备战2023年高考物理易错题易错点04 弹力 摩擦力 受力分析（原卷版）

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易错点04弹力摩擦力受力分析例题1.（2022·福建·模拟预测）人形机器人阿特拉斯（Atlas）可以模仿人类完成自主连续跳跃、空中转体180°等一系列高难度动作。如图所示，某次测试中，该机器人从木箱跳跃到前方矮桌后站稳，则机器人（　　）A．从开始起跳到离开木箱的过程中，木箱对其支持力大于其对木箱的压力B．从开始起跳到离开木箱的过程中，木箱对其摩擦力方向向前C．从开始起跳到离开木箱的过程中，木箱对其支持力做正功D．离开木箱后上升到最高点时，其速度为零例题2.（2022·福建省龙岩第一中学模拟预测）木块A、B的质量分别为5kg和6kg，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25。夹在A、B之间的轻质弹簧被压缩了2cm，弹簧的劲度系数为400N/m，初始时两木块在水平地面上静止不动。现用与水平方向成60°的拉力F＝6N作用在木块B上，如图所示。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取g＝10m/s2，则在力F作用后（       ）A．木块A所受摩擦力的方向向左B．木块A所受摩擦力大小是12.5NC．木块B所受摩擦力大小是11ND．木块B所受摩擦力大小是15N1.判断弹力方向的三种方法方法一：形变方向法弹力的方向与施力物体形变的方向相反,作用在迫使物体发生形变的那个物体上,判断弹力的方向时先明确两物体之间的作用类型,再根据各种类型的特点来判断弹力的方向。方法二:替换法用细绳替换装置中的杆,看能否维持原来的状态。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。

1方法三:状态法物体的受力必须与物体的运动状态相符合,可根据物体所处的状态,先假设一个弹力的方向,由平衡条件或牛顿第二定律列方程求出弹力。所得结果若为正值,其方向与假设方向相同;若为负值,其方向与假设方向相反。2.弹力的计算方法(1)胡克定律弹簧弹力的问题分析:其中x是弹簧的形变量(可能是伸长量,也可能是压缩量),;k是弹簧的劲度系数,它是一个反映弹簧形变难易程度的物理量,由弹簧本身(材料、长度、粗细、匝数等)决定。(2)平衡条件法对于处于静止状态或匀速直线运动状态的物体,弹力的大小可以根据平衡条件进行求解。注意:胡克定律只能计算弹簧弹力的大小,而弹簧弹力的方向要根据是被拉伸还是被压缩来确定,其方向总是与弹簧恢复原状的方向相同。3.计算摩擦力的大小滑动摩擦力和静摩擦力的计算方法有所不同,因此计算摩擦力时,应先判断是静摩擦力还是滑动摩擦力。(1)静摩擦力的大小静摩擦力是被动力,其大小无具体计算公式,只能依据力的平衡条件或牛顿运动定律间接求解。静摩擦力的大小介于0和最大静摩擦力之间,即。(2)滑动摩擦力的大小①公式法:,式中为两物体间的正压力,其大小不一定等于重力。②状态法:若动摩擦因数未知,可利用平衡条件或牛顿第二定律,结合物体的运动状态和其他受力情况间接确定滑动摩擦力的大小。4.怎样解摩擦力的突变问题(1)“静—静”突变物体在摩擦力和其他力的作用下处于静止状态,当作用在物体上的其他力的合力发生突变时,如果物体仍然保持静止状态,则物体受到的静摩擦力的大小和方向将发生突变。(2)"动一静"突变在摩擦力和其他力作用下,做减速运动的物体突然停止滑行时,物体将静止而不受滑动摩擦力作用,可能受静摩擦力作用,即滑动摩擦力可能“突变”成静摩擦力。(3)"静一动”突变物体在静摩擦力和其他力作用下处于静止状态,当其他力变化时,如果物体不能保持静止状态而滑动,则物体受到的静摩擦力将“突变”成滑动摩擦力。(4)“动一动”突变某物体相对于另一物体滑动的过程中,若突然物体间的正压力变了,则滑动摩擦力的大小将发生“突变”。5.怎样进行受力分析

2(1)受力分析顺序:先场力(重力、静电力、磁场力),后接触力;接触力中必须先弹这几个物体同的作用到的合力方力,后摩擦力(只有在有弹力的接触面之间才可能有摩擦力)。画受力图时,只能按力的性质分类画力,不能按作用效果(拉力、压力、单独隔离分析时,莨梯的踏板术向心力等)画力,否则将出现重复。(2)整体法与隔离法整体法隔离法概念将几个物体作为一个整体来分析的方法将一个物体与周围物体分隔开来分析的方法选用原则研究系统外的物体对系统整体的作用力研究系统内物体之间的相互作用力注意问题分析周围其他物体对整体的作用力分析其他物体对某一物体的作用力(3)假设法在未知某力是否存在时，可先对其作出存在或不存在的假设，然后再就该力存在与否对物体运动状态是否产生影响来判断该力是否存在。易混点：1.产生弹力的条件之一是两物体相互接触,但相互接触的物体间不一定存在弹力。(产生弹力的条件是两物体接触并有形变)2.某个物体受到的弹力作用,不是由这个物体的形变产生的,而是由施加这个弹力的物体的形变产生的。3,压力或支持力的方向总是垂直于接触面,与物体的重心位置无关。4,胡克定律公式中的是弹簧伸长或缩短的长度,不是弹簧的总长度,也不是弹簧原长。5.在弹簧测力计两端同时施加等大反向的力,测力计示数的大小等于它一端受力的大小,而不是两端受力之和,更不是两端受力之差。6·杆的弹力方向不一定沿杆。(可转动的杆的弹力方向沿杆,固定的杆的弹力方向不一定沿杆。)7、摩擦力的作用效果既可充当阻力,也可充当动力。8.滑动摩擦力只与压力和动摩擦因素有关,与接触面的大小和物体的运动状态无关。只有发生相对运动的物体才可能受滑动摩擦力。9.各种摩擦力的方向与物体的运动方向无关,与相对运动方向或相对运动趋势方向相反。10．最大静摩擦力与接触面和正压力有关,静摩擦力与压力无关。

31．（2022·浙江杭州·二模）小明乘地铁上学，某一次列车在水平轨道上运行，他面向列车前进方向两脚分开竖直站立，当列车匀速直行时他看到的景象如图甲所示，当列车匀速拐弯时他看到的景象如图乙所示。下列说法正确的是（　　）A．图甲中列车对他有向前的摩擦力B．图甲中他对列车的压力是因为车厢地板发生了形变C．图乙中列车对他左脚的支持力小于对右脚的支持力D．图乙中他对列车车厢有向左下方的作用力2．（2022·重庆·模拟预测）图中是生活中磨刀的情景。若磨刀石始终处于静止状态，当刀相对磨刀石向前运动的过程中，下列说法错误的是（　　）A．刀受到的滑动摩擦力向后B．磨刀石受到地面的静摩擦力向后C．磨刀石受到四个力的作用D．地面和磨刀石之间有两对相互作用力3．（2022·上海·模拟预测）如图，水平桌面上等间距放置几支玻璃管，玻璃管上放一张轻薄的复合板，在复合板上放一辆电动遥控小车。启动遥控小车的前进挡，则（　　）A．小车向左运动，受到向左的滑动摩擦力B．小车向左运动，受到向右的滑动摩擦力C．复合板受到小车的滑动摩擦力作用而向右运动D．复合板受到小车的静摩擦力作用而向右运动

41．（2022·广东·模拟预测）如图所示，用轻弹簧连接的两相同滑块甲、乙置于粗糙的水平桌面上，甲滑块通过绕过光滑定滑轮的轻绳A悬挂质量为的重物，乙滑块通过绕过光滑定滑轮的轻绳B悬挂质量为的重物，滑块甲、乙均静止，弹簧处于伸长状态，已知弹簧弹力的大小满足，重力加速度为，下列说法正确的是（　　）A．甲、乙两滑块受到的摩擦力一定不相同B．乙滑块受到的摩擦力一定大于甲滑块受到的摩擦力C．若突然将B绳剪断，则剪断瞬间乙滑块受到的摩擦力大小可能不变D．若突然将B绳剪断，则剪断瞬间甲滑块受到的摩擦力可能变大2．（2022·辽宁·东北育才双语学校模拟预测）如图所示为智能机器人协助派件员分拣快递的场景，派件员将包裹放在机器人的水平托盘上后，机器人通过扫码读取目的地信息，并生成最优路线，将不同目的地的包裹送至不同的位置，从而实现包裹的分拣功能。关于机器人和包裹，下列说法正确的是（　　）A．机器人的轮胎上印有花纹，是为了增大摩擦力B．包裹受到向上的支持力是包裹发生形变产生的C．包裹对机器人的压力和机器人对包裹的支持力是一对平衡力D．包裹随着机器人一起做匀速直线运动时，包裹受到向前的摩擦力3．（2022·浙江·模拟预测）如图，桌子边缘用茶叶罐子压着一张纸，欲向外把纸拉走，而让茶叶罐子留在桌上，实验发现纸拉得越快，茶叶罐子越稳定，对此，以下说法正确的是（　　）A．纸拉得越快，纸对罐子的摩擦力越小B．由于罐子有惯性，所以纸拉得越快，罐子惯性越大，越稳定C．纸拉得越快，纸对罐子的摩擦力的冲量越小

5D．无论拉纸的力如何，罐子和纸总会有相对运动，最终罐子总可以留在桌上4．（2022·广西·玉林市第十中学一模）飞机逃生滑梯是飞机安全设备之一，当飞机发生紧急迫降时，充气滑梯从舱门侧翼中释放，并在10秒内充气后与地面构成倾斜滑道（滑道可近似为平直滑道），保证乘客可以安全的撤离。某机组在一次安全测试中，让一名体验者静止在滑道上，然后改变滑道与水平面之间的夹角，发现当和时，该体验者所受的摩擦力大小恰好相等，则体验者与滑道之间的动摩擦因数为（　　）A．B．C．D．5．（2021·湖南娄底·模拟预测）如图所示，物块A、B叠放在一起，用绕过定滑轮的细线连接，连接两物块的细线水平。定滑轮连在力传感器上、用大小为F的水平力拉物块A，使物块A匀速向右运动，此时力传感器上的示数为，不计滑轮与力传感器的重力，A与B、B与水平面的接触面均粗糙，则（　　）A．B．C．D．无法判、F的大小关系6．如图，工地上常用夹钳搬运砖块。已知砖块均为规格相同的长方体，每块质量为2.8kg，夹钳与砖块之间的动摩擦因数为0.50，砖块之间的动摩擦因数为0.35，最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，g取10m/s2。搬运7块砖时，夹钳对砖块竖直一侧壁施加的压力大小至少应为（　　）A．196NB．200NC．392ND．400N7．一长方形木板放置在水平地面上，在长方形木板的上方有一条状竖直挡板，挡板的两端固定于水平地面上，挡板与木板不接触.现有一个方形物块在木板上沿挡板以速度运动，同时方形木板以大小相等的速度向左运动，木板的运动方向与竖直挡板垂直，已知物块跟竖直挡板和水平木板间的动摩擦因数分别为和，物块的质量为，则竖直挡板对物块的摩擦力大小为（        ）

6A．B．C．D．8．（多选）（2022·辽宁·模拟预测）如图所示，A、B两物块叠放在一起，在光滑水平面上向右匀速运动，此时给物块A施加一个水平向左的拉力，物块A和B仍保持相对静止一起向右运动过程中（       ）A．物块B对A的摩擦力方向水平向左B．物块B受到的摩擦力大小等于FC．物块A和B各受到四个力的作用D．物块B对物块A的支持力是由于物块B形变引起的9．（多选）（2022·广东·模拟预测）如图，研究漏斗落下的细沙形成的沙堆的形状，发现由漏斗落下的细沙会形成一个小圆锥体，开始时，沙堆会逐渐隆起，坡度变陡，随着圆锥体母线与底面夹角达到一定程度，漏斗落下的细沙将沿着圆锥体表面下滑，设此时沙面与底面夹角为沙子间摩擦因数都为。则下列说法正确是（　　）A．将越来越大B．C．细沙将加速下滑D．越大，圆锥体将堆得越陡10．（多选）（2020·江苏江苏·二模）如图所示，水平放置的复印机纸盒里有10张叠放的复印纸，每一张纸的质量均为m。摩擦轮竖直向下压第1张纸，并以一定的角速度逆时针转动。摩擦轮与第1张纸之间的动摩擦因数为µ1，纸张间的动摩擦因数均为µ2，且有µ1>µ2。设最大静摩擦力与滑动摩擦力相同，则下列说法正确的是（　　）A．第1张纸受到摩擦轮的摩擦力方向向左

7B．第2张纸受到的合外力为零C．第2张纸到第10张纸之间不可能发生相对滑动D．第10张纸不受第9张纸给的摩擦力作用11．（多选）如图所示，一倾角为45°的斜面固定于墙角，为使一光滑的铁球静止于图示位置，需加一水平力F，且F通过球心．下列说法正确的是(　　)A．铁球一定受墙水平向左的弹力B．铁球可能受墙水平向左的弹力C．铁球一定受斜面通过铁球的重心的弹力D．铁球可能受斜面垂直于斜面向上的弹力12．（2022·广东·模拟预测）某实验小组设计实验探究弹簧的劲度系数与哪些因素有关，在研究弹簧劲度系数与弹簧的圈数关系时：(1)小组取材料相同，直径相同，粗细相同，长度相同，圈数不同的两个弹簧进行实验。这种实验方法称___________。(2)按照如图甲所示的方案设计实验，1的圈数少，2的圈数多，改变被支撑重物的质量m，静止时测出弹簧的形变量x，得到质量m与形变量x的关系式图象，取多组类似弹簧实验均可得到类似的图象，如图乙所示则可知弹簧单位长度的圈数越______（填“多”或“少”），弹簧的劲度系数越大。(3)图乙中，已知弹簧1的劲度系数为k，则弹簧2的劲度系数为________。13．（2020·湖北武汉·三模）某同学做“测定木块与木板间动摩擦因数”的实验，测滑动摩擦力时，他设计了两种实验方案：

8方案一：木板固定在水平面上，用弹簧测力计水平匀速拉动木块，如图甲所示；方案二：用弹簧测力计水平地钩住木块，用力使木板在水平面上运动，如图乙所示；除了实验必须的弹簧测力计、木块、木板、细线外，该同学还准备了若干重均为2.00N的砝码：(1)上述两种方案中，更便于操作和读数的方案是______（填“甲”或“乙”）；(2)该同学在木块上加砝码，改变木块对木板的压力，记录了5组实验数据，并根据数据正确地在坐标纸上作出木块受到的滑动摩擦力f和砝码对木块的压力F的关系图像如图丙。由图像可知，木块重为___N，木块与木板间的动摩擦因数为______。