2019高考物理一輪復(fù)習(xí) 考點大通關(guān) 專題2.2 彈力 摩擦力學(xué)案.doc

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專題2.2 彈力 摩擦力考點精講一、彈力1. 定義：發(fā)生彈性形變的物體由于要恢復(fù)原狀，對與它接觸的物體產(chǎn)生力的作用2. 產(chǎn)生的條件兩物體相互接觸； 發(fā)生彈性形變3方向彈力的方向總是與施力物體形變的方向相反幾種典型的彈力的方向如下：(1)壓力：垂直于支持面而指向被壓的物體(2)支持力：垂直于支持面而指向被支持的物體(3)細繩的拉力：沿繩指向繩收縮的方向(4)輕桿的彈力：不一定沿桿，要根據(jù)運動狀態(tài)具體分析4胡克定律(1)內(nèi)容：彈簧發(fā)生彈性形變時，彈簧的彈力的大小F跟彈簧伸長(或縮短)的長度x成正比(2)表達式：Fkx.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二、摩擦力1兩種摩擦力的對比靜摩擦力滑動摩擦力定義兩個具有相對運動趨勢的物體間在接觸面上產(chǎn)生的阻礙相對運動趨勢的力兩個具有相對運動的物體間在接觸面上產(chǎn)生的阻礙相對運動的力產(chǎn)生條件(必要條件)(1)接觸面粗糙；(2)接觸處有彈力；(3)兩物體間有相對運動趨勢(仍保持相對靜止)(1)接觸面粗糙；(2)接觸處有彈力；(3)兩物體間有相對運動大小(1)靜摩擦力為被動力，與正壓力無關(guān)，滿足0FFmax；(2)最大靜摩擦力Fmax大小與正壓力大小有關(guān)滑動摩擦力：FFN(為動摩擦因數(shù)，取決于接觸面材料及粗糙程度，F(xiàn)N為正壓力)方向沿接觸面與受力物體相對運動趨勢的方向相反沿接觸面與受力物體相對運動的方向相反作用點實際上接觸面上各點都是作用點，常把它們等效到一個點上，在作力的圖示或示意圖時，一般把力的作用點畫到物體的重心上2.動摩擦因數(shù)(1)定義：彼此接觸的物體發(fā)生相對運動時，摩擦力和正壓力的比值，即.(2)決定因素：接觸面的材料和粗糙程度考點精練題組1 形變1關(guān)于物體發(fā)生形變，下列說法正確的是 ()A在彈性限度內(nèi)，彈簧的形變屬于彈性形變B橡皮泥的形變屬于范性形變C汽車在大橋上行駛，觀察不到橋面變形，這是由于橋面根本沒有形變D有些物體在形變極小的情況下，可近似看成彈性體【答案】ABD 2如圖所示甲、乙兩個實驗中體現(xiàn)出的共同的物理思想方法是()A極限法 B放大法C控制變量法 D等效替代法【答案】B 【解析】圖甲是利用光的多次反射將微小形變放大，圖乙是利用細管中液面的變化觀察玻璃瓶的微小形變，故為放大法，B正確。題組2 彈力1書放在桌面上，會受到桌面對它的彈力的作用，產(chǎn)生這個彈力的直接原因是()A書的形變 B桌面的形變C書所受到的重力 D桌面所受到的重力【答案】B【解析】彈力是物體發(fā)生形變對其接觸的物體施加的力，書受到桌面的彈力，是由桌面形變而產(chǎn)生的，故A錯，B正確；另外彈力與其他力無直接關(guān)系，故C、D均錯。2下列關(guān)于彈力的說法正確的是()A只有彈簧才有可能施加彈力B施加彈力的物體不一定有形變C物體的形變越大(彈性限度內(nèi))，產(chǎn)生的彈力也越大D形變大的物體產(chǎn)生的彈力一定比形變小的物體產(chǎn)生的彈力大【答案】C3一輛汽車停在水平地面上，下列說法中正確的是()A地面受到了向下的彈力，是因為地面發(fā)生了彈性形變；汽車沒有發(fā)生形變，所以汽車不受彈力B地面受到了向下的彈力，是因為地面發(fā)生了彈性形變；汽車受到了向上的彈力，是因為汽車也發(fā)生了形變C汽車受到向上的彈力，是因為地面發(fā)生了形變；地面受到向下的彈力，是因為汽車發(fā)生了形變D汽車受到向上的彈力，是因為汽車發(fā)生了形變；地面受到向下的彈力，是因為汽車發(fā)生了形變【答案】C【解析】汽車停在水平地面上，汽車受到的彈力是因為地面發(fā)生形變而又要恢復(fù)原狀時對阻礙恢復(fù)的物體(汽車)產(chǎn)生的作用；地面受到的彈力是由于汽車發(fā)生了形變又要恢復(fù)原狀時對阻礙恢復(fù)的物體(地面)產(chǎn)生的作用，故C正確，A、B、D錯誤。4如圖所示，用拇指、食指捏住圓規(guī)的一個針腳，另一個有鉛筆芯的腳支撐在手掌位置，使OA水平，然后在外端掛上一些不太重的物品，這時針腳A、B分別對手指和手掌有作用力，對這兩個作用力方向的判斷，圖中正確的是( ) A B C D 【答案】C 【解析】以圓規(guī)上的O點為研究對象，O點所掛物體的兩個作用效果是沿OA方向向左拉OA和沿OB方向斜向下壓OB，通過圓規(guī)兩針腳作用在手上的力如選項C所示。5如圖所示，小球A的重力為G=20N,上端被豎直懸線掛于O點，下端與水平桌面相接觸,懸線對球A、水平桌面對球A的彈力大小可能為()A0，G BG，0C， D，G【答案】ABC【解析】題組3 胡克定律1如圖所示的裝置中，小球的質(zhì)量均相同，彈簧和細線的質(zhì)量均不計，一切摩擦忽略不計，平衡時各彈簧的彈力分別為F1、F2、F3，其大小關(guān)系是()AF1F2F3BF1F2F2DF3F1F2【答案】A 2一個輕質(zhì)的彈簧，受到20N的拉力時，彈簧伸長了4cm，當彈簧縮短了3cm時，彈簧產(chǎn)生的彈力大小是（ ）A10N B15N C20N D25N【答案】B 【解析】根據(jù)胡克定律，可得：，F(xiàn)=15N，選項B正確，選項A、C、D錯誤。3如圖所示，彈簧測力計左端用繩子系在墻上，右端一人用力拉，發(fā)現(xiàn)彈簧測力計讀數(shù)為100 N。若左端也改用人拉，且彈簧測力計讀數(shù)不變，則()A左、右兩人用力大小各為50 NB右端用力大小仍為100 N，左端不需用力C左右端兩人用力均為100 ND彈簧測力計兩端所受的力大小相等，但其大小不一定是100 N【答案】C 【解析】彈簧測力計讀數(shù)為秤鉤處的拉力，故改用人拉時，應(yīng)選C；若選A，則讀數(shù)為50 N；若左端不用力，彈簧測力計不可能平衡。4如圖所示，彈簧的勁度系數(shù)為k，小球重力為G，平衡時小球在A位置今用力F將小球向下拉長x至B位置，則此時彈簧的彈力為()Akx BkxGCGkx DG【答案】B 5兩個勁度系數(shù)分別為k1和k2的輕質(zhì)彈簧a、b串接在一起，a彈簧的一端固定在墻上，如圖所示，開始時彈簧均處于原長狀態(tài)，現(xiàn)用水平力作用在b彈簧的p端向右拉動彈簧，已知a彈簧的伸長量為L，則()Ab彈簧的伸長量也為LBb彈簧的伸長量為Cp端向右移動的距離為2LDp端向右移動的距離為L【答案】B【解析】由胡克定律可得彈簧a的彈力Fak1L.因兩彈簧的彈力大小相等，故對彈簧b：FbFak2x2，可得彈簧b的伸長量x2，P端向右移動的距離為Lx2L.故B正確，A、C、D均錯誤6如圖甲所示，一個彈簧一端固定在傳感器上，傳感器與電腦相連，當對彈簧施加變化的作用力(拉力或壓力)時，在電腦上得到了彈簧長度的形變量與彈簧產(chǎn)生的彈力大小的關(guān)系圖象。則下列判斷正確的是 ()A彈簧產(chǎn)生的彈力和彈簧的長度成正比B彈簧長度的增加量與對應(yīng)的彈力增加量成正比C該彈簧的勁度系數(shù)是200 N/mD該彈簧受到反向壓力時，勁度系數(shù)不變【答案】BCD 題組4 摩擦力1下列關(guān)于摩擦力的說法中，錯誤的是()A兩物體間有摩擦力，一定有彈力，且摩擦力的方向和它們的彈力方向垂直B兩物體間的摩擦力大小和它們間的壓力一定成正比C在兩個運動的物體之間可以存在靜摩擦力，且靜摩擦力的方向可以與運動方向成任意角度D滑動摩擦力的方向可以與物體的運動方向相同，也可以相反【答案】B【解析】摩擦力方向沿接觸面，彈力方向垂直接觸面，且有摩擦力一定有彈力，有彈力不一定有摩擦力，A正確；靜摩擦力與壓力沒有關(guān)系，B錯誤；靜摩擦力可以產(chǎn)生在運動的物體間，且靜摩擦力的方向可以與運動方向成任意角度，C正確；滑動摩擦力可以是動力也可以是阻力，D正確2如圖所示，某同學(xué)用力推靜止于地面的箱子，當箱子沒有被推動時，關(guān)于箱子受到的靜摩擦力，下列說法中正確的是()A靜摩擦力的方向與F 的方向相同B靜摩擦力的方向與F 的方向相反 C靜摩擦力隨推力的增大而減小 D靜摩擦力的大小與推力無關(guān)【答案】B 【解析】 靜摩擦力的方向與物體相對運動趨勢的方向相反，當物體受到向右的推力F作用時，有向右的運動趨勢，故摩擦力的方向是向左與推力F的方向相反，B正確，用F推物體而物體沒動時，靜摩擦力與推力是一對平衡力，當推力增大時，靜摩擦力也跟著增大，C、D錯誤。3. 關(guān)于由滑動摩擦力公式推出的，下面說法正確的是 ()A動摩擦因數(shù)與摩擦力f成正比，f越大，越大B動摩擦因數(shù)與正壓力N成反比，N越大，越小C動摩擦因數(shù)與摩擦力f成正比，與正壓力N成反比D動摩擦因數(shù)的大小由兩物體接觸面的情況及材料決定【答案】D 4如圖所示，重力為20 N的物體與木板間的動摩擦因數(shù)為0.1，物體向左運動同時物體受到大小為10 N，方向向右的水平力F的作用，則物體所受摩擦力的大小和方向是（ ）A2 N，向左 B2 N，向右C10 N，向左 D12 N，向右【答案】B 【解析】物體重力為20 N，在水平面上運動，所以正壓力大小N20 N，由fN，知f0.120 N2 N?；瑒幽Σ亮Ψ较蚺c物體相對運動方向相反，所以向右。5如圖所示，物體靜止于傾角為的斜面上，當斜面傾角變小些時，物體受力的變化情況是()A可能不受靜摩擦力作用B重力、支持力、靜摩擦力均增大C重力不變，支持力增大，靜摩擦力減小D重力不變，支持力、靜摩擦力減小【答案】C【解析】物體共受支持力、靜摩擦力、重力三個力作用，重力不變，由平衡條件可得：FNmgcos ，F(xiàn)fmgsin ，當減小時，F(xiàn)N增大，F(xiàn)f減小，故C正確6如圖所示A為長木板，上表面粗糙，在水平面上以速度v1向右勻速運動，物塊B在木板A的上面以速度v2向右勻速運動，下列判斷正確的是()A若是v1v2，A、B之間無滑動摩擦力B若是v1v2，B受到A所施加的向右的滑動摩擦力C若是v1v2，A受到B所施加的向左的滑動摩擦力【答案】ABD 方法突破方法1 判斷彈力的有無及其方向的方法詮釋：彈力的有無常用的判別方法：（1）假設(shè)法（2）根據(jù)“物體所處的狀態(tài)”來判定（3）替換法。1彈力的判斷(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)若狀態(tài)不變，則此處不存在彈力；若狀態(tài)改變，則此處一定有彈力狀態(tài)法：根據(jù)物體的狀態(tài)，利用牛頓第二定律或共點力平衡條件判斷彈力是否存在(2)彈力方向的判斷根據(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題組5 判斷彈力的有無及其方向的方法1（假設(shè)法）如下圖所示的情景中，兩個物體a、b(a、b均處于靜止狀態(tài)，接觸面光滑)間一定有彈力的是()【答案】B 2關(guān)于彈力的方向，下列說法中正確的是()A放在水平桌面上的物體所受彈力的方向是豎直向上的B放在斜面上的物體所受斜面的彈力的方向是豎直向上的C將物體用繩吊在天花板上，繩所受物體的彈力方向是豎直向上的D物體間相互擠壓時，彈力的方向垂直接觸面指向受力物體【答案】AD【解析】放在水平桌面上的物體所受彈力為支持力，其方向為垂直于桌面向上，故A正確；放在斜面上的物體所受斜面的支持力方向垂直于斜面向上，故B錯，D正確；繩子對物體的拉力總是沿繩子收縮的方向，而物體對繩子的彈力方向指向繩子伸長的方向，故C錯。3如圖所示，一根彈性桿的一端固定在傾角為30的斜面上，桿的另一端固定一個重力為4 N的小球，小球處于靜止狀態(tài)時，彈性桿對小球的彈力 ()A大小為4 N，方向平行于斜面向上B大小為2 N，方向平行于斜面向上C大小為4 N，方向垂直于斜面向上D大小為4 N，方向豎直向上【答案】D【解析】小球受重力和桿的彈力兩個力的作用，且重力的方向豎直向下，由于小球處于靜止狀態(tài)，根據(jù)二力平衡條件可知，彈力與重力大小相等，方向相反，故彈力大小為4 N，方向豎直向上，D正確。4已知圖中的物塊和球均處于靜止狀態(tài)，B、C中的球是光滑的，請畫出它們所受的彈力方向?！敬鸢浮咳鐖D所示。5如圖所示，一個球形物體靜止于光滑水平面，并與豎直光滑墻壁接觸，A、B兩點是球跟墻和地面的接觸點，則下列說法正確的是()A物體受重力、B點的支持力、A點的彈力作用B物體受重力、B點的支持力作用C物體在A點不受彈力D物體在A點受到向右的支持力【答案】BC 方法2 判斷靜摩擦力有無及方向的方法詮釋：靜摩擦力有無的判定方法：（1）定義法（2）假設(shè)法（3）根據(jù)力的作用效果（4）根據(jù)“物體所處的狀態(tài)”來判定（5）利用作用力和反作用力判斷1靜摩擦力的有無和方向的判斷方法(1)假設(shè)法：利用假設(shè)法判斷的思維程序如下：(2)狀態(tài)法：先判斷物體的狀態(tài)(即加速度的方向)，再利用牛頓第二定律(Fma)確定合力，然后通過受力分析確定靜摩擦力的大小及方向(3)牛頓第三定律法：先確定受力較少的物體受到的靜摩擦力的方向，再根據(jù)“力的相互性”確定另一物體受到的靜摩擦力的方向2摩擦力大小的計算(1)靜摩擦力大小的計算物體處于平衡狀態(tài)(靜止或勻速運動)，利用力的平衡條件來判斷靜摩擦力的大小物體有加速度時，若只有靜摩擦力，則Ffma.若除靜摩擦力外，物體還受其他力，則F合ma，先求合力再求靜摩擦力(2)滑動摩擦力大小的計算：滑動摩擦力的大小用公式FfFN來計算，應(yīng)用此公式時要注意以下幾點：為動摩擦因數(shù)，其大小與接觸面的材料、表面的粗糙程度有關(guān)；FN為兩接觸面間的正壓力，其大小不一定等于物體的重力滑動摩擦力的大小與物體的運動速度和接觸面的大小均無關(guān)題組6判斷靜摩擦力有無及方向的方法1（假設(shè)法）握在手中的瓶子不滑落下來，這是因為()A手的握力大于瓶子所受的重力B手的握力等于瓶子所受的重力C手對瓶子的靜摩擦力大于瓶子所受的重力D手對瓶子的靜摩擦力等于瓶子所受的重力【答案】D 2運動員雙手握住豎直的竹竿勻速上攀和勻速下滑時，他所受到的摩擦力分別是f上和f下，那么它們的關(guān)系是 ()Af上向上，f下向下f上f下Bf上向下，f下向上f上f下Cf上向上，f下向上，f上f下Df上向上，f下向下，f上f下【答案】C【解析】本題表面上看是滑動摩擦力問題，而實質(zhì)上是靜摩擦力問題，仔細觀察后不難發(fā)現(xiàn)，運動員在勻速上攀(或勻速下滑)時，他的手與竹竿之間在握住的瞬時是靜止的，盡管他的整個身體做勻速直線運動。由受力分析并結(jié)合二力平衡的知識不難得出C項正確。3如圖所示為皮帶傳送裝置，甲為主動輪，傳動過程中皮帶不打滑，P、Q分別為兩輪邊緣上的兩點，下列說法正確的是 ()AP、Q兩點的摩擦力方向均與輪的轉(zhuǎn)動方向相反BP點的摩擦力方向與甲輪的轉(zhuǎn)動方向相反，Q點的摩擦力方向與乙輪的轉(zhuǎn)動方向相同CP點的摩擦力方向與甲輪的轉(zhuǎn)動方向相同，Q點的摩擦力方向與乙輪的轉(zhuǎn)動方向相反DP、Q兩點的摩擦力方向均與輪的轉(zhuǎn)動方向相同【答案】B 4一輛遙控電動玩具汽車，已知車內(nèi)電動馬達驅(qū)動后輪轉(zhuǎn)動玩具汽車的后輪、前輪分別放在平板小車甲、乙之上如圖所示。按動遙控器上的“前進”、 “后退”鍵，汽車就能前進或后退，地面與甲、乙車之間的摩擦力不計。以下敘述正確的是() A按動遙控器上的“前進”鍵，乙車對前輪摩擦力向前，乙車相對地面向前進B按動遙控器上的“前進”鍵，甲車對后輪摩擦力向前，甲車相對地面向后退C按動遙控器上的“后退”鍵，甲車對后輪摩擦力向后，甲車相對地面向前進D按動遙控器上的“后退”鍵，乙車對前輪摩擦力向后，乙車相對地面向后退【答案】BC【解析】按動“前進”鍵，甲車對后輪提供向前的摩擦力作用，以驅(qū)動汽車向前運動，甲車受到的摩擦力是向后的，甲車相對地面向后退，故選項B正確；同理可得選項C正確。5三個相同的物體疊放在水平面上，B物體受到水平拉力的作用，但三個物體都處于靜止狀態(tài)，如圖所示，下列判斷正確的是() A各個接觸面都是粗糙的BA與B的接觸面可能是光滑的CC與水平面的接觸面可能是光滑的DB與C、C與水平面的接觸面一定是粗糙的【答案】BD點評：靜摩擦力屬于接觸力，分析靜摩擦力時需要找到接觸面，且接觸面處保持相對靜止時，才可能產(chǎn)生靜摩擦力。方法3 計算摩擦力大小的方法詮釋：計算摩擦力大小的方法：（1）滑動摩擦力的公式（2）根據(jù)“物體所處的狀態(tài)”列受力方程求解。1靜摩擦力大小的計算(1)物體處于平衡狀態(tài)(靜止或勻速直線運動)，利用力的平衡條件來求解其大小(2)物體有加速度時，若只有摩擦力，則Ffma，例如，勻速轉(zhuǎn)動的圓盤上物塊靠摩擦力提供向心力產(chǎn)生向心加速度若除摩擦力外，物體還受其他力，則F合ma，先求合力再求摩擦力(3)最大靜摩擦力與接觸面間的壓力成正比，為了處理問題的方便，最大靜摩擦力常常按近似等于滑動摩擦力處理(4)物體實際受到的靜摩擦力一般小于最大靜摩擦力2滑動摩擦力大小的計算(1)滑動摩擦力的大小可以用公式FfFN計算(2)結(jié)合研究對象的運動狀態(tài)(靜止、勻速運動或變速運動)，利用平衡條件或牛頓運動定律列方程求解題組7 計算摩擦力大小的方法1如圖所示，質(zhì)量mAmB的兩物體A、B疊放在一起，靠著豎直墻面。讓它們由靜止釋放，在沿粗糙墻面下落過程中，物體B的受力示意圖是() 【答案】A 【解析】兩物體A、B疊放在一起，在沿粗糙墻面下落過程中，由于物體與豎直墻面之間沒有壓力，沒有摩擦力，二者一起做自由落體運動，A、B之間沒有彈力作用，因而不存在摩擦力，物體B的受力示意圖是A項。2水平桌面上一重為200 N的物體，與桌面間的動摩擦因數(shù)為0.2，當依次用15 N、30 N、80 N的水平力拉此物體時，物體受到的摩擦力依次為(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)()A15 N30 N40 N B15 N30 N80 NC0040 N D40 N40 N40 N【答案】A3(多選)如圖甲所示，放在固定斜面上的物體，受到一個沿斜面向上的力F作用，始終處于靜止狀態(tài)，F(xiàn)的大小隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示則在0t0時間內(nèi)物體所受的摩擦力Ff隨時間t的變化規(guī)律可能為下列選項中的(取沿斜面向上為摩擦力Ff的正方向)()【答案】BCD【解析】物體在斜面上始終處于平衡狀態(tài)，沿斜面方向受力平衡方程為：Fmgsin Ff0，解得Ffmgsin F，若初態(tài)mgsin F，則選項B正確；若初態(tài)mgsin F，則選項C正確；若初態(tài)mgsin F，則選項D正確4如圖所示，位于水平桌面上的物塊P，由跨過定滑輪的輕繩與物塊Q相連，從滑輪到P和到Q的兩段繩都是水平的，已知Q與P之間以及P與桌面之間的動摩擦因數(shù)都是，兩物塊的質(zhì)量都是m，滑輪的質(zhì)量、滑輪軸上的摩擦都不計，若用一水平向右的力F拉P使它做勻速運動，則F的大小為()A4mg B3mgC2mg Dmg【答案】A5. 如圖所示，質(zhì)量為1 kg的物體與地面間的動摩擦因數(shù)0.2，從t0開始以初速度v0沿水平地面向右滑行，同時受到一個水平向左的恒力F1 N的作用，g取10 m/s2，向右為正方向，該物體受到的摩擦力Ff隨時間變化的圖象是(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)()【答案】A【解析】物體向右減速過程中，受滑動摩擦力作用，方向水平向左，F(xiàn)f1mg2 N，物體速度減為零后，因F2(mM)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【解析】AD