第五讲 重力与重心—鲁科版(2019)高中新高一暑期物理衔接讲义(机构专用)

第五讲重力与重心

[先填空]

1．力

(1)定义：力是物体和物体之间的相互作用．

(2)单位：力的单位是牛顿，简称牛，符号N.

(3)作用效果：使物体的形状或运动状态发生改变．

(4)矢量性：力不但有大小，而且有方向，力是矢量．

2．力的表示

(1)力的图示：

用一根带箭头的线段来表示力，按一定比例(或标度)画出线段，其长短表示力的大小，末端的箭头表示力的作用方向，箭头或箭尾表示力的作用点，箭头所在的直线表示力的作用线．

(2)力的示意图：

只画出带箭头的线段来表示物体在这个方向上受到了力，对线段长度没有严格要求．

(3)四种基本相互作用：

万有引力、电磁力、强力、弱力

[再判断]

1．只有相互接触的物体间才有力的作用．(×)

2．施力物体同时也是受力物体．(√)

3．要想描述清楚一个力需要指明力的大小、方向和作用点．(√)

[后思考]

1．只有一个物体能否产生力的作用？

【提示】不能．力是物体对物体的作用，其中一个是施力物体，另一个是受力物体．

2．在用力的图示表示力的时候，应注意什么？

【提示】力的大小、方向、作用点及力的图示中标度的选取．

[合作探讨]

如图4-1-1甲所示，在足球场上，运动员把球踢飞，球由静止变为运动，说明球的运动状态发生了改变；乙图中，弹簧被拉长或压缩，说明弹簧发生了形变．结合以上现象，思考以下问题：

甲乙

图4-1-1

探讨1：力有哪些作用效果？

【提示】力的作用效果是使物体发生形变或改变物体的运动状态．

探讨2：图甲中踢出去的足球受到哪些力的作用？

【提示】踢出去的足球受到重力和空气阻力的作用．

探讨3：图乙中，手压缩弹簧过程中，谁是手压弹簧的力的施力物体？谁是受力物体？

【提示】用手“压”弹簧，手是施力物体，弹簧是受力物体．

[核心点击]

1．力的四性的认识

(1)

(2)力的作用效果与力的大小、方向、作用点都有关系．

(3)分析力的作用效果是判断物体是否受力的最基本方法．3．力的图示与力的示意图的比较

1．下列说法正确的是()

A．拳击手一拳击出，没有击中对方，这时只有施力物体，没有受力物体

B．力离不开受力物体，但可以没有施力物体．例如：向上抛出的小球在上升过程中受到向上的力，但找不到施力物体

C．只有相互接触的物体间才会有力的作用

D．一个力必定联系着两个物体，其中任意一个物体既是受力物体，又是施力物体【解析】拳击手未击中对方，说明拳击手和对方之间没有相互作用，因为没有受力物体的力是不存在的，所以此时不存在说拳击手是施力物体的问题，A错误；力是相互的，物体受到力的作用就必须有施力物体，B错误，D正确；力既可以是接触力，也可以是非接触力，如重力就可以存在于没有接触的物体之间，C错误．【答案】 D

2．如图4-1-2所示，物体A对物体B的压力是10 N，试画出这个力的图示和示意图．

图4-1-2

【解析】画力的图示，要严格按照以下步骤进行．

(1)选定标度：此题选单位长度的线段表示2 N的力．

(2)从力的作用点沿力的方向画一线段，线段长短根据选定的标度和力的大小成正比，线段上加刻度，如图甲所示，也可以如图乙所示，从O点(用O点代替B物体)竖直向下画一段五倍于标度的线段．

(3)在线段上加箭头表示力的方向．

画力的示意图：从作用点或从B的中心处沿力的方向画一线段，并加上箭头，表示方向，然后标明N＝10 N即可，如图丙所示．

【答案】见解析

对力的理解的两点提醒

1．只要一个物体受到力的作用，它必然对施力物体也施加了作用力，不存在只受力不施力的物体．

2．力既可以发生在相互接触的物体之间，也可以发生在不直接接触的物体之间．

[先填空]

1．重力

(1)定义：由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力．

(2)大小：G＝mg.(其中g是比例系数，g＝9.8 N/kg)

(3)方向：重力的方向总是竖直向下．

(4)影响因素：同一物体的重力在地球上的不同位置，其数值不同．

①不同纬度重力不同，两极最大，赤道最小；

②高度不同，重力不同，数值随高度的增加而减小．

2．重力的测量

重力的大小可以用弹簧测力计测出．测量时物体必须保持静止，这样物体对测力计的拉力才等于物体受到的重力．体检时常用磅秤来测量体重．

3．重心

(1)在研究重力对一个物体的作用效果时，可以把物体各部分受到的重力视为集中作用在某一点，这个点就是重力的作用点，叫做物体的重心．任何一个物体都有重心，且

只有一个重心．

(2)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．

(3)确定物体重心的方法：

①形状规则、质量分布均匀的物体，重心在其几何中心上；

②对不规则的细棒和薄板，可用支撑法或悬挂法确定其重心．

4．影响物体稳定程度的因素

(1)物体的重心越低越稳定；

(2)物体的支持面越大越稳定．

[再判断]

1．只有静止的物体受重力，而运动的物体不受重力．(×)

2．物体升高或降低时，重心在物体上的位置也相应升高或降低．(×)

3．重心是物体重力的作用点，也就是物体上最重的点．(×)

[后思考]

1．重力的方向总是竖直向下的，那么地球上不同地点重力的方向是否相同？

【提示】不同．重力的方向总是竖直向下，不一定指向地心(只有在赤道和两极指向地心)，地球上不同地点重力的方向之间有一定夹角，因此不同地点的重力方向是不同的．

2．形状规则的物体重心一定在几何中心吗？

【提示】不一定．重心位置和形状及质量分布有关．

[合作探讨]

苹果从树上下落，静止释放的物体会竖直下落，抛出的物体会落回地面，水会从高处流向低处，请思考以下问题：