《重力与弹力》相互作用——力 图文

2.如图所示，“马踏飞燕”是汉代艺术家高度智慧、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马蹄稳稳地踏在飞燕
上，是因为
()
A．骏马受到的重力较小
B．骏马的马蹄大
C．骏马的重心在飞燕上
D．骏马的重心位置和飞燕在一条竖直线上
解析：飞奔的骏马之所以能用一只马蹄稳稳地踏在飞燕上，与骏 马受到的重力大小以及马蹄的大小没有关系，而是因为骏马处于 平衡状态，飞燕对骏马的支持力和骏马受到的重力一定在一条竖 直线上，二力平衡；根据骏马的形态可以看出，骏马的重心不会 在飞燕上，故选项 D 正确。 答案：D
[典例1] 下列关于重心和重力的说法正确的是
()
A．一物体放于水中称量时弹簧测力计的示数小于物体在空
气中称量时弹簧测力计的示数，因此物体在水中受到的重力小于
在空气中受到的重力
B．据 G＝mg 可知，两个物体相比较，质量较大的物体受
到的重力不一定大
C．物体放于水平面上时，其重力方向垂直于水平面向下， 当物体静止于斜面上时，其重力方向垂直于斜面向下
第三章 相互作用——力
第1节
重力与弹力
课标要求
1.了解重力产生的原因，知道重力的大小和方向；理解重心的概念。 2.会作力的图示及力的示意图。 3.理解接触力、形变的概念。 4.知道弹力的定义及产生的条件，能够正确判断弹力的有无及方向。 5.掌握胡克定律的内容和适用条件，并能解决有关问题。
一、重力 1．填一填 (1)重力的定义：由于地球的 吸引 而使物体受到的力。 (2)重力的大小：G＝ mg ，g 为自由落体加速度。 (3)重力的方向：总是 竖直向下 。
缩时产生支撑力。 2．判一判 (1)只要两物体接触就一定产生弹力。
(×)
(2)发生形变的两个物体之间一定有弹力。
(×)
(3)静止在水平地面上的物体受到向上的支持力是因为地面发生
了形变。
(√ )
3．想一想 (1)如下列各图所示的情景中，判断两个物体 a、b(a、b 均处于 静止状态，接触面光滑)间有没有弹力。
立可得：FF12＝xx12，代入数据得：F2＝2 N，故 A 正确，B、C、D 错误。 答案：A
突破点一 对重力与重心的理解
1．重力的大小
[学透用活]
(1)重力的大小：G＝mg，只与质量和重力加速度 g 有关，与
物体的运动状态无关。
(2)重力加速度 g 与物体所处的纬度和高度有关：
①g 随纬度的升高而增大，在赤道处 g 最小，在两极处 g 最大；
突破点二 力的图示与力的示意图的比较
[学透用活]
力的图示与力的示意图的比较
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 标方向
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
在线段的末端标出箭头，表示 方向
从作用点开始沿力 的方向画一适当长 度线段
(4)重力的作用点——重心 ①重心的定义：一个物体的各部分都受到重力的作用，从效果 上看，可以认为各部分受到的重力作用集中于一点 ，这一点叫 作物体的重心。 ②重心位置的决定因素：质量均匀分布的物体，重心的位置只 跟物体的 形状 有关。质量分布不均匀的物体，重心的位置除了 跟物体的形状有关外，还跟物体内质量的分布有关。
解析：重力是由于地球的吸引而使物体受到的力，地球上的物体 均受到重力作用，重力的大小 G＝mg，可知重力与其质量和重 力加速度有关，故 D 错误；同一地点 g 不变，同一物体所受的 重力大小不变，与其运动状态无关，故同一物体在某处向上抛出 后和向下抛出后所受重力相等，故 A、B 错误，C 正确。 答案：C
正确，B、C、D 错误。 答案：A
(2)一轻质弹簧，在弹性限度内，当它的伸长量为 4 cm 时，弹簧
的弹力大小为 8 N；当它的压缩量为 1 cm 时，该弹簧的弹力
大小为
()
A．2 N
B．4 N
C．6 N
D．8 N
解析：当弹簧的伸长量为 4 cm、弹簧的弹力大小为 8 N 时：根
据胡克定律 F1＝kx1，当弹簧的压缩量为 1 cm 时：F2＝kx2；联
(2)关于重力和重心，下列说法正确的是
()
A．静止的物体受到重力，运动的物体不受重力
B．向下运动的物体受重力，向上运动的物体不受重力
C．重力是由于地球的吸引而使物体受到的力
D．重心就是物体上最重的那个点 解析：物体无论是静止的还是运动的都受到重力作用，选项 A
错误；无论是向下运动的物体还是向上运动的物体都受重力，
(5)力的表示方法
①力的图示：用 有向线段 表示力。
a．有向线段的长短表示力的 大小 ；
b．箭头表示力的方向； c．箭尾(或箭头)表示力的 作用点 。
②力的示意图：在不需要准确标度力的大小时，通常只需画出
力的 作用点 和 方向 。
2．判一判
(1)重力的方向总是垂直向下。 (2)抛出去的物体不会受到重力作用。 (3)只有物体的重心才受到重力的作用。
弹簧下端指针所指刻度为 8 cm，挂上 10 N 的
钩码，指针所指刻度为 10 cm，此弹簧的劲度
系数是
()
A．500 N/m
B．100 N/m
C．200 N/m
D．250 N/m
解析：由题意知，弹簧的伸长量为 x＝(10－8)cm＝0.02 m，
根据胡克定律得 F＝kx，则 k＝Fx＝01.002 N/m＝500 N/m，故 A
B．物体所受重力的方向总是垂直向下的
C．重力的方向总是指向地球球心
பைடு நூலகம்
D．重力的方向始终竖直向下 解析：同一个物体在地球上不同纬度的地方重力加速度 g 不
同，根据 G＝mg 可知重力不相等，故 A 错误；重力的方向只
有在两极、赤道是指向地球球心，其他地方不指向地球球心，
故 C 错误；重力的方向总是竖直向下的，故 B 错误、D 正确。 答案：D
[答案] B
[易错警示]
对物体重心的三点注意
(1)重力作用于整个物体，重心是重力的等效作用点，不是重 力的真实作用点。
(2)重心不是物体上最重的一点，也不一定在物体的几何中心。 (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 状态均无关。
[对点练清]
1．下列说法正确的是
()
A．同一个物体在地球上不同纬度的地方所受重力都相等
②在同一地点 g 随高度的升高而减小。
2．重力的方向 重力的方向总是竖直向下。
[注意] 竖直向下是指垂直于水平面向下，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，并不是只有物 体的重心才受到重力作用。 (2)重心的位置可以在物体上，也可以在物体外。 ①质量分布均匀、形状规则的物体的重心在其几何中心； ②薄板状物体的重心可以用悬挂法确定。
解析：用单位长度的线段表示 10 N 的力，从木块的作用点竖直 向上画一条三倍标度的线段，在线段上加箭头表示力的方向， 如图甲为木块所受浮力的图示。从力的作用点沿浮力的方向画 有向线段，并标明浮力 F，如图乙为木块所受浮力的示意图。
答案：见解析图
5．在图甲中木箱 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 的力使木块静止在墙壁上；在图丙中电灯静 止悬挂。作出甲、乙两图中所给力的图示；作出图丙中电灯所 受重力和拉力的示意图。
力后物体不能 完全恢复 原来的形状，这个限度叫作弹性限度。 (3)胡克定律
①内容：在弹性限度内，弹簧发生弹性形变时，弹力 F 的大 小跟弹簧伸长(或缩短)的 长度 x 成正比。 ②表达式：F＝ kx 。其中 k 为弹簧的 劲度系数 ，单位为牛顿 每米，符号是 N/m 。k 是表示弹簧“软”“硬”程度的物理量。
( ×) (× ) (× )
(4)重心的位置可以不在物体上。
(√ )
3．选一选
(1)下列关于物体重力的说法正确的是
()
A．地球上的物体在运动时才受到重力
B．某一物体在某处向上抛出后所受重力较小，向下抛出后
所受的重力较大
C．物体在同一位置时，所受重力与静止还是运动无关，重
力大小是相同的
D．物体所受重力大小只与其质量有关
3．[多选]下列关于重力、重心的说法中正确的是
()
A．风筝升空后，越升越高，其重心也升高
B．质量分布均匀、形状规则的物体的重心一定在物体上
C．舞蹈演员在做各种优美动作时，其重心位置不断变化
D．重力的方向总是垂直于地面
解析：实际上，一个物体的各个部分都受到重力，重心是从宏观 上研究重力对物体的作用效果时而引入的一个概念，重心是指一 个点(重力的作用点)。由此可知，重心的具体位置应该由物体的 形状和质量分布情况决定，即只要物体的形状和质量分布情况不 变，重心与物体的空间位置关系就保持不变。重心可能在物体外， 也可能在物体内，对具有规则形状、质量均匀分布的物体，重心 在物体的几何中心上。物体位置变化，其重心也跟着变化，故 A、 C 正确，B 错误；重力的方向是“竖直向下”的，要注意“竖直 向下”与“垂直于地面”并不完全相同，故 D 错误。 答案：AC
2．判一判 (1)发生形变后的物体撤去外力后都能够恢复原状。 ( × ) (2)由 F＝kx 可知，在弹性限度内弹力 F 的大小与弹簧的长度 x
成正比。
(× )
(3)弹簧的形变很大，弹力一定很大。 (4)弹簧的劲度系数 k 与弹力 F 无关。
(× ) (√ )
3．选一选 (1)如图所示，竖直悬挂一轻质弹簧，不挂钩码时