课件15张PPT。第三章 相互作用1 重力 基本相互作用力和力的图示 回忆什么叫物体的运动状态的改变?提示:
举例?
用生活语言描述?
用物理概念描述?什么叫物体的形变? 思考:
物体的运动状态发生了改变的同时就不会发生形变吗?力和力的图示 因果分析 如图所示,足球等是否发生了运动状态的变化或形变?
什么原因使足球等发生了运动状态的变化或形变?提示:
联系?
同时?
方式?思考:是不是其它物体(脚等)作用(踢等)的结果?
原因和结果各是什么?力和力的图示 因果分析结果原因甲物体乙物体发生变化产生作用施力物体产生力受力物体发生变化思考:施力物体产生的力是受力物体发生运动状态的变化或形变的原因?
一个力可以只有施力物体或受力物体?力和力的图示 逆向分析 如图所示,脚等是否发生了运动状态的变化或形变?
什么原因使脚等发生了运动状态的变化或形变?提示:联系?同时?方式?思考:是不是乙物体(足球等)反作用(击打等)的结果?
原因和结果各是什么?
施力物体必然也是受力物体,受力物体必然也是施力物体?
作用力与反作用力同时存在、同时消失?不存在先后和因果关系? 力和力的图示 因果分析思考:
在受力物体一定的条件下,作用效果的大小和方向与力有什么关系?
作用力与反作用力的作用效果是否相同?
能否只根据力的作用效果来判断力的有无或大小?
在受力物体一定的条件下,力的作用效果只与力的大小、方向有关? 力和力的图示 力的三要素及其表示思考:
由于力的作用效果与力的大小、方向和作用点都有关,所以说力具有三个要素,
即要用三个要素才能完全解释力的作用效果;
那么,怎么做才能全面地表示一个力呢?
如图所示,一个物体受到一个大小为10N的拉力作用,该拉力方向与水平方向成30°角斜向上,画出这个拉力的图示。F=10NF=10N力和力的图示 练习下列有关力的说法中正确的是( )
A.静止的物体不受到力,运动物体才受到力
B.推出的铅球向前运动,因为还受到向前的力
C.运动状态没有变化的物体一定没有受到力
D.只有象人、马等有生命的物体才会产生力
E.只有相互接触的物体之间才会产生力
F.作用力与反作用力大小相等,所以作用效果一定相同四种基本相互作用 阅读1.阅读课本中“四种基本相互作用”部分,从时间、举例、特征、比较方面认识四种基本相互作用。
2.阅读课本中“本章导言”部分,从概念的大小关系角度认识四种基本相互作用,明确本章学习内容。 重力踢出的足球等,为什么落向地面?提示:因果分析!
思考:重力就是地球对物体的吸引力吗?
只有地面物体才受到重力吗?重力的大小与哪些因素有关?公式? 提示:与受力物体有关吗?
与施力物体有关吗?在施力物体上的位置呢?重力重力的方向呢?思考:竖直向下就是垂直平面向下?平面就是水平面?
竖直向下就是指向地球中心?水平面就是地球切面? 重力的作用点呢?重力寻找物体的重心?思考:有哪些方法?
影响物体重心的因素有哪些?
重心是物体上的一个特殊点吗?
重心一定在物体本身上吗? 重力 基本相互作用 板书第三章 相互作用
§3.1 重力 基本相互作用1.力和力的图示
1.1物体运动状态的变化
物体的运动快慢或方向发生改变;
物体的运动状态用速度来描述;
只要一个物体的速度变化了,不管是其大小改变还是方向改变,都说这个物体的运动状态发生了变化。
1.2物体的形变
物体的形状或体积发生改变。
1.3力
物体与物体之间的相互作用;重力 基本相互作用 板书 因果性:施力物体产生的力是原因,受力物体发生运动状态的变化或形变是结果;
物质性:施力物体和受力物体同时存在才能产生力;
相互性:施力物体必然也是受力物体,受力物体必然也是施力物体;作用力与反作用力同时存在、同时消失,不存在先后和因果关系;
矢量性:力不但有大小,而且有方向 。
1.4力的表示
力的大小、方向和作用点叫做力的三要素;
力的图示:定标度,画线段(作用点、大小),标箭头(方向);
力的示意图:画线段(作用点),标箭头(方向)。重力 基本相互作用 板书2.重力
1.1产生原因:由于地球的吸引;
1.2大小:G=mg,即与受力物体的质量m,在地球表面位置处g有关;
1.3方向:竖直向下,不是垂直平面向下,不一定指向地球中心;
1.4重心:等效法;
寻找方法:几何法,支撑法、悬挂法;
影响因素:质量分布和形状。
第1节 重力 基本相互作用
人教版教参补充题
1.关于相互作用,下列说法正确的是( )
A.地球对较近的月球有引力作用,对遥远的火星则没有引力作用
B.原子核中质子和中子能紧密地保持在一起,是因为它们之间存在弱相互作用
C.电荷间的相互作用和磁体间的相互作用,本质上是同一种相互作用的不同表现
D.强相互作用的作用范围比电磁相互作用的作用范围大
解析:万有引力存在于任何两个物体间,选项A错误;原子核中质子和中子能紧密地保持在一起,是因为它们之间存在强相互作用,选项B错误;强相互作用是近程力,电磁相互作用属于远程力,选项D错误。
答案:C
2.关于重力,下列说法正确的是( )
A.自由下落的石块速度越来越大,说明石块所受的重力越来越大
B.抛出的石块轨迹是曲线,说明石块所受的重力方向在改变
C.物体受到的重力大小和方向与物体的运动状态无关
D.物体所受重力作用于重心处,物体的其他部分不受重力作用
解析:在地球上的同一位置,物体所受的重力大小不变,选项A错误;物体所受重力的大小与其运动状态无关,选项B错误;物体各处均受重力作用,从作用效果上看,可以认为集中于一点,选项D错误。
答案:C
其他版本的题目
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1.如图3-1-1所示,画出木杆所受到的弹力的示意图
答案:如图3-1-2所示。
2.一个人用大小为60 N、方向与水平面夹角为30°的斜向上的力拉小车,在图3-1-3中用图示法画出这个力。
答案:如图3-1-4所示。
补充资料
1.重力和地球引力
地球上的物体,都受重力作用,这是由于地球对物体的吸引而产生的。但是,严格说来,重力并不就是地球对物体的引力。
图5地球本身的自转运动,使得其上的物体都随着地球的自转而围绕地轴做匀速圆周运动(地球两极除外)。物体的这种圆周运动,需要垂直指向地轴的向心力。这个向心力只能由地球对物体的引力来提供。
即重力是引力的一个分力,如图3-1-5所示。
2.四种基本相互作用
牛顿在他的著作《自然哲学的数学原理》前言中写道:“我奉献这一作品,作为哲学的数学原理,因为哲学中的全部责任似乎在于——从运动的现象去研究自然界中的力,然后从这些力去说明其他现象。”牛顿本人正是实践这样思路的先驱,他在发表三个运动定律的同时,发表了万有引力定律。牛顿以后的三百年来,物理学家们从各种自然现象中,寻找支配这些运动现象的力。目前,物理学界公认,自然界存在四种基本的相互作用:万有引力(简称引力)、电磁力、强相互作用和弱相互作用。
在宏观世界里,能显示其作用的只有两种:引力和电磁力。
引力是所有物体之间都存在的一种相互作用。由于引力常量很小,因此对于通常大小的物体,它们之间的引力非常微弱,在一般的物体之间存在的万有引力常被忽略不计。但是,对于一个具有极大质量的天体,引力成为决定天体之间以及天体与物体之间的主要作用。例如,地球对于它表面上的一般物体的引力,决定了物体的自由下落和抛体运动的规律。引力对于天体、人造地球卫星或关闭动力后的航天器的运动,起主宰作用。
电磁相互作用包括静止电荷之间以及运动电荷之间的相互作用。两个点电荷之间的相互作用规律是19世纪法国物理学家库仑发现的。运动着的带电粒子之间,除存在库仑静电力作用外,还存在磁力(洛伦兹力)的相互作用。根据麦克斯韦电磁理论和狭义相对论,电和磁是密切相关的,是统一的。在一个参考系中观察到的磁力可以和另一个参考系中观察到的库仑力联系起来,因此,电力、磁力统一为电磁相互作用。
引力、电磁力能在宏观世界里显示其作用。这两种力是长程力,从理论上说,它们的作用范围是无限的。但是,电磁力与引力相比,要弱得多。宏观物体之间的相互作用,除引力外,所有接触力都是大量原子、分子之间电磁相互作用的宏观表现。
弱相互作用和强相互作用是短程力。短程力的相互作用范围在原子核尺度内。强作用力只在 m范围内有显著作用,弱作用力的作用范围不超过 m。这两种力只有在原子核内部和基本粒子的相互作用中,才显示出来,在宏观世界里不能察觉它们的存在。弱相互作用是在原子核的β衰变中发现的,核子(质子、中子)、电子和中微子等参与弱相互作用。强相互作用是介子和重子(包括质子、中子)之间的相互作用,因为这种力把核子束缚在一起,核物理学家们把它称为核相互作用。
四种相互作用按强度来排列,顺序是:强相互作用、电磁相互作用、弱相互作用、引力相互作用。一对质子在相距 m时,各种相互作用的强度为(假定此时强相互作用强度的数量级为1):
强相互作用 1
电磁相互作用
弱相互作用
引力相互作用
四种作用中,引力和电磁作用最先为人们所认识,并且认识得比较充分。由近代物理揭示的弱相互作用和强相互作用的规律,还有待于进一步完善。
尽管四种相互作用存在巨大的差别,物理学家们在努力寻求力的统一。近年来,在弱作用和电磁作用的统一方面,已经取得成功,实验已经证明,正如电和磁是电磁作用的两种不同表现一样,弱作用和电磁作用也只不过是统一的弱电相互作用的两种不同表现而已。弱电统一的成就促进了强、电、弱三种作用统一起来的大统一的研究。
第1节 重力 基本相互作用
1.了解力是物体对物体的作用,力的作用是相互的,力能使物体发生形变或使物体运动状态发生改变。
2.知道力的三要素,会画力的图示和力的示意图。
3.知道重力的方向以及重力的大小与物体质量的关系。
4.知道物体重心的含义。
5.知道重力产生的原因及其定义。
6.了解四种基本相互作用。
1.物体的运动状态用速度来描述,只要一个物体的 变化了,不管是 还是 改变了,都说这个物体运动状态发生了变化。
2.在外界的作用下,物体 发生了变化,就说物体发生了形变。
3.力的矢量性:力是 ,它不但有大小,而且有方向,力的大小可以用 来测量,在国际单位制中,力的单位是 ,简称 ,符号 。
4.可以用带箭头的线段表示力。线段是按 画出的,它的长短表示力的 ,它的指向表示力的 ,箭头(或箭尾)表示力的作用点。线段所在的直线叫做力的 。这种表示力的方法叫做力的图示。有时只需要画出力的示意图,即只画出力的 和 。
5.由于地球的吸引而使物体受到的力叫做 。物体受到的重力与物体的质量的关系是 ,其中是 ,重力的方向总是 。
6.一个物体的各部分都受到重力的作用,从效果上看,可以认为物体各部分受到的重力作用集中于一点,这一点叫做物体的 。 的物体的重心在其几何中心。
7.四种基本相互作用:自然界中的四种基本相互作用是 、 、 、
。
1.下列说法中正确的是( )
A.鸡蛋碰石头,蛋破而石头完好无损,说明石头对鸡蛋施加了力,而鸡蛋对石头没有施加力
B.甲用力把乙推倒,说明只是甲对乙有力的作用,乙对甲没有力的作用
C.只有有生命或有动力的物体才会施力,无生命或无动力的物体只会受到力,不会施力
D.任何一个物体,一定既是受力物体,又是施力物体
2.关于重力的说法,正确的是( )
A.重力就是地球对物体的吸引力
B.只有静止的物体才受到重力
C.重力是由于物体受到地球的吸引而产生的
D.重力的方向总是指向地心的
3.有关重力和重心的说法正确的是( )
A.形状规则的物体其重心一定在其几何中心
B.重心一定在物体上
C.重力的方向一定垂直于接触面向下
D.重力的大小与物体的运动状态无关
一、力和力的图示
1.力
演示实验1:用细线竖直向上拉动钩码。
(1)钩码为什么会运动?
结论: 。
演示实验2:用磁铁吸引铁块。
(2)铁块为什么会运动?
结论: 。
(3)给力下一个定义:
。
延伸探究:力能否离开物体而存在?
结论: 。
说明:力是不能离开施力物体和受力物体而独立存在的,当我们研究某一个物体受力时,有时不一定指明施力物体,但施力物体一定存在。
2.力的图示
(1)力是有大小的,力的大小用什么来测量?在国际单位制中,力的单位是什么?符号是什么?
结论:用 测量,在国际单位制中力的单位是 ,符号是 。
讨论:仅说一个力多大(是多少牛),能不能完整地表达这个力?
结论: 。
(2)如何作力的图示?
结论:为了形象地表达一个力,可以用 表示:
① 表示力的大小;
② 表示力的方向;
③箭尾(或箭头)常画在 上。
说明:在有些问题中为了方便,常把一个物体用一个点表示。
例1 卡车对拖车的牵引力的大小是8 000 ,方向水平向右,作出力的图示。
例2 作出下列力的图示(可同时出三个题,全班分三组,每组做一个题,并分别选一个学生在黑板上做):
(1)物体受250 的重力。
(2)用细线拴一个物体,并用400的力竖直上提物体。
(3)水平向左踢足球,用力大小为1 00。
合作交流:分析总结得出作力的图示的步骤及注意事项(以小组为单位)。
画力的图示的步骤:①选定 :画出某一长度的线段表示一定大小的力,并把该线段所表示的力的大小写在该线段的上方。所选标度要适当(力的图示上刻度不能过少,也不能过多,要便于作图),一般标度的大小应是所作图示的力的,为 。
②画一个方块或一个点表示受力物体,并确定力的 。
③从力的作用点开始,沿力的作用方向画一线段(根据 确定线段的长度),并在线段上加上刻度(垂直于力的线段的小短线)。
④在表示力的线段的末端画上 表示力的方向。在箭头的旁边标出表示这个力的 。
注意事项:①箭尾通常画在 上。
②若在同一个图上作出不同的力的图示,一定要用 标度。
(3)若只表示物体在某个方向上受到了力,我们应如何去表示?
结论: 。
说明:力的图示与力的示意图不同。力的示意图是为了分析受力而作,侧重于画 ,带箭头的线段上没有标度,线段的长度只 。
二、重力
1.重力的定义
(1)能否认为重力就是地球对物体的吸引力?
结论: 。
(2)地球表面附近,运动的物体是否受到重力作用呢?
结论: 。
2.重力的三要素
(1)大小
演示实验:桌面上有一个弹簧测力计,天平一套,请选择适当的器材,测出物理教材(或其他物品)所受重力的大小,并指出你的依据。
①分析并说出这样做的依据。
结论:方法一:利用二力平衡,用 称量;
方法二: ,要用到天平。
②地球的不同地方,重力加速度不同,物体的地理位置对于以上两种求重力的方法有没有影响呢?
结论: 。
(2)方向
①任何一个力都有方向,你知道重力的方向吗?请用实例说明你的依据。
结论: 。
②生活中哪些现象涉及重力方向是竖直向下的?
结论: 。
(3)作用点
重心是如何定义的?
结论: 。
思考:请你指出下列物体的重心:充足气的篮球、方砖、石块。
答案: 。
三、找重心
做一做:指出怎样找重心(画图、操作、说明):
参考教材第52页“做一做”,找出不规则物体的重心:木圆环、直角三角尺的重心(如图3-1-1、图3-1-2所示)。
(1)悬挂法测量物体重心的依据是什么?这种方法的适用范围是什么?
结论: 。
(2)物体的重心一定在物体上吗?
归纳:① 。
②规则均匀的物体重心在 。
例3 关于重力,下列说法正确的是( )
A.只有静止的物体才受重力,空中飞行的子弹不受重力的作用
B.重力就是地球对物体的吸引力
C.重力就是由于地球的吸引而使物体受到的力
D.重力的方向垂直于接触面
例4 如图3-1-3所示,一个空心均匀球壳里面注满水,球的正下方有一小孔,当水由小孔慢慢流出的过程中,空心球壳和水的共同重心将会( )
A.一直下降
B.一直上升
C.先升高后降低
D.先降低后升高
四、四种基本相互作用
(1) 。
(2) 。
(3) 。
(4) 。
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,弹簧被压缩后再反过来给手一个作用
B.运动员将垒球抛出后,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
2.关于重力的说法,正确的是( )
A.重力就是地球对物体的吸引力
B.只有静止的物体才受到重力
C.同一物体在地球上不论怎样运动都受到重力的作用
D.重力是由于物体受到地球的吸引而产生的
3.一个重20 的物体沿斜面下滑,关于该物体重力的图示,下列所示的四个图(图3-1-4)中正确的是( )
1.用重心的知识解释为什么现在优秀跳高运动员都采用“背越式”技术。
2.试测自己家中不同物体的重心。设计好思路,选择最简捷方便的测量工具,写出简要的活动报告。
课件23张PPT。重力 基本相互作用学习目标:
1.知道力是物体间的相互作用;力使物体产生形变或使物体运动状态改变;用力的图示表达力的三要素.
2.了解重力的产生;理解重力的三要素.
3.能测量重力的大小,确定重力的方向.第1节重点
1.明确力的概念及相互性。
2.会用力的图示和力的示意图来表示力。
3.知道重力产生的原因,知道重心的概念。
难点
1.力的相互性的理解。
2.了解重力的产生原因。
3.了解重力的产生原因重点难点导入新课一、力和力的图示演示实验1:用细线竖直向上拉动放在桌上的钩码.
提出问题1:钩码为什么会运动?
演示实验2:用细线竖直向上拉动放在桌上的钩码.
提出问题2:钩码为什么会运动?1.力说明这里指出了力的物质性,没有脱离物体而存在的力,一个孤立的物体不会存在力的作用.也就是说,有受力物体,一定有另一个物体对它施加力的作用.力是不能离开施力物体和受力物体而独立存在的.
当我们研究某一个物体受力时,有时不一定指明施力物体,但施力物体一定存在.
(例如说物体受重力,其施力物体是地球)一、力和力的图示3.力是有大小的,力的大小用什么来测量?在国际单位制中,力的单位是什么?符号是什么?提出问题一、力和力的图示提出问题2.力的图示1.仅说一个力多大(是多少牛),能不能完整地表达这个力?结论:为了形象地表达一个力,可以用一条带箭头的线段(有向线段)来表示:
(1)线断的长短表示力的大小;
(2)箭头表示力的方向.
(3)箭尾(或箭头)常画在力的作用点上(在有些问题中为了方便,常把一个物体用一个点表示).一、力和力的图示典型例题例1 卡车对拖车的牵引力F的大小是2 000 N,方向水平向右,作出力F的图示.步骤:选一标度(依题而定其大小):如用1 cm长的线段表示500 N的力.
从力F的作用点O向右画一线段四倍于标度(4 cm),然后画上箭头(图3-1-3)典型例题例2 作出下列力的图示是:(可同时出三个题,全班分三组,每组做一个题,并分别选一个学生在黑板上做)
①物体受250 N的重力.
②用细线拴一个物体,并用400 N的力竖直上提物体.
③水平向左踢足球,用力大小为1 000 N.画力的图示的步骤①选定标度:画出某一长度的线段表示一定大小的力,并把该线段所表示的力的大小写在该线段的上方。所选标度要适当(力的图示上刻度不能过少,也不能多而密,要便于作图计算),一般标度的大小应是所作图示的力的1/n,n为除“1”以外的正整数。
②画一个方块或一个点表示受力物体,并确定力的作用点。
③从力的作用点开始,沿力的作用方向画一线段(根据所选标度和力的大小确定线段的长度),并在线段上加上刻度。
④在表示力的线段的末端画上箭头表示力的方向。在箭头的旁边标出表示这个力的字母或数值。一、力和力的图示提出问题2.若只表示物体在某个方向上受到了力,我们应如何去表示?结论:只需画出力的示意图,即只画出力的作用点和方向,表示物体在这个方向上受到了力。一、力和力的图示二、重力合作探究同桌合作,一起找出自己周围有关重力现象的例子,同桌指出施力物体和受力物体.特别强调:重力是由于物体受到地球的吸引而产生的,但重力并不是地球对物体的吸引力,而是引力的一个分力.二、重力合作探究特别强调:地球表面附近的一切物体,不论是静止的,还是运动的,不论是否与地面接触,都受重力作用。重力与运动状态和接触面情况均无关。地球表面附近,运动的物体是否受到重力作用呢?二、重力合作探究桌面上有一个弹簧秤,天平一套,请选择适当的器材,测出物理课本(或其他物品)所受重力的大小,并指出你的依据.归纳总结:可以利用二力平衡,用弹簧秤称量;也可以利用G=mg求解,要用到天平.两种方法的原理不同,但最终都能求出物体所受的重力.
知识拓展:地球的不同地方,重力加速度g不同,物体的地理位置对于以上两种求重力的方法有没有影响呢?二、重力问题设置任何一个力都有方向,你知道重力的方向吗?请用实例说明你的依据.归纳总结:重力的方向是竖直向下的.
说一说:生活中哪些现象涉及到重力方向是竖直向下的二、重力思考请你指出下列物体的重心:充足气的篮球、方砖、石块提出问题1.悬挂法测量物体重心的依据?这种方法的适用范围?
结论:二力平衡 只适用测量薄板状物体的重心2.物体的重心一定在物体上吗?
结论:(1)物体的重心可在物体之上,也可在物体之外.
(2)规则均匀的物体重心在其几何中心;不规则不均匀的物体重心可用悬挂法测定。典型例题例3 关于重力,下列说法正确的是( )
A.只有静止的物体才受重力,空中飞行的子弹不受重力的作用
B.重力就是地球对物体的吸引力
C.重力是由于地球的吸引而使物体受到的力
D.重力的方向垂直于接触面解析:地球表面附近的一切物体,不论是静止的,还是运动的都受到重力作用,选项A错误;重力是由于地球吸引而产生的力,但它不一定等于地球对物体的引力,选项B错误、选项C正确;重力的方向竖直向下,但不一定与接触面垂直,如在斜面上的物体所受重力方向与接触面不垂直,选项D错误。
答案:C典型例题例4 如图所示,一个空心均匀球壳里面注满水,球的正下方有一小孔,当水由小孔慢慢流出的过程中,空心球壳和水的共同重心将会( )
A.一直下降
B.一直上升
C.先升高后降低
D.先降低后升高解析:当注满水时,球壳和水的重心均在球心,故它们共同的重心在球心.随着水的流出,球壳的重心虽然仍在球心,但水的重心逐渐下降,开始一段时间内,球壳内剩余的水较多,随着水的重心的下降,球壳和水共同的重心也下降;后一段时间内,球壳内剩余的水较少,随着水的重心的下降,球壳和水共同的重心升高;剩余的水越少,共同重心越靠近球心,最后,水流完时,重心又回到球心,故球壳和水的共同重心将先降低后升高,选项D正确.
答案:D三、四种基本相互作用思考讨论质子带正电,但质子(与中子一起)却能聚集在一起构成原子核.你能推测是什么力的作用结果吗?
攻略一:阅读教材53页,师生共同讨论、总结.
攻略二:网络搜索或工具书查阅“四种基本相互作用”,进一步了解概念.
结论:近代物理确认各种物质之间的基本的相互作用可归结为四种:引力相互作用、电磁相互作用、弱相互作用和强相互作用.
近代物理的观点倾向于认为:四种基本相互作用是统一的,物理学家们正在为建立大统一理论而努力.但至今也没有公认的结论,望同学们好好学习,为科学事业奉献自己的聪明和才智.巩固练习1. 列说法中正确的是( )
A.用手压弹簧,手先给弹簧一个作用,弹簧被压缩后再反过来给手一个作用
B.运动员将垒球抛出后,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BD巩固练习2.关于重力的说法,正确的是( )
A.重力就是地球对物体的吸引力
B.只有静止的物体才受到重力
C.同一物体在地球上不论怎么运动都受到重力的作用
D.重力是由于物体受到地球的吸引而产生的CD巩固练习3.一个重20 N的物体沿斜面下滑,关于该物体重力的图示,下列所示的四个图中正确的是( )
A布置作业
完成[课时学案]中交流讨论的内容
第1节 重力 基本相互作用
一、力和力的图示
1.在世界壮汉大赛上有拉汽车前进的一项比赛,如图3-1-1是某壮汉正通过绳索拉汽车运动。则汽车所受拉力的施力物体和受力物体分别是( )
A.壮汉、汽车 B.壮汉、绳索
C.绳索、汽车 D.汽车、绳索
2.如图3-1-2所示为两个力的图示,则以下说法中正确的是( )
=,因为表示两个力的线段一样长
>,因为表示的标度长
<,因为有两个标准长度,而有三个标准长度
D.无法比较,因为两图示没有标明一个标准长度所代表力的大小
3.如图3-1-3所示,各物体的质量相等且都处于静止状态,在图上分别画出它们所受重力的示意图。
4.如图3-1-4所示,绳对物体竖直向上的拉力大小为150 N,试用力的图示法表示出该拉力。
二、重力
5.关于重力,下述说法中正确的是( )
A.重力的方向总是指向地心的
B.重力只是地球对物体的吸引力,物体对地球没有作用力
C.重力的方向总是与支持重物的支持面垂直
D.地面上同一地点,物体的质量越大,它所受到的重力也越大
6.下列叙述正确的有( )
A.只有静止的物体才受重力
B.空中飞行的子弹受重力的作用
C.重力就是物体对水平桌面的压力
D.静止时物体对水平桌面的压力大小等于重力大小
7.用弹簧测力计竖直称量悬挂在其下面的小球,则有( )
A.小球对弹簧测力计的拉力就是小球的重力
B.在任何情况下,小球对弹簧测力计的拉力大小都等于小球的重力大小
C.静止时,小球对弹簧测力计的拉力大小等于小球的重力大小
D.静止时,小球对弹簧测力计的拉力就是小球的重力
8.一个物体所受重力在下列情况下会发生改变的是( )
A.将它从赤道拿到南极
B.把它送到月球上去
C.把它放在水里
D.改变它的运动状态
9.一个质量为60 kg的人,在地球上的重量为588 N,在月球上的重量为98 N。该人做摸高运动时,在地球上触摸的高度为0.5 m。那么,在月球上触摸的高度为多少?
10.如图3-1-5所示,把一个平放着的,边长为的匀质立方体绕棱翻转,使对角面处于竖直平面内,则它的重心位置升高了多少?
三、四种基本相互作用
11.关于四种基本相互作用,下列说法中正确的是( )
A.使原子核内质子、中子保持在一起的作用是电磁相互作用
B.在天然放射现象中起作用的基本相互作用是弱相互作用
C.万有引力是远程力,电磁相互作用、强相互作用和弱相互作用是近程力
D.地球绕太阳旋转而不离去是由于万有引力的作用
12.下列说法中正确的是( )
A.自然界所有的相互作用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远程力,强相互作用和弱相互作用是近程力
参考答案
1. C 解析:要研究的是汽车,直接对汽车产生拉力的是绳索而不是壮汉,汽车所受拉力是绳索和汽车之间的相互作用,故其施力物体是绳索,受力物体是汽车。
2. D 解析:由题图可以看出,两个力的图示没有标明标度的大小,故无法比较两个力的大小,选项D正确。
3. 如图3-1-6所示 解析:画重力的示意图,特别注意重力的方向,重力的方向总是竖直向下,竖直向下即垂直于水平面,而不是垂直于支持面。重力的示意图如图6所示。
4. 如图3-1-7所示
解析:画力的图示要严格按照以下步骤进行:
(1)选定标度。
(2)从作用点沿力的方向画一线段,线段长短按选定的标度和 力的大小画。线段上加刻度,如图3-1-7甲所示,从点竖直向上画一段3倍于标度的线段。
(3)在线段终点上加箭头表示力的方向。
为了简便,也可以照图乙那样不画物体,而用质点来表示物体,画出力的图示,如图7乙所示。
5. D 解析:重力的方向是竖直向下的,选项A、C错误;力的作用是相互的,地球对物体有力的作用,同时物体对地球也有力的作用,选项B错误。
6. BD 解析:在地球表面附近的物体都受到重力作用,与其运动状态无关,选项A错误、选项B正确;重力和压力是两种不同性质的力,选项C错误;由平衡力可知,选项D正确。
7. C 解析:拉力和重力是性质不同的力,不能等同,选项A、D错误。物体在静止或匀速直线运动时小球对弹簧测力计的拉力大小等于小球的重力大小,选项B错误,选项C正确。
8. AB 解析:根据,同一物体的重力只跟有关,而会随纬度的增大而增大,随高度的增加而减小。不同星体上的值不同。重力的大小跟物体的运动状态没有关系。
9. 3.0 m 解析:人在地球和月球上的质量相等,由得,地球表面的自由落体加速度
=9.8 。
月球表面的自由落体加速度
≈1.63 。
设人在地球上触摸的高度为,在月球上触摸的高度为,由得,
解得=×0.5 m≈3.0 m。
10. 解析:平放时,立方体的重心离地高为
绕棱翻转,使对角面处于竖直平面内时,其重心位置离地高度
因此,它的重心位置升高了
11. BD 解析:使原子核内质子、中子保持在一起的作用是强相互作用,选项A错误;在天然放射现象中起作用的是弱相互作用,选项B正确;电磁相互作用也是远程力,选项C错误;地球绕太阳旋转是由于万有引力的作用,选项D正确。
12. AD 解析:万有引力既弱于电磁相互作用,更弱于强相互作用,B错误;许多物理学家认为四种基本相互作用可能是某种相互作用在不同条件下的不同表现,但至今还没有公认的结论,C错误。