第三章 1 力 重力（配套教参Word）-【步步高】2025-2026学年高一物理必修第一册学习笔记（教科版）

本高中物理讲义聚焦力与重力核心知识点，系统梳理力的概念（定义、单位、矢量）、作用效果（运动状态改变、形变）、三要素及表示方法（图示、示意图），进而阐述重力（定义、G=mg、方向）、重心（定义、悬挂法确定、影响因素）及测量方法（弹簧测力计、托盘秤），构建从基础概念到应用的递进式学习支架。 资料以足球撞击球网等情境引入力的相互作用，通过讨论问题、判断题及例题（如尖底瓶重心分析）培养科学思维与推理能力，悬挂法测重心等实验设计强化科学探究。课中辅助教师引导学生直观理解，课后练习题助力学生巩固知识、查漏补缺。

1　力　重力 [学习目标]　1.了解重力在生活中的应用，理解力的概念，会作力的图示和示意图。2.理解重力及重心的概念，会用二力平衡知识确定重心(重难点)。3.知道如何测量重力。 一、力及其表示方法 如图所示是足球撞击球网的瞬间。讨论回答下列问题： 足球撞击球网时对球网产生了一定的冲击力，球网对足球有没有作用力？若有，该力对足球产生了什么样的作用效果？ 答案　有　改变足球的运动状态，使足球发生了形变。 1.力 (1)定义：物体与物体之间的一种相互作用。 (2)单位：牛顿；简称：牛；符号：N。 (3)矢量：力既有大小，又有方向。 2.力的作用效果 (1)改变物体的运动状态，使物体的速度大小或速度方向发生变化。 (2)产生形变。 3.力的三要素：力的大小、方向和作用点。 4.力的表示方法 (1)力的图示：用一根带箭头的线段来表示力这个矢量。线段按照一定的比例(标度)画出。 ①线段的长短表示力的大小； ②线段指向表示力的方向； ③箭尾(或箭头)表示力的作用点，线段所在的直线叫作力的作用线。 (2)力的示意图：只表示出力的方向和作用点。 力能脱离物体而独立存在吗？“孤掌难鸣”的原因是什么？ 答案　力是物体与物体间的相互作用，力不能脱离物体而独立存在。 力既有施力物体也有受力物体，故单个物体不能产生力的作用，所以“孤掌难鸣”。 (1)施力物体不受力的作用。(　×　) (2)力离不开施力物体，但可以没有受力物体。(　×　) (3)物体受到力的作用后，一定同时出现形变和运动状态发生变化。(　×　) 例1　关于力的下列说法中正确的是(　　) A.有的力有施力物体，有的力没有施力物体 B.任何物体受到力的作用后形状都要发生改变 C.任何物体受到力的作用后运动状态、形状都要发生改变 D.影响力的作用效果的因素有力的大小、方向和作用点 答案　D 解析　力是物体对物体的作用，力不能脱离物体而存在，必须存在施力物体和受力物体，故A错误；力有两个作用效果：①使物体发生形变，②改变物体的运动状态，物体受到力的作用后形状不一定发生改变，故B错误；有力的作用不一定会改变物体的运动状态，当物体受到多个力的作用，而这多个力的合力为0时，力的作用就不会改变物体的运动状态，物体只会保持原来的运动状态，故C错误；影响力的作用效果的因素有力的大小、方向和作用点，故D正确。 例2　请你用一个点代表受力物体，作出以下几个力的图示，并指出施力物体和受力物体。 (1)水平桌面对放在桌面上的书施加的5 N支持力； (2)人用20 N的力沿与水平方向成30°角斜向上拉行李箱。 答案　见解析 解析　(1)水平桌面对放在桌面上的书施加的5 N支持力的图示如图所示，支持力的施力物体是桌面，受力物体是书。 (2)人用20 N的力沿与水平方向成30°角斜向上拉行李箱，拉力的图示如图所示，拉力的施力物体是人，受力物体是行李箱。 二、重力和重心 1.重力 (1)定义：由于地球的吸引而使物体受到的力。 (2)大小：G＝mg，g为重力加速度，通常取g＝9.8 N/kg。 (3)方向：竖直向下，与水平面成垂直关系。 2.重心 (1)定义：一个物体的各部分都受到重力的作用，从效果上看，可以把物体各部分受到的重力视为集中作用在某一点，这个点就是重力的作用点，叫作物体的重心。 (2)薄板重心的确定方法：悬挂法，利用了二力平衡的知识。 (3)决定因素：质量分布均匀的物体，重心的位置只与物体的形状有关，质量分布不均匀物体的重心除了与物体的形状有关外，还与物体内质量的分布有关。 1.物体的重心一定在物体上吗？举例说明。 答案　不一定。质量分布均匀的球壳、圆环的重心分别在球心、圆心上。 2.如何快捷地找到形状不规则物体的重心？原理是什么？ 答案　悬挂法　二力平衡 例3　(2024·成都市高一期中)关于物体的重力和重心，下列说法正确的是(　　) A.物体的重力就是地球对物体的吸引力 B.对某一物体而言，其重力的大小不会因为物体从赤道移到南极而改变 C.重心是物体各部分所受重力的合力的作用点 D.任何几何形状规则的物体的重心，必与其几何中心重合 答案　C 解析　物体的重力是由于地球的吸引产生的， 不能说重力就是地球的吸引力，故A错误；根据G＝mg，对某一物体而言，由于从赤道移到南极重力加速度发生变化，所以重力的大小会因为物体从赤道移到南极而改变，故B错误；重心是物体各部分所受重力的合力的作用点，故C正确；几何形状规则且质量分布均匀的物体的重心才与其几何中心重合，故D错误。 例4　(2024·自贡市高一期末)如图为仰韶文化时期的尖底瓶，装水后的尖底瓶有“虚则欹、中则正、满则覆”的特点，下面说法正确的是(　　) A.瓶的重心是瓶各部分所受重力的等效作用点 B.向瓶中缓慢注入水的过程中，瓶(包括水)的重心位置逐渐升高 C.瓶的重心可能在瓶口 D.瓶的重心一定在瓶底 答案　A 解析　根据重心的定义，瓶的重心是瓶各部分所受重力的等效作用点，故A正确；向瓶中缓慢注入水的过程中，瓶(包括水)的重心位置先降低再逐渐升高，故B错误；瓶的重心一定在瓶口的下方，在瓶底的上方，故C、D错误。 三、重力的测量 在实验室里，重力的大小可以用弹簧测力计测量。将物体竖直悬挂在测力计的挂钩下，物体静止时测力计的示数就等于物体受到的重力。 如何用托盘秤测量物体的重力？ 答案　由G＝mg，把重力的测量转化为质量的测量。 测重力的方法 1.二力平衡法 举例：弹簧测力计测重力。 2.公式法 由G＝mg，测量物体质量，计算物体的重力。 举例：用托盘秤测重力。 1.小王同学用水平向右的拉力F拉小车，F的大小为200 N，下列关于拉力的图示正确的是(　　) 答案　C 解析　A选项图中没有画出力的作用点且没有标度；B选项图中没有标度；C选项图中画出了力的作用点和方向，且确定了标度；D选项图中拉力的方向应该水平向右。故选C。 2. (2024·泸州市高一期末)如图，小明在秋季运动会上参加了立定跳远比赛。比赛过程中，关于小明重心的变化，下列说法正确的是(　　) A.重心保持不变 B.重心先升高后降低 C.重心与其体形的变化无关 D.重心始终是身体上最重的点 答案　B 解析　重心是物体所受重力的等效作用点，与物体的形状及其质量分布均有关系。在立定跳远中，小明的重心先升高后降低，重心在身体上的位置也会随动作的改变而变化，B项正确。 3.在足球比赛中，专业的足球运动员能够巧妙地踢出“落叶球”。如图所示，某运动员主罚任意球时踢出了快速旋转的“落叶球”。关于该足球，下列说法正确的是(　　) A.足球的重心在足球的外皮上 B.在空中运动的过程中，足球的重心在足球中的位置发生了变化 C.足球离开脚后不再受重力的作用 D.足球所受重力的方向始终竖直向下 答案　D 解析　足球的重心在足球的几何中心，即足球的球心，足球离开脚后在空中运动过程中，足球仍然受到重力的作用，重心在足球中的位置不发生变化，足球所受的重力方向始终竖直向下，故D正确，A、B、C错误。 4.(2023·广安市邻水实验学校高一月考)如图所示，n块厚度为d的相同的砖块，靠在一起平放在地面上，现将它们一块一块向上叠起来，这堆砖的重心升高了(　　) A.d B.d C.d D.nd 答案　B 解析　当砖块平放在地面上时，重心高度为，将它们一块一块向上叠起来时，重心高度为，这堆砖的重心升高了Δh＝d，故选B。 5. (2024·达州市高一期末)小明在参观科技馆时观察到有一个十分有趣的“锥体上滚”实验。如图所示，将一个双圆锥体轻轻放在倾斜轨道的最低处，就会看到它似乎在向“上”滚去，关于锥体的运动，下列说法正确的是(　　) A.双圆锥体的重心在锥体的外部，不在锥体上 B.在双圆锥体上滚的过程中，锥体的重心在向上运动 C.双圆锥体上滚实验中，虽然看到的现象好像是锥体在上滚，但是从侧面观察的话锥体重心其实是下移的 D.当双圆锥体在轨道的最低处时，它的重心在最低处；当双圆锥体在轨道最高处时，它的重心在最高处 答案　C 解析　双圆锥体上滚的原理是重心运动，虽然看到的现象好像是锥体在上滚，但是从侧面观察锥体重心其实是下移的，B错误，C正确。双圆锥体的重心在锥体的内部几何中心上，不在锥体外面，重心的具体位置在锥体的中心轴的中间，A错误。双圆锥体放在轨道的最低处时，放手后它会向轨道高处滚动，这是因为当双圆锥体在轨道的最低处时，它的重心在最高处；当双圆锥体在轨道最高处时，它的重心却在最低处，D错误。 学科网（北京）股份有限公司 $