内容正文:
3.1.1 重力与弹力
考点精讲
考点1:重力和重心
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)大小:G=mg,同一物体的重力随所处纬度的升高而增大,随海拔高度的增大而减小。
(3)方向:竖直向下,除了赤道和两极,竖直向下并不是指向地球的球心。
【点拨】 竖直向下也就是沿重垂线的方向,不能将竖直向下说成“垂直向下”或“指向地心”。“竖直向下”是指垂直于当地的水平面向下,而“垂直向下”可以指垂直于任何支持面向下。只有在两极或赤道时,重力的方向才“指向地心”将在必修第二册中进行详解。
2.重心的性质及确定方法
(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)重心位置的确定方法
①质量分布均匀、形状规则的物体的重心在其几何中心上。
②形状不规则的薄形物体,可用支撑法或悬挂法来确定重心。
【点拨】 悬挂法仅适用于薄板状的物体,若板比较厚,则重心不在板的表面。只有忽略板的厚度,才可以认为重心在板的表面。
【例1】(2020-2021学年黑龙江省哈尔滨市黑龙江实验中学高一(上)期中)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】 重力来源于万有引力,与物体是否漂浮在水面上无关,故A错误;放置在水平面上的物体对水平面的压力是弹力是由于物体形变引起的,其大小等于物体的重力,并不是就是重力,故B错误;重心位置取决与形状和质量分布情况;形状规则,质量分布均匀的物体的重心在物体的几何中心上,故C错误;重心位置取决与形状和质量分布情况,重心位置取决与形状和质量分布情况,故D正确;故选D.
【答案】 D
重心是物体所受重力的等效作用点,应用等效的思想方法去理解它。重心不是物体上最重的一点,它可以不在物体上。
【针对训练】
1.(对重力的理解)(2020-2021学年上海市上海师范大学附属中学高一(上)期中)关于重力,下列说法中正确的是( )
A.重力的方向总是垂直向下的
B.重力的方向总是竖直向下的
C.重力的方向总是和支持重物的支持面垂直的
D.物体本身就有重力,所以重力没有施力物体
【解析】 ABC.重力的方向总是竖直向下,不一定是垂直向下,也不一定和支持重物的支持面垂直,选项AC错误,B正确;
D.物体的重力是由于地球的吸引而产生的,重力的施力物体是地球,选项D错误。
故选B。
【答案】 B
2.(对重心的理解)在体育运动中,人的身体重心位置随着姿势的变化而改变。如图所示,下列各姿势中身体重心位于体外的是( )
A B C D
【解析】根据重心定义及人的四种姿势,易判断出B选项中身体重心位于体外,故选项B正确。
【答案】B
3.(2020-2021学年广西桂林市第十八中学高一(上)期中)下列关于重力和重心的说法正确的是( )
A.同一物体在地球上任何地方的重力都相等
B.物体对水平面的压力就是物体受到的重力
C.物体的重心一定在物体上
D.用细线将物体悬挂起来,静止时物体的重心一定在悬线所在的直线上
【解析】 A.重力加速度g的大小与纬度、海拔高度有关,根据可知,同一物体在地球上任何地方的重力不一定相等,故A错误;
B.物体对水平面的压力是弹力,所以物体对水平面的压力不是物体受到的重力,只是大小等于重力的大小,故B错误;
C.物体的重心可以在物体上,也可以在物体外,故C错误;
D.物体悬挂起来,静止时重力与拉力二力平衡,故重心一定在悬线所在的直线上,故D正确。故选D。
【答案】 D
考点2:力的图示和力的示意图
力的图示与力的示意图的画法
作图步骤
力的图示
力的示意图
选标度
选定标度(用某一长度的线段表示一定大小的力)
画线段
从作用点开始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长度
从作用点开始沿力的方向画一适当长度线段
标方向
在线段的末端标出箭头,表示方向
在线段的末端标出箭头,表示方向
【例2】推铅球是中考体育选考项目之一,如图所示,某同学推出的铅球