重力、弹力、摩擦力知识网络结构及经典例题解析

重力、弹力、摩擦力知识网络结构及经典例题解析

【考纲要求】

1、掌握力的初步概念，理解力的三要素，掌握力的示意图；

2、会正确使用弹簧测力计；会用弹簧秤测力的大小；

3、知道重力的概念，重力的大小、方向；

4、知道静摩擦力和滚动摩擦，理解摩擦力的方向，滑动摩擦力的大小与压力接触面的粗糙度的关系。【知识网络】

【考点梳理】

考点一、力

1、概念：力是物体对物体的作用。

2、力产生的条件：①必须有两个或两个以上的物体。②物体间必须有相互作用（可以不接触）。

3、力的性质：物体间力的作用是相互的（相互作用力在任何情况下都是大小相等，方向相反，作用在不同物体上）。两物体相互作用时，施力物体同时也是受力物体；反之，受力物体同时也是施力物体。

4、力的作用效果：力可以改变物体的运动状态。力可以改变物体的形状。

要点诠释：

物体的运动状态是否改变一般指：物体的运动快慢是否改变（速度大小的改变）和物体的运动方

5、力的单位：国际单位制中力的单位是牛顿简称牛，用N 表示。

力的感性认识：拿两个鸡蛋所用的力大约1N。

6、力的测量：弹簧测力计

7、力的三要素：力的大小、方向、和作用点。

8、力的表示法：

力的示意图：用一根带箭头的线段把力的大小、方向、作用点表示出来，如果没有大小，可不表示，在同一个图中，力越大，线段应越长；运用物理研究方法：模型法。

考点二、重力与质量的关系

物体受到的重力跟它的质量成正比，即G=mg。

考点三、弹簧测力计的测量原理，弹簧测力计的使用方法

1、原理：在弹性限度内，弹簧伸长的长度与所受拉力成正比。

2、使用方法：

①看清量程，即测量范围，加在弹簧测力计上的力不许超过它的量程；

②认请它的分度值，以便读数时快速准确；

③观察指针是否指在零刻线上，若没有，则需要校零；

④使用前轻轻拉动几次挂钩，避免弹簧被外壳卡住；

⑤使用时拉力方向应与弹簧轴线方向一致；

⑥待稳定后读数。

考点四、影响摩擦力大小的因素

摩擦力的大小与压力、接触面粗糙程度有关，物体表面受到的压力越大，摩擦力越大；接触面越粗糙，摩擦力越大。

【典型例题】

类型一、力

1、关于力的认识，下列说法中错误的是（）

A．力是物体对物体的作用

B．力能使物体发生形变或改变物体运动状态

C．物体间力的作用是相互的

D．只有相互接触的物体才会产生力的作用

【思路点拨】解答此题的关键是理解好力的概念，物体间力的作用是相互的，力作用在物体上能改变物体的形状和运动状态。

【答案】D

【解析】A、力是物体对物体的作用，没有物体，力是不会单独存在的，所以A正确；

B、力是改变物体运动状态的原因，既能使物体发生形变，也能改变物体运动状态，所以B正确；

C、一个物体对另一个物体施加力的同时，也受到另一个物体力的作用，所以说力的作用是相互的，选项C正确；

D、两个磁铁尽管没有接触，两个磁极间仍然有磁力作用；空中飞翔的小鸟仍受重力作用，所以D错误。【总结升华】此题综合性很强，既考查了学生对力的概念的理解和掌握，也考查了对力的作用效果和力作用的相互性的理解和掌握。这是学习物体受力分析的基础，同学们应联系实际，认真分析和领会。

举一反三：

【变式】用绳子系住水桶，手握住绳子从井中提水，手受到竖直向下的拉力，此拉力的施力物体是（）A．地球 B．水桶 C．绳子 D．手

2、以下是我们生活中常见到的几种现象：

①篮球撞击在篮板上被弹回；

②用力揉面团，面团形状发生变化；

③用力握小球，球变瘪了；

④一阵风把地面上的灰尘吹得漫天飞舞。

在这些现象中，物体因为受力而改变运动状态的是（）

A．①②B．①④C．②③D．②④

【思路点拨】要解答本题需掌握：力可以改变物体的形状，也可以改变物体的运动状态。

【答案】B

【解析】①撞击在篮板上的篮球被弹回，篮球的运动方向发生了变化，这是受力使物体的运动状态改变；

②用力揉面团，面团形状发生变化，这是物体受力后形状发生了改变；③用力握皮球，皮球变瘪了，是物体受力后形状发生了改变；④一阵风把地面上的尘土吹得漫天飞舞，尘土由静止到运动，这是物体受力后运动状态改变；在这四种现象中：①④物体是因为受力而改变运动状态；②③是力改变了物体的形状。

【总结升华】本题主要考查学生对：力的作用效果的理解和掌握。

举一反三：

【变式1】质量相等的甲、乙两同学站在滑板上，在旱冰场上相对而立。如果甲用60N的力推乙，如图所示，以下分析正确的是（）

A．乙对甲的推力小于60N

B．甲静止不动，乙向后退

C．乙由静止变为后退，说明力可以改变物体的运动状态

D．乙后退的过程中，始终受到60N推力的作用

【答案】C

【变式2】如图，分别用大小相等的力拉和压同一弹簧。该实验表明，弹簧受力产生的效果与力的

（）

A．大小有关

B．作用点有关

C．方向有关

D．大小、方向、作用点都有关

【答案】C

类型二、重力

3、某物体受到的重力是5N，图中正确的是哪一项（）

【思路点拨】重力的作用点在物体的重心，无论物体处于什么状态，重力的方向都是竖直向下的。【答案】C

【解析】重力方向竖直向下，作用点在重心，四个图力的大小均符合规定，选项B的方向不是竖直向下的，而是与斜面垂直，是错误的，选项A的作用点在物体的底部，选项D的作用点在系绳的位置，都不在重心，所以选项A、D也不正确，选项C的重力方向竖直向下，作用在重心处，选项C是正确的。【总结升华】重力方向竖直向下，作用点在重心。

举一反三：

【变式】一个质量是20kg的小车受到与水平地面成30°角向右上方的力，拉力的大小是98N，做出此车受到的重力和拉力的图示。

【答案】

类型三、弹力

弹簧所受拉力大小（N）0 1 2 3 4 5 6

弹簧的长度(cm) 5 6 7 8 9 11 13

弹簧伸长长度（cm）0 1 2 3 4 6 8

以下说法正确的是（）

A. 弹簧所受拉力越大，弹簧伸长越长，所受拉力大小与弹簧伸长成正比

B. 只有在弹性限度内，弹簧伸长长度与所受拉力成正比

C. 小明所做最后二组实验数据与弹簧工作原理不符，不符原因是连续读数出错

D. 使用此弹簧改装成弹簧测力计可以测量5N的拉力

【思路点拨】本题主要考查了弹簧的长度跟外力的变化关系及其应用，相关知识点有：

（1）研究弹簧的长度跟外力的变化关系及其在实际中的应用是弹簧测力计；

（2）弹簧的最大弹性限度就是弹簧测力计的测量范围；

（3）在弹性限度范围内，弹簧的伸长与受到的拉力满足胡克定律F=kx。

【答案】B

【解析】别忘记条件弹性限度内，所以A是不对的。对于表格最后两组数据并不满足拉力大小与弹簧伸

长长度成正比这一规律，依常理可推断应该超过弹簧弹性限度了。

【总结升华】本题重点依然考查弹簧测力计的工作原理。

举一反三：

【变式】若先后在地球上和月球上用弹簧测力计称量同一个物体，则会发现（）

A．弹簧测力计示数变大B．弹簧测力计示数不变

C．弹簧测力计示数变小 D．弹簧测力计没有示数

【答案】C

类型四、摩擦力

5、将木块放在水平桌面上，用弹簧测力计沿水平方向拉动使其运动，下列操作能使木块受到的滑动摩擦力增大的是（）

A．增大木块的拉力B．改变木块运动方向

C．在木块上加砝码D．使木块的速度增大

【思路点拨】滑动摩擦力大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，与物体的运动情况或受力情况无关。【答案】C

【解析】A、木块所受滑动摩擦力大小与所受拉力无关，A错误；B、木块所受滑动摩擦力与木块的运动方向无关，B错误；C、在木块上加砝码，木块对桌面的压力增大，则滑动摩擦力增大，C正确；D、木块所受的滑动摩擦力与木块的速度无关，D错误。

【总结升华】本题主要考查了影响滑动摩擦力大小的因素，要牢固掌握两个因素，不要受其它因素的影响，而错选其它答案。

举一反三：

【变式】如图所示，在用力F将重为10N的物体A压在竖直的墙壁上，使物体A处

于静止状态。当压力F由20N增大到30N时，物体A所受的摩擦力________。（填“增

大”“减小”或“不变”）

【答案】不变

【解析】物体A在压力F的作用下处于静止状态，所以物体A与墙壁间的摩擦是静

摩擦。在竖直方向上，物体A受到重力G与摩擦力的作用，并且，当压

力F增大时，只是墙壁对物体A的支持力增大，因为物体所受重力G不变，所以摩擦力不变。

6、风洞实验室中可以产生方向水平、速度大小可调节的风，用来研究处在流动气体中物体的受力

情况。将一个套有木球的细直杆放入风洞实验室，球受到的重力为G。球在杆上运动时，球与杆之间的滑动摩擦力跟它们之间的压力成正比，比例系数是k。如图甲所示，将杆沿平行风速的方向固定，调节风速的大小，使球恰能沿杆匀速运动。再将杆沿竖直方向固定，如图乙所示将球从杆的上端由静止释放，保持球下滑过程中所受风力与杆处于水平方向时受到的风力大小相同。则球下滑过程中受到的滑动摩擦力为。

【思路点拨】根据球与杆之间的摩擦力与压力成正比，比例系数是k，可以列出关系式：f=kF压，当杆水平放置时，压力等于球的重力G，根据关系式推出摩擦力大小，风力大小等于摩擦力，当杆竖直放置时风力大小不变，由此可知竖直放置时压力的大小，再由关系式推出竖直放置时的摩擦力。

【答案】k2G

【解析】当杆水平放置时压力等于重力，摩擦力为：f水平=kG，

由于小球匀速滑动，所以风力大小等于摩擦力，即风力为kG，

当杆竖直放置时，风力大小不变，仍为kG，所以此时压力为kG

根据摩擦力与压力的关系，可知此时摩擦力为f竖直=k×kG=k2G。

【总结升华】本题解题的关键：①物体匀速直线运动时，二力平衡，大小相等；②会根据题意列出摩擦力与压力的关系式。