易错点03 重力 弹力 摩擦力 受力分析-备战2022年高考物理典型易错题辨析与精练（原卷版）

易错点03 重力 弹力 摩擦力 受力分析

易错总结

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4和N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。

11,摩擦力:设摩擦角为,

12.斜抛运动最高点物体速度的竖直分量等于零,而物体速度不等于零,而等于其水平分速度。(水平方向上满足运动量守恒)

13.斜抛运动轨迹具有对称性。

14,在研究弹簧形变时,用当前长度与原长做差才是形变量。

15. (1)活动杆

静止时杆的力沿杆

绳AC在分析受力时视为AO、OC两根绳

(2)固定杆

静止时杆的力无法确定

绳AC在分析受力时视为一根绳

16,合力不一定大于分力、分力不一定小于合力。

17三个力的合力最大值是三个力的数值之和,最小值不一定是三个力的数值之差,要先判断是否为零。

18,两个力合成一个力的结果是唯一的,一个力分解为两个力的情况不唯一,可以有多种分解方式,一般以力的实际作用效果分解。

19,注意区分平行四边形定则作出的合力与实际合力的区分。

     解题方法

1.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。

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

(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

(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。

【易错跟踪训练】

  易错类型1：思维定式

1．下列说法中正确的是 （   ）

A．所谓参考系就是静止不动的物体

B．在乒乓球比赛中，运动员不可以把球看成质点

C．形状规则的物体的重心，一定在其几何中心上

D．物体的速度改变量越大，其加速度就一定越大

2．如图所示，A、B两物体均处于静止状态，则关于B物体的受力情况，下列叙述中不正确的是（　　）

A．B物体一定受四个力

B．B物体可能受三个力，也可能受四个力

C．B物体必受到地面的静摩擦力作用

D．B物体必受到地面的支持力作用

3．如图所示，A、B、C三个物体叠放在水平地面上，物体B受到大小为15N、方向水平向右的力F1的作用，物体C受到大小为5N、方向水平向左的力F2的作用，三者均处于静止状态，则（　　）

A．物体B对物体A的摩擦力方向水平向右

B．物体C对物体B的摩擦力方向水平向左

C．地面与物体C之间的摩擦力大小为5N

D．地面与物体C之间无摩擦力

4．如图所示，质量均为m的木块A和B，用一个劲度系数为k的轻质弹簧连接，最初系统静止，现在用力缓慢拉A直到B刚好离开地面，则这一过程A上升的高度为(　　)

A． B．

C． D．

5．如图质量为的木块P在质量为的长木板ab上滑行，长木板放在水平地面上一直处于静止状态。若ab与地面间的动摩擦因数为，木块P与长木板ab间的动摩擦因数为，则长木板ab受到地面的摩擦力大小为（　　）

A． B．

C． D．

6．如图所示，在水平地面上有个表面光滑的直角三角形物块M，长为 L 的轻杆下端用光滑铰链连接于O点（O点固定于地面上），上端连接小球m，小球靠在物块左侧，水平向左的推力F施于物块，整个装置静止。撤去力F后 ，下列说法正确的是（ )

A．物块先做匀加速运动，后做匀速运动；

B．因为地面光滑，所以整个系统在水平方向上动量守恒；

C．小球与物块分离时，小球一定只受重力作用

D．小球一直对物块有作用力，直到小球落地的瞬间与物块分离为止

  易错类型2：对物理概念理解不透彻

1．中国古代科技取得了辉煌的成就，在很多方面走在世界前列．例如春秋战国时期，墨家的代表人物墨翟在《墨经》中，就已对力做了比较科学的阐述:“力，刑(形)之所以奋也．"这句话的意思是: 力能使物体由静止开始运动，或使运动的物体运动得越来越快．下列说法中，与墨翟对力的阐述最接近的是(       )

A．力是维持物体运动的原因

B．力是物体位移变化的原因

C．力是物体位置变化的原因

D．力是物体运动状态改变的原因

2．如图所示，小车受到水平向右的弹力作用，与该弹力的有关说法中正确的是（   ）

A．弹簧发生拉伸形变

B．弹簧发生压缩形变

C．该弹力是小车形变引起的

D．该弹力的施力物体是小车

3．关于力的说法，正确的是（　　）

A．力是改变物体运动状态的原因 B．有力作用在物体上物体一定是运动的

C．力不能改变物体的形状 D．力作用在运动的物体上时一定对物体做功

4．下列有关力的说法中正确的是（  ）

A．力的产生离不开施力物体，但可以没有受力物体，例如，一个人用很大的力挥动网球拍，却没击中球，有施力物体而没有受力物体

B．力的产生离不开受力物体，但可以没有施力物体，例如物体冲上光滑斜面，在沿斜面上升过程中受到沿斜面向上的冲力，这个力没有施力物体

C．力是物体对物体的作用，如果找不到施力物体或受力物体，说明这个力就不存在

D．不接触的物体间也可以产生力的作用，例如，磁铁吸引铁钉，可见力可以离开物体单独存在

5．下列关于力的说法中，正确的是（  ）

A．用力把物体向上抛出，物体上升过程中仍受到向上的力

B．力是物体对物体的作用

C．一物体受到另一个物体弹力的作用，它们不必直接接触就可以有这种作用

D．没有施力物体和受力物体，力照样可以独立存在

6．下列关于力的叙述中正确的是（　　）

A．力不能离开物体而独立存在

B．相互接触的物体间才可能有力的作用

C．物体间的作用力可以是相互的，也可以是独立的

D．力的作用效果可以是使物体保持一定的速度向前运动

  易错类型3：不能正确进行受力分析

1．如图，气球在水平风力作用下处于静止状态，气球受到的作用力有（　　）

A．1个 B．2个 C．3个 D．4个

2．如图所示，水平地面上的物体A，在斜向上的拉力F 的作用下，向右做匀速运动，则下列说法中正确的是（　　）

A．物体 A可能只受到三个力的作用

B．物体 A 一定受到了四个力的作用

C．物体 A 受到的滑动摩擦力大小Fsinθ

D．物体 A 对水平地面的压力的大小 mg-Fcosθ

3．如图所示，小物块A叠放在木板B上，有一轻质弹簧上端连接在竖直墙上O点，另一端与A相连。若将弹簧上端从O点缓慢下移至使弹簧水平的Q点，此过程A、B始终静止在水平地面上，其中上端移到P点时弹簧刚好处于原长。弹簧上端由O移到Q的过程中，下列说法正确的是（　　）

A．开始时A、B两物体间可能无弹力

B．地面对B的支持力先增加后减小

C．地面对B的支持力先减小后增加再减小

D．地面对B的摩擦力始终水平向右

4．如图所示，质量为M的斜面体A放在粗糙水平面上，用轻绳拴住质量为m的金属球B置于斜面上，轻绳与斜面平行且另一端固定在竖直墙面上，不计金属球与斜面间的摩擦，斜面体与墙不接触，整个系统处于静止状态，则（　　）

A．斜面体对水平面的压力等于(M+m)g

B．水平面对斜面体有向左的摩擦力作用

C．当斜面体缓慢向右移动时，细线对金属球的拉力变大

D．当斜面体缓慢向右移动时，斜面对金属球的支持力变小

5．如图所示，倾角为的斜面体放在水平地面上，质量为m的光滑小球放在墙与斜面体之间处于平衡状态，重力加速度为g。求小球对斜面体的压力大小和地面对斜面体的摩擦力大小。

6．如图所示，轻绳挂一质量为m=2.0kg的小球，现对小球再施加一个力F，使小球静止在绳子与竖直方向成60°的位置上，g取10m/s2：

(1)若F为水平方向，求F的大小

(2)若要使F的取值最小，求F的大小和方向。（要求作图）

  易错类型4：挖掘隐含条件、临界条件不够

1．如图所示，一根直杆固定在水平地面上，与水平面成的倾角，杆上套着一个质量为m的圆环A，跨过定滑轮的细绳一端系在圆环A上，另一端系一物块B。细绳对圆环A的拉力方向是水平向左。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，圆环A与直杆间动摩擦因数为，，，要保证A不向上滑动，所悬挂的物块B质量不能超过（　　）

A． B． C． D．

2．如图所示。等腰三角形固定在水平地面上，左侧斜面粗糙，右侧斜面光滑，左侧斜面上的物体A用跨过滑轮的细线与另一质最可控的物体B相连，连接A、B的细线皆与斜面平行，不计细线与滑轮间的摩擦力，若要使物体A在斜面上保持静止，物体B的质量有一定的范围。已知其最大值和最小值分别为m1和m2（m2>0）。重力加速度为g。由此可求出（　　）

A．物体A的质量

B．斜面的倾角

C．物体A与斜面间的动摩擦因数

D．物体A与斜面间的最大静摩擦力

3．如图所示，轻绳两端分别与A、C两物体相连接，，物体A与B、B与C及C与地面间的动摩擦因数均为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，轻绳与滑轮间的摩擦可忽略不计。若要用力将物体C拉动，则作用在物体C上水平向左的拉力最小为（取）（　　）

A． B． C． D．

4．如图所示，质量为mB=14kg的木板B放在水平地面上，质量为mA=10kg的木箱A放在木板B上根不发生形变的轻杆一端固定在木箱上，另一端通过铰链连接在天花板上轻杆与水平方向的夹角为。已知木箱A与木板B之间的动摩擦因数，木板与地面之间的动摩擦因数。现用水平向左的力将木板B从木箱A下面抽出，最大静摩擦力等于滑动摩擦力（sin37°=0.6，，重力加速度取10m/s2），则所用力的最小值为（　　）

A．150N B．170N C．200N D．210N

5．如图所示，固定在水平地面上的斜面倾角为30°，物块A与斜面间的动摩擦因数为，轻绳一端通过两个滑轮与物块A相连，另一端固定于天花板上，不计轻绳与滑轮的摩擦及滑轮的质量.已知物块A的质量为m，连接物块A的轻绳与斜面平行，挂上物块B后，滑轮两边轻绳的夹角为90°，物块A、B都保持静止，重力加速度为g，假定最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

（1）若挂上物块B后，物块A恰好不受摩擦力作用，求轻绳的拉力F的大小；

（2）若物块B的质量为，求物块A受到的摩擦力的大小和方向；

（3）为保持物块A处于静止状态，求物块B的质量范围。

6．某同学利用如图实验装置测量物体间的动摩擦因数，用弹簧测力计测得物体A重40N，物体B重20N，按图组装好装置，物体B被水平力拉出A稳定后弹簧测力计读数为4N。（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取）

(1)测AB间的滑动摩擦力时，B是否需要匀速拉出。简述理由；

(2)测得AB间的动摩擦因数为多少；

(3)若B与地面间的动摩擦因数，水平拉力F至少为多少。