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1、1第第 3 3 课课 重力重力 弹力弹力 摩擦力摩擦力1 弹力的有无、方向和大小 a假设法判断弹力的有无 (1)(多选)(2018 改编，6 分)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 。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( )A挡板对小球的弹力可能为 0 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 答案：AB 解析：假设挡板与小球不再接触，则小球受重力、细线拉力、斜面支持力保持静止，故 A 项
2、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。b结合运动和受力情况分析弹力的大小和方向 (2)(多选)(经典题，6 分)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，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，Fmgsin ，方向沿杆向上
3、 B小车静止时，Fmgcos ，方向垂直于杆向上 C小车向右做匀速运动时，一定有Fmg，方向竖直向上 D小车向右做匀加速运动时，一定有Fmg，方向可能沿杆向上 答案：CD 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Fmg，方向竖直向上，故 A 项、B 项均错误，C 项正确。小车向右做匀加速运动 时，小球有向右的恒定加速度，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，Fmg，方向可能沿杆向上，故 D 项正确。(3)(多选)(2018 改编，6 分) 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
4、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、绳的质量及摩擦均不计)，则( )2A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 CBC杆对C端的弹力沿杆方向由B指向C DBC杆受绳的压力增大 答案：ACD 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 A 项正确，B 项错误。选取绳子与滑轮的接触点为研究 对象，对其受力分析，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FT1FT2G，C
5、点 处于三力平衡状态，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F2Gsin，当绳的A端沿墙缓慢 2向下移时，绳的拉力不变，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。c运用胡克定律和平衡条件计算弹力 (4)(2017 全国，6 分)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 始终处于弹性限度内)(
6、) A86 cm B92 cm C98 cm D104 cm 答案：B 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，则 sin ，每段弹性绳的拉力为T，则 2Tsin mg，解得Tmg。根3 55 6据胡克定律，Tkx1，且 x110 cm，解得kmg，将弹性绳的两端移动到同一点，1 12则 2kx2mg，则 x26 cm，总长度为 80 cm26 cm92 cm，故 B 项正确。2 摩擦力的方向、大小和突变 a判断关于摩擦力的说法 (5)(2018 改编，6 分)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
7、与弹力成正比3B摩擦力的方向与弹力的方向垂直 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 答案：B 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，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，
8、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。b假设法分析静摩擦力的有无和方向 (6)(2014 广东理综，4 分)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( )AM处受到的支持力竖直向上 BN处受到的支持力竖直向上 CM处受到的摩擦力沿MN方向 DN处受到的摩擦力沿水平方向 答案：A 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。假设M处受摩擦力
9、而N处不受摩擦力，则M处摩擦力沿水平方向指向原 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。 c运用公式fFN列方程求解 (7)(2017 全国，6 分)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( )A2 B. C. D.3363332答案：C 解析：物块在水平拉力F作用下匀速运动，则Fmg。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(mgFsin
10、 60)，联立解得，故 C33项正确。4d解析法求摩擦力突变的图像(8)(2017 彭州模拟，6 分)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 变大)，另一端不动，则铁块受到的摩擦力Ff随角度 的变化关系图像是图中的( )答案：C 解析：开始时，0，Ff0，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 Ffmgsin ，静摩擦力随 的增大而增大，它们呈正弦规律变化，在铁块刚好要滑动而没滑动时，Ff达到最大值。 继续增大，铁块将开始滑动，静摩擦力变为滑动摩擦力，Ffmgcos ，因此，滑动 摩擦力随的增大而减小，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。