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第1节重力与重心
【学习素养·明目标】
物理观念:
1.知道力是物体间的相互作用.
2.知道重力的大小、方向和测量方法.
3.知道重心的概念及质量均匀、形状规则的物体重心的位置.
科学思维:
1.会作力的图示和示意图.
2.知道重心与稳定的关系,会用悬挂法确定薄板重心的位置.
一、力的描述
1.力的图示:用一条带箭头的按一定比例画出的线段来表示力.
2.力的示意图:只画出带箭头的线段来表示力,箭头表示力的方向,对线段的长度没有严格要求.
3.标矢性:力不但有大小,而且有方向,是矢量(选填“矢量”或“标量”).
二、重力及其测量
1.重力
(1)定义:由于地球的吸引而使物体受到的力.
(2)重力的大小:可用公式G=mg计算得出,式中g是比例系数,g=9.8N/kg.
(3)重力的方向:总是竖直向下.
2.重力的测量:重力的大小可以用弹簧测力计测出,测量时物体必须保持静止,这样物体对测力计的拉力大小才等于物体受到的重力大小.体检时常用磅秤来测量体重.
三、重心与稳定
1.重心:物体的各组成部分都受重力作用,从效果上看,可认为各部分所受到的重力集中作用于一点,这一点称为物体的重心.
2.决定物体重心位置的因素
(1)物体的形状.
(2)物体的质量分布.
3.确定物体重心的方法
(1)形状规则、质量分布均匀的物体,重心在其几何中心上.
(2)对不规则的细棒和薄板,可用支撑法或悬挂法确定其重心.
4.物体重心与稳定的关系:重心越高,物体的稳定性越差;重心越低,物体的稳定性越好.
1.思考判断(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)只要两个力的大小、方向相同,这两个力的作用效果就相同.(×)
(2)重力的大小会随位置变化,方向总是竖直向下,所以方向不变.(×)
(3)重心的位置可以不在物体上.(√)
(4)物体的稳定程度与重心高低有关.(√)
(5)一个物体的重心是唯一确定的,与形状变化无关.(×)
(6)同一物体在地球上和在月球上质量是一样的,但重力不同.(√)
2.(多选)关于重力的概念,下列说法正确的是()
A.重力的施力物体是地球
B.重力的方向总是垂直接触面向下
C.重力就是地球对物体的吸引力,其方向必定指向地心
D.重力的大小不是总等于弹簧测力计竖直时对物体的拉力
AD[重力是由于地球的吸引而使物体受到的力,它的施力物体是地球,选项A正确;重力是由于地球对物体的吸引而产生的,其大小一般小于地球对物体的吸引力,方向是竖直向下并不一定指向地心,选项B、C错误;用弹簧测力计竖直悬挂物体,只有当物体处于静止(或匀速直线运动)状态时,弹簧测力计的读数才等于物体的重力的大小,选项D正确.]
力的描述
1.力的四性的认识
物质性
(1)力是物体对物体的作用,没有脱离物体而独立存在的力
(2)对于一个指定的力,一定同时存在受力物体和施力物体
相互性
(1)物体之间力的作用是相互的.只要一个物体对另一个物体施加了力,那么另一个物体也一定同时对这个物体施加了力
(2)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
矢量性
力不仅有大小,而且有方向,是矢量
独立性
任何一个力都独立地产生作用效果,使物体发生形变或使物体运动状态改变
2.力的作用效果
(1)
(2)力的作用效果与力的大小、方向、作用点都有关系.
(3)分析力的作用效果是判断物体是否受力的最基本方法.
【例1】(多选)下列关于力的说法中正确的是()
A.力是物体之间的相互作用
B.没有施力物体的力有可能存在
C.一个物体受到力的作用,一定有另一个物体直接接触它且施加了这种作用
D.当两个物体间发生力的作用时,其中的任一物体既是施力物体,也是受力物体
思路点拨:力的概念是力学“大厦”建立的基础,深刻理解力的概念的内涵与外延,是解答本题的关键.
AD[力是物体之间的相互作用,离开了物体,力是不可能存在的,故A正确.力是物体间的相互作用,即一个物体受到力的同时,必对施力物体施加力的作用,受力物体和施力物体一定同时存在,故B错误.两个物体相互施加力时,不一定直接接触,如地球和太阳之间存在相互作用力,但地球与太阳并不直接接触;两块相距一定距离的磁铁之间存在相互作用的吸引力或排斥力,但两块磁铁并非直接接触,故C错误.两个物体间发生相互作用时,其中一个物体对另一个物体施加了力,同时另一个物体必对这个物体也施加了力,力的作用是相互的,不存在只对外界施加力而不受外界作用力的物体,即任意物体是施力物体的同时也是受力物体,故选项D正确.]
【例2】如图所示,甲中在木箱的P点,用一与水平方向成30°角斜向上的150N的力拉木箱;乙中在木块的Q点施一与竖直方向成60°角斜向上的20N的推力,把木块抵在墙壁上.试作出甲、
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