第三章 相互作用,1 重力 基本相互作用,填一填,练一练,一、力和力的图示(见课本第51页),填一填,练一练,二、重力(见课本第51、52页) 1.产生 由于地球的吸引而使物体受到的力。施力物体是地球。 2.大小 跟物体的质量成正比,即G=mg,式中G、m、g的单位分别是N、kg、N/kg。 3.方向 重力的方向总是竖直向下。 4.作用点:重心 (1)定义:一个物体各部分受到的重力,从效果上看,可以把它们集中作用于一点,这一点称为重心。 (2)决定因素:取决于物体的形状和质量分布。 (3)位置:可以在物体上,也可以在物体外部;质量分布均匀、形状规则的物体,重心在其几何中心。,填一填,练一练,下列哪幅图中的箭头能正确表示球受到的重力的方向 ( ) 解析:该题考查的是球的重力的示意图,重力的方向是竖直向下,选项C正确。 答案:C,探究一,探究二,探究三,当堂检测,问题导引,名师精讲,典例剖析,对力的正确理解 甲、乙两拳击运动员竞技,甲一拳击中乙肩部,观众可认为甲运动员(的拳头)是施力物体,乙运动员(的肩部)是受力物体。但在甲一拳打空的情况下(如图所示),施力物体和受力物体怎么确定呢?,探究一,探究二,探究三,当堂检测,问题导引,名师精讲,典例剖析,探究一,探究二,探究三,当堂检测,问题导引,名师精讲,典例剖析,1.力的性质,探究一,探究二,探究三,当堂检测,问题导引,名师精讲,典例剖析,2.力的作用效果,探究一,探究二,探究三,当堂检测,问题导引,名师精讲,典例剖析,探究一,探究二,探究三,当堂检测,问题导引,名师精讲,典例剖析,【例题1】 下列说法中正确的是( ) A.甲打乙一拳,乙感到痛,而甲未感觉到痛,说明甲对乙施加了力,而乙未对甲施加力 B.“风吹草动”,草受到了力,但没有施力物体,说明没有施力物体的力也是存在的 C.磁铁吸引铁钉时,磁铁不需要与铁钉接触,说明力可以脱离物体而存在 D.网球运动员用力击球,网球受力飞出后,网球受力的施力物体不再是人,探究一,探究二,探究三,当堂检测,问题导引,名师精讲,典例剖析,解析:力的作用是相互的。甲对乙施力的同时,乙对甲也施力,只不过甲的“拳头”比乙“被打的部位”如肚子、胸部等更能承受打击罢了,所以乙感到痛而甲未感到痛,A错;“风吹草动”的施力物体是空气,B错;力不可以离开物体而存在,磁铁对铁钉的作用是通过磁场产生的,故C错;网球飞出后受重力和阻力,施力物体依次是地球和空气,故D对。 答案:D,探究一,探究二,探究三,当堂检测,问题导引,名师精讲,典例剖析,探究一,探究二,探究三,当堂检测,问题导引,名师精讲,典例剖析,力的图示和力的示意图 如图所示,用10 N的力托着一本书,用500 N的力推汽车,如何简洁明了地表示出这两个力呢?,探究一,探究二,探究三,当堂检测,问题导引,名师精讲,典例剖析,探究一,探究二,探究三,当堂检测,问题导引,名师精讲,典例剖析,1.画力的图示的步骤 (1)选定标度,即用某一长度的线段来表示一定大小的力,选标度应根据力的大小合理设计,一般情况下线段分段应在25段。 (2)从力的作用点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的长度,并在线段上加上刻度。 (3)在线段上沿力的方向加上箭头。 2.力的图示与力的示意图的区别与联系,探究一,探究二,探究三,当堂检测,问题导引,名师精讲,典例剖析,【例题2】 如图所示,静止木块对桌面压力为6 N。试画出压力的图示,并说明施力物体和受力物体;画出木块所受重力和支持力的示意图。,探究一,探究二,探究三,当堂检测,问题导引,名师精讲,典例剖析,解析:画力的图示时,要严格按照以下步骤进行: (1)选标度:本题中选如图所示的线段表示3 N的力。 (2)从作用点沿力的方向画一线段,线段上加上标度。如图(a)所示,从O点竖直向下画一条2倍于标度的线段。 (3)线段上加箭头表示力的方向。 (4)压力的作用点应画于桌面上,且压力符号用FN表示。画力的示意图时,对线段的长短没有严格要求,只需画出力的作用点和方向。,探究一,探究二,探究三,当堂检测,问题导引,名师精讲,典例剖析,答案:压力的图示如图(a)所示,压力的施力物体是木块,受力物体是桌子;木块所受重力和支持力的示意图如图(b)或(c)。,探究一,探究二,探究三,当堂检测,问题导引,名师精讲,典例剖析,探究一,探究二,探究三,当堂检测,问题导引,名师精讲,典例剖析,变式训练1 重30 N的木块浮在水面上,作出木块所受浮力的图示和示意图,并指出施力物体和受力物体。 解析:选5 mm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于标度的线段,在线段上标出方向表示力的方向,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。,浮力的施力物体是水,受力物体是木块。 答案:见解析,探究一,探究二,探究三,当堂检测,问题导引,名师精讲,典例剖析,对重力及重心的理解 如图所示,树上的苹果会落向地面;建筑工地上工人常用重垂线来检测墙壁是否竖直。为什么树上的苹果总要落向地面?为什么使用重垂线能检测墙壁是否竖直呢?,探究一,探究二,探究三,当堂检测,问题导引,名师精讲,典例剖析,探究一,探究二,探究三,当堂检测,问题导引,名师精讲,典例剖析,1.重力 (1)产生:重力是由于地球的吸引而使物体受到的力,但由于地球自转的影响,重力一般不等于地球对物体的吸引力。(以后会学到) (2)方向:重力的方向始终竖直向下,也可以说成“垂直于水平面向下”。不能将重力的方向描述为“垂直向下”“向下”或“指向地心”(只有在两极或赤道时,重力的方向才指向地心)。 (3)大小:重力的大小由物体的质量和其所处地理位置共同决定,G=mg。 在同一地点,重力的大小与质量成正比; 在不同地点,同一物体的重力随纬度的增加而增大,随海拔高度的增加而减小; 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。,探究一,探究二,探究三,当堂检测,问题导引,名师精讲,典例剖析,2.重心 (1)重心是物体所受重力的等效作用点(等效思想),重心不是最重的一点,也不是只有这一点才受重力的作用。 (2)重心的位置与物体的质量分布和形状都有关,可以在物体上,也可以在物体外。如一个圆形平板的重心在板上,而一个质量分布均匀的铜环的重心就不在环上。 (3)重心的位置与物体所在的位置、放置状态及运动状态无关,但一个物体的质量分布或形状发生变化时,其重心在物体上的位置也发生相应变化。 (4)质量分布均匀、形状规则的物体的重心在其几何中心上;对形状不规则的薄物体,可用支撑法或悬挂法来确定其重心。,探究一,探究二,探究三,当堂检测,问题导引,名师精讲,典例剖析,探究一,探究二,探究三,当堂检测,问题导引,名师精讲,典例剖析,【例题3】 关于物体的重力和重心,下列说法正确的是 ( ) A.物体所受重力是由于受到地球吸引而产生的,所以方向总是垂直于地面向下 B.同一物体在地球上的不同位置,当用不同弹簧测力计测量时其所受重力大小是不同的,当用同一弹簧测力计测量时所受重力大小一定相同 C.物体的重心就是物体各部分所受重力的等效作用点 D.形状规则的物体(例如正方体),其重心一定在其几何中心处,探究一,探究二,探究三,当堂检测,问题导引,名师精讲,典例剖析,解析:重力的方向是竖直向下,与水平面垂直,但不一定与地面垂直,选项A错误;重力的大小取决于物体的质量和重力加速度的大小,与测量工具无关,不同地点重力加速度不同,重力大小不同,无论用同一弹簧测力计,还是用不同弹簧测力计,测量结果均不同,选项B错误;物体的重心是重力的等效作用点,其位置不仅与几何形状有关,还与质量分布有关,选项C正确,D错误。 答案:C,探究一,探究二,探究三,当堂检测,问题导引,名师精讲,典例剖析,探究一,探究二,探究三,当堂检测,问题导引,名师精讲,典例剖析,变式训练2 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:物体的重力与物体所处状态无关,和是否受其他力作用无关,选项A错误;物体对水平面的压力与物体的重力的施力物体及受力物体均不同,选项B错误;物体的重心位置与物体的形状及质量分布有关,只有质量分布均匀、形状规则的物体,其重心才在其几何的中心,选项C错误,D正确。 答案:D,探究三,当堂检测,探究一,探究二,1,2,3,4,5,1.(多选)关于力的概念,下列说法中正确的是( ) A.力是使物体发生形变和改变运动状态的原因 B.一个力必定联系着两个物体,其中每个物体既是施力物体又是受力物体 C.只要两个力的大小相等,它们产生的效果一定相同 D.两个物体相互作用,其相互作用力可以是不同性质的力 解析:根据力的两个作用效果,可知选项A正确。根据力的相互性,可知选项B正确。根据力的三要素,可知力的作用效果不仅与力的大小有关,还与力的方向和作用点的位置有关,选项C错误。相互作用力一定是同一性质的力,选项D错误。 答案:AB,探究三,当堂检测,探究一,探究二,1,2,3,4,5,2.关于地球上的物体,下列说法正确的是( ) A.物体只有静止时才受到重力的作用 B.物体只有落向地面时才受到重力作用 C.物体落向地面时比物体上抛时所受到的重力大 D.物体所受重力的大小与物体的质量有关,与物体是否运动无关 解析:物体所受重力大小决定于物体的质量和重力加速度,与物体的运动状态及是否受其他外力均无关。故D对,A、B、C错。 答案:D,探究三,当堂检测,探究一,探究二,1,2,3,4,5,3.(多选)关于物体的重心,下列说法正确的是( ) A.物体的重心一定在物体上 B.用线悬挂的物体静止时,线的方向一定通过重心 C.一块砖平放、侧放或竖放时,其重心在砖内的位置不变 D.舞蹈演员在做各种优美的动作时,其重心在体内的位置不变 解析:根据重心的定义和特点可知选项A错误,B正确;对于砖,质量分布和物体形状两因素未变,选项C正确;舞蹈演员做动作时,形状改变,物体的重心与物体的质量分布及其形状有关,选项D错误。 答案:BC,探究三,当堂检测,探究一,探究二,1,2,3,4,5,4.(多选)一个人用斜向下的力推小车前进,力的大小为40 N,方向与水平方向成30,则如图为画出的推小车的力的图示,其中正确的是( ),解析:力的图示法是用一条有向线段来表示力:有向线段的长短表示力的大小,有向线段的方向表示力的方向,箭尾或箭头表示作用点,A图中没有反映出力的大小;C图中力的方向画反了;B、D图中力的大小、方向、作用点均是正确的。 答案:BD,探究三,当堂检测,探究一,探究二,1,2,3,4,5,5.下图中,质量分布均匀的物体A受到的重力都是8 N,试画出物体A所受重力的示意图。,解析:从图中各物体的重心作竖直向下的直线,在线段末尾加箭头表示方向,所得各物体的重力的示意图如图所示。,答案:见解析图,