[2021届高考物理核心考点知识归纳、典例剖析与同步练习：重力 弹力 摩擦力（试卷+答案+详解）]

　2021届高考物理核心知识点拨与典例剖析： 重力、弹力、摩擦力

　★重点归纳★

　一、弹力

　1、几种典型接触弹力的方向确认：

　弹力

　弹力的方向

　面与面接触的弹力

　垂直于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

　球与面接触的弹力

　在接触点与球心连线上，指向受力物体

　球与球接触的弹力

　垂直于过接触点的公切面，而指向受力物体

　2、含弹簧类弹力问题的分析与计算

　中学物理中的“弹簧”和“橡皮绳”也是理想化模型，具有如下几个特性：

　(1)弹力遵循胡克定律F＝kx，其中x是弹簧的形变量．

　(2)轻：即弹簧(或橡皮绳)的重力可视为零．

　(3)弹簧既能受拉力，也能受压力(沿着弹簧的轴线)，橡皮绳只能受拉力，不能受压力．

　(4)由于弹簧和橡皮绳受力时，其形变较大，发生形变需要一段时间，所以弹簧和橡皮绳中的弹力不能突变．但是，当弹簧和橡皮绳被剪断时，它们产生的弹力立即消失．

　3．滑轮模型与死结模型问题的分析

　（1）跨过滑轮、光滑杆、光滑钉子的细绳两端张力大小相等．

　（2）死结模型：如几个绳端有“结点”，即几段绳子系在一起，谓之“死结”，那么这几段绳中的张力不一定相等．

　（3）同样要注意轻质固定杆的弹力方向不一定沿杆的方向，作用力的方向需要结合平衡方程或牛顿第二定律求得，而轻质活动杆中的弹力方向一定沿杆的方向．

　二、摩擦力的大小、方向的判断

　1、如何判断静摩擦力的方向

　（1）假设法：假设接触面光滑(即无摩擦力)时，看物体是否发生相对运动.若发生相对运动，则说明物体间有相对运动趋势，且假设接触面光滑后物体发生相对运动的方向即为相对运动趋势的方向，从而确定静摩擦力的方向.也可以先假设静摩擦力沿某方向，再分析物体运动状态是否出现跟已知条件相矛盾的结果，从而对假设方向做出取舍.

　（2）状态法：根据二力平衡条件、牛顿第二定律或牛顿第三定律，可以判断静摩擦力的方向.假如用一水平力推桌子，若桌子在水平地面上静止不动，这时地面会对桌子施一静摩擦力.根据二力平衡条件可知，该静摩擦力的方向与推力的方向相反.加速状态时物体所受的静摩擦力可由牛顿第二定律确定.

　（3）利用牛顿第三定律(即作用力与反作用力的关系)来判断.此法的关键是抓住“力是成对出现的”，先确定受力较少的物体受到的静摩擦力的方向，再根据“反向”确定另一物体受到的静摩擦力.

　2、摩擦力大小的计算

　（1）在确定摩擦力的大小之前，必须首先分析物体所处的状态，分清摩擦力的性质：静摩擦力或滑动摩擦力.

　（2）滑动摩擦力由公式F＝μFN计算.最关键的是对相互挤压力FN的分析，它跟研究物体在垂直于接触面方向的受力密切相关.

　（3）静摩擦力

　 eq \o\ac(○,1)其大小、方向都跟产生相对运动趋势的外力密切相关，但跟接触面相互挤压力FN无直接关系.因而静摩擦力具有大小、方向的可变性，变化性强是它的特点，其大小只能依据物体的运动状态进行计算，若为平衡状态，静摩擦力将由平衡条件建立方程求解；若为非平衡状态，可由动力学规律建立方程求解.

　 eq \o\ac(○,2)最大静摩擦力Fm是物体将要发生相对滑动这一临界状态时的摩擦力，它的数值与FN成正比，在FN不变的情况下，滑动摩擦力略小于Fm，而静摩擦力可在0～Fm间变化.

　3、滑动摩擦力的方向判定

　滑动摩擦力的方向与物体间的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.

　★举一反三★

　【例1】下面图中，静止的小球A分别与一个或两个接触面接触，设各接触面光滑，则A受到两个弹力的是（ ）

　【练习1】在如图所示的四幅图中，AB、BC均为轻质杆，各图中杆的A、C端都通过铰链与墙连接，两杆都在B处由铰链连接，下列关于受力的说法正确的是（ ）

　A．甲图中的AB杆表现为拉力，BC杆表现为拉力

　B．乙图中的AB杆表现为拉力，BC杆表现为支持力

　C．丙图中的AB、BC杆均表现为拉力

　D．丁图中的AB、BC杆均表现为支持力

　【例2】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。现缓慢向上提上面的木块，直到它刚离开上面弹簧。在这个过程中下面的木块移动的距离为(

　)

　A．eq \f(m1g,k1)

　B．eq \f(m2g,k1)

　C．eq \f(m1g,k2)

　D．eq \f(m2g,k2)

　【练习2】如图所示的装置中，弹簧的原长和劲度系数都相等，小球的质量均相同，弹簧和细线的质量均不计，一切摩擦忽略不计。平衡时各弹簧的长度分别为L1、L2、L3，其大小关系是

　A．L1 = L2 = L3

　B．L1= L2 < L3

　C．L1= L3 > L2

　D．L3>L1>L2

　【例3】如图所示，物体A、B在力F作用下一起以相同速度沿F方向做匀速运动，关于物体A所受的摩擦力，下列说法正确的是(

　)

　A．甲、乙两图中A均受摩擦力，且方向均与F相同

　B．甲、乙两图中A均受摩擦力，且方向均与F相反

　C．甲、乙两图中A均不受摩擦力

　D．甲图中A不受摩擦力，乙图中A受摩擦力，方向与F相同

　【练习3】如图所示，在平直公路上，有一辆汽车，车上有一木箱，试判断下列情况中，木箱所受摩擦力的方向.

　（1）汽车由静止开始加速运动时(木箱和车无相对滑动)；

　（2）汽车刹车时(二者无相对滑动)；

　（3）汽车匀速运动时(二者无相对滑动)；

　【例4】如图所示，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

　【练习4】质量为0.8kg的物块静止在倾角为30°的斜面上，若用平行于斜面沿水平方向大小等于3N的力推物块，物块仍保持静止，如图所示，则物块所受到的摩擦力大小等于(

　)

　A．5N B．4N

　C．3N D．3eq \r(3)N

　【例5】如图所示，质量为m的工件置于水平放置的钢板C上，二者间动摩擦因数为μ.由于光滑导槽A、B的控制，工件只能沿水平导槽运动，现使钢板以速度v1向右运动，同时用力F拉动工件(F方向与导槽平行)使其以速度v2沿导槽运动，则F的大小为(

　)

　A．等于μmg

　B．大于μmg

　C．小于μmg

　D．不能确定

　【练习5】如图所示，质量为m的物块在质量为M的木板上向右滑行，木板与地面间摩擦系数为μ1，物块与木板间摩擦系数为μ2，已知木板处于静止状态，那么木板所受地面摩擦力的大小是(

　)

　A．μ1Mg B．μ2mg

　C．μ1(m＋M)g D．μ1Mg＋μ2mg

　【例6】把一重为G的物体，用一水平推力F＝kt(k为恒量，t为时间)压在竖直的足够高的平整墙上.那么，在下图中，能正确反映从t＝0开始物体所受摩擦力Ff随t变化关系的图象是( 　)

　【练习6】用轻弹簧竖直悬挂的质量为m的物体，静止时弹簧伸长量为l0，现用该弹簧沿固定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l0，斜面倾角为30°，如图所示，则物体所受摩擦力（

　A．等于0

　B．大小为，方向沿斜面向下

　C．大小为，方向沿斜面向上

　D．大小为mg，方向沿斜面向上

　★同步练习★

　1．如图所示，物块A放在倾斜的木板上，木板的倾角α为30°和45°时物块所受摩擦力的大小恰好相等，则物块和木板间的滑动摩擦因数为(

　)

　A．1/2 B．eq \r(2)/2

　C．eq \r(3)/2 D．eq \r(5)/2

　2．如图所示，甲、乙、丙三个质量相同的物体分别在不同外力的作用下沿水平地面做匀速直线运动，地面与物体间的动摩擦因数均相同。下列判断正确的是（ ）

　A．三个物体所受的摩擦力大小相等 B．丙物体所受的摩擦力最大

　C．乙物体所受的摩擦力最大 D．甲物体所受的摩擦力最大

　3．如图所示，一同学在水平桌面上将三个形状不规则的石块成功叠放在一起，保持平衡。下列说法正确的是（ ）

　A．石块b对a的支持力与a受到的重力是一对相互作用力

　B．石块b对a的支持力一定等于a受到的重力

　C．石块c受到水平桌面向左的摩擦力

　D．石块c对b的作用力一定竖直向上

　4．如图所示，将一张A4纸（质量可忽略不计）夹在物理书内，书对A4纸的压力为3N，A4纸与书之间的动摩擦因数为0.3，要把A4纸从书中拉出，拉力至少应为（ ）

　A．0.3N

　B．0.9 N

　C．1.2N

　D．1.8N

　5．如图所示，轻质弹簧连接A、B两物体，弹簧劲度系数为k，A、B质量分别为m1、m2；A放在水平地面上，B也静止；现用力拉B，使其向上移动，直到A刚好离开地面，此过程中，B物体向上移动的距离为（ ）

　A．m1g

　B．m2g

　C．（m1+m2）g/k

　D．（m1 - m2）g/k

　6．如图，方木块A放在水平的长木板上，长木板放在光滑的水平面上。木块跟水平的弹簧秤相连，弹簧秤右端固定，若用水平向左的恒力以速度v匀速拉动木板，弹簧秤的示数为FT，则有（ ）

　A．木块A受到的静摩擦力为FT

　B．木块A受到的滑动摩擦力为FT

　C．若用恒力以 2v的速度匀速拉动长木板，则弹簧秤示数为2FT

　D．若用恒力以 2v的速度匀速拉动长木板，则长木板受到的摩擦力等于FT

　7．如图所示，重20 N的物体放在粗糙水平面上，用F=8 N的力斜向下推物体。F与水平面成30°角，物体与平面间的动摩擦因数μ=0.5，则物体（ ）

　A．对地面的压力为28 N

　B．对地面的压力为24 N

　C．所受摩擦力为12N

　D．所受摩擦力为N

　8．木块A、B分别重50N和30N，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.2与A、B相连接的轻弹簧被压缩了5 cm，系统置于水平地面上静止不动.已知弹簧的劲度系数为100 N/m.用F =1N的水平力作用在木块A上，如图所示，力F作用后（ ）

　A．木块A所受摩擦力大小是4N，方向向右

　B．木块A所受摩擦力大小是9N，方向向右

　C．木块B所受摩擦力大小是4N，方向向左

　D．木块B所受摩擦力大小为6N，方向向左

　9．如图所示，在水平传送带上有三个质量分别为m1、m2、m3的木块1、2、3，1和2及2和3间分别用原长为L，劲度系数为K的轻弹簧连接起来，木块与传送带间的动摩擦因数均为μ，现用水平细绳将木块1固定在左边的墙上，传送带按图示方向匀速运动，当三个木块达到平衡后，1、3两木块之间的距离是（ ）

　A．

　B．

　C．

　D．

　10．如图a所示，质量为m的半球体静止在倾角为θ的平板上，当θ从0缓慢增大到90°的过程中，半球体所受摩擦力Ff与θ的关系如图b所示，已知半球体始终没有脱离平板，半球体与平板间的动摩擦因数为，最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，重力加速度为g，则（ ）

　A．O～q段图象可能是直线

　B．q﹣段图象可能是直线

　C．

　D．

　11．如图所示，一根自然长度为l0的轻弹簧和一根长度为a的轻绳连接，弹簧的上端固定在天花板的O点上，P是位于O点正下方的光滑轻小定滑轮，已知OP＝l0＋a.现将绳的另一端与静止在动摩擦因数恒定的水平地面上的滑块A相连，滑块对地面有压力作用．再用一水平力F作用于A使之向右做直线运动(弹簧的下端始终在P之上)，对于滑块A受地面滑动摩擦力下列说法中正确的是(

　)

　A．逐渐变小

　B．逐渐变大

　C．先变小后变大

　D．大小不变

　解析版

　★重点归纳★

　一、弹力

　1、几种典型接触弹力的方向确认：

　弹力

　弹力的方向

　面与面接触的弹力

　垂直于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

　球与面接触的弹力

　在接触点与球心连线上，指向受力物体

　球与球接触的弹力

　垂直于过接触点的公切面，而指向受力物体

　2、含弹簧类弹力问题的分析与计算

　中学物理中的“弹簧”和“橡皮绳”也是理想化模型，具有如下几个特性：

　(1)弹力遵循胡克定律F＝kx，其中x是弹簧的形变量．

　(2)轻：即弹簧(或橡皮绳)的重力可视为零．

　(3)弹簧既能受拉力，也能受压力(沿着弹簧的轴线)，橡皮绳只能受拉力，不能受压力．

　(4)由于弹簧和橡皮绳受力时，其形变较大，发生形变需要一段时间，所以弹簧和橡皮绳中的弹力不能突变．但是，当弹簧和橡皮绳被剪断时，它们产生的弹力立即消失．

　3．滑轮模型与死结模型问题的分析

　（1）跨过滑轮、光滑杆、光滑钉子的细绳两端张力大小相等．

　（2）死结模型：如几个绳端有“结点”，即几段绳子系在一起，谓之“死结”，那么这几段绳中的张力不一定相等．

　（3）同样要注意轻质固定杆的弹力方向不一定沿杆的方向，作用力的方向需要结合平衡方程或牛顿第二定律求得，而轻质活动杆中的弹力方向一定沿杆的方向．

　二、摩擦力的大小、方向的判断

　1、如何判断静摩擦力的方向

　（1）假设法：假设接触面光滑(即无摩擦力)时，看物体是否发生相对运动.若发生相对运动，则说明物体间有相对运动趋势，且假设接触面光滑后物体发生相对运动的方向即为相对运动趋势的方向，从而确定静摩擦力的方向.也可以先假设静摩擦力沿某方向，再分析物体运动状态是否出现跟已知条件相矛盾的结果，从而对假设方向做出取舍.

　（2）状态法：根据二力平衡条件、牛顿第二定律或牛顿第三定律，可以判断静摩擦力的方向.假如用一水平力推桌子，若桌子在水平地面上静止不动，这时地面会对桌子施一静摩擦力.根据二力平衡条件可知，该静摩擦力的方向与推力的方向相反.加速状态时物体所受的静摩擦力可由牛顿第二定律确定.

　（3）利用牛顿第三定律(即作用力与反作用力的关系)来判断.此法的关键是抓住“力是成对出现的”，先确定受力较少的物体受到的静摩擦力的方向，再根据“反向”确定另一物体受到的静摩擦力.

　2、摩擦力大小的计算

　（1）在确定摩擦力的大小之前，必须首先分析物体所处的状态，分清摩擦力的性质：静摩擦力或滑动摩擦力.

　（2）滑动摩擦力由公式F＝μFN计算.最关键的是对相互挤压力FN的分析，它跟研究物体在垂直于接触面方向的受力密切相关.

　（3）静摩擦力

　 eq \o\ac(○,1)其大小、方向都跟产生相对运动趋势的外力密切相关，但跟接触面相互挤压力FN无直接关系.因而静摩擦力具有大小、方向的可变性，变化性强是它的特点，其大小只能依据物体的运动状态进行计算，若为平衡状态，静摩擦力将由平衡条件建立方程求解；若为非平衡状态，可由动力学规律建立方程求解.

　 eq \o\ac(○,2)最大静摩擦力Fm是物体将要发生相对滑动这一临界状态时的摩擦力，它的数值与FN成正比，在FN不变的情况下，滑动摩擦力略小于Fm，而静摩擦力可在0～Fm间变化.

　3、滑动摩擦力的方向判定

　滑动摩擦力的方向与物体间的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.

　★举一反三★

　【例1】下面图中，静止的小球A分别与一个或两个接触面接触，设各接触面光滑，则A受到两个弹力的是（ ）

　答案：C

　解析：弹力的有无判断，可以考虑假设法。

　【练习1】在如图所示的四幅图中，AB、BC均为轻质杆，各图中杆的A、C端都通过铰链与墙连接，两杆都在B处由铰链连接，下列关于受力的说法正确的是（ ）

　A．甲图中的AB杆表现为拉力，BC杆表现为拉力

　B．乙图中的AB杆表现为拉力，BC杆表现为支持力

　C．丙图中的AB、BC杆均表现为拉力

　D．丁图中的AB、BC杆均表现为支持力

　答案：C

　解析：弹力的有无、方向判断，可以考虑假设法。

　【例2】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。现缓慢向上提上面的木块，直到它刚离开上面弹簧。在这个过程中下面的木块移动的距离为(

　)

　A．eq \f(m1g,k1)

　B．eq \f(m2g,k1)

　C．eq \f(m1g,k2)

　D．eq \f(m2g,k2)

　答案：C

　解析：未提木块之前，弹簧k2上弹力为(m1＋m2)g，弹簧k2压缩量为x2＝(m1＋m2)g/k2；当上面的木块被提离弹簧时，弹簧k2上弹力为m2g，弹簧k2的压缩量为x2′＝eq \f(m2g,k2)，所以下面木块向上移动的距离为Δx＝x2－x2′＝eq \f(m1g,k2)。

　【练习2】如图所示的装置中，弹簧的原长和劲度系数都相等，小球的质量均相同，弹簧和细线的质量均不计，一切摩擦忽略不计。平衡时各弹簧的长度分别为L1、L2、L3，其大小关系是

　A．L1 = L2 = L3

　B．L1= L2 < L3

　C．L1= L3 > L2

　D．L3>L1>L2

　答案：A

　解析：可将弹簧当做弹簧测力计，故弹簧测力计的示数均等于重力。

　【例3】如图所示，物体A、B在力F作用下一起以相同速度沿F方向做匀速运动，关于物体A所受的摩擦力，下列说法正确的是(

　)

　A．甲、乙两图中A均受摩擦力，且方向均与F相同

　B．甲、乙两图中A均受摩擦力，且方向均与F相反

　C．甲、乙两图中A均不受摩擦力

　D．甲图中A不受摩擦力，乙图中A受摩擦力，方向与F相同

　解析：用假设法分析：甲图中，假设A受摩擦力，其合力不为零，与A做匀速运动在水平方向受力为零不符，所以A不受摩擦力.乙图中，假设A不受摩擦力，A将相对于B沿斜面向下运动，从而A受沿斜面向上的摩擦力.故D为正确选项.

　答案：D

　【练习3】如图所示，在平直公路上，有一辆汽车，车上有一木箱，试判断下列情况中，木箱所受摩擦力的方向.

　（1）汽车由静止开始加速运动时(木箱和车无相对滑动)；

　（2）汽车刹车时(二者无相对滑动)；

　（3）汽车匀速运动时(二者无相对滑动)；

　解析：根据物体的运动状态，由牛顿运动定律不难判断出：

　（1）汽车加速时，木箱所受的静摩擦力方向向右；

　（2）汽车刹车时，木箱所受的静摩擦力方向向左；

　（3）汽车匀速运动时，木箱不受摩擦力作用.

　【例4】如图所示，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

　答案：BC

　解析：容器处于平衡状态，在竖直方向上重力与摩擦力平衡，盛满水前墙面对容器的静摩擦力一直增大，如果一直没有达到正压力F作用下的最大静摩擦力，则水平力F可能不变，选项B、C正确。

　【练习4】质量为0.8kg的物块静止在倾角为30°的斜面上，若用平行于斜面沿水平方向大小等于3N的力推物块，物块仍保持静止，如图所示，则物块所受到的摩擦力大小等于(

　)

　A．5N B．4N

　C．3N D．3eq \r(3)N

　答案：A

　解析：重力沿斜面向下的分力F1＝Gsin30°＝4N，推力F与F1的合力等于摩擦力，f＝eq \r(F\o\al(2,1)＋F2)＝5N，故A正确。

　【例5】如图所示，质量为m的工件置于水平放置的钢板C上，二者间动摩擦因数为μ.由于光滑导槽A、B的控制，工件只能沿水平导槽运动，现使钢板以速度v1向右运动，同时用力F拉动工件(F方向与导槽平行)使其以速度v2沿导槽运动，则F的大小为(

　)

　A．等于μmg

　B．大于μmg

　C．小于μmg

　D．不能确定

　正解：工件所受摩擦力大小为Ff＝μmg，为钢板C所施加，而工件相对钢板C的相对运动方向，根据运动的合成可知，与导槽所成夹角α＝arctan.因此，所施拉力F＝Ff?cos α<μmg，选项C正确.

　答案：C

　【练习5】如图所示，质量为m的物块在质量为M的木板上向右滑行，木板与地面间摩擦系数为μ1，物块与木板间摩擦系数为μ2，已知木板处于静止状态，那么木板所受地面摩擦力的大小是(

　)

　A．μ1Mg B．μ2mg

　C．μ1(m＋M)g D．μ1Mg＋μ2mg

　答案：B

　解析：木板给物块的滑动摩擦力为μ2mg，方向水平向左，所以物块给木板一个水平向右的摩擦力μ2mg，因为木板静止，所以木板所受桌面的摩擦力大小为μ2mg方向水平向左，故选项B正确。

　【例6】把一重为G的物体，用一水平推力F＝kt(k为恒量，t为时间)压在竖直的足够高的平整墙上.那么，在下图中，能正确反映从t＝0开始物体所受摩擦力Ff随t变化关系的图象是( 　)

　解析：物体对墙壁的压力在数值上等于水平推力F，即FN＝F＝kt.沿墙壁下滑过程中所受的滑动摩擦力Ff＝μFN＝μkt.开始阶段Ff<G，物体加速下滑，Ff随时间t成正比增加，物体向下的合力减小，加速度减小，然而速度却逐渐增大；当Ff＝G时物体的合力、加速度为零，速度达到最大值；由于惯性，此后物体将继续向下运动，Ff也继续随时间t正比增加，直到Ff>G.物体的合力、加速度方向向上，且大小逐渐增大，物体做减速运动；当速度减小为零时，物体处于静止状态，物体受到的滑动摩擦力也“突变”为静摩擦力，根据平衡条件可得静摩擦力的大小为Ff＝G

　答案：B

　【练习6】用轻弹簧竖直悬挂的质量为m的物体，静止时弹簧伸长量为l0，现用该弹簧沿固定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l0，斜面倾角为30°，如图所示，则物体所受摩擦力（

　A．等于0

　B．大小为，方向沿斜面向下

　C．大小为，方向沿斜面向上

　D．大小为mg，方向沿斜面向上

　解析：物体受到重力为2mg，还有弹簧施加的弹力，由于弹簧的伸长量为l0，与静止时悬挂一个质量为m的物体时的伸长量相同，因此，弹簧的弹力F等于mg，物体还受到斜面施加的支持力的作用，受力示意图如图所示.将重力正交分解，重力沿斜面方向的分力等于mg，与弹簧的弹力相等，因此，物体不受摩擦力的作用.

　答案：A

　★同步练习★

　1．如图所示，物块A放在倾斜的木板上，木板的倾角α为30°和45°时物块所受摩擦力的大小恰好相等，则物块和木板间的滑动摩擦因数为(

　)

　A．1/2 B．eq \r(2)/2

　C．eq \r(3)/2 D．eq \r(5)/2

　解析：物块在木板上两次所受摩擦力的大小相等，说明当α＝30°时是静摩擦力；在α＝45°时是滑动摩擦力．根据滑动摩擦力的计算公式Ff＝μFN得：mgsin 30°＝μmgcos 45°，解得：μ＝ eq \r(2)/2.B正确．

　答案：B

　2．如图所示，甲、乙、丙三个质量相同的物体分别在不同外力的作用下沿水平地面做匀速直线运动，地面与物体间的动摩擦因数均相同。下列判断正确的是（ ）

　A．三个物体所受的摩擦力大小相等 B．丙物体所受的摩擦力最大

　C．乙物体所受的摩擦力最大 D．甲物体所受的摩擦力最大

　答案：B

　解析：设拉力与水平方向的夹角为，因为三个物体相对地面做匀速直线运动，所以受到的摩擦力为滑动摩擦力，对于A图，在竖直方向上有，故受到的摩擦力为，对于B图，在竖直方向上，故受到的摩擦力为，C图，在竖直方向上有，故受到的摩擦力为，所以，故B正确

　3．如图所示，一同学在水平桌面上将三个形状不规则的石块成功叠放在一起，保持平衡。下列说法正确的是（ ）

　A．石块b对a的支持力与a受到的重力是一对相互作用力

　B．石块b对a的支持力一定等于a受到的重力

　C．石块c受到水平桌面向左的摩擦力

　D．石块c对b的作用力一定竖直向上

　答案：D

　4．如图所示，将一张A4纸（质量可忽略不计）夹在物理书内，书对A4纸的压力为3N，A4纸与书之间的动摩擦因数为0.3，要把A4纸从书中拉出，拉力至少应为（ ）

　A．0.3N

　B．0.9 N

　C．1.2N

　D．1.8N

　答案：D

　5．如图所示，轻质弹簧连接A、B两物体，弹簧劲度系数为k，A、B质量分别为m1、m2；A放在水平地面上，B也静止；现用力拉B，使其向上移动，直到A刚好离开地面，此过程中，B物体向上移动的距离为（ ）

　A．m1g

　B．m2g

　C．（m1+m2）g/k

　D．（m1 - m2）g/k

　答案：C

　6．如图，方木块A放在水平的长木板上，长木板放在光滑的水平面上。木块跟水平的弹簧秤相连，弹簧秤右端固定，若用水平向左的恒力以速度v匀速拉动木板，弹簧秤的示数为FT，则有（ ）

　A．木块A受到的静摩擦力为FT

　B．木块A受到的滑动摩擦力为FT

　C．若用恒力以 2v的速度匀速拉动长木板，则弹簧秤示数为2FT

　D．若用恒力以 2v的速度匀速拉动长木板，则长木板受到的摩擦力等于FT

　答案：BD

　7．如图所示，重20 N的物体放在粗糙水平面上，用F=8 N的力斜向下推物体。F与水平面成30°角，物体与平面间的动摩擦因数μ=0.5，则物体（ ）

　A．对地面的压力为28 N

　B．对地面的压力为24 N

　C．所受摩擦力为12N

　D．所受摩擦力为N

　答案：BD

　8．木块A、B分别重50N和30N，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.2与A、B相连接的轻弹簧被压缩了5 cm，系统置于水平地面上静止不动.已知弹簧的劲度系数为100 N/m.用F =1N的水平力作用在木块A上，如图所示，力F作用后（ ）

　A．木块A所受摩擦力大小是4N，方向向右

　B．木块A所受摩擦力大小是9N，方向向右

　C．木块B所受摩擦力大小是4N，方向向左

　D．木块B所受摩擦力大小为6N，方向向左

　答案：A

　9．如图所示，在水平传送带上有三个质量分别为m1、m2、m3的木块1、2、3，1和2及2和3间分别用原长为L，劲度系数为K的轻弹簧连接起来，木块与传送带间的动摩擦因数均为μ，现用水平细绳将木块1固定在左边的墙上，传送带按图示方向匀速运动，当三个木块达到平衡后，1、3两木块之间的距离是（ ）

　A．

　B．

　C．

　D．

　答案：B

　解析：对木块3分析，摩擦力与弹簧弹力平衡，有：，则，对木块2和3整体分析，摩擦力和弹簧弹力平衡，有：，则，则1、3两木块的距离．故选B。

　10．如图a所示，质量为m的半球体静止在倾角为θ的平板上，当θ从0缓慢增大到90°的过程中，半球体所受摩擦力Ff与θ的关系如图b所示，已知半球体始终没有脱离平板，半球体与平板间的动摩擦因数为，最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，重力加速度为g，则（ ）

　A．O～q段图象可能是直线

　B．q﹣段图象可能是直线

　C．

　D．

　答案：D

　11．如图所示，一根自然长度为l0的轻弹簧和一根长度为a的轻绳连接，弹簧的上端固定在天花板的O点上，P是位于O点正下方的光滑轻小定滑轮，已知OP＝l0＋a.现将绳的另一端与静止在动摩擦因数恒定的水平地面上的滑块A相连，滑块对地面有压力作用．再用一水平力F作用于A使之向右做直线运动(弹簧的下端始终在P之上)，对于滑块A受地面滑动摩擦力下列说法中正确的是(

　)

　A．逐渐变小

　B．逐渐变大

　C．先变小后变大

　D．大小不变

　解析：本题考查力的平衡条件、胡克定律．物块在开始位置，受到重力G和支持力N，弹簧的拉力F＝kx0，F＋N＝G，N＝G－kx0；当物块滑到右边某一位置时，弹簧的伸长量为x，绳与地面的夹角为α，由竖直方向平衡，N′＋kx·sin α＝G，即N′＝G－kx0＝N，支持力不变化，滑动摩擦力f＝μN不变化，D正确．

　答案：D

相关关键词： 高中物理滑动摩擦力教案 高中物理静摩擦力教案 滑动摩擦力教案设计 摩擦力 第一节重力弹力摩擦力