分析的原因. 举一反三 【高清课程：力、重力、弹力、摩擦力 例 4】 【变式】如图所示，位于斜面上的物块 m 在沿斜面向上的力 F 的作用下，处于静止状态，则斜面作用于物 块的静摩擦力的（　　） A．方向可能沿斜面向上 B．方向可能沿斜面向下 C．大小可能等于零 D．大小可能等于 F 【答案】ABCD第 13 页 共 20 页 【巩固练习】 一、选择题： 1．关于力的概念，下列说法正确的是(　　) A．一个力必定联系着两个物体，其中每个物体既是受力物体，又是施力物体 B．放在桌面上的木块受到桌面对它向上的弹力，这是由于木块发生微小形变而产生的 C．压缩弹簧时，手先给弹簧一个压力 F，等弹簧再压缩 x 距离后才反过来给手一个弹力 D．根据力的作用效果命名的不同名称的力，性质可能也不相同 2．（2016 广西模拟）如图所示，水平桌面上的木块受到水平力 F1、F2 和摩擦力的作用而处于静止状态， 其中 F1=8N，F2=2N，则摩擦力的大小为（ ） A. 2N B. 6N C. 8N D. 10N 3．（2016 江苏 扬州模拟）如图所示的装置中，小球的质量均相同，弹簧和细线的质量不计，一切摩擦忽 略不计，平衡时各弹簧的弹力分别为 F1、F2、F3，其大小关系是（ ） A. F1=F2=F3 B. F1=F2＜F3 C. F1=F2＞F3 D. F1＞F2＞F3 4．S1、S2 表示劲度系数分别为 k1、k2 的两根弹簧，k1>k2；a 和 b 表示质量分别为 ma 和 mb 的两个小物块， ma>mb，将弹簧与物块按如图所示的方式悬挂起来，现要求两根弹簧的总长度最短，则应使(　　) A．S1 在上，a 在上 B．S1 在上，b 在上 C．S2 在上，a 在上 D．S2 在上，b 在上 5．如图所示，在两块相同的竖直木块之间，有质量均为 m 的 4 块相同的砖，用两个大小均为 F 的水平力 压木板，使砖静止不动，则第 2 块砖对第 3 块砖的摩擦力大小为(　　)第 14 页 共 20 页 A．0　　　　　　　　　　　 B．mg C．mg/2 D．mg/4 6．如图所示，A 为长木板，在水平面上以速度 v1 向右运动，物块 B 在木板 A 的上面以速度 v2 向右运动， 下列判断正确的是(　　) A．若是 v1＝v2，A、B 之间无滑动摩擦力 B．若是 v1>v2，A 受到了 B 所施加的向右的滑动摩擦力 C．若是 v1v2，B 受到了 A 所施加的向左的滑动摩擦力 7．某电视台每周都有棋类节目，如棋类授课和评析，他们的棋盘都是竖直放置的，棋盘上布有磁铁，而 每个棋子都是一个小磁铁，关于棋盘和棋子有下列几种说法： ①小棋子共受四个力的作用 ②每个棋子的质量肯定都有细微的差异，所以不同的棋子所受的摩擦力不同 ③棋盘面应选取相对粗糙的材料 ④如果某个棋子贴不上棋盘，总会滑落，肯定是其质量偏大 以上说法中正确的是(　　) A．①②④ B．①②③ C．①③④ D．②③④ 8．(2015 郑州模拟)如图甲所示，在粗糙水平面上静置一个截面为等腰三角形的斜劈 A，其质量为 M，两 个底角均为 30°。两个完全相同的、质量均为 m 的小物块 p 和 q 恰好能沿两侧面匀速下滑。若现在对两小 物块同时各施加一个平行于斜劈侧面的恒力 F1、F2，且 F1>F2，如图乙所示，则在 p 和 q 下滑的过程中， 下列说法正确的是(　　) A.斜劈 A 仍保持静止第 15 页 共 20 页 B.斜劈 A 受到地面向右的摩擦力作用 C.斜劈 A 对地面的压力大小等于(M+2m)g D.斜劈 A 对地面的压力大于(M+2m)g 二、计算题 1．如图所示，AO 是具有一定质量的均匀细杆，可绕 O 点在竖直平面内自由转动．细杆上的 P 点与放在水 平桌面上的圆柱体接触，圆柱体靠在竖直的挡板上而保持平衡．已知杆的倾角 θ＝60°，圆柱体的重力大 小为 G，竖直挡板对圆柱体的压力大小为 2 3G，各处的摩擦都不计，试回答下列问题： (1)作出圆柱体的受力分析图； (2)通过计算求出圆柱体对均匀细杆 AO 的作用力的大小和水平地面对圆柱体作用力的大小． 2．如图(a)所示，轻绳 AD 跨过固定在水平横梁 BC 右端的定滑轮挂住一个质量为 M1 的物体，∠ACB＝30°； 如图(b)中轻杆 HG 一端用铰链固定在竖直墙上，另一端 G 通过细绳 EG 拉住，EG 与水平方向也成 30°，轻 杆的 G 点用细绳 GF 拉住一个质量为 M2 的物体，求： (1)细绳 AC 段的张力 TAC 与细绳 EG 的张力 TEG 之比； (2)轻杆 BC 对 C 端的支持力； (3)轻杆 HG 对 G 端的支持力． 3．如图所示，质量为 2m 的物体 A 经一轻质弹簧与地面上的质量为 3m 的物体 B 相连，弹簧的劲度系数为 k，一条不可伸长的轻绳绕过定滑轮，一端连物体 A，另一端连一质量为 m 的物体 C，物体 A、B、C 都处于 静止状态．已知重力加速度为 g，忽略一切摩擦． (1)求物体 B 对地面的压力； (2)把物体 C 的质量改为 5m，这时，C 缓慢下降，经过一段时间系统达到新的平衡状态，这时 B 仍没 离开地面，且 C 只受重力和绳的拉力作用，求此过程中物体 A 上升的高度．第 16 页 共 20 页 4．如图所示，在倾角为 37°的固定斜面上静置一个质量为 5 kg 的物体，物体与斜面间的动摩擦因数为 0.8.求： (1)物体所受的摩擦力；(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8) (2)若用原长为 10 cm，劲度系数为 3.1×103 N/m 的弹簧沿斜面向上拉物体，使之向上匀速运动，则弹 簧的最终长度是多少？(取 g＝10 m/s2) 【答案与解析】 一、选择题： 1．AD 解析：力是物体间的相互作用，受力物体同时也是施力物体，施力物体同时也是受力物体，所以 A 正确； 产生弹力时，施力物体和受力物体同时发生形变，但弹力是由施力物体形变引起的，反作用力是由受力物 体形变引起的，放在桌面上的木块受到桌面给它向上的弹力，这是由于桌面发生微小形变而产生的，故 B 不正确；力的作用是相互的，作用力和反作用力同时产生、同时消失，故 C 选项错误；根据力的作用效果 命名的力，性质可能相同，也可能不相同，如向心力，可以是绳子的拉力，也可以是电场力，还可以是其第 17 页 共 20 页 他性质的力，D 选项正确． 2．【答案】B 【解析】木块开始在水平方向受三个力而平衡，则有 f= F1－F2=8－2=6N 物体处于静止状态，则说明物体受到的静摩擦力等于 6N；故 B 正确，ACD 错。 故选 B。 3．【答案】A 【解析】第一幅图：以下面小球为研究对象，由平衡条件得知，弹簧的弹力等于小球的重力 G；第二 幅图：以小球为研究对象，由平衡条件得知，弹簧的弹力等于小球的重力 G；第三幅图：以任意一个小球 为研究对象，由平衡条件得知，弹簧的弹力等于小球的重力 G；所以平衡时各弹簧的弹力大小相等，即有 F1=F2=F3。 故选 A。 4．A 解析：根据胡克定律确定弹簧伸长量的大小．要使两根弹簧的总长度最短，则应使两弹簧的总伸长量最 小．两物体的总重力要由上弹簧承担，故上弹簧一定用劲度系数大的弹簧，即弹簧 S1 在上，下弹簧要承担 下面物体的重力，则为了使弹簧的形变量小，则应使物体重力小的在下面，即 b 物体在下面，而 a 物体在 上．综上所述，A 选项正确． 5．A 解析：将四块砖视为一个整体，由于均处于静止状态受力平衡如图(甲)得 F1＝F4＝2mg，方向竖直向上， 再将 3、4 整体视为研究对象，受力如图 4(乙)得 F23＝0，故答案为 A. 6．A 解析：若 v1＝v2，则 A、B 相对静止，故 A 对；若 v1>v2，则 A 相对 B 向右运动，故 B 对 A 施加向左的滑动 摩擦力，B、D 错；若 v1