内容正文:
第3章 相互作用
第1节 重力与重心(强基课—逐点理清物理观念)
课标要求
层级达标
认识重力。
学考层级
1.了解重力的概念。
2.能对比较简单的力、重力进行分析和推理。
选考层级
1.能用力、重力的概念描述和解释自然现象。
2.能对实际过程的力、重力进行分析和推理。
逐点清(一) 力的描述
[多维度理解]
1.力的定义:力是物体和物体之间的相互作用。
2.力的作用效果:使物体的形状、运动状态发生改变。
3.力的单位:力的单位是牛顿,简称牛,用符号N表示。
4.力的矢量性:力是既有大小又有方向的矢量。
5.力的三要素:力的大小、方向和作用点。
6.力的表示方法
(1)力的图示:用一条带箭头的线段来表示力。
①线段的长短:力的大小。
②箭头指向:力的方向。
③箭尾(或箭头)所在位置:力的作用点。
(2)力的示意图:只画出带箭头的线段来表示物体在这个方向上受到了力的作用,对线段的长度没有严格要求。
7.力的图示与力的示意图的比较
步骤
力的图示
力的示意图
1
选定标度(某一长度表示多少牛的力)
无需选标度
2
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条适当长度的线段即可
3
在线段的末端标上箭头,表示方向
在线段的末端标上箭头,表示方向
[全方位练明]
1.判断下列说法是否正确。
(1)在画力的图示时,力的作用点可不画在受力物体上。(×)
(2)只要确定了力的大小和方向,这个力就完全确定了。(×)
(3)在画力的图示时,选定的标度不同,表示这个力的线段的长度也不同,但箭头的指向是相同的。(√)
2.关于如图所示的两个力F1、F2的图示,下列说法正确的是( )
A.F1=F2,因为表示两个力的线段一样长
B.F1>F2,因为表示F1的标度大
C.F1<F2,因为F1只有两个标度,而F2具有三个标度
D.无法比较,因为两图标度的大小未知
解析:选D 因为两个图示中的比例尺的大小不确定,所以两个力的大小也不能够确定,故两个力的大小无法进行比较。故选D。
3.如图所示,一人通过细绳用大小为50 N的力F沿与水平方向成30°角斜向上拉物块A,试画出拉力F的图示和物块重力G的示意图,并指出受力物体与施力物体。
解析:由题意知,细绳拉物块A,受力物体是物块A,施力物体是细绳。画力的图示时,先选好标度,用点A代表物块A,即力的作用点,最后标上箭头指明拉力的方向,即得力F的图示,如图甲所示。为了准确无误地表示拉力的方向,图中的虚线是必要的补充。力的示意图只需把力的方向和作用点表示出来。从物块A的重心作一条竖直向下的线段,标上箭头,即得重力G的示意图,如图乙所示。施力物体是地球,受力物体是物块A。
答案:见解析
逐点清(二) 重力及其测量
[多维度理解]
1.重力的定义:由于地球的吸引而使物体受到的力。
2.重力的测量:重力的大小可以用弹簧测力计测出,测量时使物体保持静止,这样测力计的示数就等于物体所受重力的大小。
3.重力的大小:可用公式G=mg计算得出,式中的比例系数g=9.8_N/kg。
4.重力的方向:总是竖直向下。
[全方位练明]
1.判断下列说法是否正确。
(1)重力就是地球对物体的引力。(×)
(2)重力的方向总是垂直向下。(×)
(3)同一物体在地球不同位置重力的大小相同。(×)
2.关于重力的大小,下列说法正确的是( )
A.物体的重力大小总是恒定的
B.重力的方向总是竖直向下的
C.物体落向地面时,它受到的重力大于它静止时所受的重力
D.物体的重力总等于它对竖直测力计的拉力
解析:选B 物体的重力大小在同一地点是恒定的,不同地点可能是变化的,比如在地球上不同的高度或不同的纬度同一物体的重力不同,故A错误;根据重力是由于地球的吸引而使物体受到的力,重力的方向总是竖直向下的,故B正确;物体落向地面时,它受到的重力等于它静止时所受的重力,物体重力的大小为G=mg,与物体的运动状态无关,故C错误;只有当物体处于平衡状态时,物体的重力才等于它对竖直测力计的拉力,若物体具有竖直方向的加速度,重力与拉力不再相等,故D错误。
3.(2023·济南学考检测)(多选)歼-20战机是我国研制出的第五代隐身重型歼击机,它以具有隐身性、高机动性以及先进的航电系统让世界震惊。关于歼-20战机的重力,下列说法正确的是( )
A.战机受到重力的施力物体是地球
B.战机受到重力是由于受到地球的吸引
C.战机受到的重力指向地心
D.战机匀速飞行时,它不受重力作用
解析:选AB 由于地球对战机的引力而产生重力,战机受到重力的施力物体是地球,故A、B正确;重力的方向竖直向下,但不一定指向地心,故C错误;任何在地球附近的物体都受重力作用,故D错误。