2021_2022学年高中物理第二章力1力2重力学案教科版必修1

高中物理教科版必修1学案：
力重力
一、力和力的图示
足球撞击球网时，对球网产生了巨大的冲击力，请问此力的作用效果是什么？
提示：改变了球网的形状和球网的速度。

1．运动状态的变化：当一个物体的速度大小或速度方向发生改变时，就说这个物体的运动状态发生了变化。

2．力：
(1)定义：物体与物体之间的相互作用。

(2)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。

(3)标矢性：力是__A__(A.矢量B．标量)，既有大小，又有方向。

力的大小可用测力计测量。

(4)三要素：大小、方向、作用点。

(5)表示方法。

①力的图示：能表示出力的大小、方向和作用点。

②力的示意图：只能表示出力的作用点和方向。

二、重力
1．定义：由于地球的吸引而使物体受到的力。

2．大小：G＝mg，其中g就是自由落体加速度，g＝9.8 m/s2。

3．方向：竖直向下。

三、重心
1．定义：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，这一点就是物体的重心。

2．重心位置的决定因素：
下列能决定重心位置的因素有②⑥。

①物体的受力情况
②物体质量的分布
③物体所在的位置
④物体的运动状态
⑤物体的放置方式
⑥物体的形状
知识点一力的图示和力的示意图
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(用某一长度表示一定大小
的力)
画线段
从作用点开始沿力的方向画一条线
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条适当
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
【典例】用图示法画出力，并指出施力物体和受力物体。

(1)在水平桌面上重50 N的书所受的重力；
(2)空气对气球的20 N的浮力；
(3)小孩以向东偏北30°的方向拉小车，拉力为200 N。

【解析】(1)在水平桌面上重50 N的书所受的重力，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)小孩以向东偏北30°的方向拉小车用的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
如图所示，一放在水平面上的物体A受到大小为10 N的拉力作用，该拉力方向与水平方向成30°角斜向右上。

画出这个拉力的图示。

【解析】选1 cm长度的线段表示5 N的力，从力F的作用点沿力的方向画一条长为2 cm 的线段，在线段尾端加上箭头表示力F的方向，如图所示。

答案：见解析图
【加固训练】有一个木球在水中上浮，在图中画出木球竖直方向所受到的力的示意图。

【解析】水中的木球在竖直方向受到重力和浮力作用，重力方向竖直向下，浮力与重力的方向相反，且浮力大于重力，它们的示意图如图所示：
答案：见解析图
知识点二重力的性质和重心的位置
角度1重力的性质
1．产生：重力是由于地球的吸引而产生的，但由于地球自转的影响，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。

【典例1】关于重力，下列说法正确的是( )
A．物体本身就有重力，重力没有施力者
B．重心是物体上密度最大的一点
C．脱离支持物的物体，在下落的过程中不受重力
D．重力的大小、方向，与物体是否与地面接触以及其运动状态如何无关
【解析】选D。

重力的施力物体是地球，选项A错误；重心是物体各部分重力的等效作用点，选项B错误；只要是在地球附近，所有物体都受重力，选项C错误；重力的大小等于物体质量乘以重力加速度，方向竖直向下，与物体位置无关，选项D正确。

角度2重心的性质及确定方法
1．重心的特点：重心是重力的等效作用点，并非物体的其他部位不受重力作用。

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：
①物体质量分布情况。

②物体的形状。

重心与物体形状、质量分布情况的关系
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)形状不规则的薄形物体，可用支撑法或悬挂法来确定重心。

【典例2】关于物体的重心，下列说法中正确的是( )
A．物体的重心一定在物体上
B．质量分布均匀、形状规则的物体的重心一定在物体上
C．用线悬挂的物体静止时，悬线方向一定通过物体的重心
D．跳水运动员在空中做各种动作时，其重心位置不变
【解析】选C。

物体的重心不一定在物体上，如正方形的线框重心在其中心上，选项A错误；质量分布均匀、形状规则的物体的重心也不一定在物体上，可能在物体外部，选项B错误；根据二力平衡原理，用线悬挂的物体静止时，悬线方向一定通过物体的重心，选项C正确；跳水运动员在空中做各种动作时，由于运动员的体形变化，则其重心位置不断变化，选项D 错误。

1．关于重力和重心，下列说法正确的是( )
A．当物体漂浮在水面上时重力会减小
B．放置在水平面上的物体对水平面的压力就是物体的重力
C．物体的重心位置总是在物体的几何中心上
D．物体的重心位置可能随物体形状的变化而改变
【解析】选D。

重力来源于地球引力，与物体是否漂浮在水面上无关，故A错误；放置在水平面上的物体对水平面的压力是弹力，是物体形变引起的，其大小等于物体的重力，并不是重力，故B错误；重心位置取决于形状和质量分布情况，形状规则、质量分布均匀的物体的
重心在物体的几何中心上，故C错误、D正确；故选D。

2．如图，随着杯中水不断流出，杯和水的共同重心将( )
A.下降B．上升
C．先升后降 D．先降后升
【解析】选D。

由于杯中水不断流出，剩余水的重心不断下降，而杯的重心不变，故开始一段时间内，两者共同的重心将下降；当水流出一定量以后，剩余水的重心继续下降，整体的重心可以用极限法分析：当杯中水即将流尽时，水的重心在最底层，但水的质量很小，两者的重心位置接近于杯的重心位置，故重心先下降后上升。

【拓展例题】考查内容：力的图示和力的示意
图的画法
【典例】水平面上放一个物体A，物体的重力为 20 N，一个推力为30 N，方向与水平面成30°角斜向右下方，请作出这两个力的图示和这两个力的示意图。

【解析】力的图示如左图，力的示意图如右图。

答案：见解析图
1．关于力的概念，下列说法正确的是( )
A．力可以离开物体而独立存在
B．只有相互接触的物体之间才会有力的作用
C．受力物体同时也一定是施力物体
D．施力物体和受力物体不一定同时存在
【解析】选C。

力是物体与物体之间的相互作用，力不可以离开物体而独立存在，选项A 错误；相互不接触的物体之间也能有力的作用，例如两磁铁之间的作用力，选项B错误；力的作用是相互的，即受力物体同时也一定是施力物体，选项C正确；力的作用是相互的，施力物体和受力物体一定同时存在，选项D错误。

2．关于重力，下列说法中正确的是( )
A．重力是由于地球对物体的吸引而产生的
B．重力的方向总是与接触面相垂直
C．重力的大小可以用弹簧测力计和杆秤直接测量
D．任何物体都有自己的重心，重心总在物体上
【解析】选A。

重力是由于地球对物体的吸引而产生的，故A正确。

重力的方向总是竖直向下的，故B错误。

重力的大小可以用弹簧测力计测量，杆秤只能测质量，故C错误。

任何物体都有自己的重心，重心不一定都在物体上，故D错误。

3．(2020·浙江7月选考)矢量发动机是喷口可向不同方向偏转以产生不同方向推力的一种发动机。

当歼20隐形战斗机以速度v斜向上飞行时，其矢量发动机的喷口如图所示。

已知飞机受到重力G、发动机推力F1、与速度方向垂直的升力F2和与速度方向相反的空气阻力F f。

下列受力分析示意图可能正确的是( )
【解析】选A。

由题意可知所受重力G竖直向下，空气阻力F f与速度方向相反，升力F2与速度方向垂直，对比图中选项可知只有A选项符合题意。

4．如图所示在空中飞行的足球重450 g，画出足球所受重力的图示，并指出足球所受重力的施力物体和受力物体(地球表面的重力加速度g取10 m/s2)。

【解析】足球所受重力的施力物体为地球，受力物体为足球。

答案：见解析。