【考纲下载】1．滑动摩擦力、动摩擦因数、静摩擦力(Ⅰ)2．形变、弹性、胡克定律(Ⅰ)3．矢量和标量(Ⅰ)4．力的合成和分解(Ⅱ)5．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
【考情上线】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．高考对本章的考查频率较高的是三种常见的力及物体的平衡，尤其是摩擦力和物体的平衡两知识点，往往与牛顿运动定律、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，题目难度较大，综合性较强，能力要求也较高．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．
一、力1．力的概念：物体与物体之间的作用．单位是牛顿，符号是N.2．力的性质(1)物质性：力不能脱离而存在．没有“施力物体”或“受力物体”的力是的．(2)相互性：力的作用是的．施力(受力)物体同时也是受力(施力)物体．(3)矢量性：力是矢量，既有，又有．(4)独立性：一个力作用于某个物体上产生的，与这个物体是否受到其他力的作用．相互物体不存在相互大小方向效果无关
3．力的作用效果两个效果4．力的图示：包括力的、、三个要素．使物体发生.改变物体的.形变运动状态大小方向作用点
力的图示与受力示意图是有区别的．力的图示要求严格画出力的大小和方向，在相同标度下用线段的长短表示力的大小，箭头表示力的方向；受力示意图着重于力的方向的图示，不要求作出标度．
二、重力1．产生：由于的吸引而使物体受到的力．2．大小：G＝mg.3．方向：总是．地球竖直向下
4．重心(1)定义：为了研究方便认为各部分受到的重力集中作用的点．(2)位置确定①质量分布均匀的规则物体重心在其．②对于形状不规则或者质量分布不均匀的物体，重心可用确定．几何中心悬挂法
(1)重力的方向总是与当地的水平面垂直，不同地方水平面不同，其垂直水平面向下的方向也就不同．(2)重力的方向不一定指向地心．(3)并不是只有重心处才受到重力的作用．(4)重力是万有引力的一个分力．
三、弹力1．定义：发生弹性形变的物体由于要，对与它接触的物体产生的作用．2．产生的条件(1)两物体；(2)发生．3．方向：弹力的方向总是与物体形变的方向．恢复原状相互接触弹性形变相反
4．大小(1)弹簧类弹力在弹性限度内遵从胡克定律，其公式为；k为弹簧的劲度系数，单位：N/m.(2)非弹簧类弹力大小应由或动力学规律求得．F＝kx平衡条件
四、摩擦力1．定义：两个相互接触的物体，当它们发生或具有时，在接触面上产生阻碍或的力．2．产生条件：接触面；接触面间有弹力；物体间有或．3．大小：滑动摩擦力Ff＝，静摩擦力：0≤Ff≤Ffmax.4．方向：与相对运动或相对运动趋势方向．相对运动相对运动的趋势相对运动相对运动趋势粗糙相对运动相对运动趋势μFN相反5．作用效果：阻碍物体间的或．相对运动相对运动趋势
(1)摩擦力阻碍的是物体间的相对运动或相对运动趋势，但不一定阻碍物体的运动．(2)受静摩擦力作用的物体不一定静止，受滑动摩擦力作用的物体不一定运动．(3)接触面处有摩擦力时一定有弹力，且弹力与摩擦力方向总垂直，反之不一定成立．
1.弹力有无的判断方法(1)根据弹力产生的条件直接判断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)利用假设法判断对形变不明显的情况，可假设两个物体间弹力不存在，即把与我们所研究的物体相接触的其他物体去掉，看物体还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，则此处一定存在弹力．
(3)根据“物体的运动状态”分析由状态分析弹力，使物体的受力必须与物体的运动状态相符合，依据物体的运动状态，由物体受力平衡(或牛顿第二定律)列方程来判断物体间的弹力是否存在．2．弹力的方向的判断方法(1)弹力的方向与物体形变的方向相反，作用在迫使物体发生形变的那个物体上．具体情况有以下几种：
弹力弹力的方向弹簧两端的弹力与弹簧测力计中心轴线相重合，指向弹簧恢复原状方向轻绳的弹力沿绳指向绳收缩的方向面与面接触的弹力垂直于接触面或接触面的切面，过接触面指向受力物体点与面接触的弹力过接触点垂直于接触面(或接触面的切面)而指向受力物体杆的弹力可能沿杆，也可能不沿杆，应具体情况具体分析
(2)由物体的运动状态判断弹力的方向：物体的受力必须与物体的运动状态相符合．可根据物体的运动状态，先假设一个弹力的方向，由共点力的平衡条件或牛顿第二定律列方程，求出弹力．若所得结果为正值，其方向与假设方向相同，如果为负值，其方向与假设方向相反．
(1)绳对物体只能产生拉力，不能产生推力，且绳子弹力的方向一定沿着绳子并指向绳子收缩的方向，这是由绳子本身的特点决定的．(2)杆既可以产生拉力，也可以产生推力，弹力的方向可以沿杆，也可以不沿杆，这是杆和绳两种模型的最大区别．
(2008·宁夏高考)一有固定斜面的小车在水平面上做直线运动，小球通过细绳与车顶相连．小球某时刻正处于如图2－1－1所示的状态．设斜面对小球的支持力为FN，细绳对小球的拉力为FT，关于此时刻小球的受力情况，下列说法正确的是()
A．若小车向左运动，FN可能为零B．若小车向左运动，FT可能为零C．若小车向右运动，FN不可能为零D．若小车向右运动，FT不可能为零
解答本题时要注意假设法、隔离法的应用，可先假设FN或FT为零，然后对小球进行受力分析，并根据牛顿第二定律判断加速度的方向，最后分析它们的运动情况，并对假设的正误进行分析.
[听课记录]对小球受力分析，当FN为零时，小球的合外力水平向右，加速度向右，故小车可能向右加速运动或向左减速运动，A对C错；当FT为零时，小球的合外力水平向左，加速度向左，故小车可能向右减速运动或向左加速运动，B对D错．[答案]AB
[名师归纳](1)在本题中，判断弹力的有无时，必须根据物体的运动状态，并结合牛顿第二定律进行判断．(2)在分析绳子的弹力时，易出现的思维误区是认为只要绳子处于伸直状态，就一定有弹力.
静摩擦力的方向与物体相对运动趋势的方向相反，而相对运动趋势不如相对运动直观，它具有很强的隐蔽性，所以静摩擦力的方向判定较困难．为此常用下面几种方法：1．假设法：假定没有摩擦力(即光滑)，分析相对静止的物体间能否发生相对运动．若能，则有静摩擦力，方向与相对运动方向相反；若不能，则没有静摩擦力．
如图2－1－2甲、乙所示，A、B两物体均在外力F作用下一起匀速运动．若假设甲图中A受摩擦力，则A将不会做匀速直线运动，故A不受静摩擦力．而乙图中，若假设A不受摩擦力，则A将相对于B向下滑动，即A受B的静摩擦力，方向沿斜面向上．
2．运动状态法：根据物体的运动状态利用平衡条件或牛顿第二定律判断，此方法关键是先确定物体的运动状态(静止或加速)，再利用平衡条件或牛顿第二定律列式计算，确定静摩擦力存在与否及静摩擦力的方向．如图2－1－3中汽车启动时，放在车箱中的相对汽车静止的物体，只能是受到车箱向前的静摩擦力作用才产生了加速度．
3．反作用法：利用牛顿第三定律(即作用力与反作用力的关系)来判断，先确定受力较少的物体受到的静摩擦力方向，再确定另一物体受到的静摩擦力．
(2010·广州模拟)如图2－1－4所示是主动轮P通过皮带带动从动轮Q的示意图，A与B、C与D分别是皮带上与轮缘上相互接触的点，则下列判断正确的是()A．B点相对于A点运动趋势方向与B点运动方向相反B．D点相对于C点运动趋势方向与C点运动方向相反C．D点所受静摩擦力方向与D点运动方向相同D．主动轮受到的摩擦力是阻力，从动轮受到的摩擦力是动力
解答本题的关键是判断出皮带和轮接触处二者的相对运动趋势的方向，采用的方法可以是“假设法”．
[解题指导]P为主动轮，假设接触面光滑，B点相对于A点的运动方向一定与B点的运动方向相同，A错误；Q为从动轮，D点相对于C点的运动趋势方向与C点的运动方向相反，Q轮通过静摩擦力带动，因此，D点所受的静摩擦力方向与D点的运动方向相同，B、C均正确；主动轮靠摩擦带动皮带，从动轮靠摩擦被皮带带动，故D也正确．[答案]BCD
[名师归纳]要正确理解摩擦力产生条件中“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．
1.水平皮带传输装置如图2－1－5所示，O1为主动轮，O2为从动轮．当主动轮顺时针匀速转动时，物体被轻轻地放在A端皮带上，开始时物体在皮带上滑动，当它到达位置C时滑动停止，之后就随皮带一起匀速运动，直至传送到目的地B端．在传送过程中，若皮带与轮不打滑，则物体受到的摩擦力和图中皮带上P、Q两处(在O1、O2连线上)所受摩擦力的情况，有下列几种说法，其中正确的是()
A．在AC段物体受水平向左的滑动摩擦力，P处受向上的滑动摩擦力B．在AC段物体受水平向右的滑动摩擦力，P处受向下的静摩擦力C．在CB段物体不受静摩擦力，Q处受向下的静摩擦力D．在CB段物体受水平向右的静摩擦力，P、Q两处始终受向下的静摩擦力
解析：物体自A至C是在滑动摩擦力的作用下向前加速运动，故物体受水平向右的滑动摩擦力，自C至B物体与传送带相对静止，摩擦力为零，由于O1为主动轮，所以皮带上P点在轮子对其静摩擦力的作用下向下运动，即P处受向下的静摩擦力，O2为从动轮，皮带带动O2向顺时针转动，所以皮带上Q点受向下的静摩擦力．综上所述，B、C项正确．答案：BC
计算摩擦力的大小，首先要判断摩擦力是属于静摩擦力还是滑动摩擦力，然后根据静摩擦力和滑动摩擦力的特点计算其大小．
1．静摩擦力大小的计算根据物体所受外力及所处的状态(平衡或加速)可分为两种情况：(1)物体处于平衡状态(静止或匀速直线运动)，利用力的平衡条件来判断其大小．(2)物体有加速度时，若只有摩擦力，则Ff＝ma.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．若除摩擦力外，物体还受其他力，则F合＝ma，先求合力再求摩擦力．
(3)最大静摩擦力并不一定是物体实际受到的力，物体实际受到的静摩擦力一般小于或等于最大静摩擦力．最大静摩擦力与接触面间的压力成正比．一般情况下，为了处理问题的方便，最大静摩擦力可按近似等于滑动摩擦力处理．
2．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无关，与接触面的大小也无关．
(1)在分析摩擦力的方向时，要注意静摩擦力的方向的“可变性”和滑动摩擦力方向的“相对性”．(2)考查摩擦力时，经常结合共点力的平衡条件和牛顿运动定律来确定摩擦力的大小和方向．
(2008·山东高考)用轻弹簧竖直悬挂质量为m的物体，静止时弹簧的伸长量为L，现用该弹簧沿斜面方向拉住质量为2m的物体，系统静止时弹簧伸长量也为L，斜面倾角为30°，如图2－1－6所示．则物体所受摩擦力()
A．等于零B．大小为mg，方向沿斜面向下C．大小为mg，方向沿斜面向上D．大小为mg，方向沿斜面向上
解答本题时应注意平衡条件的应用，首先对物体进行受力分析，建立坐标系，规定正方向，假设未知力的方向与规定的正方向相同，然后利用平衡条件列方程即可解答.在解题中要注意假设法的应用.
[解题指导]对竖直悬挂的物体，因处于静止状态，故有kL＝mg①对斜面上的物体进行受力分析，建立如图2－1－7所示的坐标，并假设摩擦力方向沿x轴正方向．由平衡条件得：kL＋Ff＝2mgsin30°②联立①②两式解得：Ff＝0，故选项A正确，B、C、D错误．[答案]A
[名师归纳]静摩擦力是一种“被动力”，当物体的其他力变化时，静摩擦力往往随之改变，分析时结合物体的运动状态来分析．
2．如图2－1－8甲所示，一物块在粗糙斜面上，在平行斜面向上的外力F作用下，斜面和物块始终处于静止状态，当F按图乙所示规律变化时，关于物块与斜面间摩擦力的大小变化的说法中正确的是()
图2－1－8A．一定增大B．可能一直减小C．可能先减小后增大D．可能一直增大
解析：由于不知力F与mgsinθ(θ为斜面的倾角)的大小关系，故无法确定开始时摩擦力的方向，因此当F＞mgsinθ时，随力F的减小，Ff可能先向下减小再向上增大，当F≤mgsinθ时，Ff一直向上增大，故C、D正确．答案：CD
[随堂巩固]1．下列关于重心、弹力和摩擦力的说法，正确的是()A．物体的重心并不一定在物体的几何中心上B．劲度系数越大的弹簧，产生的弹力越大C．动摩擦因数与物体之间的压力成反比，与滑动摩擦力成正比D．静摩擦力的大小是在零和最大静摩擦力之间发生变化
解析：由重心的概念可知A项正确；弹簧弹力的大小还与其形变量有关，B项错；动摩擦因数与压力和滑动摩擦力无关，C项错；静摩擦力的大小范围为0＜Ff＜Ffmax，D项正确．答案：AD
2．关于静摩擦力的说法正确的是()A．两个相对静止的物体间一定有摩擦力的作用B．受静摩擦力作用的物体一定是静止的C．静摩擦力一定是阻力D．当物体间压力一定时，静摩擦力的大小可以变化，但有一个限度
解析：静摩擦力存在于相对静止的物体之间，物体不一定静止，静摩擦力产生的条件是：接触面粗糙，两物体之间存在压力，物体之间存在相对运动趋势，故A、B错；静摩擦力可以是阻力，也可以是动力，选项C错误；静摩擦力的大小与物体所处的环境有关，与受到的其他力及运动状态有关，但小于最大静摩擦力，故选项D正确．答案：D
3.如图2－1－9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的变化的关系是图2－1－10中的()
图2－1－10
解析：因物体静止，故所受摩擦力为静摩擦力，沿斜面方向：Ff＝mg·sinθ，垂直斜面方向：FN＝mg·cosθ；施加力F后，斜面受到压力变大，即FN′＝F＋mgcosθ，物体依然不动，故静摩擦力大小不变，选项D正确．答案：D
4.如图2－1－11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，将它们以初速度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有向上的支持力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
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.答案：BD
5．(2010·泰安模拟)如图2－1－12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．
解析：根据题意，向上提上面木块前，有k2x2＝(m1＋m2)g①向上提上面木块直到它离开弹簧时，有k2x2′＝m2g②下面木块向上移动的距离为：Δx2＝x2－x2′③①②③联立，得Δx2＝答案：
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