学案2 弹力
[目标定位] 1.知道形变的 ( http: / / www.21cnjy.com )概念，并会区分某种形变是弹性形变还是非弹性形变.2.知道弹力的定义及产生的条件，会判断两个物体间是否存在弹力，并会判断弹力的方向.3.掌握胡克定律并能用此定律解决有关问题．
( http: / / www.21cnjy.com )一、形变和弹力
[问题设计]
(1)如图1所示，取一个圆玻璃瓶，里面盛满水，用穿有透明细管的橡皮塞封口，使水面位于细管中，用手捏玻璃瓶，会看到什么现象？说明什么？
图1
(2)用手压橡皮泥，橡皮泥发生形变；脚踩在松软的土地上，留下了深深的脚印(形变)，这两种形变与玻璃瓶的形变有什么不同？
(3)用手拉弹簧，弹簧会对手产生一个拉力(如图2所示)，这个拉力是如何产生的？
图2
答案 (1)手捏玻璃瓶，管中水面上升．说明受压时玻璃瓶发生形变，体积变小了．
(2)橡皮泥、泥土受力后发生的形变，在撤去外力后不能恢复原状(非弹性形变)，玻璃瓶的形变在撤去外力后能恢复原状(弹性形变)．
(3)弹簧受到拉力后发生形变(伸长)，发生形变的弹簧要恢复原状，对手就产生了拉力．
[要点提炼]
1．弹性形变和弹力
(1)弹力：发生弹性形变的物体，由于要恢复原状，就会对跟它接触使它发生形变的物体产生力的作用，这种力叫做弹力．
(2)弹性形变：作用在物体上的外力撤去后，物体能恢复原状的形变．
(3)范性形变：外力撤去后，物体不能恢复原状的形变．
2．弹力产生的条件：(1)两物体相互接触；(2)发生弹性形变．
二、胡克定律
[问题设计]
如图3所示，为一弹簧测力计．弹簧测力计的刻度是否均匀？这说明什么？
图3
答案 均匀．说明弹簧测力计的弹力与弹簧的形变量成正比．
[要点提炼]
1．内容：在弹性限度内，弹簧弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比．
2．公式：F＝kx.
3．说明
(1)应用条件：弹簧发生形变时必须在弹性限度内．
(2)x是弹簧的形变量，而不是弹簧形变后的长度．
(3)k为弹簧的劲度系数，反映弹簧本身的属性，由弹簧自身的长度、粗细、材料等因素决定，与弹力F的大小和伸长量x无关．
(4)F－x图像是一条过原点的倾斜直线(如图4所示)，直线的斜率表示弹簧的劲度系数k.
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图4
(5)弹簧弹力的变化量ΔF与形变量的变化量Δx也成正比，即ΔF＝kΔx.
三、弹力的方向
[问题设计]
1.一铁块放在海绵上，铁块和海绵 ( http: / / www.21cnjy.com )都发生了形变，从而在它们之间产生了弹力，如图5所示．海绵对铁块的支持力是如何产生的？方向怎样？铁块对海绵的压力是怎样产生的？方向怎样？
图5
答案 (1)海绵对铁块的支持力：海绵发生弹性形变，对与它接触的铁块产生力的作用，方向垂直于接触面向上(如图甲)．
甲 乙
(2)铁块对海绵的压力：铁块发生弹性形变，对与它接触的海绵产生力的作用，方向垂直接触面向下(如图乙)．
2.如图6所示，用橡皮绳斜向右上拉放在水平面上的物块．橡皮绳对物块的拉力是怎样产生的？方向怎样？
图6
答案 由于橡皮绳发生形变，对与它接触的物块产生力的作用，方向沿绳指向绳收缩的方向(沿绳斜向右上)．
[要点提炼]
1．压力、支持力的方向：总是垂直于接触面，若接触面是曲面，则垂直于接触面的切线；若接触面是球面，弹力方向延长线或反向延长线过球心．
2．绳的拉力方向：总是沿着绳并指向绳收缩的方向．
[延伸思考]
如图7所示，把一个球形物体A放在半球形容器B内，在图中画出A受到的弹力．
图7
答案 A受到的弹力垂直于两接触面的切线(弹力方向的延长线过球心)，如图所示．
一、弹力的产生
例1 下列关于弹力的几种说法，其中正确的是( )
A．只要两物体接触就一定产生弹力
B．静止在水平面上的物体所受重力就是它对水平面的压力
C．静止在水平面上的物体受到向上的弹力是因为地面发生了形变
D．只要物体发生形变就一定有弹力产生
解析 两物体接触并发生弹性形变才会产生弹力 ( http: / / www.21cnjy.com )，A、D错误．静止在水平面上的物体所受重力的施力物体是地球，而压力的施力物体是该物体，受力物体是水平面，两力不同，B错误，C正确．
答案 C
二、弹力的方向
例2 画出图8中静止物体A所受弹力的示意图．
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图8
解析 支持力、压力的方向都要与接触面垂直并指向被支持或被压的物体，A物体所受弹力的示意图如图所示．
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答案 见解析图
针对训练 分别画出图9甲、乙中小球、丙 ( http: / / www.21cnjy.com )中杆的受力示意图．(甲中小球用细绳挂在光滑的墙壁上，乙中小球用细绳拴着静止在桌角上，丙中杆一端放在光滑的半球形碗中，另一端靠在墙壁上)
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图9
答案 受力示意图如图所示
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三、胡克定律
例3 竖直悬挂的弹簧下端，挂一重为4N的物体时弹簧长度为12cm；挂一重为6N的物体时弹簧长度为13cm，则弹簧原长为多少？劲度系数为多少？
解析 弹簧下端悬挂物体时弹簧要伸长 ( http: / / www.21cnjy.com )，由胡克定律知：弹簧的拉力与弹簧伸长量成正比，即F＝kx，其中k为劲度系数，x为弹簧伸长量，x在数值上等于弹簧伸长后总长度L减去弹簧原长L0，即x＝L－L0.改变悬挂重物的重力，伸长量变化，这样可以列出两个方程，通过方程组可求出弹簧原长和劲度系数．
设弹簧的原长为L0，劲度系数为k ( http: / / www.21cnjy.com )，设挂G1＝4N的重物时弹簧的长度为L1，挂G2＝6N的重物时弹簧的长度为L2，则L1＝12cm，L2＝13cm，由胡克定律得：
G1＝k(L1－L0)
G2＝k(L2－L0)
代入数据解得：L0＝10cm，k＝200N/m
即弹簧原长为10cm，劲度系数为200N/m.
答案 10cm 200N/m
弹力
( http: / / www.21cnjy.com )1.(弹力的产生)下列有关物体所受的弹力及形变的说法正确的是( )
A．有弹力作用在物体上，物体一定发生形变，撤去此力后，形变完全消失
B．有弹力作用在物体上，物体不一定发生形变
C．弹力作用在硬物体上，物体不发生形变；弹力作用在软物体上，物体才发生形变
D．一切物体受到弹力都要发生形变，撤去弹力后，形变不一定完全消失
答案 D
解析 力是物体间的相互作用，弹力的施力 ( http: / / www.21cnjy.com )物体和受力物体都会发生形变，故B项错误；发生形变后的物体，当撤去外力后，有些能完全恢复原状，有些不能完全恢复原状，A项错误，D项正确；不管是硬物体还是软物体，只要有弹力作用，都会发生形变，C项错误．
2．(弹力的产生)杂技演员具有高超的技术，如图10所示，他能轻松地顶住从高处落下的缸，关于他顶缸时头顶受到的压力产生的直接原因是( )
图10
A．缸的形变
B．头的形变
C．缸受到重力
D．人受到重力
答案 A
解析 头顶受到的压力的施力物体是缸，受力物体是头顶，头顶受到的压力产生的直接原因是缸的形变，间接原因是缸受到重力，A项正确．
3．(弹力的方向)三个相同的支座上 ( http: / / www.21cnjy.com )分别放着三个质量和直径均相同的光滑圆球a、b、c，支点P、Q在同一水平面上．a的重心位于球心，b、c的重心分别位于球心的正上方和正下方，如图11所示，三球皆静止，试分析三种情况下支点P、Q对球的弹力方向是怎样的？
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图11
答案 见解析
解析 三种情况都是点与点接触，圆球所受弹力的方向都是垂直于接触面指向球心，即沿半径指向球心，如图所示，弹力的方向与重心的位置无关．
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4．(胡克定律)由实验测得某弹簧所受弹力F和弹簧的长度L的关系图像如图12所示，求：
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图12
(1)该弹簧的原长为多少？
(2)该弹簧的劲度系数为多少？
答案 (1)15cm (2)500N/m
解析 解法一：(1)弹簧不产生弹力时的长度等于原长，由题图可知该弹簧的原长为L0＝15cm.
(2)据F＝kx得劲度系数：k＝＝，由图线可知，该弹簧伸长ΔL＝(25cm－15cm)＝10cm时，弹力ΔF＝50N．所以k＝＝N/m＝500 N/m.
解法二：根据胡克定律得F＝k(L－L0)，代入图像中的两点(0.25,50)和(0.05，－50)．
可得50＝k(0.25－L0)
－50＝k(0.05－L0)
解得L0＝0.15m＝15cm，k＝500N/m.
题组一 形变及弹力的产生
1．下列各种情况中，属于弹性形变的有( )
A．撑竿跳高运动员起跳中，撑竿的形变
B．当你坐在椅子上时，椅面发生的微小形变
C．细钢丝被绕制成弹簧
D．铝桶被砸扁
答案 AB
解析 “撑竿的形变”、“椅面发生的微小 ( http: / / www.21cnjy.com )形变”均能恢复原状，是弹性形变；“细钢丝被绕制成弹簧”不能恢复原状，“铝桶被砸扁”不能恢复原状，是范性形变．故选项A、B正确，C、D错误．
2．关于弹性形变，下列说法正确的是( )
A．物体形状的改变叫弹性形变
B．一根钢筋用力弯折后的形变就是弹性形变
C．物体在外力停止作用后，能够恢复原来形状的形变，叫弹性形变
D．物体在外力停止作用后的形变，叫弹性形变
答案 C
解析 弹性形变指物体在外 ( http: / / www.21cnjy.com )力停止作用后，能够恢复原状的形变，C正确，A、D错误；钢筋用力弯折后，无法恢复到原来的形状，不属于弹性形变，B错误．
3.在日常生活及各项体育运动中，有弹力出现的情况比较普遍，如图1所示的跳水运动就是一个实例．请判断下列说法正确的是( )
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图1
A．跳板发生形变，运动员的脚没有发生形变
B．跳板和运动员的脚都发生了形变
C．运动员受到的支持力，是跳板发生形变而产生的
D．跳板受到的压力，是跳板发生形变而产生的
答案 BC
解析 发生形变的物体，为了恢复原状，会对与它接触的物体产生弹力的作用，发生形变的物体是施力物体．B、C正确．
题组二 弹力方向的判断
4．体育课上一学生将足球踢向斜台，如图2所示，下列关于足球和斜台作用时斜台给足球的弹力方向的说法正确的是( )
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图2
A．沿v1的方向
B．沿v2的方向
C．先沿v1的方向后沿v2的方向
D．沿垂直于斜台斜向左上方的方向
答案 D
解析 足球与斜台的作用是球面与平面的相互作用，足球所受弹力的方向垂直于斜台指向足球，即斜向左上方，故D正确．
5．一只松鼠站在倾斜的树枝上，则树枝对松鼠的弹力的方向为( )
A．竖直向上 B．竖直向下
C．垂直树枝斜向上 D．沿树枝方向
答案 C
解析 支持力的方向总是垂直于接触面指向被支持的物体，选项C正确．
6．一杆搁在矮墙上，关于杆受到的弹力的方向，图中画得正确的是( )
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答案 D
解析 弹力的方向总是垂直于接触面指向受力物体，D对．
7．在图3中画出物体A所受弹力的示意图．
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图3
答案 如图所示
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题组三 胡克定律
8．关于弹簧的劲度系数k，下列说法中正确的是( )
A．与弹簧所受的拉力大小有关，拉力越大，k值也越大
B．由弹簧本身决定，与弹簧所受的拉力大小及形变程度无关
C．与弹簧发生的形变的大小有关，形变越大，k值越小
D．与弹簧本身特性、所受拉力的大小、形变程度都无关
答案 B
9．如图4甲、乙所示，弹簧测力计和细线的重力及一切摩擦不计，物重G＝1N，则弹簧测力计A和B的示数分别为( )
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图4
A．1N,0 B．0,1N
C．2N,1N D．1N,1N
答案 D
解析 题图中弹簧测力计A、B的受力情况是一样的，都是左右两端各受1N的拉力，此时弹簧测力计的读数都是1N．D正确．
10．一根轻质弹簧一端固定，用大小 ( http: / / www.21cnjy.com )为F1的力压弹簧的另一端，平衡时长度为l1；改用大小为F2的力拉弹簧，平衡时长度为l2.弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内，该弹簧的劲度系数为( )
A. B.
C. D.
答案 C
解析 根据胡克定律有：F1＝k(l0－l1)，F2＝k(l2－l0)，由两式可解得：k＝，故C正确．
11．一根轻弹簧的伸长量x跟所受的外力F之间的关系图像如图5所示．
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图5
(1)求弹簧的劲度系数k；
(2)若弹簧原长l0＝60cm，当把弹簧压缩到40cm长时，需要多大的压力？
(3)如果用600N的拉力拉弹簧(仍在弹性限度内，弹簧原长同上)，弹簧长度l是多少？
答案 (1)1500N/m (2)300N (3)100cm
解析 (1)由题图可知当弹簧受外力F1＝9×102N时
弹簧的伸长量x1＝0.6m
故k＝＝＝1500N/m
(2)当把弹簧压缩到40cm长时，弹簧的形变量x2＝(0.6－0.4) m＝0.2m
弹力为F2＝kx2＝1500N/m×0.2m＝300N
故需用300N的压力
(3)由F3＝kx3，
得x3＝＝＝0.4m＝40cm
故弹簧的长度l＝l0＋x3＝60cm＋40cm＝100cm
12．如图6所示，一根轻质弹簧的原长为20cm，竖直悬挂着，当用15N的力向下拉弹簧时，量得弹簧长24cm.问：
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图6
(1)弹簧的劲度系数为多少？
(2)若把它竖立在水平桌面上，用30N的力竖直向下压时，弹簧长为多少？
答案 (1)375N/m (2)12cm
解析 (1)当弹簧受向下的15N的拉力作用时，由胡克定律知F1＝k(L1－L0)，即15＝k(0.24－0.2)．
解得劲度系数k＝N/m＝375 N/m
(2)当用30N的力竖直向下压时，设弹簧长为L2，
由胡克定律知
F2＝k(L0－L2)
整理得L2＝L0－＝0.2m－m＝0.12m＝12cm.学案4 摩擦力
[目标定位] 1.知道摩擦力的 ( http: / / www.21cnjy.com )定义及分类.2.理解静摩擦力和滑动摩擦力的产生条件.3.会判断摩擦力的方向及计算摩擦力的大小.4.了解最大静摩擦力的概念．
( http: / / www.21cnjy.com )一、滑动摩擦力
[问题设计]
1.用力将黑板擦(毛较长)在黑板上滑动，观察毛刷的弯曲方向．如图1所示，毛刷为什么向后弯曲？
图1
答案 因为毛刷所受滑动摩擦力的方向沿板面，与板擦运动方向相反．
2．把手按在桌面上，用力向前滑动，手有什么感觉？增大手与桌面的压力，感觉有什么不同？这说明什么？阅读课本，写出滑动摩擦力的公式．
答案 手受到向后的阻力(滑动摩擦力)．感觉手受到向后的阻力(滑动摩擦力)增大．滑动摩擦力大小随着压力的增大而增大．f＝μN.
[要点提炼]
1．定义：当一个物体跟另一个物体有相对滑动时，在它们的接触面上产生的摩擦力，叫做滑动摩擦力．
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．滑动摩擦力的方向
总是沿着接触面，并且与相对运动的方向相反．
注意 (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．
4．滑动摩擦力的大小
滑动摩擦力的大小跟压力成正比．
公式：f＝μN，μ为动摩擦因数 ( http: / / www.21cnjy.com )，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(填“有关”或“无关”)，跟物体间相对运动的速度大小无关(填“有关”或“无关”)．
[延伸思考]
如图2所示，物体A叠放在置于光滑水 ( http: / / www.21cnjy.com )平面的木板B上，两物体都沿着水平方向向右运动，某时刻的速度分别为vA＝1m/s，vB＝2 m/s.请分别分析A、B两物体受到的滑动摩擦力的方向．滑动摩擦力一定阻碍物体的运动吗？
图2
答案 以B为参考系，A相对B向左运动，A受到B向右的滑动摩擦力f1；
以A为参考系，B相对于A向右运动，所以B受到A向左的滑动摩擦力f2.
B对A的摩擦力与A的运动方向相同，是动力．
A对B的摩擦力与B的运动方向相反，是阻力．
所以滑动摩擦力可以与物体运动方向相反，也可以与物体运动方向相同，可以是阻力，也可以是动力．
二、静摩擦力
[问题设计]
1．把木块放在水平桌面上，用弹簧测力计沿水平方向向右拉木块，如图3所示．
图3
当测力计的示数为1N时，木块没有动；逐渐 ( http: / / www.21cnjy.com )增大拉力到2N时，木块仍静止；继续增大拉力到4N时，木块开始移动，此时拉力突然变小到3.8N，此后木块匀速运动，拉力保持3.8N不变．
(1)木块受到的拉力为1N时，有相对桌面运动的趋势但没有运动，说明什么呢？
(2)随着外力的增大，静摩擦力有什么变化？
(3)静摩擦力在哪里产生？沿什么方向？
答案 (1)说明桌面对木块施加一个与拉力方向相反的、大小也为1N的力，这个力就是桌面对木块的静摩擦力．
(2)静摩擦力的大小随着外力的增大而增大，但有一个最大值．
(3)静摩擦力产生在相对静止但有相对滑动趋势的物体之间．静摩擦力的方向与接触面相切，与物体相对滑动趋势的方向相反．
2.在矿山、码头、工厂中多用传送带将货物由低处传送到高处．如图4所示，传送带匀速转动，货物和传送带相对静止．
图4
(1)传送带靠什么力把货物送到高处？此力方向如何？
(2)只有静止的物体才受静摩擦力吗？静摩擦力总是阻碍物体的运动吗？
答案 (1)静摩擦力．静摩擦力的方向沿斜面向上(与物体运动方向相同)．
(2)不是．静摩擦力发生在两个相对静止的物体之间，物体本身可以运动．
静摩擦力阻碍的是相对滑动趋势，并不总是阻碍物体的运动．静摩擦力也可以是动力．
[要点提炼]
1．定义：物理学中，把物体间有相对滑动趋势时产生的摩擦力，叫做静摩擦力．
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滑动趋势．
注意 两物体是“相对静止”，并不是静止．
3．静摩擦力的方向
总是沿着接触面，并且跟物体间相对滑动趋势的方向相反．
注意 (1)与“相对滑动趋势的方向相反”，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滑动趋势，并不是阻碍物体的运动．
4．静摩擦力的大小
(1)静摩擦力具有被动性，即其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(填“有关”或“无关”)．
(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(3)静摩擦力的大小一般根据平衡条件求解．如图5中水平力F＝1N、2N、3N时物块没有运动，静摩擦力大小分别为1N、2N、3N.
图5
[延伸思考]
产生静摩擦力的条件之一是“两物体之间有相对滑动趋势”．那么，何为“相对滑动趋势”？如何判断“相对滑动趋势”的方向？
答案 “相对滑动趋势”是指一个物 ( http: / / www.21cnjy.com )体相对于与它接触的另一个物体有滑动的可能，但还处于相对静止状态．例如用力推木箱，木箱未动，但木箱有相对地面向前的滑动趋势．
“相对滑动趋势的方向”是指假设接触面光 ( http: / / www.21cnjy.com )滑时，物体将要发生相对滑动的方向．如图，物体静止在粗糙斜面上，假设斜面光滑时，物体将沿斜面下滑，即物体静止时，相对(斜面)滑动趋势的方向是沿斜面向下．
一、对摩擦力概念的理解
例1 关于摩擦力的产生，下列说法中正确的是( )
A．相互压紧的粗糙物体间一定有摩擦力
B．有相对运动或有相对运动趋势的物体间一定有摩擦力
C．相互压紧并运动的物体间一定有摩擦力作用
D．只有相互压紧和发生相对运动(或有相对运动趋势)的物体间才可能有摩擦力的作用
解析 要产生摩擦力，首先要有弹力，其次要接触面不光滑，还要有相对运动或有相对运动趋势，故只有D正确．
答案 D
二、滑动摩擦力
例2 装修工人在搬运材料时施加一个水平拉力将其从水平台面上拖出，如图6所示，则在匀速拖出的过程中( )
图6
A．材料与平台之间的接触面积逐渐减小，摩擦力逐渐减小
B．材料与平台之间的接触面积逐渐减小，拉力逐渐减小
C．平台对材料的支持力逐渐减小，摩擦力逐渐减小
D．材料与平台之间的动摩擦因数不变，支持力也不变，因而工人拉力也不变
解析 匀速拉动的过程只能持续到重心离开台 ( http: / / www.21cnjy.com )面的瞬间，材料的重心在台面上，故材料对台面的压力不变，故材料受到的支持力不变，故C错误；而在拉动过程中动摩擦因数不变，由f＝μN可知摩擦力是不变的，故A、B错误；因为材料做匀速直线运动，摩擦力不变，所以工人的拉力是不变的，故D正确．
答案 D
三、静摩擦力
例3 如图7所示，有一重力不计的方形容器，被水平力F压在竖直的墙面上处于静止状态，现缓慢地向容器内注水，直到将容器刚好盛满为止，在此过程中容器始终保持静止，则下列说法中正确的是( )
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图7
A．容器受到的摩擦力不变
B．容器受到的摩擦力逐渐增大
C．水平力F可能不变
D．水平力F必须逐渐增大
解析 容器处于平衡状态，在竖 ( http: / / www.21cnjy.com )直方向上重力与摩擦力平衡，盛满水前墙面对容器的静摩擦力一直增大，如果一直没有达到正压力F作用下的最大静摩擦力，则水平力F可能不变，选项B、C正确．
答案 BC
四、摩擦力的计算
例4 质量为2kg的物体静止在水平地面上，如图8所示，物体与地面间的动摩擦因数为0.5，最大静摩擦力与滑动摩擦力视为相等，给物体一水平推力F.(取g＝10N/kg)
图8
(1)当推力大小为5N时，地面对物体的摩擦力是多大？
(2)当推力大小为12N时，地面对物体的摩擦力是多大？
(3)物体运动过程中突然把推力去掉，此时地面对物体的摩擦力是多大？
解析 在地面上，N＝mg，则滑动摩擦力(即最大静摩擦力fmax)大小为fmax＝μN＝μmg＝0.5×2×10N＝10N.
(1)当推力F＝5N时，F(2)当推力F＝12N时，f>fmax，物体滑动．则地面对物体的滑动摩擦力的大小f滑＝μN＝μmg＝10N.
(3)物体运动过程中突然把推力去掉，地面对物体的摩擦力为滑动摩擦力，其大小f滑′＝10N.
答案 (1)5N (2)10N (3)10N
摩擦力的比较
静摩擦力 滑动摩擦力 说明
产生条件 相同点 ①相互接触；②相互挤压；③接触面粗糙 最大静摩擦力比滑动摩擦力稍大；在有些计算中可认为滑动摩擦力等于最大静摩擦力
不同点 有相对运动趋势 有相对运动
力的三要素 大小 不同点 被动力，与压力无关，大小为0方向 相同点 ①与运动方向无直接关系，可与运动方向同向，也可与运动方向反向或者成某一夹角；②与接触面相切；③与同一接触面上的弹力方向垂直
不同点 与相对运动趋势方向相反 与相对运动方向相反
作用点 相同点 在接触面上，作力的图示时，可根据等效原理画到物体的重心上
( http: / / www.21cnjy.com )1.(滑动摩擦力的理解)以下关于滑动摩擦力的说法中，正确的是( )
A．滑动摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反
B．滑动摩擦力总是阻碍物体的运动
C．滑动摩擦力的方向总是与物体的相对运动方向相反
D．两个相互接触的物体发生相对滑动时，它们都要受到滑动摩擦力的作用
答案 C
解析 滑动摩擦力的方向总 ( http: / / www.21cnjy.com )是与物体的相对运动方向相反，但与物体的运动方向既可能相同，也可能相反，既可能促进物体的运动，也可能阻碍物体的运动，A、B错误，C正确．摩擦力的产生必须具备三个条件，两个相互接触的物体发生相对滑动时，接触面间相互挤压和粗糙的条件不一定具备，此时物体间不一定有摩擦力，D错误．
2．(静摩擦力)置于水平地面上的物体在沿水平方向的拉力作用下，仍处于静止，则物体所受静摩擦力的大小( )
A．与压力成正比
B．等于水平拉力
C．小于滑动摩擦力
D．在物体上叠放另一物体，该物体受到的静摩擦力不变
答案 BD
解析 静摩擦力的产生取决于使物体产生相对 ( http: / / www.21cnjy.com )运动趋势的外力的作用，也就是等于平行于接触面切线方向的外力的大小，与压力大小无关；最大静摩擦力比滑动摩擦力稍大，无法判断此时的静摩擦力是否小于滑动摩擦力，故B、D正确．
3．(摩擦力大小的计算)用20N的水平 ( http: / / www.21cnjy.com )力在水平地面上拉重60N的物体时，物体恰能被拉动；物体运动后只需18N的拉力即可使物体做匀速直线运动．该物体静止在水平地面上，若用15N的水平力拉该物体，物体受到的摩擦力大小为________；若用30N的水平力拉该物体，物体受到的摩擦力大小为________；物体与地面间的动摩擦因数为________．
答案 15N 18N 0.3
解析 水平力为20N时恰能拉动物体，说 ( http: / / www.21cnjy.com )明最大静摩擦力fmax＝20N．若用F1＝15N的力拉物体，由于F1fmax，物体受滑动摩擦力，大小为f滑＝18N．又由f滑＝μN得μ＝＝＝0.3.
题组一 滑动摩擦力
1．关于滑动摩擦力，下列说法正确的是( )
A．压力越大，滑动摩擦力越大
B．压力不变，动摩擦因数不变，接触面积越大，滑动摩擦力越大
C．压力不变，动摩擦因数不变，速度越大，滑动摩擦力越大
D．动摩擦因数不变，压力越大，滑动摩擦力越大
答案 D
解析 由滑动摩擦力计算式f＝μN知，两物体间滑动摩擦力的大小只与动摩擦因数μ及压力N有关，与接触面积及两物体间的相对运动速度无关．
2．关于动摩擦因数，下列说法正确的是( )
A．两接触面间压力越大，动摩擦因数越大
B．两物体间滑动摩擦力越大，动摩擦因数越大
C．两物体间的动摩擦因数与滑动摩擦力成正比，与两物体间的压力成反比
D．两物体间的动摩擦因数是由两物体的材料和接触面的粗糙程度等决定的，与滑动摩擦力和正压力的大小无关
答案 D
3．如图1所示，把两本书一页一页 ( http: / / www.21cnjy.com )地交叉对插，然后两手各抓住一本书的书脊用力对拉，平时随手很容易移动的两本书竟会变得像用强力胶粘在一起似的，难舍难分，关于其中的原因下列说法正确的是( )
( http: / / www.21cnjy.com )
图1
A．增大了摩擦的接触面积
B．增大了动摩擦因数
C．增加了摩擦力的个数
D．以上说法都不对
答案 C
解析 摩擦力的大小只和压力 ( http: / / www.21cnjy.com )及动摩擦因数有关，和接触面积没有关系，把两本书一页一页地交叉对插后，每页间的动摩擦因数没有改变，但每页间都有摩擦力作用，拉开两本书的力等于一本书每页受到的摩擦力的和，相当于增加了摩擦力的个数，C项正确．
4．如图2所示，将一张A4纸(质量 ( http: / / www.21cnjy.com )可忽略不计)夹在英汉字典内，书对A4纸的压力为3N，A4纸与书之间的动摩擦因数为0.4，要把A4纸从书中拉出，拉力至少应为( )
图2
A．0.6N B．1.2N
C．2.4N D．3N
答案 C
解析 根据F＝μFN，F＝1.2N，因为纸的上下两面都要受到书对它的滑动摩擦力，所以要把纸从书中拉出，拉力至少应为2.4N，C正确．
5．如图3所示，有一块质量为 ( http: / / www.21cnjy.com )m的砖块，它的长、宽、高分别为25cm、15cm、8cm，当它平放、侧放和竖放在平面上用水平力拉动砖块时，砖块所受到的摩擦力分别为f1、f2、f3，则它们的大小关系为(砖块各面的粗糙程度相同)( )
图3
A．f1>f2>f3 B．f1＝f2＝f3
C．f1答案 B
解析 由于三种情况下砖块对地面的压力都 ( http: / / www.21cnjy.com )等于砖块的重力，且它们与地面间的动摩擦因数相同，根据f＝μN可知三种情况下砖块所受到的滑动摩擦力大小相同，故选B项．
题组二 静摩擦力
6．关于静摩擦力，下列说法中正确的是( )
A．两个表面粗糙的物体，只要直接接触就会产生静摩擦力
B．静摩擦力总是阻碍物体的运动
C．静摩擦力的方向跟物体间相对滑动趋势的方向相反
D．两个物体之间的静摩擦力总是一个定值
答案 C
解析 由于静摩擦力产生在彼此直接接触且相互 ( http: / / www.21cnjy.com )挤压、接触面粗糙又有相对滑动趋势的物体之间，所以A错误；静摩擦力的作用是阻碍物体间的相对滑动趋势，方向与物体间相对滑动趋势的方向相反，不能说成阻碍物体的运动，所以B错误，C正确；两物体间静摩擦力的大小随物体所受外力的变化而变化，因此D错误．
7．用手握住瓶子，使瓶子在竖直方向悬空静止，如图4所示．关于瓶子所受的摩擦力，下列说法正确的是( )
图4
A．握力越大，摩擦力越大
B．只要瓶子不动，摩擦力的大小就与握力的大小无关
C．如果握力加倍，则摩擦力的方向由向下变成向上
D．手越干越粗糙，摩擦力越大
答案 B
解析 只要瓶子静止，根据二力平衡的知识，瓶子在竖直方向上受到的静摩擦力与重力总是等大反向，与握力大小无关．B项正确．
8．如图5所示，质量为m ( http: / / www.21cnjy.com )的物体在水平向左拉力F1和水平向右拉力F2作用下，静止于水平地面上，已知物体与地面间的动摩擦因数为μ，则物体所受摩擦力f的大小和方向为( )
图5
A．F1>F2时，f＝F1－F2，方向水平向右
B．F1C．F2＝F1，f＝0
D．根据摩擦力计算公式可知，f为定值μmg
答案 AC
解析 当F1>F2时，物体有向左的运动趋势， ( http: / / www.21cnjy.com )故f方向为水平向右，根据平衡条件可知f＝F1－F2，A对；当F19．如图6所示，一质量为m的木块靠在竖直粗糙的墙壁上，且受到水平力F的作用，已知木块与墙壁间的动摩擦因数为μ，下列说法正确的是( )
图6
A．若木块静止，则木块受到的静摩擦力大小等于mg，方向竖直向上
B．若木块静止，当F增大时，木块受到的静摩擦力随之增大
C．若木块沿墙壁向下运动，则墙壁对木块的摩擦力大小为μF
D．若开始时木块静止，当撤去F，木块沿墙壁下滑时，木块不受滑动摩擦力作用
答案 ACD
解析 若木块静止，则木块受到的 ( http: / / www.21cnjy.com )静摩擦力与重力平衡，大小为mg，方向竖直向上，故A正确，B错误；木块沿墙壁向下运动，墙对木块的摩擦力大小为μN＝μF，故C正确；当撤去F时，墙与木块间无弹力，则木块不受摩擦力作用，故D正确．
题组三 综合应用
10．关于摩擦力与弹力的关系，下列说法正确的是( )
A．有弹力一定有摩擦力
B．有摩擦力一定有弹力
C．弹力越大，摩擦力越大
D．摩擦力越大，弹力一定越大
答案 B
解析 根据摩擦力和弹力产生的特点可知，有 ( http: / / www.21cnjy.com )摩擦力一定有弹力，但有弹力不一定有摩擦力，A错，B对；弹力越大，摩擦力不一定越大，同理，摩擦力越大，弹力也不一定越大，C、D错．
11．如图7所示，一小孩用80N ( http: / / www.21cnjy.com )的水平力推重力为200N的木箱，木箱不动；当小孩用100N的水平力推木箱，木箱恰好能被推动．当木箱被推动之后，小孩只要用90N的水平推力就可以使木箱沿地面匀速前进，以下是对上述过程作出的计算和判断，其中正确的是( )
( http: / / www.21cnjy.com )
图7
A．木箱与地面间的动摩擦因数μ＝0.45
B．木箱与地面间的最大静摩擦力大小为90N
C．木箱与地面间的摩擦力大小始终为80N
D．木箱与地面间的滑动摩擦力大小为100N
答案 A
12．如图8所示，一重为4 ( http: / / www.21cnjy.com )0N的木块原来静止在水平桌面上，某瞬间在水平方向上同时受到两个方向相反的力F1、F2的作用，其中F1＝13N，F2＝6N．已知木块与桌面间的动摩擦因数为0.2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求：
图8
(1)木块所受的摩擦力的大小和方向；
(2)当只将F1撤去时，木块受到的摩擦力的大小和方向；
(3)若撤去的力不是F1而是F2，求木块受到的摩擦力的大小和方向．
答案 (1)7N 水平向左 (2)6N 水平向右
(3)8N 水平向左
解析 当木块运动时受到的滑动摩擦力为F滑＝μFN＝μG＝0.2×40N＝8N，故木块受到桌面的最大静摩擦力为8N.
(1)加上F1、F2后，F1和F2相 ( http: / / www.21cnjy.com )当于一个方向向右的力F＝F1－F2＝7N．由于F小于最大静摩擦力，故木块处于静止状态，则木块受到桌面静摩擦力的作用，大小为7N，方向水平向左．
(2)将F1撤去后，由于F2 ( http: / / www.21cnjy.com )小于最大静摩擦力，故木块仍然保持静止．由二力平衡知识知，木块受到的静摩擦力大小等于F2，即大小为6N，方向水平向右．
(3)撤掉F2后，由于F1大于最大静摩擦力，则木块受到的摩擦力为滑动摩擦力，大小为8N，方向水平向左．
13．有一种圆珠笔，内部有一根小弹簧．如图 ( http: / / www.21cnjy.com )9所示，笔杆竖直放置，在圆珠笔尾部的按钮上放一个200g的砝码，砝码静止时，弹簧压缩量为2mm.现用这支圆珠笔水平推一本平放在桌面上质量为800g的书，当按钮压缩量为2.4mm(未超过弹簧的弹性限度)时，这本书恰好匀速运动．g＝10m/s2，试求：
( http: / / www.21cnjy.com )
图9
(1)笔内小弹簧的劲度系数；
(2)书与桌面间的动摩擦因数大小．
答案 (1)1000N/m (2)0.3
解析 (1)由于砝码处于静止，则kx＝mg，
所以有k＝＝N/m＝1 000 N/m.
(2)要使书恰好能匀速运动，则kx′＝μm′g
得μ＝＝＝0.3.学案5 分析物体的受力
[目标定位] 1.知道重心的概念.2. ( http: / / www.21cnjy.com )能够准确地绘出物体的受力示意图，初步掌握分析物体受力的一般的方法.3.进一步熟练判定弹力的方向，能根据平衡法、假设法确定弹力的有无和方向.4.进一步熟练掌握静摩擦力、滑动摩擦力方向的判定和大小的计算方法．
( http: / / www.21cnjy.com )一、受力分析
1．意义：任何物体的运动变化，都跟它受到的力的大小、方向有关．因此学会对物体进行受力分析，是研究物体运动的基础，也是学好力学的先决条件．
2．明确研究对象是受力分析的着眼点．力学中的研究对象，可以是某个物体、物体的一部分或某个作用点．
3．受力分析的一般步骤
(1)明确研究对象，即首先确定我们要分析哪个物体的受力情况，研究对象可以是单个物体(质点、结点)，也可以是两个(或多个)物体组成的整体；
(2)隔离分析：将研究对象从周围物体中隔离出来，分析周围有哪些物体对它施加了力的作用；
(3)按重力、弹力、摩擦力、其他力的顺序，依据各力的方向，画出各力的示意图．
注意 实际物体运动时的受力情况往往是很复杂的．许多时候，为了使问题简化，可以略去某些次要因素，这是物理中常用的一种研究方法．
例1 画出下列两种情况下，物体A的受力示意图．
(1)物体A静止在斜面上
(2)物体A在拉力F作用下沿水平面匀速运动
解析 以A为研究对象，按重力、弹力、摩擦力，其它力的顺序画受力示意图．
( http: / / www.21cnjy.com )
答案 见解析图
针对训练1 如图1所示，物体A靠在竖直墙面上，在力F作用下，A、B保持静止状态，请分析B受到几个力的作用？
图1
答案 4个力
解析 这里要分析的是B物体的 ( http: / / www.21cnjy.com )受力个数，B即为研究对象，把它隔离出来，然后从易到难，先从重力着手，再分析跟它有联系的物体，按弹力、摩擦力的顺序分析它受到的力．如图所示，其受A对它的压力N，同时物体B有相对A上移的趋势，故A对B的静摩擦力f沿斜面向下，故B共受到4个力作用．
二、重力及重心的理解
1．重力
(1)重力的大小：由于地 ( http: / / www.21cnjy.com )球的吸引而使物体受到的力，其大小G＝mg.g为重力加速度，g＝9.8m/s2，同一地点，重力的大小与质量成正比，不同地点因g值不同而不同．(注意：重力的大小与物体的运动状态无关，与物体是否受其他力无关)
(2)方向：总是竖直向下．
(3)作用点：在重心上．
2．重心
(1)一个物体各部分都会受到重力的作用，从效果上，可以把这些作用力视作集中作用于一点，这一点称为重心．
(2)质量分布均匀、规则的物体，重心就在其几何中心．
(3)质量分布不均匀的物 ( http: / / www.21cnjy.com )体，其重心的位置跟物体的形状和质量分布有关，并且它既可以在物体内部，也可以在物体外部．比如一根均匀直铁丝的重心位置在其中心O，把它弯成一个圆环或直角形状，重心位置就在圆心或空间某点上．
例2 关于重力和重心，下列说法正确的是( )
A．当物体漂浮在水面上时重力会减小
B．放置在水平面上的物体对水平面的压力就是物体的重力
C．物体的重心位置总是在物体的几何中心上
D．物体的重心位置可能随物体形状的变化而改变
解析 物体的重力与物体所处状态无关，A错；物 ( http: / / www.21cnjy.com )体对水平面的压力与物体的重力的施力物体及受力物体不同，B错；物体的重心位置与物体的形状及质量分布有关，只有质量分布均匀、形状规则的物体的重心才在其几何中心，C错，D对．
答案 D
三、弹力有无的判定
判断弹力是否存在的方法——假设法
1．假设无弹力：在该处将与研究对象接触的另一物体去掉，即假设不存在弹力，看研究对象在该位置是否保持原来的状态．
2．假设有弹力：就是假设与研究对象接触 ( http: / / www.21cnjy.com )的物体对研究对象施加了弹力，画出假设状态下的受力分析图，判断受力情况与存在状态是否矛盾，若矛盾，则不存在弹力，若不矛盾，则此弹力存在．
例3 如图2所示，一小球用两根轻绳挂于天花板上，球静止，绳1倾斜，绳2恰好竖直，则小球所受的作用力有( )
图2
A．1个 B．2个
C．3个 D．4个
解析 假设绳1对球有作用力，该作用力的方向斜 ( http: / / www.21cnjy.com )向左上方，另外球在竖直方向上受重力和绳2的拉力，在这三个力的作用下球不可能保持平衡，所以绳1不可能对球施加拉力，小球只受重力和绳2的拉力．故B正确．
答案 B
针对训练2 在下列各图中，A、B之间一定有弹力的是( )
( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com )
答案 B
解析 两物体间产生弹力的条件除了相互接触外，还要相互挤压产生弹性形变．A、C、D图中A、B间虽有相互接触，但不一定相互挤压，故选B.
四、静摩擦力有无及方向的判断
静摩擦力有无及方向的判断方法
1．平衡条件法
当相互接触的两物体处于静止状态或匀速直线运动状态时，可根据二力平衡条件判断静摩擦力的存在与否及其方向．
2．假设法
利用假设法进行判断时，可按以下思路进行分析：
( http: / / www.21cnjy.com )
例4 如图3所示，物体A、B叠放在水平面上，水平力F作用在A上，使二者一起向左做匀速直线运动，下列说法正确的是( )
图3
A．A、B之间无摩擦力
B．A受到的摩擦力水平向右
C．B受到A的摩擦力水平向左
D．地面对B的摩擦力为静摩擦力，水平向右
解析 对A物体，由于A匀速 ( http: / / www.21cnjy.com )运动，由二力平衡可知，B对A的摩擦力必与F等大反向，故A错误，B正确；对B物体，由力的作用的相互性知，B对A的摩擦力一定与A对B的摩擦力反向，故B受到A的摩擦力水平向左，故C正确；对A、B整体分析，由于AB一起向左匀速运动，则地面对B的摩擦力一定为滑动摩擦力，且水平向右，故D错误．
答案 BC
1．受力分析的步骤
(1)明确研究对象；(2)合理隔离；(3)按由易到难的顺序(先重力，再弹力、摩擦力，最后其他力)画出受力示意图．
2．弹力有无的判断方法
(1)有明显形变时可根据弹力产生的条件判断；
(2)无明显形变时可根据假设法判断．
3．静摩擦力有无及方向的判断方法
(1)平衡条件法；(2)假设法．
4．摩擦力的计算
(1)静摩擦力：根据平衡条件求解．
(2)滑动摩擦力：根据f＝μN进行计算.
( http: / / www.21cnjy.com )
1．(对重心的理解)关于物体的重心，下列说法正确的是( )
A．物体的重心一定在物体上
B．用线竖直悬挂的物体静止时，线的方向一定通过重心
C．一块砖平放、侧放或立放时，其重心在砖内的相对位置不变
D．舞蹈演员在做各种优美的动作时，其重心在体内相对位置不变
答案 BC
解析 物体的重心可以在物体 ( http: / / www.21cnjy.com )上，也可以在物体外，A错误．用线悬挂物体静止时，重力与拉力等大、反向、共线，所以线的方向一定过重心，B正确．物体形状不变时，重心相对物体的位置不变，如果物体形状变化了，重心相对物体的位置改变，所以C正确，D错误．
2．(弹力有无的判断)如图4所示，将一个钢球 ( http: / / www.21cnjy.com )分别放在量杯、口大底小的普通茶杯和三角烧杯中，钢球与各容器的底部和侧壁相接触，处于静止状态．若钢球和各容器的接触面都是光滑的，各容器的底面均水平，则以下说法中正确的是( )
( http: / / www.21cnjy.com )
图4
A．各容器的侧壁对钢球均无弹力作用
B．各容器的侧壁对钢球均有弹力作用
C．量杯的侧壁对钢球无弹力作用，其余两种容器的侧壁对钢球均有弹力作用
D．口大底小的普通茶杯的侧壁对钢球有弹力作用，其余两种容器的侧壁对钢球均无弹力作用
答案 A
解析 钢球与容器的侧壁接触，它们之间是否有弹力作用就看接触处是否发生弹性形变，但微小形变难以察觉，只能借助假设法判断．
假设容器侧壁对钢球无弹力作用，则钢球受重力 ( http: / / www.21cnjy.com )和容器底面对它的支持力作用，钢球将处于静止状态，故钢球与容器侧壁虽然接触但没有发生弹性形变，容器侧壁对钢球无弹力作用的假设成立．
我们也可以假设容器侧壁对钢球有弹力作用，作 ( http: / / www.21cnjy.com )出各容器中钢球的受力示意图分别如图a、b、c所示，可见三种情况均与钢球静止的题设条件相矛盾，所以原假设不成立，即各容器的侧壁对钢球均无弹力作用．因此，本题正确选项为A.
( http: / / www.21cnjy.com )
3．(摩擦力有无及方向的判断)若例题中的水平力F作用在物体B上，A、B一起做匀速直线运动，如图5所示，则( )
图5
A．A、B之间无摩擦力
B．A受到的摩擦力水平向右
C．B与地面之间无摩擦力
D．地面对B的摩擦力水平向右
答案 AD
解析 假设B对A有摩擦力，则A受力不平衡， ( http: / / www.21cnjy.com )不可能做匀速直线运动，故B对A无摩擦力，故A正确，B错误；由于A、B一起匀速运动，故把A、B作为一个整体，B相对于地面向左滑动，故地面对B有摩擦力，且方向水平向右，故C错误，D正确．
4．(受力分析)画出图6(1)～(4)中静止物体A的受力示意图(注意：图中球形物体的接触面光滑)．
( http: / / www.21cnjy.com )
( http: / / www.21cnjy.com )
图6
答案
( http: / / www.21cnjy.com )
( http: / / www.21cnjy.com )
( http: / / www.21cnjy.com )题组一 弹力有无及方向的判断
1．如图1所示，斜面静置于水平粗糙地 ( http: / / www.21cnjy.com )面上，斜面与竖直墙之间放置一表面光滑的铁球，斜面倾角为θ，球的半径为R，球与斜面接触点为A，与竖直墙的接触点为B.球心是O，球处于静止状态，则( )
图1
A．竖直墙对铁球的弹力过B点从B点指向O点
B．斜面对铁球的弹力竖直向上
C．斜面对铁球的弹力过A点从A点指向O点
D．竖直墙壁对铁球没有弹力
答案 AC
解析 竖直墙对铁球的弹力垂直于墙面，即过B点从B点指向O点，斜面对铁球的弹力垂直于斜面，即过A点从A点指向O点，选项A、C正确．
2．下列各图中P、Q两球之间不存在弹力的是(所有接触面都是光滑的)( )
答案 AB
解析 A图中两球间若有弹力则小球Q将 ( http: / / www.21cnjy.com )向右运动，所以P、Q间无弹力；B图两球间若有弹力则小球将向两边运动，所以P、Q间无弹力；C图两球间若无弹力则小球P将向下运动，所以P、Q间有弹力；D图两球间若无弹力则小球P将向右下运动，所以P、Q间有弹力．故选A、B.
3．如图2所示，一根弹性杆 ( http: / / www.21cnjy.com )的一端固定在倾角为30°的斜面上，杆的另一端固定一个重为2N的小球，小球处于静止状态，则弹性杆对小球的弹力( )
( http: / / www.21cnjy.com )
图2
A．大小为2N，方向平行于斜面向上
B．大小为1N，方向平行于斜面向上
C．大小为2N，方向垂直于斜面向上
D．大小为2N，方向竖直向上
答案 D
解析 小球受重力和杆的支持力(弹力)作用处于静止状态，由二力平衡可知，杆对小球的弹力与重力等大、反向．故D正确．
题组二 静摩擦力有无及方向的判断
4．如图3所示，用力F去拉叠放在一起的两物体A、B，但没有拉动，两物体仍然静止，则( )
图3
A．B受三个力
B．B受两个力
C．A受五个力
D．A受六个力
答案 BC
解析 先隔离B为研究对象，如图甲所示( ( http: / / www.21cnjy.com )A、B间无摩擦力)，B受重力、支持力，B项对，A项错；再隔离A为研究对象，如图乙所示，A受重力GA，B对A的压力NB′、地面支持力N、水平拉力F，地面对A的摩擦力f五个力作用，C项对，D项错．
( http: / / www.21cnjy.com )
5．如图4所示，皮带运输机正在把货物从低处匀速运往高处，运送过程中货物与传送带保持相对静止，则下列说法正确的是( )
图4
A．货物具有相对传送带向上的运动趋势
B．货物具有相对传送带向下的运动趋势
C．货物受传送带的摩擦力沿传送带向上
D．传送带没有给货物摩擦力作用
答案 BC
解析 若货物与传送带间的接触面光滑，则货物不会被传送带“带着”向高处运动，即货物相对传送带有向下运动的趋势，所以摩擦力的方向沿传送带向上．
6．如图5所示，是工厂传输货物的装置，物体A在皮带的带动下，以速度v沿直线匀速向右运动，请问物体A受到几个力的作用( )
图5
A．1个 B．2个
C．3个 D．4个
答案 B
解析 物体A在竖直方向上受竖直向下的重力G ( http: / / www.21cnjy.com )、竖直向上的支持力N作用；由于物体做匀速直线运动，处于平衡状态，在水平方向上不受静摩擦力，因此物体A一共受两个力作用．
7.重为50N的物体，在粗糙水平面上向右运 ( http: / / www.21cnjy.com )动，物体与水平面间的动摩擦因数μ＝0.2，同时物体还受到一个大小为10N、方向水平向左的拉力F作用，如图6所示，则水平面对物体的摩擦力的大小和方向是( )
图6
A．10N，水平向左 B．20N，水平向左
C．10N，水平向右 D．20N，水平向右
答案 A
解析 物体对水平面的压力N＝mg，所以 ( http: / / www.21cnjy.com )所受滑动摩擦力大小为f＝μN＝μmg＝0.2×50N＝10N，方向与相对运动方向相反，即水平向左．故选项A正确．
8．如图7所示，在水平桌面上放一木 ( http: / / www.21cnjy.com )块，用从零开始逐渐增大的水平拉力F拉着木块沿桌面运动，则木块所受的摩擦力f随拉力F变化的图像正确的是( )
图7
( http: / / www.21cnjy.com )
( http: / / www.21cnjy.com )
答案 D
解析 当木块不受拉力时(F＝0)，桌面对 ( http: / / www.21cnjy.com )木块没有摩擦力(f＝0)．当木块受到的水平拉力F较小时，木块仍保持静止，但出现向右运动的趋势，桌面对木块产生静摩擦力，其大小与F相等，方向相反．随着水平拉力F不断增大，木块向右运动的趋势增强，桌面对木块的静摩擦力也相应增大，直到水平拉力F足够大时，木块开始滑动，桌面对木块的静摩擦力达到最大值fmax.在这个过程中，由木块水平方向二力平衡条件知，桌面对木块的静摩擦力f始终与拉力F等大反向，即随着F的增大而增大．木块滑动后，桌面对它的阻碍作用是滑动摩擦力，它小于最大静摩擦力，并且在木块继续滑动的过程中保持不变．
题组三 重力及重心
9．一个物体所受的重力在下列情形下要发生变化的有( )
A．把它从赤道拿到南极
B．把它送到月球上去
C．把它从地面上浸入水中
D．把它置于向上加速的电梯内
答案 AB
解析 由G＝mg可知，物体 ( http: / / www.21cnjy.com )质量不变，当重力加速度g发生变化时，重力G随之改变．由于地球两极的g值大于赤道上的g值，地球上的g值大于月球上的g值，所以选项A、B正确．由于重力大小与物体所处的环境和运动状态无关，所以选项C、D两种情况下物体的重力没有发生变化．
10．如图8所示，“马踏飞燕” ( http: / / www.21cnjy.com )是汉代艺术家集高度智慧、丰富想象、浪漫主义精神和高超的艺术技巧的结晶，是我国古代雕塑艺术的稀世之宝，飞奔的骏马之所以能用一只蹄稳稳地踏在飞燕上，是因为( )
( http: / / www.21cnjy.com )
图8
A．马跑得快的缘故
B．马蹄大的缘故
C．马的重心在飞燕上
D．马的重心位置和飞燕在一条竖直线上
答案 D
解析 马的重心位置在马身上而不在飞燕上，但只有马的重心位置和飞燕在一条竖直线上，才能保持平衡，故A、B、C错误，D正确．
11．如图9所示，一个被 ( http: / / www.21cnjy.com )吊着的均匀球壳，其内部注满了水，在球的底部有一带阀门的细出水口．在打开阀门让水慢慢流出的过程中，球壳与其中的水的共同重心将会( )
( http: / / www.21cnjy.com )
图9
A．一直下降
B．一直不变
C．先下降后上升
D．先上升后下降
答案 C
解析 在注满水时，球壳和水的共同重心在球心， ( http: / / www.21cnjy.com )随着水的流出，球壳的重心不变，但水的重心下降，二者共同的重心会下降，当水流完时，重心又回到球心，故选项C正确．
题组四 受力分析
12．如图10所示，木箱A中放一个光滑的铁球B，它们一起静止于斜面上，如果对铁球B(不包括木箱A)进行受力分析，则铁球B受力个数为( )
图10
A．3个 B．4个
C．2个 D．1个
答案 A
解析 对B球受力分析，受重力、斜面对球垂直斜面向上的支持力和箱子对球平行斜面向上的支持力，三力平衡：共3个力．
13．如图11所示，A、B两物体均静止，关于B物体的受力情况，下列叙述正确的是( )
( http: / / www.21cnjy.com )
图11
A．可能受到三个力，也可能受到四个力
B．一定受到四个力的作用
C．必受到地面的静摩擦力作用
D．必受到地面的支持力作用
答案 BCD
解析 B受到重力、绳的拉力、水平向右的摩擦力和地面支持力四个力的作用．由于B受到向右的摩擦力则必受到地面的支持力的作用．
14．如图12所示，在水平拉力F作用下，B、C两球均处于静止状态，AB绳竖直，则C球受几个力的作用？画出C球的受力示意图．
图12
答案 三个；受力示意图见解析图
解析 先分析B的受力情况如图所示 ( http: / / www.21cnjy.com )，B受重力GB及AB绳的拉力TAB，BC绳无拉力．再分析C球的受力情况如图所示，C受重力GC、AC绳的拉力TAC及水平拉力F共三个力作用．
( http: / / www.21cnjy.com )学案3 实验：探究弹力与弹簧伸长量的关系
[目标定位] 1.探究弹力与弹簧伸长量之间的关系.2.学会利用图像法处理实验数据.3.能根据F－x、F－l图像求出弹簧的劲度系数．
( http: / / www.21cnjy.com )
一、实验原理
1．如图1所示，在弹簧下端悬挂钩码 ( http: / / www.21cnjy.com )时弹簧会伸长，平衡时弹簧产生的弹力与所挂钩码受到的重力大小相等．弹簧的原长与挂上钩码后弹簧的长度可以用刻度尺测出，其伸长量x可以用弹簧的长度减去原长来求得．
( http: / / www.21cnjy.com )
图1
2．建立直角坐标系，以纵坐标 ( http: / / www.21cnjy.com )表示弹力大小F，以横坐标表示弹簧的伸长量x，在坐标系中描出实验所测得的各组(x，F)对应的点，作出弹簧弹力F与弹簧伸长量x的关系图像，根据实验所得的图像，就可探知弹力大小与弹簧伸长量之间的关系．
二、实验器材
轻弹簧、钩码(一盒)、刻度尺、铁架台．
三、实验步骤
1．将弹簧的一端挂在铁架台上，让其自然下垂，用刻度尺测出弹簧自然伸长状态时的长度l0，即原长．
2．如图2所示，在弹簧下端挂质量为m1的钩码，测出此时弹簧的长度l1，记录m1和l1.
( http: / / www.21cnjy.com )
图2
3．改变所挂钩码的质量，测出对应的弹簧长度，记录m2、m3、m4、m5…和相应的弹簧长度l2、l3、l4、l5….
4．计算出每次弹簧的伸长量x(x＝l－l0)和弹簧受到的拉力F(F＝mg)，并将数据填入表格.
1 2 3 4 5 6 7
F/N 0
l/cm
x/cm 0
四、数据处理
1．建立直角坐标系，以F为纵轴，x为横轴，根据测量数据用描点法作图．连接各点得出F随弹簧伸长量x变化的图线．
2．以弹簧的伸长量为自变量，写出曲线所代表的函数．首先尝试一次函数，如果不行则考虑二次函数．
3．得出弹力和弹簧伸长量之间的定量关系，解释函数表达式中常数的物理意义．
五、误差分析
1．本实验误差的主要来源为读数和作图时的偶然误差．为了减小误差，要尽量多测几组数据．
2．弹簧竖直悬挂时，未考虑弹簧自身重力的影响会带来系统误差．为了减小该系统误差，实验中应使用轻质弹簧．
六、注意事项
1．实验中弹簧下端挂的钩码不要太多，以免超出弹簧的弹性限度．
2．测量长度时，应区别弹簧原长l0、实际长度l及伸长量x三者之间的不同，明确三者之间的关系．
3．记录数据时要注意弹力及伸长量的对应关系及单位．
4．描点作图时，应使尽量多的点落在画出的线上，可允许少数点分布于线两侧，描出的线不应是折线，而应是平滑的曲线或直线．
5．尽量选轻质弹簧以减小弹簧自身重力带来的影响．
例1 (1)在“探究弹力与弹簧伸长量的关系”实验中，以下说法正确的是( )
A．弹簧被拉伸时，不能超出它的弹性限度
B．用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力，应保证弹簧位于竖直位置且处于平衡状态
C．用刻度尺测得弹簧的长度即为弹簧的伸长量
D．用几个不同的弹簧，分别测出几组拉力与伸长量，得出拉力与伸长量之比相等
(2)某同学做“探究弹力与弹簧伸长量的关系” ( http: / / www.21cnjy.com )的实验，他先把弹簧平放在桌面上使其自然伸长，用直尺测出弹簧的原长L0，再把弹簧竖直悬挂起来，挂上钩码后测出弹簧伸长后的长度L，把L－L0作为弹簧的伸长量x.这样操作，由于弹簧自身重力的影响，最后画出的图线可能是( )
( http: / / www.21cnjy.com )
( http: / / www.21cnjy.com )
解析 (1)本实验中应以需要研究的一根弹簧 ( http: / / www.21cnjy.com )为实验对象，在弹性限度内通过增减钩码的数目，以改变对弹簧的拉力，实验时弹簧要处于竖直位置，故A、B正确；弹簧的伸长量为弹簧拉长后的长度与原长的差，故C错误；对于不同的弹簧，其所受拉力与伸长量之比是不同的，故D错误．
(2)由于考虑弹簧自身重力的影响，当不挂钩码时，弹簧的伸长量x>0，所以选C.
答案 (1)AB (2)C
例2 某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系．
(1)将弹簧悬挂在铁架台上，将刻度尺固定在弹簧一侧．弹簧轴线和刻度尺都应在__________方向(填“水平”或“竖直”)．
(2)弹簧自然悬挂，待弹簧________时，长度记为L0；弹簧下端挂上砝码盘时，长度记为Lx；在砝码盘中每次增加10g砝码，弹簧长度依次记为L1至L6.数据如下表.
代表符号 L0 Lx L1 L2 L3 L4 L5 L6
数值(cm) 25.35 27.35 29.35 31.30 33.4 35.35 37.40 39.30
表中有一个数值记录不规范，代表符号为________．由表可知所用刻度尺的最小分度为________．
(3)图3是该同学根据表中数据作的图，纵轴是砝码的质量，横轴是弹簧长度与________的差值(填“L0”或“Lx”)．
( http: / / www.21cnjy.com )
图3
(4)由图可知弹簧的劲度系数为 ( http: / / www.21cnjy.com )________N/m；通过图和表可知砝码盘的质量为________g．(结果保留两位有效数字，重力加速度g取9.8 N/kg)
解析 (1)为保证弹簧的形变只由砝码和砝码盘的重力产生，所以弹簧轴线和刻度尺均应在竖直方向．
(2)弹簧静止稳定时，记录原长L0；表中的数 ( http: / / www.21cnjy.com )据L3与其他数据有效位数不同，所以数据L3不规范，标准数据应读至cm位的后两位，最后一位应为估读值，精确至0.1mm，所以刻度尺的最小分度为1mm.
(3)由题图知所挂砝码质量为0时，x为0，
所以x＝L－Lx(L为弹簧长度)．
(4)由胡克定律F＝kΔx知，mg＝k(L－Lx)，即mg＝kx，所以图线斜率即为弹簧的劲度系数
k＝＝N/m＝4.9 N/m
同理，砝码盘质量
m＝＝kg
＝0.01kg＝10g.
答案 (1)竖直 (2)稳定 L3 1mm
(3)Lx (4)4.9 10
( http: / / www.21cnjy.com )1.在“探究弹力与弹簧伸长量的关系”的实验中，某实验小组将不同数量的钩码分别挂在竖直弹簧下端，进行测量，根据实验所测数据，利用描点法作出了所挂钩码的重力G与弹簧总长L的关系图像，如图4所示，根据图像回答以下问题：
( http: / / www.21cnjy.com )
图4
(1)弹簧的原长为__________．
(2)弹簧的劲度系数为________．
答案 (1)10cm (2)1000N/m
解析 钩码的重力等于其对弹 ( http: / / www.21cnjy.com )簧的拉力，又根据胡克定律F＝kx＝k(L－L0)，所以图线在横轴上的截距表示弹簧原长，斜率表示弹簧的劲度系数，故L0＝10cm，k＝N/m＝1 000 N/m.
2．某同学用如图5所示装置 ( http: / / www.21cnjy.com )做“探究弹力与弹簧伸长量的关系”的实验．他先测出不挂钩码时弹簧下端指针所指的标尺刻度，然后在弹簧下端挂上钩码，并逐个增加钩码，测出指针所指的标尺刻度，所得数据列表如下：(g取9.8N/kg)
( http: / / www.21cnjy.com )
图5
钩码总质量m/102g 0 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00
标尺刻度x/10－2m 15.00 18.94 22.82 26.78 30.66 34.60 42.00 54.50
(1)根据所测数据在图6坐标纸上作出弹簧指针所指的标尺刻度x与钩码总质量m的关系曲线．
( http: / / www.21cnjy.com )
图6
(2)根据所测得的数据和关系曲线可以 ( http: / / www.21cnjy.com )判断，在______N范围内弹力大小与弹簧伸长量关系满足胡克定律．这种规格弹簧的劲度系数为________N/m.
答案 (1)见解析图 (2)0～4.9 25.00
解析 (1)根据表格中的各组数据在坐标纸上标出相应的点，然后用平滑曲线连接这些点，作出的图像如图所示．
( http: / / www.21cnjy.com )
(2)根据作出的图线可知，钩码质量在0～ ( http: / / www.21cnjy.com )500g范围内图线是直线，表明弹力大小与弹簧伸长量关系满足胡克定律．在这个范围内的曲线上找到相距较远的两点，利用这两点的坐标值计算弹簧的劲度系数k＝＝N/m＝25.00 N/m.
( http: / / www.21cnjy.com )1.如图1甲所示，一个弹簧一端固定在传感器上，传感器与电脑相连，当对弹簧施加变化的作用力(拉力或压力)时，在电脑上得到了弹簧长度的形变量与弹簧产生的弹力大小的关系图像(如图乙)．则下列判断正确的是( )
( http: / / www.21cnjy.com )
图1
A．弹簧产生的弹力和弹簧的长度成正比
B．弹簧长度的增加量与对应的弹力增加量成正比
C．该弹簧的劲度系数是200N/m
D．该弹簧受到反向压力时，劲度系数不变
答案 BCD
2．在“探究弹力与弹簧伸长量的关系”实验中，得到轻质弹簧的弹力F大小和弹簧长度L的关系图像如图2所示，则由图线可知：
( http: / / www.21cnjy.com )
图2
(1)弹簧的原长是____cm；
(2)弹簧的劲度系数为________N/m；
(3)表示弹簧处于压缩状态的是图线________．
答案 (1)10 (2)200 (3)b
解析 (1)当F＝0时，弹簧长度为原长，由题图得，弹簧原长为10cm.
(2)由公式F＝kx得
k＝＝＝N/m＝200 N/m
(3)当弹簧长度小于原长时，处于压缩状态，故是图线b.
3.为了探究弹力F与弹簧伸长量x的 ( http: / / www.21cnjy.com )关系，李强同学选了甲、乙两根规格不同的弹簧进行测试，根据测得的数据绘出如图3所示的图像，从图像上看，该同学没能完全按实验要求做，使图像上端成为曲线，图像上端成为曲线是因为________________________．甲、乙两根弹簧的劲度系数分别为：________N/m、________N/m.若要制作一个精确度较高的弹簧测力计，应选弹簧________(填“甲”或“乙”)．
( http: / / www.21cnjy.com )
图3
答案 超过了弹簧的弹性限度 66.7 200 甲
解析 超出弹性限度，弹力与伸长量就 ( http: / / www.21cnjy.com )不成正比了．根据胡克定律知劲度系数k＝，分别计算得：甲弹簧的劲度系数为66.7N/m，乙为200 N/m.要制作一个精确度较高的弹簧测力计，则应选劲度系数小的弹簧，即弹簧甲．
4．为了测量某一弹簧的劲度系 ( http: / / www.21cnjy.com )数，将该弹簧竖直悬挂起来，在自由端挂上不同质量的钩码．实验测出了钩码质量m与弹簧长度l的相应数据，其对应点已在图4上标出．(重力加速度取g＝9.8N/kg)
(1)在图中作出m－l的关系图线．
( http: / / www.21cnjy.com )
图4
(2)弹簧的劲度系数为________N/m.
答案 (1)如图所示
( http: / / www.21cnjy.com )
(2)0.261(0.259～0.263均可)
解析 (1)根据所描的点画直线即可．
(2)在直线上取相距较远的两点， ( http: / / www.21cnjy.com )横轴之差Δl为弹簧长度的变化量，纵轴之差Δm为砝码质量的变化量，则k＝＝≈0.261(0.259～0.263) N/m.
5．某同学在竖直悬挂的弹簧下加挂钩码 ( http: / / www.21cnjy.com )，探究弹力与弹簧伸长量的关系．弹簧的弹力用F表示，弹簧挂上钩码后的总长度用L表示，表中是该同学记录的实验数据，实验中弹簧始终未超过弹性限度．(g＝10N/kg)
钩码总质量m/g 0 30 60 90 120 150
弹簧总长度L/cm 6.0 7.2 8.4 9.6 10.8 12.4
(1)根据实验数据在如图5所示坐标系中作出弹簧的弹力F与弹簧的伸长量x的关系图像；
( http: / / www.21cnjy.com )
图5
(2)根据图像得到的结论是：_________________________________________________.
(3)根据图像得到弹簧的劲度系数是________N/m.
(4)某同学用图像法处理数据时，误把弹簧的总长度作为横坐标，然后描点作图，其他步骤都正确，则作出的图像可能是下图中的( )
( http: / / www.21cnjy.com )
( http: / / www.21cnjy.com )
答案 (1)如图所示
( http: / / www.21cnjy.com )
(2)在弹性限度内，弹簧的弹力F与弹簧的形变量x成正比
(3)25 (4)C
6．在“探究弹力和弹簧伸长量的关系， ( http: / / www.21cnjy.com )并测定弹簧的劲度系数”的实验中，实验装置如图6所示．所挂钩码的重力相当于对弹簧提供了向右的恒定拉力．实验时先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将5个钩码逐个挂在绳子的下端，每次测出相应的弹簧总长度．
图6
(1)有一个同学通过以上实验测量后把6组数据描点在坐标系图7中，请作出F－L图线．
( http: / / www.21cnjy.com )
图7
(2)由此图线可得出该弹簧的原长L0＝________cm，劲度系数k＝________N/m.
(3)试根据该同学以上的实验情况，帮助他设计一个记录实验数据的表格(不必填写其实验测得的具体数据)．
(4)该同学实验时，把弹簧水平放置与弹簧悬挂放置相比较，
优点在于：____________________________________________________________.
缺点在于：____________________________________________________________.
答案 (1)见解析图 (2)5 20 (3)、(4)见解析
解析 (1)F－L图线如图所示：
( http: / / www.21cnjy.com )
(2)弹簧的原长L0即弹力为零时弹簧的长度，由图象可知，L0＝5×10－2 m＝5 cm.
劲度系数为图象直线部分的斜率，k＝20 N/m.
(3)记录数据的表格如下表
次数 1 2 3 4 5 6
弹力F/N
弹簧的长
度L/(×10－2 m)
(4)优点是：可以避免弹簧自身重力对实验的影响．
缺点是：弹簧与桌面及绳子与滑轮间存在的摩擦会造成实验误差．INCLUDEPICTURE "F:\\贾文\\2015\\同步\\步步高\\物理\\步步高沪科物理必修1\\全书完整的word版文档\\第3章.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "F:\\贾文\\2015\\同步\\步步高\\物理\\步步高沪科物理必修1\\全书完整的word版文档\\第3章.TIF" \* MERGEFORMATINET
学案1 牛顿第三定律
[目标定位] 1.知道力的作用是相互的， ( http: / / www.21cnjy.com )并了解作用力、反作用力的概念.2.理解牛顿第三定律的含义.3.会用牛顿第三定律解决简单问题.4.会区分平衡力和作用力与反作用力．
INCLUDEPICTURE "F:\\贾文\\2015\\同步\\步步高\\物理\\步步高沪科物理必修1\\全书完整的word版文档\\知识探究区.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "F:\\贾文\\2015\\同步\\步步高\\物理\\步步高沪科物理必修1\\全书完整的word版文档\\知识探究区.TIF" \* MERGEFORMATINET一、作用力和反作用力
[问题设计]
在光滑的冰面上，两人相对而立．当一人用力去 ( http: / / www.21cnjy.com )推另一个人时，两人同时向相反方向运动；两个小车上粘有磁铁，让两小车停在水平桌面上距离适当的位置，放手后两小车同时运动(相吸或相斥)．
(1)上面事例或实验中，当一个物体(设为甲)对另一个物体(设为乙)施力时，乙对甲有作用力吗？
(2)上面两个例子中相互作用力各是什么性质的力？
(3)物体间相互作用的一对力作用在几个物体上？
答案 (1)甲对乙施力时，乙对甲也同时产生了作用力．
(2)前者相互作用力都是弹力；后者相互作用力都是引力或都是斥力．(3)两个．
[要点提炼]
1．作用力和反作用力：力总是成对出现的，物体间相互作用的这一对力，通常叫做作用力和反作用力．
2．判断作用力和反作用力的方法，主要看两个 ( http: / / www.21cnjy.com )方面：一是看作用点，作用力和反作用力应作用在两个(填“一个”或“两个”)物体上；二是看产生原因，作用力和反作用力总是相互的且一定是同一(填“同一”或“不同”)性质的力．若作用力是“甲对乙的力”，则反作用力一定是“乙对甲的力”．
二、牛顿第三定律
[问题设计]
两组同学对拉弹簧测力计(拉 ( http: / / www.21cnjy.com )力大小可以是任意的)，两弹簧测力计示数存在什么关系？两弹簧测力计间相互作用力作用在几个物体上？方向如何？画出两弹簧测力计的受力示意图．
答案 两弹簧测力计示数总是相等；两个物体；方向相反；两弹簧测力计受力示意图如图所示
INCLUDEPICTURE "F:\\贾文\\2015\\同步\\步步高\\物理\\步步高沪科物理必修1\\全书完整的word版文档\\WT50.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "F:\\贾文\\2015\\同步\\步步高\\物理\\步步高沪科物理必修1\\全书完整的word版文档\\WT50.TIF" \* MERGEFORMATINET
[要点提炼]
1．牛顿第三定律：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上．
2．公式：F甲对乙＝－F乙对甲．“－”表示方向相反的意思．
3．作用力与反作用力具有“四同”和“三异”的关系
“四同”表示：
(1)同大小：大小相等．
(2)同直线：作用在同一条直线上．
(3)同存亡：同时产生、同时消失、同时变化．
(4)同性质：作用力是引力，反作用力也是引力；作用力是弹力，反作用力也是弹力；作用力是摩擦力，反作用力也是摩擦力．
“三异”表示：
①异向：方向相反．
②异体：作用在不同的物体上．
③异效：在不同的物体上分别产生不同的作用效果，不能相互抵消，因此，不能认为作用力和反作用力的合力为零．
[延伸思考]
让小刚和小强比比谁的力气大：他俩手拉手 ( http: / / www.21cnjy.com )，侧身而立，以讲台中线为界，把对方拉过线者为胜．结果小刚胜了．是不是小刚对小强的拉力大于小强对小刚的拉力？为什么？
答案 不是．小刚获胜，不是因为小刚 ( http: / / www.21cnjy.com )对小强的拉力大，两人之间的力互为作用力和反作用力，大小总是相等的．小刚获胜是因为地面对小刚的摩擦力大于小强对小刚的拉力．
三、一对相互作用力和一对平衡力的区别
[问题设计]
如图1所示，一本书放在水平桌面上，处于静止状态．
INCLUDEPICTURE "F:\\贾文\\2015\\同步\\步步高\\物理\\步步高沪科物理必修1\\全书完整的word版文档\\H48.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "F:\\贾文\\2015\\同步\\步步高\\物理\\步步高沪科物理必修1\\全书完整的word版文档\\H48.TIF" \* MERGEFORMATINET
图1
(1)画出书本的受力示意图；
(2)这个情景中出现的作用力、反作用力有哪些？
(3)此情景中平衡力有哪些？
答案 受力分析如图，作用力和反作用力共有两对：桌子对书的支持力和书对桌子的压力．书受到的重力和书对地球的引力．
INCLUDEPICTURE "F:\\贾文\\2015\\同步\\步步高\\物理\\步步高沪科物理必修1\\全书完整的word版文档\\H48B.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "F:\\贾文\\2015\\同步\\步步高\\物理\\步步高沪科物理必修1\\全书完整的word版文档\\H48B.TIF" \* MERGEFORMATINET
有一对平衡力：书受到的重力和桌子对书的支持力．
[要点提炼]
一对作用力与反作用力和一对平衡力的相同点和不同点
作用力与反作用力 一对平衡力
相同点 大小相等、方向相反、作用在同一条直线上
不同点 作用对象 两个物体上 同一个物体上
作用时间 同时产生，同时变化，同时消失，不可单独存在 不一定同时产生或消失
力的性质 一定(填“一定”或“不一定”)是同性质的力 不一定(填“一定”或“不一定”)是同性质的力
作用效果 因为一对作用力与反作用力作用在两个物体上，各自产生作用效果，故不能(填“能”或“不能”)求合力 一对平衡力的作用效果是使物体处于平衡状态，合力为零
INCLUDEPICTURE "F:\\贾文\\2015\\同步\\步步高\\物理\\步步高沪科物理必修1\\全书完整的word版文档\\典例精析.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "F:\\贾文\\2015\\同步\\步步高\\物理\\步步高沪科物理必修1\\全书完整的word版文档\\典例精析.TIF" \* MERGEFORMATINET
一、对牛顿第三定律的理解与应用
INCLUDEPICTURE "F:\\贾文\\2015\\同步\\步步高\\物理\\步步高沪科物理必修1\\全书完整的word版文档\\左括.TIF" \* MERGEFORMAT 例1 INCLUDEPICTURE "F:\\贾文\\2015\\同步\\步步高\\物理\\步步高沪科物理必修1\\全书完整的word版文档\\右括.TIF" \* MERGEFORMAT 如图2所示，我国有一种传统的民族体育项目叫做“押加”，实际上相当于两个人拔河，如果甲、乙两人在押加比赛中，甲获胜，则下列说法中正确的是( )
INCLUDEPICTURE "F:\\贾文\\2015\\同步\\步步高\\物理\\步步高沪科物理必修1\\全书完整的word版文档\\WT53.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "F:\\贾文\\2015\\同步\\步步高\\物理\\步步高沪科物理必修1\\全书完整的word版文档\\WT53.TIF" \* MERGEFORMATINET
图2
A．甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力，所以甲获胜
B．当甲把乙匀速拉过去时，甲对乙的拉力大小等于乙对甲的拉力大小
C．当甲把乙加速拉过去时，甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力
D．甲对乙的拉力大小始终等于乙对甲的拉力大小，只是地面对甲的摩擦力大于地面对乙的摩擦力，所以甲获胜
解析 物体的运动状态是由其自身的受 ( http: / / www.21cnjy.com )力情况决定的，只有当物体所受的合力不为零时，物体的运动状态才会改变，不论物体处于何种状态，物体间的作用力与反作用力总是大小相等、方向相反，由于它们作用在不同的物体上，所以其效果可以不同．甲获胜的原因是甲受到的地面的摩擦力大于绳子对甲的拉力；乙后退的原因是绳子对乙的拉力大于乙受到的地面的摩擦力；但是，根据牛顿第三定律，甲对乙的拉力大小始终等于乙对甲的拉力大小．B、D正确．
答案 BD
针对训练1 一起交通事故中，一辆汽车与行人相撞，结果行人受重伤，而汽车几乎没有任何损伤，对此现象，以下解释正确的是( )
A．由于汽车的质量比行人的质量大，所以汽车对行人的作用力大于行人对汽车的作用力
B．由于汽车的速度比行人的速度大，所以汽车对行人的作用力大于行人对汽车的作用力
C．汽车的表面坚硬，所以汽车对行人的作用力大于行人对汽车的作用力
D．汽车对行人的作用力与行人对汽车的作用力大小是相等的，但此作用力足以使行人受伤
答案 D
解析 汽车对行人的作用力和行人对汽车的作用力 ( http: / / www.21cnjy.com )是一对作用力和反作用力．由牛顿第三定律知，两力大小相等．之所以出现行人受重伤而汽车几乎没有任何损伤的结果，是因为人所能承受的撞击力远小于车所能承受的撞击力．
二、一对相互作用力和一对平衡力的区别
INCLUDEPICTURE "F:\\贾文\\2015\\同步\\步步高\\物理\\步步高沪科物理必修1\\全书完整的word版文档\\左括.TIF" \* MERGEFORMAT 例2 INCLUDEPICTURE "F:\\贾文\\2015\\同步\\步步高\\物理\\步步高沪科物理必修1\\全书完整的word版文档\\右括.TIF" \* MERGEFORMAT 如图3所示，吊于电梯天花板上的物体处于静止状态，下列说法中正确的是( )
INCLUDEPICTURE "F:\\贾文\\2015\\同步\\步步高\\物理\\步步高沪科物理必修1\\全书完整的word版文档\\WT55.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "F:\\贾文\\2015\\同步\\步步高\\物理\\步步高沪科物理必修1\\全书完整的word版文档\\WT55.TIF" \* MERGEFORMATINET
图3
A．绳对物体的拉力和物体对绳的拉力是一对作用力与反作用力
B．物体的重力和物体对绳的拉力是一对平衡力
C．物体的重力与绳对物体的拉力是一对作用力与反作用力
D．物体的重力的反作用力作用在绳上
解析 绳对物体的拉力和物体 ( http: / / www.21cnjy.com )对绳的拉力是物体和绳直接相互作用而产生的，是作用力与反作用力的关系，A正确．物体的重力和物体对绳的拉力受力物体不同，不是一对平衡力，B错误．物体的重力与绳对物体的拉力均作用在物体上，二力为平衡力，C错误．物体重力的反作用力作用在地球上，D错误．
答案 A
针对训练2 如图4所示，物体放在水平桌面上，受到一个水平向右的拉力F作用，却仍然保持静止，则下列说法中正确的是( )
INCLUDEPICTURE "F:\\贾文\\2015\\同步\\步步高\\物理\\步步高沪科物理必修1\\全书完整的word版文档\\WT56.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "F:\\贾文\\2015\\同步\\步步高\\物理\\步步高沪科物理必修1\\全书完整的word版文档\\WT56.TIF" \* MERGEFORMATINET
图4
A．物体受三个力作用，其中有一对平衡力
B．物体受三个力作用，其中有一对作用力和反作用力
C．物体受四个力作用，其中有两对作用力和反作用力
D．物体受四个力作用，其中有两对平衡力
答案 D
解析 物体受重力、桌面的 ( http: / / www.21cnjy.com )支持力、水平向右的拉力F，根据物体处于静止状态知，物体所受合力为零，所以物体在水平方向除受水平向右的拉力F外，还必须受水平向左的摩擦力f，所以物体共受四个力的作用，选项A、B错误．由于作用力与反作用力是分别作用在两个不同物体上的，所以物体所受的四个力中不可能构成作用力与反作用力，因此选项C错误．物体水平方向上受向右的拉力和向左的摩擦力，其合力为零，为一对平衡力．竖直方向受重力和支持力，也为一对平衡力，所以选项D正确．
INCLUDEPICTURE "F:\\贾文\\2015\\同步\\步步高\\物理\\步步高沪科物理必修1\\全书完整的word版文档\\课堂要点小结.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "F:\\贾文\\2015\\同步\\步步高\\物理\\步步高沪科物理必修1\\全书完整的word版文档\\课堂要点小结.TIF" \* MERGEFORMATINET
牛顿第三定律
INCLUDEPICTURE "F:\\贾文\\2015\\同步\\步步高\\物理\\步步高沪科物理必修1\\全书完整的word版文档\\自我检测区.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "F:\\贾文\\2015\\同步\\步步高\\物理\\步步高沪科物理必修1\\全书完整的word版文档\\自我检测区.TIF" \* MERGEFORMATINET1.(作用力和反作用力)如图5所示是利用计算机记录的卫星发射时火箭和卫星之间的作用力和反作用力的变化图线，根据图线可以得出的结论是( )
INCLUDEPICTURE "F:\\贾文\\2015\\同步\\步步高\\物理\\步步高沪科物理必修1\\全书完整的word版文档\\WT57.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "F:\\贾文\\2015\\同步\\步步高\\物理\\步步高沪科物理必修1\\全书完整的word版文档\\WT57.TIF" \* MERGEFORMATINET
图5
A．作用力大时，反作用力小
B．作用力和反作用力的大小总是相等的
C．作用力和反作用力的方向总是相反的
D．作用力和反作用力是作用在同一个物体上的
答案 BC
解析 图像中的两条图线对应的纵坐标大小相等、符号相反，故A错误，B、C正确；作用力与反作用力作用在两个相互作用的物体上，D错误．
2．(作用力和反作用力)如图6所示，击球员用棒球棍回击飞过来的棒球时，球棒击棒球的力( )
INCLUDEPICTURE "F:\\贾文\\2015\\同步\\步步高\\物理\\步步高沪科物理必修1\\全书完整的word版文档\\L22.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "F:\\贾文\\2015\\同步\\步步高\\物理\\步步高沪科物理必修1\\全书完整的word版文档\\L22.TIF" \* MERGEFORMATINET
图6
A．比球撞击球棒的力更早产生
B．与球撞击球棒的力同时产生
C．大于球撞击球棒的力
D．小于球撞击球棒的力
答案 B
解析 根据牛顿第三定律可知作用力和反作用力总是等大、反向，同时产生，同时消失，故选B.
3．(对牛顿第三定律的理解)下列判断正确的是( )
A．人行走时向后蹬地，给地面向后的摩擦力，地面给人的摩擦力是人向前的动力
B．人匀速游泳时，人对水向前用力，水给人方向向后的作用力，这个力是阻力
C．放在桌面上的物体，因有重力，才有对桌面的压力，才有桌面的支持力出现，即压力先产生，支持力后出现
D．作用力与反作用力，应是先有作用力，再有反作用力，作用力先变化，反作用力随后跟着做相应变化
答案 A
解析 人走路或游泳时，对地或对水都施加 ( http: / / www.21cnjy.com )向后的力，另一方给人施加动力，故A对，B错；作用力与反作用力总是同时产生，同时变化的，不存在谁先谁后，故C、D均错．
4．(一对相互作用力与一对平衡力的区别)关于作用力与反作用力以及相互平衡的两个力的下列说法中，正确的是( )
A．作用力与反作用力一定是同一性质的力
B．作用力与反作用力大小相等，方向相反，因而可以互相抵消
C．相互平衡的两个力的性质，可以相同，也可以不同
D．相互平衡的两个力大小相等，方向相反，同时出现，同时消失
答案 AC
INCLUDEPICTURE "F:\\贾文\\2015\\同步\\步步高\\物理\\步步高沪科物理必修1\\全书完整的word版文档\\40分钟课时作业.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "F:\\贾文\\2015\\同步\\步步高\\物理\\步步高沪科物理必修1\\全书完整的word版文档\\40分钟课时作业.TIF" \* MERGEFORMATINET
题组一 对牛顿第三定律的理解
1．对于牛顿第三定律的理解，下列说法中正确的是( )
A．当作用力产生后，再产生反作用力；当作用力消失后，反作用力才慢慢消失
B．弹力和摩擦力都有反作用力，而重力无反作用力
C．甲物体对乙物体的作用力是弹力，乙物体对甲物体的反作用力可以是摩擦力
D．作用力和反作用力在任何情况下都不会平衡
答案 D
解析 根据牛顿第三定律知，两个物体之间的相互作用力大小相等、方向相反、性质相同、同时产生、同时消失，故可判定A、B、C错误，D正确．
2．一物体受绳拉力的作用，由静止开始运动，先做加速运动，然后做匀速运动，最后做减速运动，下列说法正确的是( )
A．加速运动时，绳拉物体的力大于物体拉绳的力
B．减速运动时，绳拉物体的力小于物体拉绳的力
C．只有匀速运动时，绳拉物体的力才与物体拉绳的力大小相等
D．不管物体如何运动，绳拉物体的力与物体拉绳的力大小总相等
答案 D
解析 作用力、反作用力总是大小相等、方向相反，并作用在同一条直线上，与相互作用的物体所处的状态没有关系．
3．在拔河比赛中，下列各因素对获胜有利的是( )
A．对绳的拉力大于对方
B．对地面的最大静摩擦力大于对方
C．手对绳的握力大于对方
D．质量小于对方
答案 B
解析 在拔河比赛中根据作用力和反作用力 ( http: / / www.21cnjy.com )的关系，双方对绳的拉力大小是相等的，选项A、C错误；取胜的决定因素是绳对人的拉力和地面对人的摩擦力的大小关系，选项B正确，D错误．
4．2013年6月11日，“神舟十号”载着我国三名宇航员顺利飞入太空．下面关于飞船与火箭上天的情形，其中叙述正确的是( )
A．火箭尾部向外喷气，喷出的气体反过来对火箭产生一个反作用力，从而让火箭获得了向上的推力
B．火箭尾部喷出的气体对空气产生一个作用力，空气的反作用力使火箭获得飞行的动力
C．火箭飞出大气层后，由于没有了空气，火箭虽然向后喷气，但也无法获得前进的动力
D．飞船进入运行轨道之后，与地球之间仍然存在一对作用力与反作用力
答案 AD
解析 火箭升空时，其尾部向下喷气， ( http: / / www.21cnjy.com )火箭箭体与被喷出的气体是一对相互作用的物体．火箭向下喷气时，喷出的气体同时对火箭产生向上的反作用力，即为火箭上升的推动力，此动力并不是由周围的空气对火箭的反作用力提供的．因而与是否飞出大气层、是否存在空气无关．故A选项正确，B、C选项错误．火箭运载飞船进入轨道后，飞船与地球之间依然存在相互吸引力，即地球吸引飞船，飞船吸引地球，这是一对作用力与反作用力，故D选项正确．
5．如图1是关于车拉马、马拉车的问题，下列说法中正确的是( )
INCLUDEPICTURE "F:\\贾文\\2015\\同步\\步步高\\物理\\步步高沪科物理必修1\\全书完整的word版文档\\L23.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "F:\\贾文\\2015\\同步\\步步高\\物理\\步步高沪科物理必修1\\全书完整的word版文档\\L23.TIF" \* MERGEFORMATINET
图1
A．马拉车不动，是因为马拉车的力小于车拉马的力
B．马拉车前进，是因为马拉车的力大于车拉马的力
C．马拉车，不论车动还是不动，马拉车的力的大小总是等于车拉马的力的大小
D．马拉车不动或车匀速前进时，马拉车的力与车拉马的力才大小相等
答案 C
解析 由牛顿第三定律可知，马拉车的力和车 ( http: / / www.21cnjy.com )拉马的力是一对作用力和反作用力，大小始终相等．故C正确．而车的运动状态的变化，是由车受到的合力决定的．当马拉车的力较小时，拉力与车受到地面的摩擦力大小相等，车保持静止；当马拉车的力大于车受到地面的摩擦力时，车就开始启动并加速前进．
6．以卵击石，鸡蛋破碎而石头完好，在这一过程中( )
A．鸡蛋对石头的作用力比石头对鸡蛋的作用力小
B．鸡蛋对石头的作用力比石头对鸡蛋的作用力大
C．鸡蛋对石头的作用力与石头对鸡蛋的作用力大小相等
D．鸡蛋对石头的作用力与石头对鸡蛋的作用力方向相同
答案 C
7．用手托着一块砖，开始时静止不动，当手突然向上加速运动时，砖对手的压力( )
A．一定小于手对砖的支持力
B．一定等于手对砖的支持力
C．一定大于手对砖的支持力
D．只有静止或匀速上升时，砖对手的压力才等于手对砖的支持力
答案 B
解析 砖对手的压力与手拖砖的力(即支持力)是作用力与反作用力关系，因而大小总是相等的，与运动状态无关，所以只有B项正确．
8．一个大人跟一个小孩站在水平面上手拉手比力气，结果大人把小孩拉过来了，在这个过程中作用于双方的力的关系，正确的说法是( )
A．大人拉小孩的力一定比小孩拉大人的力大
B．大人与小孩间的拉力是一对作用力和反作用力
C．大人拉小孩的力与小孩拉大人的力大小一定相等
D．只有在大人把小孩拉动的过程中，大人的力才比小孩的力大，在可能出现的短暂相持过程中，两人的拉力一样大
答案 BC
解析 大人拉小孩的力与小孩拉大人的力 ( http: / / www.21cnjy.com )是作用力和反作用力的关系，而作用力和反作用力总是大小相等的，即手拉手比力气时，无论是在相持阶段还是小孩被大人拉过来的过程中，大人拉小孩与小孩拉大人的力总是大小相等的，所以选项B、C正确．
题组二 一对相互作用力和一对平衡力的区别
9．关于作用力、反作用力和一对平衡力的认识，正确的是( )
A．一对平衡力的合力为零，作用效果相互抵消，一对作用力与反作用力的合力也为零，作用效果也相互抵消
B．作用力和反作用力同时产生、同时变化、同时消失，且性质相同，平衡力的性质却不一定相同
C．两个物体相碰时，由于作用力和反作用力大小相等，两物体损坏的程度一定相同
D．先有作用力，接着才有反作用力，一对平衡力却是同时作用在同一个物体上
答案 B
解析 作用力与反作用力作用在两个不同的 ( http: / / www.21cnjy.com )物体上，作用效果不能抵消，A错误；作用力与反作用力具有同时、同性质的特点，而平衡力不一定具备这些特点，B正确，D错误；不同的物体受到相同大小的力产生的效果不一定相同，故C错误．
10．如图2所示，P和Q叠放在一起，静止在水平桌面上．在下列各对力中属于作用力和反作用力的是( )
INCLUDEPICTURE "F:\\贾文\\2015\\同步\\步步高\\物理\\步步高沪科物理必修1\\全书完整的word版文档\\WT59.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "F:\\贾文\\2015\\同步\\步步高\\物理\\步步高沪科物理必修1\\全书完整的word版文档\\WT59.TIF" \* MERGEFORMATINET
图2
A．P所受的重力和Q对P的支持力
B．Q所受的重力和Q对P的支持力
C．P对Q的压力和Q对P的支持力
D．Q对桌面的压力和桌面对Q的支持力
答案 CD
解析 P所受重力的反作用力是P ( http: / / www.21cnjy.com )吸引地球的力，A错；Q所受重力的反作用力是Q吸引地球的力，B错；P对Q的压力的反作用力是Q对P的支持力，C对；Q对桌面的压力的反作用力是桌面对Q的支持力，D对．
11．汽车拉着拖车在水平道路上沿直线匀速行驶，则( )
A．汽车拉拖车的力大于拖车拉汽车的力
B．汽车拉拖车的力等于拖车拉汽车的力
C．汽车拉拖车的力大于拖车受到的阻力
D．汽车拉拖车的力等于拖车受到的阻力
答案 BD
解析 汽车拉拖车的力与拖车拉汽车的力是 ( http: / / www.21cnjy.com )一对作用力和反作用力，它们始终等大反向，故A错误，B正确．由于拖车匀速前进则汽车拉拖车的力与拖车受到的阻力是一对平衡力，故C错误，D正确．
12．2013年7月23日，在巴塞罗那游泳 ( http: / / www.21cnjy.com )世锦赛女子双人10米台决赛中，陈若琳、刘蕙瑕毫无悬念轻松夺冠．如图3所示为她们跳水前的起跳动作．设人对跳板的压力为F1，跳板对人的支持力为F2，则( )
INCLUDEPICTURE "F:\\贾文\\2015\\同步\\步步高\\物理\\步步高沪科物理必修1\\全书完整的word版文档\\L24.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "F:\\贾文\\2015\\同步\\步步高\\物理\\步步高沪科物理必修1\\全书完整的word版文档\\L24.TIF" \* MERGEFORMATINET
图3
A．F1和F2是一对平衡力
B．F1和F2是一对作用力和反作用力
C．先有力F1，后有力F2
D．F1和F2方向相反，大小不相等
答案 B
解析 F1、F2是一对作用力和反作用力，同时产生，大小相等，方向相反，所以B正确．
