2019高中物理人教版(通用版)講義2-1-1重力基本相互作用

2019高中物理人教版（通用版）講義：2-1-1重力基本互相作用重力基真互相作用學(xué)習(xí)目標(biāo)核心提煉1.認(rèn)識重力、重心的觀點(diǎn)，知道重力的計(jì)3個觀點(diǎn)——力、重力、重心算公式G＝mg，理解重力的方向特色。2種表示力的方法——力的圖2.掌握使勁的圖示表示力的方法。示、力的表示圖3.認(rèn)識自然界中的四種基真互相作用。4種基真互相作用4.理解力的觀點(diǎn)及力的作用成效。一、力和力的圖示運(yùn)動狀態(tài)的變化只需一個物體的速度變化，無論是大小改變?nèi)允欠较蚋淖兓蛟S是大小和方向都改變，則運(yùn)動狀態(tài)就發(fā)生變化。力的觀點(diǎn)和作用成效定義：物體與物體之間的互相作用。力的圖示：力能夠用帶箭頭的線段來表示，線段的長短表示力的大小，線段指向表示力的方向，線段的箭尾(或箭頭)表示力的作用點(diǎn)。1/15力的作用成效：能夠改變物體的運(yùn)動狀態(tài)，能夠使物體的形狀發(fā)生改變。思想拓展甲、乙描繪的是“三毛”拉車的情形。圖1哪幅圖畫出的是拉力的圖示？為何？哪幅圖是拉力的表示圖？為何？提示甲圖是拉力的圖示，因?yàn)橛袠?biāo)度，乙圖是拉力的表示圖，它沒有標(biāo)度。二、重力產(chǎn)生因?yàn)榈厍虻奈刮矬w遇到的力(1)大小：G＝mg，式中G、m、g的單位分別為N、kg、N/kg大小(2)丈量：用彈簧測力計(jì)豎直懸掛被測物體，當(dāng)處于靜止?fàn)顟B(tài)時，示數(shù)即為其重力大小方向老是豎直向下(1)定義：物體的各部分都受重力作用，從成效上看可以為各部重心分所遇到的重力作用集中于一點(diǎn)，即為物體的重心(2)決定重心地點(diǎn)的因素：①物體的形狀；②物體質(zhì)量的散布思慮判斷地球上全部物體的重力的施力物體都是地球。(√)重力的方向也能夠表述為指向地心。(×)重心是物體重力的作用點(diǎn)，重心必定在物體上。(×)三、四種基真互相作用萬有引力、電磁互相作用、強(qiáng)互相作用、弱互相作用為四種基真互相2/15作用。思想拓展四種基真互相作用各存在于哪些物體之間？提示萬有引力存在于全部有質(zhì)量的物體之間，電磁互相作用存在于電荷間和磁體間，強(qiáng)互相作用存在于原子核內(nèi)部粒子間，弱互相作用存在于微觀粒子間。對力的理解[重點(diǎn)概括]力的三個性質(zhì)性質(zhì)理解力是物體對物體的作用，離開物體而獨(dú)立存在的力是不存在的，物質(zhì)性一個力必定同時擁有受力物體和施力物體物體之間力的作用是互相的，只需一個物體對另一個物體施加了互相性力的作用，另一個物體也必定會對這個物體施加力的作用矢量性力是矢量，不單有大小，并且有方向力的作用成效力的作用成效影響作用成效的因素：力的大小、方向和作用點(diǎn)。以以下圖所示。[精典示例][例1]以下說法中正確的選項(xiàng)是( )A.射出槍口的子彈，能打到很遠(yuǎn)的地方，是因?yàn)樽訌椬唛_槍口后遇到一個推力作用不接觸的物體之間不行能有力的作用3/15C.只有有生命或有動力的物體才會施力，無生命或無動力的物體只會遇到力，不會施力D.任何一個物體，必定既是受力物體，又是施力物體分析子彈在槍管內(nèi)遇到火藥爆炸所產(chǎn)生的強(qiáng)盛推力，使子彈走開槍口時擁有很大的速度，但子彈走開槍口此后，只受重力和空氣阻力作用，并無一個所謂的推力，因?yàn)椴恍心苷业竭@個“推力”的施力物體，故不存在，因此A錯；不接觸的物體之間也可能有力的作用，如兩個磁鐵，故B錯；無論物體能否有生命或能否有動力，它們遇到其余物體作用時，都會施力，如馬拉車時，車也拉馬；書向下壓桌子，桌子也向上推書，故C錯；因?yàn)樽匀唤缰械奈矬w都是互相聯(lián)系的，找不到一個孤立的、不受其余物體作用的物體，因此每一個物體既是受力物體，又是施力物體，故D正確。答案D誤區(qū)警告互相作用的物體，能夠直接接觸，也能夠不接觸，但作使勁必定是成對出現(xiàn)的。并不是有生命的物體才是施力物體，也并不是先有施力物體后有受力物體。任何一個力都獨(dú)立地產(chǎn)生作用成效，使物體發(fā)生形變或使物體運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生變化。力的物質(zhì)性表示力離不開施力物體或受力物體，力的互相性表示力老是成對出現(xiàn)的，一個物體對其余物體施加力的同時，也必定遇到4/15其余物體的作使勁。[針對訓(xùn)練1]以下說法正確的選項(xiàng)是( )A.“風(fēng)吹草動”，草遇到了力，但沒有施力物體，說明沒有施力物體的力也是存在的運(yùn)動員將足球踢出，球在空中飛翔是因?yàn)榍蛴龅揭粋€向前的推力C.甲使勁把乙推倒，不過甲對乙有力，而乙對甲沒有力D.兩個物體發(fā)生互相作用不必定互相接觸答案D力的表示方法[重點(diǎn)概括]力的圖示：用一條帶箭頭的線段來表示力的三因素。力的表示圖：用一條帶箭頭的線段來表示力的方向和作用點(diǎn)。力的圖示與力的表示圖的差別力的圖示能表示力的三因素，精準(zhǔn)表示力時常常用到。力的表示圖只好表示力的作用點(diǎn)和方向，在對物體的受力狀況進(jìn)行剖析時常常用到。力的圖示與力的表示圖的畫法作圖步驟力的圖示力的表示圖選定標(biāo)度(用某一長度的線段選標(biāo)度表示必定大小的力)從作用點(diǎn)開始沿力的方向畫一線段，依據(jù)選定的標(biāo)度和從作用點(diǎn)開始沿力的方向畫線段力的大小按比率確立線段長畫一適合長度線段度5/15在線段的尾端標(biāo)出箭頭，表在線段的尾端標(biāo)出箭頭，標(biāo)方向示方向表示方向[精典示例][例2]如圖2所示，靜止的木塊對桌面的壓力為6N，試畫出壓力的圖示，說明施力物體和受力物體；并畫出木塊所受重力和支持力的表示圖。圖2思想導(dǎo)圖分析(1)畫力的圖示時，要依據(jù)以下步驟進(jìn)行：①選定標(biāo)度→選適合長度的線段表示2N的力。②確立線段→從作用點(diǎn)起沿力的方向畫一線段，線段長短按標(biāo)度和力的大小畫，線段標(biāo)上刻度。如圖甲所示，從O點(diǎn)豎直向下畫一條三倍于標(biāo)度的線段。③標(biāo)明方向→在線段上加箭頭表示力的方向。為了簡易，也能夠依據(jù)圖乙來畫。壓力的施力物體是木塊，受力物體是桌面。畫力的表示圖時，只需畫賣力的作用點(diǎn)和方向，對線段的長短沒有嚴(yán)格要求。圖丙為木塊所受重力和支持力的表示圖，也能夠依據(jù)圖丁那樣用一個點(diǎn)表示木塊，畫出重力和支持力的表示圖。答案看法析方法總結(jié)畫力的圖示時，標(biāo)度的選用應(yīng)依據(jù)力的大小合理設(shè)計(jì)，使表示力的有向線段的長度等于2～5段標(biāo)度的長度。畫出同一物體遇到的不6/15同的力時要用同一標(biāo)度。對于幾何形狀規(guī)則的物體，在畫力的圖示或表示圖時，有向線段的起點(diǎn)可畫在幾何中心。[針對訓(xùn)練2]某人經(jīng)過細(xì)繩用大小為50N的力F斜向上與水平方向呈30°角拉物塊A，試畫出拉力F的圖示，并指出受力物體與施力物體。分析畫力的圖示時，先選好標(biāo)度：以5mm長的線段表示10N的力，則拉力F共長25mm，用A點(diǎn)代表物塊A，即力的作用點(diǎn)，最后標(biāo)上箭頭指明拉力的方向，即得力F的圖示。為了正確無誤地表示拉力的方向，圖中的虛線是必需的協(xié)助線。答案細(xì)繩拉物塊A，受力物體是物塊A，施力物體是細(xì)繩對重力和重心的理解[重點(diǎn)概括]對重力的理解產(chǎn)生：重力是因?yàn)榈厍虻奈a(chǎn)生的，但因?yàn)槠渥赞D(zhuǎn)的影響，重力一般不等于地球?qū)ξ矬w的引力。大?、偻坏刂罚灰粯游矬w重力的大小與其質(zhì)量成正比。②不一樣地址，同一物體的重力隨所處緯度的高升而增大，隨海拔高度的增大而減小。方向：重力的方向老是豎直向下，不可以將重力的方向表述為“垂7/15直地面向下”或“指向地心”等。對重心的理解重心的特色：重心是重力的等效作用點(diǎn)，并不是物體的其余部分不受重力作用。重心的地點(diǎn)及決定因素①地點(diǎn)：重心的地點(diǎn)能夠在物體上，也能夠在物體外。②決定因素物體質(zhì)量散布狀況。物體的形狀。重心地點(diǎn)確實(shí)定方法①質(zhì)量散布平均、形狀規(guī)則的物體的重心在其幾何中心上。②形狀不規(guī)則的物體，重心與物體的形狀、質(zhì)量散布狀況均相關(guān)，對薄板類物體，可用支撐法或懸掛法來確立重心。[精典示例][例3]對于物體的重力和重心，以下說法正確的選項(xiàng)是( )A.物體所受的重力是因?yàn)橛龅降厍虻奈a(chǎn)生的，因此方向老是垂直于地面向下B.同一物體在地球上的不一樣地點(diǎn)，當(dāng)用不一樣的彈簧測力計(jì)丈量時其所受重力大小是不一樣的，當(dāng)用同一彈簧測力計(jì)丈量時所受重力大小必定同樣C.物體的重心就是物體各部分所受重力的等效作用點(diǎn)D.形狀規(guī)則的物體(如正方體)，其重心必定在其幾何中心處8/15分析重力的方向?yàn)樨Q直向下而不是垂直地面向下，選項(xiàng)A錯誤；同一物體在地球上不一樣地點(diǎn)所受重力不一樣，與測力計(jì)沒關(guān)，選項(xiàng)B錯誤；重心為物體各部分所受重力的等效作用點(diǎn)，選項(xiàng)C正確；重心的地點(diǎn)與物體的形狀與質(zhì)量散布能否平均相關(guān)，假如質(zhì)量不平均散布，僅有規(guī)則幾何外形，其重心也不必定在幾何中心上，選項(xiàng)D錯誤。答案C誤區(qū)警告對物體的重心注意以下三點(diǎn)重心不是重力的真切作用點(diǎn)，重力作用于整個物體，重心是重力的等效作用點(diǎn)。重心不是物體上最重的一點(diǎn)，也不必定是物體的幾何中心。重心在物體上的相對地點(diǎn)與物體的地點(diǎn)、擱置狀態(tài)及運(yùn)動狀態(tài)沒關(guān)。重心的地點(diǎn)能夠不在物體上。[針對訓(xùn)練3]對于重力與重心，以下說法正確的選項(xiàng)是( )物體在空中著落時遇到的重力比靜止時遇到的重力大規(guī)則物體的重心必定在其幾何中心C.放在桌面上的物體對桌面的壓力，其實(shí)就是該物體的重力D.重心是物體內(nèi)各部分所受的重力的協(xié)力的等效作用點(diǎn)分析空中著落時物體重力與靜止時物體重力同樣，故A錯誤；規(guī)則物體的重心不必定在它的幾何中心上，還與物體的質(zhì)量散布相關(guān)，當(dāng)物體的質(zhì)量散布平均時，規(guī)則物體的重心，必定在它的幾何中心上，故B錯誤；壓力是因?yàn)榛ハ鄶D壓而產(chǎn)生的，與重力的性質(zhì)不一樣，兩者9/15不是同一種力，故C錯誤；重心是物體內(nèi)各部分所受的重力的協(xié)力的等效作用點(diǎn)，故D正確。答案D如圖3所示，殲－20戰(zhàn)機(jī)是中國近來研制出的第五代隱身重型殲擊機(jī)。它以擁有隱身性、高靈活性以及先進(jìn)的航電系統(tǒng)讓世界震撼。對于殲－20戰(zhàn)機(jī)的受力，以下說法正確的選項(xiàng)是( )圖3戰(zhàn)機(jī)遇到的重力指向地心戰(zhàn)機(jī)受重力的同時，它也對地球產(chǎn)生引力C.戰(zhàn)機(jī)向前運(yùn)動的推力無施力物體D.戰(zhàn)機(jī)勻速飛翔時，它不受重力作用分析重力的方向豎直向下，而不必定指向地心，A錯誤；因?yàn)榈厍驅(qū)?zhàn)機(jī)的引力而產(chǎn)生重力，同時戰(zhàn)機(jī)對地球也產(chǎn)生引力，B正確；任何力都有施力物體，戰(zhàn)機(jī)向前的推力來自于空氣，C錯誤；地球鄰近的任何物體都受重力作用，D錯誤。答案B如圖4所示是小車所受外力的圖示，所選標(biāo)度都同樣，則對于小車的運(yùn)動，作用成效同樣的是( )圖4A.F1和F2B.F1和F4C.F1和F3、F4D.都不同樣分析判斷力的作用成效能否同樣，應(yīng)從力的三因素即大小、方向和10/15作用點(diǎn)去考慮，力的三因素同樣則作用成效同樣，B正確。答案B3.(多項(xiàng)選擇)假如全部物體的重力都消逝了，則將會發(fā)生的狀況有( )A.天不會下雨，也不會起風(fēng)B.全部物體都沒有質(zhì)量C.河水不會流動D.氣泡在液體中將不上調(diào)分析重力消逝了，則與重力相關(guān)的自然現(xiàn)象不再發(fā)生。水向低處流、在水中氣泡向上挪動都是因?yàn)樗拿芏却笥跉怏w，風(fēng)的形成是因?yàn)椴煌貐^(qū)空氣溫度不一樣、密度不一樣，進(jìn)而遇到重力不一樣而致使空氣流動，而質(zhì)量是物質(zhì)的固有屬性。答案ACD4.以下對于四種基真互相作用的說法正確的選項(xiàng)是( )A.萬有引力只發(fā)生在天體與天體之間，質(zhì)量小的物體(如人與人)之間無萬有引力強(qiáng)互相作用只發(fā)生在宇宙天體等宏觀物體之間C.弱互相作用就是特別小的物體間的互相作用D.電磁互相作用是不需要互相接觸就能起作用的分析無論大小，任何物體間均有萬有引力，A錯誤；強(qiáng)互相作用發(fā)生在原子核內(nèi)部核子之間，而弱互相作用發(fā)生在放射現(xiàn)象中，不是小物體之間，故B、C錯誤；電磁互相作用即電荷之間的互相作用、磁體之間的互相作用，是不需要互相接觸就能起作用的，故D正確。答案D5.如圖5甲中木箱P點(diǎn)，用與水平方向成30°角斜向右上方的150N11/15的力拉木箱；在圖乙中木塊的Q點(diǎn)，用與豎直方向成60°角斜向左上方的20N的力把木塊抵在墻壁上，試作出甲、乙兩圖中所給力的圖示，并作出圖丙中電燈所受重力和拉力的表示圖。圖5答案以下圖基礎(chǔ)過關(guān)1.以下對于力的作用成效的表達(dá)中，正確的選項(xiàng)是( )A.物體運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生改變，必定受外力作用B.物體的運(yùn)動狀態(tài)不發(fā)生變化，必定不受外力作用C.物體遇到力的作用后，必定同時出現(xiàn)形變和運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生變化的現(xiàn)象D.力的作用成效完整由力的大小決定分析力的作用成效之一就是使物體運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生改變，A正確；物體運(yùn)動狀態(tài)不變其實(shí)不必定沒有遇到力的作用，力的作用成效是使物體運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生改變或許使物體發(fā)生形變，B、C錯誤；力的大小、方向、作用點(diǎn)都影響力的作用成效，D錯誤。答案A足球運(yùn)動員已將足球踢向空中，如圖1所示，以下描繪足球在向斜上方飛翔過程中某時刻的受力爭中，正確的選項(xiàng)是(G為重力，F(xiàn)為腳對球的作使勁、F阻為阻力)( )圖1分析被踢出的足球在向斜上方飛翔的過程中，只受重力和空氣阻力12/15的作用。重力的方向豎直向下，阻力F阻與球的飛翔速度方向相反，B正確。答案B3.對于重力的大小和方向，以下說法中正確的選項(xiàng)是( )A.在地球表面上的物體都要遇到重力作用，所遇到的重力與物體的運(yùn)動狀態(tài)沒關(guān)，也無論能否受其余力的作用在地球表面各處的重力方向都是同樣的C.物體所受重力的大小必定等于地球?qū)ξ矬w的吸引力大小D.對某一物體而言，其重力的大小老是一個恒量，不因物體從赤道移到兩極而變化答案A“不倒翁”是少兒喜歡的玩具，“不倒翁”之因此“不倒”，是因?yàn)樗闹匦脑O(shè)計(jì)奇妙，對于“不倒翁”的重心，以下說法中正確的選項(xiàng)是( )圖2重心在“不倒翁”的幾何中心上“不倒翁”的重心很高C.“不倒翁”的重心很低D.“不倒翁”的重心不在物體上答案C跳高運(yùn)動員在以下圖的四種過桿姿勢中，重心最能靠近甚至低于橫桿的是( )13/15分析四種過桿姿勢中，前三種過桿時重心均在橫桿之上，而背越式過桿時，頭、軀干、腿挨次過桿，身體的大多數(shù)與桿靠近，甚至低于桿。答案D能力提高一飲料杯裝滿水，如圖3所示，杯的底部有一小孔，在水從小孔不斷流出的過程中，杯連同杯中水的共同重心將( )圖3A.向來降落B.向來上漲C.先升后降D.先降后升分析第一，水面的降落將致使水和容器這個共同體的質(zhì)量散布發(fā)生變化，即開始一段時間內(nèi)，水面降落，重心降落，但又因?yàn)槿萜髯约嘿|(zhì)量的影響，水面降落