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专题07 重力 弹力 摩擦力（复习课件）-2025年高三物理一轮复习多维度精讲导学与分层专练
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这是一份专题07 重力 弹力 摩擦力（复习课件）-2025年高三物理一轮复习多维度精讲导学与分层专练，共35页。PPT课件主要包含了展望未来，怀揣梦想，提升·必备题型归纳，摩擦力，假设法，状态法等内容，欢迎下载使用。
拼搏 / 奋斗 / 挑战 / 超越
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新梦想 新征程 新希望
1．产生：由于地球的吸引而使物体受到的力．2．大小：G＝mg.3．方向：总是竖直向下．4．重心：因为物体各部分都受重力的作用，从效果上看，可以认为各部分受到的重力作用集中于一点，这一点叫做物体的重心，其位置与物体的质量分布和形状有关。特别提醒：(1)重力的方向不一定指向地心． (2)并不是只有重心处才受到重力的作用．
1．在空易拉罐中注入适量的水后，将易拉罐倾斜放置在水平桌面上，结果易拉罐“倾而不倒”，如图所示。下列说法正确的是（ ）A．注水后，易拉罐的重心位置升高了B．易拉罐的重心位置在过易拉罐与桌面接触点的竖直线上C．若将注水后的易拉罐水平放置，则其重心位置不变D．若将空易拉罐压瘪，则其重心位置不变
考向 重力和重心的理解
考向1 利用纸带求瞬时速度和加速度
【答案】B【详解】A．注水后，易拉罐下部的质量变大，重心下移，故A错误；B．易拉罐受到的重力（方向竖直向下）与桌面对它的支持力大小相等、方向相反，因此易拉罐的重心位置在过易拉罐与桌面接触点的竖直线上，故B正确；C．将注水后的易拉罐水平放置，易拉罐里的水质量分布改变，其重心位置改变，故C错误；D．将空易拉罐压瘪后，易拉罐的形状改变，其重心位置改变，故D错误。故选B。
知识点1 弹力和胡克定律
1．弹力(1)定义：发生形变的物体，要恢复原状，对与它接触的物体会产生力的作用，这种力叫作弹力。(2)产生条件：物体相互接触且发生弹性形变。(3)方向：弹力的方向总是与作用在物体上使物体发生形变的外力方向相反。
2．胡克定律(1)内容：在弹性限度内，弹簧发生弹性形变时，弹力F的大小跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比。(2)表达式：F＝kx。①k是弹簧的劲度系数，单位为N/m；k的大小由弹簧自身性质决定。②x是形变量，不是弹簧形变以后的长度。
知识点2 弹力有无的判断
1．条件法：根据弹力产生的两个条件——接触和发生弹性形变直接判断。2．假设法：假设两个物体间弹力不存在，看物体能否保持原有的状态。若运动状态不变，则此处不存在弹力；若运动状态改变，则此处一定有弹力。3．状态法：根据物体的运动状态，由平衡条件或牛顿第二定律进行判断。
知识点3 弹力方向的判断
知识点4 弹力大小的计算
1.弹簧类弹力：（1）由胡克定律知弹力F＝kx，其中x为弹簧的形变量，而不是伸长或压缩后弹簧的总长度；（2）弹簧串联时，各弹簧的弹力大小相等，弹簧的形变量一般不同； 串联后弹簧的劲度系数类似电阻并联公式：（3）弹簧并联时，各弹簧的形变量相等，弹力一般不同。 并联后弹簧的劲度系数类似电阻串联公式：2.非弹簧类弹力：根据运动状态和其他受力情况，利用平衡条件或牛顿第二定律来综合确定．
2．一个光滑球一半由铅（用阴影表示）一半由铝组成，放在支架P、Q上处于静止状态，如图（a）所示，P支架对它的支持力为N，若将球翻转，如图（b）所示，P支架对它的支持力为N'．比较N与N'，应有（ ）A．N>N'，方向不相同B．N=N'，方向相同C．N
考向1 创新方案测量瞬时速度和加速度的方法
【答案】B【详解】两种情况中，PQ两点对球的弹力方向均通过球心斜向上，则弹力的方向是相同的，重力的方向竖直向下，根据三力平衡知识可知两种情况下弹力的大小也是相同的，即两种情况下P支架对球的支持力大小和方向均不变，故选B.点睛：此题关键是知道弹力的方向只与几何形状有关，此题中弹力的方向总是通过球心的，与球的重心位置无关.
3．如图所示，在倾角为30°的光滑固定斜面上有质量均为m=1kg的两个小球A、B，两球用劲度系数k=500N/m的轻质弹簧相连接。现对B施加一水平向左的推力F，使A、B均静止在斜面上。已知弹簧的原长为10cm，重力加速度g=10m/s2，则推力F的大小和此时弹簧的长度分别为（ ）
考向2 弹力大小的计算
考向2 创新实验误差分析
知识点1 静摩擦力与滑动摩擦力
知识点2 静摩擦力有无及方向判断
3.牛顿第三定律法：“力是物体间的相互作用”，先确定受力较少的物体受到的静摩擦力的方向，再根据牛顿第三定律确定相互作用的另一物体受到的静摩擦力的方向。4.带动法：①“主动带动被动”②“同向快带慢，反向互相阻”，多用于传送带和板块模型中，摩擦力方向的判断。注意：摩擦力的方向总是与物体间相对运动（或相对运动趋势）的方向相反，但与物体的运动方向可能相反，也可能相同，还有可能不在同一直线上。
知识点3 摩擦力的大小
1.“静→静”突变：物体受到静摩擦力和其他力的共同作用，当其他力的合力发生变化时，如果仍保持相对静止，则静摩擦力的大小和(或)方向可能发生突变。 2.“静→动”突变：物体受到静摩擦力和其他力的共同作用，当其他力变化时，如果发生相对滑动，则静摩擦力可能突变为滑动摩擦力。 3.“动→静”突变：物体受到滑动摩擦力和其他力的共同作用，当相对滑动突然停止时，滑动摩擦力可能突变为静摩擦力。4.“动→动”突变：物体受到滑动摩擦力和其他力的共同作用，当两物体间的正压力发生变化时，滑动摩擦力的大小随之而变；或两物体达到共同速度时相对滑动方向发生变化，滑动摩擦力的方向也会随之而变。
知识点4 摩擦力的的突变问题
4．轮椅分为电动和手动轮椅，是用于伤员、病员、残疾人居家康复、周转运输、就诊、外出活动的重要移动工具。如图是一款手动轮椅，该轮椅共有4个轮子，人用双手推动手轮圈，轮椅向前运动。关于地面对4个轮子的摩擦力，下列说法正确的是（ ）A．前轮、后轮受到的摩擦力都向前B．前轮、后轮受到的摩擦力都向后C．前轮受到的摩擦力向前，后轮受到的摩擦力向后D．前轮受到的摩擦力向后，后轮受到的摩擦力向前
考向1 静摩擦力有无及方向判断
【答案】D【详解】因人在后轮用力，则后轮相对地面有向后滑动的趋势，可知后轮受到的摩擦力向前；前轮相对地面有向前运动的趋势，则前轮受到的摩擦力向后。故选D。
5．打印机是现代办公不可或缺的设备，正常情况下，进纸系统能做到“每次只进一张纸”，进纸系统的结构如图所示。设每张纸的质量均为m，搓纸轮按图示方向转动时带动最上面的第1张纸匀速向右运动，搓纸轮与纸张之间的动摩擦因数为μ1，纸张与纸张之间、纸张与底部摩擦片之间的动摩擦因数均为μ2，工作时搓纸轮给第1张纸压力大小为F。重力加速度为g，打印机正常工作时，下列说法正确（ ）A．任意1张纸对下1张纸的摩擦力大小相等B．最底层的1张纸没有受到摩擦片的摩擦作用C．第2张与第3张纸之间的摩擦力大小为μ2(2mg+F) D．只要满足μ1<μ2，“每次只进一张纸”一定能做到
6．如图所示，一质量为m的木块放在水平桌面上，在水平方向受到F1和F2作用而处于静止状态，其中F1=10N，F2=2N。已知木块与地面的动摩擦因数为0.1，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现撤去F1保留F2。则木块在水平方向受到的摩擦力为（ ）A．10N，方向向左B．8N，方向向右C．2N，方向向右D．0
考向3 摩擦力的的突变问题
7．某同学利用图甲所示装置研究摩擦力的变化情况。实验台上固定一个力传感器，传感器用棉线拉住物块，物块放置在粗糙的水平长木板上。水平向左拉木板，传感器记录的F-t 图像如图乙所示。下列说法错误的是（ ）A．实验中必须让木板保持匀速运动B．实验中必须保证棉线张紧时水平C．最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为10:7D．物块与木板间的滑动摩擦力略有变化，是因为木板上各处的粗糙程度略有不同
【答案】A【详解】A．实验原理是通过受力平衡研究摩擦力的变化情况，因此只需要保证物块静止即可，不需要长木板保持匀速，故A错误，符合题意；B．实验原理是通过受力平衡研究摩擦力的变化情况，则向左的摩擦力一直与向右轻绳的拉力平衡，实验中必须保证棉线张紧时水平，摩擦力与拉力在同一直线上，故B正确，不符合题意；C．由图乙可知最大静摩擦力约为10N，滑动摩擦力约为7N，因此最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为10:7，故C正确，不符合题意；D．由于物块的重力不变，根据f=μmg可知，物块与木板间的滑动摩擦力略有变化，是摩擦因素略有变化，即木板上各处的粗糙程度略有不同，故D正确，不符合题意。故选A。
8．质量为10kg的物体置于一个倾角为θ=300的斜面上，它与斜面间的动摩擦因数 ，从t=0开始，物体以一定的初速度沿斜面向上滑行，经过时间t1时滑动到最大位移处。则下列图中反映物体受到的摩擦力Ff随时间t变化规律的是(取沿斜面向上为正方向，g=10m/s2) （ ）
【答案】D【详解】物体以一定的初速度沿斜面向上滑行时，受到的斜面的滑动摩擦力方向沿斜面向下，为负值，大小为
当物体到达最高点时，速度为零，重力的下滑分力大小为G1=mgsinθ=50N，而最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，则有重力的下滑分力小于最大静摩擦力，所以静止在最高点，则平衡条件得物体受到的静摩擦力方向沿斜面向上，为正值，大小为f2=mgsinθ=50N，故D正确，ABC错误。故选D。
9．如图甲所示，倾角为370的传送带以恒定速率v1沿顺时针方向转动。一物块以初速度v0从底部冲上传送带向上运动，其v-t图像如图乙所示，物块到达传送带顶端时速度恰好为零，取g=10m/s2，sin370=0.6，cs370=0.8，则（ ）A．传送带的速度为8m/sB．传送带底端到顶端的距离为14mC．物块与传送带间的动摩擦因数为0.25D．物块所受摩擦力方向一直与其运动方向相反
【答案】C【详解】A．由图乙可知，传送带速度为4ms，故A错误；
D．由乙图可知在0-1s内物块的速度大于传送带的速度，物块所受摩擦力的方向沿斜面向下，与物块运动的方向相反；1-2s内，物块的速度小于传送带的速度，物块所受摩擦力的方向沿斜面向上，与物块运动的方向相同，故D错误。故选C。
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1．产生：由于地球的吸引而使物体受到的力．2．大小：G＝mg.3．方向：总是竖直向下．4．重心：因为物体各部分都受重力的作用，从效果上看，可以认为各部分受到的重力作用集中于一点，这一点叫做物体的重心，其位置与物体的质量分布和形状有关。特别提醒：(1)重力的方向不一定指向地心． (2)并不是只有重心处才受到重力的作用．
1．在空易拉罐中注入适量的水后，将易拉罐倾斜放置在水平桌面上，结果易拉罐“倾而不倒”，如图所示。下列说法正确的是（ ）A．注水后，易拉罐的重心位置升高了B．易拉罐的重心位置在过易拉罐与桌面接触点的竖直线上C．若将注水后的易拉罐水平放置，则其重心位置不变D．若将空易拉罐压瘪，则其重心位置不变
考向 重力和重心的理解
考向1 利用纸带求瞬时速度和加速度
【答案】B【详解】A．注水后，易拉罐下部的质量变大，重心下移，故A错误；B．易拉罐受到的重力（方向竖直向下）与桌面对它的支持力大小相等、方向相反，因此易拉罐的重心位置在过易拉罐与桌面接触点的竖直线上，故B正确；C．将注水后的易拉罐水平放置，易拉罐里的水质量分布改变，其重心位置改变，故C错误；D．将空易拉罐压瘪后，易拉罐的形状改变，其重心位置改变，故D错误。故选B。
知识点1 弹力和胡克定律
1．弹力(1)定义：发生形变的物体，要恢复原状，对与它接触的物体会产生力的作用，这种力叫作弹力。(2)产生条件：物体相互接触且发生弹性形变。(3)方向：弹力的方向总是与作用在物体上使物体发生形变的外力方向相反。
2．胡克定律(1)内容：在弹性限度内，弹簧发生弹性形变时，弹力F的大小跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比。(2)表达式：F＝kx。①k是弹簧的劲度系数，单位为N/m；k的大小由弹簧自身性质决定。②x是形变量，不是弹簧形变以后的长度。
知识点2 弹力有无的判断
1．条件法：根据弹力产生的两个条件——接触和发生弹性形变直接判断。2．假设法：假设两个物体间弹力不存在，看物体能否保持原有的状态。若运动状态不变，则此处不存在弹力；若运动状态改变，则此处一定有弹力。3．状态法：根据物体的运动状态，由平衡条件或牛顿第二定律进行判断。
知识点3 弹力方向的判断
知识点4 弹力大小的计算
1.弹簧类弹力：（1）由胡克定律知弹力F＝kx，其中x为弹簧的形变量，而不是伸长或压缩后弹簧的总长度；（2）弹簧串联时，各弹簧的弹力大小相等，弹簧的形变量一般不同； 串联后弹簧的劲度系数类似电阻并联公式：（3）弹簧并联时，各弹簧的形变量相等，弹力一般不同。 并联后弹簧的劲度系数类似电阻串联公式：2.非弹簧类弹力：根据运动状态和其他受力情况，利用平衡条件或牛顿第二定律来综合确定．
2．一个光滑球一半由铅（用阴影表示）一半由铝组成，放在支架P、Q上处于静止状态，如图（a）所示，P支架对它的支持力为N，若将球翻转，如图（b）所示，P支架对它的支持力为N'．比较N与N'，应有（ ）A．N>N'，方向不相同B．N=N'，方向相同C．N
考向1 创新方案测量瞬时速度和加速度的方法
【答案】B【详解】两种情况中，PQ两点对球的弹力方向均通过球心斜向上，则弹力的方向是相同的，重力的方向竖直向下，根据三力平衡知识可知两种情况下弹力的大小也是相同的，即两种情况下P支架对球的支持力大小和方向均不变，故选B.点睛：此题关键是知道弹力的方向只与几何形状有关，此题中弹力的方向总是通过球心的，与球的重心位置无关.
3．如图所示，在倾角为30°的光滑固定斜面上有质量均为m=1kg的两个小球A、B，两球用劲度系数k=500N/m的轻质弹簧相连接。现对B施加一水平向左的推力F，使A、B均静止在斜面上。已知弹簧的原长为10cm，重力加速度g=10m/s2，则推力F的大小和此时弹簧的长度分别为（ ）
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3.牛顿第三定律法：“力是物体间的相互作用”，先确定受力较少的物体受到的静摩擦力的方向，再根据牛顿第三定律确定相互作用的另一物体受到的静摩擦力的方向。4.带动法：①“主动带动被动”②“同向快带慢，反向互相阻”，多用于传送带和板块模型中，摩擦力方向的判断。注意：摩擦力的方向总是与物体间相对运动（或相对运动趋势）的方向相反，但与物体的运动方向可能相反，也可能相同，还有可能不在同一直线上。
知识点3 摩擦力的大小
1.“静→静”突变：物体受到静摩擦力和其他力的共同作用，当其他力的合力发生变化时，如果仍保持相对静止，则静摩擦力的大小和(或)方向可能发生突变。 2.“静→动”突变：物体受到静摩擦力和其他力的共同作用，当其他力变化时，如果发生相对滑动，则静摩擦力可能突变为滑动摩擦力。 3.“动→静”突变：物体受到滑动摩擦力和其他力的共同作用，当相对滑动突然停止时，滑动摩擦力可能突变为静摩擦力。4.“动→动”突变：物体受到滑动摩擦力和其他力的共同作用，当两物体间的正压力发生变化时，滑动摩擦力的大小随之而变；或两物体达到共同速度时相对滑动方向发生变化，滑动摩擦力的方向也会随之而变。
知识点4 摩擦力的的突变问题
4．轮椅分为电动和手动轮椅，是用于伤员、病员、残疾人居家康复、周转运输、就诊、外出活动的重要移动工具。如图是一款手动轮椅，该轮椅共有4个轮子，人用双手推动手轮圈，轮椅向前运动。关于地面对4个轮子的摩擦力，下列说法正确的是（ ）A．前轮、后轮受到的摩擦力都向前B．前轮、后轮受到的摩擦力都向后C．前轮受到的摩擦力向前，后轮受到的摩擦力向后D．前轮受到的摩擦力向后，后轮受到的摩擦力向前
考向1 静摩擦力有无及方向判断
【答案】D【详解】因人在后轮用力，则后轮相对地面有向后滑动的趋势，可知后轮受到的摩擦力向前；前轮相对地面有向前运动的趋势，则前轮受到的摩擦力向后。故选D。
5．打印机是现代办公不可或缺的设备，正常情况下，进纸系统能做到“每次只进一张纸”，进纸系统的结构如图所示。设每张纸的质量均为m，搓纸轮按图示方向转动时带动最上面的第1张纸匀速向右运动，搓纸轮与纸张之间的动摩擦因数为μ1，纸张与纸张之间、纸张与底部摩擦片之间的动摩擦因数均为μ2，工作时搓纸轮给第1张纸压力大小为F。重力加速度为g，打印机正常工作时，下列说法正确（ ）A．任意1张纸对下1张纸的摩擦力大小相等B．最底层的1张纸没有受到摩擦片的摩擦作用C．第2张与第3张纸之间的摩擦力大小为μ2(2mg+F) D．只要满足μ1<μ2，“每次只进一张纸”一定能做到
6．如图所示，一质量为m的木块放在水平桌面上，在水平方向受到F1和F2作用而处于静止状态，其中F1=10N，F2=2N。已知木块与地面的动摩擦因数为0.1，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现撤去F1保留F2。则木块在水平方向受到的摩擦力为（ ）A．10N，方向向左B．8N，方向向右C．2N，方向向右D．0
考向3 摩擦力的的突变问题
7．某同学利用图甲所示装置研究摩擦力的变化情况。实验台上固定一个力传感器，传感器用棉线拉住物块，物块放置在粗糙的水平长木板上。水平向左拉木板，传感器记录的F-t 图像如图乙所示。下列说法错误的是（ ）A．实验中必须让木板保持匀速运动B．实验中必须保证棉线张紧时水平C．最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为10:7D．物块与木板间的滑动摩擦力略有变化，是因为木板上各处的粗糙程度略有不同
【答案】A【详解】A．实验原理是通过受力平衡研究摩擦力的变化情况，因此只需要保证物块静止即可，不需要长木板保持匀速，故A错误，符合题意；B．实验原理是通过受力平衡研究摩擦力的变化情况，则向左的摩擦力一直与向右轻绳的拉力平衡，实验中必须保证棉线张紧时水平，摩擦力与拉力在同一直线上，故B正确，不符合题意；C．由图乙可知最大静摩擦力约为10N，滑动摩擦力约为7N，因此最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为10:7，故C正确，不符合题意；D．由于物块的重力不变，根据f=μmg可知，物块与木板间的滑动摩擦力略有变化，是摩擦因素略有变化，即木板上各处的粗糙程度略有不同，故D正确，不符合题意。故选A。
8．质量为10kg的物体置于一个倾角为θ=300的斜面上，它与斜面间的动摩擦因数 ，从t=0开始，物体以一定的初速度沿斜面向上滑行，经过时间t1时滑动到最大位移处。则下列图中反映物体受到的摩擦力Ff随时间t变化规律的是(取沿斜面向上为正方向，g=10m/s2) （ ）
【答案】D【详解】物体以一定的初速度沿斜面向上滑行时，受到的斜面的滑动摩擦力方向沿斜面向下，为负值，大小为
当物体到达最高点时，速度为零，重力的下滑分力大小为G1=mgsinθ=50N，而最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，则有重力的下滑分力小于最大静摩擦力，所以静止在最高点，则平衡条件得物体受到的静摩擦力方向沿斜面向上，为正值，大小为f2=mgsinθ=50N，故D正确，ABC错误。故选D。
9．如图甲所示，倾角为370的传送带以恒定速率v1沿顺时针方向转动。一物块以初速度v0从底部冲上传送带向上运动，其v-t图像如图乙所示，物块到达传送带顶端时速度恰好为零，取g=10m/s2，sin370=0.6，cs370=0.8，则（ ）A．传送带的速度为8m/sB．传送带底端到顶端的距离为14mC．物块与传送带间的动摩擦因数为0.25D．物块所受摩擦力方向一直与其运动方向相反
【答案】C【详解】A．由图乙可知，传送带速度为4ms，故A错误；
D．由乙图可知在0-1s内物块的速度大于传送带的速度，物块所受摩擦力的方向沿斜面向下，与物块运动的方向相反；1-2s内，物块的速度小于传送带的速度，物块所受摩擦力的方向沿斜面向上，与物块运动的方向相同，故D错误。故选C。
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