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第二章 相互作用
2025年高考物理一輪基礎知識復習
三種常見力
目錄
重力與彈力
摩擦力的分析與計算
摩擦力的突變問題
壹
貳
叁
重力與彈力
壹
1.重力
注意 （1）重力不是萬有引力，而是萬有引力豎直向下的一個分力.
（2）重力大小可用 ____________測量.
彈簧測力計
2.重心
（1）定義：物體各部分都受重力的作用，從效果上看，可以認為各部分受到的重力作用集中于一點，這一點叫作物體的重心.
（2）重心位置的確定
①其位置與物體的 __________和 __________有關.
②質量分布均勻的規則物體的重心在其 __________.
③不規則薄板形物體重心的確定方法： ________．
注意 重心的位置不一定在物體上．
質量分布
幾何形狀
幾何中心
懸掛法
3.形變
（1）定義：物體在力的作用下 ______或 ______的變化叫作形變.
（2）彈性形變：有些物體在形變后撤去作用力時能夠 __________的形變.
（3）彈性限度：當形變超過一定限度時，撤去作用力后物體不能完全恢復原來的
______，這個限度叫作彈性限度.
形狀
體積
恢復原狀
形狀
4.彈力
（1）定義：發生彈性形變的物體，由于要 __________，對與它接觸的物體會產
生力的作用，這種力叫作彈力.
（2）產生條件：物體相互 ______且發生 __________.→兩條件缺一不可.
（3）方向：與形變的方向 ______，與恢復形變的方向一致.
恢復原狀
接觸
彈性形變
相反
5.胡克定律
（1）內容：彈簧發生 __________時，彈力 的大小跟彈簧伸長（或縮短）的長
度 成 ______.
（2）表達式： ____.
① 是彈簧的 __________，單位為 ； 的大小由彈簧 __________決定.
② 是 ________，不是彈簧形變以后的長度.
彈性形變
正比

勁度系數
自身性質
形變量
拓展（1）彈力產生的過程
（2）彈力的施力物體是發生形變的物體，受力物體是跟施力物體接觸并使施力物體發生形變的物體.
彈力方向的判斷
彈力大小的計算
1.彈簧的彈力由胡克定律計算,其他微小形變產生的彈力要結合運動狀態,根據平衡條件或牛頓第二定律求解
2.彈簧既可能處于壓縮狀態,也可能處于拉伸狀態,無論處于哪種狀態,只要是在彈性限度內,都適用胡克定律
注意
如果題目中只告訴彈簧的形變量,或只告訴彈簧彈力的大小,而沒有指出彈簧處于拉伸狀態還是壓縮狀態,則要分情況進行討論。另外彈簧測力計所顯示的彈力只能是彈簧處于拉伸狀態下產生的。
變式1 重力的理解
1.［魯科版必修一P75圖3-9情境變式］ “共享單車”低碳環保，便于出行，深受人們的歡迎。下列說法正確
的是( )
C
A.共享單車所受重力的方向一定指向地心 B.地面對共享單車的支持力是由輪胎發生形變產生的
C.轉彎時所受水平地面支持力的方向豎直向上 D.共享單車對地面的壓力就是共享單車和騎行者的重力
【解析】共享單車所受重力的方向豎直向下，（【易錯】重力是由地球的吸引而產生的。地球的引力一部分提供物體的重力，另一部分為物體隨地球自轉提供向心力，所以重力方向豎直向下，而不一定指向地心。）故A錯誤；地面對共享單車的支持力是由地面發生形變產生的，故B錯誤；支持力的方向總是垂直接觸面指向被支持的物體，則單車轉彎時所受水平地面支持力的方向豎直向上，故C正確；共享單車對地面的壓力在數值上等于共享單車和騎行者的重力之和，但并不能說共享單車對地面的壓力就是共享單車和騎行者的重力，故D錯誤。
2.［魯科版必修一P75圖3-8情境變式］如圖所示，某學生做化學實驗時，把分液漏斗放
入水平放置的圓形鐵環上，分液漏斗的底角為 ，兩者均處于靜止狀態，則( )
B
A.分液漏斗受到地球對它的吸引力，但它對地球沒有吸引力
B.圓形鐵環對分液漏斗的作用力與底角 無關
C.圓形鐵環對分液漏斗的彈力是由分液漏斗的形變產生的
D.若裝滿溶液的分液漏斗中溶液不斷流出，分液漏斗的重心不斷下降
【解析】力的作用是相互的，分液漏斗受到地球對它的吸引力，它對地球也有吸引力，A錯誤；圓形鐵環對分液漏
斗的作用力與分液漏斗的重力二力平衡，故圓形鐵環對分液漏斗的作用力與底角 無關，B正確；圓形鐵環對分液
漏斗的彈力是由圓形鐵環的形變產生的，C錯誤；分液漏斗裝滿溶液時，重心偏上，溶液剛開始流出時重心下降，
當溶液流完后重心又回到原處，故重心先下降后上升，D錯誤。
變式2 彈力的理解
3.［人教版必修一P62第6題設問變式］ 如圖所示為一輕質彈簧的長度和彈力大小的關系圖像（輕質彈簧
未超過彈性限度），下列說法不正確的是( )
B
A.彈簧的原長為 B.彈簧的勁度系數為
C.彈簧長為時彈力大小為 D.在該彈簧兩端各加拉力時，彈簧的長度為
【解析】由題圖可知，當彈簧的長度為時，彈簧的彈力為零，即彈簧的原長為 ，故A正確；彈簧
的勁度系數為，故B錯誤；彈簧長度為 時彈力的大小為
，故C正確；在該彈簧兩端各加拉力時，彈簧的彈力為 （【易錯】在彈簧兩端各
加大小相等的力， 則彈簧的彈力），則彈簧的伸長量為在彈簧兩端各加大小相等的力 ，
則彈簧的彈力。，則彈簧的長度為 ，故D正確。
4.［魯科版必修一P114第6題設問變式］如圖所示，兩木塊的質量分別為和 ，兩輕質彈簧的勁
度系數分別為和 ，上面木塊壓在上面彈簧上（但不拴接），整個系統處于平衡狀態。現緩慢向
上提上面的木塊，直到它剛離開上面的彈簧。已知重力加速度為 ，在這個過程中，下面木塊移動
的距離為( )
C
A. B. C. D.
【解析】設下面彈簧的原長為 ，初始時，以兩木塊和上面彈簧整體為研究對象，根據受力平衡可
得，解得下面彈簧的壓縮量 ，則下面木塊的下端離地面的高度
。上面的木塊恰好離開上面的彈簧時上面彈簧的彈力為零，以下面木塊為研究對象，根據受力平
衡可得，解得下面彈簧的壓縮量 ，則下面木塊的下端離地面的高度
，故下面木塊移動的距離 ，故選C。
摩擦力的分析與計算
貳
1.摩擦力
點撥 摩擦力是被動力，靜摩擦力的大小與正壓力無關，僅與外力有關；滑動摩擦力的大小與正壓力有關且成正比.
2.動摩擦因數
彼此接觸的物體發生 __________時，摩擦力與正壓力的比值，即動摩擦因數
_ ___.
提醒（1） 的大小不一定等于物體的重力，等于重力是特殊情況.
（2） 的大小與接觸面的材料 ______，與接觸面積的大小、相對運動速度的大
小 ______.
相對運動

有關
無關
3.兩個注意事項
（1）明晰三個方向
運動方向 一般指物體相對地面（以地面為參考系）的運動方向.
相對運動方向 以相互接觸的其中一個物體為參考系，另一個物體相對參考系的運動方向.
相對運動趨勢方向 靜摩擦力的存在導致能發生卻沒有發生的相對運動的方向.
（2）摩擦力的六個“不一定”
①有摩擦力，則接觸面一定粗糙，但接觸面粗糙，不一定有摩擦力；
②有摩擦力必有彈力，但有彈力不一定有摩擦力；
③摩擦力的方向總是與物體的相對運動（或相對運動趨勢）的方向相反，但不一定與物體的運動方向相反；
④摩擦力總是阻礙物體的相對運動（或相對運動趨勢），但不一定阻礙物體的運動，即摩擦力可以是阻力，也可以是動力；
⑤受靜摩擦力相互作用的兩物體一定保持相對靜止，但不一定靜止；
⑥靜摩擦力不一定比滑動摩擦力小，最大靜摩擦力比滑動摩擦力稍大.
靜摩擦力的有無及方向的判斷
直接判斷法
運動狀態法 先確定物體的運動狀態，再利用平衡條件或牛頓第二定律確定合力，然后通過受力分析確定靜摩擦力的大小及方向
牛頓第三定律法 先確定受力較少的物體受到的靜摩擦力的方向，再根據牛頓第三定律確定另一物體受到的靜摩擦力的方向
變式1 靜摩擦力的理解
1.［粵教版必修一P75圖3-3-4情境變式］如圖所示，一簡易書架置于水平面上，書架中斜放著一疊書本，書和書架
都處于靜止狀態。下列說法正確的是( )
A
A.書本對書架底面有向右的摩擦力
B.桌面對書架有向右的摩擦力
C.書架對書本的作用力大于書本的重力
D.桌面對書架的作用力大于書本和書架的總重力
【解析】書相對于書架底面有向右運動的趨勢，因此書架底面對書有向左的靜摩擦力，根據牛頓第三定律可知，
書本對書架底面有向右的摩擦力，故A正確；將書和書架看成一個整體，在豎直方向整體受到重力與桌面對其的支
持力，豎直方向合力為零，若桌面對書架有向右的摩擦力，則水平方向合力不為零，書架不可能處于靜止狀態，
因此水平方向桌面對書架沒有摩擦力的作用，故B錯誤；書本處于靜止狀態，受到豎直向下的重力，則書架對書本
的作用力一定豎直向上，且大小等于書本的重力，同理可知，桌面對書架的作用力一定豎直向上，大小等于書本
和書架的總重力，故 錯誤。
2.［魯科版必修一P91第4題設問變式］如圖，某同學手握一個水瓶，水瓶處于傾斜靜止狀態，以下
說法正確的是( )
C
A.松手時瓶容易下滑，是因為手和瓶之間動摩擦因數變小
B.增大手的握力，瓶更難下滑，是因為瓶受到的摩擦力增大
C.保持瓶靜止時的傾斜程度不變，增大握力，手對瓶的摩擦力不變
D.手握瓶豎直靜止時與傾斜靜止時，瓶受到的摩擦力大小相等
【解析】松手時瓶容易下滑，是因為手和瓶之間的最大靜摩擦力減小（【點撥】影響最大靜摩擦力的因素有接觸
面受到的正壓力和靜摩擦系數。），接觸面的粗糙程度沒有變化，動摩擦因數不變，A錯誤；水瓶傾斜靜止時，對
水瓶進行受力分析，設手與水瓶的接觸面與豎直方向的夾角為 ，手對水瓶的摩擦力大小為，則 ，
當增大手的握力時只是增大了最大靜摩擦力，水瓶受到的靜摩擦力不變（【點撥】最大靜摩擦力與壓力有關，而
靜摩擦力與壓力大小無關。），B錯誤，C正確。手握瓶豎直靜止時，有， ，D錯誤。
變式2 滑動摩擦力的理解與計算
3.［人教版必修一P77例題1題型變式］某幼兒園要做一個兒童滑梯，設計時根據場地大
小確定滑梯的水平跨度為，滑板和兒童褲料之間的動摩擦因數為 ，假定最大靜摩擦
力等于滑動摩擦力，為使兒童在滑梯中能沿滑板滑下，則滑梯高度至少為( )
A
A.
B.
C.
D.
【解析】由題意，為使兒童在滑梯中能沿滑板滑下，則至少應該讓兒童恰好能勻速下滑，即 ，
故 ，由幾何關系可得，解得 ，故選A。
4.［人教版必修一P64圖3.2-1拓展變式］如圖所示，質量為 的長木板放在水平地面上，
放在長木板上的質量為的木塊在水平向右的拉力 的作用下與長木板一起由靜止開始向
C
A.長木板對木塊的摩擦力的大小為
B.地面對長木板的摩擦力的大小為
C.若，不管 多大，長木板都不可能相對地面滑動
D.若 ，長木板和木塊向右運動過程中有相對滑動
右滑行。已知木塊與長木板間的動摩擦因數為，長木板與地面間的動摩擦因數為，重力加速度為 ,設最大靜
摩擦力等于滑動摩擦力，下列說法正確的是( )
【解析】木塊及長木板一起由靜止開始向右滑行，則兩者之間可能為靜摩擦力也可能為滑動摩擦力，摩擦力大小
不一定等于 ，故A錯誤；地面對長木板的摩擦力為滑動摩擦力（【提醒】注意區分物體受到的摩擦力是靜摩
擦力還是滑動摩擦力。），大小為，故B錯誤；若不管 多大，長木板都不可能相
對地面滑動，則木塊對木板的最大靜摩擦力一定小于地面對木板的最大靜摩擦力，即
，可得，故C正確；若 ，分析可知木塊與長木板間的摩擦力大小也為 ，
則為靜摩擦力，兩者運動過程中無相對滑動，D錯誤。
摩擦力的突變問題
叁
分類 靜—靜“突變” 靜—動“突變” 動—靜“突變” 動—動“突變”
案例說明 物體在摩擦力和其他力作用下處于靜止狀態，當作用在物體上的其他力發生突變時，物體仍能保持靜止狀態，且物體受到的靜摩擦力的大小或方向發生了“突變”. 物體在摩擦力和其他力作用下處于靜止狀態，當其他力變化時，若物體不能保持靜止狀態，則物體受到的靜摩擦力將“突變”為滑動摩擦力. 在摩擦力和其他力作用下，做減速運動的物體突然停止滑動時，物體將不受摩擦力作用或滑動摩擦力“突變”為靜摩擦力. 某物體相對于另一物體滑動的過程中，若突然相對運動方向改變了，則滑動摩擦力方向將發生“突變”.
分類 靜—靜“突變” 靜—動“突變” 動—靜“突變” 動—動“突變”
案例圖示 在水平力 作用下 物體靜止于斜面 上， 突然增大時 物體仍靜止，且所 受靜摩擦力的大小 或方向發生了“突 變”. 放在粗糙水平面上 的物體，作用在其 上面的水平力 從 零逐漸增大，某一 時刻物體開始滑 動，物體受地面的 摩擦力由靜摩擦力 “突變”為滑動摩擦 力. 滑塊以 沖上 斜面后做減速運 動，當到達某位 置靜止時，滑動 摩擦力“突變”為 靜摩擦力. 水平傳送帶的速度
滑塊的初速度
，滑塊所受滑動
摩擦力的方向向
右，當傳送帶突然
被卡住不動時，滑
塊受到的滑動摩擦
力方向“突變”為向
左.
續表
變式1 “靜 動”突變
1.［多選］［魯科版必修一P113第4題情境變式］長木板上表面的一端放有一個木塊，木塊與木板接觸面上裝有摩
擦力傳感器，木板由水平位置緩慢向上轉動（木板與地面的夾角 變大），另一端不動，如圖甲所示。摩擦力傳
感器記錄的木塊受到的摩擦力隨著角度 的變化圖像如圖乙所示。下列判斷正確的是( )
圖甲
圖乙
A.木塊與木板間的動摩擦因數
B.木塊與木板間的動摩擦因數
C.木板由水平位置轉到 的過程中，木塊相對于木板保持靜止
D.木板由轉到 的過程中，木板對木塊的支持力逐漸增大
√
√
【解析】由題圖乙可知，當夾角為時木塊與木板間的靜摩擦力突變為滑動摩擦力，則最大靜摩擦力為 ，滑動
摩擦力為，有,解得,故A正確，B錯誤；木板由水平位置轉到 的
過程中，木塊受到靜摩擦力逐漸增大，木塊相對于木板保持靜止，故C正確；木板由轉到 的過程中，木塊在垂
直于木板的方向上受力平衡，有 ，隨著 逐漸增大，木板對木塊的支持力逐漸減小，（【另解】木
板由轉到日的過程中，木塊所受的摩擦力為滑動摩擦力，大小 ，而木板對木塊的支持力
,有 由題圖乙可知滑動摩擦力逐漸減小，故木板對木塊的支持力逐漸減小。）故D錯誤。
變式2 “靜 靜”突變
2.［人教版必修一P81第4題設問變式］如圖所示，一物塊受到一個水平力 作用靜止于斜面
上，此力的方向與斜面平行，如果將力 撤除，下列對物塊的描述正確的是( )
B
A.物塊將不會繼續靜止于斜面上 B.物塊所受的摩擦力方向改變
C.物塊立即獲得加速度 D.物塊受到的摩擦力變大
【解析】設物塊的重力為，在水平力 沒有撤去時，在斜面所在的平面內對物塊受力分析，如圖1所示，將重力
分解為垂直斜面方向和沿斜面向下方向的分力，沿斜面向下方向的分力大小為 ，由平衡條件可得
，可得物塊與斜面之間的最大靜摩擦力大于等于，在水平力 撤去后，在斜
面平面內物塊受力如圖2所示，若物塊繼續靜止，則有 ，符合題意，可知物塊受到
的摩擦力減小，仍靜止于斜面上， 錯誤；由以上分析和解析圖可知，物塊所受的摩擦力方向改變，B正確。
圖1
圖2
變式3 傳送帶上的摩擦力問題
3.［多選］［魯科版必修一P88圖3-30拓展變式］如圖甲所示，繃緊的水平傳送帶始終以恒定速率 順時針運行。
初速度大小為的物塊從與傳送帶等高的光滑水平地面上的 點滑上傳送帶。若從物塊滑上傳送帶開始計時，物塊
在傳送帶上運動的圖像（以地面為參考系）如圖乙所示。已知 ，則( )
BD
圖甲
圖乙
A.時刻，物塊離 點的距離達到最大
B. 時刻，物塊相對傳送帶滑動的距離達到最大
C. 時間內，物塊受到的摩擦力方向先向右后向左
D. 時間內，物塊先受到大小不變的摩擦力作用，之后不受摩擦力
【解析】由物塊在傳送帶上運動的圖像可知，時刻物塊相對于地面的速度為零，物塊離 點的距離達到最大，
A錯誤；物塊先減速到零，后反向加速，在時刻速度和傳送帶相同，之后一起以相同的速度運動， 時刻，物塊
相對傳送帶滑動的距離達到最大，B正確； 時間內，物塊相對于傳送帶一直向左運動，所以物塊受到的摩擦
力方向一直向右，C錯誤； 時間內，物塊先受到大小不變的摩擦力作用，相對于傳送帶靜止后，不受摩擦力，
D正確。
探究兩個互成角度的力的合成的規律
謝謝

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