高中物理 第二章 力同步导学 教科版必修1.doc

2013-2014学年高中物理 第二章 力同步导学 教科版必修1第1节力1.力是物体间的相互作用，力的作用效果是使物体的运动状态或形状发生改变。2力的大小、方向和作用点称为力的三要素，可以用力的图示表示。3力学中常见的三种力有重力、弹力、摩擦力，其中重力为非接触力，弹力和摩擦力为接触力。1力的定义力是物体与物体之间的一种相互作用。2力的作用效果(1)改变物体的运动状态；(2)改变物体的形状。3力的三要素力的大小、方向和作用点。(1)物体的运动状态发生变化时物体的速度必定变化，包括速度的大小和方向中的一个发生变化或两个同时变化。(2)力的作用效果取决于力的三要素。(3)力的性质：力的物质性：有力发生则一定存在着施力物体和受力物体，施力物体和受力物体总是同时存在的。力的相互性：施力物体给予受力物体作用力的同时必然受到受力物体的反作用力，即力总是成对出现的。力的矢量性：力是矢量，既有大小又有方向。力的独立性：一个物体可能同时受几个力作用，每个力产生独立的作用效果。1以下有关力的说法错误的是()a力是物体对物体的作用，离开了物体就没有力的作用b物体间力的作用是相互的，施力物体同时也是受力物体c力的大小、方向、作用点是影响力的作用效果的三种要素d在各种力中，只有重力没有施力物体解析：由力的物质性可知a正确；由力的相互性可知b正确；由力的三要素可知c正确；重力的施力物体是地球，故d错误。答案：d1力的单位(1)力的测量：力的大小可以用测力计来测量。(2)力的单位：在国际单位制中，力的单位是牛顿，简称牛，符号为n。2力的图示用一根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；在线段的末端标上箭头表明力的作用方向；箭头或箭尾表示力的作用点；线段所在的直线表示力的作用线。这种表示力的方法，叫做力的图示。3力的示意图只画出力的作用点和方向，表示物体在这个方向上受到了力。1力的图示的画法(1)确定研究对象并确定力的作用点，有时可用一个点来表示物体。(2)选定标度，即选某一长度表示多少牛顿的力。(3)沿力的方向并从力的作用点开始，按所选标度的比例画出一线段，线段的长短按选定的标度和力的大小画出，线段上加刻度。(4)在线段的末端标出箭头，表示该力的方向。2力的图示与力的示意图的比较步骤力的图示力的示意图1选定标度(用某一长度表示多少牛的力)无需选标度2从作用点开始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长度从作用点开始沿力的方向画一适当长度线段即可3在线段的末端标出箭头，表示力的方向在线段末端标出箭头，表示力的方向2一个重20 n 的物体沿斜面下滑，关于该物体重力的图示，如图211所示的四个图中正确的是()图211解析：重力的方向一定竖直向下，不一定与接触面垂直，该方向与接触面情况也无关，b、c错误。a、d中虽然方向都对了，但是d的图示大小并不是20 n，而是10 n，故a 正确而d错误。答案：a1根据力的性质命名如重力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力等。2根据力的效果命名如拉力、压力、支持力、动力、阻力等。3按力的研究对象分内力、外力。4按照力的作用形式分场力(非接触力)：重力、电场力、万有引力等；接触力：弹力、摩擦力等。(1)根据效果命名的不同名称的力，性质可能相同；同一性质的力，效果可能不同。(2)同一个力按性质命名有一个名称，按效果命名则可能有不同的名称，如马拉车的力按性质叫弹力，按效果可以叫拉力，也可以叫动力。(3)对力进行分类时，不能同时使用两种不同的标准，一般按性质来分。(4)对物体进行受力分析时，只分析按性质命名的力。3关于力的分类，下列说法中正确的是()a根据效果命名的同一名称的力，性质一定相同b根据效果命名的不同名称的力，性质可能相同c性质不同的力，对物体的作用效果一定不同d性质相同的力，对物体的作用效果一定相同解析：效果相同的力，性质可以不同，如把一个小球竖直向上抛出，运动过程中空气对小球有摩擦阻力作用，上升过程中，空气对小球的摩擦阻力和球受到的重力产生效果相同，它们都在阻碍小球的运动，根据力的效果命名，它们都可以称为阻力，但它们的性质不同，故a、c错误。小球在下降过程中，重力产生的效果与上升时恰好相反，根据力的效果命名，重力在上升和下降过程中分别称为阻力和动力，所以d错误，b正确。答案：b例1下面关于力的说法中正确的有()a力的作用离不开施力物体，但可以没有受力物体b有的物体自己就有力，这个力不是另外的物体施加的c力是物体与物体间的相互作用d没有施力物体和受力物体，力照样可以独立存在思路点拨解答本题时应注意以下两点：(1)力的物质性。(2)力的相互性。解析力是物体间的相互作用，有力作用时必定既有施力物体，又有受力物体。力不能离开物体而单独存在，所以a、d错，c对。一个物体自己可以产生力的作用，但这个力不能以这个物体为研究对象，而应以产生力的部分为研究对象，对于产生这个力的那部分也一定存在施力物体和受力物体，所以b错误。答案c借题发挥无论接触力还是非接触力，只要有力，一定能找到施力物体和受力物体；相互作用力分别作用于两个不同物体，产生的效果可能不同，但这种相互作用是的确存在的。1下列说法中正确的是()a施力物体对受力物体施加了力，施力物体自身可不受力的作用b施力物体对受力物体施力的同时，一定也受到受力物体对它的力的作用c只有运动的物体才能对外施力，静止的物体不能对外施力d只有直接接触的物体间才有力的作用解析：力的作用是相互的，乙给甲一个力的同时，甲也一定给乙一个力，故a错误，b正确；任何物体都可对外施力，故c错误；磁铁对铁有吸引力的作用，但并不一定和铁接触，故d错误。答案：b例2一个铁球在空中飞行，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。思路点拨明确力的图示和力的示意图的区别，力的示意图不用严格表示力的大小。解析要严格按以下步骤画力的图示。(1)选定标度：选0.5 cm长的线段表示30 n的力；(2)用一小圆形表示铁球，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)在线段的末端加上箭头表示力的方向。也可以按照如图乙所示那样，不画铁球，而用o点表示铁球，画出力f的图示。画力的示意图如图丙所示，用一小圆形表示铁球，从铁球上沿力的方向画一线段，并加上箭头，表示方向。然后标明f120 n即可。这个重力的施力物体是地球，受力物体是铁球。答案见解析借题发挥力的图示与力的示意图是不同的。力的图示不仅要画出力的作用点和力的方向，还要表示出力的大小，而力的示意图只要画出力的作用点和力的方向就行了。因此，在力的图示中，必须选定标度，表示力的有向线段的长度必须严格按比例确定；而在力的示意图中，对表示力的有向线段的长度就没有如此严格的要求。在进行物体的受力分析时，一般只需画出力的示意图。2足球运动员已将足球踢向空中，下列描述足球在向斜上方飞行过程中某时刻的受力图中，正确的是(g为重力，f为脚对球的作用力，f为空气阻力)()图212解析：重力方向竖直向下，阻力f与飞行速度方向相反，在飞行过程中球不受脚的作用力。答案：b随堂基础巩固1关于力的说法，下列结论正确的是()a只有有生命的物体才会施加力b任何一个物体，一定既是受力物体，又是施力物体c静止的物体不受力，运动的物体才受力d甲用力把乙推倒，说明只是甲对乙有力的作用，而乙对甲没有力的作用解析：任何一个物体不管它是否有生命，都可以对其他物体施加力的作用，所以选项a错误。物体间力的作用总是相互的，物体在受力的同时也在施力，选项b正确d错误。一切存在的物体都受力的作用，选项c错误。答案：b2有关施力物体和受力物体的相互关系，下列说法正确的是()a施力物体可以单独存在，而受力物体不可能单独存在b施力物体和受力物体都可以单独存在c施力物体与受力物体一定同时存在，但施力物体不可能是受力物体d施力物体与受力物体一定同时存在，且施力物体同时也是受力物体解析：力是物体之间的相互作用，力具有相互性，总是成对出现即施力物体与受力物体是成对出现的，一个物体对另一个物体施加了作用力，它也一定受到另一个物体的作用力，即施力物体同时也是受力物体。选项d正确。答案：d3图213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()图213af1和f2bf1和f4cf1和f3、f4 d都不相同解析：由于f1和f4的大小、方向均相同，都使物体受到向右的作用力。而f2比f1(f4)小，f3的方向与f1(f4)的方向不同，故f1和f4的作用效果相同。答案：b4一个物体放在水平地面上，对水平面的压力为n15 n，关于该力的示意图，正确的是()图214解析：物体对水平面的压力的作用点在水平面上，a、c均错误；用力的示意图表示n时，不用选力的标度，不用严格表示力的大小，故b错误，d正确。答案：d课时跟踪训练一、选择题(本题共8小题，每小题5分，共40分)1广州亚运会上，邹市明蝉联了亚运会拳击冠军，当邹市明用拳击中对手时，下列说法正确的是()图1a邹市明没有受到力的作用b邹市明也受到了力的作用c双方既是受力者，也是施力者d对手只能是受力者解析：力是相互的，相互作用的两个物体，判断谁为施力物体，谁为受力物体时，是由研究对象决定的，即研究对象为受力物体，另一个就是施力物体。在没有确定研究对象的情况下，双方既是施力者，也同时是受力者。答案：bc2下列关于力的作用效果的叙述中，不正确的是()a物体的运动状态发生改变，则物体必定受到了力的作用b物体的运动状态没有改变，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：力的作用有两个效果，即改变物体的运动状态和使物体发生形变，但可能是只发生一个效果，也可能两个效果同时发生，所以a、b、c三项正确。答案：d3对于被运动员踢出的在水平草地上运动的足球，以下说法正确的是()a足球受到踢力b足球受到沿运动方向的动力c足球受到地面对它的阻力d足球没有受到任何力的作用解析：运动员踢球的力只有在脚与球接触的时候才存在，球离开脚后，脚踢球的力也就没有了，因此选项a、b错误；在草地上运动的足球受到重力、地面对它的支持力和地面对它的阻力，所以c选项正确，d选项错误。答案：c4以下关于施力物体和受力物体的说法正确的是()桌面对书的支持力，施力物体是桌面，受力物体是书书对桌面的压力，施力物体是桌面，受力物体是书桌面受到书的压力，施力物体是书，受力物体是桌面书受到桌面的支持力，施力物体是书，受力物体是桌面abc d解析：桌面对书的支持力，施力物体是桌面，受力物体是书；书对桌面的压力，施力物体是书，受力物体是桌面，故正确，错误。答案：b5以下关于物体受力的几种说法中正确的是()a一物体竖直向上抛出，物体离开手后向上运动，是由于物体仍受到一个向上的力的作用b甲打乙一拳，乙感觉疼痛，而甲未感觉疼痛，说明甲对乙施加了力，而乙对甲未施加力的作用c“风吹草低见牛羊”，草受到了力而弯曲，但未见到施力物体，说明没有施力物体的力也是存在的d磁铁吸引铁钉时磁铁不需要与铁钉接触，说明不接触的物体之间也可以产生力的作用解析：由力的概念力是物体与物体间的相互作用，可知a、b、c是错误的。答案：d6下列说法正确的是()a有力作用在物体上，其运动状态一定改变b单个孤立物体有时也能产生力的产用c作用在同一物体上的力，只要大小相同，作用的效果就相同d找不到施力物体的力是不存在的解析：由于力的作用效果有二：其一是改变运动状态，其二是使物体发生形变，故a错；力是物体对物体的作用，b错；力的作用效果是由大小、方向、作用点共同决定的，c错；力是物体与物体之间的相互作用，只要有力就一定会有施力物体和受力物体，d对。答案：d7.关于如图2所示的两个力f1和f2，下列说法正确的是()af1f2，因为表示两个力的线段一样长bf1f2，因为表示f1的标度大 图2cf1f2，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：在力的图示中，所表示力的大小取决于图中标度的大小和线段的长度，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。答案：d8下列说法中正确的是()a力的作用效果完全由力的大小决定b物体发生相互作用时，总是施力在先，受力在后c一个物体受到几个力作用时，它就一定同时对别的物体施了几个力d一个物体施加的力，不一定作用在别的物体上解析：力的大小、方向、作用点都会影响力的作用效果，因此a错误。发生相互作用的两个物体间的施力和受力是同时产生的，没有先后之分，所以b错误。力总是成对出现的，有受力必有相应的施力，且施力和受力是相互的，所以c正确。力是物体对物体的相互作用，单个物体不能产生力，因此d错误。答案：c二、非选择题(本题共2小题，共20分)9(10分)某人通过细绳用大小为50 n的力f斜向上与水平方向成30角拉物块a，试画出拉力f的图示，并指出受力物体与施力物体。解析：画力的图示时，先选好标度：以5 mm长的线段表示10 n的力，则拉力f共长25 mm，用点a代表物块a，亦即力的作用点，最后标上箭头指明拉力的方向，即得力f的图示。为了准确无误地表示拉力的方向，图中的虚线是必要的补充。答案：绳拉物块a，受力物体是物块a，施力物体是细绳。10. (10分)如图3所示，重为40 n的木块a静止于斜面b上，已知木块a对斜面b的压力为16 n，方向垂直于斜面，试画出a所受重力的图示和a对b压力的示意图。 图3解析：a所受重力的作用点在a的重心上；a对b压力的作用点在物体b上。(1)选取标度：选0.4 cm长的线段表示8 n的力。(2)用一点o表示木块a，从o点作一竖直向下的长为2 cm的线段，并按选定的标度加上刻度。(3)在线段的木端加上箭头表示力的方向。如图甲所示。画力的示意图如图乙所示，从物体b上作一条垂直于斜面向下的线段，并加上箭头，表示压力的方向，然后标明n16 n即可。答案：见解析第2节重_力 1.重力是由于地球的吸引而产生的，其方向竖直向下，不一定指向地心。2重力的大小gmg，g为重力加速度，地球上不同高度，不同纬度处的g值一般不同。3重心从效果上看是物体各部分受到的重力作用的集中点，其位置与物体的形状及质量分布有关，质量分布均匀、形状规则的物体，其重心在其几何中心。1重力(1)定义：由于地球的吸引而使物体受到的力。(2)方向：竖直向下。2重力的大小(物重)(1)公式：gmg。其中m表示物体的质量，g为重力加速度。(2)意义：在同一地点，重力的大小与其质量成正比。由于在不同地点重力加速度g一般不同，所以即使同一物体在不同地点的重力也可能不同。(3)测量：重力的大小可以用弹簧测力计测量。1重力与地球引力的关系重力是由于地球的吸引而产生的，但由于地球自转的影响，重力的大小不一定等于地球对物体的吸引力，重力一般小于地球对物体的吸引力。2测量重力时应注意的问题(1)用弹簧测力计测量重力时物体必须保持静止(或匀速直线运动)。(2)物体对弹簧测力计的拉力等于物体的重力，不能说物体对弹簧测力计的拉力就是物体的重力，因为这两种力本质是不同的。3重力与质量的区别与联系物理量比较内容重力质量区别决定因素由质量和地理位置共同决定决定于物体所含物质多少，与位置无关表示方法既有大小，又有方向只有大小，没有方向测量仪器弹簧测力计天平联系在同一地点，物体重力的大小g跟物体质量成正比，即gmg1关于重力，下列说法正确的是()a重力的方向一定垂直物体所在处的地面b重力的方向总是指向地心c重力就是地球对物体的吸引力d重力就是由于地球的吸引而使物体受到的力解析：重力的方向是竖直向下，但不一定与地面垂直，如在斜坡上重力方向与地面不垂直，选项a错误；只有在两极和赤道上的物体，重力方向才指向地心，地面上其他位置的物体的重力方向均不指向地心，选项b错误；重力是由于地球吸引而产生的力，但它不一定等于地球对物体的吸引力，选项c错误，选项d正确。答案：d1定义由于地球吸引，物体各部分都会受到重力的作用，从效果上看我们可以认为各部分所受的重力作用集中于一点，这一点叫做物体的重心。2决定重心位置的因素(1)物体的形状。(2)物体各部分的质量分布。1对重心的理解(1)重心是重力的等效作用点，并非物体的全部重力都集中于重心。(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。2物体重心位置的确定(1)形状规则且质量分布均匀的物体，它的重心在几何中心上。这里，应特别注意“形状规则”和“均匀”(指质量分布均匀)两者缺一不可。(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。对于质量分布均匀而形状不规则或质量分布不均匀且形状不规则的物体来说，其重心可以通过“悬挂法”来确定。(3)悬挂法的原理。因为重力的作用线必定过重心，当我们将物体悬挂起来时，物体除了在悬挂点受到竖直向上的拉力外，还受到竖直向下的重力作用。由二力平衡可知，重力和拉力一定作用在同一条直线上，故重力的作用线一定通过悬挂点，或者说重心一定位于过悬挂点的竖直线上。那么，在不同点将物体悬挂起来，竖直线的交点必定为物体的重心位置。2对于物体的重心，下列说法中正确的是()a任何物体的重心都一定在这个物体上b重心的位置只与物体的形状有关c形状规则、质量分布均匀的物体，其重心在物体的几何中心上d物体重心的位置一定会随物体形状改变而改变解析：物体的重心不一定在物体上，如圆环的重心在其圆心上，a错。重心的位置与物体的形状和质量分布有关。只有形状规则、质量分布均匀的物体，其重心在物体的几何中心上，故b错、c对。一般来讲，物体重心的位置会随物体形状改变而改变。有时物体形状改变重心位置可能不变，如把一个气球吹得更大时，气球重心一直在其球心处，故d错。答案：c在地球上，任何物体都会受到重力的作用，它们的运动和变化也会受到重力的制约。(1)在自然界中不可能产生超长尺寸的树，因为树枝会在它们的自重下折断。(2)人、马或其他动物增大到非常的高度，那么要构造它们的骨骼结构，并把这些骨骼结合在一起，执行它们的正常功能是不可能的，因为这种高度的增加只能通过采用一种比通常更硬更强的材料或增大骨骼的尺寸才能实现，于是便改变了它们的外形，从而使动物的外貌和形状呈现一种畸形。3假设物体的重力消失了，将会发生的情况是()a天不会下雨b一切物体都没有质量c河水不会流动d天平仍可测出物体质量解析：如果重力消失了，一切与重力有关的现象就会发生变化，雨和河水就不会从高处向低处运动；物体对支持面就没有了作用力，天平上的物体对托盘没有压力，天平无法使用；质量是物体本身的属性，即使没有重力，质量依然不变。选项a、c正确。答案：ac例1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点拨解答本题时应注意以下三点：(1)重力与地球引力的区别。(2)杆秤测物体的质量。(3)不同地点重力加速度的区别。解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gmg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，因此质量大的物体在g值小的地点所受重力有可能反而小，选项d正确。答案bd借题发挥(1)重力加速度的大小与物体所处的地理纬度有关，纬度越高，重力加速度越大。(2)在同一地点，重力的大小与质量成正比。(3)重力的方向竖直向下，一般不指向地心。1关于重力的大小，下列说法中正确的是()a物体的重力大小总是恒定的b同一地点，物体的重力与物体的质量成正比c物体落向地面时，它受到的重力大于它静止时所受的重力d物体的重力总等于它对竖直弹簧测力计的拉力解析：物体重力的计算式为gmg，物体的质量m是恒定的，但g的取值与地理位置有关，在同一地点，g的取值相同，随着物体所处的地理位置纬度的升高，g值将增大，随海拔高度的增加，g值将减小，因此，不能认为物体的重力是恒定的，故选项a错，选项b正确。由公式可知，物体所受的重力与物体的质量和g值有关，与物体是否受其他力及运动状态均无关，故选项c错误。用弹簧测力计竖直悬挂重物，静止或做匀速直线运动时，物体对弹簧测力计的拉力才等于物体的重力，故选项d错误。答案：b例2如图221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 图221c先升高后降低d先降低后升高思路点拨解答本题时要注意以下两点：(1)重心的位置由物体的形状和质量分布共同决定。(2)水在流出过程中，球壳及内部水的质量分布不均匀。解析当注满水时，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却升高；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，故d正确。答案d借题发挥分析重心问题，关键是明确物体的重心与质量分布间的关系，当物体的质量分布发生变化时其重心位置也会随之发生变化。2.如图222所示，“马踏飞燕”是汉代艺术家高度智慧、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珍宝，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 图222c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：“马踏飞燕”中的马之所以能用一只脚稳稳地踏在飞燕上，是因为马的重心位置和飞燕在一条竖直的直线上，d正确。答案：d随堂基础巩固1关于重力的方向，下列说法中正确的是()a重力的方向总是垂直向下b重力的方向总是竖直向下c重力的方向总是和支持物的支持面垂直d重力的方向总是指向地心解析：重力的方向总是竖直向下的，“竖直向下”不是“垂直向下”，不同地方的竖直向下方向也不同，所以a、c项错误，b项正确。而重力的方向一般不指向地心，只有在两极点和赤道时重力方向才指向地心，故d项错误。答案：b2用弹簧测力计竖直悬挂一个静止的小球，下面说法正确的是()a小球对弹簧测力计的拉力就是小球的重力b小球对弹簧测力计的拉力大小等于小球的重力大小c小球的重力的施力物体是弹簧测力计d小球的重力的施力物体是地球解析：由二力平衡知小球对弹簧测力计的拉力大小等于小球的重力大小，但这两个力不是同一个力，因为它们的施力物体不同，性质也不同，故a错误，b正确；重力的施力物体是地球，c错d正确。答案：bd3关于物体的重心，下列说法正确的是()a重心就是物体上最重的一点b用线悬挂的物体静止时，线的方向一定通过重心c一块砖平放、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，其重心在体内的位置不变解析：根据重心的定义和特点可知a错误，b正确，对于砖，质量分布和物体形状两因素未变，c正确，对舞蹈演员，形状改变，d错误，物体的重心与物体的质量分布及其形状有关。答案：bc4关于物体重心的说法，正确的是()a物体的重心一定在物体上b质量分布均匀、形状规则的物体的重心一定在物体上c只有形状规则的物体用悬线悬挂时，悬线方向才通过重心d任何物体用细线悬挂时，悬线方向都通过重心解析：重心不一定在物体上，质量分布均匀、形状规则的物体的重心也不一定在物体上，如质量均匀分布的圆环，重心在圆心而不在物体上，a、b均错误；由二力平衡可知，悬线拉力与物体的重力等大反向，故悬线方向一定通过重心，d正确，c错误。答案：d课时跟踪训练一、选择题(本题共8小题，每小题5分，共40分)1关于重力，下列说法中正确的是()a静止的物体受重力，运动的物体不受重力b向下运动的物体受重力，向上运动的物体不受重力c受重力的物体对地球也有吸引力d以上说法都不正确解析：由力的作用是相互的可知选项c对。答案：c2以下说法正确的是()a天平是测量物体质量的，杆秤是测量物体重力的b天平是测量物体质量的，杆秤和弹簧秤是测量物体重力的c天平、杆秤是测量物体质量的，弹簧秤是测量物体重力的d天平、杆秤和弹簧秤都是测量物体重力的解析：天平、杆秤测物体的质量，弹簧秤测物体的重力。答案：c3下列关于重力的说法中正确的是()a自由下落的石块的速度越来越大，说明石块所受到的重力越来越大b在空中飞行的物体不受重力作用c一抛出的石块运动轨迹是曲线，说明石块所受重力时刻在改变d将一石块竖直向上抛出，在先上升后下降的过程中，石块所受重力大小和方向始终不变解析：物体所受的重力与其运动状态无关，无论物体做什么运动，其重力大小与方向均不发生改变，所以只有d项正确。答案：d4关于重力，下述说法中正确的是()a重力是物体的固有属性b重力的方向总是指向地心c形状规则的物体的重心一定在它的几何中心d同一地点，物体所受的重力跟物体的质量成正比解析：质量是物体的固有属性，而重力不是，由gmg知物体的重力不仅与物体的质量有关，还与当地的重力加速度有关，所以a不对。形状规则且质量分布均匀的物体，重心才一定在它的几何中心，c错误；重力的方向只有在赤道和两极才指向地心，b错误。在同一地点g相同，由gmg知物体所受的重力跟物体的质量成正比。答案：d5如图1所示，走钢丝是一项传统的杂技项目，常常给观众带来惊险、刺激。走钢丝的过程中，演员往往手拿一根很长的木棍，关于木棍的作用，下列说法正确的是()图1a为了增大演员与钢丝间的压力b为了增大演员与钢丝间的摩擦力c为了调节演员自身重心的位置d为了增加观众的观赏性解析：杂技演员手拿一长木棍，主要是调节自身重心的位置，以便时时保持平衡，安全走过钢丝，故c正确。答案：c6一个物体所受重力在下列哪些情况下要发生变化()a把它从赤道拿到两极b把它送到月球上去c把它从地面上浸入水中d将物体置于运动的电梯内解析：由gmg可知，物体的质量不随地理位置的变化而变化，当重力加速度g发生变化时，重力g随之改变。由于地球两极的g值大于赤道上的g值，地球上的g值大于月球上的g值，所以选项a、b正确；由于重力大小与物体所处的环境和运动状态无关，所以c、d两种情况下的重力没有发生变化。故正确答案为a、b。答案：ab7下面关于重力加速度的说法正确的是()a从教学楼的同一高度，同时释放一大一小两个实心钢球，二者同时落地，说明二者运动的加速度相同，加速度就是此处的重力加速度b在地球上所有的地方，重力加速度g的值都是相同的c郑州的重力加速度是9.79 m/s2，说明在郑州做自由落体运动的物体速度每秒增加9.79 m/sd郑州和纽约的重力加速度的方向相同解析：地球上同一地方的重力加速度相同，纬度不同的地方重力加速度大小不同，同一纬度上不同地方的重力加速度大小可能相同，但方向不同，b、d错误；做自由落体运动的物体的加速度等于该处的重力加速度，每秒内速度的增加量等于重力加速度的值，a、c正确。答案：ac8以下关于重心及重力的说法中，正确的是()a一个物体放于水中称量时弹簧测力计的示数小于物体在空气中时弹簧测力计的示数，因此，物体在水中时的重力小于在空气中的重力b据gmg可知，两个物体相比较，质量较大的物体的重力一定较大c物体放于水平面上时，重力方向垂直于水平面向下，当物体静止于斜面上时，其重力方向垂直于斜面向下d物体的形状改变后，其重心位置往往改变解析：由于物体浸没于水中时，受到向上的浮力，从而减小弹簧的拉伸形变，弹簧测力计的拉力减小，但物体的重力并不改变，选项a错；当两物体所处的地理位置相同时，g值相同，质量大的物体的重力必定大，但当两物体所处的地理位置不同时，如质量较小的物体放在地球上，质量较大的物体放在月球上，由于月球上g值较小，而使质量大的物体的重力不一定大，选项b错；重力的方向是竖直向下，而不是垂直向下，选项c错；物体的重心位置由物体形状和质量分布情况两个方面共同决定，当物体的形状改变时，其重心往往发生改变，综上所述只有d项正确。答案：d二、非选择题(本题共2小题，共20分)9(10分)据报道，我国将在2017年左右实现载人登月，届时我国宇航员将登临月球，假设质量为60 kg的宇航员乘太空船登上了月球。已知月球表面的重力加速度g1.6 n/kg，而地球表面的重力加速度g9.8 n/kg，则该宇航员：(1)在月球上的质量为多少？所受重力大小为多少？(2)在地球上的质量为多少？所受重力大小为多少？解析：(1)质量是物质的多少，与物体所处的环境无关，宇航员在月球上的质量为60 kg，所受重力大小gmg60 kg1.6 n/kg96 n(2)宇航员在地球上的质量为60 kg，所受重力大小gmg60 kg9.8 n/kg588 n。答案：(1)60 kg96 n(2)60 kg588 n10. (10分)如图2所示，把一边长为a的匀质立方体，绕ab棱翻转至对角面abcd处于竖直位置时，其重心位置升高多少？解析：如图所示，立方体在两位置时重心离地面的高度分别为和a， 图2所以重心位置升高为aa。答案：a第3节弹_力1.形变分为两种，一是弹性形变，能恢复原状的形变；二是范性形变，物体发生形变后不能恢复原状。2弹力发生在两个相互接触且有弹性形变的物体间，其大小由弹性形变程度决定，其方向始终跟物体形变方向相反，或与使物体发生形变的外力方向相反。3对于弹簧来说，其弹力的大小由胡克定律计算，在弹性限度内fkx，k是劲度系数，由弹簧自身决定，x是形变量，而不是弹簧的长度。1形变(1)定义：物体形状或体积的变化。(2)常见的形变：伸长、缩短、扭曲、弯曲等。2形变的分类(1)弹性形变：撤去外力作用后物体能恢复原状的形变。(2)范性形变：撤去外力作用后物体的形变或多或少仍有保留而不能复原的形变。3弹性限度如果作用在物体上的外力过大，超出了一定的限度，撤去外力后物体就不能恢复原状，这个限度叫做弹性限度。(1)任何物体受力后都会发生形变，只是有的物体受力后形变较小，不易观察到而已。(2)物体的形变包括形状的改变和体积的变化，这两种情况既可能是弹性形变，也可能是范性形变，如弹簧在弹性限度内的伸长是弹性形变，超过了弹性限度就成了范性形变。1关于形变下列说法正确的是()a物体形状的改变叫做弹性形变b物体受到外力作用后发生的形状改变叫做弹性形变c在外力去掉后，物体能够恢复原状的形变叫弹性形变d任何物体在外力的作用下都发生形变，在外力的作用下不发生形变的物体是不存在的解析：物体形状的改变，叫形变。物体在外力的作用下发生形变，在撤去外力后能够恢复原状的形变，叫做弹性形变。任何物体在外力的作用下都能发生形变，不能发生形变的物体是不存在的，所以本题c、d选项正确。答案：cd1概念和特点(1)概念：发生弹性形变的物体由于要恢复原状，对与它接触的物体会产生力的作用，这种力叫做弹力。(2)特点：弹力是在物体和物体相互接触时才会产生的，所以是接触力。2产生的条件(1)两物体相互接触；(2)接触面之间发生弹性形变。3弹力的方向总是与引起形变的作用力的方向相反。4几种常见的弹力及其方向弹力常表现为拉力、压力、支持力。(1)压力或支持力的方向总是垂直于支持面而指向被压或被支持的物体。(2)绳子的拉力的方向总是沿着绳子而指向绳子要收缩的方向。1弹力有无的判断方法(1)根据弹力产生的条件直接判断：根据物体是否直接接触并发生弹性形变来判断是否存在弹力。此方法多用于判断形变较明显的情况。(2)利用假设法判断：对形变不明显的情况，可假设两个物体间弹力不存在，即把与我们所研究的物体相接触的其他物体去掉，看物体还能否保持原有的状态，若运动状态不变，则此处不存在弹力，若运动状态改变，则此处一定存在弹力。如图231所示，有一球放在光滑水平面ac上，并和光滑斜面ab接触，球静止，分析球所受的弹力。假设去掉ab面，因球仍然能够保持原来的静止状态，则 图231可以判断出在球与ab面的接触处没有弹力；假设去掉ac面，则球将向下运动，故在与ac面的接触处球受到弹力，其方向垂直于ac面向上。(3)根据物体的运动状态分析：根据物体的运动状态分析弹力时，应将物体的受力与物体的运动状态相符合来判断物体间的弹力是否存在。2弹力方向的判断(1)判断弹力方向应掌握以下三种情况：当与面(或曲面)接触时，弹力垂直于接触面或接触面的切面。绳上弹力沿绳并指向绳收缩的方向。与球面接触的弹力方向的延长线或反向延长线过球心。(2)常见弹力的方向：类型方向图示接触方式面与面垂直接触面指向被支持物体点与面过接触点垂直于面指向被支持物体点与点垂直于公共切面指向受力物体轻绳沿绳收缩方向轻杆可沿杆可不沿杆轻弹簧沿弹簧形变的反方向(弹簧恢复原状的方向)2下列关于弹力的说法正确的是()a木块放在桌面上受到一个向上的弹力，这是由于木块发生了形变而产生的b拿一根细竹竿拨动水中的木头，木头受到竹竿的弹力，这是由于木头发生了形变而产生的c绳对物体的拉力方向总是沿着绳且指向绳收缩的方向d挂在电线下的电灯受到向上的拉力，是因为电线发生微小形变而产生的解析：发生弹性形变的物体对与之接触且使之发生形变的物体产生弹力作用，而不是对自身，故a、b错误，d正确；绳对物体的拉力方向总是沿着绳且指向绳收缩的方向，c正确。答案：cd(1)弹力的大小跟物体形变的大小有关系，形变越大，弹力也越大。(2)弹簧的弹力大小胡克定律：内容：弹簧发生弹性形变时，弹力的大小f跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比。公式：fkx，其中k为弹簧的劲度系数，单位：牛顿每米，符号：n/m。它取决于弹簧本身的结构(材料、匝数、直径等)。1胡克定律的适用条件及各物理量的意义(1)适用条件：胡克定律仅适用于在弹性限度内，计算像弹簧、橡皮条等弹性体的弹力。(2)x的含义：x是弹性体的形变量，即发生弹性形变后弹性体的长度跟本身的自由长度比较后伸长(或缩短)的长度，不是弹性体的长度。(3)k的含义：k是弹性体的劲度系数，由弹性体本身的性质(如材料、粗细、长度等)决定，与弹力大小无关。k反映了弹簧的“软”、“硬”程度，k越大，弹簧越硬，反之越软。2对胡克定律的理解(1)胡克定律的图像：用弹簧的伸长(或缩短)量x为横轴，以弹簧的弹力f为纵轴，画出的图像为一条过原点的直线，如图232所示。(2)胡克定律的另一种表达式：因为在弹性限度内弹簧弹力f和形变量x成正比，故胡克定律又可 图232以变形为：fkx。其中f表示弹力的变化量，x表示弹簧形变量的变化量。3关于胡克定律，下列说法中正确的是()a由fkx可知，弹力f的大小与弹簧的长度x成正比b由k可知，劲度系数k与弹力f成正比，与弹簧的长度形变量x成反比c弹簧的劲度系数k是由弹簧本身的性质决定的，与弹力f的大小和弹簧形变量x的大小无关d弹簧的劲度系数在数值上等于弹簧伸长(或缩短)单位长度时弹力的大小解析：胡克定律fkx中，x是弹簧伸长或缩短的长度；k是劲度系数，与弹簧本身的性质有关，与f、x均无关。故选项a、b错误，c、d正确。答案：cd例1如图233所示，用细绳悬挂的小球与光滑斜面相接触，并保持静止，甲中细绳倾斜，乙中细绳呈竖直方向。判断图甲、乙中小球是否受到斜面的弹力作用？图233思路点拨解答此题时应注意以下两点：(1)弹力的产生条件。(2)分析弹力有无的常用方法。解析假设法：假设两图中的斜面不存在，则甲图中小球无法在原位置保持静止，乙图中小球仍静止，故甲图中小球受到斜面的弹力，乙图中小球不受斜面的弹力。状态法：如两图中斜面均对小球有弹力作用，则甲图中小球将仍能保持静止状态，乙图中小球则不能保持静止，所以乙图中小球不受斜面弹力作用，甲图中小球受到斜面弹力作用。答案见解析借题发挥弹力是接触力，弹力一定存在于物体的接触处，但接触处不一定有弹力，要产生弹力，“接触”、“形变”两个条件必须同时具备。1.如图234所示，一个球形物体静止于光滑水平面上，并与竖直光滑墙壁接触，a、b两点是球跟墙和地面的接触点，则下列说法正确的是()a物体受重力、b点的支持力、a点的弹力作用b物体受重力、b点的支持力作用 图234c物体受重力、b点的支持力、地面的弹力作用d物体受重力、b点的支持力、物体对地面的压力作用解析：因水平地面与竖直墙壁均光滑，要保证球静止不动，a点处墙壁对球的弹力应为零，而地面对球一定有支持力，故b正确。答案：b例2分别画出图235中物体p受到的弹力。图235思路点拨先判断物体p与周围物体的接触处是否有弹力，再根据接触处的特点判断弹力的具体方向。解析a中物体p和其他物体有两处接触，首先判断这两处是否都存在弹力，假设将一侧斜面拿走，p会向下运动，所以p与斜面m、n间有挤压，存在弹力，二者都属于点面接触，弹力垂直于斜面方向指向球心，如下图中a所示。b中物体p和其他物体的接触处有两处，用“拿去法”判断，显然两处都存在弹力。而左边接触处是点和平面的接触，此处产生的弹力应和平面垂直，指向竖直平面恢复形变的方向。右边接触处是点和曲面的接触，过接触点作曲面的切面，弹力应垂直于该切面，指向拐角处恢复形变的方向，故应指向p的球心，如下图中b所示。c中物体p被两条绳子拉着，p所受弹力应指向两绳收缩方向，如下图中c所示。d中物体p和其他物体只有一个接触点，过该接触点作切面，p所受弹力应