高三弹力与摩擦力专题复习(有参考答案).doc

高三弹力与摩擦力专题复习（有参考答案）弹力接触和发生形变2.弹力的方向：弹力的方向与形变方向相反，作用在迫使物体发生形变的物体上绳子的拉力的方向始终指向绳子的收缩方向；接触面间的压力或支持力的方向垂直于接触面，指向被压或被扶持的物体3.弹力的大小：在弹性范围内，可由胡克定律求出弹力大小，其表达式F = kx ，其中各符号的物理意义：k 表示弹簧的劲度系数，由弹簧本身的性质决定，x 表示弹簧的形变量（伸长或缩小的长度）对于非弹簧弹力的大小一般由力学规律求解，如平衡条件、牛顿运动定律、动能定理、动量定理等求出一、绳子、弹簧和杆产生的弹力特点1、轻绳（1）轻绳模型的特点“绳”在物理学上是个绝对柔软的物体，它只产生拉力（张力），绳的拉力沿着绳的方向并指向绳的收缩方向它不能产生支持作用它的质量可忽略不计，轻绳是软的，不能产生侧向力，只能产生沿着绳子方向的力它的劲度系数非常大，以至于认为在受力时形变极微小，看作不可伸长2）轻绳模型的规律①轻绳各处受力相等，且拉力方向沿着绳子； ②轻绳不能伸长；③用轻绳连接的系统通过轻绳的碰撞、撞击时，系统的机械能有损失；④轻绳的弹力会发生突变2、轻杆（l）轻杆模型的特点轻杆的质量可忽略不计，轻杆是硬的，能产生侧向力，它的劲度系数非常大，以至于认为在受力时形变极微小，看作不可伸长或压缩。

2）轻杆模型的规律①轻杆各处受力相等，其力的方向不一定沿着杆的方向；②轻杆不能伸长或压缩；③轻杆受到的弹力的方式有拉力或压力3、轻弹簧（1）轻弹簧模型的特点轻弹簧可以被压缩或拉伸，其弹力的大小与弹簧的伸长量或缩短量有关2）轻弹簧的规律①轻弹簧各处受力相等，其方向与弹簧形变的方向相反；②弹力的大小为F=kx，其中k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的伸长量或缩短量；③弹簧的弹力不会发生突变acbMNR图1二、应用举例例1 图1中a、b、c为三个物块，M、N为两个轻质弹簧R为跨过定滑轮的轻绳，它们连接如图1并处于平衡状态．下列情况可能的是：（ ）A．有可能N处于拉伸状态而M处于压缩状态B．有可能N处于压缩状态而M处于拉伸状态C．有可能N处于不伸不缩状态而M处于拉伸状态D．有可能N处于拉伸状态而M处于不伸不缩状态 m2m1k1k2图2例2如图2所示，两木块的质量分别为m1和m2，两轻质弹簧的轻度系数分别为k1和k2，上面的木块压在上面的弹簧上（但不拴接），整个系统处于平衡状态．现缓慢地向上提上面的木块，直到它刚离开上面的弹簧，求这个过程中下面木块移动的距离．三、综合训练1、下列各图的接触面均为光滑接触面，Ａ均保持静止状态．画出各图中Ａ球所受的弹力．2、书放在水平桌面上，桌面会受到弹力的作用，产生这个弹力的直接原因是：（ ）A．书的形变 B．桌面的形变 C．书和桌面的形变 D．书受到的重力3、一物体静止在斜面上时，正确表示斜面对物体的作用力 F 的方向的图中：（ ）ABCD4、木箱重G1，人重G2，人站在木箱里用力F向上推木箱，如图所示，则有：（ ）A．人对木箱底的压力大小为(G2 + F) B．人对木箱底的压力大小为(G2—F)C．木箱对地面的压力大小为(G2 + G1—F)D．木箱对地面的压力大小为(G1 +G2)5、如图所示，两根相连的轻质弹簧，它们的劲度系数分别为ka = 1×103N/m、kb = 2×103N/m，原长分别为la = 6cm、lb = 4cm，在下端挂一个物体G，物体受到的重力为10N，平衡时，下列判断中正确的是：（ ）A．弹簧 a 下端受的拉力为 4 N，b 的下端受的拉力为 6 NB．弹簧 a 下端受的拉力为 10 N，b 的下端受的拉力为 10 NC．弹簧 a 长度变为 7cm，b 的长度变为 4.5 cmD．弹簧 a 长度变为 6.4cm，b 的长度变为 4.3 N6、如图所示，一根弹性杆的一端固定在倾角为300的斜面上，杆的另一端固定一个重力为2N的小球，小球处于静止状态时，弹性杆对小球的弹力：（ ）A．大小为2N，方向平行于斜面向上B．大小为1N，方向平行于斜面向上C．大小为2N，方向垂直于斜面向上 D．大小为2N，方向竖直向上7、如图所示，A、B是两个物块的重力分别为3N、4N，弹簧的重力不计，整个装置沿竖直向方向处于静止状态，这时弹簧的弹力F = 2N，则天花板受到的拉力和地板受到的压力有可能是：（ ）A．天花板所受的拉力为1N，地板受的压力为6NB．天花板所受的拉力为5N，地板受的压力为6NC．天花板所受的拉力为1N，地板受的压力为2ND．天花板所受的拉力为5N，地板受的压力为2N8、如图所示，重力为G的均匀光滑球体放在互成1200的两个光滑平面间，平面ON是水平的，于与OM面的接触点为A，与ON的接触点为B，则球对OM的压力为：（ ）A．G B．0 C．G D．G9、如图所示,光滑半球形容器固定在水平面上,O为球心,一质量为m的小滑块,在水平力F的作用下静止于P点。

设滑块所受的支持力为FN,OP与水平方向的夹角为θ下列关系正确的是：（ ）A.F=　　　　　　B.F=mgtan θ C.FN= D.FN=mgtan θ10、关于力,下列说法正确的是：（ ）A.没有相互接触的物体间也可能有力的作用 B.力是改变运动状态的原因C.压缩弹簧时,手先给弹簧一个压力而使之压缩,弹簧压缩后再反过来给手一个弹力D.力可以从一个物体传给另一个物体,而不改变其大小11、我国国家大剧院外部呈椭球形假设国家大剧院的屋顶为半球形,一警卫人员为执行特殊任务,必须冒险在半球形屋顶上向上缓慢爬行(如图所示),他在向上爬的过程中：（ ）A.屋顶对他的支持力不变 B.屋顶对他的支持力变大C.屋顶对他的摩擦力变大 D.屋顶对他的摩擦力变小12、如图3所示，轻质弹簧的劲度系数为k，小球重G，平衡时小球在A处，今用力F压小球至B处，使弹簧缩短x，则此时弹簧的弹力为：（ ）A．kx B．kx＋GC．G－kx D．以上都不对13、如图所示，两个木块A、B叠放在一起，B与轻弹簧相连，弹簧下端固定在水平面上，用竖直向下的力F压A，使弹簧压缩量足够大后，停止压缩，系统保持静止。

这时，若突然撤去压力F，A、B将被弹出且分离下列判断正确的是：A．木块A、B分离时，弹簧的长度恰等于原长B．木块A．B分离时，弹簧处于压缩状态，弹力大小等于B的重力C．木块A、B分离时，弹簧处于压缩状态，弹力大小等于A、B的总重力D．木块A、B分离时，弹簧的长度可能大于原长14、如图所示，轻弹簧左端固定在竖直墙上，右端与木块B相连，木块A紧靠木块B放置，A、B与水平面间的动摩擦因数均为μ用水平力F向左压A，使弹簧被压缩一定程度后，系统保持静止若突然撤去水平力F，A、B向右运动，下列判断正确的是：A．A、B一定会在向右运动过程的某时刻分开B．若A、B在向右运动过程的某时刻分开了，当时弹簧一定是原长C．若A、B在向右运动过程的某时刻分开了，当时弹簧一定比原长短D．若A、B在向右运动过程的某时刻分开了，当时弹簧一定比原长长15、如图所示，放在水平地面上的物体A重G=100 N，左侧用轻质绳系在墙上，此时张力为零，右侧连着一轻质弹簧，已知物体与地面间的动摩擦因数μ=0.4，弹簧的劲度系数k=25 N/cm．在弹簧的右端加一水平拉力F，则：(1)当弹簧伸长1 cm时，物体受哪几个力的作用，各为多大(2)当弹簧伸长2 cm时，物体受哪几个力的作用，各为多大16、一根大弹簧内套一根小弹簧，大弹簧比小弹簧长0.2m，它们的下端平齐并固定，另一端自由，如图所示．当压缩此组合弹簧时，测得弹力与弹簧压缩量的关系如图所示．试求这两根弹簧的劲度系数k1和k2．17、如图所示，一劲度系数为k2的轻质弹簧，竖直地放在桌面上，上面压一质量为m的物体，另一劲度系数为k1的弹簧竖直地放在物体上面，其下端与物体上表面连接在一起，两个弹簧的质量都不计，要想使物体在静止时下面弹簧的支持力减为原来的时，应将上面的弹簧上端A竖直向上提高一段距离d，试求d的值．摩擦力一、基础知识存在着相互作用的弹力、接触面粗糙、且有相对运动趋势。

静摩擦力的方向与接触面相切、且与物体间相对运动趋势方向相反静摩擦力的大小可以在0与最大静摩擦力fm之间变化，静摩擦力的大小与物体间的压力大小无关，但物体间的最大静摩擦力与物体间的压力有关存在着相互作用的弹力、接触面粗糙、且有相对运动滑动摩擦力的方向与物体接触面相切，且与物体相对运动方向相反滑动摩擦力的大小与物体间的动摩擦因数μ，及物体的弹力FN有关，即f = μFN 3.对物体进行受力分析的一般步骤：首先确定研究对象；然后根据力的概念，从物体处所的环境与其他物体的联系，按重力、弹力、摩擦力及其他力等顺序依次分析，最后检查分析结果能否使物体处于题目中所给的运动状态．二、摩擦力的分析思路及其应用1．关于滑动摩擦力．滑动摩擦力的存在与否较静摩擦力简单一些．在前三个条件均满足后，只要知道被研究的物体的相对滑动方向，滑动摩擦力方向应很容易找准确．这里需要注意的是：摩擦力如果存在，则弹力一定存在，但弹力存在时，即使相对滑动方向明确，也不能判断滑动摩擦力就一定存在．例1．用一斜向上的拉力F沿粗糙水平拉着箱子运动，则水平面对箱子的滑动摩擦力不一定存在．如果恰好有 F cos θ = mg ,则水平面对箱子的支持力恰好为零，滑动摩擦力也恰好为零．这时箱子只受重力和拉力两个作用，箱子肯定做加速运动．2．关于静摩擦力的分析思路静摩擦力由于跟相对运动趋势方向相反，静摩擦力实际上是物体做持相对静止时受到的摩擦力．物体在相对静止的状态，它的相对运动趋势的方向如何，我们往往不能直接把握，最有效的分析思路是借助物理规律或条件来分析静摩擦力的存在与否和它的方向，而且有时还可能求出摩擦力的大小．⑴思路1——根据静摩擦力的定义，通过判断相对运动趋势方向来得到静摩擦力的方向．具体操作程序是：假设接触面光滑，先判断被研究物体在光滑条件下的相对滑动方向，这个方向即在实际情况下的相对滑动趋势方向，则静摩擦力方向与相对滑动趋势方向相反．例2．如图所示，长木板A与铁块B在水平拉力F作用下一起向右做匀加速运动，试分析A，B所受摩擦力的方向．设水平面光滑．⑵思路2——应用二力平衡条件或物体在共点力作用下的平衡问题。

这是用得最多的一种思路例子随处可见⑶思路3——根据物体运动状态的变化分析静摩擦力如果学习了牛顿第二定律，就直接运用牛顿第二定律分析静摩擦力高一新生学物理，牛顿第二定律还未学习，只有根据初中所学的结论——“力是使物体运动状态发生变化的原因”，结合物体运动状态的变化，从而确定物体是否受静摩擦力作用例3．如图所示的传送带运送物体示意图中，图⑴中的传送带匀速运动，则物体随传送带匀速运动物块运动状态不变化，水平方向无其他拉力或推力，所以，物体不受静摩擦力作用；图⑵中如果传送带顺时针加速转动，物体相对传送带静止由于物体向右。