高中物理第三章相互作用第1节重力基本相互作用讲义含解析新人教版必修120190411223

第1节重力__基本相互作用
1.力是物体与物体之间的相互作用。

力的三要素：
大小、方向、作用点。

2．力的图示与力的示意图不同。

3．重力是由于地球的吸引而使物体受到的力。

重
心的位置与物体的形状和质量分布有关，物体的
心不一定在物体上。

4．自然界有四种基本相互作用：万有引力、电磁
相互作用、强相互作用、弱相互作用。

一、力和力的图示
1．力的作用效果
(1)使物体的运动状态发生变化；
(2)使物体发生形变。

2．力
物体与物体之间的相互作用，力的单位是牛顿，简称牛，符号N。

3．力的矢量性
力是既有大小又有方向的矢量。

4．力的图示
可以用一条带箭头的线段表示力。

如图甲所示。

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。

5．力的示意图
只需要表示出力的方向和作用点的线段。

如图乙所示。

二、重力
1．重力的产生
(1)由于地球的吸引而使物体受到的力。

(2)重力的施力物体是地球。

2．重力的大小
(1)重力的大小跟物体的质量成正比，即G＝mg。

(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，弹簧测力计示数即为其重力大小。

3．重力的方向
总是竖直向下。

4．重心
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。

5．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。

三、四种基本相互作用
四种基本相互作用分别为：万有引力、电磁相互作用、强相互作用、弱相互作用。

1．自主思考——判一判
(1)只有接触的物体间才会有力的作用。

(×)
(2)一个物体对另一个物体施加力的作用，但不会受到对方的力的作用。

(×)
(3)力的作用效果仅由力的大小决定。

(×)
(4)只有静止在地面上的物体才会受到重力。

(×)
(5)重力是由于地球的吸引而产生的，但它的方向不一定指向地心。

(√)
(6)质量大的物体受到的重力一定比质量小的物体受到的重力大。

(×)
(7)物体对支持面的压力必定等于物体的重力。

(×)
2．合作探究——议一议
(1)在同一个图中要表示多个力，不同的力能不能用不同的标度？
提示：不能。

力的图示中线段的长短表示力的大小，在同一个图示中必须采用相同的标度才能直观的区别各个力的大小。

(2)物体的重心一定在物体上吗？
提示：重心不一定在物体上，例如：质量分布均匀的圆环，重心不在环上，而在环的中心。

1．力的三个性质
(1)物质性：力是物体对物体的相互作用，没有脱离物体而独立存在的力。

一个力同时具有受力物体和施力物体。

(2)相互性：物体之间力的作用是相互的。

力总是成对出现，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，是矢量。

2．力的作用效果
(1)改变物体的运动状态，即使物体速度发生变化。

(2)使物体发生形变，即改变物体的形状或体积。

[特别提醒]
(1)物体之间发生相互作用时并不一定相互接触。

(2)力直接产生于施力物体和受力物体之间，不需要靠第三个物体传递。

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：选D 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。

2．在伦敦奥运会男子拳击49公斤级决赛中，中国名将邹市明发挥出色，以13－10险胜泰国高手庞普里亚杨夺得金牌，成功卫冕。

在比赛中邹市明一拳打在对方身体上，下列说法中正确的是( )
A．邹市明没有受到力的作用
B．邹市明只是施力者
C．双方既是受力者，也是施力者
D．对方只能是受力者
解析：选C 力的作用是相互的，在施力过程中，邹市明和对方均为施力者和受力者。

1．力的图示：用一条带箭头的线段(有向线段)来表示力的三要素。

(1)线段的长短(严格按标度画)表示力的大小；
(2)箭头指向表示力的方向；
(3)箭尾(或箭头)常画在力的作用点上(在有些问题中为了方便，常把一个物体用一个点表示)。

[特别提醒]
(1)标度的选取应根据力的大小合理设计。

一般情况下，线段应取2～5个整数段标度的长度。

(2)画同一物体受到的不同力时要用同一标度。

2．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。

(1)从作用点开始沿力的方向画一适当长度的线段；
(2)在线段的末端标出箭头，表示力的方向。

[特别提醒] 对于几何形状规则的物体，在画力的图示和示意图的时候，有向线段的起点可画在几何中心。

为简化，也可以把物体用质点代替。

[典例] 如图所示，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。

[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：
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
画力的图示的方法和步骤
1．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补充。

答案：如图所示：
细绳拉物块A，受力物体是物块A，施力物体是细绳。

2.如图所示，一本书平放在水平桌面上，画出水平桌面对书的支持力F＝15 N的图示。

解析：桌面对书的支持力竖直向上，取单位长度的线段表示5 N，则表示支持力的线段为3个单位长度。

答案：如图所示：
对重力及重心的理解
1．重力的大小：G＝mg
(1)同一地点，重力的大小与质量成正比，不同地点因重力加速度g值不同而不同。

(2)在不同地点，同一物体的重力随纬度的增加而增大；随海拔的增加而减小。

[特别提醒] 物体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。

2．重力的方向
重力的方向总是竖直向下，竖直向下是指与水平面垂直向下。

但是并不等同于垂直于支持面向下，也不等同于指向地心。

3．重力的作用点：重心
(1)重心是物体各部分所受重力的等效作用点。

(2)重心的位置与质量分布和物体形状有关，一个物体的质量分布或者形状发生改变，其重心在物体上的位置可能发生变化。

比如空载卡车和装满货物的卡车重心的位置不同。

(3)质量分布均匀、形状规则的物体的重心为其几何中心。

[特别提醒]
(1)重心的位置可以在物体上，也可以在物体外。

一个实心铅球重心在物体上，一个篮球重心就不在物体上。

(2)对形状不规则的薄物体，可以采用悬挂法来确定重心的位置。

1．关于重力，下列说法正确的是( )
A．物体受到的重力是由于地球吸引而产生的
B．地球上的物体只有静止时才受到重力作用
C．自由下落的石块速度越来越大，说明它受到的重力越来越大
D．质量为m的物体受到的重力大小为mg，只要m一定，它受到的重力大小就保持不变解析：选A 重力是由于地球的吸引而产生的，A对；重力与物体的运动状态无关，B错；自由下落的石块所受重力大小与速度无关，C错；地球上不同位置，同一物体所受重力大小一般不同，D错。

2．关于重力以下说法正确的是( )
A．重力的方向总是垂直地面向下的
B．把空气中的物体浸入水中，物体所受重力变小
C．挂在绳上静止的物体，它受到的重力就是绳对它的拉力
D．同一物体在地球各处重力大小是不一定相同的
解析：选D 重力的方向为竖直向下，不是垂直向下，A错误；把空气中的物体浸入水中，物体所受重力不变，B错误；挂在绳上静止的物体，它受到的重力大小等于绳子对它的拉力大小，但是由于重力和拉力不是一个概念，所以不能说重力就是拉力，C错误；因为重力加速度随着高度的增大而减小，随着纬度的增大而增大，所以同一物体在地球各处重力大小是不一
定相同的，D正确。

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：选D 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。

精美句子
1、善思则能“从无字句处读书”。

读沙漠，读出了它坦荡豪放的胸怀；读太阳，读出了它普照万物的无私；读春雨，读出了它润物无声的柔情。

读大海，读出了它气势磅礴的豪情。

读石灰，读出了它粉身碎骨不变色的清白。

2、幸福幸福是“临行密密缝，意恐迟迟归”的牵挂；幸福是“春种一粒粟，秋收千颗子”的收获. 幸福是“采菊东篱下，悠然见南山”的闲适；幸福是“奇闻共欣赏，疑义相与析”的愉悦。

幸福是“随风潜入夜，润物细无声”的奉献；幸福是“夜来风雨声，花落知多少”的恬淡。

幸福是“零落成泥碾作尘，只有香如故”的圣洁。

幸福是“壮志饥餐胡虏肉，笑谈渴饮匈奴血”的豪壮。

幸福是“先天下之忧而忧，后天下之乐而乐”的胸怀。

幸福是“人生自古谁无死，留取丹心照汗青”的气节。

3、大自然的语言丰富多彩：从秋叶的飘零中，我们读出了季节的变换；从归雁的行列中，我读出了集体的力量；从冰雪的消融中，我们读出了春天的脚步；从穿石的滴水中，我们读出了坚持的可贵；从蜂蜜的浓香中，我们读出了勤劳的甜美。

4、成功与失败种子，如果害怕埋没，那它永远不能发芽。

鲜花，如果害怕凋谢，那它永远不能开放。

矿石，如果害怕焚烧（熔炉），那它永远不能成钢（炼成金子）。

蜡烛，如果害怕熄灭（燃烧），那它永远不能发光。

航船，如果害怕风浪，那它永远不能到达彼岸。

5、墙角的花，当你孤芳自赏时，天地便小了。

井底的蛙，当你自我欢唱时，视野便窄了。

笼中的鸟，当你安于供养时，自由便没了。

山中的石！当你背靠群峰时，意志就坚了。

水中的萍！当你随波逐流后，根基就没了。

空中的鸟！当你展翅蓝天中，宇宙就大了。

空中的雁！当你离开队伍时，危险就大了。

地下的煤！你燃烧自己后，贡献就大了
6、朋友是什么？
朋友是快乐日子里的一把吉它，尽情地为你弹奏生活的愉悦；朋友是忧伤日子里的一股春风，轻轻地为你拂去心中的愁云。

朋友是成功道路上的一位良师，热情的将你引向阳光的地带；朋友是失败苦闷中的一盏明灯，默默地为你驱赶心灵的阴霾。

7、一粒种子，可以无声无息地在泥土里腐烂掉，也可以长成参天的大树。

一块铀块，可以平庸无奇地在石头里沉睡下去，也可以产生惊天动地的力量。

一个人，可以碌碌无为地在世上厮混日子，也可以让生命发出耀眼的光芒。

8、青春是一首歌，她拨动着我们年轻的心弦；青春是一团火，她点燃了我们沸腾的热血；青春是一面旗帜，她召唤着我们勇敢前行；青春是一本教科书，她启迪着我们的智慧和心灵。