3.1 重力（讲义）2026-2027学年物理粤教版必修第一册

本高中物理讲义聚焦“重力”核心知识点，系统梳理重力的产生原因、大小（G=mg）、方向（竖直向下）及表示方法（图示与示意图），深入解析重心的概念、影响因素（形状和质量分布）与确定方法（悬挂法），并拓展重力在重垂线、探矿等领域的应用，通过课时内容导图构建递进式学习支架。 该资料以生活实例（如平衡鸟、不倒翁）和实验（悬挂法测重心）为载体，通过随学随练和题型突破，培养学生的物理观念（相互作用）与科学思维（模型建构），课中辅助教师直观教学，课后助力学生通过巩固练习查漏补缺，强化知识应用能力。

第三章 相互作用 3.1 重力 课时目标 课标要点 1.了解重力的内涵并能用重力的概念解释生产生活中的相关现象，能解决一些有关重力的实际问题. 2.形成与重力相关的相互作用观念. 学习重难点 重点：知道重力产生的原因、大小和方向，了解重力的应用 难点：理解重心的概念和影响因素，会用悬挂法确定重心 课时内容导图 教材梳理 知识点1 认识重力 1.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)单位：牛顿，简称牛，用符号N表示。 (5)重力的测量：用弹簧测力计可以测量物体重力的大小，用磅秤、电子台秤也可以测量重力。 2.重力的表示方法 (1)重力的示意图 用一条带箭头竖直向下的有向线段表示重力。 (2)重力的图示 选定标度后，用与标度成比例的长度表示重力的大小，有向线段的箭尾表示重力的作用点，得到的图就称为重力的图示。 　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的线段 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 随学随练 1．智能手机都有自动旋转画面功能，当手机旋转时，内部的重力感应器能发出指令，使手机画面始终保持正立。旋转时，感应器能检测到手机的（ ） A．重心高度发生了改变 B．重力方向发生了变化 C．重力大小发生了变化 D．重力大小和方向同时发生了变化 【答案】A 【详解】A．当手机旋转 90° 时，手机的重心（物体所受重力的等效作用点）在空间中的高度会发生变化，重力感应器可以检测到这一变化，从而触发画面旋转指令，故A正确； BCD．重力的大小和方向不随手机旋转而改变，故BCD错误。 故选A。 2．下列关于重力的说法，错误的是（　　） A．重力的方向总是竖直向下 B．重力的施力物体是地球 C．物体的重心一定在物体上 D．重力大小与质量成正比 【答案】C 【详解】A．重力的方向始终是竖直向下的，属于重力的基本性质，故A正确，不符合题意； B．重力是地球对物体的吸引产生的力，施力物体为地球，故B正确，不符合题意； C．重心是物体所受重力的等效作用点，重心位置可以不在物体上，例如空心球、环形物体的重心在其中空区域，并非在物体本身，故C错误，符合题意； D．根据重力公式可知，同一位置为常量，重力大小与质量成正比，故D正确，不符合题意。 故选C。 3．关于重力的方向，下列说法正确的是（　　） A．竖直向下就是垂直于地面向下 B．竖直向下就是指向地心 C．无论物体放在什么位置，重力方向都竖直向下 D．重力方向可以竖直向上 【答案】C 【详解】AB．重力是由于地球的吸引而产生的，它的方向竖直向下，由于地球自转的影响，除在赤道和两极外，重力的方向并不严格指向地心，竖直向下不一定是垂直于地面向下，AB错误。 CD．无论物体放在什么位置，重力方向都竖直向下，不可能竖直向上，C正确，D错误。 故选C。 知识点2 重心（重点） 1.重心：一个物体的各个部分都受到地球的吸引，从效果上看，可以认为各部分受到的重力作用集中于一点，这一作用点叫作物体的重心。 2.重心的决定因素 (1)物体的形状； (2)物体内质量的分布。 说明：质量分布均匀的物体(称为均匀物体)，其重心的位置只跟物体的形状有关。形状规则的均匀物体，重心在其几何中心。 随学随练 4．关于重心，下列说法正确的是（　　） A．物体的重心一定在物体上 B．物体的质量全部集中在重心上 C．形状规则的物体的重心一定在它的几何中心上 D．物体的重心位置跟物体的质量分布情况和物体的形状有关 【答案】D 【详解】A．重心是物体各部分所受重力的等效作用点，不一定在物体上；比如质量分布均匀的圆环，重心在圆心位置，不在圆环上，故A错误； B．重心是重力的等效作用点，并非物体的质量全部集中在重心上，物体各部分都存在质量，故B错误； C．只有形状规则且质量分布均匀的物体，重心才在它的几何中心上，仅形状规则无法满足该结论，故C错误； D．物体的重心位置确实由物体的质量分布情况和物体的形状两个因素共同决定，故D正确。 故选D。 5．某同学有一质量均匀分布的长方形薄板，将其以对角线交点为圆心处挖掉一个小圆后，薄板不慎脱手坠落，则（　　） A．挖小圆后，重力减小，重心位置改变 B．挖小圆后，重力减小，重心位置不变 C．挖小圆后，重力减小，重心不存在了 D．下落过程中，由于重力变大，薄板速度越来越大 【答案】B 【详解】ABC．质量均匀分布的长方形薄板，若将其中央挖掉一个小圆，组成薄板的物质总量减小，所以质量减小，而重力与质量成正比，所以重力减小；因为薄板原来的质量分布是均匀的，又在圆心处挖掉了一个小圆，所以剩余部分的重心位置没有变化，故B正确，AC错误； D．下落过程中，薄板的质量已不变，故重力不变；薄板速度越来越大是因为受到重力作用，做加速运动，并非重力变大，故D错误。 故选B。 6．歼-20战机是中国研制的第五代重型隐身战斗机，具有隐身性、高机动性和先进的航电系统。关于歼-20战机的重力，下列说法正确的是（　　） A．战机在高空匀速飞行时，不受重力作用 B．战机在南海海面受到的重力小于在北极地面受到的重力 C．重心概念的建立主要采用了理想模型法 D．战机在某些情况下会抛掉副油箱，抛掉副油箱后，战机的重心位置一定不变 【答案】B 【详解】A．重力是由地球引力产生的，与物体的运动状态无关。战机在高空匀速飞行时，仍受重力作用，故A错误； B．重力公式为，其中为质量，为重力加速度。随纬度增加而增大（赤道最小，极地最大），南海位于低纬度，北极位于高纬度，因此北极的较大。同一战机质量不变，故在南海海面受到的重力小于在北极地面受到的重力，故B正确； C．重心是物体各部分重力的等效作用点，其概念建立主要采用等效替代法，而非理想模型法（如质点模型），故C错误； D．重心位置取决于质量分布，抛掉副油箱后，质量分布改变，重心位置可能发生变化，故D错误。 故选B。 知识点3 重力的应用（难点） 1.利用重垂线检验墙身是否竖直． 一条细绳一端系重物，在相对于地面静止时，这条绳所在直线就是重垂线，又称铅垂线.重垂线多用于建筑工程中，用来测量墙壁是否竖直.重垂线和三角尺结合，还能检查桌面是否水平，具体做法是：将三角尺竖直放在被测桌面上，使一直角边与桌面重合，观察重垂线是否与另一直角边平行.请同学们尝试动手做一做. 2．抛秧． 3．重力探矿 如果某地区有密度较大的矿石，其重力加速度就会比周边地区稍大些，利用重 力的差异可以探矿，这种方法叫重力探矿. 随学随练 7．如图是儿童常玩的玩具不倒翁，将站立的不倒翁按倒在桌面上，不倒翁会重新立起，下列说法正确的是（　　） A．按倒不倒翁，其重心高度降低 B．按倒不倒翁，其重心高度不变 C．不论不倒翁处于何种状态，其所受重力的方向总是竖直向下 D．不倒翁所受到的桌面支持力是由于不倒翁发生形变产生的 【答案】C 【详解】AB．立起的不倒翁的重心很低，按倒不倒翁，其重心高度升高，故AB错误； C．不论不倒翁处于何种状态，其所受重力的方向总是竖直向下，故C正确； D．不倒翁所受到的桌面支持力是由于桌面发生形变产生的，故D错误。 故选C。 8．如图为小朋友常玩的一种叫“平衡鸟”的玩具，把鸟嘴放在手指或其他支点上，静止时，它的身体都能保持水平，像鸟儿飞翔一样，则“平衡鸟”的重心在（　　） A．鸟尾上 B．鸟嘴上 C．鸟的一个翅膀上 D．鸟的腹部 【答案】B 【详解】“平衡鸟”静止时，“平衡鸟”受到的重力和支持力是一对平衡力，大小相等，方向相反，而支持力作用在鸟嘴上竖直向上，故重力作用线也在过鸟嘴的竖直方向线上，又重力作用线过重心，因此“平衡鸟”的重心在过鸟嘴的竖直线上。 故选B。 9．如图所示，细绳一端固定在水平天花板上，另一端连接正方形薄板ABCD的顶点A，竖直悬挂薄板自由静止时，细绳的延长线与BC边交于E点，O为对角线的交点。下列说法正确的是（　　） A．薄板的重心一定在O点 B．薄板的重心一定在AE上 C．薄板所受重力方向沿AC方向 D．薄板所受重力方向沿AB方向 【答案】B 【详解】根据二力平衡可知，薄板所受重力方向沿AE方向，薄板的重心一定在AE上。 故选B。 题型突破 题型1 力的表示方法 1．力的图示：用一条带箭头的线段来表示力的三要素． 力的示意图：用一条带箭头的线段来表示力的方向和作用点． 2．力的图示与力的示意图的区别 (1)力的图示能表示力的三要素，精确表示力时经常用到． (2)力的示意图只能表示力的作用点和方向，在对物体的受力情况进行分析时经常用到． 3．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：画同一物体受力图示时要选同一标度 (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 活学活用 1．竖直向下压图中水龙头上的A、B两处时，A处更容易关闭水龙头。该现象中影响力的作用效果因素是力的（　　） A．作用点 B．大小 C．方向 D．种类 【答案】A 【详解】用同样方向、大小的力向下压图中水龙头上的A、B两处时，A处更容易关闭水龙头，则力的作用点不同，力的作用效果不同，说明力的作用效果与力的作用点有关。故A正确，BCD错误。 故选A。 2．下列关于力的说法，正确的是（　　） A．力可以脱离物体单独存在 B．力是物体对物体的作用 C．两个物体接触就一定有力 D．力只能改变物体运动快慢 【答案】B 【详解】A．力是物体对物体的作用，必须同时存在施力物体和受力物体，无法脱离物体单独存在，故A错误； B．力的本质就是物体对物体的相互作用，符合力的基本定义，故B正确； C．两个物体接触时，若没有发生相互挤压、形变等相互作用，就不会产生力，因此接触不一定有力，故C错误； D．力的作用效果有两类：一是改变物体的运动状态（包含运动快慢、运动方向的改变），二是使物体发生形变，并非只能改变运动快慢，故D错误。 故选B。 3．如图所示，用力的图示表示作用在小车上斜向上80N的拉力。 【答案】 【详解】先选好标度，再按力的图示画出80N斜向上的拉力。如图所示。 题型2 重心 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)；海拔越高，g越小，海拔越低，g越大． 2．重力的方向：竖直向下．竖直向下是指与水平面垂直向下，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．重心的位置跟物体的形状和质量分布有关．质量分布均匀、形状规则的物体的重心在其几何中心．重心的位置可以在物体上，也可以在物体外． (2)重心位置的确定方法：对于薄板状物体的重心，可以应用二力平衡的知识通过悬挂法确定． [易错提醒]　(1)物体重力的大小与物体的运动状态无关，与物体是否受其他力无关．除了赤道和两极外，其他位置处的竖直向下并不是指向地球的球心． (2)重心的位置可以在物体上，也可以在物体外．一个实心铅球的重心在物体上，一个匀质空心球的重心在球心，不在物体上． 活学活用 4．为了驱赶吃稻谷的小鸟，小强制作了一个稻草人，用竹竿支撑着静止在稻田里，如图所示，请在图中画出稻草人受重力的示意图（点为稻草人的重心）。 【答案】 【详解】略 5．如图所示，将水平桌面上竖直放置的物理课本绕其底端缓慢旋转，直到课本平放在水平桌面上，该过程中物理课本的重心位置（　　） A．一直在升高 B．一直在降低 C．始终不变 D．先降低后升高 【答案】B 【详解】可以将物理课本看作一个质量分布均匀的长方体，重心位于其几何中心，在物理课本绕其底端缓慢旋转直到平放的过程中，物理课本的重心位置一直在降低。 故选B。 6．如图所示的桌面摆件“重力平衡鸟”，由模型鸟和支撑柱两部分构成，将模型鸟的喙尖放在支撑柱的顶点处，即使晃动模型鸟，它也能保持稳定平衡而不翻倒或掉下，下列关于模型鸟重心位置的描述，可能正确的是（     ） A．鸟喙尖所在点处 B．点正上方的处 C．点正下方的处 D．模型鸟的胸部处 【答案】C 【详解】根据二力平衡可知，“平衡鸟”的重心一定在顶点的竖直线上，但不一定在顶点处。重心位于支撑点正下方，符合稳定平衡的条件，轻微晃动时重力会使物体恢复平衡。 故选C。 题型3 重心的应用 （1）重心与稳定程度的关系：物体重心的高低影响物体的稳定程度，重心越低， 稳定程度越大. （2）物体不发生倾倒的条件：重心的作用线落在支持面之内. （3）应用实例 ①不倒翁下部有较重的配重，而上部基本上是空的，因此它的重心很低，不容易扳倒. ②杂技演员在走钢丝时拿一根长杆，杆的两端下弯，使人和杆整体的重心较低，以保持平衡. ③汽车可以通过增加下部（底盘）质量和底部面积来增大其稳定性. 活学活用 7．如图所示，欹器（qī qì）是中国古代一种具有特殊力学结构的盛水器。其特性为“虚则欹，中则正，满则覆”，即空置时倾斜，注水至半则直立，注满即倾。决定欹器翻转的主要因素是（　　） A．欹器自身重力的大小 B．欹器中水重力的大小 C．水流对欹器撞击力的大小 D．欹器与水整体重心的高低 【答案】D 【详解】空置时，重心偏高且偏离支撑点，所以倾斜，注水至半时，重心降低并回到支撑点正上方，因此直立，注满水时，重心再次升高并偏离，所以倾覆，因此决定其翻转的主要因素是欹器与水整体重心的高低。 故选D。 8．如图所示为仰韶文化时期的一款尖底瓶，该瓶装水后“虚则欹、中则正、满则覆”（“欹”通“倚”，斜倚，斜靠）。下面有关瓶（包括瓶中的水）的说法正确的是（　　） A．如果把瓶由海南搬到北京，瓶所受重力不会发生改变 B．瓶子所受重力的方向垂直地面向下 C．瓶的重心是瓶各部分所受重力的等效作用点 D．随着装入瓶中的水增多，瓶的重心一直升高 【答案】C 【详解】A．如果把瓶由海南搬到北京，因重力加速度变大，则瓶所受重力会发生改变，A错误； B．瓶子所受重力的方向竖直向下，B错误； C．根据重心的概念可知，瓶的重心是瓶各部分所受重力的等效作用点，C正确； D．随着装入瓶中的水增多，瓶的重心先降低，后升高，D错误。 故选C。 9．有一个排污沟，需要每隔十多分钟用水冲洗一次。为此某同学根据水乐园中的自动倒水装置设计了一个周期性的自动冲水装置，用一个可以转动的容器接住从水龙头细细流出的水，装到一定体积时就会失衡翻倒，将水倒出后又恢复原位，周而复始。关于容器在装水过程中的重心变化，描述正确的是（　　） A．一直升高 B．一直降低 C．先升高后降低 D．先降低后升高 【答案】D 【详解】刚开始重心较高，开始灌水时重心向水的一侧靠拢，故而重心降低，但随着水越来越多，重心又开始上升，故而重心先下降后上升。 故选D。 巩固练习 基础通关 一、单选题 1．“马踏飞燕”是汉代艺术家高度智慧、丰富想象、浪漫主义精神和高超的艺术技巧的结晶，是我国古代雕塑艺术的稀世之宝。飞奔的骏马之所以能用一只马蹄稳稳地踏在飞燕上，是因为（　　） A．骏马的马蹄大 B．骏马受到的重力较小 C．骏马的重心在飞燕上 D．骏马的重心位置和飞燕在一条竖直线上 【答案】D 【详解】飞奔的骏马之所以能用一只蹄稳稳地踏在飞翔的燕子上，和马跑得快慢没关系，和马蹄的大小、重力没关系，而是因为马处于平衡状态，飞燕对马的支持力和马的重力在一条竖直线上，马的重心在马身上，飞燕的重心在飞燕上，因马的重力的作用点在马的重心，所以马的重心位置和飞燕在一条直线上。 故选D。 2．下列几个有关重心的问题，说法正确的是（    ） A．如图甲所示，规则长方形薄板长，宽，在B点用轻绳悬挂，。当板处于平衡状态时，轻绳和薄板边缘CA的夹角应是45° B．如图乙所示，沙漏由两个玻璃球和一个狭窄的连接管道组成，初始时上方玻璃球中装满沙子，下方玻璃球内无沙子。沙子穿过管道流入底部空玻璃球的过程中，上方玻璃球和内部沙子的重心位置一直下降。 C．如图丙所示，在水杯中将一颗实心铁球从图中位置释放直到触碰杯底，则整个杯子的重心位置一直降低 D．如图丁所示，风筝升空后，越升越高，说明风筝的重心相对风筝的位置越来越高 【答案】A 【详解】A．如图 重心O在长方形薄板片的中心位置，根据二力平衡，O点一定在悬绳的下方，过O点做OE垂直于AC，则 可知 A正确； B．开始随着细沙下降，重心下降，当细沙所占比例过小时，随着细沙的下降，重心升高，当细沙流完后，重心又升高到原来球心位置，B错误； C．铁球下降的过程中，铁球所占的位置相当于将相应的水球挤压到上方，等效成水球上升，此时整个杯子的重心升高，C错误； D．风筝上升，风筝的重心相对风筝的位置不变，D错误。 故选A。 3．学生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低端，就会看到它似乎在向“上”滚去，关于锥体的运动说法正确的是（　　） A．双圆锥体的重心随锥体一起向下运动 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；当双锥体在轨道最高处时，它的重心在最高处 【答案】C 【详解】BC．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，但是从侧面观察的话锥体重心其实是下移的，故B错误，C正确； A．锥体的重心在锥体的内部几何重心上，不在物体外面，重心的具体位置在锥体的中心轴的中间，故A错误； D．双锥体放在轨道的低处时，放手后它会向轨道高处滚动，这是因为当双锥体在轨道的最低处时，它的重心在最高处；当双锥体在轨道最高处时，它的重心却在最低处，故D错误。 故选C。 4．如图所示，轻轻下压“平衡鹰”尾部A处或翅膀B处，在晃动几次后依然能静止在支架上。关于“平衡鹰”重心的位置最有可能的是（　　） A．鹰的腹部中心 B．鹰的尾部中心 C．鹰嘴的正下方 D．鹰嘴的正上方 【答案】C 【详解】重心是物体所受重力的等效作用点，可能在物体上，也可能在物体外，轻轻下压“平衡鹰”尾部A处或翅膀B处，在晃动几次后依然能静止在支架上，则说明“平衡鹰”重心的位置最有可能在鹰嘴的正下方。 故选C。 5．下列四图中物体重心位置一直升高的是（　　） A．将竖立的砖头推倒过程 B．水从纸杯底部的小孔流出过程 C．跳台跳水运动员跳水过程 D．将天花板下悬挂的铁链下端用手往下拉过程 【答案】D 【详解】A．将竖立的砖头推倒过程，重心先升高后降低，故A错误； B．水从纸杯底部的小孔流出过程，重心先降低后升高，故B错误； C．跳台跳水运动员跳水过程，重心先升高后降低，故C错误； D．将天花板下悬挂的铁链下端用手往下拉过程，重心一直升高，故D正确。 故选D。 6．不倒翁是一种儿童玩具。如图所示放在水平桌面上的不倒翁上半部为空心壳体，质量较小，下半部分是一个实心的半球体，质量较大，不倒翁的重心就在半球体之内，所以不倒翁无论如何摇摆，总是不倒。如图中不倒翁所受的重力示意图正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】重力的作用点应该在物体的重心上，由题知，不倒翁上半部为空心壳体，质量较小，下半部分是一个实心的半球体，质量较大，故不倒翁的重心应该位于其下半部，重力方向是竖直向下的。 故选D。 素养提升 7．下列关于物理研究的思想方法，叙述正确的是（　　） A．质点概念的建立体现了等效替代的思想 B．重心概念的建立体现了理想化模型的思想 C．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程等分成很多小段，然后把各小段的位移相加，这里运用了微元法 D．是采用比值定义法定义的，物体的速度与位移成正比，与时间成反比 【答案】C 【详解】A．质点概念的建立是将物体简化为有质量的点，忽略其形状和大小，属于理想化模型的思想，而非等效替代，故A错误； B．重心是物体各部分所受重力的等效作用点，其建立体现了等效替代的思想，而非理想化模型，故B错误； C．推导匀变速直线运动位移公式时，将运动过程分割为无数小段，各小段位移相加得到总位移，运用了微元法（积分思想），故C正确； D．速度公式是比值定义法，但速度由物体运动状态决定，与和无直接关系，故D错误。 故选C。 8．如图所示，为某同学制作的水培绿萝，关于这个水瓶，下列说法正确的是（　　） A．水瓶受到地球对它的吸引力就是它的重力 B．水瓶的重力一定指向地心 C．水瓶的重心一定在其几何中心 D．随着时间流逝，水瓶内的水会慢慢蒸发减少，在水减少的过程中，水瓶（含水）的重心可能在降低 【答案】D 【详解】A．重力是由于地球的吸引而使物体受到的力，但重力不是地球对物体的吸引力，而是地球对物体吸引力的一个分力，故A错误； B．重力的方向总是竖直向下，所以只有在两极或者赤道才指向地心，故B错误； C．水瓶的重心位置与其质量分布和形状有关，它的重心不一定与几何中心重合，只有形状规则、质量分布均匀物体的重心才一定与几何中心重合，故C错误； D．随着时间流逝，水瓶内的水蒸发减少，则在水减少的过程中，水瓶的重心先降低后升高，故D正确。 故选D 9．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．把一个物体从太和移到合肥，重力大小不变 C．质量分布均匀、形状规则的物体的重心一定在物体上 D．用线竖直悬挂的物体静止时，线所在的直线一定通过重心 【答案】D 【详解】A．重力的方向是竖直向下（即垂直于水平面），并不一定指向地心。例如，在地球表面不同纬度处，竖直方向与地心方向存在微小偏差，故A错误； B．重力大小G=mg，g随纬度、海拔的变化而变化，太和与合肥的纬度、海拔不同，g值不同，故重力大小改变，B错误； C．质量分布均匀、形状规则的物体，其重心在几何中心，但几何中心可能不在物体上（如圆环的重心在圆心），故C错误； D．悬挂静止时，拉力与重力平衡，二力共线，因此线所在直线必过重心，D正确。 故选D。 10．嫦娥六号探测器成功从月球背面采集了1935.3克月壤，于2024年6月25日顺利返回地球，这些月壤从月球到地球（　　） A．质量变大 B．质量变小 C．重力变大 D．重力变小 【答案】C 【详解】AB．质量是物体的固有属性，月壤从月球到地球，质量不变，故AB错误； CD．月壤从月球到地球，重力加速度变大，则其重力变大，故C正确，D错误。 故选C。 11．下列说法错误的是（     ） A．静止在水平面的物体对水平面的压力大小不一定等于其重力的大小 B．在乒乓球比赛中，击球后，乒乓球在空中运动时受到重力、推力和阻力作用 C．小汽车的底盘一般厚重且位置较低是为了降低重心，使驾乘感更平稳舒适 D．在研究物体运动时，利用光电门测瞬时速度的科学方法是极限法 【答案】B 【详解】A．静止在水平面的物体，如果受到向上的拉力或者其他竖直方向上的力，此时物体对水平面的压力大小就不等于自身重力，A正确； B．击球后乒乓球在空中运动时，球拍已经和乒乓球分离，不存在推力作用，乒乓球只受到重力和空气阻力作用，B错误； C．降低重心可以提升物体的稳定程度，小汽车底盘厚重且位置较低，正是通过降低重心来让行驶平稳，该描述符合物理规律，C正确； D．光电门测瞬时速度的原理是：利用极短时间内的平均速度近似等于该时刻的瞬时速度，当时间间隔趋近于时，平均速度就无限趋近于瞬时速度，这是极限法的思想，D正确。 故选B。 迁移创新 二、解答题 12． (1)把一条放在地上、长为l的匀质铁链向上拉起至刚好拉直时，它的重心升高了多少？ (2)如图所示，一个棱长为l的匀质立方体，以bc为轴转动使面AbcD竖直，此时立方体的重心位置升高了多少？ 【答案】(1) (2) 【详解】（1）铁链的重心位于铁链的中心，当放在地面上时，重心位置在水平地面上，当铁链刚好竖直拉直时，如图甲所示 由图可知，铁链的重心升高了； （2）连接b、D和A、c，交点为F，此点为该立方体的重心位置，过F向底面引垂线交底面于E点，过F向bc棱引垂线交bc于H点，如图乙所示 由几何关系得 ， 因此重心位置升高了 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 第三章 相互作用 3.1 重力 课时目标 课标要点 1.了解重力的内涵并能用重力的概念解释生产生活中的相关现象，能解决一些有关重力的实际问题. 2.形成与重力相关的相互作用观念. 学习重难点 重点：知道重力产生的原因、大小和方向，了解重力的应用 难点：理解重心的概念和影响因素，会用悬挂法确定重心 课时内容导图 教材梳理 知识点1 认识重力 1.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)单位：牛顿，简称牛，用符号N表示。 (5)重力的测量：用弹簧测力计可以测量物体重力的大小，用磅秤、电子台秤也可以测量重力。 2.重力的表示方法 (1)重力的示意图 用一条带箭头竖直向下的有向线段表示重力。 (2)重力的图示 选定标度后，用与标度成比例的长度表示重力的大小，有向线段的箭尾表示重力的作用点，得到的图就称为重力的图示。 　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的线段 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 随学随练 1．智能手机都有自动旋转画面功能，当手机旋转时，内部的重力感应器能发出指令，使手机画面始终保持正立。旋转时，感应器能检测到手机的（ ） A．重心高度发生了改变 B．重力方向发生了变化 C．重力大小发生了变化 D．重力大小和方向同时发生了变化 2．下列关于重力的说法，错误的是（　　） A．重力的方向总是竖直向下 B．重力的施力物体是地球 C．物体的重心一定在物体上 D．重力大小与质量成正比 3．关于重力的方向，下列说法正确的是（　　） A．竖直向下就是垂直于地面向下 B．竖直向下就是指向地心 C．无论物体放在什么位置，重力方向都竖直向下 D．重力方向可以竖直向上 知识点2 重心（重点） 1.重心：一个物体的各个部分都受到地球的吸引，从效果上看，可以认为各部分受到的重力作用集中于一点，这一作用点叫作物体的重心。 2.重心的决定因素 (1)物体的形状； (2)物体内质量的分布。 说明：质量分布均匀的物体(称为均匀物体)，其重心的位置只跟物体的形状有关。形状规则的均匀物体，重心在其几何中心。 随学随练 4．关于重心，下列说法正确的是（　　） A．物体的重心一定在物体上 B．物体的质量全部集中在重心上 C．形状规则的物体的重心一定在它的几何中心上 D．物体的重心位置跟物体的质量分布情况和物体的形状有关 5．某同学有一质量均匀分布的长方形薄板，将其以对角线交点为圆心处挖掉一个小圆后，薄板不慎脱手坠落，则（　　） A．挖小圆后，重力减小，重心位置改变 B．挖小圆后，重力减小，重心位置不变 C．挖小圆后，重力减小，重心不存在了 D．下落过程中，由于重力变大，薄板速度越来越大 6．歼-20战机是中国研制的第五代重型隐身战斗机，具有隐身性、高机动性和先进的航电系统。关于歼-20战机的重力，下列说法正确的是（　　） A．战机在高空匀速飞行时，不受重力作用 B．战机在南海海面受到的重力小于在北极地面受到的重力 C．重心概念的建立主要采用了理想模型法 D．战机在某些情况下会抛掉副油箱，抛掉副油箱后，战机的重心位置一定不变 知识点3 重力的应用（难点） 1.利用重垂线检验墙身是否竖直． 一条细绳一端系重物，在相对于地面静止时，这条绳所在直线就是重垂线，又称铅垂线.重垂线多用于建筑工程中，用来测量墙壁是否竖直.重垂线和三角尺结合，还能检查桌面是否水平，具体做法是：将三角尺竖直放在被测桌面上，使一直角边与桌面重合，观察重垂线是否与另一直角边平行.请同学们尝试动手做一做. 2．抛秧． 3．重力探矿 如果某地区有密度较大的矿石，其重力加速度就会比周边地区稍大些，利用重 力的差异可以探矿，这种方法叫重力探矿. 随学随练 7．如图是儿童常玩的玩具不倒翁，将站立的不倒翁按倒在桌面上，不倒翁会重新立起，下列说法正确的是（　　） A．按倒不倒翁，其重心高度降低 B．按倒不倒翁，其重心高度不变 C．不论不倒翁处于何种状态，其所受重力的方向总是竖直向下 D．不倒翁所受到的桌面支持力是由于不倒翁发生形变产生的 8．如图为小朋友常玩的一种叫“平衡鸟”的玩具，把鸟嘴放在手指或其他支点上，静止时，它的身体都能保持水平，像鸟儿飞翔一样，则“平衡鸟”的重心在（　　） A．鸟尾上 B．鸟嘴上 C．鸟的一个翅膀上 D．鸟的腹部 9．如图所示，细绳一端固定在水平天花板上，另一端连接正方形薄板ABCD的顶点A，竖直悬挂薄板自由静止时，细绳的延长线与BC边交于E点，O为对角线的交点。下列说法正确的是（　　） A．薄板的重心一定在O点 B．薄板的重心一定在AE上 C．薄板所受重力方向沿AC方向 D．薄板所受重力方向沿AB方向 题型突破 题型1 力的表示方法 1．力的图示：用一条带箭头的线段来表示力的三要素． 力的示意图：用一条带箭头的线段来表示力的方向和作用点． 2．力的图示与力的示意图的区别 (1)力的图示能表示力的三要素，精确表示力时经常用到． (2)力的示意图只能表示力的作用点和方向，在对物体的受力情况进行分析时经常用到． 3．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：画同一物体受力图示时要选同一标度 (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 活学活用 1．竖直向下压图中水龙头上的A、B两处时，A处更容易关闭水龙头。该现象中影响力的作用效果因素是力的（　　） A．作用点 B．大小 C．方向 D．种类 2．下列关于力的说法，正确的是（　　） A．力可以脱离物体单独存在 B．力是物体对物体的作用 C．两个物体接触就一定有力 D．力只能改变物体运动快慢 3．如图所示，用力的图示表示作用在小车上斜向上80N的拉力。 题型2 重心 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)；海拔越高，g越小，海拔越低，g越大． 2．重力的方向：竖直向下．竖直向下是指与水平面垂直向下，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．重心的位置跟物体的形状和质量分布有关．质量分布均匀、形状规则的物体的重心在其几何中心．重心的位置可以在物体上，也可以在物体外． (2)重心位置的确定方法：对于薄板状物体的重心，可以应用二力平衡的知识通过悬挂法确定． [易错提醒]　(1)物体重力的大小与物体的运动状态无关，与物体是否受其他力无关．除了赤道和两极外，其他位置处的竖直向下并不是指向地球的球心． (2)重心的位置可以在物体上，也可以在物体外．一个实心铅球的重心在物体上，一个匀质空心球的重心在球心，不在物体上． 活学活用 4．为了驱赶吃稻谷的小鸟，小强制作了一个稻草人，用竹竿支撑着静止在稻田里，如图所示，请在图中画出稻草人受重力的示意图（点为稻草人的重心）。 5．如图所示，将水平桌面上竖直放置的物理课本绕其底端缓慢旋转，直到课本平放在水平桌面上，该过程中物理课本的重心位置（　　） A．一直在升高 B．一直在降低 C．始终不变 D．先降低后升高 6．如图所示的桌面摆件“重力平衡鸟”，由模型鸟和支撑柱两部分构成，将模型鸟的喙尖放在支撑柱的顶点处，即使晃动模型鸟，它也能保持稳定平衡而不翻倒或掉下，下列关于模型鸟重心位置的描述，可能正确的是（     ） A．鸟喙尖所在点处 B．点正上方的处 C．点正下方的处 D．模型鸟的胸部处 题型3 重心的应用 （1）重心与稳定程度的关系：物体重心的高低影响物体的稳定程度，重心越低， 稳定程度越大. （2）物体不发生倾倒的条件：重心的作用线落在支持面之内. （3）应用实例 ①不倒翁下部有较重的配重，而上部基本上是空的，因此它的重心很低，不容易扳倒. ②杂技演员在走钢丝时拿一根长杆，杆的两端下弯，使人和杆整体的重心较低，以保持平衡. ③汽车可以通过增加下部（底盘）质量和底部面积来增大其稳定性. 活学活用 7．如图所示，欹器（qī qì）是中国古代一种具有特殊力学结构的盛水器。其特性为“虚则欹，中则正，满则覆”，即空置时倾斜，注水至半则直立，注满即倾。决定欹器翻转的主要因素是（　　） A．欹器自身重力的大小 B．欹器中水重力的大小 C．水流对欹器撞击力的大小 D．欹器与水整体重心的高低 8．如图所示为仰韶文化时期的一款尖底瓶，该瓶装水后“虚则欹、中则正、满则覆”（“欹”通“倚”，斜倚，斜靠）。下面有关瓶（包括瓶中的水）的说法正确的是（　　） A．如果把瓶由海南搬到北京，瓶所受重力不会发生改变 B．瓶子所受重力的方向垂直地面向下 C．瓶的重心是瓶各部分所受重力的等效作用点 D．随着装入瓶中的水增多，瓶的重心一直升高 9．有一个排污沟，需要每隔十多分钟用水冲洗一次。为此某同学根据水乐园中的自动倒水装置设计了一个周期性的自动冲水装置，用一个可以转动的容器接住从水龙头细细流出的水，装到一定体积时就会失衡翻倒，将水倒出后又恢复原位，周而复始。关于容器在装水过程中的重心变化，描述正确的是（　　） A．一直升高 B．一直降低 C．先升高后降低 D．先降低后升高 巩固练习 基础通关 一、单选题 1．“马踏飞燕”是汉代艺术家高度智慧、丰富想象、浪漫主义精神和高超的艺术技巧的结晶，是我国古代雕塑艺术的稀世之宝。飞奔的骏马之所以能用一只马蹄稳稳地踏在飞燕上，是因为（　　） A．骏马的马蹄大 B．骏马受到的重力较小 C．骏马的重心在飞燕上 D．骏马的重心位置和飞燕在一条竖直线上 2．下列几个有关重心的问题，说法正确的是（    ） A．如图甲所示，规则长方形薄板长，宽，在B点用轻绳悬挂，。当板处于平衡状态时，轻绳和薄板边缘CA的夹角应是45° B．如图乙所示，沙漏由两个玻璃球和一个狭窄的连接管道组成，初始时上方玻璃球中装满沙子，下方玻璃球内无沙子。沙子穿过管道流入底部空玻璃球的过程中，上方玻璃球和内部沙子的重心位置一直下降。 C．如图丙所示，在水杯中将一颗实心铁球从图中位置释放直到触碰杯底，则整个杯子的重心位置一直降低 D．如图丁所示，风筝升空后，越升越高，说明风筝的重心相对风筝的位置越来越高 3．学生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低端，就会看到它似乎在向“上”滚去，关于锥体的运动说法正确的是（　　） A．双圆锥体的重心随锥体一起向下运动 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；当双锥体在轨道最高处时，它的重心在最高处 4．如图所示，轻轻下压“平衡鹰”尾部A处或翅膀B处，在晃动几次后依然能静止在支架上。关于“平衡鹰”重心的位置最有可能的是（　　） A．鹰的腹部中心 B．鹰的尾部中心 C．鹰嘴的正下方 D．鹰嘴的正上方 5．下列四图中物体重心位置一直升高的是（　　） A．将竖立的砖头推倒过程 B．水从纸杯底部的小孔流出过程 C．跳台跳水运动员跳水过程 D．将天花板下悬挂的铁链下端用手往下拉过程 6．不倒翁是一种儿童玩具。如图所示放在水平桌面上的不倒翁上半部为空心壳体，质量较小，下半部分是一个实心的半球体，质量较大，不倒翁的重心就在半球体之内，所以不倒翁无论如何摇摆，总是不倒。如图中不倒翁所受的重力示意图正确的是（　　） A． B． C． D． 素养提升 7．下列关于物理研究的思想方法，叙述正确的是（　　） A．质点概念的建立体现了等效替代的思想 B．重心概念的建立体现了理想化模型的思想 C．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程等分成很多小段，然后把各小段的位移相加，这里运用了微元法 D．是采用比值定义法定义的，物体的速度与位移成正比，与时间成反比 8．如图所示，为某同学制作的水培绿萝，关于这个水瓶，下列说法正确的是（　　） A．水瓶受到地球对它的吸引力就是它的重力 B．水瓶的重力一定指向地心 C．水瓶的重心一定在其几何中心 D．随着时间流逝，水瓶内的水会慢慢蒸发减少，在水减少的过程中，水瓶（含水）的重心可能在降低 9．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．把一个物体从太和移到合肥，重力大小不变 C．质量分布均匀、形状规则的物体的重心一定在物体上 D．用线竖直悬挂的物体静止时，线所在的直线一定通过重心 10．嫦娥六号探测器成功从月球背面采集了1935.3克月壤，于2024年6月25日顺利返回地球，这些月壤从月球到地球（　　） A．质量变大 B．质量变小 C．重力变大 D．重力变小 11．下列说法错误的是（     ） A．静止在水平面的物体对水平面的压力大小不一定等于其重力的大小 B．在乒乓球比赛中，击球后，乒乓球在空中运动时受到重力、推力和阻力作用 C．小汽车的底盘一般厚重且位置较低是为了降低重心，使驾乘感更平稳舒适 D．在研究物体运动时，利用光电门测瞬时速度的科学方法是极限法 迁移创新 二、解答题 12． (1)把一条放在地上、长为l的匀质铁链向上拉起至刚好拉直时，它的重心升高了多少？ (2)如图所示，一个棱长为l的匀质立方体，以bc为轴转动使面AbcD竖直，此时立方体的重心位置升高了多少？ 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $