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2019版二轮提分宝典:第3课 重力 弹力 摩擦力

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            第3课  重力 弹力 摩擦力

普查讲3
一张图学透      重力     弹力      摩擦力

两组题讲透      第(1)题    第(2)题     第(3)题    第(4)题       目录
           第(5)题    第(6)题     第(7)题    第(8)题
一  张  图   学  透                     重力


                                                                                 第3课  
                                                                                 一张图
                                                                                  学透
                                                                                  重力
一  张  图   学  透                     弹力


                                                                                 第3课  
                                                                                 一张图
                                                                                  学透
                                                                                  弹力
一  张  图   学  透                    摩擦力


                                                                                 第3课  
                                                                                 一张图
                                                                                  学透
                                                                                 摩擦力
一  张  图   学  透                    摩擦力


                                                                                 第3课  
                                                                                 一张图
                                                                                  学透
                                                                                 摩擦力
两 组 题 讲  透

 (1)(多选)如图所示,水平地面上固定一个斜面,斜面与水平面的夹
 角为θ。一根轻质细线的一端固定在斜面顶端,另一端系有一个小
 球,细线与斜面平行。小球的质量为m。小球右边有一竖直挡板,

 重力加速度为g,小球静止在斜面上,不计一切摩擦,则(        )                 第3课  
                                                    第(1)题
 A.挡板对小球的弹力可能为0                                      P14
 B.细线对小球的拉力可能为0
 C.斜面对小球的支持力可能为0
 D.细线和挡板对小球的作用力可能都为0
两  组 题 讲  透
 小提示
             小球可能受4个力,分析具体的情况会使题目复杂,选
    项中总有一个力为0,所以直接用假设法验证选项能简单快
    速解题。

解析:                                                       第3课  
                                                        第(1)题
 假设挡板与小球不再接触,则小球受重力、细线拉力、斜面支持力保                           P14
 持静止,故A项正确。假设细线与小球不再接触,则小球受到挡板的
 弹力、斜面支持力、重力保持静止,故B项正确。假设斜面与小球不
 接触,则小球会摆动,所以斜面对小球一定有弹力,故C项错误。假
 设挡板与细线都与小球不接触,小球受到垂直于斜面的支持力和竖直
 向下的重力,小球向下滑动,所以细线和挡板对小球的作用力不可能
 都为0,故D项错误。
两 组 题 讲  透

 (1)(多选)如图所示,水平地面上固定一个斜面,斜面与水平面的夹
 角为θ。一根轻质细线的一端固定在斜面顶端,另一端系有一个小
 球,细线与斜面平行。小球的质量为m。小球右边有一竖直挡板,

 重力加速度为g,小球静止在斜面上,不计一切摩擦,则(  AB      )               第3课  
                                                    第(1)题
 A.挡板对小球的弹力可能为0                                      P14
 B.细线对小球的拉力可能为0
 C.斜面对小球的支持力可能为0
 D.细线和挡板对小球的作用力可能都为0
两  组  题   讲  透


                                                                                 第3课  
                                                                               方法便笺
                                                                                 P144
两 组 题 讲  透
 (2)(多选)如图所示,位于水平面上的小车,固定在小车上的支架
 的斜杆与竖直杆的夹角为θ,在斜杆的下端固定有质量为m的小
 球。下列关于杆对球的作用力F的判断中,正确的是(             )

 A.小车静止时,F=mgsin θ,方向沿杆向上                            第3课  
                                                    第(2)题
 B.小车静止时,F=mgcos θ,方向垂直于杆向上                          P14
 C.小车向右做匀速运动时,一定有F=
 mg,方向竖直向上
 D.小车向右做匀加速运动时,一定有
 F>mg,方向可能沿杆向上
两 组 题 讲  透
解析:
 小球受重力和杆的作用力F 静止或做匀速直线运
 动时,由平衡条件知,二力必等大反向,有F = 

 mg,方向竖直向上,故A项、B项均错误,C项正                             第3课  
                                                    第(2)题
 确。小车向右做匀加速运动时,小球有向右的恒                               P14
 定加速度,根据牛顿第二定律知,mg 和F 的合力
 应水平向右,如图所示,由图可知,F>mg,方向
 可能沿杆向上,故D项正确。
两 组 题 讲  透
 (2)(多选)如图所示,位于水平面上的小车,固定在小车上的支架
 的斜杆与竖直杆的夹角为θ,在斜杆的下端固定有质量为m的小
 球。下列关于杆对球的作用力F的判断中,正确的是CD(             )

 A.小车静止时,F=mgsin θ,方向沿杆向上                            第3课  
                                                    第(2)题
 B.小车静止时,F=mgcos θ,方向垂直于杆向上                          P14
 C.小车向右做匀速运动时,一定有F=
 mg,方向竖直向上
 D.小车向右做匀加速运动时,一定有
 F>mg,方向可能沿杆向上
两 组 题 讲  透


   结合运动和受力情况分析弹力的大小和方向的两个关键步骤
                                                     第3课  
   :                                                方法便笺
                                                     P14
     1.根据物体的运动状态求出合力。
     2.分析出物体所受的弹力以外的力,弹力以外的力与弹
   力的合力就是物体的合力,再据此分析物体的弹力。
两 组 题 讲  透

(3)(多选)如图所示,杆BC的B端用铰链固定在竖直墙上,另一端C
为一滑轮。重物G上系一绳经过滑轮固定于墙上A点处,杆恰好平
衡。若将绳的A端沿墙缓慢向下移(BC杆、滑轮、绳的质量及摩擦
                                                     第3课  
均不计),则(              )                              第(3)题
                                                     P14
A.两段绳中的拉力大小相等,且保持不变
B.两段绳中的拉力大小相等但发生变化
C.BC杆对C端的弹力沿杆方向由B指向C
D.BC杆受绳的压力增大
两 组 题 讲  透
解析:
同一根不计质量的绳子绕过光滑的滑轮被分成
两段,则这两段绳子中的拉力大小相等,始终
等于重物所受的重力,故          项正确,    项错
                   A        B                        第3课  
                                                    第(3)题
误。选取绳子与滑轮的接触点为研究对象,对                                 P14
其受力分析,如图所示,由于BC 杆可以绕B 
端自由转动,所以平衡时BC 杆对C 端的弹力
沿杆方向由B指向C,故C项正确。绳中的弹力

大小相等,即FT1 = FT2= G,C点处于三力平
衡
两 组 题 讲  透

状态,将三个力的示意图平移可以组成闭合三
角形,如图中虚线所示,设AC段绳子与竖直
墙壁间的夹角为      ,则根据几何知识可知
             θ                                       第3课  
                                                    第(3)题
F=2Gsin   ,当绳的A端沿墙缓慢向下移时,绳                           P14
的拉力不变,θ 增大,F也增大,根据牛顿第
三定律知,BC杆受绳的压力增大,故D项正
确。
两 组 题 讲  透

(3)(多选)如图所示,杆BC的B端用铰链固定在竖直墙上,另一端C
为一滑轮。重物G上系一绳经过滑轮固定于墙上A点处,杆恰好平
衡。若将绳的A端沿墙缓慢向下移(BC杆、滑轮、绳的质量及摩擦
                                                     第3课  
均不计),则(   ACD           )                           第(3)题
                                                     P14
A.两段绳中的拉力大小相等,且保持不变
B.两段绳中的拉力大小相等但发生变化
C.BC杆对C端的弹力沿杆方向由B指向C
D.BC杆受绳的压力增大
两 组 题 讲  透
 小提示


      轻绳打活结(或者不打结)时,结点两侧轻绳受力的大                       第3课  
                                                     小提示
    小相等。轻绳打死结(常见字眼:拴)时,结点两侧轻绳受                       P14
    力的大小可以相等也可以不相等。
两  组 题  讲  透
 小积累                    几种常见情境的弹力方向

       1.弹力不可突变类型:
       形变量明显,一般不能发生突变。

                                                                   第3课  
                                                                   小积累
                                                                    P14
两  组 题  讲 透
 小积累                  几种常见情境的弹力方向

  2.弹力可突变类型:
  形变量小,可认为形变恢复或改变不需要时间。

                                                            第3课  
                                                            小积累
                                                             P15
两  组 题  讲 透
 小积累                  几种常见情境的弹力方向

  2.弹力可突变类型:
  形变量小,可认为形变恢复或改变不需要时间。

                                                            第3课  
                                                            小积累
                                                             P15
两 组 题 讲  透

 (4)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
                                                     第3课  
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                       第(4)题
                                                     P15
弹性限度内)(          )
A.86 cm                          B.92 cm
C.98 cm                          D.104 cm
两 组 题 讲  透
解析:

 平衡时绳的总长度为100       cm,则每段绳的长度为50        cm,平衡时
 弹性绳与水平方向的夹角为θ,则sin θ=    ,每段弹性绳的拉力为

                                                     第3课  
 T,则2Tsin θ=mg,解得T=     mg。根据胡克定律,T=kΔx1,且
                                                    第(4)题
                                                     P15
 Δx1=10 cm,解得k=      mg,将弹性绳的两端移动到同一点,则

 2kΔx2=mg,则Δx2=6 cm,总长度为80     cm+2×6 cm=92 cm,故B
 项正确。
两 组 题 讲  透

(4)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
                                                     第3课  
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                       第(4)题
                                                     P15
弹性限度内)(    B    )
A.86 cm                          B.92 cm
C.98 cm                          D.104 cm
两 组 题 讲  透

     胡克定律相关计算的要点是弹簧形变量的确定。
     思维程序为:
           恢复弹簧的原长确定弹簧处于原长时端点的位置
                                                     第3课  
           判断弹簧的形变形式和形变量                            方法便笺
           从弹簧端点的实际位置与弹簧处于原长                         P15
           时端点的位置,判断弹簧的形变形式和
           形变量 x,并由形变形式判断弹力的方
           向。

           根据胡克定律列出公式,联立方程求解
两 组 题 讲  透


(5)关于两物体间的弹力和摩擦力,以下说法中正确的是(          )
A.摩擦力的大小一定与弹力成正比
                                                     第3课  
B.摩擦力的方向与弹力的方向垂直                                    第(5)题
                                                     P15
C.两个水平叠放的物体,上面物体对接触面的压力就是自身重力
D.摩擦力只能是阻力不能是动力
两  组 题 讲  透
解析:
  摩擦力有静摩擦力和滑动摩擦力,滑动摩擦力的大小与弹力成正比,
  但静摩擦力不一定,故A项错误。弹力的方向总是垂直于接触面而指向
  被压或被支持的物体,摩擦力的方向总是沿着接触面并与接触面相切
                                                          第3课  
  ,故B项正确。重力是物体受到地球的引力的一个分力,而压力是下面                       第(5)题
                                                          P15
  物体受到上面物体给的弹力,故C项错误。静摩擦力与滑动摩擦力的方
  向由接触的两个物体的相对运动(或者相对运动趋势)决定,而不是由单
  个物体的运动方向决定的,当摩擦力方向与物体运动方向相同时,摩
  擦力是这个物体运动的动力,摩擦力方向与物体运动方向相反时,摩
  擦力是这个物体运动的阻力,故D项错误。
两 组 题 讲  透


(5)关于两物体间的弹力和摩擦力,以下说法中正确的是(      B    )
A.摩擦力的大小一定与弹力成正比
                                                     第3课  
                                                    第(5)题
B.摩擦力的方向与弹力的方向垂直                                     P15
C.两个水平叠放的物体,上面物体对接触面的压力就是自身重力
D.摩擦力只能是阻力不能是动力
两 组 题 讲  透

               帮助理解关于摩擦力的两点重要说法


                                                     第3课  
                                                    方法便笺
                                                     P15
两 组 题 讲  透

               帮助理解关于摩擦力的两点重要说法


                                                     第3课  
                                                    方法便笺
                                                     P15
两 组 题 讲  透

               帮助理解关于摩擦力的两点重要说法


                                                     第3课  
                                                    方法便笺
                                                     P15
两 组 题 讲  透

               帮助理解关于摩擦力的两点重要说法


                                                     第3课  
                                                    方法便笺
                                                     P15
两 组 题 讲  透

(6)如图所示,水平地面上堆放着原木,关于原木P在支撑点M、N
处的受力情况,下列说法正确的是(       )

A.M处受到的支持力竖直向上                                       第3课  
                                                    第(6)题
B.N处受到的支持力竖直向上                                       P15
C.M处受到的摩擦力沿MN方向
D.N处受到的摩擦力沿水平方向
两 组 题 讲  透
解析:
 M处受到的支持力垂直于地面向上,即竖直向上,故A项正确。 
 N处受到的支持力垂直于原木P向上,不是竖直向上,故B项错

 误。假设M、N处都不受摩擦力,则原木P滑动,假设不成立。                        第3课  
                                                    第(6)题
 假设M处受摩擦力而N处不受摩擦力,则M处摩擦力沿水平方向                        P15
 指向原木堆。假设M处不受摩擦力而N处受摩擦力,则N处的摩
 擦力沿着原木P的方向由M指向N,故M、N处至少有一处受摩
 擦力,故C项、D项均错误。
两 组 题 讲  透

(6)如图所示,水平地面上堆放着原木,关于原木P在支撑点M、N
处的受力情况,下列说法正确的是(   A    )
A.M处受到的支持力竖直向上                                       第3课  
                                                    第(6)题
B.N处受到的支持力竖直向上                                       P15
C.M处受到的摩擦力沿MN方向
D.N处受到的摩擦力沿水平方向
两 组 题 讲  透

               静摩擦力的有无及大小方向的判断方法


                                                     第3课  
                                                    方法便笺
                                                     P16
两 组 题 讲  透

               静摩擦力的有无及大小方向的判断方法


                                                     第3课  
                                                    方法便笺
                                                     P16
两 组 题 讲  透

(7)如图所示,一物块在水平拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直
线运动。若保持F的大小不变,而方向与水平面成60°角,物块也
恰好做匀速直线运动。物块与桌面间的动摩擦因数为(         )
                                                     第3课  
A.                                                  第(7)题
                                                     P16
B.
C.                      
D.
两 组 题 讲  透
 解析:
 物块在水平拉力F 作用下匀速运动,则F = μmg。当F的方向与水
 平面成60°时,物块也恰好做匀速直线运动,则Fcos                60°=μ(mg-
 Fsin 60°),联立解得μ=          ,故C项正确。                   第3课  
                                                    第(7)题
                                                     P16
两 组 题 讲  透

(7)如图所示,一物块在水平拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直
线运动。若保持F的大小不变,而方向与水平面成60°角,物块也
恰好做匀速直线运动。物块与桌面间的动摩擦因数为(        C )
                                                     第3课  
A.                                                  第(7)题
                                                     P16
B.
C.                      
D.
两  组  题   讲  透

                           摩擦力大小的计算方法


                                                                                 第3课  
                                                                               方法便笺
                                                                                  P16
两  组  题   讲  透

                           摩擦力大小的计算方法


                                                                                 第3课  
                                                                               方法便笺
                                                                                  P16
两 组 题 讲  透

(8)长直木板的上表面的一端放有一个铁块,木板由水平位置缓慢
向上转动(即木板与地面的夹角α变大),另一端不动,则铁块受到

的摩擦力Ff随角度α的变化关系图像是图中的(        )
                                                     第3课  
                                                    第(8)题
                                                     P16
两  组 题 讲  透

解析:

 开始时,α=0,Ff=0,开始一段时间,铁块相对木板静止,所受的是静
 摩擦力。缓慢竖起时,可认为铁块处于平衡状态,由力的平衡关系可

 知Ff = mgsin α,静摩擦力随α的增大而增大,它们呈正弦规律变化,在                   第3课  
                                                        第(8)题
 铁块刚好要滑动而没滑动时,Ff达到最大值。α 继续增大,铁块将开始                        P16

 滑动,静摩擦力变为滑动摩擦力,Ff=μmgcos α,因此,滑动摩擦力随
 α 的增大而减小,呈余弦规律变化,且最大静摩擦力大于滑动摩擦力,
 故C项正确。
两 组 题 讲  透

(8)长直木板的上表面的一端放有一个铁块,木板由水平位置缓慢
向上转动(即木板与地面的夹角α变大),另一端不动,则铁块受到

的摩擦力Ff随角度α的变化关系图像是图中的(    C    )
                                                     第3课  
                                                    第(8)题
                                                     P16
两 组 题 讲  透

 小积累          摩擦力突变的4种情况和相应的判断方法


          图示                                         第3课  
                                                     小积累
                                                     P16
两 组 题 讲  透

 小积累          摩擦力突变的4种情况和相应的判断方法


          图示                                         第3课  
                                                     小积累
                                                     P16
两  组  题   讲  透


                                                                                 第3课  
                                                                               易错警示
                                                                                  P16
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