3.1 重力（专项训练）物理粤教版必修第一册

**基本信息** 以重力三要素为核心，通过三类题型系统构建“概念理解-技能应用-动态分析”的方法体系，强化相互作用观念与科学推理能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |题型01|3题|四步解题法（位置→g→计算→运动规律）|从重力基本要素（施力物体、方向、G=mg）到与拉力/压力的区别，构建概念认知框架| |题型02|4题|图示四步法（标度→作用点→比例线段→标注）|通过示意图与图示的区别，实现从定性到定量的技能进阶| |题型03|4题|分块合成法、动态迁移法（质量分布→重心移动）|从规则物体到组合体/动态系统，深化重心与稳度的综合分析|

第1节 重力（题型突破） 题型01 重力的理解与G＝mg的计算 题型02 重力的示意图与力的图示 题型03 重心位置的判断与动态分析 ▌题型01 重力的理解与G＝mg的计算 1.重力的三个基本要素 (1)施力物体：重力是由于地球的吸引而产生的，施力物体是地球，与物体是否接触地面无关。 (2)方向：总是竖直向下，即垂直于当地的水平面向下，不随接触面的倾斜而改变。 (3)大小：G＝mg。质量 m 是物体的固有属性，不随位置改变；g 随位置而变，纬度越高 g 越大，海拔越高 g 越小，不同天体表面的 g 差别更大。 2.重力与"绳的拉力""对支持面的压力"的区别 三者是性质不同的力：重力的施力物体是地球，拉力、压力的施力物体是绳或支持面。只有当物体处于静止或匀速直线运动状态、且悬绳竖直（或支持面水平）时，它们的大小才与重力相等。 3.解题步骤 ①判断物体所处的位置（哪个天体、什么纬度与海拔）→②确定该处的 g→③由 G＝mg 计算重力→④涉及运动的问题，再结合匀变速直线运动规律求解。 1.质量为2kg的物体被根细绳悬吊在天花板下静止（g取9.8m/s2），则以下说法正确的是（ A ） A．物体重力大小等于19.6N B．物体对绳的拉力与物体重力的大小、方向均相同，所以它们是同一个力 C．剪断细绳后，物体不受任何力的作用 D．物体的各部分中，只有重心处受重力 解析:物体的重力大小为，A正确；物体对绳子拉力的施力物体是物体，而物体所受重力的施力物体是地球，虽然方向均相同，但它们不是同一个力，B错误；剪断细绳后，物体仍受重力的作用，C错误；物体的各部分都受到重力作用，重心是各部分受到重力的等效集中点，D错误；选A． 2.(多选)如图所示，一质量m＝1 kg的物体A放在水平桌面B上（g＝9.8 m/s2），下列有关叙述中正确的是（ AC ）    A．物体A的重力为9.8 N B．物体A对B的压力就是物体A的重力 C．物体A受到两个力的作用而平衡，这两个力的施力物体分别是地球和桌子 D．物体A受重力的施力物体是桌面B，因为A与B相互接触 解析:A．物体A受到的重力 G＝mg＝1×9.8 N＝9.8 N 故A正确； B．物体A对B的压力在数值上等于物体A的重力大小，但两个力不是同一种性质的力，故B错误； C．物体A受到地球对它的吸引力和桌面对它的支持力而处于平衡状态，这两个力的施力物体分别是地球和桌子，故C正确，D错误。 故选AC。 3.一个质量为60kg的人，在地球上的重量为588N，在月球上的重量为98N。该人做摸高运动时，在地球上的高度为0.5m。那么，在月球触摸高度为多少？ 解析:解：地球表面上的自由落体运动加速度 月球表面上的自由落体运动加速度 设人在地球上触摸的高度为h，在月球上触摸的高度为，由得 解得 答：在月球触摸高度为。 答案:3.0m ▌题型02 重力的示意图与力的图示 1.画重力的通则：作用点画在物体的重心上，方向竖直向下，箭头画在线段末端。物体放在斜面上或做曲线运动时，重力方向仍然竖直向下。 2.力的图示的四个步骤 ①选定标度（一般取整数倍，使线段长度适中）；②确定力的作用点；③沿力的方向按比例画出有向线段；④标出箭头，并注明力的符号与大小，如 G＝40 N。 3.示意图与图示的区别：示意图不需要标度，只需画出方向与作用点，用于定性分析；图示需要标度，能完整表示力的三要素，用于定量表达。 4.易错警示：把重力画成垂直于斜面向下；标度选得过大或过小导致线段畸形；示意图上多此一举地标注标度；漏标箭头或力的符号。 1.如图所示，请在下列两幅图中分别画出物体A受到重力G的示意图。 解析:重力的方向总是竖直向下的，物体A受到的重力如图所示 答案:； 2.如图所示，用力的图示表示作用在小车上斜向上80N的拉力。 解析:先选好标度，再按力的图示画出80N斜向上的拉力。如图所示。 答案: 3.如图所示，叠放的物体A、B静止在水平地面上，物体A对物体B的压力是10N，试画出这个力的图示和示意图。    解析:画力的图示：选定标度，用一定长度的线段表示2N的力；从力的作用点沿力的方向画一线段，线段长度根据选定的标度和力的大小画出,即线段长度等于5倍标度，如图甲所示    也可以从O点（用O点代替B物体所受力的作用点）竖直向下画一段五倍于标度的线段；在线段上加箭头表示力的方向，如图乙所示    画力的示意图：从力的作用点或从B的中心处沿力的方向画一线段，并加上箭头表示力的方向，然后标明 FN=10N 力的示意图如图丙所示    答案:    或      ，   4.如图所示，重为40N的木块A静止于斜面B上，已知木块A对斜面B的压力为16N，方向垂直于斜面，试画出A所受重力的图示和A对B压力的示意图。    解析:A所受重力的作用点在A的重心上，A对B压力的作用点在物体B上。选取标度，选0.4cm长的线段表示8N的力；用一点O表示木块A，从O点作一竖直向下的长为2cm的线段，并按选定的标度加上刻度；在线段的末端加上箭头表示力的方向，如下图所示    画力的示意图，从物体B上作一条垂直于斜面向下的线段，并加上箭头，表示压力的方向，然后标明 N＝16N 故A对B压力的示意图如下图    答案:   ▌题型03 重心位置的判断与动态分析 1.均匀规则物体：由对称性判断，重心在其几何中心；重心可以不在物体上，如圆环、空心球壳。 2.组合体的重心：先分块确定各部分的重心，再按"等效替代"逐步合成。两个质点组成的系统，重心在二者连线上，靠近质量较大的一端；质量相等时在连线中点。 3.动态分析：抓住质量分布的迁移方向。容器内液体（细沙）缓慢流出时，系统重心常常"先降低后升高"；车内乘客走动、物体形状改变时，重心随质量分布一起移动。 4.稳度与翻倒：物体不翻倒的条件是重力的作用线落在支持面以内；临界状态是重力作用线恰好通过支持面的边缘。 5.叠放悬伸类问题：自上而下逐层分析，每一层的临界条件是"其上方所有物体的整体重心恰好落在下一层的边缘"，逐层累加即得最大伸出量。 1.如图所示，有一等边，在B、C两点各放一个质量为m的小球，在A点放一个质量为2m的小球，则这个球组的重心在何处？ 解析:设D点为B、C连线的中点，E点为A、D连线的中点．根据题意可知B、C两点处两球的重心在B、C连线的中点D处．如答图所示，可以将B、C两点处的两球等效为在B、C连线的中点上有一质量为2m的小球．接着求A、D两点处两球的重心，因为两球质量相等，所以其重心位于A、D两点连线的中点E处． 答案:重心位于B、C连线的中点与A点连线的中点处 2.如图所示，A、B是两个完全相同的长方形木块，长为l，叠放在一起，放在水平桌面上，端面与桌边平行A木块放在B上，右端有伸出，为保证两木块不翻倒，木块B伸出桌边的长度不能超过    A． B． C． D． 解析:将两木块看作一个整体，则其总长度为，根据平衡条件，为了保持两木块都不翻倒，整体的重心应恰好在桌子边缘，所以整体重心与A右边缘距离为，由图可知B边缘到桌子边缘的距离为x=−=；故B正确、ACD错误．故选B． 【点睛】遇到连接体问题，从整体角度分析较简单，物体不翻到的临界条件是物体的重心应恰好在桌子的边缘． 答案:B 3.运输货车的制造标准是：当汽车侧立在倾角为30°的斜坡上时，如图所示，仍不至于翻倒。也就是说，货车受到的重力的作用线仍落在货车的支持面（地面上，以车轮为顶点构成的平面）以内，如果车轮间的距离为2m，车身的重心不能高出地面多少米？    解析:重力的作用线在竖直方向上，由题意知，要求重力的作用线落在货车的支持面内，即要求重力作用线与斜坡的交点应在车轮与中轴线之间，当交点位于车轮与斜坡的接触点时，对应重心的位置即满足条件的最高重心位置，作出示意图，如图所示    设重心离地面的最高距离为x，A点是车轮与地面的交点，B点为中轴线与地面的交点，由几何关系有 其中 AB=1m 解得 答案:1.7m 4.(多选)如图所示，古代计时工具沙漏也叫做沙钟，是一种测量时间的装置。其中一种沙漏由两个玻璃球和一个狭窄的连接管道组成。通过充满了沙子的玻璃球从上面穿过狭窄的管道流入底部空玻璃球所需要的时间来对时间进行测量，对这个过程，下列说法正确的是（ BD ）    A．上方玻璃球和内部沙子的重心一直下降 B．上方玻璃球和内部沙子的重心先下降后上升 C．下方玻璃球和内部沙子的重心一直上升 D．下方玻璃球和内部沙子的重心先下降后上升 解析:AB．充满沙子的上方玻璃球的重心在几何中心处，随着沙子流出，上方玻璃球和内部沙子的重心逐渐下降，沙子快流完时，上方玻璃球和内部沙子的重心上升，最后处于几何中心处，故上方玻璃球和内部沙子的重心先下降后上升，故A错误，B正确； CD．下方玻璃球无沙子时，重心在几何中心处，沙子刚流入时，下方玻璃球和内部沙子的重心下降，随着沙子流入，下方玻璃球和内部沙子的重心逐渐上升，最后处于几何中心处，故下方玻璃球和内部沙子的重心先下降后上升，故C错误，D正确。 故选BD。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第1节 重力（题型突破） 题型01 重力的理解与G＝mg的计算 题型02 重力的示意图与力的图示 题型03 重心位置的判断与动态分析 ▌题型01 重力的理解与G＝mg的计算 1.重力的三个基本要素 (1)施力物体：重力是由于地球的吸引而产生的，施力物体是地球，与物体是否接触地面无关。 (2)方向：总是竖直向下，即垂直于当地的水平面向下，不随接触面的倾斜而改变。 (3)大小：G＝mg。质量 m 是物体的固有属性，不随位置改变；g 随位置而变，纬度越高 g 越大，海拔越高 g 越小，不同天体表面的 g 差别更大。 2.重力与"绳的拉力""对支持面的压力"的区别 三者是性质不同的力：重力的施力物体是地球，拉力、压力的施力物体是绳或支持面。只有当物体处于静止或匀速直线运动状态、且悬绳竖直（或支持面水平）时，它们的大小才与重力相等。 3.解题步骤 ①判断物体所处的位置（哪个天体、什么纬度与海拔）→②确定该处的 g→③由 G＝mg 计算重力→④涉及运动的问题，再结合匀变速直线运动规律求解。 1.质量为2kg的物体被根细绳悬吊在天花板下静止（g取9.8m/s2），则以下说法正确的是（　　） A．物体重力大小等于19.6N B．物体对绳的拉力与物体重力的大小、方向均相同，所以它们是同一个力 C．剪断细绳后，物体不受任何力的作用 D．物体的各部分中，只有重心处受重力 2.(多选)如图所示，一质量m＝1 kg的物体A放在水平桌面B上（g＝9.8 m/s2），下列有关叙述中正确的是（　　）    A．物体A的重力为9.8 N B．物体A对B的压力就是物体A的重力 C．物体A受到两个力的作用而平衡，这两个力的施力物体分别是地球和桌子 D．物体A受重力的施力物体是桌面B，因为A与B相互接触 3.一个质量为60kg的人，在地球上的重量为588N，在月球上的重量为98N。该人做摸高运动时，在地球上的高度为0.5m。那么，在月球触摸高度为多少？ ▌题型02 重力的示意图与力的图示 1.画重力的通则：作用点画在物体的重心上，方向竖直向下，箭头画在线段末端。物体放在斜面上或做曲线运动时，重力方向仍然竖直向下。 2.力的图示的四个步骤 ①选定标度（一般取整数倍，使线段长度适中）；②确定力的作用点；③沿力的方向按比例画出有向线段；④标出箭头，并注明力的符号与大小，如 G＝40 N。 3.示意图与图示的区别：示意图不需要标度，只需画出方向与作用点，用于定性分析；图示需要标度，能完整表示力的三要素，用于定量表达。 4.易错警示：把重力画成垂直于斜面向下；标度选得过大或过小导致线段畸形；示意图上多此一举地标注标度；漏标箭头或力的符号。 1.如图所示，请在下列两幅图中分别画出物体A受到重力G的示意图。 2.如图所示，用力的图示表示作用在小车上斜向上80N的拉力。 3.如图所示，叠放的物体A、B静止在水平地面上，物体A对物体B的压力是10N，试画出这个力的图示和示意图。    4.如图所示，重为40N的木块A静止于斜面B上，已知木块A对斜面B的压力为16N，方向垂直于斜面，试画出A所受重力的图示和A对B压力的示意图。    ▌题型03 重心位置的判断与动态分析 1.均匀规则物体：由对称性判断，重心在其几何中心；重心可以不在物体上，如圆环、空心球壳。 2.组合体的重心：先分块确定各部分的重心，再按"等效替代"逐步合成。两个质点组成的系统，重心在二者连线上，靠近质量较大的一端；质量相等时在连线中点。 3.动态分析：抓住质量分布的迁移方向。容器内液体（细沙）缓慢流出时，系统重心常常"先降低后升高"；车内乘客走动、物体形状改变时，重心随质量分布一起移动。 4.稳度与翻倒：物体不翻倒的条件是重力的作用线落在支持面以内；临界状态是重力作用线恰好通过支持面的边缘。 5.叠放悬伸类问题：自上而下逐层分析，每一层的临界条件是"其上方所有物体的整体重心恰好落在下一层的边缘"，逐层累加即得最大伸出量。 1.如图所示，有一等边，在B、C两点各放一个质量为m的小球，在A点放一个质量为2m的小球，则这个球组的重心在何处？ 2.如图所示，A、B是两个完全相同的长方形木块，长为l，叠放在一起，放在水平桌面上，端面与桌边平行A木块放在B上，右端有伸出，为保证两木块不翻倒，木块B伸出桌边的长度不能超过    A． B． C． D． 3.运输货车的制造标准是：当汽车侧立在倾角为30°的斜坡上时，如图所示，仍不至于翻倒。也就是说，货车受到的重力的作用线仍落在货车的支持面（地面上，以车轮为顶点构成的平面）以内，如果车轮间的距离为2m，车身的重心不能高出地面多少米？    4.(多选)如图所示，古代计时工具沙漏也叫做沙钟，是一种测量时间的装置。其中一种沙漏由两个玻璃球和一个狭窄的连接管道组成。通过充满了沙子的玻璃球从上面穿过狭窄的管道流入底部空玻璃球所需要的时间来对时间进行测量，对这个过程，下列说法正确的是（　　）    A．上方玻璃球和内部沙子的重心一直下降 B．上方玻璃球和内部沙子的重心先下降后上升 C．下方玻璃球和内部沙子的重心一直上升 D．下方玻璃球和内部沙子的重心先下降后上升 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $