高中物理：重力及重心的理解

高中物理：重力及重心的理解

[探究导入](1)跳高运动员无论跳的多高都会落到地面，你想过为什么运动员不会飞起来吗？

提示：地球附近一切物体都受到地球的引力，由于地球的吸引而使物体受到的力叫作重力．

(2)把物体悬挂起来，静止时观察绳子的方向，剪断时，物体沿什么方向下落？说明什么？

提示：静止时绳子的方向竖直向下，剪断后物体沿竖直方向下落，说明重力方向是竖直向下的．

(3)重力也是力，也要有大小、方向、作用点，那重力的作用点呢？

提示：一个物体的各部分都要受到重力的作用，从效果上看，我们可以认为各部分受到的重力集中作用于一点，这一点叫作物体的重心.

1．对重力的理解

(1)产生：重力是由于地球的吸引而产生的，但由于地球自转的影响，重力一般不等于地球对物体的引力．与引力相比，重力大小稍微小一些(两极除外)，方向稍微偏一些(两极和赤道除外)．

(2)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．

(3)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．

2．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．

(4)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．

[易错提醒]

(1) 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．除了赤道和两极，竖直向下并不是指向地球的球心．

(2)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，一个匀

质空心球的重心在球心，不在物体上．

[典例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]在空中下落时物体的重力与静止时物体的重力相同，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

3．关于重力，下列说法正确的是()

A．重力的方向总是垂直地面向下

B．重力的大小只与质量有关

C．重心概念的建立应用了等效替代的思想

D．物体所受的重力只有受力物体，没有施力物体

解析：重力方向是竖直向下，而不是垂直地面向下，故A错误；重力的大小G＝mg，地面上同一点处只能说物体所受重力的大小与它的质量成正比，但是由于地球表面不同纬度和海拔高度的地方g值不同，同一物体在不同地方重力有变化，故B错误；重心是物体各部分所受重力的作用点，所以重心概念的建立应用了等效替代的思想，故C项正确；物体所受的重力是地球对物体的吸引力，所以物体所受的重力的施力物体为地球，故D项错误．答案：C