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文本内容:
重力基本相互作用
1、考点突破此部分内容在高考物理中的要求如下知识点考纲要求题型分值重力基本相互作用理解重心的含义,理解力的意义选择题、解答题2~3分
二、重难点提示重点能够正确认识力和分析重力难点对重心概念的理解
一、力是物体对物体的作用
1.力的概念力是物体间的相互作用,对力的概念要从四个方面理解
(1)物质性力不能脱离物体而存在,没有“施力物体”或“受力物体”的力是不存在的;
(2)相互性力的作用是相互的,施力(受力)物体同时也是受力(施力)物体;
(3)矢量性力是矢量,既有大小,又有方向,力的运算遵循平行四边形定则或三角形定则;
(4)力的等效性力可以进行等效替换,如搬动一个物体可以两个人抬,也可以一个人提,产生的效果一样
2.力的表示方法纯文字描述在物体上施加一个沿斜面向上的大小为100N的拉力力的图示力的示意图
3.力的分类
(1)按照力的性质不同重力、弹力、摩擦力、分子力、万有引力……
(2)按照力的效果不同动力、阻力、拉力、推力、引力、斥力……
二、重力
1.重力的产生
(1)重力是由于地球的吸引而使物体受到的力
(2)重力的施力物体是地球地球表面附近的一切物体,不论是静止的还是运动的,不论是否与地面接触,均受重力作用重力与物体的运动状态和接触面情况均无关
(3)处于月球或其他星球上的物体,也会由于月球或其他星球的吸引而受到力的作用,这种力也称为“重力”当然,同一物体在地球、月球或其他星球上的“重力”的大小是不同的
2.重力的大小
(1)测力计测量(物体必须静止)
(2)G=mg【要点诠释】g与物体的运动状态和是否受其他力无关
3.重力的方向竖直向下(如下图)
三、重力的作用点——重心
1.重心的特点
①重心是重力的等效作用点;
②重心与质量分布有关;
③重心可以在物体上,可以在物体外;
④重心与物体所处的位置及状态无关思考一个物体只在重心处受到重力的作用吗?
2.如何确定物体重心的位置?
(1)质量均匀分布的物体(即所谓“均匀物体”)重心的位置只跟物体的形状有关形状规则的均匀物体,它的重心就在几何中心上
(2)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,还跟物体内质量的分布有关可以用二次悬挂法确定例题1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又是受力物体C.只要两个力的大小相等,它们产生的效果一定相同D.两个物体相互作用,其相互作用力可以是不同性质的力思路分析根据力的两个作用效果,可知选项A正确根据力的相互性,可知选项B正确根据力的三要素,可知力的作用效果不仅与力的大小有关,还与力的方向和作用点的位置有关,选项C错误相互作用力一定是同一性质的力,选项D错误可见,正确选项为A、B答案AB例题2关于重力,下列说法中正确的是()A.重力就是地球对物体的吸引力,其方向一定指向地心B.重力的方向就是物体自由下落的方向C.重力的大小可以用弹簧秤或杆秤直接测出D.在不同地点,质量大的物体可能比质量小的物体所受的重力小思路分析重力是由于地球对物体的吸引产生的,但由于地球自转的影响,通常情况下重力只是地球对物体的引力的一部分,重力的方向竖直向下而并不一定指向地心,选项A错误将物体由静止开始释放,只在重力作用下物体自由下落,所以重力的方向就是物体自由下落的方向,选项B正确杆秤称量的是物体的质量而非重力,选项C错误由公式G=mg可知,重力G的大小由质量m和重力加速度g共同决定由于不同地点g值可能不同,因此在g值小的地点质量大的物体所受重力有可能反而小,选项D正确答案BD例题3把一盘放在地上、长为l的匀质铁链竖直向上刚好拉直时,它的重心位置升高了多少?如图所示,把一个平放着的、边长为l的匀质立方体绕bc棱翻转,使对角面AbcD处于竖直平面内,则它的重心位置升高了多少?思路分析把一根匀质铁链拉直时,它的重心位于铁链的中点所以把盘放在地上的铁链刚好竖直拉起时,它的重心升高了匀质立方体的重心位于几何中心,也就是对角面AbcD两对角线Ac、bD的交点,如图中的O点所示,立方体平放时它离地面的高度当把立方体绕bc棱翻转到使对角面AbcD处于竖直平面内时,O点离地的高度即等于O点到bc棱的距离,也即等于对角面边长Ab或cD的一半,故后来O点离地的高度所以翻转后这个匀质立方体的重心位置升高了答案【易错指津】重心变化问题此类问题可以用极限法进行分析,找到初、末两个状态的重心,进而推断重心的变化过程针对训练如图所示,一个空心均匀球壳里面注满水,球的正下方有一个小孔(大小可忽略),当水由小孔慢慢流出的过程中,空心球壳和壳内的水的共同重心将会()A.一直下降B.一直上升C.先升高后降低D.先降低后升高易错提醒物体的重心会随着质量的分布变化而变化,不能凭感觉解题思路分析原来重心在球心处,随着液面的下降,重心下降;当水流完之后,空心球壳的重心又回到球心处,故选D答案D。