《（通用版）2018-2019版高考物理總復習 主題二 相互作用與運動定律 2.1.1重力 基本相互作用學案 新人教版》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《（通用版）2018-2019版高考物理總復習 主題二 相互作用與運動定律 2.1.1重力 基本相互作用學案 新人教版（13頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、 2.1.1　重力　基本相互作用 學習目標 核心提煉 1.認識重力、重心的概念，知道重力的計算公式G＝mg，理解重力的方向特點。 3個概念——力、重力、重心 2種表示力的方法——力的圖示、力的示意圖 4種基本相互作用 2.掌握用力的圖示表示力的方法。 3.了解自然界中的四種基本相互作用。 4.理解力的概念及力的作用效果。 一、力和力的圖示 1.運動狀態(tài)的變化 只要一個物體的速度變化，不管是大小改變還是方向改變或者是大小和方向都改變，則運動狀態(tài)就發(fā)生變化。 2.力的概念和作用效果 (1)定義：物體與物體之間的相互作用。 (2)力的圖示：力可以用帶箭頭的線段來表

2、示，線段的長短表示力的大小，線段指向表示力的方向，線段的箭尾(或箭頭)表示力的作用點。 (3)力的作用效果：可以改變物體的運動狀態(tài)，可以使物體的形狀發(fā)生改變。 思維拓展 甲、乙描述的是“三毛”拉車的情景。 圖1 (1)哪幅圖畫出的是拉力的圖示？為什么？ (2)哪幅圖是拉力的示意圖？為什么？ 提示　甲圖是拉力的圖示，因為有標度，乙圖是拉力的示意圖，它沒有標度。 二、重力 產(chǎn)生 由于地球的吸引而使物體受到的力 大小 (1)大小：G＝mg，式中G、m、g的單位分別為N、kg、N/kg (2)測量：用彈簧測力計豎直懸掛被測物體，當處于靜止狀態(tài)時，示數(shù)即為其重力大小 方向

3、 總是豎直向下 重心 (1)定義：物體的各部分都受重力作用，從效果上看可認為各部分所受到的重力作用集中于一點，即為物體的重心 (2)決定重心位置的因素：①物體的形狀；②物體質(zhì)量的分布 思考判斷 (1)地球上所有物體的重力的施力物體都是地球。(√) (2)重力的方向也可以表述為指向地心。(×) (3)重心是物體重力的作用點，重心一定在物體上。(×) 三、四種基本相互作用 萬有引力、電磁相互作用、強相互作用、弱相互作用為四種基本相互作用。 思維拓展 四種基本相互作用各存在于哪些物體之間？ 提示　萬有引力存在于一切有質(zhì)量的物體之間，電磁相互作用存在于電荷間和磁體間，強相互作

4、用存在于原子核內(nèi)部粒子間，弱相互作用存在于微觀粒子間。 　對力的理解 [要點歸納]　 1.力的三個性質(zhì) 性質(zhì) 理解 物質(zhì)性 力是物體對物體的作用，脫離物體而獨立存在的力是不存在的，一個力一定同時具有受力物體和施力物體 相互性 物體之間力的作用是相互的，只要一個物體對另一個物體施加了力的作用，另一個物體也一定會對這個物體施加力的作用 矢量性 力是矢量，不僅有大小，而且有方向 2.力的作用效果 (1)力的作用效果 (2)影響作用效果的要素：力的大小、方向和作用點。如下圖所示。 [精典示例] [例1] 下列說法中正確的是 (　　) A.射出槍口的子

5、彈，能打到很遠的地方，是因為子彈離開槍口后受到一個推力作用 B.不接觸的物體之間不可能有力的作用 C.只有有生命或有動力的物體才會施力，無生命或無動力的物體只會受到力，不會施力 D.任何一個物體，一定既是受力物體，又是施力物體 解析　子彈在槍管內(nèi)受到火藥爆炸所產(chǎn)生的強大推力，使子彈離開槍口時具有很大的速度，但子彈離開槍口以后，只受重力和空氣阻力作用，并沒有一個所謂的推力，因為不可能找到這個“推力”的施力物體，故不存在，所以A錯；不接觸的物體之間也可能有力的作用，如兩個磁鐵，故B錯；不論物體是否有生命或是否有動力，它們受到別的物體作用時，都會施力，如馬拉車時，車也拉馬；書向下壓桌子，桌子

6、也向上推書，故C錯；由于自然界中的物體都是相互聯(lián)系的，找不到一個孤立的、不受其他物體作用的物體，所以每一個物體既是受力物體，又是施力物體，故D正確。 答案　D 誤區(qū)警示 (1)相互作用的物體，可以直接接觸，也可以不接觸，但作用力必然是成對出現(xiàn)的。 (2)并非有生命的物體才是施力物體，也并非先有施力物體后有受力物體。 (3)任何一個力都獨立地產(chǎn)生作用效果，使物體發(fā)生形變或使物體運動狀態(tài)發(fā)生變化。 (4)力的物質(zhì)性表明力離不開施力物體或受力物體，力的相互性表明力總是成對出現(xiàn)的，一個物體對其他物體施加力的同時，也一定受到其他物體的作用力。 [針對訓練1] 下列說法正確的是(　　) A

7、.“風吹草動”，草受到了力，但沒有施力物體，說明沒有施力物體的力也是存在的 B.運動員將足球踢出，球在空中飛行是因為球受到一個向前的推力 C.甲用力把乙推倒，只是甲對乙有力，而乙對甲沒有力 D.兩個物體發(fā)生相互作用不一定相互接觸 答案　D 　力的表示方法 [要點歸納]　 1.力的圖示：用一條帶箭頭的線段來表示力的三要素。 力的示意圖：用一條帶箭頭的線段來表示力的方向和作用點。 2.力的圖示與力的示意圖的區(qū)別 (1)力的圖示能表示力的三要素，精確表示力時經(jīng)常用到。 (2)力的示意圖只能表示力的作用點和方向，在對物體的受力情況進行分析時經(jīng)常用到。 3.力的圖示與力的示意圖的

8、畫法 作圖步驟 力的圖示 力的示意圖 選標度 選定標度(用某一長度的線段表示一定大小的力) 畫線段 從作用點開始沿力的方向畫一線段，根據(jù)選定的標度和力的大小按比例確定線段長度 從作用點開始沿力的方向畫一適當長度線段 標方向 在線段的末端標出箭頭，表示方向 在線段的末端標出箭頭，表示方向 [精典示例] [例2] 如圖2所示，靜止的木塊對桌面的壓力為6 N，試畫出壓力的圖示，說明施力物體和受力物體；并畫出木塊所受重力和支持力的示意圖。 圖2 思維導圖 解析　(1)畫力的圖示時，要按照以下步驟進行： ①選定標度→選適當長度的線段表示2 N的力。 ②

9、確定線段→從作用點起沿力的方向畫一線段，線段長短按標度和力的大小畫，線段標上刻度。如圖甲所示，從O點豎直向下畫一條三倍于標度的線段。 ③標注方向→在線段上加箭頭表示力的方向。 為了簡便，也可以依照圖乙來畫。壓力的施力物體是木塊，受力物體是桌面。 (2)畫力的示意圖時，只需畫出力的作用點和方向，對線段的長短沒有嚴格要求。圖丙為木塊所受重力和支持力的示意圖，也可以依照圖丁那樣用一個點表示木塊，畫出重力和支持力的示意圖。 答案　見解析 方法總結 (1)畫力的圖示時，標度的選取應根據(jù)力的大小合理設計，使表示力的有向線段的長度等于2～5段標度的長度。畫出同一物體受到的不同的力時要

10、用同一標度。 (2)對于幾何形狀規(guī)則的物體，在畫力的圖示或示意圖時，有向線段的起點可畫在幾何中心。 [針對訓練2] 某人通過細繩用大小為50 N的力F斜向上與水平方向呈30°角拉物塊A，試畫出拉力F的圖示，并指出受力物體與施力物體。 解析　畫力的圖示時，先選好標度：以5 mm長的線段表示10 N的力，則拉力F共長25 mm，用A點代表物塊A，即力的作用點，最后標上箭頭指明拉力的方向，即得力F的圖示。為了準確無誤地表示拉力的方向，圖中的虛線是必要的輔助線。 答案　 細繩拉物塊A，受力物體是物塊A，施力物體是細繩 　對重力和重心的理解 [要點歸納]　 1.對重力的理解 (1)

11、產(chǎn)生：重力是由于地球的吸引而產(chǎn)生的，但由于其自轉的影響，重力一般不等于地球?qū)ξ矬w的引力。 (2)大小 ①同一地點，不同物體重力的大小與其質(zhì)量成正比。 ②不同地點，同一物體的重力隨所處緯度的升高而增大，隨海拔高度的增大而減小。 (3)方向：重力的方向總是豎直向下，不能將重力的方向表述為“垂直地面向下”或“指向地心”等。 2.對重心的理解 (1)重心的特點：重心是重力的等效作用點，并非物體的其他部分不受重力作用。 (2)重心的位置及決定因素 ①位置：重心的位置可以在物體上，也可以在物體外。 ②決定因素 a.物體質(zhì)量分布情況。 b.物體的形狀。 (3)重心位置的確定方法

12、 ①質(zhì)量分布均勻、形狀規(guī)則的物體的重心在其幾何中心上。 ②形狀不規(guī)則的物體，重心與物體的形狀、質(zhì)量分布情況均有關，對薄板類物體，可用支撐法或懸掛法來確定重心。 [精典示例] [例3] 關于物體的重力和重心，下列說法正確的是(　　) A.物體所受的重力是由于受到地球的吸引而產(chǎn)生的，所以方向總是垂直于地面向下 B.同一物體在地球上的不同位置，當用不同的彈簧測力計測量時其所受重力大小是不同的，當用同一彈簧測力計測量時所受重力大小一定相同 C.物體的重心就是物體各部分所受重力的等效作用點 D.形狀規(guī)則的物體(如正方體)，其重心一定在其幾何中心處 解析　重力的方向為豎直向下而不是垂直地面

13、向下，選項A錯誤；同一物體在地球上不同位置所受重力不同，與測力計無關，選項B錯誤；重心為物體各部分所受重力的等效作用點，選項C正確；重心的位置與物體的形狀與質(zhì)量分布是否均勻有關，如果質(zhì)量不均勻分布，僅有規(guī)則幾何外形，其重心也不一定在幾何中心上，選項D錯誤。 答案　C 誤區(qū)警示 對物體的重心注意以下三點 (1)重心不是重力的真實作用點，重力作用于整個物體，重心是重力的等效作用點。 (2)重心不是物體上最重的一點，也不一定是物體的幾何中心。 (3)重心在物體上的相對位置與物體的位置、放置狀態(tài)及運動狀態(tài)無關。重心的位置可以不在物體上。 [針對訓練3] 關于重力與重心，下列說法正確的是

14、 (　　) A.物體在空中下落時受到的重力比靜止時受到的重力大 B.規(guī)則物體的重心一定在其幾何中心 C.放在桌面上的物體對桌面的壓力，其實就是該物體的重力 D.重心是物體內(nèi)各部分所受的重力的合力的等效作用點 解析　空中下落時物體重力與靜止時物體重力相同，故A錯誤；規(guī)則物體的重心不一定在它的幾何中心上，還與物體的質(zhì)量分布有關，當物體的質(zhì)量分布均勻時，規(guī)則物體的重心，一定在它的幾何中心上，故B錯誤；壓力是由于相互擠壓而產(chǎn)生的，與重力的性質(zhì)不同，二者不是同一種力，故C錯誤；重心是物體內(nèi)各部分所受的重力的合力的等效作用點，故D正確。 答案　D 1.如圖3所示，殲－20戰(zhàn)機

15、是中國最近研制出的第五代隱身重型殲擊機。它以具有隱身性、高機動性以及先進的航電系統(tǒng)讓世界震驚。關于殲－20戰(zhàn)機的受力，下列說法正確的是(　　) 圖3 A.戰(zhàn)機受到的重力指向地心 B.戰(zhàn)機受重力的同時，它也對地球產(chǎn)生引力 C.戰(zhàn)機向前運動的推力無施力物體 D.戰(zhàn)機勻速飛行時，它不受重力作用 解析　重力的方向豎直向下，而不一定指向地心，A錯誤；由于地球?qū)?zhàn)機的引力而產(chǎn)生重力，同時戰(zhàn)機對地球也產(chǎn)生引力，B正確；任何力都有施力物體，戰(zhàn)機向前的推力來自于空氣，C錯誤；地球附近的任何物體都受重力作用，D錯誤。 答案　B 2.如圖4所示是小車所受外力的圖示，所選標度都相同，則對于小車的運

16、動，作用效果相同的是(　　) 圖4 A.F1和F2 B.F1和F4 C.F1和F3、F4 D.都不相同 解析　判斷力的作用效果是否相同，應從力的三要素即大小、方向和作用點去考慮，力的三要素相同則作用效果相同，B正確。 答案　B 3.(多選)如果一切物體的重力都消失了，則將會發(fā)生的情況有(　　) A.天不會下雨，也不會刮風 B.一切物體都沒有質(zhì)量 C.河水不會流動 D.氣泡在液體中將不上浮 解析　重力消失了，則與重力有關的自然現(xiàn)象不再發(fā)生。水向低處流、在水中氣泡向上移動都是因為水的密度大于氣體，風的形成是因為不同區(qū)域空氣溫度不同、密度不同，從而受到重力不同而

17、導致空氣流動，而質(zhì)量是物質(zhì)的固有屬性。 答案　ACD 4.下列關于四種基本相互作用的說法正確的是(　　) A.萬有引力只發(fā)生在天體與天體之間，質(zhì)量小的物體(如人與人)之間無萬有引力 B.強相互作用只發(fā)生在宇宙天體等宏觀物體之間 C.弱相互作用就是非常小的物體間的相互作用 D.電磁相互作用是不需要相互接觸就能起作用的 解析　不論大小，任何物體間均有萬有引力，A錯誤；強相互作用發(fā)生在原子核內(nèi)部核子之間，而弱相互作用發(fā)生在放射現(xiàn)象中，不是小物體之間，故B、C錯誤；電磁相互作用即電荷之間的相互作用、磁體之間的相互作用，是不需要相互接觸就能起作用的，故D正確。 答案　D 5.如圖5甲中

18、木箱P點，用與水平方向成30°角斜向右上方的150 N的力拉木箱；在圖乙中木塊的Q點，用與豎直方向成60°角斜向左上方的20 N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。 圖5 答案　如圖所示 基礎過關 1.下列關于力的作用效果的敘述中，正確的是 (　　) A.物體運動狀態(tài)發(fā)生改變，一定受外力作用 B.物體的運動狀態(tài)不發(fā)生變化，一定不受外力作用 C.物體受到力的作用后，一定同時出現(xiàn)形變和運動狀態(tài)發(fā)生變化的現(xiàn)象 D.力的作用效果完全由力的大小決定 解析　力的作用效果之一就是使物體運動狀態(tài)發(fā)生改變，

19、A正確；物體運動狀態(tài)不變并不一定沒有受到力的作用，力的作用效果是使物體運動狀態(tài)發(fā)生改變或者使物體發(fā)生形變，B、C錯誤；力的大小、方向、作用點都影響力的作用效果，D錯誤。 答案　A 2.足球運動員已將足球踢向空中，如圖1所示，下列描述足球在向斜上方飛行過程中某時刻的受力圖中，正確的是(G為重力，F(xiàn)為腳對球的作用力、F阻為阻力)(　　) 圖1 解析　被踢出的足球在向斜上方飛行的過程中，只受重力和空氣阻力的作用。重力的方向豎直向下，阻力F阻與球的飛行速度方向相反，B正確。 答案　B 3.關于重力的大小和方向，下列說法中正確的是(　　) A.在地球表面上的物體都要受到重力作用，所

20、受到的重力與物體的運動狀態(tài)無關，也不管是否受其他力的作用 B.在地球表面各處的重力方向都是相同的 C.物體所受重力的大小一定等于地球?qū)ξ矬w的吸引力大小 D.對某一物體而言，其重力的大小總是一個恒量，不因物體從赤道移到兩極而變化 答案　A 4.“不倒翁”是兒童喜愛的玩具，“不倒翁”之所以“不倒”，是因為它的重心設計巧妙，關于“不倒翁”的重心，下列說法中正確的是(　　) 圖2 A.重心在“不倒翁”的幾何中心上 B.“不倒翁”的重心很高 C.“不倒翁”的重心很低 D.“不倒翁”的重心不在物體上 答案　C 5.跳高運動員在如圖所示的四種過桿姿勢中，重心最能接近甚至低于橫桿的

21、是(　　) 解析　四種過桿姿勢中，前三種過桿時重心均在橫桿之上，而背越式過桿時，頭、軀干、腿依次過桿，身體的大部分與桿接近，甚至低于桿。 答案　D 能力提升 6.一飲料杯裝滿水，如圖3所示，杯的底部有一小孔，在水從小孔不斷流出的過程中，杯連同杯中水的共同重心將(　　) 圖3 A.一直下降 B.一直上升 C.先升后降 D.先降后升 解析　首先，水面的下降將導致水和容器這個共同體的質(zhì)量分布發(fā)生變化，即開始一段時間內(nèi)，水面下降，重心下降，但又由于容器自身質(zhì)量的影響，水面下降到一定程度后，重心又開始上升了，直至水流完，重心又回到空容器的重心位置，D正確。 答案　D

22、7.如圖4所示，質(zhì)量分布均勻的正方形薄板ABCD，邊長為a，當薄板繞過C點垂直于紙面的水平軸轉動時，其重心最多可升高多少？ 圖4 解析　初狀態(tài)重心高度h0＝a。翻轉后，板的重心在板的幾何中心，如圖所示，重心高度h＝a。重心位置升高 Δh＝h－h(huán)0＝a。 答案　a 8.找出下列力的施力物體和受力物體，并作出物體所受力的圖示。 (1)在水平桌面上重力為50 N的書的重力； (2)空氣對氣球的20 N的浮力； (3)小孩以東偏北30°的方向拉小車的200 N的拉力。 解析　(1)在水平桌面上重為50 N的書的重力，施力物體是地球，受力物體是書。力的圖示如圖甲所示。 (2)

23、空氣對氣球的20 N的浮力，施力物體是空氣，受力物體是氣球。力的圖示如圖乙所示。 (3)小孩以東偏北30°的方向拉小車的200 N的拉力，施力物體是小孩，受力物體是小車。力的圖示如圖丙所示。 答案　見解析 9.一個質(zhì)量為60 kg的人，在地球上的重力為588 N，在月球上的重力為98 N。該人在地球上的彈跳高度為0.5 m。那么，他在月球上的彈跳高度為多少？ 解析　人在地球和月球上的質(zhì)量相等，由G＝mg得地球表面的自由落體加速度g＝＝ m/s2＝9.8 m/s2 月球表面的自由落體加速度g′＝＝ m/s2≈1.63 m/s2 設人在地球上的彈跳高度為h，在月球上的彈跳高度為h′，人跳起時的初速度為v0 由v2－v＝2ax和v＝0得＝， 解得h′＝h＝×0.5 m≈3.0 m。 答案　3.0 m 13