第三章 第一节 重力(课件 学案 练习,共3份)粤教版(2019)必修 第一册

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名称 第三章 第一节 重力(课件 学案 练习,共3份)粤教版(2019)必修 第一册
格式 zip
文件大小 3.2MB
资源类型 教案
版本资源 粤教版(2019)
科目 物理
更新时间 2025-04-21 15:56:51

文档简介

?第三章 相互作用
第一节 重 力
(分值:100分)
选择题1~10题,每小题8分,共80分,11~12题,每小题10分,共20分,合计100分
基础对点练
题组一 力的性质和作用效果
1.如图所示,用球拍击打乒乓球时,如果以球为研究对象,则施力物体是(  )
人 球拍
乒乓球 无法确定
2.下列关于力的作用效果的叙述中,正确的是 (  )
物体运动状态发生改变,一定受外力作用
物体的运动状态不发生变化,一定不受外力作用
物体受到力的作用后,一定同时出现形变和运动状态发生变化的现象
力的作用效果完全由力的大小决定
题组二 认识重力 重力的应用
3.(多选)关于重力,下列说法正确的是(  )
物体受到的重力是由于地球吸引而产生的
地球上的物体只有静止时才受到重力作用
建筑工人判断墙壁是否竖直,依据的是重力总是竖直向下
质量为m的物体受到的重力大小为mg,只要m一定,它受到的重力大小就保持不变
4.(多选)一个重20 N的物体沿斜面下滑,关于该物体重力的图示,以下四个图中正确的是(  )
A B C D
题组三 重心
5.跳高运动员在做如图所示的四种过杆姿势时,重心最能接近甚至低于横杆的是(  )
A B C D
6.如图所示,“马踏飞燕”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(  )
马跑得快 马蹄大
马的重心在飞燕上 马的重心位置和飞燕在一条竖直线上
7.在空易拉罐中注入少量的水后,将易拉罐倾斜放置在水平桌面上,结果易拉罐“倾而不倒”,如图所示。下列说法正确的是(  )
注水后,易拉罐的重心位置升高了
易拉罐的重心位置在过易拉罐与桌面接触点的竖直线上
若将注水后的易拉罐水平放置,则其重心位置不变
若将空易拉罐压瘪,则其重心位置不变
综合提升练
8.质量为2 kg的物体被一根细绳悬吊在天花板下静止(g取9.8 N/kg),则以下说法正确的是(  )
物体重力大小等于19.6 N
物体对绳的拉力与物体的重力大小、方向均相同,所以它们是同一个力
剪断细绳后,物体不受任何力的作用
物体的各部分中,只有重心处受重力
9.(多选)如图,用球拍击打乒乓球时,如果以乒乓球为研究对象,下列说法正确的是(  )
乒乓球受到球拍的弹力,施力物体是人
乒乓球受到重力的作用,受力物体是乒乓球
乒乓球的重心在球壳上
赤道处的重力加速度小于北极处,则乒乓球在赤道处受到的重力小于在北极处受到的重力
10.(多选)在仰韶文化时期有一款“虚则欹、中则正、满则覆”的尖底瓶,它是古人们对重心知识的巧妙应用。下面有关重力与重心的说法正确的是(  )
瓶的重心是重力的作用点,若瓶挖去重心就不受重力了
如果把瓶由西安搬到广州,瓶所受重力会发生改变
瓶和水整体的重心位置会随瓶盛水的多少而发生改变
瓶所受重力与瓶的运动状态有关
11.如图所示,有一薄板状物体,先在A点将其悬挂起来,静止时通过A点画一条竖直线AB;再选另一处D点将其悬挂起来,静止时过D点画一条竖直线DE,AB和DE的交点为C。下列说法正确的是(  )
物体所受重力就是悬绳的拉力
物体上只有C点受到重力作用
重力的方向与物体的悬挂方式无关
物体的重心可能在A点,也可能在D点
培优加强练
12.如图所示,把一边长为L的匀质立方体静置于水平面上,现把它绕bc棱翻转,当AbcD平面处于竖直位置时,它的重心位置升高了(  )
以上都不对
第一节 重 力
1.B [球拍击球时,球拍对球施加力的作用,因此施力物体是球拍,受力物体是球,A、C、D错误,B正确。]
2.A [力的作用效果之一就是使物体运动状态发生改变,A正确;物体运动状态不变并不一定没有受到力的作用,力的作用效果是使物体运动状态发生改变或者使物体发生形变,B、C错误;力的大小、方向、作用点都影响力的作用效果,D错误。]
3.AC [重力是由于地球的吸引而产生的,A正确;重力与物体的运动状态无关,B错误;利用重力的方向竖直向下,可判断墙壁是否竖直,C正确;地球上不同位置重力加速度不一定相等,同一物体所受重力大小可能不同,D错误。]
4.AD
5.D [四种过杆姿势中,前三种姿势过杆时重心均在杆上,而背越式过杆时,头、躯干、腿依次过杆,身体的大部分与杆接近甚至低于杆,故D正确。]
6.D [马的重心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。]
7.B [注水后,易拉罐下部的质量变大,重心下移,故A错误;易拉罐受到的重力(方向竖直向下)与桌面对它的支持力大小相等、方向相反,因此易拉罐的重心位置在过易拉罐与桌面接触点的竖直线上,故B正确;将注水后的易拉罐水平放置,易拉罐里的水质量分布改变,其重心位置改变,故C错误;将空易拉罐压瘪后,易拉罐的形状改变,其重心位置改变,故D错误。]
8.A [物体的重力G=mg=19.6 N,故A正确;物体对绳的拉力与物体的重力不是同一个力,故B错误;剪断细绳后,物体仍受重力的作用,故C错误;物体的每一部分都会受到重力的作用,故D错误。]
9.BD [用球拍击打乒乓球时,施力物体是球拍,故A错误;乒乓球受到重力的作用,受力物体是乒乓球,故B正确;乒乓球的重心在球心附近,不在球壳上,故C错误;赤道处的重力加速度小于北极处,则乒乓球在赤道处受到的重力小于在北极处受到的重力,故D正确。]
10.BC [瓶挖去重心,仍受重力,A错误;重力加速度大小与地理位置有关,根据G=mg,知把瓶由西安搬到广州,瓶所受重力会发生改变,B正确;瓶的重心位置与其形状和质量分布有关,所以瓶的重心位置会随瓶盛水的多少而发生改变,C正确;瓶所受重力与瓶的运动状态无关, D错误。]
11.C [拉力和重力是两个不同性质的力,悬绳的拉力大小等于物体的重力大小,但两者不是同一个力,故A错误;重力的方向与物体的悬挂方式无关,总是竖直向下,故C正确;因重力与悬绳拉力等大反向,则物体重力的作用线一定与悬绳拉力的作用线共线,所以物体的重心一定在AB和DE的交点位置,即在C点,不可能在A点,也不可能在D点,但是并非物体上只有C点受到重力作用,故B、D错误。]
12.C [边长为L的质量分布均匀的立方体重心在其几何中心,静置于水平面上时,重心的高度为L;绕bc棱翻转使对角面AbcD处于竖直位置时,重心位置的高度为L,升高的高度h=,故C正确,A、B、D错误。]第一节 重 力
学习目标 1.会用力的图示和力的示意图来表示力。2.知道重力产生的原因,知道重力的大小及方向,了解重力的应用。3.知道重心的概念,会用悬挂法确定物体的重心。
知识点一 力的性质和作用效果
力可以改变物体的运动状态,也可以使物体发生形变。如图所示是足球撞击球网的瞬间。讨论回答下列问题:足球撞击球网时对球网产生了巨大的冲击力,该力的作用效果是什么?球网对足球有没有作用力?若有,该力对足球产生了什么样的作用效果?
                                    
                                    
                                    
                                    
1.力的定义:力是物体之间的相互________。
2.力的三要素:大小、方向和________。
3.力的作用效果
(1)
(2)影响作用效果的因素:力的大小、方向和作用点。如图所示。
【思考】
做一做以下实验,看看会发生什么现象,总结力有哪些作用效果。
(1)小钢球在较光滑的玻璃板上做直线运动,在小钢球的正前方放一磁铁,观察小钢球靠近磁铁时的运动情况。
(2)在与小钢球运动方向不在同一直线的位置放一块磁铁,观察小钢球的运动情况。
(3)分别用手拉和压弹簧时,观察弹簧的形变情况。
                                    
                                    
例1 下列说法中正确的是(  )
A.射出枪口的子弹,能打到很远的地方,是因为子弹离开枪口后受到一个推力作用
B.不接触的物体之间不可能有力的作用
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.一个物体是受力物体的同时也是施力物体
听课笔记                                     
                                    
训练1 下列说法正确的是(  )
A.射出的炮弹向前飞行的过程中,受到推力和重力的作用
B.物体相互作用时,先有施力物体,后有受力物体
C.力是使物体发生形变或使物体运动状态改变的原因
D.用拳头击打棉花包,拳头不会感到疼痛,说明棉花包对拳头没有作用力
知识点二 认识重力 重力的应用
如图所示,
建筑工人在砌墙时利用重垂线来检测墙身是否竖直,为什么使用重垂线就能够检测墙壁是否竖直?
                                    
                                    
                                    
                                    
1.重力
(1)定义:由于地球的____________而使物体受到的力。
(2)方向:____________。
(3)大小:G=________________,g是自由落体加速度。
(4)单位:________,简称牛,用符号N表示。
2.重力的表示方法
(1)重力的示意图:用一条带箭头竖直向下的____________表示重力。
(2)重力的图示:选定标度后,用与标度________的长度表示重力的大小,有向线段的箭尾表示重力的作用点,得到的图就称为重力的图示。
3.重力的应用
(1)利用重垂线检验墙壁是否竖直。
(2)抛秧。
(3)重力探矿。
【思考】
1.判断下列说法的正误。
(1)重力的方向总是垂直于地面。(  )
(2)重力就是地球对物体的吸引力。(  )
(3)物体的速度越大,重力越大。(  )
2.请在图中画出静止在地面上的足球的重力的图示和示意图。已知足球的质量m=500 g,g取10 m/s2。
                                    
                                    
                                    
例2 关于重力,下列说法正确的是(  )
A.重力的方向总是垂直于接触面向下
B.把处在空气中的物体浸入水中,物体所受重力变小
C.挂在绳上静止的物体受到的重力就是绳对它的拉力
D.同一物体在地球各处所受重力大小不一定相等
训练2 (多选)如图所示为运-20运输机,关于运-20运输机受到的重力,下列说法正确的是(  )
A.运-20在北京和广州受到的重力大小相等
B.运-20受重力的同时,它也对地球产生吸引
C.运-20受到的重力的施力物体是地球
D.运-20匀速飞行时,它不受重力作用
例3 (1)在图甲中木箱的P点,用与水平方向成30°角斜向右上方的150 N的力拉木箱,木箱重200 N,作出重力和拉力的图示。
(2)作出图乙中木箱所受重力的示意图。
                                    
                                    
                                    
                                    
力的图示与力的示意图的画法
作图步骤 力的图示 力的示意图
选标度 选定标度(用某一长度的线段表示一定大小的力)
画线段 从作用点开始沿力的方向画一线段,根据选定的标度和力的大小按比例确定线段长度 从作用点开始沿力的方向画一适当长度的线段
标方向 在线段的末端标出箭头,表示方向 在线段的末端标出箭头,表示方向
知识点三 重心
(1)如图甲,每颗葡萄均受到地球施加的重力作用,为了研究简便,我们将重力等效集中于一点,这就是重心。定义重心用到了什么思想方法?
(2)观察图乙,思考以下问题:
重心与物体的形状和质量分布有关系吗?重心一定在物体上吗?
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
1.重心:一个物体的各个部分都受到地球的吸引,从效果上看,可以认为各部分受到的重力作用______________于一点,这一作用点叫作物体的重心。
注:重心只是一个等效点,除重心位置外,物体其他各部分均受重力作用。
2.决定因素:(1)物体的________。
(2)物体的________分布。
质量分布均匀、形状规则的物体的重心在其几何中心。重心的位置可能在物体上,也可能在物体外。
3.重心位置的确定方法:对于薄板状物体的重心,可以用二力平衡的知识通过悬挂法确定。如图所示,C点即为物体的重心。
例4 (2024·湖北武汉高一期中)关于重心,下列说法正确的是(  )
A.重心是重力的作用点
B.物体的重心一定与它的几何中心重合
C.用一绳子将物体悬挂起来,物体处于静止状态时,该物体的重心不一定在绳子的延长线上
D.任何物体的重心都在物体上,不可能在物体外
听课笔记                                     
                                    
                                    
训练3 有一圆形的均匀薄板,若将其中央再挖掉一个小圆板成为一个圆环,如图所示,下列说法正确的是(  )
A.重心向外侧偏移,重力减小
B.重力和重心都没有变
C.重力减小,重心位置没有变
D.重力减小,重心位置不存在
随堂对点自测
1.(力的性质和作用效果)下列关于力的说法中,正确的是(  )
A.只有相互接触的物体才可能产生力的作用
B.力的作用效果一定是使物体运动
C.力不能离开物体而独立存在
D.只要有一个物体就能产生力的作用
2.(重力和重力的表示方法)足球运动员已将足球踢向空中,如图所示,下列描述足球在向斜上方飞行过程中某时刻的受力图中,正确的是(G为重力,F为脚对球的作用力、F阻为阻力)(  )
3.(重力的计算)研究发现,行星“C-581”可能适合人类居住。该行星表面重力加速度约为地球表面重力加速度的3倍,若地球上的人移居到该行星后,则人的(  )
A.质量约为地球上的 B.质量约为地球上的3倍
C.重力约为地球上的 D.重力约为地球上的3倍
4.(对重心的理解)在给瘪了的篮球充气的过程中,关于篮球的重心和重力,下列说法正确的是(  )
A.篮球的重心位置不变,重力几乎不变
B.篮球的重心位置在变,重力几乎不变
C.篮球的重心位置和重力都在变化
D.篮球的重心位置不变,重力改变
第一节 重 力
知识点一
导学 提示 使球网发生形变 有 改变了足球的运动状态。
知识梳理
1.作用 2.作用点 3.(1)运动状态 形变
[思考] 提示 (1)改变速度的大小 (2)改变速度的方向
(3)弹簧伸长或压缩
例1 D [子弹在枪管内受到火药爆炸所产生的强大推力,使子弹离开枪口时具有很大的速度,但子弹离开枪口以后,只受重力和空气阻力作用,并没有一个所谓的推力,因为无法找到这个“推力”的施力物体,故A错误;不接触的物体之间也可能有力的作用,如两个磁铁不接触也可以产生相互的吸引力或排斥力,故B错误;不论物体是否有生命或是否有动力,它们受到别的物体的作用时,都会对别的物体施加力,如马拉车时,车也拉马;书向下压桌子,桌子也向上推书,故C错误;力的作用是相互的,一个物体既是受力物体,也是施力物体,故D正确。]
训练1 C [射出的炮弹向前飞行的过程中,不受推力的作用,A错误;物体相互作用时,施力物体和受力物体同时存在,B错误;力是使物体发生形变或使物体运动状态改变的原因,C正确;用拳头击打棉花包,拳头不会感到疼痛,说明棉花包对拳头的力的作用效果较小,但不能说没有作用力,D错误。]
知识点二
导学 提示 重力的方向竖直向下,所以悬挂重锤的悬线一定在竖直方向上,如果墙身与悬线平行,则说明墙身竖直。
知识梳理
1.(1)吸引 (2)竖直向下 (3)mg (4)牛顿 2.(1)有向线段
(2)成比例
[思考]
1.(1)(×) (2)(×) (3)(×)
2.提示 
例2 D [重力的方向总是竖直向下,但不一定是垂直于接触面向下,比如在斜面上的物体所受的重力方向并不垂直于斜面向下,A错误;重力G=mg,其大小只与质量、重力加速度g有关,与其他因素无关,B错误;绳拉力的施力物体是绳,重力的施力物体是地球,两者的施力物体不同,不是同一个力,C错误;由于重力加速度随着纬度、高度的变化而变化,所以同一物体在地球各处所受重力大小不一定相等,D正确。]
训练2 BC [运-20质量不变,由于北京和广州纬度不同,北京纬度更高,则重力加速度更大,所以运-20在北京受到的重力大于在广州受到的重力,故A错误;根据力的相互性可知,运-20受重力的同时,也对地球产生吸引,故B正确;运-20受到的重力的施力物体是地球,故C正确;运-20匀速飞行时,仍然受到重力,故D错误。]
答案 (1)
(2)
知识点三
导学 提示 (1)等效替代法 (2)有 不一定
知识梳理
1.集中 2.(1)形状 (2)质量
例4 A [重力的作用点叫作重心,A正确;物体的重心不一定在物体的几何中心上,也不一定在物体上,B、D错误;用绳子将物体悬挂起来,物体处于静止状态时,物体所受重力与绳子对物体的拉力是一对平衡力,它们大小相等、方向相反,在一条直线上,因此重心一定在绳子的延长线上,C错误。]
训练3 C [圆板和圆环均属于质量分布均匀、有规则形状的物体,其重心均在几何中心,故挖掉圆板后,重力减小,重心的位置不变,C正确。]
随堂对点自测
1.C [两个物体不接触时也可以产生力,例如两个磁铁之间可以在不接触时产生相互作用力,故A错误;力的作用效果包括:使物体发生形变和改变物体的运动状态,故B错误;力是物体间的相互作用,力不能离开物体而独立存在,故C正确,D错误。]
2.B [被踢出的足球在向斜上方飞行的过程中,只受重力和空气阻力的作用。重力的方向竖直向下,阻力F阻与球的飞行速度方向相反,B正确。]
3.D [质量是物体本身的一种固有属性,不随位置的变化而变化,故A、B错误;根据重力和质量的关系G=mg,可知该行星表面重力加速度约为地球表面重力加速度的3倍,则人的重力约为地球上的3倍,故C错误,D正确。]
4.B [在给瘪了的篮球充气的过程中,篮球的形状在变化,重心和物体的形状与质量分布有关,则篮球的重心位置在变化,由于空气较轻,则充气后篮球重力几乎不变,故B正确。](共43张PPT)
第一节 重 力
第三章 相互作用
1.会用力的图示和力的示意图来表示力。2.知道重力产生的原因,知道重力的大小及方向,了解重力的应用。3.知道重心的概念,会用悬挂法确定物体的重心。
学习目标
目 录
CONTENTS
知识点
01
随堂对点自测
02
课后巩固训练
03
知识点
1
知识点二 认识重力 重力的应用
知识点一 力的性质和作用效果
知识点三 重心
知识点一 力的性质和作用效果
力可以改变物体的运动状态,也可以使物体发生形变。如图所示是足球撞击球网的瞬间。讨论回答下列问题:足球撞击球网时对球网产生了巨大的冲击力,该力的作用效果是什么?球网对足球有没有作用力?若有,该力对足球产生了什么样的作用效果?
提示 使球网发生形变 有 改变了足球的运动状态。
1.力的定义:力是物体之间的相互______。
2.力的三要素:大小、方向和_________。
3.力的作用效果
作用
作用点
运动
状态
形变
(2)影响作用效果的因素:力的大小、方向和作用点。如图所示。
【思考】
做一做以下实验,看看会发生什么现象,总结力有哪些作用效果。
(1)小钢球在较光滑的玻璃板上做直线运动,在小钢球的正前方放一磁铁,观察小钢球靠近磁铁时的运动情况。
(2)在与小钢球运动方向不在同一直线的位置放一块磁铁,观察小钢球的运动情况。
(3)分别用手拉和压弹簧时,观察弹簧的形变情况。
提示 (1)改变速度的大小
(2)改变速度的方向
(3)弹簧伸长或压缩
D
例1 下列说法中正确的是(  )
A.射出枪口的子弹,能打到很远的地方,是因为子弹离开枪口后受到一个推力作用
B.不接触的物体之间不可能有力的作用
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.一个物体是受力物体的同时也是施力物体
解析 子弹在枪管内受到火药爆炸所产生的强大推力,使子弹离开枪口时具有很大的速度,但子弹离开枪口以后,只受重力和空气阻力作用,并没有一个所谓的推力,因为无法找到这个“推力”的施力物体,故A错误;不接触的物体之间也可能有力的作用,如两个磁铁不接触也可以产生相互的吸引力或排斥力,故B错误;不论物体是否有生命或是否有动力,它们受到别的物体的作用时,都会对别的物体施加力,如马拉车时,车也拉马;书向下压桌子,桌子也向上推书,故C错误;力的作用是相互的,一个物体既是受力物体,也是施力物体,故D正确。
C
训练1 下列说法正确的是(  )
A.射出的炮弹向前飞行的过程中,受到推力和重力的作用
B.物体相互作用时,先有施力物体,后有受力物体
C.力是使物体发生形变或使物体运动状态改变的原因
D.用拳头击打棉花包,拳头不会感到疼痛,说明棉花包对拳头没有作用力
解析 射出的炮弹向前飞行的过程中,不受推力的作用,A错误;物体相互作用时,施力物体和受力物体同时存在,B错误;力是使物体发生形变或使物体运动状态改变的原因,C正确;用拳头击打棉花包,拳头不会感到疼痛,说明棉花包对拳头的力的作用效果较小,但不能说没有作用力,D错误。
知识点二 认识重力 重力的应用
如图所示,建筑工人在砌墙时利用重垂线来检测墙身是否竖直,为什么使用重垂线就能够检测墙壁是否竖直?
提示 重力的方向竖直向下,所以悬挂重锤的悬线一定在竖直方向上,如果墙身与悬线平行,则说明墙身竖直。
1.重力
吸引
(1)定义:由于地球的______而使物体受到的力。
(2)方向:____________。
(3)大小:G=______,g是自由落体加速度。
(4)单位:______,简称牛,用符号N表示。
竖直向下
mg
牛顿
2.重力的表示方法
(1)重力的示意图:用一条带箭头竖直向下的____________表示重力。
(2)重力的图示:选定标度后,用与标度_________的长度表示重力的大小,有向线段的箭尾表示重力的作用点,得到的图就称为重力的图示。
3.重力的应用
(1)利用重垂线检验墙壁是否竖直。
(2)抛秧。
(3)重力探矿。
有向线段
成比例
【思考】
1.判断下列说法的正误。
×
(1)重力的方向总是垂直于地面。( )
(2)重力就是地球对物体的吸引力。( )
(3)物体的速度越大,重力越大。( )
×
×
2.请在图中画出静止在地面上的足球的重力的图示和示意图。已知足球的质量m=500 g,g取10 m/s2。
提示
D
例2 关于重力,下列说法正确的是(  )
A.重力的方向总是垂直于接触面向下
B.把处在空气中的物体浸入水中,物体所受重力变小
C.挂在绳上静止的物体受到的重力就是绳对它的拉力
D.同一物体在地球各处所受重力大小不一定相等
解析 重力的方向总是竖直向下,但不一定是垂直于接触面向下,比如在斜面上的物体所受的重力方向并不垂直于斜面向下,A错误;重力G=mg,其大小只与质量、重力加速度g有关,与其他因素无关,B错误;绳拉力的施力物体是绳,重力的施力物体是地球,两者的施力物体不同,不是同一个力,C错误;由于重力加速度随着纬度、高度的变化而变化,所以同一物体在地球各处所受重力大小不一定相等,D正确。
BC
训练2 (多选)如图所示为运-20运输机,关于运-20运输机受到的重力,下列说法正确的是(  )
A.运-20在北京和广州受到的重力大小相等
B.运-20受重力的同时,它也对地球产生吸引
C.运-20受到的重力的施力物体是地球
D.运-20匀速飞行时,它不受重力作用
解析 运-20质量不变,由于北京和广州纬度不同,北京纬度更高,则重力加速度更大,所以运-20在北京受到的重力大于在广州受到的重力,故A错误;根据力的相互性可知,运-20受重力的同时,也对地球产生吸引,故B正确;运-20受到的重力的施力物体是地球,故C正确;运-20匀速飞行时,仍然受到重力,故D错误。
例3 (1)在图甲中木箱的P点,用与水平方向成30°角斜向右上方的150 N的力拉木箱,木箱重200 N,作出重力和拉力的图示。
(2)作出图乙中木箱所受重力的示意图。
答案 (1)
(2)
力的图示与力的示意图的画法
作图步骤 力的图示 力的示意图
选标度 选定标度(用某一长度的线段表示一定大小的力)
画线段 从作用点开始沿力的方向画一线段,根据选定的标度和力的大小按比例确定线段长度 从作用点开始沿力的方向画一适当长度的线段
标方向 在线段的末端标出箭头,表示方向 在线段的末端标出箭头,表示方向
知识点三 重心
(1)如图甲,每颗葡萄均受到地球施加的重力作用,为了研究简便,我们将重力等效集中于一点,这就是重心。定义重心用到了什么思想方法?
(2)观察图乙,思考以下问题:
重心与物体的形状和质量分布有关系吗?重心一定在物体上吗?
提示 (1)等效替代法
(2)有 不一定
1.重心:一个物体的各个部分都受到地球的吸引,从效果上看,可以认为各部分受到的重力作用______于一点,这一作用点叫作物体的重心。
注:重心只是一个等效点,除重心位置外,物体其他各部分均受重力作用。
2.决定因素:(1)物体的______。
(2)物体的______分布。
质量分布均匀、形状规则的物体的重心在其几何中心。重心的位置可能在物体上,也可能在物体外。
集中
形状
质量
3.重心位置的确定方法:对于薄板状物体的重心,可以用二力平衡的知识通过悬挂法确定。如图所示,C点即为物体的重心。
A
例4 (2024·湖北武汉高一期中)关于重心,下列说法正确的是(  )
A.重心是重力的作用点
B.物体的重心一定与它的几何中心重合
C.用一绳子将物体悬挂起来,物体处于静止状态时,该物体的重心不一定在绳子的延长线上
D.任何物体的重心都在物体上,不可能在物体外
解析 重力的作用点叫作重心,A正确;物体的重心不一定在物体的几何中心上,也不一定在物体上,B、D错误;用绳子将物体悬挂起来,物体处于静止状态时,物体所受重力与绳子对物体的拉力是一对平衡力,它们大小相等、方向相反,在一条直线上,因此重心一定在绳子的延长线上,C错误。
C
训练3 有一圆形的均匀薄板,若将其中央再挖掉一个小圆板成为一个圆环,如图所示,下列说法正确的是(  )
A.重心向外侧偏移,重力减小
B.重力和重心都没有变
C.重力减小,重心位置没有变
D.重力减小,重心位置不存在
解析 圆板和圆环均属于质量分布均匀、有规则形状的物体,其重心均在几何中心,故挖掉圆板后,重力减小,重心的位置不变,C正确。
随堂对点自测
2
C
1.(力的性质和作用效果)下列关于力的说法中,正确的是(  )
A.只有相互接触的物体才可能产生力的作用
B.力的作用效果一定是使物体运动
C.力不能离开物体而独立存在
D.只要有一个物体就能产生力的作用
解析 两个物体不接触时也可以产生力,例如两个磁铁之间可以在不接触时产生相互作用力,故A错误;力的作用效果包括:使物体发生形变和改变物体的运动状态,故B错误;力是物体间的相互作用,力不能离开物体而独立存在,故C正确,D错误。
B
2.(重力和重力的表示方法)足球运动员已将足球踢向空中,如图所示,下列描述足球在向斜上方飞行过程中某时刻的受力图中,正确的是(G为重力,F为脚对球的作用力、F阻为阻力)(  )
解析 被踢出的足球在向斜上方飞行的过程中,只受重力和空气阻力的作用。重力的方向竖直向下,阻力F阻与球的飞行速度方向相反,B正确。
D
3.(重力的计算)研究发现,行星“C-581”可能适合人类居住。该行星表面重力加速度约为地球表面重力加速度的3倍,若地球上的人移居到该行星后,则人的(  )
解析 质量是物体本身的一种固有属性,不随位置的变化而变化,故A、B错误;根据重力和质量的关系G=mg,可知该行星表面重力加速度约为地球表面重力加速度的3倍,则人的重力约为地球上的3倍,故C错误,D正确。
B
4.(对重心的理解)在给瘪了的篮球充气的过程中,关于篮球的重心和重力,下列说法正确的是(  )
A.篮球的重心位置不变,重力几乎不变
B.篮球的重心位置在变,重力几乎不变
C.篮球的重心位置和重力都在变化
D.篮球的重心位置不变,重力改变
解析 在给瘪了的篮球充气的过程中,篮球的形状在变化,重心和物体的形状与质量分布有关,则篮球的重心位置在变化,由于空气较轻,则充气后篮球重力几乎不变,故B正确。
课后巩固训练
3
B
题组一 力的性质和作用效果
1.如图所示,用球拍击打乒乓球时,如果以球为研究对象,则施力物体是(  )
基础对点练
A.人 B.球拍 C.乒乓球 D.无法确定
解析 球拍击球时,球拍对球施加力的作用,因此施力物体是球拍,受力物体是球,A、C、D错误,B正确。
A
2.下列关于力的作用效果的叙述中,正确的是 (  )
A.物体运动状态发生改变,一定受外力作用
B.物体的运动状态不发生变化,一定不受外力作用
C.物体受到力的作用后,一定同时出现形变和运动状态发生变化的现象
D.力的作用效果完全由力的大小决定
解析 力的作用效果之一就是使物体运动状态发生改变,A正确;物体运动状态不变并不一定没有受到力的作用,力的作用效果是使物体运动状态发生改变或者使物体发生形变,B、C错误;力的大小、方向、作用点都影响力的作用效果,D错误。
AC
题组二 认识重力 重力的应用
3.(多选)关于重力,下列说法正确的是(  )
A.物体受到的重力是由于地球吸引而产生的
B.地球上的物体只有静止时才受到重力作用
C.建筑工人判断墙壁是否竖直,依据的是重力总是竖直向下
D.质量为m的物体受到的重力大小为mg,只要m一定,它受到的重力大小就保持不变
解析 重力是由于地球的吸引而产生的,A正确;重力与物体的运动状态无关,B错误;利用重力的方向竖直向下,可判断墙壁是否竖直,C正确;地球上不同位置重力加速度不一定相等,同一物体所受重力大小可能不同,D错误。
AD
4.(多选)一个重20 N的物体沿斜面下滑,关于该物体重力的图示,以下四个图中正确的是(  )
D
题组三 重心
5.跳高运动员在做如图所示的四种过杆姿势时,重心最能接近甚至低于横杆的是(  )
解析 四种过杆姿势中,前三种姿势过杆时重心均在杆上,而背越式过杆时,头、躯干、腿依次过杆,身体的大部分与杆接近甚至低于杆,故D正确。
D
6.如图所示, “马踏飞燕”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(  )
A.马跑得快
B.马蹄大
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
解析 马的重心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。
B
7.在空易拉罐中注入少量的水后,将易拉罐倾斜放置在水平桌面上,结果易拉罐“倾而不倒”,如图所示。下列说法正确的是(  )
A.注水后,易拉罐的重心位置升高了
B.易拉罐的重心位置在过易拉罐与桌面接触点的竖直线上
C.若将注水后的易拉罐水平放置,则其重心位置不变
D.若将空易拉罐压瘪,则其重心位置不变
解析 注水后,易拉罐下部的质量变大,重心下移,故A错误;易拉罐受到的重力(方向竖直向下)与桌面对它的支持力大小相等、方向相反,因此易拉罐的重心位置在过易拉罐与桌面接触点的竖直线上,故B正确;将注水后的易拉罐水平放置,易拉罐里的水质量分布改变,其重心位置改变,故C错误;将空易拉罐压瘪后,易拉罐的形状改变,其重心位置改变,故D错误。
A
综合提升练
8.质量为2 kg的物体被一根细绳悬吊在天花板下静止(g取9.8 N/kg),则以下说法正确的是(  )
A.物体重力大小等于19.6 N
B.物体对绳的拉力与物体的重力大小、方向均相同,所以它们是同一个力
C.剪断细绳后,物体不受任何力的作用
D.物体的各部分中,只有重心处受重力
解析 物体的重力G=mg=19.6 N,故A正确;物体对绳的拉力与物体的重力不是同一个力,故B错误;剪断细绳后,物体仍受重力的作用,故C错误;物体的每一部分都会受到重力的作用,故D错误。
BD
9.(多选)如图,用球拍击打乒乓球时,如果以乒乓球为研究对象,下列说法正确的是(  )
A.乒乓球受到球拍的弹力,施力物体是人
B.乒乓球受到重力的作用,受力物体是乒乓球
C.乒乓球的重心在球壳上
D.赤道处的重力加速度小于北极处,则乒乓球在赤道处受到的重力小于在北极处受到的重力
解析 用球拍击打乒乓球时,施力物体是球拍,故A错误;乒乓球受到重力的作用,受力物体是乒乓球,故B正确;乒乓球的重心在球心附近,不在球壳上,故C错误;赤道处的重力加速度小于北极处,则乒乓球在赤道处受到的重力小于在北极处受到的重力,故D正确。
BC
10.(多选)在仰韶文化时期有一款“虚则欹、中则正、满则覆”的尖底瓶,它是古人们对重心知识的巧妙应用。下面有关重力与重心的说法正确的是(  )
A.瓶的重心是重力的作用点,若瓶挖去重心就不受重力了
B.如果把瓶由西安搬到广州,瓶所受重力会发生改变
C.瓶和水整体的重心位置会随瓶盛水的多少而发生改变
D.瓶所受重力与瓶的运动状态有关
解析 瓶挖去重心,仍受重力,A错误;重力加速度大小与地理位置有关,根据G=mg,知把瓶由西安搬到广州,瓶所受重力会发生改变,B正确;瓶的重心位置与其形状和质量分布有关,所以瓶的重心位置会随瓶盛水的多少而发生改变,C正确;瓶所受重力与瓶的运动状态无关, D错误。
C
11.如图所示,有一薄板状物体,先在A点将其悬挂起来,静止时通过A点画一条竖直线AB;再选另一处D点将其悬挂起来,静止时过D点画一条竖直线DE,AB和DE的交点为C。下列说法正确的是(  )
A.物体所受重力就是悬绳的拉力
B.物体上只有C点受到重力作用
C.重力的方向与物体的悬挂方式无关
D.物体的重心可能在A点,也可能在D点
解析 拉力和重力是两个不同性质的力,悬绳的拉力大小等于物体的重力大小,但两者不是同一个力,故A错误;重力的方向与物体的悬挂方式无关,总是竖直向下,故C正确;因重力与悬绳拉力等大反向,则物体重力的作用线一定与悬绳拉力的作用线共线,所以物体的重心一定在AB和DE的交点位置,即在C点,不可能在A点,也不可能在D点,但是并非物体上只有C点受到重力作用,故B、D错误。
C
培优加强练
12.如图所示,把一边长为L的匀质立方体静置于水平面上,现把它绕bc棱翻转,当AbcD平面处于竖直位置时,它的重心位置升高了(  )