1、1第 3课 重力 弹力 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 0B细线对小球的拉力可能为 0C斜面对小球的支持力可能为 0D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项正确。假设细线与小球不再接触，则小球受到
2、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， F mgsin ，方向沿杆向上B小车静止时， F mgcos ，方向垂直于杆
3、向上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 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 F mg，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上系一绳经过滑轮固定于墙上 A点处，杆恰好平衡
4、。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C BC杆对 C端的弹力沿杆方向由 B指向 CD BC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 FT1 FT2 G， C点处于三力平衡状态，将三
5、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 F2 Gsin ，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)( )A86 cm B92
6、cmC98 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 T mg。根35 56据胡克定律， T k x1，且 x110 cm，解得 k mg，将弹性绳的两端移动到同一点，112则 2k x2 mg，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摩擦力的大小一定与弹力成正比3B摩擦力的
7、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，摩擦力是这个物体运动的动力，摩擦力方向与物体运动
8、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( )A M处受到的支持力竖直向上B N处受到的支持力竖直向上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处受摩擦力而 N处不受摩擦力，则 M处摩擦力沿水平方向指向
9、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 f F N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.336 33 32答案：C解析：物块在水平拉力 F作用下匀速运动，则 F mg 。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 (mg Fsin 60)，联立解得
10、 ，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 Ff mgsin ，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， Ff mg cos ，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。
