2.2.1 重力-【走好高中第1步】2020初高中物理教材衔接

第二单元　相互作用与运动定律 第1节　重力 (衔接要求 1．掌握力的图示，了解力的图示与力的示意图的区别和联系。 2．认识重力产生的原因，理解重心的概念，会确定物体的重心。 3．了解压力与重力的区别。 (回顾初中 在初中，我们已经学习了力和重力，我们已经知道，力是物体间的相互作用，我们也知道重力是由地球对物体的吸引而产生的，并且知道了重力的三要素：重力的大小G＝mg、重力的方向是竖直向下的，重力的作用点是物体的重心。 【例1】　近几年来，人类对月球的探索从未停止。假设将来我国质量为60 kg的宇航员乘宇宙飞船登上了月球，已知地球表面的重力加速度g＝9.8 m/s2，月球表面的重力加速度g′＝1.6 m/s2，则： (1)该宇航员在地球上的质量为多少？所受重力大小为多少？ (2)该宇航员在月球上的质量为多少？所受重力大小为多少？ 【解析】　(1)宇航员在地球上的质量为60 kg，所受重力大小为G＝mg＝60×9.8 N＝588 N。 (2)质量是物体所含物质的多少，与物体所处的位置无关，宇航员在月球上的质量仍为60 kg，所受重力大小为G′＝mg′＝60×1.6 N＝96 N。 【答案】　(1)该宇航员在地球上的质量为60 kg，所受重力大小为588 N。 (2)该宇航员在月球上的质量为60 kg，所受重力大小为96 N。 (展望高中 在高中，我们要在初中的基础上学习重力，了解重力产生的原因，会确定重力的大小和方向，要深入理解重心是重力的等效作用点，会用力的图示表示力的三要素。 【例2】　关于重力，下列说法中正确的是(　　) A．物体的重力大小总是恒定的 B．在同一地点，物体的重力与物体的质量成正比 C．物体运动时受到的重力大于静止时受到的重力 D．物体的重力总等于它对悬绳的拉力 【解析】　在地球上的不同地点，物体重力的大小略有差别，在同一地点，物体重力的大小与物体质量成正比，选项A错误，B正确；由G＝mg可知，物体所受的重力只与物体的质量及g值有关，与物体是否受其他力及运动状态无关，故选项C错误；用悬绳挂着物体处于平衡状态时，物体对悬绳的拉力大小才等于物体的重力大小，选项D错误。 【答案】　B 2013年6月20日，“神舟十号”女航天员王亚平在中国首个目标飞行器“天宫一号”上为青少年授课，成为中国首位“太空教师”。这是中国第一次进行太空授课，这一举措将载入中国航天史册。航天员王亚平在“天官一号”内讲授了失重环境下的很多物理现象，演示了很多物理实验，例如，任何物体都能漂浮在空中，难道它们不受力吗？ 接点一　力和力的图示 我们已经知道，力是物体与物体之间的相互作用，有力就有受力物体和施力物体，两者是同时存在的，不分先后。在研究某物体时，我们把它叫作受力物体，对它作用的物体叫作施力物体。施力物体和受力物体不是绝对的，在研究不同问题时，同一物体有时是受力物体，有时是施力物体。力是物体对物体的作用，力的作用离不开物体，这就是力的物质性；受力物体也施力，施力物体也受力，这是力的相互性；力的作用效果不仅与其大小有关，也与方向有关，这就是力的矢量性。力的效果由三方面决定：大小、作用点、方向，即力的三要素。 怎样把力的三要素完整地表示出来呢？ 按一定比例作出的带箭头的线段，线段的长短表示力的大小，箭头的方向表示力的作用方向，箭头或箭尾表示力的作用点，这种表示力的三要素的方法就是力的图示。 力的图示与初中学过的力的示意图不一样，力的图示是用有向线段(带箭头的线段)表示力的三要素，而力的示意图只要画出力的作用点和方向，表示这个物体在这个方向上受到了力就可以了，线段的长短不严格要求。 【思考与讨论1】 (1)若一个物体同时受到多个力作用，在画力的图示时如何选标度？ (2)绳子对小车的拉力可以用力的图示或力的示意图来表示。图中画出的是拉力的图示还是它的示意图？为什么？ 接点二　重力 我们已经知道，地面附近的物体，由于地球的吸引而受到的力叫重力。 重力既然是由地球的吸引而产生的，重力是不是就是地球的吸引力呢？ 答案是否定的，请你务必注意： (1)重力是由地球吸引而产生的，但不能说重力就是地球对物体的万有引力(由于知识所限，暂不作解释)。 (2)在地球表面附近的物体都要受到重力作用，与物体的运动状态和是否受到其他力等情况无关。 重力的大小G＝mg，其中g是我们以前所学的自由落体加速度，它的大小与物体所处的高度和纬度有关，当高度增加时g值减小，当纬度增加时，g值增大。 重力的方向：竖直向下。 重力的作用点：重心是重力的等效作用点。物体的各部分都受到重力的作用，从效果上看，我们可以认为各部分受到的重力集中于一点(重心)。 位置在哪里？ ①质量分布均匀的物体(也称匀质物体)，且形状规则，重心就是其几何中心。 ②非匀质物体和不规则的物体的重心，不仅与形状有关还