人教版高中物理必修一讲义资料，复习补习资料：31《力》复习与巩固(基础)word版含答案

力 复习与巩固
【知识网络】
【考纲要求】
1、理解重力产生的条件，清楚重心采用了等效的方法。
2、知道弹力与摩擦力产生的条件。理解弹力与摩擦力之间的关系。会求静摩擦力和滑动摩擦力。
3、理解力的合成满足平行四边形定则。知道两个力合力的范围，会求三个或多个力的合力。
4、理解力的分解是合成的逆运算，注意分解时力的作用点不能变。清楚合成与分解只是研究问题的方法，不能说物体同时受到合力与分力。
【考点梳理】
知识点一、力的概念
（1）力是物体之间的相互作用。力不能脱离物体而存在。“物体”同时指施力物体和受力物体。
（2）力的作用效果：使物体发生形变或使物体的运动状态发生变化。
（3）力的三要素：大小、方向、作用点。力的三要素决定了力的作用效果。
（4）力是矢量，既有大小，又有方向。力的单位：N
（5）力的分类：
按力的性质分：可分为重力、弹力、摩擦力等。
按力的效果分：可分为压力、支持力、动力、阻力等。
知识点二、重力
（1）重力不是万有引力，重力是由于万有引力产生的。
（2）重力的大小G=mg，在同一地点，物体的重力与质量成正比。
（3）重力的方向竖直向下或与水平面垂直。但不能说重力的方向一定指向地心。
（4）物体的重心位置与物体的形状以及质量分布有关。重心可以在物体上，也可以不在物体上。
知识点三、弹力
（1）产生条件：直接接触、弹性形变
（2）确定弹力的方向:在硬接触中（除绳子和弹簧外），一定先找接触面，弹力的方向一定与接触面是垂直的。
（3）绳子、弹簧的弹力的方向一定沿绳子或弹簧。轻杆所受力的方向不一定沿杆。
（4）胡克定律F＝-kx，指的是在弹性限度内，弹簧的弹力与形变量成正比。
（5）同一根张紧的轻绳上拉力处处相等。
知识点四、摩擦力
（1）产生条件：a：相互接触且发生弹性形变b：有相对运动或相对运动趋势c:接触面粗糙
（2）求摩擦力一定要首先清楚是静摩擦力还是滑动摩擦力。滑动摩擦力的大小才可以用求解，指正压力，不一定等于物体的重力；μ是动摩擦因数，与相互接触的两个物体的材料有关，还跟粗糙程度有关。
（3）摩擦力的方向可以和运动方向相同也可以相反，但一定与相对运动或相对运动趋势的方向相反。
（4）摩擦力的方向一定与接触面平行，一定与弹力的方向垂直。
（5）摩擦力可以作为动力，也可以作为阻力。
知识点五、力的合成
（1）力的合成满足平行四边形定则，不是代数加减。
（2）两个力合力的范围，在这之间的所有的力都有可能，这是由这两个力的夹角大小来确定的。
（3）合力可以和分力一样大，可以比分力小，也可以比分力大。
（4）求三个力合力的范围，最大为三个力相加。最小值可以先将两个力合成，如果第三个力在这个范围，合力最小就是零。若不在这个范围，相减的最小值就为这三个力的最小值。
知识点六、力的分解
（1）力的分解是合成的逆运算，同样满足平行四边形定则。
（2）将一个力进行分解时，力的作用点不能变。一般依据力的作用效果分解。
【典型例题】
类型―、有关重力的理解
例1、（2019 宁夏期末考）下列关于重力的说法中正确的是（ ）
只有静止的物体才受到重力作用
一个挂在绳子上的物体，它受到的重力就是绳对它的拉力
重力没有施力物体
在地面上同一点，质量大的物体受到的重力大
答案：D
解析：地球表面上的任何物体均会受到重力的作用，不论是静止还是运动，A错；拉力是弹力，和重力性质不同，重力是由于地球的吸引而产生的，B错；重力是由于地球的吸引而产生的，故重力的施力物体是地球，C错误；同一点重力加速度相同，故质量大的物体重力越大，D正确。
总结升华：重力是由于地球的吸引而产生的，其实是地球对物体引力的一个分力，重力的大小为G=mg，方向总是竖直向下，注意重力和拉力是不同性质的力。
举一反三
【变式1】一个物体的重力G，在下列哪些情形下要发生变化：（ ）
A． 从赤道拿到两极去 B． 把它送到月球上去
C． 把它放到水里 D． 减少它的质量
解析：要清楚重力的大小G=mg，即物体的重力大小既与物体的质量有关，又与物体所处的位置有关。
答案：ABD
例2、关于物体的重心，以下说法中正确的是：（ ）
A． 物体所受重力的作用点，叫物体的重心
B． 重心一定在物体的内部
C． 用线悬挂物体，当物体静止不动时，悬线的方向一定过物体的重心
D． 花样滑冰运动员在冰上做各种动作时，他（她）们的重心位置不变
解析：物体所受重力的作用点，叫物体的重心，A正确。重心不一定在物体上，B错。用线悬挂物体，当物体静止不动时，悬线的方向一定通物体的重心，这可以根据二力平衡得知，C对。重心的位置与物体的形状有关，D错。
答案：AC
总结升华：物体的重心采用了等效的方法，物体的重心不一定在物体上，物体重心的位置与物体的形状以及质量分布有关。
举一反三
【变式】对于运动着的体操运动员来说，其重心位置的正确说法是：（ ）
A． 重心的位置总不变
B． 重心的位置总在身体内部
C． 运动员的体姿改变，重心的位置可能改变
D． 运动员在运动中，某瞬间重心可能在身体以外
解析：物体重心的位置与物体的形状以及质量分布有关。
答案：CD
类型二、有关弹力
例3、对于弹力产生的条件和方向，下列说法正确的是：（ ）
A．弹力产生的条件是接触还要有形变
B．只要两个物体接触也就有了形变，当然也就有了弹力
C．弹力的方向一定与接触面平行
D．弹力的方向一定与接触面垂直
解析：两个物体接触不一定发生形变，比如刚好接触但没有挤压；弹力的方向一定与接触面垂直。
答案：AD
总结升华：弹力的产生需要接触和形变,弹力的方向一定与接触面垂直。
举一反三
【变式】一辆拖拉机停放在水平地面上，下列说法正确的是：（ ）
A．拖拉机和地面之间有弹力作用，其原因是地面发生了形变，拖拉机并未发生形变
B．地面受到向下的弹力，是由于拖拉机发生了形变
C．地面受到向下的弹力，是由于地面发生了形变
D．拖拉机受到向上的弹力，是由于拖拉机发生了形变
解析：弹力产生时两个物体同时发生形变，形变物体是施力物体，而与形变物体接触的另一物体是受力物体。
答案：B
类型三、弹簧弹力
例4、量得一只弹簧测力计3N和5N两刻度线之间的距离为2.5cm。求：
（1）此弹簧测力计3N、5N刻度线与零刻度线之间的距离
（2）此弹簧测力计所用弹簧的劲度系数
思路点拨：此题考察弹簧的弹力，可用胡克定律求解。
解析：（1）设3N、5N刻度线与零刻度线之间的距离分别为x1、x2，劲度系数为k
根据胡克定律F=kx得：， 解得：，
（2）由F=kx，
答案：（1）3.75cm 、6.25cm （2）80N/m
总结升华：弹簧的弹力与形变量之间满足F=kx，k为弹簧的劲度系数，它由弹簧本身确定。
举一反三
【变式】一根轻弹簧，在300N的拉力作用下，总长度为0.65m，若拉力减小为100N，总长度为0.55m，则该弹簧的自由长度为________m，弹簧的劲度系数为________N/m。
解析：设弹簧的自由长度为x0，根据胡克定律F=kx，；
两式联立解得x0=0.5m，k=2000N/m
答案：0.5m 、2000N/m
类型四――静摩擦力
例5、如图所示，水平面上叠放着两个物体A、B，若用力F拉B物体，但拉不动，试判断
（1）A、B之间有无摩擦力
（2）B与地面之间有无摩擦力
思路点拨：静摩擦力有无判断经常采用假设法
解析：（1）假设法。假设A、B之间有静摩擦力，A一定会运动。因此A、B之间没有摩擦力。
（2）由于物体A、B都静止，可以把二者看成一个物体，假设B与地面之间有摩擦力，根据二力平衡，物体才能静止，因此，B与地面之间有摩擦力。
答案：（1）无摩擦力 （2）有摩擦力
总结升华：静摩擦力作用于有相对运动趋势的两物体之间，与物体间相对运动的趋势方向相反。相对运动趋势具有很强的隐蔽性，所以静摩擦力的有无和方向判断较困难，常用假设法判断：即先假定没有摩擦力（即光滑）时，看相对静止的物体间能否发生相对运动。若能，则有静摩擦力，方向与相对运动方向相反；若不能，则没有静摩擦力，换句话说，静摩擦力的存在是为了使两物体相对静止，若没有它，两物体也相对静止，就没有静摩擦力。
举一反三
【变式】（2019 山东滨州北镇中学期末考）如图所示，质量为m的木块被水平推力F压着，静止在竖直墙面上，当推力F的大小增加到2F时，则（ ）
A． 木块所受墙面的弹力增加到原来的2倍
B． 木块所受墙面的摩擦力增加到原来的2倍
C． 木块所受墙面的弹力不变
D． 木块所受墙面的摩擦力不变
【答案】AD
【解析】木块处于静止，推力和墙壁的弹力平衡，重力和静摩擦力平衡．当推力增大为原来的2倍，则木块所受墙面的弹力增加到原来的2倍．但摩擦力始终等于重力，保持不变．故A、D正确，B、C错误．故选AD．
类型五、滑动摩擦力
例6、用劲度系数k=490N/m的弹簧沿水平方向拉一木板，在水平桌面上做匀速直线运动，弹簧的长度为12cm。若在木板上放一个质量为5kg的物体，仍用原弹簧沿水平方向匀速拉动木板，弹簧的长度变为14cm。试求木板与水平桌面间的动摩擦因数
思路点拨：滑动摩擦力的大小，其中表示两物体之间的压力。
解析：当只有木板在水平桌面上做匀速直线运动时，滑动摩擦力等于弹簧的拉力，有，木板与桌面间的弹力，则（1）
木板上放质量为的物体时，木板与桌面间弹力，则（2）
由（1）（2）解得：
答案：0.2
总结升华：（1）滑动摩擦力作用于有相对运动的两物体之间，与物体间相对运动的方向相反，而不是与物体的运动方向相反，有时滑动摩擦力的方向也可与物体运动方向相同。（2）求摩擦力时首先要判断相互作用的两物体是相对运动还是相对静止，若相对静止，则要根据物体的运动状态求静摩擦力；若相对运动，则用求解，是两个物体接触面间的压力，称为正压力（垂直于接触面的力），性质上属于弹力，它不是物体的重力，大小也不一定等于物体的重力。滑动摩擦力F的大小与物体的运动速度无关，与接触面的大小也无关。
举一反三
【变式】（2019 海南中学期末考）关于滑动摩擦力的说法中正确的是（ ）
滑动摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反
运动着的物体不可能受静摩擦力作用，只能受滑动摩擦力的作用
滑动摩擦力的方向总与物体相对运动的方向相反
滑动摩擦力的大小与相应的正压力成正比
【答案】D
【解析】滑动摩擦力的方向总是与相对运动的方向相反.因此滑动摩擦力可能与物体的运动方向相反，也可能与物体的运动方向相同，故A错误，C正确。运动着的物体可能受静摩擦力作用，比如正在传送带上血向上运动的物体，故B错误。两物体之间有滑动摩擦力时，滑动摩擦力与正压力成正比，故D正确。
类型六――力的合成
例7、有5个力作用于一点O，这5个力构成一个正六边形的两邻边和三条对角线，如图所示，设，则这5个力合力的大小为多大？
思路点拨：清楚力的合成满足平行四边形定则或三角形法则。
解析：如果将F1和F4合成，合力大小为F3；F2和F5合成，合力大小为F3；因此这5个力的合力大小就是3个F3；因此这5个力合力的大小为
答案：30N
总结升华：力的合成的本质就在于保证作用效果相同的前提下，用一个力的作用代替几个力的作用。这个力就是那几个力的“等效力”（合力）。力的平行四边形定则是运用“等效”观点，通过实验总结出来的共点力的合成法则，它给出了寻求这种“等效代换”所遵循的规律，作图法和计算法是运用这一规律进行共点力合成的具体方法。当然我们要巧用物理概念、物理规律和物理方法做出平行四边形去分析、研究、推理和论证，合理地选择合成的顺序，可使解题思路和过程变得简单明了、巧妙而富有创意。
举一反三
【变式】两个大小相等的共点力F1和F2，它们之间的夹角为900时，合力大小为20N，则当它们之间的夹角为1200时，合力大小为多少？
解析：由于F1和F2大小相等，夹角900时，合力大小为20N，因此F1=F2=N，当它们之间的夹角为1200时，F合=F1=F2=N
类型七、力的分解
例8、已知力F的一个分力F1跟F成300角，大小未知，另一个分力F2大小为，方向未知，则F1的大小可能是：（ ）
A． B． C． D．
思路点拨：力的分解满足平行四边形定则或矢量三角形法则。
解析：画出矢量三角形，如图所示：
因为，从图上可以看出，F1的大小有两个可能值
由直角三角形OAD，可知，
由直角三角形ABD，可知，
由图的对称性，，
则分力，
答案：AC
总结升华：将一个力F分解为两个分力，根据力的平行四边形定则，是以这个力F为平行四边形的一条对角线作一个平行四边形，在无附加条件限制时可作无数个不同的平行四边形，这说明一个力的两个分力不是唯一的。要确定一个力的两个分力时，一定要有定解条件。
按力的效果进行分解，这实际上就是一个定解条件。
对一个已知力进行分解常有下面几种情况：
①已知一个力的大小和方向及两个分力的方向，则两分力有确定值。
②已知一个力的大小和方向及一个分力的大小和方向，则另一个分力有确定值。
③已知一个力的大小和方向及两个分力的大小，则两分力大小有确定值（方向不定）。
④已知一个力的大小和方向及一个分力的方向，则另一分力无确定值，且当两分力垂直时有最小值。例如设与F的夹角为，则当时无解；当时有一组解；当时有两组解；当时有一组解。
对力进行分解时，首先弄清定解条件，根据定解条件做出平行四边形图或三角形图，再依据几何知识求解。
举一反三
【变式】分解一个力，若已知它的一个分力的大小和另一个分力的方向，以下说法正确的是：（ ）
A．只有一组解 B．一定有两组解 C．可能有无数组解 D．可能有两组解
解析：若已知F1的大小和F2与F的夹角θ(θ为锐角)，则
当F1当F1=Fsinθ时，唯一解
当Fsinθ＜F1＜F时，有两解
当F1Fsinθ时，唯一解
答案：D
【巩固练习】
一、选择题：
1、（2019 广西模拟）关于力，下列说法正确的是（ ）
A．一个力可能有两个施力物体
B．物体发生形变时，有可能不受力的作用
C．物体发生形变时，一定受到力的作用
D．同一个物体如果是施力物体，就不可能是受力物体
2．下列有关重力的论述，哪些正确：（ ）
A． 飞行着的物体，因为不掉在地上，故不受重力作用
B． 静止在地面上的物体不受重力
C． 水平抛出的物体其运动方向时刻变化，故受重力的方向也不断变化
D． 不管物体处于何运动状态，物体受重力的方向总是竖直向下的
3．公式G=mg，描述了重力G与物体质量m的关系，下列对公式的论述，哪些是正确的：（ ）
A． 当g恒定时，G与m成正比
B．看出，m与G成正比、与g成反比
C． 由质量m的概念可知m与G无关
D． 物体由地面搬到月球，m不变
4、（2019 辽宁校级期末考）有四位同学把斜面对物体的支持力FN的示意图画成下列四种情况，正确的是（ ）
5．由胡克定律可得弹簧的劲度系数，由此可知：（ ）
A．k与弹力F成正比 B．k与弹簧伸长量x成反比
C．k与弹力F成正比；与弹簧伸长x成反比 D．以上说法都不对
6．如图所示，用两根绳子吊着一个物体，逐渐增大两绳间的夹角，物体始终保持静止，则两绳对物体的拉力的合力：（ ）
A．大小不变　　　　　　　　　　　 B．逐渐增大
C．逐渐减小　　　　　　　　　　　 D．先减小后增大
7．将一个已知力分解，下列情况一定具有唯一解的是：（ ）
A．已知两个分力的方向，并且不在同一直线上
B．已知两个分力的大小
C．已知一个分力的大小和另一个分力的方向
D．已知一个分力的大小和方向
8、（2019 山东枣庄期末考）某同学骑自行车上学时，地面对前轮的摩擦力为，对后轮的摩擦力为；推自行车前进时，地面对前轮的摩擦力为，对后轮的摩擦力为 则（ ）
A．与车前进方向相同 B．与车前进方向相同
C．与车前进方向相同 D．与车前进方向相同
9、（2019 山东临忻市期末考）如图所示，在粗糙的斜面上，一木块受平行于斜面向上且从零逐渐增大的力F的作用，木块始终处于静止状态．下列对木块受力分析的说法正确的是（）
A． 木块受到的摩擦力方向一定沿斜面向上
B． 木块受到的合外力逐渐增大
C． 木块受到斜面的支持力始终保持不变
D． 木块受到的摩擦力不可能为零
10、（2019 上海高考）如图，鸟沿虚线斜向上加速飞行，空气对其作用力可能是（ ）
A. B. C. D.
11．两个共点力、，F1=10N，保持大小方向都不变，变化的大小和方向，发现合力F总等于10N，则下列关于的取值可能的是：（ ）
A．20N　　　　　　　　 B．10N
C．5N　　　　　　　　　D．25N
12．两个共点力、，其合力为F，下列关于它们取值的一些说法正确的是（　）
A．若不变，的大小不变而方向改变，则F有最小值
B．若不变，改变总保持合力F方向不变，则有最小值
C．保持合力F不变，保持方向不变，改变的大小和，则有最小值
D．若仅改变、方向，使其大小不变，同时保持合力F不变，则、的方向是唯一的
13.两个力F1与F2的合力为F，如果两力F1与F2的夹角为θ保持不变，当F1与F2中的一个力增大时：（ ）
A．F的大小一定增大　　　　　　　　B．F的大小可能不变
C．F可能变大，也可能变小　　　　　D．当0°＜θ＜90°时，F的大小一定增大
二、解答题：
1．下表是某同学为探索弹力和弹簧形变量的关系所测得的几组数据：
弹力F/N
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
弹簧测力计的伸长x/cm
2.6
5.0
6.8
9.8
12.4
（1）请你在图中的坐标线上作出F—x图象；
（2）写出曲线所代表的函数；（x用m做单位）
（3）解释函数表达式中常数的物理意义.
2．为了测量两张纸之间的动摩擦因数，某同学设计了一个实验：如图所示，在木块A和木板B上贴上待测的纸，B板水平固定，沙桶通过细线与A相连，调节沙桶中沙的多少，使A匀速向左运动，测出沙桶和沙的总质量m以及贴纸的木块A的质量M，则可计算出动摩擦因数.问：
（1）该同学为什么要把纸贴在木板上而不直接测量两张纸间的滑动摩擦力？
（2）实验中动摩擦因数的表达式为 .（用测出的物理量表示）
3．质量为10kg的物体放在粗糙的木板上，当木板与水平面的倾角为37°时，物体恰好可以匀速下滑，求：
（1）物体与木板间的动摩擦因数（g=10N/kg）
（2）保持倾角不变，为使物体可以匀速上滑，需加多大的沿木板斜面向上方向的推力？
(已知：sin37°=0.6 cos37°=0.8)
【答案与解析】
一、选择题：
1、C
解析：力是物体间的相互作用，施加力的物体叫做施力物体，受到力的物体叫做受力物体，一个力只有一个施力物体，A错误；力可以使物体的运动状态发生改变，也可以使物体发生形变，因此B错，C对；力的作用是相互的，同一个物体，即可以是施力物体也可以是受力物体，D错误；
2、D
解析：物体所受的重力与物体所处的状态没有关系。
3、ACD
解析：质量是物体的一种属性。
4、A
解析：斜面对重物的支持力作用在物体上，垂直斜面向上，故A正确。
5、D
解析：弹簧的劲度系数是由弹簧本身的因素决定的，与弹力大小以及形变量大小没有关系。
6、A
解析：若改变、的方向，由于物体处于静止，其合力F仍与G构成一对平衡力，是不变的。
7、AD
解析：将一个力分解一定具有唯一解是：已知两个分力的方向，且不在同一直线上或知道一个分力的大小和方向。
8、B
解析：骑车前进时，后轮是主动轮，在它与地面接触处有相对地面向后滑的趋势，故受向前的摩擦力；前轮是从动轮，它在与地面接触处有相对于地面向前滑的趋势，故受向后的摩擦力．而推自行车前进时，地面对前后轮的摩擦力方向都向后．所以F1向后，向前，地面对后轮的摩擦力F2，对前轮的摩擦力为 都向后．选项ABC错误，D正确．
故选：B．
9、C
解：设木块的重力为G，斜面的倾角为α．A、D、若开始时，F＜Gsinα，木块相对斜面有向下的运动趋势，静摩擦力沿斜面向上，由平衡条件得：F+f=Gsinα，可见，F逐渐增大时，f变小；
当F=mgsinα时，f=0；F继续增大，则摩擦力方向沿斜面向下，f变大．即摩擦力先变小后变大，方向先沿斜面向上后沿斜面向下．故AD错误．
B、由于木块始终处于静止状态，所以合外力保持为零．故B错误．
C、根据平衡条件得：木块受到斜面的支持力 N=Gcosα，可见N保持不变，故C正确．
故选：C．
10、B
解析：小鸟沿虚线斜向上加速飞行，说明合外力方向沿虚线斜向上，小鸟受到两个力的作用，空气作用力和重力，如下图所示：

故选：B
11、A、B、C
解析：设、之间夹角为α，当α取值不同时，取不同的值使得F恒为10N，根据平行四边形定则和合力的概念，可知：α=0时，，；当α=180°时，，；所以随着α的变化，可在0~20N之间发生变化，故A、B、C正确，D错误。
12、A、B、C
解析：按题意画出上述各种情况的矢量分析图，如图甲、乙、丙、丁所示。
由甲图中可以看到，所以F有最小值，A正确；
由乙图可以看出，当不变，F方向不变时，有最小值为，B正确；
由丙图可以看出，当F不变，方向不变时，有最小值为Fsinα，C正确；
当、大小不变，方向改变而总使合力F不变时，可分别以表示合力F的线段两端点为圆心，以表示、的线段长为半径画圆，画出、如丁图所示，可以看出，由、为邻边以F为对角线构成的平行四边形绕通过的F的轴转动时，、的方向都发生了变化，所以，、的方向应有无数组，D错误。
13、BCD
解析：由于不清楚两个分力的夹角，所以应讨论当时，F的大小一定增大；当时，F可能变大，也可能变小，也可能不变。
二、解答题：
1．解析：（1）图略 （2）F=20x （3）弹簧每伸长或压缩1m所产生的弹力为20N
2．解析：（1）滑动摩擦力太小，测量误差大 （2）μ= m/M
3．（1）0.75 （2）120N
解析：（1） 匀速下滑
（2） ，，，解得：