新人教高中物理暑假衔接讲义 第11讲 力 重力（解析版）

第十一讲力重力知识点一、力[提出问题]1.做一做以下实验，看看会发生什么现象，总结力有哪些作用效果？(1)小钢球在较光滑的玻璃板上做直线运动，在小钢球的正前方放一磁铁(如图)，小钢球靠近磁铁时；(2)在与小钢球运动方向垂直的位置放一块磁铁(如图2)；(3)分别用手拉和压弹簧．答案(1)小钢球的速度越来越大；(2)小钢球的速度方向发生了变化；(3)用手拉弹簧，弹簧伸长；用手压弹簧，弹簧缩短．力的作用效果有：使物体的运动状态发生变化或使物体发生形变．2.通过回忆初中学过的物理知识，力一般用什么样的方法来表示？答案：一般用力的图示，即用一条带箭头的线段(有向线段)来表示力．或者用力的示意图。[要点提炼]1．力的特性(1)力的物质性：力是物体间的相互作用，力不能脱离物体而独立存在．我们谈到一个力时，一定同时具有受力物体和施力物体．(2)力的相互性：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．(3)矢量性：力不仅有大小而且有方向．2．力的作用效果(1)改变物体的运动状态或使物体发生形变，(2)只要一个物体的速度变化了，不管是速度的大小还是速度的方向发生变化，物体的运动状态就发生变化．3.力的表示方法(1)力的图示：力是矢量，可以用一根带箭头的线段表示力。线段按一定比例(标度)画出，它的长短表示力的大小，它的指向表示力的方向，箭头(或箭尾)表示力的作用点，线段所在的直线叫做力的作用线。(2)力的示意图：只表示出力的方向和作用点的线段。4.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.5.力的分类(1)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、动力、阻力等．根据效果命名时，不同名称的力，性质可能相同，如物体在上升过程，重力为阻力，物体下落时，重力为动力，所谓动力，其效果是加快物体运动的，而阻碍物体运动的力则叫阻力，同一性质的力．效果可能不同，如摩擦力可以是动力．也可以是阻力．[经典例题]1.下列关于力的说法中正确的是()A．甲用力把乙推倒，说明甲对乙有力的作用，乙对甲没有力的作用B．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力，不会施力C．任何一个物体，一定既是受力物体，也是施力物体D．两个力的大小都是5N，则这两个力一定相同答案C甲推乙的同时，乙也在推甲，力的作用是相互的，A错；不论物体是否有生命或是否有动力，它们受到别的物体作用时都会施力．例如马拉车时，车也拉马；书向下压桌子，桌子也向上支撑书，B错；由于自然界中的物体都是相互联系的，找不到一个孤立的、不受其他物体作用的物体，所以每一个物体都受到别的物体的作用，是受力物体，同时也对其他物体施力，即又是施力物体，C对；力是矢量，比较这两个力是否相同，除了比较其大小还要比较其方向，D错．2.关于力的说法中正确的是()A．力是物体对物体的作用B．只有靠得很近的物体才有力的作用C．由磁铁间有相互作用可知，力可以离开物体而单独存在D．力的大小可以用天平测量解析：选A力是物体对物体的作用，是指物体之间的推、拉、挤、压、提、吸引、排斥等，故A正确。离的远的物体间也有作用力，如万有引力，故B错误。力不能离开物体存在，产生力至少有两个物体，故C错误。力的大小用弹簧测力计来测量，故D错误。3.在图甲中木箱P点，用与水平方向成30°角斜向右上的150N的力拉木箱；在图乙中木块的Q点，用与竖直方向成60°角斜向左上的20N的力把木块抵在墙壁上，试作出甲、乙两图中所给力的图示，并作出图丙中电灯所受重力和拉力的示意图．答案如图所示[变式训练]1．关于力，下列说法正确的是()A．有的物体自己就有力，如爆炸的手榴弹，所以这个力可以没有施力物体B．力不能离开物体而存在C．不接触的物体之间一定没有力的作用D．有的物体只是施力物体而不是受力物体答案B解析此题可根据力的产生条件来判断，抓住“力是物体与物体之间的相互作用”，要想有力，必须同时存在施力物体和受力物体，两者缺一不可．一个物体在对其他物体施加力的同时一定受到其他物体力的作用，即是施力物体同时又是受力物体，故A、D错误．C项则歪曲了力产生的条件，只要两物体发生相互作用即可产生力，不一定非得接触，故C错误．2．(多选)天花板下一根细绳竖直悬挂一个静止的小球，下列说法中正确的是()A．小球对细绳的拉力的施力物体是地球B．小球所受细绳的拉力的施力物体是地球C．细绳对小球的拉力在数值上等于小球的重力D．小球对细绳的拉力的施力物体是小球解析：选CD细绳受到的拉力的施力物体是小球，小球受到的拉力的施力物体是细绳，小球受到的重力的施力物体是地球。根据二力平衡知识，细绳对小球的拉力等于小球的重力。3.如图所示，物体A对物体B的压力是10N，试画出这个力的图示和示意图。答案：如下图知识点二、重力[提出问题]1．秋天到了，金黄的树叶离开枝头总是落向地面；高山流水，水总是由高处流向低处；无论你以多大的速度跳起，最终总会落到地面上…….试解释产生上述现象的原因？答案：地面附近的一切物体都受到地球的吸引作用．正是由于地球的吸引才会使物体落向地面，才会使水往低处流．2．举例说明重心一定在物体上吗？答案：重心位置与质量分布和物体形状有关，重心位置可以不在物体上，如圆环、木工用的拐尺等．[要点提炼]1．产生原因：重力是由于地球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．大小：G＝mg，g为重力加速度，g＝9.8m/s2，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．(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．方向：重力的方向总是竖直向下的(竖直向下不是垂直于支撑面向下，也不是指向地心)．4．作用点：在重心上．(1)重心：物体的各个部分都要受到重力的作用，从效果上看，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)重心是物体各部分所受重力的等效作用点，并非物体的各部分重力都作用于重心．(3)重心位置与质量分布和物体形状有关，质量分布均匀、形状规则的物体的重心在物体的几何中心上．重心可以不在(填“可以不在”或“一定在”)物体上．[经典例题]1.关于重力和重心，下列说法正确的是()当物体漂浮在水面上时重力会减小B．放置在水平面上的物体对水平面的压力就是物体的重力C．物体的重心位置总是在物体的几何中心上D．物体的重心位置可能随物体形状的变化而改变答案D物体的重力与物体所处状态无关，A错；物体对水平面的压力与物体的重力的施力物体及受力物体不同，B错；物体的重心位置与物体的形状及质量分布有关，只有质量分布均匀、形状规则的物体的重心才在其几何中心，C错，D对．2.如图所示，一个被吊着的均匀球壳，其内部注满了水，在球的底部有一带阀门的细出水口．在打开阀门让水慢慢流出的过程中，球壳与其中的水的共同重心将会()A．一直下降B．一直不变C．先下降后上升D．先上升后下降答案C在注满水时，球壳和水的共同重心在球心，随着水的流出，球壳的重心不变，但水的重心下降，二者共同的重心会先下降，当水流完时，重心又回到球心，故选项C正确．[变式训练]1.关于物体所受的重力，以下说法正确的是()A．物体只有在地面上静止时才受到重力作用B．物体落向地面时，它受到的重力大于它静止时所受的重力C．物体在向上抛出时受到的重力小于它静止时所受到的重力D．同一物体在同一地点，不论其运动状态如何，它所受到的重力都是一样大的答案D解析物体所受的重力是由于地球对物体的吸引而产生的，重力的大小为G＝mg.可见对同一物体(m一定)，在同一地点(g一定)，重力大小是相同的，而与物体的运动状态无关，因此选项A、B、C均错误，只有选项D是正确的．2.下列关于重心的说法中正确的是()A．任何有规则形状的物体，它的重心一定与它的几何中心重合B．用一条绳子把一个物体悬挂起来，物体处于完全静止状态，该物体的重心不一定在绳子的延长线上C．任何物体的重心都在物体内，不可能在物体外D．重心与物体的形状和物体的质量分布有关答案D解析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的重心才在物体的几何中心，A错误，D正确；用一条绳子把一个物体悬挂起来，物体处于完全静止状态时，物体的重力与绳子的拉力平衡，由二力平衡的知识可知，物体的重心一定在绳子的延长线上，B错误；重心是物体各部分所受重力的等效作用点，可以在物体上也可以不在物体上，C错误．[课堂过手]1．(多选)2013年6月29日凌晨(北京时间)，WBC迷你轻量级拳王争霸赛在阿联酋迪拜世贸中心举行，中国首位职业拳击世界冠军熊朝忠在首场卫冕战中，战胜菲律宾人丹佛·奎洛．当熊朝忠用拳头击中对手时，下列说法正确的是()A．熊朝忠没有受到力的作用B．熊朝忠也受到了力的作用C．双方既是受力者，也是施力者D．对方只能是受力者答案BC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，双方既是施力物体，同时也是受力物体．2.歼20战机是中国最近研制出的第五代隐身重型歼击机，如图所示．它以具有隐身性、高机动性以及先进的航电系统让世界震惊．关于歼20战机的受力，下列说法正确的是()A．战机受到的重力指向地心B．战机受重力的同时，它也对地球产生引力C．战机向前运动的推力无施力物体D．战机匀速飞行，它不受重力作用答案B解析重力的方向竖直向下，而不一定指向地心，A错．由于地球对战机的引力而产生重力，同时战机对地球也产生向上的引力，B对．任何力都有施力物体，C错．地球附近的任何物体都受重力作用，D错．3.如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．F1和F2 B．F1和F4C．F1和F3、F4 D．都不相同解析：选B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。4.下列说法正确的是()A．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B．在空中飞行的物体不受重力作用C．一抛出的石块轨迹是曲线，说明石块所受的重力方向始终在改变D．将一石块竖直向上抛出，在先上升后下降的整个过程中，石块所受重力的大小与方向都不变答案D5.（多选）一个物体所受的重力在下列情形下要发生变化的有()A．把它从赤道拿到南极B．把它送到月球上去C．把它从地面上拿到水中D．把它置于向上加速的电梯内答案AB6.（多选）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，其重心在砖内的相对位置不变D．舞蹈演员在做各种优美的动作时，其重心在体内相对位置不变答案BC7.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答案D8.一条放在地面上长为L的柔软匀质细绳，将其一端向上提至绳刚好离地时，它的重心位置升高了多少？长为L的均匀直钢管(直径可忽略不计)平放在水平地面上，现抬起一端，使其与水平面成30°角时，它的重心位置升高了多少？答案eq\f(L,2)eq\f(L,4)9.一个重20N的物体沿斜面下滑，关于该物体重力的图示，下列所示的四个图中正确的是()答案A10.用图示法画出力，并指出施力物体和受力物体．(1)空气对气球的20N浮力；(2)小孩用与水平方向成30°角斜向右上方、200N的拉力拉小车．(1)空气对气球的浮力为20N，施力物体是空气，受力物体是气球．力的图示如图甲所示．(2)小孩用与水平方向成30°角斜向右上方、200N的拉力拉小车，施力物体是小孩，受力物体是小车．力的图示如图乙所示．[课后自测]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．例如：向上抛出的小球在上升过程中受到向上的力，但找不到施力物体C．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D．只要两个力的大小相等，它们产生的效果一定相同答案C解析拳击手一拳击出，没有击中对方，表明拳击手对对方没有力，没有力当然谈不上施力物体和受力物体，A错；力是相互的，受力物体受到的力必然是施力物体施加的，必须有施力物体，B错；根据力的相互性知C正确．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，D错误．2.如图是姚明在比赛中的一张照片，记者给出的标题是“姚明对球施魔力”．下面是几位同学关于照片中篮球的说法，其中正确的是(空气阻力忽略不计)()A．球只受到重力的作用B．球只受到一个沿运动方向的力的作用C．球此时此刻不受到任何外力作用D．球受到姚明给的一个力和重力的共同作用答案A3．下列说法正确的是()A．用手压弹簧，手给弹簧一个作用力，弹簧对手没有作用力B．运动员将垒球抛出后，垒球的运动状态仍在变化，垒球仍为受力物体，但施力物体不是运动员C．施力物体对受力物体施加了力，施力物体本身可能不受力的作用D．某物体作为一个施力物体，一定不是受力物体解析：选B力的作用具有相互性，即物体甲对乙有力的作用的同时，乙对甲也有力的作用，因此选项A、C、D错误。垒球被抛出后，在运动过程中，受重力和空气阻力作用，因此运动状态发生了变化，故选项B正确。4.下列有关力的说法中，正确的是()A．力的产生离不开施力物体，但可以没有受力物体。例如，一个人用很大的力挥动网球拍，此过程中有施力物体但没有受力物体B．力的产生离不开受力物体，但可以没有施力物体。例如，物体冲上光滑斜面，在斜面上升的过程中受到沿斜面向上的冲力，这个力没有施力物体C．力是物体对物体的作用，如果找不到施力物体和受力物体，就说明这个力不存在D．不接触的物体间也可以产生力的作用。例如，磁铁吸引铁钉，可见，力可以离开物体而单独存在解析：选C球拍没有击中球，球拍对外没有施力，但人会觉得手用了很大的力，那是因为手臂的肌肉群之间有力的作用。有力必有受力物体和施力物体，找不到受力物体和施力物体的力是不存在的，故A错误、C正确。物体沿斜面上升是由于惯性，沿斜面向上的力根本不存在，故B错误。磁铁吸引铁钉，是因为磁铁周围有磁场，磁场对铁钉有力的作用，如果没有磁铁，就不会产生磁场，对铁钉也就不会有力的作用，所以力不能离开物体而单独存在，故D错误。5.(多选)下列关于力的作用效果的叙述中，正确的是()A．物体的运动状态发生改变，则物体必定受到力的作用B．物体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由力的作用效果和力的三要素来判断。力的作用效果有两个，一个是使物体形变，另一个是使物体运动状态发生变化，且作用效果由力的三要素共同决定，故A、B、C三项均正确，D项错误。6.下列各组力按同一方式命名的是()A．重力、支持力、摩擦力 B．拉力、压力、支持力C．弹力、动力、阻力 D．重力、弹力、阻力解析：选B重力、摩擦力都是按性质命名的，支持力是按效果命名的，故A错误。压力、支持力、拉力是按效果命名的，故B正确。弹力是以性质命名的，阻力、动力是按效果命名的，故C错误。重力、弹力是按照力的性质命名的，阻力是按效果命名的，故D错误。7.关于重力及重心，下列说法中正确的是()A．重力就是地球对物体的吸引力B．物体向上运动时所受重力小于它向下运动时所受重力C．形状规则的物体的重心必在它的几何中心上D．重心是物体各部分所受重力的等效作用点，可以不在物体上解析：选D重力是地球对物体引力的一个分力，故A错误；对重心的理解是：密度分布均匀、形状规则的物体来说，在几何中心上，重力不会因其运动状态而改变，故B、C错误；由重心的定义：重心是物体各部分的重力的等效作用点，故D正确。8.如图所示，歼20战机是中国最近研制出的第五代隐身重