新人教高中物理暑假銜接講義 第11講 力 重力（解析版）

第十一講力重力知識(shí)點(diǎn)一、力[提出問題]1.做一做以下實(shí)驗(yàn)，看看會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象，總結(jié)力有哪些作用效果？(1)小鋼球在較光滑的玻璃板上做直線運(yùn)動(dòng)，在小鋼球的正前方放一磁鐵(如圖)，小鋼球靠近磁鐵時(shí)；(2)在與小鋼球運(yùn)動(dòng)方向垂直的位置放一塊磁鐵(如圖2)；(3)分別用手拉和壓彈簧．答案(1)小鋼球的速度越來越大；(2)小鋼球的速度方向發(fā)生了變化；(3)用手拉彈簧，彈簧伸長(zhǎng)；用手壓彈簧，彈簧縮短．力的作用效果有：使物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化或使物體發(fā)生形變．2.通過回憶初中學(xué)過的物理知識(shí)，力一般用什么樣的方法來表示？答案：一般用力的圖示，即用一條帶箭頭的線段(有向線段)來表示力．或者用力的示意圖。[要點(diǎn)提煉]1．力的特性(1)力的物質(zhì)性：力是物體間的相互作用，力不能脫離物體而獨(dú)立存在．我們談到一個(gè)力時(shí)，一定同時(shí)具有受力物體和施力物體．(2)力的相互性：力總是成對(duì)出現(xiàn)的．施力物體同時(shí)又是受力物體，受力物體同時(shí)又是施力物體．(3)矢量性：力不僅有大小而且有方向．2．力的作用效果(1)改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或使物體發(fā)生形變，(2)只要一個(gè)物體的速度變化了，不管是速度的大小還是速度的方向發(fā)生變化，物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)就發(fā)生變化．3.力的表示方法(1)力的圖示：力是矢量，可以用一根帶箭頭的線段表示力。線段按一定比例(標(biāo)度)畫出，它的長(zhǎng)短表示力的大小，它的指向表示力的方向，箭頭(或箭尾)表示力的作用點(diǎn)，線段所在的直線叫做力的作用線。(2)力的示意圖：只表示出力的方向和作用點(diǎn)的線段。4.力的單位在國(guó)際單位制中，力的單位是牛頓，簡(jiǎn)稱牛，符號(hào)為N.5.力的分類(1)根據(jù)力的性質(zhì)命名：如重力、彈力、摩擦力、分子力、電磁力等．(2)根據(jù)力的效果命名：如拉力、壓力、動(dòng)力、阻力等．根據(jù)效果命名時(shí)，不同名稱的力，性質(zhì)可能相同，如物體在上升過程，重力為阻力，物體下落時(shí)，重力為動(dòng)力，所謂動(dòng)力，其效果是加快物體運(yùn)動(dòng)的，而阻礙物體運(yùn)動(dòng)的力則叫阻力，同一性質(zhì)的力．效果可能不同，如摩擦力可以是動(dòng)力．也可以是阻力．[經(jīng)典例題]1.下列關(guān)于力的說法中正確的是()A．甲用力把乙推倒，說明甲對(duì)乙有力的作用，乙對(duì)甲沒有力的作用B．只有有生命或有動(dòng)力的物體才會(huì)施力，無生命或無動(dòng)力的物體只會(huì)受力，不會(huì)施力C．任何一個(gè)物體，一定既是受力物體，也是施力物體D．兩個(gè)力的大小都是5N，則這兩個(gè)力一定相同答案C甲推乙的同時(shí)，乙也在推甲，力的作用是相互的，A錯(cuò)；不論物體是否有生命或是否有動(dòng)力，它們受到別的物體作用時(shí)都會(huì)施力．例如馬拉車時(shí)，車也拉馬；書向下壓桌子，桌子也向上支撐書，B錯(cuò)；由于自然界中的物體都是相互聯(lián)系的，找不到一個(gè)孤立的、不受其他物體作用的物體，所以每一個(gè)物體都受到別的物體的作用，是受力物體，同時(shí)也對(duì)其他物體施力，即又是施力物體，C對(duì)；力是矢量，比較這兩個(gè)力是否相同，除了比較其大小還要比較其方向，D錯(cuò)．2.關(guān)于力的說法中正確的是()A．力是物體對(duì)物體的作用B．只有靠得很近的物體才有力的作用C．由磁鐵間有相互作用可知，力可以離開物體而單獨(dú)存在D．力的大小可以用天平測(cè)量解析：選A力是物體對(duì)物體的作用，是指物體之間的推、拉、擠、壓、提、吸引、排斥等，故A正確。離的遠(yuǎn)的物體間也有作用力，如萬有引力，故B錯(cuò)誤。力不能離開物體存在，產(chǎn)生力至少有兩個(gè)物體，故C錯(cuò)誤。力的大小用彈簧測(cè)力計(jì)來測(cè)量，故D錯(cuò)誤。3.在圖甲中木箱P點(diǎn)，用與水平方向成30°角斜向右上的150N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示意圖．答案如圖所示[變式訓(xùn)練]1．關(guān)于力，下列說法正確的是()A．有的物體自己就有力，如爆炸的手榴彈，所以這個(gè)力可以沒有施力物體B．力不能離開物體而存在C．不接觸的物體之間一定沒有力的作用D．有的物體只是施力物體而不是受力物體答案B解析此題可根據(jù)力的產(chǎn)生條件來判斷，抓住“力是物體與物體之間的相互作用”，要想有力，必須同時(shí)存在施力物體和受力物體，兩者缺一不可．一個(gè)物體在對(duì)其他物體施加力的同時(shí)一定受到其他物體力的作用，即是施力物體同時(shí)又是受力物體，故A、D錯(cuò)誤．C項(xiàng)則歪曲了力產(chǎn)生的條件，只要兩物體發(fā)生相互作用即可產(chǎn)生力，不一定非得接觸，故C錯(cuò)誤．2．(多選)天花板下一根細(xì)繩豎直懸掛一個(gè)靜止的小球，下列說法中正確的是()A．小球?qū)?xì)繩的拉力的施力物體是地球B．小球所受細(xì)繩的拉力的施力物體是地球C．細(xì)繩對(duì)小球的拉力在數(shù)值上等于小球的重力D．小球?qū)?xì)繩的拉力的施力物體是小球解析：選CD細(xì)繩受到的拉力的施力物體是小球，小球受到的拉力的施力物體是細(xì)繩，小球受到的重力的施力物體是地球。根據(jù)二力平衡知識(shí)，細(xì)繩對(duì)小球的拉力等于小球的重力。3.如圖所示，物體A對(duì)物體B的壓力是10N，試畫出這個(gè)力的圖示和示意圖。答案：如下圖知識(shí)點(diǎn)二、重力[提出問題]1．秋天到了，金黃的樹葉離開枝頭總是落向地面；高山流水，水總是由高處流向低處；無論你以多大的速度跳起，最終總會(huì)落到地面上…….試解釋產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因？答案：地面附近的一切物體都受到地球的吸引作用．正是由于地球的吸引才會(huì)使物體落向地面，才會(huì)使水往低處流．2．舉例說明重心一定在物體上嗎？答案：重心位置與質(zhì)量分布和物體形狀有關(guān)，重心位置可以不在物體上，如圓環(huán)、木工用的拐尺等．[要點(diǎn)提煉]1．產(chǎn)生原因：重力是由于地球的吸引而使物體受到的力．但不能說成“重力就是地球?qū)ξ矬w的吸引力”．2．大?。篏＝mg，g為重力加速度，g＝9.8m/s2，同一地點(diǎn)，重力的大小與質(zhì)量成正比，不同地點(diǎn)因g值不同而不同．(重力的大小與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān)，與物體是否受其他力無關(guān))3．方向：重力的方向總是豎直向下的(豎直向下不是垂直于支撐面向下，也不是指向地心)．4．作用點(diǎn)：在重心上．(1)重心：物體的各個(gè)部分都要受到重力的作用，從效果上看，可以認(rèn)為各部分所受的重力作用集中于一點(diǎn)，這一點(diǎn)叫做物體的重心．(2)重心是物體各部分所受重力的等效作用點(diǎn)，并非物體的各部分重力都作用于重心．(3)重心位置與質(zhì)量分布和物體形狀有關(guān)，質(zhì)量分布均勻、形狀規(guī)則的物體的重心在物體的幾何中心上．重心可以不在(填“可以不在”或“一定在”)物體上．[經(jīng)典例題]1.關(guān)于重力和重心，下列說法正確的是()當(dāng)物體漂浮在水面上時(shí)重力會(huì)減小B．放置在水平面上的物體對(duì)水平面的壓力就是物體的重力C．物體的重心位置總是在物體的幾何中心上D．物體的重心位置可能隨物體形狀的變化而改變答案D物體的重力與物體所處狀態(tài)無關(guān)，A錯(cuò)；物體對(duì)水平面的壓力與物體的重力的施力物體及受力物體不同，B錯(cuò)；物體的重心位置與物體的形狀及質(zhì)量分布有關(guān)，只有質(zhì)量分布均勻、形狀規(guī)則的物體的重心才在其幾何中心，C錯(cuò)，D對(duì)．2.如圖所示，一個(gè)被吊著的均勻球殼，其內(nèi)部注滿了水，在球的底部有一帶閥門的細(xì)出水口．在打開閥門讓水慢慢流出的過程中，球殼與其中的水的共同重心將會(huì)()A．一直下降B．一直不變C．先下降后上升D．先上升后下降答案C在注滿水時(shí)，球殼和水的共同重心在球心，隨著水的流出，球殼的重心不變，但水的重心下降，二者共同的重心會(huì)先下降，當(dāng)水流完時(shí)，重心又回到球心，故選項(xiàng)C正確．[變式訓(xùn)練]1.關(guān)于物體所受的重力，以下說法正確的是()A．物體只有在地面上靜止時(shí)才受到重力作用B．物體落向地面時(shí)，它受到的重力大于它靜止時(shí)所受的重力C．物體在向上拋出時(shí)受到的重力小于它靜止時(shí)所受到的重力D．同一物體在同一地點(diǎn)，不論其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)如何，它所受到的重力都是一樣大的答案D解析物體所受的重力是由于地球?qū)ξ矬w的吸引而產(chǎn)生的，重力的大小為G＝mg.可見對(duì)同一物體(m一定)，在同一地點(diǎn)(g一定)，重力大小是相同的，而與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān)，因此選項(xiàng)A、B、C均錯(cuò)誤，只有選項(xiàng)D是正確的．2.下列關(guān)于重心的說法中正確的是()A．任何有規(guī)則形狀的物體，它的重心一定與它的幾何中心重合B．用一條繩子把一個(gè)物體懸掛起來，物體處于完全靜止?fàn)顟B(tài)，該物體的重心不一定在繩子的延長(zhǎng)線上C．任何物體的重心都在物體內(nèi)，不可能在物體外D．重心與物體的形狀和物體的質(zhì)量分布有關(guān)答案D解析重心的位置與物體的形狀和質(zhì)量分布有關(guān)，只有形狀規(guī)則、質(zhì)量分布均勻的物體的重心才在物體的幾何中心，A錯(cuò)誤，D正確；用一條繩子把一個(gè)物體懸掛起來，物體處于完全靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，物體的重力與繩子的拉力平衡，由二力平衡的知識(shí)可知，物體的重心一定在繩子的延長(zhǎng)線上，B錯(cuò)誤；重心是物體各部分所受重力的等效作用點(diǎn)，可以在物體上也可以不在物體上，C錯(cuò)誤．[課堂過手]1．(多選)2013年6月29日凌晨(北京時(shí)間)，WBC迷你輕量級(jí)拳王爭(zhēng)霸賽在阿聯(lián)酋迪拜世貿(mào)中心舉行，中國(guó)首位職業(yè)拳擊世界冠軍熊朝忠在首場(chǎng)衛(wèi)冕戰(zhàn)中，戰(zhàn)勝菲律賓人丹佛·奎洛．當(dāng)熊朝忠用拳頭擊中對(duì)手時(shí)，下列說法正確的是()A．熊朝忠沒有受到力的作用B．熊朝忠也受到了力的作用C．雙方既是受力者，也是施力者D．對(duì)方只能是受力者答案BC解析力是相互的，相互作用的兩個(gè)物體判斷誰為施力物體，誰為受力物體時(shí)，是由研究對(duì)象決定的，即研究對(duì)象為受力物體，另一個(gè)就是施力物體，在沒有確定研究對(duì)象的情況下，雙方既是施力物體，同時(shí)也是受力物體．2.殲20戰(zhàn)機(jī)是中國(guó)最近研制出的第五代隱身重型殲擊機(jī)，如圖所示．它以具有隱身性、高機(jī)動(dòng)性以及先進(jìn)的航電系統(tǒng)讓世界震驚．關(guān)于殲20戰(zhàn)機(jī)的受力，下列說法正確的是()A．戰(zhàn)機(jī)受到的重力指向地心B．戰(zhàn)機(jī)受重力的同時(shí)，它也對(duì)地球產(chǎn)生引力C．戰(zhàn)機(jī)向前運(yùn)動(dòng)的推力無施力物體D．戰(zhàn)機(jī)勻速飛行，它不受重力作用答案B解析重力的方向豎直向下，而不一定指向地心，A錯(cuò)．由于地球?qū)?zhàn)機(jī)的引力而產(chǎn)生重力，同時(shí)戰(zhàn)機(jī)對(duì)地球也產(chǎn)生向上的引力，B對(duì)．任何力都有施力物體，C錯(cuò)．地球附近的任何物體都受重力作用，D錯(cuò)．3.如圖表示小車所受外力F的圖示，則對(duì)小車的運(yùn)動(dòng)，作用效果相同的是()A．F1和F2 B．F1和F4C．F1和F3、F4 D．都不相同解析：選B由于F1和F4的大小、方向均相同，都使物體受到向右的作用力。而F2比F1(F4)小，F(xiàn)3的方向與F1(F4)的方向不同，故F1和F4的作用效果相同。4.下列說法正確的是()A．自由下落的石塊速度越來越大，說明石塊所受重力越來越大B．在空中飛行的物體不受重力作用C．一拋出的石塊軌跡是曲線，說明石塊所受的重力方向始終在改變D．將一石塊豎直向上拋出，在先上升后下降的整個(gè)過程中，石塊所受重力的大小與方向都不變答案D5.（多選）一個(gè)物體所受的重力在下列情形下要發(fā)生變化的有()A．把它從赤道拿到南極B．把它送到月球上去C．把它從地面上拿到水中D．把它置于向上加速的電梯內(nèi)答案AB6.（多選）關(guān)于物體的重心，下列說法正確的是()A．物體的重心一定在物體上B．用線豎直懸掛的物體靜止時(shí)，線的方向一定通過重心C．一塊磚平放、側(cè)放或立放時(shí)，其重心在磚內(nèi)的相對(duì)位置不變D．舞蹈演員在做各種優(yōu)美的動(dòng)作時(shí)，其重心在體內(nèi)相對(duì)位置不變答案BC7.如圖所示，“馬踏飛燕”是漢代藝術(shù)家集高度智慧、豐富想象、浪漫主義精神和高超的藝術(shù)技巧的結(jié)晶，是我國(guó)古代雕塑藝術(shù)的稀世之寶，飛奔的駿馬之所以能用一只蹄穩(wěn)穩(wěn)地踏在飛燕上，是因?yàn)?)A．馬跑得快的緣故B．馬蹄大的緣故C．馬的重心在飛燕上D．馬的重心位置和飛燕在一條豎直線上答案D8.一條放在地面上長(zhǎng)為L(zhǎng)的柔軟勻質(zhì)細(xì)繩，將其一端向上提至繩剛好離地時(shí)，它的重心位置升高了多少？長(zhǎng)為L(zhǎng)的均勻直鋼管(直徑可忽略不計(jì))平放在水平地面上，現(xiàn)抬起一端，使其與水平面成30°角時(shí)，它的重心位置升高了多少？答案eq\f(L,2)eq\f(L,4)9.一個(gè)重20N的物體沿斜面下滑，關(guān)于該物體重力的圖示，下列所示的四個(gè)圖中正確的是()答案A10.用圖示法畫出力，并指出施力物體和受力物體．(1)空氣對(duì)氣球的20N浮力；(2)小孩用與水平方向成30°角斜向右上方、200N的拉力拉小車．(1)空氣對(duì)氣球的浮力為20N，施力物體是空氣，受力物體是氣球．力的圖示如圖甲所示．(2)小孩用與水平方向成30°角斜向右上方、200N的拉力拉小車，施力物體是小孩，受力物體是小車．力的圖示如圖乙所示．[課后自測(cè)]1.下列說法正確的是()A．拳擊手一拳擊出，沒有擊中對(duì)方，這時(shí)只有施力物體，沒有受力物體B．力離不開受力物體，但可以沒有施力物體．例如：向上拋出的小球在上升過程中受到向上的力，但找不到施力物體C．一個(gè)力必定聯(lián)系著兩個(gè)物體，其中任意一個(gè)物體既是受力物體，又是施力物體D．只要兩個(gè)力的大小相等，它們產(chǎn)生的效果一定相同答案C解析拳擊手一拳擊出，沒有擊中對(duì)方，表明拳擊手對(duì)對(duì)方?jīng)]有力，沒有力當(dāng)然談不上施力物體和受力物體，A錯(cuò)；力是相互的，受力物體受到的力必然是施力物體施加的，必須有施力物體，B錯(cuò)；根據(jù)力的相互性知C正確．力的作用效果不僅與力的大小有關(guān)，還與力的方向和作用點(diǎn)的位置有關(guān)，D錯(cuò)誤．2.如圖是姚明在比賽中的一張照片，記者給出的標(biāo)題是“姚明對(duì)球施魔力”．下面是幾位同學(xué)關(guān)于照片中籃球的說法，其中正確的是(空氣阻力忽略不計(jì))()A．球只受到重力的作用B．球只受到一個(gè)沿運(yùn)動(dòng)方向的力的作用C．球此時(shí)此刻不受到任何外力作用D．球受到姚明給的一個(gè)力和重力的共同作用答案A3．下列說法正確的是()A．用手壓彈簧，手給彈簧一個(gè)作用力，彈簧對(duì)手沒有作用力B．運(yùn)動(dòng)員將壘球拋出后，壘球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)仍在變化，壘球仍為受力物體，但施力物體不是運(yùn)動(dòng)員C．施力物體對(duì)受力物體施加了力，施力物體本身可能不受力的作用D．某物體作為一個(gè)施力物體，一定不是受力物體解析：選B力的作用具有相互性，即物體甲對(duì)乙有力的作用的同時(shí)，乙對(duì)甲也有力的作用，因此選項(xiàng)A、C、D錯(cuò)誤。壘球被拋出后，在運(yùn)動(dòng)過程中，受重力和空氣阻力作用，因此運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生了變化，故選項(xiàng)B正確。4.下列有關(guān)力的說法中，正確的是()A．力的產(chǎn)生離不開施力物體，但可以沒有受力物體。例如，一個(gè)人用很大的力揮動(dòng)網(wǎng)球拍，此過程中有施力物體但沒有受力物體B．力的產(chǎn)生離不開受力物體，但可以沒有施力物體。例如，物體沖上光滑斜面，在斜面上升的過程中受到沿斜面向上的沖力，這個(gè)力沒有施力物體C．力是物體對(duì)物體的作用，如果找不到施力物體和受力物體，就說明這個(gè)力不存在D．不接觸的物體間也可以產(chǎn)生力的作用。例如，磁鐵吸引鐵釘，可見，力可以離開物體而單獨(dú)存在解析：選C球拍沒有擊中球，球拍對(duì)外沒有施力，但人會(huì)覺得手用了很大的力，那是因?yàn)槭直鄣募∪馊褐g有力的作用。有力必有受力物體和施力物體，找不到受力物體和施力物體的力是不存在的，故A錯(cuò)誤、C正確。物體沿斜面上升是由于慣性，沿斜面向上的力根本不存在，故B錯(cuò)誤。磁鐵吸引鐵釘，是因?yàn)榇盆F周圍有磁場(chǎng)，磁場(chǎng)對(duì)鐵釘有力的作用，如果沒有磁鐵，就不會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，對(duì)鐵釘也就不會(huì)有力的作用，所以力不能離開物體而單獨(dú)存在，故D錯(cuò)誤。5.(多選)下列關(guān)于力的作用效果的敘述中，正確的是()A．物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變，則物體必定受到力的作用B．物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)沒有發(fā)生改變，物體也可能受到力的作用C．力的作用效果不僅取決于力的大小和方向，還與力的作用點(diǎn)有關(guān)D．力作用在物體上，必定同時(shí)出現(xiàn)形變和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變解析：選ABC由力的作用效果和力的三要素來判斷。力的作用效果有兩個(gè)，一個(gè)是使物體形變，另一個(gè)是使物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化，且作用效果由力的三要素共同決定，故A、B、C三項(xiàng)均正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤。6.下列各組力按同一方式命名的是()A．重力、支持力、摩擦力 B．拉力、壓力、支持力C．彈力、動(dòng)力、阻力 D．重力、彈力、阻力解析：選B重力、摩擦力都是按性質(zhì)命名的，支持力是按效果命名的，故A錯(cuò)誤。壓力、支持力、拉力是按效果命名的，故B正確。彈力是以性質(zhì)命名的，阻力、動(dòng)力是按效果命名的，故C錯(cuò)誤。重力、彈力是按照力的性質(zhì)命名的，阻力是按效果命名的，故D錯(cuò)誤。7.關(guān)于重力及重心，下列說法中正確的是()A．重力就是地球?qū)ξ矬w的吸引力B．物體向上運(yùn)動(dòng)時(shí)所受重力小于它向下運(yùn)動(dòng)時(shí)所受重力C．形狀規(guī)則的物體的重心必在它的幾何中心上D．重心是物體各部分所受重力的等效作用點(diǎn)，可以不在物體上解析：選D重力是地球?qū)ξ矬w引力的一個(gè)分力，故A錯(cuò)誤；對(duì)重心的理解是：密度分布均勻、形狀規(guī)則的物體來說，在幾何中心上，重力不會(huì)因其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)而改變，故B、C錯(cuò)誤；由重心的定義：重心是物體各部分的重力的等效作用點(diǎn)，故D正確。8.如圖所示，殲20戰(zhàn)機(jī)是中國(guó)最近研制出的第五代隱身重