2023年高中物理学业水平考试必备考点05：三种形式的力（全国通用）（原卷版）

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2023年高中物理学业水平考试必备考点归纳与测试专题05三种形式的力5.1重力与弹力一、力和力的示意图1．运动状态的变化：物体的运动状态用速度来描述．只要物体的速度变化了，不管是大小还是方向改变了，都说这个物体的运动状态发生了变化．2．力的作用效果(1)使物体的运动状态发生变化；(2)使物体产生形变．3．力的矢标性：力是矢量，既有大小又有方向．力的大小可以用弹簧测力计测量．国际单位制中，力的单位是牛顿，简称牛，符号是N.4．力的表示(1)力的图示：能表示出力的大小、方向和作用点．(2)力的示意图：只表示出力的作用点和方向．二、重力1．产生：由于地球的吸引而使物体受到的力．2．大小(1)在实验室中可以用弹簧测力计测量重力的大小．(2)重力的计算公式是G＝mg，公式中G是物体的重力，m是物体的质量，g是自由落体加速度．3．方向：总是竖直向下．学科网（北京）股份有限公司

14．重心(1)定义：重力的等效作用点．(2)重心位置决定因素：物体的形状和质量分布．三、四种基本相互作用1．万有引力：在宇宙中，相互吸引的作用力存在于一切物体之间，强度随物体间距离的增大而减弱．2．电磁相互作用：电荷和电荷，磁体和磁体间的相互作用．3．强相互作用：在原子核内把质子和中子紧密地保持在一起的作用力，它的作用范围约10－15m，超出这个界限该力已经不存在了．4．弱相互作用：在放射现象中起作用的力，作用范围与强相互作用相同，但强度只有强相互作用的10－6倍．四、弹性形变和弹力1．形变(1)形变：物体在力的作用下形状或体积的变化．学科网（北京）股份有限公司

2(2)弹性形变：物体在形变后撤去作用力时能够恢复原状的形变．(3)弹性限度当形变超过一定限度时，撤去作用力后物体不能完全恢复原来的形状，这个限度叫弹性限度．2．弹力(1)定义：发生形变的物体，由于要恢复原状，对与它接触的物体产生的力．(2)方向判断方法：①压力和支持力的方向垂直于物体的接触面．②绳的拉力沿着绳而指向绳收缩的方向．常见模型：①压力、支持力的方向垂直接触面，指被压或被支持的物体．　②沿绳子指向绳子收缩的方向(同一根轻绳上拉力相等)③轻弹簧弹力的方向指向弹簧恢复形变的方向五、胡克定律1．内容：弹簧发生弹性形变时，弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比．2．公式：F＝kx，其中k为弹簧的劲度系数，单位为牛顿每米学科网（北京）股份有限公司

3，符号N/m，它的大小反映了弹簧的软硬程度．3．适用条件：在弹簧的弹性限度内．注意事项：（1）表达式中的x的意义：弹簧的形变量，即弹簧伸长或缩短的长度，而不是弹簧的原长，也不是弹簧形变后的实际长度，同一弹簧伸长或压缩相同长度时，弹力大小相等，但方向不同．（2）表达式中的k的意义：弹簧的劲度系数，它反映了弹簧的“软”“硬”程度，是由弹簧本身的性质(材料、长度、粗细等)决定的.在国际单位制中k的单位为“N/m”．真题测试一、单选题1．（2022·广西·高二学业考试）下列关于重力的说法正确的是（　　）A．飞机沿着水平方向飞行时不受重力作用B．形状规则的物体的重心一定是其几何中心C．重力是由于物体受到地球的吸引而产生的力D．质量一定的物体，无论处在什么地理位置，重力都相同2．（2022·广东·高二学业考试）体育课上一学生在水平篮球场上拍篮球，如图所示，试分析篮球与地面作用时，地面给篮球的弹力的方向为（　　）A．斜左上B．斜右上C．竖直向上D．竖直向下3．（2023·江苏·高二学业考试）一轻质弹簧原长6cm，劲度系数为100N/m，在2N的拉力作用下（弹簧未超过弹性限度）该弹簧的长度为（  ）A．2cmB．4cmC．6cmD．8cm4．（2023·江苏·高二学业考试）某同学利用如图甲所示的装置，选取了1、2两根不同的弹簧，探究弹簧的弹力F与伸长量x的关系。在实验过程中，弹簧始终在弹性限度内，弹簧质量可忽略不计，他在同一个坐标系内作出了F-x图像，如图乙所示。据此可知，弹簧1、2的劲度系数k1和k2的关系为（　　）A．k1>k2B．k1

45．（2021·海南·高二学业考试）已知弹簧的劲度系数为3N/cm，弹簧被拉伸了2.0cm，则弹簧弹力的大小是（　　）A．1.0NB．1.5NC．5.0ND．6.0N6．（2021·海南·高二学业考试）下列说法正确的是（　　）A．重力的施力物体是地球B．物体的重心一定在物体上C．重心的位置只跟物体的形状有关D．不同地点的重力加速度都相同7．（2022·湖南·高二学业考试）下列关于弹力的说法中，正确的是（　　）A．两物体不接触，也可能存在相互作用的弹力B．两物体只要有接触，就一定有相互作用的弹力C．物体之间的弹力的方向总是垂直于接触面D．物体之间的弹力的方向总是平行于接触面8．（2021·河北·高二学业考试）如图所示、小芳从滑梯顶端由静止开始加速下滑，关于小芳所受重力，下列说法正确的是（　　）A．小芳只有静止时才受重力B．小芳所受重力就是她对滑梯的压力C．小芳所受重力的方向竖直向下D．小芳所受重力的方向垂直滑梯向下9．（2021·河北·高二学业考试）某同学在做“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验时，根据实验数据作出弹簧弹力F与弹簧总长度x的关系图像如图所示，实验时弹簧在弹性限度内，则根据图像可知弹簧的劲度系数为（　　）A．100N/mB．200N/mC．300N/mD．400N/m10．（2022·浙江·高二学业考试）下列情境中关于球所受弹力的描述，正确的是（　　）A．甲图中，反弹出去的篮球在空中运动时，受到沿运动方向的弹力作用B．乙图中，竖直细线悬挂的小球静止在光滑斜面上时，受到沿细线向上的拉力及垂直斜面的支持力C．丙图中，静止在墙角的篮球受到竖直向上的支持力D．丁图中，静止在杆顶端的铁球受到沿杆向上的弹力二、填空题学科网（北京）股份有限公司

511．（2021·江苏扬州·高二学业考试）如图所示，将轻质弹簧的上端固定在铁架台上，刻度尺竖直放在弹簧一侧。弹簧下端不挂钩码时，弹簧长度为10.00cm；挂两个50g的钩码时，弹簧长度为15.00cm，重力加速度取10m/s2。则弹簧的劲度系数k＝________N/m。12．（2022·湖南·高二学业考试）如图所示，一弹簧左端固定在墙上，右端连着一小球静止在光滑水平地面上，O点为弹簧的原长位置，已知A、B两点关于O点对称，OB=10cm，现用F=10N的水平力可使小球在B点静止，若弹簧伸长量始终在弹性限度内，则弹簧的劲度系数为_____________N/m。如果用力将小球推至A点，则此时弹簧的弹力大小为___________N。考点归纳5.2摩擦力一、摩擦力1．定义：两个相互接触的物体，当它们发生相对运动或具有相对运动的趋势时，在接触面上产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力．2．分类：静摩擦力、滑动摩擦力和滚动摩擦力．二、静摩擦力1．定义：两个只有相对运动趋势，而没有相对运动的物体之间产生的摩擦力．2．静摩擦力产生的条件(1)物体相互接触且相互挤压．(2)接触面粗糙．(3)两物体间相对静止但有相对运动趋势．3．方向：沿着接触面，并且跟物体相对运动趋势的方向相反．4．静摩擦力的大小(1)静摩擦力的大小总随迫使物体发生相对运动的外力的变化而变化，与正压力大小无关．学科网（北京）股份有限公司

6(2)静摩擦力有一个最大值，即最大静摩擦力Fmax，静摩擦力的范围是0＜F≤Fmax.(3)静摩擦力的大小一般根据平衡条件求解．5．两点注意(1)与“相对运动趋势的方向相反”，并不是与“运动方向”相反．(2)静摩擦力的效果是阻碍物体间的相对运动趋势，并不是阻碍物体的运动．6．常用两种方法判断静摩擦力的有无(1)条件判断法：接触面之间有压力、粗糙且有相对运动趋势．(2)假设法：假设两物体间无静摩擦力，看物体是否相对滑动，判断思路如下：三、滑动摩擦力1．定义：当一个物体在另一个物体表面滑动的时候，会受到另一个物体阻碍它滑动的力．2．滑动摩擦力产生的条件(1)两物体相互接触且相互挤压．(2)接触面粗糙．(3)两物体间有相对运动．3．方向：沿着接触面，并且跟物体的相对运动的方向相反．4．滑动摩擦力的大小(1)公式法：滑动摩擦力的大小跟压力成正比，即F＝μFN，μ为动摩擦因数，取决于相互接触的两物体的材料和接触面的粗糙程度，与接触面的面积无关，与物体间相对运动的速度大小无关．(2)二力平衡法：物体做匀速直线运动时，可以根据二力平衡求解．5．两点说明(1)与“相对运动的方向相反”，并不是与“运动方向”相反．(2)滑动摩擦力的效果是阻碍物体间的相对运动，并不是阻碍物体的运动．6．滑动摩擦力方向的判断(1)确定研究对象；(2)选取与研究对象接触的物体为参考系；(3)判断研究对象相对于参考系的运动方向，即相对运动方向；(4)滑动摩擦力的方向与相对运动的方向相反．四、滚动摩擦力1．定义：一个物体在另一个物体表面上滚动时产生的摩擦．2．大小：当压力相同时，滚动摩擦比滑动摩擦小得多．3．应用：滚动轴承．真题测试学科网（北京）股份有限公司

7一、单选题1．（2022·广西·高二学业考试）南宁的夏天温度较高，天气炎热，此时喝一瓶冰水降暑是一件很幸福的事情。设瓶子被握在手中保持静止，瓶口朝上，如图，瓶子受到的摩擦力（　　）A．是静摩擦力B．是滑动摩擦力C．方向向左D．方向向下2．（2017·山西·高二学业考试）下表为几种材料间的动摩擦因数，由此可知（　　）材料动摩擦因数材料动摩擦因数钢-钢0.25木-钢0.20木-木0.30橡胶轮胎-路面（干）0.71A．木与木间的动摩擦因数比木与钢间的动摩擦因数小B．钢与木间的动摩擦因数比钢与钢间的动摩擦因数大C．橡胶轮胎与任何路面间的动摩擦因数都是0.71D．橡胶轮胎与路面间的动摩擦因数与路面的干湿程度有关3．（2021·海南·高二学业考试）某同学为了感知摩擦力，用手掌轻压桌面并向前移动，感觉到有力阻碍手的移动。这个力（　　）A．是静摩擦力B．是滑动摩擦力C．大小与压力无关D．随压力增大而减小4．（2021·河北·高二学业考试）如图所示，质量为1.0kg的物体以某一初速度沿水平地面向右运动，物体与水平地面间的动摩擦因数为0.2，重力加速度g取10m/s2，则物体运动过程中所受的摩擦力大小和方向分别为（　　）A．5N，水平向左B．5N，水平向右C．2N，水平向左D．2N，水平向右5．（2021·河北·高二学业考试）如图所示，水平地面上固定一粗糙斜面，一物块P静止在斜面上，则（　　）学科网（北京）股份有限公司

8A．物块P相对斜面无运动趋势B．物块P不受摩擦力的作用C．物块P所受静摩擦力的方向沿斜面向下D．物块P所受静摩擦力的方向沿斜面向上6．（2020·河南·高二学业考试）如图，冰壶比赛时，运动员常在冰壶滑行的前方用冰刷快速擦刷冰面，以使冰壶在水平冰面上滑行更远。设冰壶与冰面间的动摩擦因数为μ，冰壶所受滑动摩擦力为Ff。则冰面被擦刷后（　　）A．μ和Ff均减小B．μ和Ff均增大C．μ减小，Ff增大D．μ增大，Ff减小7．（2021·辽宁·高二学业考试）如图所示，质量为m=2kg的物体在F=8N的水平拉力作用下，沿水平地面向右做加速运动，已知物体与地面间的动摩擦因数为0.2，重力加速度g取10m/s2，运动过程中，物体受到的滑动摩擦力大小和方向分别为（　　）A．4N，水平向左B．4N，水平向右C．8N、水平向左D．8N，水平向右8．（2021·广东·高二学业考试）如图所示，用大小为100N的握力握住一个重为40N的瓶子。瓶子竖直，始终处于静止状态，已知手掌与瓶子间的动摩擦因数，则（　　）A．瓶子受到的摩擦力大小为50NB．当握力进一步增大时，瓶子受到的摩擦力将增大C．当握力持续减小但瓶仍未下滑时，瓶子受到的摩擦力大小将持续减小学科网（北京）股份有限公司

9D．瓶子的最大静摩擦力随握力的增大而增大二、多选题9．（2022·云南·高二学业考试）如图所示，一个重为100N的木箱静止在水平地板上，木箱与地板之间的动摩擦因数μ=0.3，用20N的水平推力向右推它但没有推动，则此时地板对木箱的摩擦力（　　）A．是静摩擦力B．是滑动摩擦力C．大小为20ND．大小为30N三、填空题10．（2021·福建·高二学业考试）质量m=10kg的物体静止在水平地面上，在水平恒力的作用下做匀加速直线运动，其v-t图像如图所示，物体的加速度大小为______m/s2，6s内位移的大小为______m，已知物体和水平地面之间的动摩擦因数μ=0.2，取g=10m/s2，则物体受到的滑动摩擦力大小为______N。11．（2021·江苏徐州·高二学业考试）如图所示，粗糙水平面上质量为5kg的物体，在大小为40N的水平拉力F作用下向右运动．已知物体与水平面间的动摩擦因数为0.4，g取10m/s2，则物体受到的滑动摩擦力大小为________．四、解答题12．（2022·广西·高二学业考试）如图所示，质量为2kg的物体放在水平地板上，用一原长为8cm的轻质弹簧水平拉该物体，当其刚开始运动时，弹簧的长度为11cm，当弹簧拉着物体匀速前进时，弹簧的长度为10.5cm，已知弹簧的劲度系数k=200N/m，g取10m/s²。求：（1）物体所受的最大静摩擦力；（2）物体所受的滑动摩擦力；（3）物体与地板间的动摩擦因数。学科网（北京）股份有限公司