《2022年高考物理二轮复习力学考点深度剖析与训练（全国通用）》专题05 重力 弹力 摩擦力（解析版）

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专题 05 重力　弹力　摩擦力
1．弹力有无的判断：
（1）假设法：假设将与研究对象接触的物体解除接触，判断研究对象的运动状态是否发生改变．若运动
状态不变，则此处不存在弹力；若运动状态改变，则此处一定存在弹力．
（2）替换法：用细绳替换装置中的轻杆，看能不能维持原来的力学状态．如果能维持，则说明这个杆提
供的是拉力；否则，提供的是支持力．
（3）状态法：由运动状态分析弹力，即物体的受力必须与物体的运动状态相符合，依据物体的运动状态，
由二力平衡（或牛顿第二定律）列方程，求解物体间的弹力．
（2）弹力方向的判断
① 五种常见模型中弹力的方向
② 根据共点力的平衡条件或牛顿第二定律确定弹力的方向。
2．弹力大小计算的三种方法：
（1）根据胡克定律进行求解；
（2）根据力的平衡条件进行求解；
（3）根据牛顿第二定律进行求解。
考点二　“活结”和“死结”与“动杆”和“定杆”问题
1、“活结”和“死结”问题
（1）死结"可理解为把绳子分成两段，且不可以沿绳子移动的结点。“死结”两侧的绳因“结”而变成了
两根独立的绳，因此由“死结”分开的两段绳子上的弹力不一定相等。
（2）"活结"可理解为把绳子分成两段，且可以沿绳子移动的结点。“活结”一般由绳跨过滑轮或者绳上挂
一光滑挂钩而形成。绳子虽然因“活结"而弯曲，但实际上“活结”两侧的绳子是同一根绳，所以由“活
结”分开的两段绳子上弹力的大小一定相等，两段绳子合力的方向一定沿这两段绳子夹角的角平分线。
2、“动杆”和“定杆”问题
（1）动杆：若轻杆用光滑的转轴或铰链连接，当杆处于平衡时杆所受到的弹力方向一定沿着杆，否则会
引起杆的转动，如图甲所示，若 C为转轴，则轻杆在缓慢转动中，两绳对 BC 杆弹力方向：始终沿 BC 杆
的方向.
（2）定杆：若轻杆被固定不发生转动，图乙中，轻杆是插入墙中的，则杆所受到的弹力方向不一定沿杆
的方向.
例题
考点三　摩擦力的分析与计算
1．静摩擦力的分析
（1）物体处于平衡状态（静止或匀速直线运动），利用力的平衡条件来判断静摩擦力的大小．
（2）物体有加速度时，若只受静摩擦力，则 Ff＝ma.若除受静摩擦力外，物体还受其他力，则 F合＝ma，
先求合力再求静摩擦力．
2．滑动摩擦力的分析
滑动摩擦力的大小用公式 Ff＝μFN来计算，应用此公式时要注意以下几点：
（1）μ为动摩擦因数，其大小与接触面的材料、表面的粗糙程度有关；FN为两接触面间的正压力，其大小
不一定等于物体的重力．
（2）滑动摩擦力的大小与物体的运动速度和接触面的大小均无关．
3．静摩擦力的有无和方向的判断方法
（1）假设法：利用假设法判断的思维程序如下：
（2）状态法：先判断物体的状态（即加速度的方向），再利用牛顿第二定律（F合＝ma）确定合力，然后
通过受力分析确定静摩擦力的大小及方向．
（3）牛顿第三定律法：先确定受力较少的物体受到的静摩擦力的方向，再根据“力的相互性”确定另一
物体受到的静摩擦力方向．
一、单选题
1．如图所示，一位同学用双手水平夹起一摞书，并停留在空中。已知手掌与书间的动摩擦因数 μ1=0.3，书
与书间的动摩擦因数 μ2=0.2，设最大静摩擦力的大小等于滑动摩擦力大小。若每本书的质量为0.2kg，该同
学对书的水平正压力为 200N，每本书均呈竖直状态，则下列说法正确的是（　　）
A．每本书受到的摩擦力的合力大小不等
B．书与书之间的摩擦力大小均相等
C．他最多能夹住42 本书
D．他最多能夹住60 本书
【答案】C
【解析】A．每本书受到的摩擦力的合力与重力平衡，若每本书的质量相同，则它受到的摩擦力的合力大
小相等，A错误；
B．越靠外侧，书与书间的摩擦力越大，B错误；
CD．以这一摞书这研究对象，每只手对其的最大静摩擦力为
=60N
这一摞书受力平衡
解得
n1=60
但书与书间的最大静摩擦力为
=40N
除了左右两侧跟手接触的两本书，以剩下的这一部分书为对象，由平衡条件
解得
n2=40
加跟手接触的两本书，共 42 本书。所以 C正确，D错误。
故选C。
2．一根轻质弹簧一端固定，用大小为 的力拉弹簧的另一端，平衡时弹簧长度为 ；改用大小为 的力
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