第六讲 重力与弹力、实验探究弹力和弹簧伸长的关系-2021-2022学年上海新教材新高一物理暑期讲义（沪科版必修一）

第六讲 重力与弹力、实验探究弹力和弹簧伸长的关系 开山小测 1.（多选）如图所示，将一小球从竖直砖墙的某位置由静止释放，用频闪照相机在同一底片上多次曝光，得到了图中1、2、3……所示的小球运动过程中每次曝光时的位置．已知连续两次曝光的时间间隔均为T，每块砖的厚度均为d.根据图中的信息，下列判断正确的是(　　) A．位置1是小球释放的初始位置 B．位置1不是小球释放的初始位置 C．小球下落的加速度为 D．小球在位置3的速度为 [解析]　小球做自由落体运动，从静止开始运动的连续相等时间内的位移之比为1:3:5:7…，而题图中位移之比为2:3:4:5，故位置1不是小球释放的初始位置，选项A错误，B正确；由Δs＝aT2知a＝，选项C正确；v3＝＝，选项D正确． [答案]　BCD 2.世界上悬崖跳水的最大高度纪录是由瑞士人奥利弗·法维尔(男)创造的.1987年，奥利弗·法维尔在法国Villers－le－Lac的悬崖上，表演了漂亮的反身翻转两周后顺利入水，他所保持的高度纪录是53.90 m．将奥利弗·法维尔的跳水过程看成自由落体运动，取g＝10 m/s2，请估算奥利弗·法维尔创造纪录时： (1)在空中运动的时间； (2)到达水面时的速度． [解析]　(1)由h＝gt2得t＝＝ s＝3.28 s (2)由v2＝2gh得v＝＝ m/s＝32.8 m/s. [答案]　(1)3.28 s　(2)32.8 m/s 百科小知 邓稼先(1924-1986)，九三学社社员，中国科学院院士，著名核物理学家，中国核武器研制工作的开拓者和奠基者，为中国核武器、原子武器的研发做出了重要贡献。1924年出生于安徽怀宁县一个书香门第的家庭。1935年考入志成中学，在读书求学期间，深受爱国救亡运动的影响。1937年北平沦陷后，他曾秘密参加抗日聚会。后在父亲邓以蛰的安排下，他随大姐去往昆明，并于1941年考入西南联合大学物理系。1948年至1950年，他在美国普渡大学留学，获得物理学博士学位，毕业当年，他就毅然回国。邓稼先是中国核武器研制与发展的主要组织者、领导者，邓稼先始终在中国武器制造的第一线，领导了许多学者和技术人员，成功地设计了中国原子弹和氢弹，把中国国防自卫武器引领到了世界先进水平。1982年获国家自然科学奖一等奖，1985年获两项国家科技进步奖特等奖，1986年获全国劳动模范称号，1987年和1989年各获一项国家科技进步奖特等奖。 1999年被追授"两弹一星功勋奖章"。由于他对中国核科学事业做出了伟大贡献，被称为"两弹元勋"。邓稼先在一次实验中，受到核辐射，身患直肠癌，于1986年7月29日在北京不幸逝世，终年62岁。 精讲精练 知识梳理 知识点1：重力和重心 1．重力的概念：由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力。 (1)地球上的物体都受到重力作用，不管质量大小，也不论有无生命，凡是由分子、原子构成的物体皆受重力作用。 (2)重力是由于地球的吸引而产生的，但重力的大小不一定等于地球对物体的吸引力，重力一般小于地球对物体的吸引力。在有的情况下，认为物体所受的重力与地球对物体的吸引力大小相等，原因是两者相差很小。 (3)重力是非接触力。 (4)重力的施力物体是地球。 2．重力的测量：在实验室里，重力的大小可以用测力计测量；工业上用电子吊秤可以称更重的物体。 测量原理：二力平衡时，两个力大小相等。 测量条件：物体处于静止或匀速直线运动时。 测量方法：用测力计将待测物体悬挂起来处于静止状态，测力计的读数在数值上等于重力的大小。 3．重力的大小：由于G＝mg，在同一地点，重力的大小与质量成正比；在不同地点，如从两极到赤道或离地面越高，g值均减小，从而使同一物体的重力也有所不同；物体的重力与其运动状态无关。 4．重力的方向：重力总是竖直向下的。竖直向下不能说成垂直向下，垂直要看接触面，重力和水平面垂直，与斜面并不垂直。物体在自由释放后总是竖直向下的，就说明了重力的方向。 5．对重心的理解 (1)重心的特点：重心是重力的等效作用点，并非物体的其他部分不受重力作用。 (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： a．物体质量分布情况。 b．物体的形状。 (3)重心与物体形状、质量分布情况的关系 (4)对薄板类物体，可用支撑法或悬挂法来确定重心。 如图所示，C点即为物体的重心，但该方法仅适用于薄板状物体。 特别提醒 关于重心理解的三点注意： (1)重心不是重力的真实作用点，重力作用于整个物体，重心是重力的等效作用点。 (2)重心不是物体上最重的一点，也不一定是物体的几何中心。 (3)重心在物体上的相对位置与物体的位置、放置状态及运动状态无关。重心的位置可以不在物体上