高考物理总复习主题二相互作用与运动定律2.1.1重力基本相互作用学案新人教版(2021年整理)

（通用版）2018-2019版高考物理总复习主题二相互作用与运动定律2.1.1重力基本相互作用学案新人教版
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2。

1.1 重力 基本相互作用
学习目标 核心提炼
1.认识重力、重心的概念，知道重力的计
算公式G ＝mg ，理解重力的方向特点。

3个概念--力、重力、重心
2种表示力的方法-—力的图
示、力的示意图
4种基本相互作用
2。

掌握用力的图示表示力的方法。

3。

了解自然界中的四种基本相互作用。

4。

理解力的概念及力的作用效果.
一、力和力的图示
1。

运动状态的变化
只要一个物体的速度变化，不管是大小改变还是方向改变或者是大小和方向都改变，则运动状态就发生变化.
2.力的概念和作用效果
（1）定义：物体与物体之间的相互作用。

（2）力的图示：力可以用带箭头的线段来表示，线段的长短表示力的大小,线段指向表示力的方向，线段的箭尾(或箭头）表示力的作用点。

（3)力的作用效果:可以改变物体的运动状态，可以使物体的形状发生改变。

思维拓展
甲、乙描述的是“三毛”拉车的情景.
图1
(1）哪幅图画出的是拉力的图示?为什么？
（2)哪幅图是拉力的示意图？为什么?
提示甲图是拉力的图示，因为有标度,乙图是拉力的示意图，它没有标度.
二、重力
产生
由于地球的吸引而使物体受到的力
大小（1)大小:G＝mg,式中G、m、g的单位分别为N、kg、N/kg （2）测量：用弹簧测力计竖直悬挂被测物体，当处于静止状态时，示数即为其重力大小
方向总是竖直向下
重心(1)定义：物体的各部分都受重力作用，从效果上看可认为各部分所受到的重力作用集中于一点,即为物体的重心
(2）决定重心位置的因素：①物体的形状；②物体质量的分布
思考判断
(1)地球上所有物体的重力的施力物体都是地球。

(√)
（2)重力的方向也可以表述为指向地心。

(×)
(3）重心是物体重力的作用点，重心一定在物体上。

（×)
三、四种基本相互作用
万有引力、电磁相互作用、强相互作用、弱相互作用为四种基本相互作用。

思维拓展
四种基本相互作用各存在于哪些物体之间？
提示万有引力存在于一切有质量的物体之间，电磁相互作用存在于电荷间和磁体间，强相互作用存在于原子核内部粒子间，弱相互作用存在于微观粒子间。

对力的理解
［要点归纳]
1.力的三个性质
性质理解
力是物体对物体的作用，脱离物体而独立存在的力是不存在的，物质性
一个力一定同时具有受力物体和施力物体
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相互性
了力的作用，另一个物体也一定会对这个物体施加力的作用矢量性力是矢量，不仅有大小，而且有方向
2。

力的作用效果
（1)力的作用效果
（2）影响作用效果的要素:力的大小、方向和作用点。

如下图所示.
［精典示例]
［例1] 下列说法中正确的是（）
A.射出枪口的子弹，能打到很远的地方，是因为子弹离开枪口后受到一个推力作用
B.不接触的物体之间不可能有力的作用
C。

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到力，不会施力
D。

任何一个物体，一定既是受力物体，又是施力物体
解析子弹在枪管内受到火药爆炸所产生的强大推力，使子弹离开枪口时具有很大的速度，但子弹离开枪口以后，只受重力和空气阻力作用，并没有一个所谓的推力，因为不可能找到这个“推力”的施力物体，故不存在，所以A错；不接触的物体之间也可能有力的作用，如两个磁铁,故B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，如马拉车时，车也拉马;书向下压桌子,桌子也向上推书，故C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，所以每一个物体既是受力物体，又是施力物体，故D正确。

答案D
误区警示
(1）相互作用的物体，可以直接接触，也可以不接触，但作用力必然是成对出现的。

（2）并非有生命的物体才是施力物体,也并非先有施力物体后有受力物体.
（3）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发生变化。

（4）力的物质性表明力离不开施力物体或受力物体,力的相互性表明力总是成对出现的，一个物体对其他物体施加力的同时，也一定受到其他物体的作用力。

[针对训练1] 下列说法正确的是（）
A。

“风吹草动”,草受到了力，但没有施力物体，说明没有施力物体的力也是存在的
B.运动员将足球踢出，球在空中飞行是因为球受到一个向前的推力
C。

甲用力把乙推倒，只是甲对乙有力,而乙对甲没有力
D。

两个物体发生相互作用不一定相互接触
答案D
力的表示方法
[要点归纳]
1.力的图示：用一条带箭头的线段来表示力的三要素。

力的示意图:用一条带箭头的线段来表示力的方向和作用点。

2.力的图示与力的示意图的区别
(1)力的图示能表示力的三要素，精确表示力时经常用到。

（2）力的示意图只能表示力的作用点和方向，在对物体的受力情况进行分析时经常用到。

3.力的图示与力的示意图的画法
作图步骤力的图示力的示意图
选标度
选定标度（用某一长度的线
段表示一定大小的力)
画线段
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
标方向
在线段的末端标出箭头，表
示方向
在线段的末端标出箭头，
表示方向
［精典示例］
[例2] 如图2所示，静止的木块对桌面的压力为6 N，试画出压力的图示，说明施力物体和受力物体；并画出木块所受重力和支持力的示意图。

图2
思维导图
解析(1）画力的图示时,要按照以下步骤进行：
①选定标度→选适当长度的线段表示2 N的力。

②确定线段→从作用点起沿力的方向画一线段，线段长短按标度和力的大小画，线段标上刻度。

如图甲所示，从O点竖直向下画一条三倍于标度的线段。

③标注方向→在线段上加箭头表示力的方向。

为了简便,也可以依照图乙来画。

压力的施力物体是木块，受力物体是桌面。

（2)画力的示意图时，只需画出力的作用点和方向，对线段的长短没有严格要求。

图丙为木块所受重力和支持力的示意图,也可以依照图丁那样用一个点表示木块，画出重力和支持力的示意图。

答案见解析
方法总结
(1）画力的图示时,标度的选取应根据力的大小合理设计，使表示力的有向线段的长度等于2～5段标度的长度。

画出同一物体受到的不同的力时要用同一标度。

（2）对于几何形状规则的物体，在画力的图示或示意图时，有向线段的起点可画在几何中心。

[针对训练2] 某人通过细绳用大小为50 N的力F斜向上与水平方向呈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A点代表物块A，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辅助线。

答案
细绳拉物块A,受力物体是物块A,施力物体是细绳
对重力和重心的理解
[要点归纳]
1。

对重力的理解
（1)产生:重力是由于地球的吸引而产生的，但由于其自转的影响,重力一般不等于地球对物体的引力.
(2）大小
①同一地点，不同物体重力的大小与其质量成正比。

②不同地点，同一物体的重力随所处纬度的升高而增大，随海拔高度的增大而减小。

(3）方向：重力的方向总是竖直向下，不能将重力的方向表述为“垂直地面向下”或“指向地心”等。

2.对重心的理解
（1)重心的特点：重心是重力的等效作用点，并非物体的其他部分不受重力作用。

（2)重心的位置及决定因素
①位置：重心的位置可以在物体上，也可以在物体外。

②决定因素
a。

物体质量分布情况。

b.物体的形状。

(3）重心位置的确定方法
①质量分布均匀、形状规则的物体的重心在其几何中心上。

②形状不规则的物体，重心与物体的形状、质量分布情况均有关,对薄板类物体，可用支撑法或悬挂法来确定重心.
［精典示例]
［例3］关于物体的重力和重心，下列说法正确的是( ）
A。

物体所受的重力是由于受到地球的吸引而产生的,所以方向总是垂直于地面向下
B。

同一物体在地球上的不同位置,当用不同的弹簧测力计测量时其所受重力大小是不同的,当用同一弹簧测力计测量时所受重力大小一定相同
C。

物体的重心就是物体各部分所受重力的等效作用点
D.形状规则的物体(如正方体），其重心一定在其几何中心处
解析重力的方向为竖直向下而不是垂直地面向下，选项A错误；同一物体在地球上不同位置所受重力不同，与测力计无关，选项B错误；重心为物体各部分所受重力的等效作用点,选项C 正确；重心的位置与物体的形状与质量分布是否均匀有关，如果质量不均匀分布,仅有规则几何外形，其重心也不一定在几何中心上,选项D错误。

答案C
误区警示
对物体的重心注意以下三点
（1）重心不是重力的真实作用点，重力作用于整个物体,重心是重力的等效作用点.
(2)重心不是物体上最重的一点,也不一定是物体的几何中心。

(3）重心在物体上的相对位置与物体的位置、放置状态及运动状态无关。

重心的位置可以不在物体上。

[针对训练3］关于重力与重心,下列说法正确的是（）
A.物体在空中下落时受到的重力比静止时受到的重力大
B.规则物体的重心一定在其几何中心
C.放在桌面上的物体对桌面的压力,其实就是该物体的重力
D。

重心是物体内各部分所受的重力的合力的等效作用点
解析空中下落时物体重力与静止时物体重力相同,故A错误；规则物体的重心不一定在它的几何中心上，还与物体的质量分布有关，当物体的质量分布均匀时，规则物体的重心,一定在它的几何中心上,故B错误；压力是由于相互挤压而产生的，与重力的性质不同，二者不是同一种力，故C错误;重心是物体内各部分所受的重力的合力的等效作用点，故D正确.
答案D
1。

如图3所示，歼－20战机是中国最近研制出的第五代隐身重型歼击机。

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（）
图3
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。

战机匀速飞行时，它不受重力作用
解析重力的方向竖直向下，而不一定指向地心,A错误;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引力，B正确；任何力都有施力物体，战机向前的推力来自于空气，C 错误；地球附近的任何物体都受重力作用，D错误。

答案B
2。

如图4所示是小车所受外力的图示，所选标度都相同，则对于小车的运动，作用效果相同的是（)
图4
A.F1和F2 B。

F1和F4
C。

F1和F3、F4 D.都不相同
解析判断力的作用效果是否相同,应从力的三要素即大小、方向和作用点去考虑，力的三要素相同则作用效果相同，B正确。

答案B
3。

（多选)如果一切物体的重力都消失了,则将会发生的情况有（）
A.天不会下雨,也不会刮风
B.一切物体都没有质量
C.河水不会流动 D。

气泡在液体中将不上浮
解析重力消失了，则与重力有关的自然现象不再发生。

水向低处流、在水中气泡向上移动都是因为水的密度大于气体，风的形成是因为不同区域空气温度不同、密度不同,从而受到重力不同而导致空气流动,而质量是物质的固有属性.
答案ACD
4.下列关于四种基本相互作用的说法正确的是( ）
A。

万有引力只发生在天体与天体之间，质量小的物体(如人与人)之间无万有引力
B.强相互作用只发生在宇宙天体等宏观物体之间
C.弱相互作用就是非常小的物体间的相互作用
D。

电磁相互作用是不需要相互接触就能起作用的
解析不论大小，任何物体间均有万有引力，A错误;强相互作用发生在原子核内部核子之间,而弱相互作用发生在放射现象中，不是小物体之间,故B、C错误;电磁相互作用即电荷之间的相互作用、磁体之间的相互作用，是不需要相互接触就能起作用的，故D正确。

答案D
5。

如图5甲中木箱P点,用与水平方向成30°角斜向右上方的150 N的力拉木箱；在图乙中木块的Q点，用与竖直方向成60°角斜向左上方的20 N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。

图5
答案如图所示
基础过关
1。

下列关于力的作用效果的叙述中,正确的是（）
A.物体运动状态发生改变，一定受外力作用
B。

物体的运动状态不发生变化，一定不受外力作用
C。

物体受到力的作用后，一定同时出现形变和运动状态发生变化的现象
D.力的作用效果完全由力的大小决定
解析力的作用效果之一就是使物体运动状态发生改变,A正确；物体运动状态不变并不一定没有受到力的作用，力的作用效果是使物体运动状态发生改变或者使物体发生形变，B、C错误；力的大小、方向、作用点都影响力的作用效果,D错误.
答案A
2.足球运动员已将足球踢向空中，如图1所示，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阻为阻力)（）
图1
解析被踢出的足球在向斜上方飞行的过程中，只受重力和空气阻力的作用。

重力的方向竖直向下,阻力F阻与球的飞行速度方向相反，B正确.
答案B
3.关于重力的大小和方向，下列说法中正确的是（)
A.在地球表面上的物体都要受到重力作用，所受到的重力与物体的运动状态无关，也不管是否受其他力的作用
B.在地球表面各处的重力方向都是相同的
C.物体所受重力的大小一定等于地球对物体的吸引力大小
D.对某一物体而言,其重力的大小总是一个恒量，不因物体从赤道移到两极而变化
答案A
4.“不倒翁”是儿童喜爱的玩具，“不倒翁”之所以“不倒”，是因为它的重心设计巧妙,关于“不倒翁”的重心,下列说法中正确的是（)
图2
A.重心在“不倒翁”的几何中心上
B。

“不倒翁"的重心很高
C。

“不倒翁”的重心很低
D。

“不倒翁"的重心不在物体上
答案C
5.跳高运动员在如图所示的四种过杆姿势中，重心最能接近甚至低于横杆的是( )
解析四种过杆姿势中,前三种过杆时重心均在横杆之上，而背越式过杆时，头、躯干、腿依次过杆，身体的大部分与杆接近，甚至低于杆。

答案D
能力提升
6。

一饮料杯装满水，如图3所示，杯的底部有一小孔,在水从小孔不断流出的过程中，杯连同杯中水的共同重心将（）
图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，水面的下降将导致水和容器这个共同体的质量分布发生变化，即开始一段时间内，水面下降,重心下降,但又由于容器自身质量的影响，水面下降到一定程度后，重心又开始上升了，直至水流完,重心又回到空容器的重心位置,D正确。

答案D
7.如图4所示，质量分布均匀的正方形薄板ABCD，边长为a，当薄板绕过C点垂直于纸面的水平轴转动时，其重心最多可升高多少？
图4
解析初状态重心高度h0＝错误!a.翻转后,板的重心在板的几何中心，如图所示，重心高度h ＝错误!a.重心位置升高
Δh＝h－h0＝2－1
2
a.
答案错误!a
8。

找出下列力的施力物体和受力物体，并作出物体所受力的图示.
（1）在水平桌面上重力为50 N的书的重力;
（2）空气对气球的20 N的浮力;
（3)小孩以东偏北30°的方向拉小车的200 N的拉力.
解析（1）在水平桌面上重为50 N的书的重力，施力物体是地球，受力物体是书。

力的图示如图甲所示。

(2)空气对气球的20 N的浮力，施力物体是空气,受力物体是气球.力的图示如图乙所示。

(3）小孩以东偏北30°的方向拉小车的200 N的拉力，施力物体是小孩，受力物体是小车。

力的图示如图丙所示。

答案见解析
9。

一个质量为60 kg的人，在地球上的重力为588 N，在月球上的重力为98 N。

该人在地球上的弹跳高度为0.5 m.那么,他在月球上的弹跳高度为多少？
解析人在地球和月球上的质量相等，由G＝mg得地球表面的自由落体加速度g＝错误!＝错误! m/s2＝9。

8 m/s2
月球表面的自由落体加速度g′＝错误!＝错误! m/s2≈1.63 m/s2
设人在地球上的弹跳高度为h，在月球上的弹跳高度为h′，人跳起时的初速度为v0
由v2－v错误!＝2ax和v＝0得错误!＝错误!，解得h′＝错误!h＝错误!×0.5 m≈3。

0 m。

答案 3.0 m。