全國通用高考物理考點一遍過專題05力的概念及常見的三種力含解析11023188

1、專題05 力的概念及常見的三種力一、力1概念（1）力是物體間的相互作用，力總是成對出現(xiàn)的，這一對力的性質(zhì)相同。不接觸的物體間也可以有力的作用，如重力、電磁力等。（2）力是矢量，其作用效果由大小、方向和作用點三個要素決定。力的作用效果是使物體產(chǎn)生形變或加速度。2力的分類（1）按性質(zhì)分類：重力、彈力、摩擦力、分子力、電磁力、核力、安培力等。（2）按作用效果分類：拉力、壓力、支持力、動力、阻力、向心力、浮力、回復(fù)力等。（3）按研究對象分類：內(nèi)力和外力。3力的圖示和示意圖（1）力的圖示：力的圖示中，線段的長短表示力的大小，箭頭的指向表示力的方向，箭尾（或箭頭）表示力的作用點，線段所在的直線叫做力的作用

2、線。（2）力的示意圖：力的示意圖只能粗略表示力的作用點和方向，不能表示力的大小。二、重力1產(chǎn)生：由于地球的吸引而使物體受到的力。2大?。篻=mg。3g的特點（1）在地球上同一地點g值是一個不變的常數(shù)。（2）g值隨著緯度的增大而增大。（3）g值隨著高度的增大而減小。4方向：豎直向下。5重心（1）相關(guān)因素：物體的幾何形狀；物體的質(zhì)量分布。（2）位置確定：質(zhì)量分布均勻的規(guī)則物體，重心在其幾何中心；對于形狀不規(guī)則或者質(zhì)量分布不均勻的薄板，重心可用懸掛法確定。三、彈力1形變：物體形狀或體積的變化叫形變。2彈力（1）定義：發(fā)生彈性形變的物體，由于要恢復(fù)原狀，會對與它接觸的物體產(chǎn)生力的作用。（2）產(chǎn)生條件：

3、物體相互接觸；物體發(fā)生彈性形變。3胡克定律（1）內(nèi)容：彈簧發(fā)生彈性形變時，彈力的大小f與彈簧伸長（或縮短）的長度x成正比。（2）表達式：f=kx。k是彈簧的勁度系數(shù)，單位為n/m；k的大小由彈簧自身性質(zhì)決定。x是彈簧長度的變化量，不是彈簧形變以后的長度。4彈力的大小、有無及方向的判斷（1）彈力有無的判斷方法條件法：根據(jù)物體是否直接接觸并發(fā)生彈性形變來判斷是否存在彈力。此方法多用來判斷形變較明顯的情況。假設(shè)法：對形變不明顯的情況，可假設(shè)兩個物體間彈力不存在，看物體能否保持原有的狀態(tài)，若運動狀態(tài)不變，則此處不存在彈力，若運動狀態(tài)改變，則此處一定有彈力。狀態(tài)法：根據(jù)物體的運動狀態(tài)，利用牛頓第二定律或

4、共點力平衡條件判斷彈力是否存在。替換法：可以將硬的、形變不明顯的施力物體用軟的、易產(chǎn)生明顯形變的物體來替換，看能否維持原來的運動狀態(tài)。（2）彈力方向的判斷方法根據(jù)物體所受彈力方向與施力物體形變的方向相反判斷。根據(jù)共點力的平衡條件或牛頓第二定律確定彈力的方向。（3）彈力的分析與計算首先分析物體的運動情況，然后根據(jù)物體的運動狀態(tài)，利用共點力平衡的條件或牛頓第二定律求彈力。5幾種典型接觸彈力的方向確認(rèn)：學(xué)￥彈力彈力的方向面與面接觸的彈力垂直于接觸面指向受力物體點與面接觸的彈力過接觸點垂直于接觸面（或接觸面的切面）而指向受力物體球與面接觸的彈力在接觸點與球心連線上，指向受力物體球與球接觸的彈力垂直于過

5、接觸點的公切面，而指向受力物體6含彈簧類彈力問題的分析與計算中學(xué)物理中的“彈簧”和“橡皮繩”也是理想化模型，具有如下幾個特性：（1）彈力遵循胡克定律f=kx，其中x是彈簧的形變量。（2）輕：即彈簧（或橡皮繩）的重力可視為零。（3）彈簧既能受拉力，也能受壓力（沿著彈簧的軸線），橡皮繩只能受拉力，不能受壓力。（4）由于彈簧和橡皮繩受力時，其形變較大，發(fā)生形變需要一段時間，所以彈簧和橡皮繩中的彈力不能突變。但是，當(dāng)彈簧和橡皮繩被剪斷時，它們產(chǎn)生的彈力立即消失。7滑輪模型與死結(jié)模型問題的分析（1）跨過滑輪、光滑桿、光滑釘子的細(xì)繩兩端張力大小相等。（2）死結(jié)模型：如幾個繩端有“結(jié)點”，即幾段繩子系在一起

6、，謂之“死結(jié)”，那么這幾段繩中的張力不一定相等。（3）同樣要注意輕質(zhì)固定桿的彈力方向不一定沿桿的方向，作用力的方向需要結(jié)合平衡方程或牛頓第二定律求得，而輕質(zhì)活動桿中的彈力方向一定沿桿的方向。四、摩擦力1定義：兩個相互接觸的物體，當(dāng)它們發(fā)生相對運動或具有相對運動趨勢時，在接觸面上產(chǎn)生阻礙相對運動或相對運動趨勢的力。2產(chǎn)生條件（1）接觸面粗糙；（2）接觸處有擠壓作用；（3）兩物體間有相對運動或相對運動的趨勢。3方向：與受力物體相對運動或相對運動趨勢的方向相反。4大?。?）滑動摩擦力：f=fn；（2）靜摩擦力：0k2。a和b表示質(zhì)量分別為ma和mb的兩個小物體，mamb，將彈簧與物塊按右圖所示方式懸

7、掛起來，現(xiàn)要求兩根彈簧的總長度最大，則應(yīng)使as1在上，a在上 bs1在上，b在上cs2在上，a在上 ds2在上，b在上【參考答案】d【詳細(xì)解析】根據(jù)胡克定律f=kx可知，當(dāng)f=(ma+mb)g一定時，k和x成反比，故s2在上，上邊彈簧最長；s1在下，當(dāng)k一定時，f=mag和x成正比，故a在下，b在上，d正確。1在半球形光滑碗內(nèi)斜擱一根筷子，如圖所示，筷子與碗的接觸點分別為a、b，則碗對筷子a、b兩點處的作用力方向分別為a均豎直向上b均指向球心oca點處指向球心o，b點處豎直向上da點處指向球心o，b點處垂直于筷子斜向上【答案】d【解析】碗對筷子a、b兩點處的作用力屬于彈力，而接觸的彈力總是垂直

8、于接觸面，因而尋找接觸面便成為確定彈力方向的關(guān)鍵。在a點處，當(dāng)筷子滑動時，筷子與碗的接觸點在碗的內(nèi)表面（半球面）上滑動，所以在a點處的接觸面是球面在該點的切面，此處的彈力與切面垂直，即指向球心o。在b點處，當(dāng)筷子滑動時，筷子與碗的接觸點在筷子的下表面上滑動，所以在b點處的接觸面與筷子平行，此處的彈力垂直于筷子斜向上。故選項d正確。2如圖所示，在一個正方體的盒子中放有一個質(zhì)量分布均勻的小球，小球的直徑恰好和盒子內(nèi)表面正方體的邊長相等，盒子沿傾角為的固定斜面滑動，不計一切摩擦，下列說法中正確的是a無論盒子沿斜面上滑還是下滑，球都僅對盒子的下底面有壓力b盒子沿斜面下滑時，球?qū)凶拥南碌酌婧陀覀?cè)面有壓

9、力c盒子沿斜面下滑時，球?qū)凶拥南碌酌婧妥髠?cè)面有壓力d盒子沿斜面上滑時，球?qū)凶拥南碌酌婧妥髠?cè)面有壓力【答案】a 如圖所示，a、b兩物塊疊放在一起，在粗糙的水平面上保持相對靜止地向右做勻減速直線運動，運動過程中b受到的摩擦力a方向向左，大小不變 b方向向左，逐漸減小c方向向右，大小不變 d方向向右，逐漸減小【參考答案】a【詳細(xì)解析】對a、b整體受力分析如圖所示，滑動摩擦力f使整體產(chǎn)生加速度a，a等于g不變，對b受力分析知，b所受靜摩擦力ff=mba=mbg，大小不變，方向向左，故a對，bcd錯。1如圖所示，物體a置于傾斜的傳送帶上，它能隨傳送帶一起向上或向下做勻速運動，下列關(guān)于物體a在上述兩種

10、情況下的受力描述，正確的是a物體a隨傳送帶一起向上運動時，a所受的摩擦力沿斜面向下b物體a隨傳送帶一起向下運動時，a所受的摩擦力沿斜面向下c物體a隨傳送帶一起向下運動時，a不受摩擦力作用d無論a隨傳送帶一起向上還是向下運動，傳送帶對物體a的作用力均相同【答案】d2如圖所示，兩個方向相反的水平力f1和f2分別作用在物體b、c上，力的大小滿足f2=2f1=2f。物體a、b、c均處于靜止?fàn)顟B(tài)，各接觸面與水平地面平行。物體a、c間的摩擦力大小為ff1，物體b、c間的摩擦力大小為ff2，物體c與地面間的摩擦力大小為ff3，則aff1=f，ff2=f，ff3=0bff1=0，ff2=f，ff3=fcff1

11、=f，ff2=0，ff3=0dff1=0，ff2=f，ff3=2f【答案】b【解析】由于各物體均靜止，所以它們受到的合外力均為零；物體a不會受c的摩擦力，否則a將加速，和題意狀態(tài)矛盾，所以ff1=0；b受到的合外力為零，則ff2=f1=f；對c受力分析，水平方向上應(yīng)有：f2=ff2+ff3=f+ff3，ff3=f，即地面對c有向右的摩擦力f，綜上所述可知，選項b正確。3如圖所示，質(zhì)量為m的木塊在質(zhì)量為m的長木板上，受到向右的拉力f的作用而向右滑行，長木板處于靜止?fàn)顟B(tài)，已知木塊與木板間的動摩擦因數(shù)為1，木板與地面間的動摩擦因數(shù)為2。下列說法正確的是a木板受到地面的摩擦力的大小一定是1mgb木板受

12、到地面的摩擦力的大小一定是2(m+m)gc當(dāng)f2(m+m)g時，木板便會開始運動d無論怎樣改變f的大小，木板都不可能運動【答案】ad4如圖所示，質(zhì)量為mb=24 kg的木板b放在水平地面上，質(zhì)量為ma=22 kg的木箱a放在木板b上。一根輕繩一端拴在木箱上，另一端拴在天花板上，輕繩與水平方向的夾角為=37。已知木箱a與木板b之間的動摩擦因數(shù)1=0.5?，F(xiàn)用水平向右、大小為200 n的f將木板b從木箱a下面勻速抽出（sin 370.6，cos 370.8，重力加速度g取10 m/s2），則木板b與地面之間的動摩擦因數(shù)2的大小為a0.3 b0.4 c0.5 d0.6【答案】a【解析】對a受力分析如

13、圖甲所示，由題意得，ftcos =ff1，fn1+ftsin =mag，ff1=1fn1，由得ft=100 n，對a、b整體受力分析如圖乙所示，由題意得ftcos +ff2=f，fn2+ftsin =(ma+mb)g，ff2=2fn2，由得2=0.3，故a答案正確。1關(guān)于重心，下列說法正確的是a物體的重心一定在物體上b物體的質(zhì)量全部集中在重心上c物體的重心位置跟物體的質(zhì)量分布情況和物體的形狀有關(guān)d物體的重心跟物體的質(zhì)量分布沒有關(guān)系2關(guān)于重力，下列說法正確的是a重力是由于地球?qū)ξ矬w的吸引而產(chǎn)生的b重力的方向總是與支持面垂直c重力的大小與質(zhì)量的大小相同d物體對支持面的壓力一定等于物體的重力3手拿起

14、玻璃瓶，使瓶在空中處于靜止?fàn)顟B(tài)，關(guān)于瓶的受力，下列說法中正確的是a滑動摩擦力，方向豎直向上b靜摩擦力，方向豎直向下c摩擦力和重力是一對平衡力d摩擦力和重力是作用力和反作用力4如圖所示，用水平方向的力f將重為g的木塊壓在豎直的墻壁上，開始時木塊保持靜止，下列判斷中正確的是fa當(dāng)f增大時，摩擦力將增大b當(dāng)f減小時，摩擦力一定減小c當(dāng)f減小時，摩擦力先不變，后變小d當(dāng)f減小為零時，摩擦力不一定為零5如圖所示，豎直懸掛一輕質(zhì)彈簧，不掛鉤碼時彈簧下端指針?biāo)缚潭葹? cm，掛上10 n的鉤碼，指針?biāo)缚潭葹?0 cm，此彈簧的勁度系數(shù)是a150 n/m b100 n/m c200 n/m d500 n/

15、m6如圖所示，有5 000個質(zhì)量均為m的小球，將它們用長度相等的輕繩依次連接，再將其左端用細(xì)繩固定在天花板上，右端施加一水平力使全部小球靜止。若連接天花板的細(xì)繩與水平方向的夾角為45，則第2 011個小球與2 012個小球之間的輕繩與水平方向的夾角的正切值等于a b c d7如圖所示，粗糙的斜面體m放在粗糙的水平面上，物塊m恰好能在斜面體上沿斜面勻速下滑，斜面體靜止不動，斜面體受地面的摩擦力為f1；若用平行于斜面向下的力f推動物塊，使物塊加速下滑，斜面體仍靜止不動，斜面體受地面的摩擦力為f2；若用平行于斜面向上的力f推動物塊，使物塊減速下滑，斜面體仍靜止不動，斜面體受地面的摩擦力為f3。則af

16、2f3f1 bf3f2f1 cf2f1f3 df1=f2=f38如圖所示，a、b兩物體疊放在一起，b的左側(cè)面與豎直墻壁相接觸，現(xiàn)由靜止同時釋放兩物體，不計空氣阻力。則在物體落地之前下列說法正確的是a物體a受一個力 b物體a受兩個力c物體b受兩個力 d物體b受三個力9如圖，質(zhì)量m=1 kg的物體放在水平放置的鋼板c上，與鋼板的動摩擦因數(shù)=0.2。由于受到相對地面靜止的光滑導(dǎo)槽a、b的控制，物體只能沿水平導(dǎo)槽運動?，F(xiàn)使鋼板以速度v1=0.8 m/s向右勻速運動，同時用力拉動物體（方向沿導(dǎo)槽方向）以速度v2=0.6 m/s沿導(dǎo)槽勻速運動，則拉力大小為a2 n b1.6 n c1.2 n d1 n10

17、如圖所示，斜劈a靜止放置在水平地面上，木樁b固定在水平地面上，彈簧k把物體與木樁相連，彈簧與斜面平行。質(zhì)量為m的物體和人在彈簧k的作用下沿斜劈表面向下運動，此時斜劈受到地面的摩擦力方向向左。則下列說法正確的是a若剪斷彈簧，物體和人的加速度方向一定沿斜面向下b若剪斷彈簧，物體和人仍向下運動，a受到的摩擦力方向可能向右c若人從物體m離開，物體m仍向下運動，a受到的摩擦力可能向右d若剪斷彈簧同時人從物體m離開，物體m向下運動，a可能不再受到地面摩擦力11如圖，甲、乙兩物體用壓縮的輕質(zhì)彈簧連接靜置于傾角為的粗糙斜面體上。斜面體始終保持靜止，則下列判斷正確的是a物體甲所受的摩擦力可能為零b物體甲一定受到

18、四個力作用c物體乙所受的摩擦力可能為零d水平面對斜面體無摩擦力作用12如圖所示，水平地面上放著一個畫架，它的前支架是固定而后支架可前后移動，畫架上靜止放著一幅重為g的畫。下列說法正確的是a畫架對畫的作用力的大小大于gb畫架對畫的作用力的大小等于gc若后支架向前移動稍許后，畫架對畫作用力比移動前的小d若后支架向前移動稍許后，畫架對畫作用力的大小保持不變13如圖所示，將兩個相同的木塊a、b置于固定在水平面上的粗糙斜面上，a、b中間用一輕彈簧連接，b的右端用平行于斜面的細(xì)繩與固定在斜面上的擋板相連。開始時a、b均靜止，彈簧處于壓縮狀態(tài)，細(xì)繩上有拉力，下列說法正確的是a細(xì)繩剪斷瞬間，a所受摩擦力也立刻

19、發(fā)生變化b細(xì)繩剪斷瞬間，b所受摩擦力可能為零ca所受的摩擦力一定不為零db所受的摩擦力一定不為零 14如圖所示，固定于豎直面內(nèi)的粗糙斜桿，與水平方向夾角為30。質(zhì)量為m的小球套在桿上，在拉力f的作用下，小球沿桿由底端勻速運動至頂端。已知小球與斜桿之間的動摩擦因數(shù)為，則關(guān)于拉力f的大小及其做功情況，下列說法正確的是a當(dāng)=30時，拉力f最小b當(dāng)=60時，拉力f做功最少c當(dāng)=60時，拉力f最小d當(dāng)=90時，拉力f做功最少15如圖所示，重物a和b用跨過滑輪的細(xì)繩相連，滑輪掛在靜止的輕彈簧下，已知a重40 n，b重18 n，滑輪重4 n，彈簧的勁度系數(shù)500 n/m，不計繩重和摩擦，求物體a對支持面的壓

20、力和彈簧的伸長量。ba16如圖所示，物體a重40 n，物體b重20 n，a與b。b與地面間的動摩擦因數(shù)均為0.4，當(dāng)用水平力向右勻速拉動物體a時，要求：（1）畫出b受力圖并求出b物體所受到的滑動摩擦力的大??；（2）畫出a受力圖并求出a物體所受到的地面滑動摩擦力的大小。17一勁度系數(shù)k=800 n/m的輕質(zhì)彈簧兩端分別連接著質(zhì)量均為12 kg的物體a、b，將它們豎直靜止放在水平面上，如圖所示?，F(xiàn)將一豎直向上的變力f作用在a上，使a開始向上做勻加速運動，經(jīng)0.40 s物體b剛要離開地面。g=10 m/s2，試求：（1）物體b剛要離開地面時，a物體的速度va；（2）此過程中物體a重力勢能的改變量。1

21、8在研究摩擦力特點的實驗中，將木塊放在足夠長的固定的水平長木板上，如圖1所示。用力沿水平方向拉木塊，拉力從0開始逐漸增大，分別用力傳感器采集拉力和木塊所受到的摩擦力，并用計算機繪制出摩擦力ff隨拉力f變化的圖象，如圖2所示。已知木塊質(zhì)量為0.78 kg，取g=10 m/s2，sin 37=0.60，cos 37=0.80。求：（1）木塊與長木板間的動摩擦因數(shù)；（2）若木塊在與水平方向成斜向右上方的恒定拉力f作用下，以a=2.0 m/s2的加速度從靜止開始做勻變速直線運動，如圖3所示，則拉力f的大小應(yīng)為多大?（3）在（2）中力作用2 s后撤去拉力f，木塊還能滑行多遠(yuǎn)?19（2016江蘇卷）一輕質(zhì)

22、彈簧原長為8 cm，在4 n的拉力作用下伸長了2 cm，彈簧未超出彈性限度，則該彈簧的勁度系數(shù)為a40 m/nb40 n/mc200 m/nd200 n/m20（2014廣東卷）如圖所示，水平地面上堆放著原木，關(guān)于原木p在支撐點m、n處受力的方向，下列說法正確的是am處受到的支持力豎直向上bn處受到的支持力豎直向上cm處受到的靜摩擦力沿mn方向dn處受到的靜摩擦力沿水平方向21（2012海南卷）下列關(guān)于摩擦力的說法，正確的是a作用在物體上的滑動摩擦力只能使物體減速，不可能使物體加速b作用在物體上的靜摩擦力只能使物體加速，不可能使物體減速c作用在物體上的滑動摩擦力既可能使物體減速，也可能使物體加

23、速d作用在物體上的靜摩擦力既可能使物體加速，也可能使物體減速3c【解析】手拿起玻璃瓶，使瓶在空中處于靜止?fàn)顟B(tài)，則瓶子豎直方向受向下的重力和向上的靜摩擦力作用，這兩個力是平衡力，故選項c正確。4c【解析】因在豎直方向，墻壁對物體向上的靜摩擦力與重力平衡，故當(dāng)f增大時，摩擦力不變，選項a錯誤；當(dāng)f減小時，最大靜摩擦力減小，當(dāng)減小到最大靜摩擦力等于重力這個過程中，靜摩擦力是不變的；當(dāng)f繼續(xù)減小時，最大靜摩擦力小于重力時，物體下滑，此時物體與墻面之間的摩擦是滑動摩擦，根據(jù)可知隨壓力f的減小滑動摩擦力減小，當(dāng)f為零時，滑動摩擦力為零，故選項c正確。5d【解析】掛上10 n的鉤碼時，靜止時彈簧的彈力為f=

24、10 n，根據(jù)胡克定律可得。6a【解析】以5 000個小球組成的整體為研究對象，受到豎直方向的重力5 000mg、繩子的拉力和外力f，整體根據(jù)三力平衡可以得出，外力，再以2 012個到5 000個小球組成的整體為研究對象，受到豎直向下的重力2 989mg、外力f和2 011與2 012小球之間的拉力，根據(jù)三力平衡可以得出，所以a項正確；bcd項錯誤。7d【解析】當(dāng)物體沿斜面勻速下滑時，可以將m和m看作是一個整體，底面對斜面體的支持力為兩者的重力，水平方向上沒有外力，地面對斜面體的摩擦力為零，隔離m受力分析，受到豎直向下的重力、豎直向上的支持力、m對斜面的垂直斜面向下的壓力和m對斜面的沿斜面向下

25、的摩擦力，由于地面對斜面的摩擦力為零，建立水平坐標(biāo)系分解壓力和摩擦力，壓力沿水平方向的分力與摩擦力沿水平方向的分力大小相等方向相反，當(dāng)物體加速下滑和減速下滑時，m對斜面的壓力大小和方向都不變，m對斜面的摩擦力大小和方向也沒有發(fā)生變化，壓力和摩擦力沿水平方向的分力依然大小相等方向相反，所以地面對斜面的摩擦力還是零，所以d項正確；abc項錯誤。10a【解析】剪斷彈簧前，對斜面分析，受重力、地面的支持力和靜摩擦力、滑塊對斜面體的力（滑塊對斜面體的滑動摩擦力和壓力的合力），斜劈受到地面的摩擦力方向向左，故根據(jù)平衡條件，滑塊對斜面體的力向右下方；根據(jù)牛頓第三定律，斜面對滑塊的力向左上方；若剪斷彈簧，滑塊

26、和人整體還要受重力，故合力偏左，根據(jù)牛頓第二定律，加速度是沿斜面向下，故a正確；若剪斷彈簧，物體和人仍向下運動，故物體和人整體對斜面體的力不變，故斜面體受力情況不變，故地面摩擦力依然向左，故b錯誤；若人從物體m離開，由于慣性，物體m仍向下運動；動摩擦因數(shù)是不變的，故滑塊對斜面體壓力和滑動摩擦力正比例減小，故壓力和滑動摩擦力的合力依然向右下方，故地面對斜面體的靜摩擦力依然向左，故c錯誤；若剪斷彈簧同時人從物體m離開，由于慣性，物體m仍向下運動；動摩擦因素是不變的，故滑塊對斜面體壓力和滑動摩擦力正比例減小，故壓力和滑動摩擦力的合力依然向右下方，故地面對斜面體的靜摩擦力依然向左，故d錯誤；故選a。1

27、1ad【解析】當(dāng)物體甲所受的彈簧的彈力等于甲的重力沿斜面向下的分力時，甲受的摩擦力等于零，選項a正確；物體甲受重力，斜面的支持力以及彈簧的彈力，可能受摩擦力，也可能不受摩擦力，故選項b錯誤；物體乙滿足，故所受的摩擦力不可能為零，選項c錯誤；對斜面體和甲乙物體的整體而言，豎直方向受重力和地面的支持力，水平方向不受力，故選項d正確；故選ad。12bd【解析】對畫受力分析，畫受到豎直向下的重力和畫架對畫的作用力，則由平衡知識可知畫架對畫的作用力的大小等于g，選項b正確，a錯誤；若后支架向前移動稍許后，則畫的重力與畫架對畫的作用力仍然平衡，即畫架對畫作用力的大小保持不變，選項c錯誤，d正確；故選bd。13bc【解析】細(xì)繩剪斷瞬間，因彈簧的彈力不能突變，故a所受摩擦力不能立刻發(fā)生變化，選項a錯誤；若