1、第1节重力与重心一、正确认识力1定义物体与物体之间的相互作用，称作力。2力的作用效果（1）物体运动状态的变化：只要物体的速度变了，不管是大小还是方向发生了变化，都说这个物体的运动状态发生了变化。（2）物体形状的变化：当我们用手压锯条的时候锯条变弯，用手拉橡皮条的时候橡皮条变长，我们就说它们发生了形状的变化。3力的性质（1）物质性：力是不能离开物体而独立存在的，无论是什么物体，它都要受到力的作用；而只要有力的存在，就必须有施力物体和受力物体。（2）相互性：力存在于施力物体和受力物体之间，力的作用是相互的，施力物体同时也是受力物体。我们将两个物体之间的相互作用力称为作用力与反作用力。换一个角度来说
2、，有作用力存在就必然有一个反作用力与之对应。【例1】18世纪德国出过一部吹牛大王历险记的故事集。书中写道，有一回吹牛大王掉进了沼泽，“怎么办呢？要不是我的手有惊人的力气，那我早就没命啦。我是一个出众的大力士，所以当时我一把揪住自己的小辫儿，拼命往上一提，就毫无困难地把自己从烂泥里拔了出来。”大力士真的能提起自己吗？从力的概念出发加以分析。答案：由于物体间力的作用是相互的，所以一个人无论有多大的力量，如果没有来自外界其他物体对他的作用力，想提起自己是不可能的。当手用力提起身体时，身体反过来拉住手，这两个力相互抵消，因此整个人体（包括手在内）不能移动分毫。11关于力的说法，正确的是（）A只有在物体
3、相互接触时才存在力B甲用力把乙推倒而自己不倒，说明只是甲对乙有力的作用，乙对甲没有力的作用C任何一个物体，一定既是受力物体也是施力物体D用手抛出的石块在向前飞行的过程中，始终受到向前的力来维持它向前运动12有人认为“对空中打出一拳”，人是施力物体，没有受力物体，对此观点，你怎么认为？二、力的图示力的图示和力的示意图的作图法比较步骤力的图示力的示意图1选定标度（用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适当长度线段即可3在线段的末端标出箭头，表示方向在线段末端标出箭头，表示方向【例2】卡车对拖车的牵引
4、力F的大小是2 000 N，方向水平向右，作出力F的图示。解析：步骤：如图选一标度（依题而定其大小），用5 mm长的线段表示500 N的力。从力F的作用点O向右水平画一线段四倍于标度（2 cm），然后画上箭头。（1）用力的图示法表示力时，标度的选取是任意的，实际作图时可根据力的大小选取恰当的标度。（2）在同一物体上画几个力的图示时，所选取的标度应当统一。21物体A对物体B的压力是20 N，如图所示，试画出这个力的图示。22用1 600 N的力跟水平方向成30角向斜上方拉车，请用力的图示法画出该力。三、重力的理解及测量1定义：由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力。（1）地球上的物体都受到重力作
5、用，不论质量大小，也不论有无生命。（2）重力是由于地球的吸引而产生的，但重力的大小不一定等于地球对物体的吸引力，重力一般小于地球对物体的吸引力。（3）重力是非接触力，同一物体在空中运动与静止时所受重力相等。（4）重力的施力物体是地球。2重力的大小重力与质量的关系：Gmg，g是自由落体加速度，通常取g9.8 N/kg，表示质量为1 kg的物体受到的重力是9.8 N。（1）g值会随地球上的纬度的改变而改变，纬度越高，g值越大，两极处最大，赤道处最小。导致同一物体在不同纬度处所受重力不同。（2）g值会随海拔高度改变而改变。在同一纬度处，高度越大，g值越小，致使同一物体受重力随高度增加而减小。3重力的
6、方向重力的方向总是竖直向下的，可利用铅垂线确定其方向。（1）“竖直向下”，既不能说成“垂直向下”，也不能说成“指向地心”。“竖直向下”是垂直于当地的水平面向下，而“垂直向下”可以垂直于任何支持面向下；只有在两极或赤道时，重力的方向才指向地心，其他位置并不指向地心。（2）重力的方向不受其他作用力的影响，与运动状态也没有关系。【例3】有一批记者乘飞机从上海到西藏旅游。他们托运的行李与在上海时比较，行李的质量将_（填“变大”“不变”或“变小”），所受重力的大小将_（填“变大”“不变”或“变小”）。解析：质量不随地理位置而改变，重力随高度的升高而减小。答案：不变变小31一个物体所受到的重力，在下列哪些
7、情形下发生变化（）A把它从赤道拿到南极B把它送到月球上C把它放到水中D改变它的运动状态32关于重力的大小，下列说法中正确的是（）A物体的重力大小总是恒定的B同一地点，物体的重力与物体的质量成正比C物体落向地面时，它受到的重力大于它静止时所受到的重力D物体的重力总等于它对竖直弹簧测力计的拉力四、重心的理解与测定1重心的概念一个物体的各部分都受到重力的作用，从效果上看，可以认为各部分所受重力的作用都集中于一点，这一点叫做物体的重心。引入重心的概念后，研究具体的物体时，可以把整个物体各部分所受的重力用作用于重心的一个力来表示，于是原来的一个物体就可以用一个有质量的点来表示。2重心的确定（1）质量分布
8、均匀的物体，重心位置只跟物体的形状有关。若物体的形状是中心对称的，对称中心就是物体的重心。（2）质量分布不均匀的物体，重心位置除跟物体的形状有关外，还跟物体质量分布的情况有关。如：起重机重心位置随吊升货物的多少和位置变化而变化。重心并不是实际存在的一个特殊点，不是地球只吸引的那一点。如果物体的形状、质量分布发生变化，重心的位置将发生变化。一个大小和形状确定的物体，其重心相对物体的位置与它放置的方位有关吗？答案：无关，例如一块砖，无论怎样放置（平放、立放、侧放），它的重心位置是不变的。（3）薄板重心的确定薄板形物体的重心可用悬挂法确定，如图所示，先在A点把板悬挂起来，物体静止时，物体所受的重力与
9、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，就是薄板的重心位置。【例4】如图所示，一被吊着的空心的均匀球壳内装满了细砂，底部有一阀门，打开阀门让细砂慢慢流出的过程中，球壳与细砂的共同重心将（）A一直下降 B一直不变C先下降后上升 D先上升后下降解析：在装满细砂时，球壳和细砂的共同重心在球心。随着细砂的流出，球壳的重心不变，但是细砂的重心在下降，二者的共同重心在下降。当细砂流完时，重心又回到了球心。可见重心应是先下降后上升，故C正确。答案：C确定物体重心的思维流程是：重心的确定
10、41关于重心，下列说法中正确的是（）A重心就是物体上最重的一点B重心就是物体的几何中心C直铁丝变曲后，重心便不在中点，但一定还在铁丝上D重心是物体的各部分所受重力的合力的作用点42有一质地均匀的小直尺长80 cm、宽10 cm，今用一细线悬挂，静止时如图所示，则细线与尺边的夹角_。答案：【互动课堂】迁移训练11C解析：相互作用的物体可以直接接触，也可以不接触。如同名磁极之间相距一定距离时，也是相互排斥的，即不接触的物体之间同样存在力的作用，故A错。物体之间的作用总是相互的，甲推乙的同时也受到乙的作用，故B错。由于自然界中的物体都是相互联系的，找不到一个孤立的、不受其他物体力的作用的物体，故每一
11、个物体一定既是受力物体，又是施力物体，C正确。抛出的石块受到重力和空气阻力，并没有受到向前的力来维持它运动，它只是由于惯性继续向前运动，故D错。12解答：人对空中打出一拳，人感觉对外施加了“力”，这只是人的一种感觉，其实并没有发生人对其他物体的作用，如果分析人的这一动作形成原因，则是人自身的肌肉牵引骨骼完成的。21解析：按力的图示的画法，首先要选定一个合适的标度。（1）选取标度。选取5 mm长的线段表示5 N的力，如图所示。（2）从力的作用点O沿竖直方向画一线段，线段的长度取4倍于标度，即取20 mm长，并在线段上标上刻度。（3）在线段末端标上箭头，表示力的方向，如图所示。22解析：用力的图示
12、法表示力时，标度是任意选取的，实际问题中可根据力的大小作恰当的选择，尽量使画出的力既容易分解，又使整个图面比较匀称、美观。答案：如图，取5 mm长的线段表示400 N，作用点为P，车所受拉力的图示如图所示。31AB解析：重力受纬度位置及高度的影响，不受所处的环境及运动状态的影响，与物体是否受其他力无关。从赤道到南极，纬度变，重力变，A对。从地球到月球，高度变化，重力变化，B对。从空气中放到水中，环境变化，重力不变，C错。运动状态变，不影响重力，D错。32B解析：物体的重力的计算公式为Gmg，物体的质量m是恒定的，但g的取值与地理位置有关。对同一地点，g的取值相同，随着物体所处的地理位置的纬度的
13、升高，g值将增大；随高度的增大，g值将减小。因此，不能认为物体的重力是恒定的，故选项A错误，选项B正确；由公式可知，物体所受的重力只与物体的质量及g值有关，与物体是否受其他力及运动状态均无关，故选项C错误；用弹簧测力计竖直悬挂重物在静止或匀速直线运动时，物体对弹簧测力计的拉力才等于其重力，故选项D错误。41D解析：重心是重力的等效作用点，并不是只有重心处才受重力，故选项D正确，选项A错误。质量分布均匀、有规则形状的物体的重心才在其几何中心上，故选项B错误。物体的重心不一定在物体上，如粗细均匀的铁丝被弯曲成圆环时，其重心在圆心处，而不在铁丝上，故选项C错误。42解析：沿细线方向作直线，在直尺上得AB，则AB中点O一定为直尺的重心，过O作右侧边垂线的三角形OAC，则OC5 cm，AC5 cm，故45。答案：45
