第三章 1 重力　基本相互作用（四月）

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1、1重力基本相互作用 1 理解力的概念及力的两种作用效果 2 学会用力的图示表示力 3 知道什么是重力 重心 掌握重力的计算方法及方向 4 了解自然界中的四种基本相互作用 1 运动状态的变化 物体的运动状态用速度来描述 只要物体的 变化了 不管是 还是 改变了 都说这个物体的运动状态发生了变化 2 力 物体与物体之间的 称做力 力和力的图示 大小 方向 相互作用 速度 3 力的矢量性 力是 既有大小又有方向 力的大小可以用 测量 在国际单位制中 力的单位是 简称 符号 4 力的三要素 力产生的效果是由力的大小 方向 作用点共同决定的 5 力的图示和力的示意图 力可以用一 的线段来表示 它的长短表

2、示力的 它的指向表示力的 箭尾 或箭头 表示力的 这叫做力的图示 若只画出力的方向和作用点 这叫 测力计 弹簧秤 牛顿 牛 N 带箭头 大小 方向 作用点 力的示意图 矢量 1 关于力 下列说法正确的是 A 没有施力物体的力是不存在的B 只有直接接触的物体之间才有力的作用C 人推物体时 人只是施力物体而不是受力物体D 一个施力物体同时也是受力物体解析力是物体间的相互作用 力离不开施力物体和受力物体 A项对 力有多种形式 如电荷间相互作用 却不必接触 所以B项错 人推物体时 反过来物体对人体有推力作用 因此C项错误 而D项正确 答案AD 1 定义 由于地球的 而使物体受到的力 2 大小 G 3

3、方向 总是 说明 1 重力的施力物体是地球 地球周围的物体都受重力作用 2 重力的方向竖直向下 不能理解成垂直于地面向下 重力 吸引 mg 竖直向下 4 重心 物体的各部分都受到 的作用 从效果上看 可认为各个部分受到的重力作用集中于一点 即为物体的重心 1 形状规则 质量分布均匀的物体的重心在其 上 2 质量分布不均匀的物体 重心的位置除了与物体的 有关外 还跟物体的 分布有关 几何中心 形状 质量 重力 2 关于物体所受的重力 以下说法正确的是 A 物体只有在地面上静止时才受到重力作用B 物体落向地面时 它受到的重力大于它静止时所受的重力C 物体在向上抛出时受到的重力小于它静止时所受到的重

4、力D 同一物体在同一地点 不论其运动状态如何 它所受到的重力都是一样大的解析物体所受的重力是由于地球对物体的吸引而产生的 重力的大小为G mg 可见对同一物体 m一定 在同一地点 g一定 重力大小是相同的 而与物体的运动状态无关 因此选项A B C均错误 只有选项D是正确的 答案D 1 万有引力 任何两物体间都普遍存在的一种相互吸引作用 2 电磁相互作用 电荷和电荷 磁体和磁体间的相互作用 其 相同 3 强相互作用 组成原子核的核子间的相互作用 作用范围小 受 变化的影响大 4 弱相互作用 发生在放射现象中 作用范围与强相互作用相同 但强度很弱 四种相互作用 本质 距离 3 下列说法中正确的是

5、 A 自然界所有的相互作用力都可归纳为四种基本相互作用B 在四种基本相互作用中 万有引力是最强的C 四种基本相互作用的规律是完全独立的 不可能再统一了D 万有引力和电磁力是长程力 强相互作用和弱相互作用是短程力 解析在当前的研究水平上 可以认为自然界所有的相互作用归纳为四种 A正确 在四种基本相互作用中 万有引力是最弱的 B错误 随着研究的深入 已经发现了几种基本相互作用之间的统一关系 如 弱电统一 四种基本相互作用最终有可能统一为一种最基本的相互作用 C错误 万有引力和电磁力是长程力 强相互作用和弱相互作用是短程力 D正确 答案AD 1 力的特征 1 力的物质性 力是物体对物体的作用 力不能

6、离开物体而独立出现 2 力的相互性 只要一个物体对另一个物体施加了力 那么同时另一个物体一定会对这个物体施加一个反作用力 3 力的矢量性 力不仅有大小 而且有方向 对力的概念的理解 2 力的作用效果 1 静力效果 使物体的形状发生改变 形变 2 动力效果 改变物体的运动状态 3 力的表示方法 1 力的图示 表示方法 用一条有向线段表示力 线段的长度表示力的大小 它的指向表示力的方向 箭头 或箭尾 表示力的作用点 作法 a 选定标度 即用多少毫米表示几牛的力 选标度应根据力的大小合理设计 一般情况下线段分段应在2 5段 b 从力的作用点沿力的作用方向画一条线段 并在线段上加上刻度 c 在线段上按

7、力的方向加上箭头 2 力的示意图法在力的大小标度上不很严格 侧重于力的方向和作用点 典例1 下列说法中正确的是 A 用手压弹簧 手先给弹簧一个作用 弹簧压缩后再反过来给手一个作用B 运动员将垒球拋出后 垒球的运动状态仍在变化 垒球仍为受力物体 但施力物体不是运动员C 施力物体对受力物体施加了力 施力物体本身可能不受力的作用D 某物体作为一个施力物体 也一定是受力物体 解析力的作用是相互的 所以施力物体也一定受到力的作用 故C错误 D正确 物体间的相互作用力是同时存在 同时消失的 无作用的先后之分 所以A错误 垒球被拋出后 在空中受重力作用 运动状态仍在变化 但施力物体是地球 不是运动员 所以B

8、正确 答案BD力的物质性表明力离不开施力物体或受力物体 力的相互性表明力总是成对出现的 一个物体对其他物体施加力的同时 也一定受到其他物体的作用力 跟踪1 关于力 下列说法正确的是 A 有的物体自己就有力 如爆炸的手榴弹 所以有的力没有施力物体B 力不能离开物体而存在C 有的物体只是施力物体而不是受力物体D 不接触的物体间一定没有力的作用解析手榴弹爆炸时是火药燃烧产生的高温高压气体与弹片发生的相互作用 A错 根据力的定义 力是物体与物体间的相互作用 B对 C错 物体间有力作用时不一定直接接触 如重力 D错 故正确答案为B 答案B 1 对重力的理解 1 概念 重力是由于地球的吸引而使物体受到的力

9、 但由于地球自转的影响 重力一般不等于地球对物体的吸引力 以后会学到 2 大小 由于G mg 在同一地点 重力的大小与质量成正比 在不同地点 重力也有所不同 物体的重力与其运动状态无关 3 重力的测量 对重力和重心的理解 物体静止时测力计的拉力 如图3 1 1甲所示 或支持力 如图3 1 1乙所示 的大小等于物体受到的重力 用弹簧测力计测量时 物体必须保持静止或匀速直线运动 4 方向 重力的方向始终竖直向下 不能表述为 垂直向下 指向地心 图3 1 1 2 对重心的理解 1 重心是重力的等效作用点 并非物体的全部重力都作用于重心 2 重心的位置可以在物体上 也可以在物体外 3 重心在物体上的位

10、置与物体的位置 放置状态及运动状态无关 但一个物体的质量分布或形状发生变化时 其重心在物体上的位置也发生变化 4 质量分布均匀 形状规则的物体的重心在其几何中心上 对于薄物体 可用支撑法或悬挂法来确定其重心 典例2 关于重力的大小及重心的位置 以下说法中正确的是 A 重力是物体本身具有的力 大小与物体的质量成正比B 静止在水平面上的物体对水平面的压力一定小于其所受的重力C 重力只作用在物体的重心上 重心的位置总在物体的几何中心D 重力是由于地球对物体的吸引而产生的 重力的施力物体是地球 解析重力是由于地球对物体的吸引而使物体受到的力 而不是物体本身具有的力 物体重力的计算式G mg 其中g的值

11、与物体所处的地理位置有关 同一地点 g值相同 物体的重力与物体的质量成正比 不同地点 不同高度 g值一般不同 因此 不能说物体的重力大小与物体的质量成正比 A错误 静止在水平面上的物体 对水平面的压力大小等于物体的重力 B错误 重心是物体所受重力的等效作用点 重心的位置与物体的形状和质量分布均有关 只有形状规则 质量均匀分布时 重心的位置才总在物体的几何中心 故C也错误 由重力的产生可知 D项正确 答案D 物体只有处在静止或匀速运动的状态下 它对水平支持物的压力或对竖直悬挂绳的拉力等于自身的重力 故在用测力计来称量物体的重力时 必须使它处于静止或匀速直线运动状态 跟踪2 关于物体的重力和重心

12、下列说法正确的是 A 物体所受的重力是由于受到地球的吸引而产生的 所以方向总是垂直于地面向下B 同一物体在地球上的不同位置 当用不同弹簧秤测量时其所受重力大小是不同的 当用同一弹簧秤测量时所受重力大小一定相同C 物体的重心就是物体各部分所受重力的合力的等效作用点D 形状规则的物体 例如正方体 其重心一定在其几何中心处 解析重力的方向是竖直向下 垂直 是典型的错误说法 同一物体在地球上的不同位置 所受重力的大小一般不同 利用弹簧秤测量当然也一般不同 影响重心的分布有两个因素 一是质量分布是否均匀 二是物体的几何外形 只有质量分布均匀 形状规则的物体 其重心才在其几何中心处 答案C 物体重力的作用

13、线落在物体的支持面里 物体就不会翻倒 落在物体的支持面外 物体就翻倒 从而物体的稳定情况与物体的支持面的大小和物体重心的高低有关 重心的高低与物体的稳定 典例3 运输货车的制造标准是 当汽车侧立在倾角为30 的斜坡上时 如图3 1 2所示 仍不致翻倒 也就是说 货车受到的重力的作用线仍落在货车的支持面 地面上 以车轮为顶点构成的平面 以内 如果车轮间的距离为2m 车身的重心不能高出地面多少米 图3 1 2 解析重力的作用线在竖直方向 由题意 要求重力的作用线落在货车的支持面内 即要求重力作用线与斜坡的交点应在车轮与中轴线之间 当交点位于车轮与斜坡的接触点时对应重心的位置即为满足条件的最高重心位

14、置 作出示意图 利用几何关系可求解 答案1 7m 把一个棱长为l的匀质正方体绕C D 棱翻转 使对角面ABC D 处于竖直方向 如图3 1 3所示 重心的位置升高了多少 我来冲关 图3 1 3 力的图示法口诀若要表示力 办法很简单 选好比例尺 再画一段线 长短表大小 方向箭头看 注意线尾巴 放在作用点 状元微博 1 下列关于力的作用效果的叙述中 错误的是 A 物体的运动状态发生改变 则物体必定受到力的作用B 物体运动状态没有发生改变 物体也可能受到力的作用C 力的作用效果不仅取决于力的大小和方向 还与力的作用点有关D 力作用在物体上 必定同时出现形变和运动状态的改变 对力的概念的理解 解析由力

15、的作用效果和力的三要素来判断 力的作用效果有两个 一个是使物体发生形变 另一个是使物体运动状态发生变化 且作用效果由力的三要素共同决定 故A B C均正确 D错误 答案D 2 在图3 1 4甲中木箱P点 用与水平方向成30 角斜向上的150N的力拉木箱 在图乙中木块的Q点 用与竖直方向成60 角斜向上的20N的力把木块抵在墙壁上 试作出甲 乙两图中所给力的图示 并作出图丙中电灯所受重力和拉力的示意图 画力的图示或示意图 图3 1 4 答案如下图所示 3 如图3 1 5所示 物体A对物体B的压力大小是10N 试画出这个力的图示和示意图 图3 1 5 解析画力的图示 选定标度 此题选2mm长的线段

16、表示2N的力 从作用点沿力的方向画一线段 线段长短根据选定的标度和力的大小成正比 线段上加刻度 如答案图甲所示 在线段上加箭头表示力的方向 2 画力的示意图 从作用点或从B的中心处沿力的方向画一线段 并加上箭头 表示方向 如答案图乙所示 答案 4 以下关于重心及重力的说法中 正确的是 A 一个物体放于水中称量时弹簧测力计的示数小于物体在空气中时弹簧测力计的示数 因此 物体在水中时的重力小于在空气中的重力B 据G mg可知 两个物体相比较 质量较大的物体的重力一定较大C 物体放于水平面上时 重力方向垂直于水平面向下 当物体静止于斜面上时 其重力垂直于斜面向下D 物体的形状改变后 其重心位置往往改变 对重力或重心的理解 解析选项A错 由于物体浸没于水中时 受到向上的浮力 从而弹簧的拉伸形变减小 弹簧测力计的拉力减小 但物体的重力并不改变 选项B错 当两物体所处的地理位置相同时 g值相同 质量大的物体的重力必定大 但当两物体所处的地理位置不同时 如质量较小的物体放在地球上 质量较大的物体放在月球上 由于月球上g值较小 而使质量大的物体的重力不一定大 选项C错 重力的方向是竖直向下 而不是垂直