4.1 重力与重心 学案 (1)

4.1
重力与重心
学案1
学习目标:
1.
知道力是物体间的相互作用，力不能脱离物体而存在，在具体问题中能找出施力物体和受力物体。
2.
知道力是矢量，知道力的作用效果和决定力的作用效果的因素，在具体问题中能画出力的图示和力的示意图。
3.
知道力的两种分类方法。
4.
知道重力是由于物体受到地球的吸引而产生的。知道重力的大小和方向。
5．知道重心的概念以及均匀物体重心的位置。
[问题概念导思]
1．重力是怎样产生的？
重力是由于地球对物体的吸引而使物体受到的力。
注意：不能说地球的吸引力就是物体的重力。
2．重力是矢量
（1）方向：重力的方向竖直向下。
注意：竖直向下不能说成垂直向下，竖直向下指的是与水平地面相垂直向下，不能笼统指垂直方向。
提问：重力的大小可以用弹簧秤来测量，为什么？
物体静止时对弹簧秤的拉力与其重力大小相等。
注意：弹簧秤的作用是测量拉力大小，只有当拉力与重力平衡时，弹簧秤测的才可视为是重力的大小。
（2）大小：
G＝mg（g＝9.8N/kg）
注意：
a．g值在地球的不同位置取值不同。赤道上g值最小，而两极g值最大。
b．一般的处理方法：在地面附近不太大的范围内，可认为g值是恒定的。
3．重心：
通俗点讲，重心就是重力的作用点。就是在研究问题时，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，这一点就叫物体的重心。
我们把物体的全部质量压缩成一点将不影响研究结果，这就是物理学的一种
的思想。
（1）质量分布均匀的物体的重心，跟物体的
有关。
（2）质量分布均匀的形状不规则的薄板的重心可用
法找到。
注意：物体的重心不一定在物体上，可在物体之上，也可在物体之外。
（3）质量分布不均匀的物体，重心的位置即跟
有关，也与
有关。
比如：往高处叠放东西，重心不断随高度而
。
4．重心的
与支承面的
决定物体的稳定程度。
[典型例题]　
例1如图3—1—1所示，绳对物体竖直向上的拉力大小为150N，用力的图示法表示拉力。
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，如图甲所示从O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F的图示。
例2
一个被吊着的均匀的球壳，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（
）
A.一直下降
B.一直不变
C.先下降后上升
D.先上升后下降
解析：在注满水时，球壳和水的共同重心在球心，随着水的流出，球壳的重心不变，但是水的重心下降，二者共同的重心在下降。当水流完时，重心又回到球心，故选项C正确。
[针对性训练]
关于重心，下列说法中正确的是
（
D
）
A．重心就是物体内最重的一点
B．物体发生形变时，其重心位置一定不变
C．物体升高时，其重心在空中的位置一定不变
D．采用背越式跳高的运动员在越过横杆时，其重心位置可能在横杆之下
有“高空王子”之称的美籍加拿大人科克伦，于1996年9月24日晚，在毫无保护的情况下，手握10
m长的金属杆，在一根横跨在上海浦东两幢大楼之间、高度为110m、长度为196m的钢丝上稳步向前走，18min后走完全程。他在如此危险的高空中走钢丝能够获得成功，是利用的力学原理有（
AC
）
A．降低重心
B．升高重心
C．增大摩擦力
D．减小摩擦力
关于物体的重心，下列说法中正确的是（
D
）
A．物体的重心一定在这个物体上．
B．形状规则的物体的重心在它的几何中心上．
C．在物体上只有重心才受到重力的作用．
D．一辆装满货物的载重汽车，当把货物卸掉后，它的重心会降低．
关于物体的重心，下列说法中正确的是（
D
）
A．重心就是物体上的最重的一点．
B．任何有规则形状的物体，它的重心一定在其几何中心．
C．重心是物体所受重力的作用点，所以重心总是在物体上，不可能在物体外．
D．悬挂在细线下的物体处于平衡状态，则物体的重心一定在沿细线方向的竖直线上．
[反思]
收获
疑问