考点01 重力与弹力-2024年新高考物理一轮专题复习方略

03 相互作用——力 [-考点-01-] 重力与弹力 一、力 1．定义：一个物体对另一个物体的作用． 2．力的三要素：大小、方向和作用点． 3．单位：牛顿，简称牛，符号：N. 二、重力 1．定义：由于地球的吸引而使物体受到的力． 2．方向：竖直向下． 3．大小：G＝mg，g是自由落体加速度． 4．作用点——重心 (1)重心：一个物体的各部分都受到重力的作用，从效果上看，可以认为各部分受到的重力作用集中于一点，这一点叫作物体的重心． (2)决定因素：①物体的形状；②物体的质量分布． 三、力的表示方法 1．力的图示：力可以用有向线段表示，有向线段的长短表示力的大小，箭头表示力的方向，箭尾(或箭头)表示力的作用点． 2．力的示意图：只用带箭头的有向线段来表示力的方向和作用点，不需要准确标度力的大小． 四、弹力 1．形变：物体在力的作用下形状或体积发生的变化． 2．弹力：发生形变的物体，要恢复原状，对与它接触的物体产生的力． 3．常见的弹力：压力和支持力都是弹力，方向跟接触面垂直；绳子的拉力也是弹力，方向沿着绳子而指向绳子收缩的方向． 一、重力 1．重力的大小 (1)重力的大小G＝mg，只与物体的质量m和重力加速度g有关，与物体的运动状态无关． (2)重力加速度g与物体所处的纬度和高度有关，在赤道处，g最小，在两极处，g最大(同一高度)；同一纬度，海拔越高，g越小，海拔越低，g越大． 2．重力的方向：竖直向下．竖直向下是指垂直于水平面向下，但是并不等同于垂直于支持面向下，也不等同于指向地心． 3．重力的作用点——重心 (1)重心是物体各部分所受重力的等效作用点，并不是只有物体的重心才受到重力作用． (2)重心的位置除了跟物体的形状有关外，还跟物体的质量分布有关，如图甲所示．质量分布均匀、形状规则的物体的重心在其几何中心，如图乙所示．重心的位置可以在物体上，也可以在物体外． (3)悬挂法确定薄板状物体的重心． ①原理：二力平衡时，两个力等大反向． ②方法：薄板状物体的重心位置可用悬挂法确定，如图所示，先在A点把薄板状物体悬挂起来，物体静止时，物体所受的重力与悬绳的拉力在同一竖直线上，所以物体的重心一定在通过A点的竖直线AB上．然后在C点把物体悬挂起来，同理知，物体的重心一定在通过C点的竖直线CD上，AB和CD的交点O就是薄板状物体的重心位置． 二、弹力 1．弹力的成因：施力物体发生形变且要恢复原状． 2．弹力的产生必须同时具备两个条件 (1)两物体直接接触； (2)两物体接触处发生弹性形变． 3．弹力有无的判断 (1)对于明显形变的情况，可以根据弹力产生的条件直接进行判断． (2)对于形变不明显的情况，可利用假设法进行判断． ①假设无弹力：假设撤去接触面，看物体还能否在原位置保持原来的状态，若能保持原来的状态，则说明物体间无弹力作用；否则，有弹力作用． ②假设有弹力：假设接触物体间有弹力，画出假设状态下的受力分析图，判断受力情况与所处状态是否矛盾，若矛盾， 则不存在弹力；若不矛盾，则存在弹力． 3．几种常见弹力的方向 注意：每个接触面最多只能产生一个弹力． 典例1下列关于重力和重心的说法正确的是(　　) A．重力的方向指向地心 B．“重心”的提出，体现的是等效的思想 C．把同一重物从广州移到北京，重力大小不变 D．形状规则的物体的重心一定与它的几何中心重合 典例2下列图中各物体均处于静止状态．图中画出了小球A所受弹力的情况，其中正确的是(　　) 1.关于重力，以下说法正确的是(　　) A．重力的方向总是垂直于接触面向下 B．把处在空气中的物体浸入水中，物体所受重力变小 C．挂在绳上静止的物体，它受到的重力就是绳对它的拉力 D．同一物体在地球各处所受重力的大小不一定相等 2.关于重心，下列说法中正确的是(　　) A．重心就是物体内最重的一点 B．物体发生形变时，其重心位置一定不变 C．重心一定在物体的几何中心 D．采用背越式跳高的运动员在越过横杆时，重心位置可能在横杆之下 3．(多选)关于重心，下列说法中正确的是(　　) A．用线竖直悬挂的物体静止时，线所在的直线一定通过重心 B．质量分布均匀、形状规则的物体的重心一定在物体上 C．风筝升空后，越升越高，说明风筝的重心相对风筝的位置也越来越高 D．舞蹈演员在做各种优美动作的时候，其重心相对身体的位置不断变化 4．宇航员在月球表面测得的g值为地球表面的，一个质量为600 kg的飞行器在月球表面时，下列判断正确的是(地球表面的重力加速度为9.8 m/s2)(　　) A．质量是100 kg，重力是5 880 N B．质量是100 kg，重力是980 N C．质量是600 kg，重力是980 N D．质量是600 kg，重力是5 880 N 5.如图所示，“马踏