2019-2020年高中物理鲁科版必修1教学案:第4章 第1节 重力与重心(含解析)
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重力与重心1、下列关于力的说法,正确的是( )A.对于力,只需要说明其大小,不需要说明其方向B.力不能离开施力物体或受力物体而独立存在C.一个力,可能既没有施力物体,也没有受力物体D.—个力的作用效果由力的大小和方向共同决定,与作用点的位置无关2、关于物体的重力和重心,下列说法正确的是( )A.地球上的物体只有静止时才受重力的作用B.物体只有在落向地面时才受重力C.有规则形状的物体,重心一定在其几何中心D.重心并不总是在物体上,也可能在物体外3、下图表示小车所受外力F 的图示,则对小车的运动,作用效果相同的是( )A.1F 和2FB.2F 和4FC.1F 和34F F 、D.都不相同4、完全按照力的性质来命名的一组力是( )A.重力、拉力和摩擦力B.重力、摩擦力和支持力C.弹力、摩擦力和动力D.重力、弹力和摩擦力5、关于物体所受重力的方向,下列说法正确的是( )A .重力的方向总是垂直向下的B .重力的方向总是竖直向下的C .重力的方向总是与拉重物的拉力方向相反D .重力的方向总是与支持重物的支持面垂直6、一个圆球形薄壳容器所受重力为G ,用一细线悬挂起来,如图所示.现在容器里装满水,若在容器底部有一个小阀门,将小阀门打开让水慢慢流出,在此过程中,对容器和容器内的水组成的系统,下列说法正确的是( )A.系统的重心慢慢下降B.系统的重心先上升后下降C.系统的重心先下降后上升D.有可能绳的方向不竖直7、一个物体放在地面上受到的重力为2N,那么,在下列情况下它受到的重力还是2N的是( )A.将它竖直向上抛起B.将它放到水里,它被浮起C.将它放到月球上D.将它放到高速行驶的列车上8、如图所示,两辆车在以相同的速度做匀速运动,根据图中所给信息和所学知识你可以得出的结论是( )A.物体各部分都受重力作用,但可以认为物体各部分所受重力集中于一点B.重力的方向总是垂直向下的C.物体重心的位置与物体形状或质量分布有关D.力是使物体运动的原因9、人的重心一般在腰部附近,我们观察到跳高运动员大多腿长且身材“苗条”,而且多采用背越式跳法(如图所示),试就所学的物理知识分析这样做的好处是( )A.腿长使得重心高,便于达到更高的高度B.腿长使得重心低,便于达到更高的高度C.身材“苗条”所受重力小,便于越过更高的高度D.采用背越式跳高姿势,不必使重心提升的高度太高,有利于提高比赛成绩10、如图所示,A重8N,B重6N两物体都静止不动,试在图上画出A所受重力的图示,B受重力的示意图11、如图所示,已知各匀质物体的质量都相等且都处于静止状态,试在图上分别画出它们所受重力的示意图.1答案及解析:答案:B解析:力是矢量,既有大小,又有方向,对于力,既要说明其大小,也要说明其方向,故A错误.因为力是物体对物体的作用,所以力不能离开施力物体或受力物体而独立存在,故B正确,C 错误.力的作用效果由力的大小、方向和作用点共同决定,故D错误.2答案及解析:答案:D解析:重力是由于地球吸引而产生的,与物体的运动状态无关,故选项AB 错误;质量分布均匀的有规则形状的物体,重心才一定在其几何于心上,故选项C 错误;球壳、圆环、手镯等物体的重心就不在物体上,故选项D 正确。
第1节重力与重心1.理解力的概念,会用力的图示和示意图来表示力.2.知道重力的大小和方向,了解重力的测量和计算的方法.3.知道重心的概念及位置的确定方法. 4.知道重心与稳定的关系.一、力的描述1.力的概念(1)力:力是物体和物体之间的相互作用.(2)单位:牛顿,简称牛,符号N.(3)作用效果:使物体的形状或运动状态发生改变.(4)矢量性:力不但有大小,而且有方向,是矢量.2.力的表示方法(1)力的图示:用一条带箭头的线段来表示力,按一定比例(或标度)画出线段,其长短表示力的大小,末端的箭头表示力的作用方向,箭头或箭尾表示力的作用点,箭头所在的直线表示力的作用线.(2)力的示意图:只画出带箭头的线段来表示力,对线段的长度没有严格要求.1.(1)不相互接触的物体之间也会产生力的作用,可见力是可以离开物体而独立存在的.()(2)只要确定了力的大小和方向,那么这个力就完全确定了.()(3)作某力的图示时,选定的标度不同,那么表示这个力的线段的长度也不同,但箭头的指向是相同的.()提示:(1)×(2)×(3)√二、重力及其测量1.重力(1)概念:由于地球的吸引而使物体受到的力.常把物体受到的重力的大小简称为物重.(2)大小:G=mg(其中g是比例系数,g=9.8 N/kg).(3)方向:总是竖直向下.2.重力的测量:重力的大小可以用弹簧测力计测出.测量时物体必须保持静止,这样物体对测力计的拉力才等于物体受到的重力,体检时常用磅秤来测量体重.如图所示,悬挂在弹簧测力计上的物体静止时对弹簧测力计的拉力就是物体所受的重力,这种说法正确吗?为什么?提示:不正确.这两个力大小相等、方向相同,但力的性质、施力物体、受力物体、作用点都不相同.三、重心与稳定1.重心:在研究重力对一个物体的作用效果时,可以把物体各部分受到的重力视为集中作用在某点,这个点就是重力的作用点,叫做物体的重心,任何一个物体都有重心,而且只有一个重心.2.重心位置:质量分布均匀的物体,重心位置只跟物体的形状有关;质量分布不均匀的物体,重心除跟物体的形状有关外,还跟物体质量的分布情况有关.3.重心与稳定性(1)重心的高低会影响物体的稳定,物体的重心越低,物体的稳定程度越高.(2)当物体的重力的作用线落到它的支持面外时,物体就会翻倒.2.(1)物体升高或降低时,重心在物体上的位置也相应升高和降低.()(2)物体改变形状时,重心位置一定发生变化.()(3)重心不一定在物体上.()提示:(1)×(2)×(3)√力的描述[学生用书P36]1.力的产生方式物体间发生力的作用的方式有两种:(1)直接接触.(2)不直接接触,如重力、磁铁间的相互作用力无需接触.2.力的四性物质性(1)力是物体对物体的作用,没有脱离物体而独立存在的力;(2)对于一个指定的力,一定同时具有受力物体和施力物体相互性(1)物体之间力的作用是相互的.只要一个物体对另一个物体施加了力,那么另一个物体也一定同时对这个物体施加了力;(2)力总是成对出现的.施力物体同时又是受力物体,受力物体同时又是施力物体矢量性力不仅有大小,而且有方向,是矢量独立性任何一个力都独立地产生作用效果,使物体发生形变或使物体运动状态改变(1)(2)影响作用效果的要素:力的大小、方向和作用点.(多选)下列关于力的说法中正确的是()A.力是物体之间的相互作用B.没有施力物体的力有可能存在C.一个物体受到力的作用,一定有另一个物体直接接触它且施加了这种作用D.当两个物体间发生力的作用时,其中的任一物体既是施力物体,也是受力物体[解析]力是物体之间的相互作用,离开了物体,力是不可能存在的,故A正确;力是物体间的相互作用,即一个物体受到力的同时,必对施力物体施加力的作用,受力物体和施力物体一定同时存在,故B错误;两个物体相互施加力时,不一定直接接触,如地球和太阳之间存在相互作用力,但地球与太阳并不直接接触;两块相距一定距离的磁铁之间存在相互作用的吸引力或排斥力,但两块磁铁并非直接接触,故C错误;两个物体间发生相互作用时,其中一个物体对另一个物体施加了力,同时另一个物体必对这个物体也施加了力,力的作用是相互的,不存在只对外界施加力而不受外界作用力的物体,即任意物体是施力物体的同时也是受力物体,故选项D正确.[答案]AD下列说法中,正确的是()A.力只能产生在相互接触的物体之间B.有受力物体,就必定有施力物体C.施力物体施力在先,受力物体受力在后D.力是一个物体就能产生的,而并不需要其他物体的存在解析:选B.两个物体不接触也可能有力产生,比如磁铁之间,电荷之间不接触也会有力的作用,故A错误;力是物体和物体之间的相互作用,有受力物体,就必定有施力物体,故B正确;施力物体施力和受力物体受力是同时的,不是先后关系,故C错误;力是两个物体之间的相互作用,需要两个物体,故D错误.力的表示方法[学生用书P36]1.力的图示(1)用一条按一定比例(或标度)画出的线段表示力,其长短表示力的大小;用线段末端的箭头表示力的方向;箭头或箭尾表示力的作用点;箭头所在的直线表示力的作用线.(2)画力的图示的方法①选定标度.用多长的线段表示多少牛的力.②确定线段.从作用点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的长度,并在线段上加刻度.③标注方向.在线段的一端加箭头表示力的方向,箭头或箭尾表示力的作用点,力的方向所沿的直线叫做力的作用线.2.力的示意图只画出带箭头的线段来表示物体在这个方向上受到了力,对线段的长度没有严格要求,这种表示力的方法叫做力的示意图,它仅表示物体在这个方向受到了力.命题视角1力的图示水平地面上一物体受到F1和F2的作用,处于静止状态.力F1的大小为25 N,方向斜向右上方且与水平面成30°角,力F2大小为15 N,方向斜向左上方且与水平面成45°角,试画出力F1、F2的图示.[解题探究] (1)力的大小怎么表示?(2)画力的图示应注意什么?[解析](1)选定标度:用单位长度的线段表示5 N的力.(2)从作用点沿力的方向画一线段,线段的长度按选定的标度和力的大小画,线段上面加上刻度.(3)在线段上加上箭头表示力的方向.如图所示.[答案]见解析图命题视角2力的示意图如图所示,各物体的质量相等且分布均匀,各物体都处于静止状态,在图上分别画出它们所受重力的示意图.[解析]画重力的示意图时,要特别注意重力的方向总是竖直向下的,竖直向下是垂直水平面向下,而不是垂直于支持面向下.各物体重力的示意图如图:[答案]见解析图力的图示与力的示意图的辨析比较力的图示力的示意图需要画出力的作用点、方向和大小只画力的作用点和方向标明标度,表示力的有向线段的长度严格按比例确定无标度,表示力的有向线段的长度无严格规定力的三要素(大小、方向、作用点)俱全,可准确表示一个力突出了力的方向和作用点,仅表示物体在该方向受到力的作用【通关练习】1.如图表示的是同一小车所受外力F的图示,所选标度都相同,则对于小车的运动,作用效果相同的是()A.F1和F2B.F1和F4C.F1和F3、F4D.都不相同解析:选B.判断作用效果是否相同,应从力的三要素即大小、方向和作用点去比较,三要素相同则作用效果相同,而力沿其作用线平移时作用效果不变,选项B正确.2.如图所示,物体A对物体B的压力是10 N,试画出这个力的图示和示意图.解析:画力的图示,要严格按照以下步骤进行.(1)选定标度:此题选单位长度的线段表示2 N的力.(2)从力的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,如图甲所示,也可以如图乙所示,从O点(用O点代替B物体)竖直向下画一段五倍于标度的线段.(3)在线段上加箭头表示力的方向.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,然后标明N=10 N即可,如图丙所示.答案:见解析图重力及重心[学生用书P37]1.对重力的理解(1)重力的产生:重力是由于地球对物体的吸引而使物体受到的力,但不能说成“重力就是地球对物体的吸引力”.(2)重力的大小:G=mg①同一地点,重力的大小与质量成正比,不同地点因g值不同而不同.②在不同地点,同一物体的重力随纬度的增加而增大;随海拔的增加而减小.注意:物体重力的大小与物体的运动状态无关,与物体是否受其他力无关.(3)重力的方向:重力的方向总是竖直向下,竖直向下是指与水平面垂直向下.但是并不等同于垂直于支持面向下,也不等同于指向地心.2.对重心的理解(1)重心并不是实际存在的一个特殊点,它的位置跟物体的形状和物体的各部分的质量有关.(2)对于质量分布均匀的物体,重心的位置只跟物体的形状有关,若形状规则,物体的重心在几何中心上.例如,均匀细直棒的重心在棒的中点,均匀球体的重心在球心.(3)质量分布不均匀的物体,重心的位置除了跟物体的形状有关外,还跟物体质量分布有关.例如,载重车辆重心随着货物多少和装载位置而变化,起重机的重心随着提升物的质量和高度而变化.(4)重心的位置并不一定都位于物体上.例如,我们平时玩的篮球、排球、圆环等物体的重心位置是在球心或圆心上.命题视角1重力的理解(多选)关于重力,下列说法正确的是()A.重力就是地球对物体的吸引力,其方向必定指向地心B.重力的大小可以用弹簧测力计或杆秤直接测出C.质量大的物体所受重力可能比质量小的物体所受重力小D.物体对悬绳的拉力或对支撑面的压力的大小可以不等于重力[解析]重力产生的原因是地球对物体的吸引,但通常情况下重力只是地球对物体的吸引力的一部分,重力的方向竖直向下,但并不一定指向地心,所以选项A错误.杆秤测量的是物体的质量而非重力,选项B错误.由公式G=mg可知,重力的大小由质量m和g值共同决定,由于在不同的地理位置g值可能不同,因此质量大的物体与质量小的物体在不同的地理位置处因g值的差异,有可能质量大的物体所受重力反而小,选项C正确.用一根悬绳吊起一个物体,当物体静止时对该竖直悬绳的拉力大小等于物体的重力,当物体摆起来时对该悬绳的拉力大小不等于物体的重力;把物体静止于一水平支撑物上,物体对该水平支撑物的压力大小等于物体的重力.物体静止于斜面上,物体对该支撑面的压力大小不等于物体的重力,选项D正确.[答案]CD命题视角2重心的理解关于物体的重心,下列说法正确的是()A.物体的重心一定在物体上B.用线竖直悬挂的物体静止时,线的方向不一定通过重心C.一砖块平放、侧放或立放时,其重心在砖内的位置不变D.舞蹈演员在做各种优美的动作时,其重心在体内位置不变[解析]质地均匀,外形规则的物体的重心在物体的几何中心上,可能不在物体上,故A错误;根据二力平衡可知,用一根细线悬挂的物体静止时,细线方向一定通过重心,故B 错误;物体的质量分布与形状没有发生改变,其重心的位置与物体的摆放无关,故C正确;舞蹈演员在做各种优美的动作时,由于身体形状发生改变,因此影响其重心的位置,故D 错误.[答案] C命题视角3特殊物体重心的确定矩形均匀长薄板AB边长为60 cm,BC边长为10 cm.在O点以细线挂起并处于平衡状态.AO段长为35 cm,如图所示,则悬线与AB边的夹角为________.[思路点拨] 由于本题中的薄板是均匀的,故其重心在几何中心上.由于薄板受拉力和重力而处于平衡状态,所以二力一定在同一直线上,即拉力的作用线的延长线一定经过重心.[解析]均匀矩形薄板的重心在对角线的交点上,悬挂时悬线的延长线应过重心.应注意O点不是AB的中点,E点才是AB的中点.要根据几何关系求出OE及O′E的长度,再根据OE 与O′E互相垂直来计算夹角.如图所示,AE=30 cm,AO=35 cm,所以OE=5 cm.由BC=10 cm可得O′E=5 cm.由此可见OE=O′E=5 cm,又因为OE与O′E互相垂直,所以α=45°.[答案]45°重心及重心的确定方法(1)固定形状的物体的重心,与物体所在的位置及放置方式和运动状态均无关.物体形状改变时或质量分布发生变化时,其重心位置可能改变.(2)质量分布均匀,形状规则的物体的重心在其几何中心处.(3)形状不规则的物体的重心可以通过“支撑法”或“悬挂法”确定.原理:二力平衡时,两个力等大反向.支撑法:轴对称的碗、碟等,它们的重心在中垂线上,可用二力平衡的方法确定.悬挂法:对于不规则的薄板状物体,可以用悬挂法确定其重心的位置,依据的原理是二力平衡.【通关练习】1.(多选)如图所示,两辆车在以相同的速度做匀速运动,根据图中所给信息和所学知识你可以得出的结论是()A.物体各部分都受重力作用,但可以认为物体各部分所受重力集中于一点B.重力的方向总是垂直向下的C.物体重心的位置与物体形状和质量分布有关D.力是使物体运动的原因解析:选AC.物体各部分都受重力作用,但可以认为物体各部分所受重力集中于一点,这个点就是物体的重心,重力的方向总是和水平面垂直,是竖直向下而不是垂直向下,所以A正确,B错误;从题图中可以看出,汽车(包括货物)的形状和质量分布发生变化,重心的位置就发生变化,故C正确;力不是使物体运动的原因而是改变物体运动状态的原因,所以D错误.2.下列说法中正确的是()A.物体重力的大小等于它对竖直悬绳拉力的大小或等于它对水平支持面压力的大小B.在地球各处的重力方向都是相同的C.重心是理想化的物理模型D .对某一物体而言,其重力的大小总是一个恒量,与物体所处位置无关解析:选C.物体重力的大小与它对竖直悬线的拉力或它对水平支持面压力的大小并不一定相等,A 选项不对.在地球上各处的重力都是竖直向下的,但各个地方的竖直向下并不是指向同一方向,例如南极和北极的重力方向恰好相反,同一物体在不同纬度处的重力大小也是不同的,地球表面上,越靠近两极g 越大,所以B 、D 是不正确的.重心是为研究问题方便而引入的一个物理模型,物体各个部分都受重力作用,可以等效地看作集中在一点上,所以C 是正确的.3.如图所示,一个半径为R 的圆球,其重心不在球心O 上,将它置于水平地面上,则平衡时球与地面的接触点为A ,若将它置于倾角为30°的粗糙斜面上,则平衡时(静摩擦力足够大)球与斜面的接触点为B ,已知弧AB 对应的圆心角为60°,则圆球重心离球心O 的距离是________.解析:如题图所示,当球在斜面上处于静止时,球的重力作用线一定通过B 点,又知球放在水平面上静止时,球与地面的接触点为A ,则其重力的作用线与OA 重合,综上所述,球的重心应位于过B 点的竖直线和OA 线的交点C ,由几何关系知,∠CBO =30°,由此得圆球重心距球心O 的距离为:OC =R sin 30°=R2.答案:R 2[随堂检测][学生用书P38]1.(多选)关于力的下列说法中正确的是( )A .力是物体对物体的相互作用,所以力总是成对出现的B .两物体间相互作用不一定要直接接触C .直接接触的物体间一定有力的作用D .由有一定距离的磁铁间有相互作用力可知,力可以离开物体而独立存在解析:选AB.力是物体对物体的相互作用,所以力总是成对出现的,A 正确;物体间不接触可以产生力的作用,例如磁体吸引铁块,B 正确;直接接触的物体间不一定有力的作用,还要看物体有没有发生挤压,C 错误;力是物体对物体的作用,产生力的作用至少两个物体,力不可以离开物体而独立存在,D 错误.2.下列说法,正确的是( ) A .重力就是地球对物体的吸引力B .重力是由于物体受到地球的吸引而产生的C.物体的各部分中,只有重心处受重力D.只有静止的物体才受到重力解析:选B.重力是由于物体受到地球的吸引而产生的,不是地球对物体的吸引力,选项B正确,A错误;物体的各部分中都要受到重力的作用,选项C错误;地面上的任何物体都受到重力作用,选项D错误.3.关于重力与重心下列说法正确的是()A.物体在空中下落时受到的重力比静止时受到的重力大B.规则物体的重心一定在其几何中心C.放在桌面上的物体对桌面的压力,其实就是该物体的重力D.重心是物体内各部分所受的重力的合力的等效作用点解析:选D.物体的重力G=mg不变,与运动状态无关,A错误;几何形状规则,质量分布均匀的物体的重心在其几何中心上,B错误;放在桌面上的物体对桌面的压力不是物体的重力,它们的施力物体和受力物体不同,C错误;物体的每一部分都受重力作用,认为集中在物体上的某一点,这个点就叫做重心,D正确.4.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.马跑得快的缘故B.马蹄大的缘故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:选D.马的重心位置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.5.如图所示,重30 N的木块浮在水面上,作出木块所受浮力的图示和示意图,并指出施力物体和受力物体.解析:选单位长度的线段表示10 N的力,从木块的作用点竖直向上画一条三倍于标度的线段,在线段上标出方向表示力的方向,如图甲为木块所受浮力的图示.从力的作用点沿浮力的方向画有向线段,并标明浮力F,如图乙为木块所受力的示意图.浮力的施力物体是水,受力物体是木块.答案:见解析图施力物体是水,受力物体是木块[课时作业][学生用书P117(单独成册)]一、单项选择题1.下列说法正确的是()A.拳击手一拳击出,没有击中对方,这时只有施力物体,没有受力物体B.力离不开受力物体,但可以没有施力物体C.只有相互接触的物体间才会有力的作用D.一个力必定联系着两个物体,其中任意一个物体既是受力物体,又是施力物体解析:选D.力是物体间的相互作用,一个力必然存在施力物体和受力物体,力可以分为接触力和非接触力,如重力就是非接触力,拳击手一拳击出,没有击中对方,拳击过程中,其身体的各个部位由于相互作用而产生力,D正确.2.关于重力与重心,下列说法正确的是()A.重心就是物体内最重的一点,每个物体就一个重心B.一根质量均匀的柱形铁棒由直变弯,在形状改变后重心位置不变C.形状规则的物体,它的重心可能不在物体的几何中心上D.重心是物体所受重力的作用点,所以重心总是在物体上,不可能在物体外解析:选C.重心是重力的等效作用点,并不是物体内最重的一点,故选项A错误.重心位置与物体的形状和质量分布有关,质量分布均匀、形状规则的物体的重心必在其几何中心处,但形状发生改变后重心位置可能发生变化,重心可能不在物体上,故选项B、D错误.形状规则的物体,重心的位置可能不在几何中心上,还受质量分布影响,故选项C正确.3.关于不倒翁不倒的原因,是它的重心设计巧妙,下列说法中正确的是()A.重心在不倒翁的几何中心上B.不倒翁的重心很高C.不倒翁的重心很低D.不倒翁的重心不在物体上解析:选C.由于物体在其他条件不变的情况下,重心越低,物体的稳定性越好,不倒翁的重心一定做得很低,C对,A、B、D均不对.4.一人站在体重计上称体重,保持立正姿势称的体重为G,当其缓慢地把一条腿平直伸出台面,体重计指针稳定后读数为G′,则()A.G>G′B.G <G′C.G=G′ D.无法确定解析:选C.人平直伸出腿后,身体重心所在的竖直线必过与台面接触的脚,即重心仍在台面上方,故两次示数应相同.5.如图所示,一个空心均匀球壳里面注满水,球的正下方有一个小孔,在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:选D.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;后来一段时间内,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;最后,水流完时,重心又回到球心.故球壳和水的共同重心先降低后升高,选项D 正确.6.一个质量为60千克的人,在地球上的重力约为600 N ,当他登上月球时⎝⎛⎭⎫月球表面的重力加速度约为地球表面的16,他的质量和重力分别为( ) A .60 kg ,600 N B .60 kg ,100 NC .10 kg ,600 ND .10 kg ,100 N解析:选B.物体的质量与物体的位置无关,故当他登上月球时,质量仍然为60 kg ,此时人的重力为G ′=mg ′=100 N ,故选B.二、多项选择题7.下列有关力的作用效果的叙述中正确的是( )A .物体的运动状态发生变化说明物体一定受到力的作用B .物体的形状发生变化说明物体一定受到力的作用C .如果物体受到力的作用,其运动状态一定发生变化D .如果物体受到力的作用,必定同时出现形变和运动状态的改变解析:选AB.力的作用效果有两个:使物体发生形变;使物体运动状态发生改变.因此,物体的运动状态发生变化或者物体发生形变说明物体一定受到力的作用,A 、B 正确;但物体受到力的作用,其运动状态不一定变化,如物体受到一对平衡力的作用,其运动状态就不发生变化,即有力作用在物体上,物体可能仅有形变而没有运动状态的改变,C 、D 错误.8.关于重心与稳度之间的关系,下列说法正确的是( )A .高大的建筑物通常建造成上小下大,目的是增加稳定性B .重心越高,稳度越大C .重心越低,稳度越大D .如果让一块砖翻倒,应该使重力作用线落到它的支持面外才可,否则,不能翻倒 解析:选ACD.重心与稳度有关,重心越低,稳度越大,比如“不倒翁”的例子.重力的作用线在水平面对物体的支持面之内时物体才稳定,否则物体将翻倒.故选ACD.9.在体育运动中,人的身体重心位置随着姿势的变化而改变.如图所示,下列各姿势中身体重心位于体内的是( )解析:选ACD.人的质量分布近似均匀,故重心位置与形状有关,由图可知,选项A 、C 、D 中人的重心位于体内,选项B 中人的重心位于体外.10.在下表中,分别表示了A 、B 、C 、D 四个力的图示,其中正确的是( )选项 力的图示 施力物体 受力物体。
2019-2020年高中物理必修1第4章相互作用第1节重力与重心鲁科版复习巩固九十八第1题【单选题】下列关于重力、弹力和摩擦力的说法,正确的是( )A、劲度系数越大的弹簧,产生的弹力越大B、动摩擦因数与物体之间的压力成反比,与滑动摩擦力成正比C、静摩擦力的大小在零和最大静摩擦力之间D、物体的重心一定在物体上【答案】:【解析】:第2题【单选题】下列说法正确的是( )A、将物体压入水中时,其重力仍然不变B、形状规则的物体的重心一定在其几何中心C、重力的方向垂直向下D、重力就是地球对物体的引力【答案】:【解析】:第3题【单选题】下列几个关于力学问题的说法中正确的是( )A、做曲线运动的物体受力一定不为零B、米、千克、牛顿等都是国际单位制中的基本单位C、放在斜面上静止的物体,其重力沿垂直斜面的分力就是物体对斜面的压力D、摩擦力的方向一定与物体的运动方向在同一直线上【答案】:【解析】:第4题【单选题】如图所示,A和B两物块的接触面是水平的,A与B保持相对静止一起沿固定斜面匀速下滑,在下滑过程中B的受力个数为( )A、3个B、4个C、5个D、6个【答案】:【解析】:第5题【单选题】把一个月牙状的薄板悬挂起来,静止时如图所示.则薄板的重心可能是图中的( )A、A点B、B点C、C点D、D点【答案】:【解析】:第6题【单选题】2016年8月14日里约奥运会羽毛球男单最后轮小组赛中,中国选手林丹以2:0轻取对手.在其中一个回合的对拍期间,林丹快速扣杀的羽毛球在飞行中受到的力有( )A、重力B、重力、击打力C、重力、空气阻力D、重力、空气阻力、击打力【解析】:第7题【单选题】下面说法中正确的是( )A、重力就是地球对物体的吸引力B、任何几何形状规则的物体的重心总是与几何中心重合C、在空中飞行的飞机不受重力的作用D、重力的方向总是竖直向下【答案】:【解析】:第8题【单选题】静止在斜面上的物体如图所示,受到的作用力( )A、重力、支持力B、重力、支持力、摩擦力C、重力、支持力、下滑力、摩擦力D、重力、压力、下滑力、摩擦力【解析】:第9题【单选题】关于重心,下列说法正确的是( )A、重心就是物体内最重的一点B、重心是物体各部分所受重力的合效果的作用点C、任何形状规则的物体,它的重心必在其几何中心D、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【答案】:【解析】:第10题【单选题】如图水平向左的拉力F作用在木块2上,三木块一起向左匀速运动,以下说法正确的是( )A、木块1受到了向左的摩擦力B、木块2受到了2对平衡力C、木块1、2间有2对作用力和反作用力D、木块2、3间有2对作用力和反作用力【答案】:【解析】:第11题【单选题】一个大木块重8N,在下列哪种情况下,它的重力不是8N ?( )A、将它竖直抛出B、将它放到月球上C、将它放在加速上升的电梯内D、将它放到水里,它浮在水面上【答案】:【解析】:第12题【单选题】关于力和重力下列说法正确的是( )A、力可以脱离物体而存在B、自由下落的石块速度越来越大,说明石块所受重力越来越大C、物体的重心就是重力的等效作用点D、物体只有重心这一点才会受到重力作用【答案】:【解析】:第13题【单选题】下列关于力的说法,错误的是( )A、力是物体对物体的相互作用B、力不能脱离物体而独立存在C、有受力物体就一定有施力物体D、只有相互接触的物体间才能产生作用力【答案】:【解析】:第14题【多选题】如图,P、B间轻线沿竖直方向,Q、A间轻线沿水平方向,重球A、B均静止,关于两球的受力个数,正确的是( )A、球A受四个力B、球A受三个力C、球B受三个力D、球B受两个力【答案】:【解析】:第15题【解答题】一质量为m的球放在倾角为30°的光滑斜面上,某人用水平力推球使球处于静止状态,则人对球的推力与斜面对球的支持力分别为多大?【答案】:【解析】:。
重力与重心-鲁科版必修1教案一、教学目标知识目标1.掌握重力和重心的概念及其相互关系;2.了解权、弹簧秤的使用方法和原理;3.理解平衡条件和竖直向上为正方向的概念;4.掌握测量物体重量的方法。
技能目标1.能够运用测力计测量物体的重力;2.能够分析吊杆平衡、工作原理;3.能够运用知识解决实际问题。
情感目标1.培养学生对物理实验工作严谨求实的态度;2.激发学生对物理实验工作的兴趣;3.培养学生团队合作、交流的能力。
二、教学重难点教学重点1.重力和重心的概念;2.应用测力计进行物体重量测量。
教学难点1.吊杆平衡求解方法;2.物体重力分析方法。
三、教学过程1. 引入教师根据自身教学情况,引入重心的概念,如教师可以说“我们经常在上课的时候听到老师说什么重心的概念,你们知道重心是什么吗?”。
学生思考一两分钟之后,教师将需要学习的重力和重心的概念进行介绍。
2. 重力和重心的概念1.重力的概念:指物体相互之间存在的一种引力。
地球上物体的重力与物体的重量密切相关。
2.重心的概念:一个物体所有部分所受的重力产生的合力作用点。
它是物体平衡的关键。
3. 吊杆平衡求解方法1.吊杆平衡的定义:吊杆平衡是指吊杆两端承受的反作用力相等、方向相反的情况。
2.吊杆平衡的解法:先解出平衡条件,然后根据重力产生的力对吊杆两端的作用力进行分析,再利用平衡条件求解。
4. 物体重力分析方法1.物体重力分析的前提:竖直向上为正方向。
2.物体重力分析的方法:首先确定所考虑物体的所有受力,并且考虑到每个受力有两个方向,即作用力方向和反作用力方向。
利用所有力的合成,求解物体的向上受力和向下受力的大小,如果向上受力和向下受力大小相等,则物体处于平衡状态。
5. 应用测力计进行物体重量测量1.测量物体重量的方法:可以使用比较法或测力计测量法。
2.测量物体重量的步骤:1.首先将测力计的尺度调整到刻度零点。
2.将物体挂在测力计的吊钩上,扳动竖直的钩形手柄,让物体悬挂起来,使测力计的指针颤动一下,然后让钩形手柄回到竖直位置。
重力与重心1一、教材分析:本节内容是新课程实验鲁科版《物理1》的第四章《相互作用》的第一节。
这章在初中的基础上,进一步让学生领略丰富多彩的力现象,学会基本的力学研究方法,理解基本力(重力、弹力、摩擦力)产生的条件和特点。
本章具有时代性、基础性等特点,强调与生活、生产的密切联系,着力体现知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观的三维目标。
而本节内容在初中的基础上深化力的概念,扩展学生的视野,学会用力的图示描绘力。
重力是最常见的力之一,了解重力的大小、方向及其测量,重心位置与稳定性的关系,进一步体会重力和重心在生产和生活中的广泛应用,可以激发学生的学习兴趣。
二、学情分析:学生在初中已学习了力的概念,但由于概念的抽象性,认识上还需加强;对于力的描述,初中学过力的示意图,因此本节重点是力的图示。
对于重力与重心,学生在初中已经知道重力产生的原因;知道重力的施力物体和重力的方向,知道重力的作用点叫重心并理解重力的大小跟物体质量的关系,理解公式G=mg及g=9.8牛/千克的物理意义。
但对于重力的应用、重心位置的改变、重心与稳度等知识点则所知有限。
因此在教学中要注意新旧知识点的穿插与处理,避免学生因旧厌新或学新忘旧。
要充分体现重力的奇妙,激发好奇心与探索欲。
三、教学目标:(一)、知识和技能1、会用力的图示和示意图来描述力。
2、知道重力的大小和方向,了解生活、生产中测量重力的方法。
3、知道重心的概念及其均匀物体的重心位置。
4、会用简单的器材探究不规则物体的重心位置。
5、知道重心与稳度的关心。
6、运用重力、重心解决实际问题,体会重力的奇妙。
(二)、过程和方法用简单材料探究不规则物体的重心位置;探索重心与稳度的关系。
进一步培养学生实验观察及动手能力。
(三)、情感态度与价值观体验力现象的奇妙,保持对力现象的探索热情;体验重力的奇妙,激发好奇心与探索欲;体会重力、重心与稳度在生活、生产中的应用,发展将知识服务于人类的愿望。
2019-2020年高中物理鲁科版必修1教学案:第4章第1节重力与重心(含解析)1.力是物体间的相互作用,是有大小和方向的矢量;力的作用效果是使物体的形状或运动状态发生改变;可用力的图示或示意图表示力。
2.重力是由于地球的吸引而产生的,其大小为G=mg,其方向总是竖直向下,且不一定指向地心。
3.重心是重力作用的集中点,其位置与物体形状和质量分布有关。
任何物体仅有一个重心,且不一定在物体上。
一、力的描述1.力的图示用一条带箭头的按一定比例画出的线段来表示力。
2.力的示意图只画出带箭头的线段来表示力,箭头表示力的方向,对线段的长度没有严格要求。
3.标矢性力不但有大小,而且有方向,是矢量(填“矢量”或“标量”)。
二、重力及其测量1.重力(1)定义:由于地球吸引而使物体受到的力。
(2)重力的大小:可用公式G=mg计算得出,式中g是比例系数,g=9.8_N/kg。
(3)重力的方向:总是竖直向下。
2.重力的测量重力的大小可以用弹簧测力计测出,测量时物体必须保持静止,这样物体对测力计的拉力才等于物体受到的重力,体检时常用磅秤来测量体重。
三、重心与稳定1.重心物体的各部分都受重力作用,从效果上看可认为各部分所受到的重力作用集中于一点,这一点称为物体的重心。
2.决定物体重心位置的因素(1)物体的形状;(2)物体的质量分布。
3.确定物体重心的方法(1)形状规则、质量分布均匀的物体,重心在其几何中心上。
(2)对不规则的细棒和薄板,可用支撑法或悬挂法确定其重心。
4.物体重心与稳定的关系重心越高,物体的稳定性越差;重心越低,物体的稳定性越好。
1.自主思考——判一判(1)只要两个力的大小、方向相同,这两个力的作用效果就相同。
(×)(2)重力的大小会随位置变化,方向总是竖直向下,所以不变。
(×)(3)重心的位置可以不在物体上。
(√)(4)物体的稳定程度与重心高低有关。
(√)(5)一个物体的重心是唯一确定的,与形状变化无关。
(×)(6)同一物体在地球上和在月球上质量是一样的,但重力不同。
(√)2.合作探究——议一议(1)苹果从树上下落,静止释放的物体竖直下落,抛出的物体会落回地面,水会从高处流向低处。
这些司空见惯的现象受什么样的共同规律支配呢?图4-1-1提示:因为这些物体都受到重力作用,而重力的方向是竖直向下的,所以这些物体总要下落。
(2)如图4-1-2所示,当笔记本电脑放在某电子秤上时,便可直接从电子秤上显示出电脑的质量。
静止时电脑对电子秤的压力就是电脑所受的重力,这种说法正确吗?为什么?图4-1-2提示:不正确。
这两个力大小相等、方向相同,但力的性质、施力物体、受力物体、作用点都不相同,重力的施力物体是地球,受力物体是电子秤上的物体(电脑);压力的受力物体是电子秤,施力物体是压在电子秤上的物体(电脑)。
(3)重力的施力物体是谁?重力与运动状态有关吗?提示:重力的施力物体是地球,其大小与物体运动状态无关。
1.对力的性质的认识(1)物质性:力是物体对物体的作用,任何力一定同时具有施力物体和受力物体。
只有施力物体或只有受力物体的力不存在。
(2)独立性:任何一个力都独立地产生作用效果,使受力物体发生形变或改变运动状态。
(3)矢量性:力不仅有大小,而且有方向,是矢量。
2.力的作用效果(1)(2)力的大小、方向和作用点都会影响力的作用效果。
(3)分析力的作用效果是判断物体是否受力的基本方法。
1.(多选)关于力的概念,下列说法中正确的是()A.力是使物体发生形变和改变运动状态的原因B.一个力必定联系着两个物体,其中每个物体既是施力物体也是受力物体C.只要两个力的大小相等,它们产生的效果一定相同D.互不接触的物体间的某对力,可以先后消失解析:选AB根据力的两个作用效果知A正确;力的大小、方向和作用点都会影响到作用效果,故C错误;由于力具有相互性和同时性,故B正确、D错误。
2.下列说法中正确的是()A.射出枪口的子弹,能射出很远的距离,是因为子弹离开枪口后受到一个推力作用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,也是施力物体解析:选D子弹在枪管内受到火药爆炸所产生的强大推力,离开枪口时有很大的速度,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,A错误;物体间力的作用总是相互的,所以每一个物体既是受力物体,也是施力物体,甲推乙的同时乙也推甲,B错误,D正确;不论物体是否有生命或是否有动力,它们受到力的同时,都会施力,如马拉车时,车也拉马,C错误。
3.(多选)下列关于力的作用效果的叙述正确的是()A.物体的运动状态发生改变必定是物体受到力的作用B.物体的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解析:选ABC因为力是改变物体运动状态的原因,故物体的运动状态发生改变,必定受到力的作用,故A说法正确;由于力的作用效果是使物体发生形变或改变物体的运动状态,两者可同时发生,也可不同时发生,故B说法正确,D错误;力的作用效果取决于力的三要素,故C说法正确。
[典例]如图4-1-3所示,甲中在木箱的P点,用一与水平方向成30°角斜向上的150 N的力拉木箱;乙中在木块的Q点施一与竖直方向成60°角斜向上的20 N的推力,把木块抵在墙壁上。
试作出甲、乙两图中所给力的图示,并作出丙中电灯所受重力和拉力的示意图。
图4-1-3[思路点拨] 根据力的图示的画法,正确选取标度画出力的图示。
[解析] (1)此题可按以下步骤对P 点的拉力进行作图:①选定一段长4 mm 的线段表示50 N 的力。
②从作用点P 沿力的作用方向画一线段,根据选定的标度与力的大小确定线段的长度,并在线段上加刻度⎝⎛⎭⎫即画出线段长度为15050×4 mm =12 mm ,如图甲′。
③在线段的尾端加上箭头表示力的方向。
(2)可按同样的步骤画出Q 点推力的图示如图乙′,作图时,注意Q 点推力的方向。
(3)画丙图中力的示意图时,可按以下步骤进行:①选定电灯为研究对象。
②从作用点沿拉力方向(沿绳的方向)画出一适当长度的线段,在线段的末端标出箭头表示拉力的方向。
这就是绳对电灯拉力的示意图,同样沿重力方向(竖直向下)画出一适当长度的线段,在线段的末端标出箭头表示重力的方向,这就是电灯所受重力的示意图,注意表示拉力与重力的线段长度应该相等,如图丙′所示。
[答案] 见解析做力的图示与示意图的步骤1.关于图4-1-4所示的两个力F1和F2,下列说法正确的是()图4-1-4A.F1=F2,因为表示两个力的线段一样长B.F1>F2,因为表示F1的标度大C.F1<F2,因为F1只有两个标度的长度,而F2具有三个标度的长度D.无法比较,因为两个力的标度的大小未知解析:选D在力的图示中,所表示的力的大小取决于图中标度的大小和线段的长短,离开了标度的大小,仅由线段的长度无法比较F1和F2的大小,所以选项D正确。
2.一个铁块在空中飞行,所受重力为120 N,方向竖直向下,试画出重力的图示和示意图,并说明施力物体和受力物体。
解析:(1)选定标度:选5 mm长的线段表示30 N的力。
(2)用一矩形表示铁块,从作用点沿力的方向画一线段,线段的长度按选定的标度和力的大小画,线段上面加上刻度,如图甲所示,从O点竖直向下画一条4倍于标度的线段。
(3)在线段上加上箭头表示力的方向。
也可以按照如图乙所示那样,不画铁块,而用O点表示铁块,画出重力的图示。
画力的示意图,如图丙所示,用一矩形表示铁块,从铁块上沿力的方向画一线段,并加上箭头,表示方向。
然后标明G=120 N即可。
这个重力的施力物体是地球,受力物体是铁块。
答案:见解析1.与重力的大小有关的因素及重力的方向(1)在同一地点,重力的大小与质量成正比。
(2)在不同地点,某一物体的重力的大小与物体所处的纬度位置有关,在纬度越高的位置,所受重力越大;其重力的大小还与物体的海拔高度有关,在同一地点,位置越高,重力越小。
(3)重力的大小与物体的运动状态无关,与物体是否受其他力无关。
(4)重力的方向总是竖直向下,竖直向下不是垂直于支撑面向下,也不是指向地心。
2.重心的意义和重心的位置(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,如一个圆形平板的重心在板上,而一个铜环的重心就不在环上。
(3)重心在物体上的位置与物体所处的位置、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;对形状不规则的薄物体,可用支撑法或悬挂法来确定其重心。
[典例]关于地面上物体的重力,下列说法正确的是()A.只有静止时,物体才受重力B.物体对地面的压力就是物体的重力C.弹簧测力计和杆秤都能称量物体的重力大小D.同一地点,物体的重力与其质量成正比[思路点拨]解答本题时应把握以下三点:(1)重力是由地球吸引而产生的,与运动状态无关。
(2)明确物体的重力和对地面的压力的施力物体和受力物体。
(3)把握物体的重力与物体的质量的关系。
[解析]物体是否受重力与运动状态无关,A错误;物体对地面的压力与物体的重力的施力物体和受力物体不同,故不是一个力,B错误;杆秤的原理是杠杆原理,只测质量不测重力,C错误;在同一地点g为常数,由G=mg可知,重力与质量成正比。
[答案] D悬挂法确定物体的重心薄板形物体的重心可用悬挂法确定。
如图所示,先在A点把薄板悬挂起来,薄板静止时,薄板所受的重力与悬绳的拉力在同一竖直线上,所以薄板的重心一定在通过A点的竖直线AB上。
然后在C点把薄板悬挂起来,同理知,薄板的重心一定在通过C点的竖直线CD上,所以AB和CD的交点O就是薄板的重心位置。
1.下列说法正确的是()A.形状规则的物体的重心,一定在物体的几何中心上B.物体的重心一定在物体上C.地球对物体的吸引力就是物体的重力D.物体的重力是由于地球对物体的吸引而产生的解析:选D物体重心的位置不但与物体的形状有关,还和物体质量的分布情况有关,选项A错误;物体的重心不一定在物体上,如质量分布均匀的圆环的重心在其圆心,但不在圆环上,选项B错误;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,选项C错误,D正确。
2.关于重心,下列说法正确的是()A.重心就是物体上最重的一点B.重心就是物体的几何中心C.直铁丝被折弯后,重心便不在中点,但一定还在铁丝上D.重心是物体的各部分所受重力的等效作用点解析:选D重心是重力的等效作用点,并不是只有重心才受重力,故选项D正确,选项A错误。