第三章1重力基本相互作用

1重力基本相互作用1．理解力的概念及力的兩種作用效果．2．學會用力的圖示表示力．3．知道什么是重力、重心，掌握重力的計算方法及方向．4．了解自然界中的四種基本相互作用.1．運動狀態(tài)的變化：物體的運動狀態(tài)用速度來描述，只要物體的______變化了，不管是______還是______改變了，都說這個物體的運動狀態(tài)發(fā)生了變化．2．力：物體與物體之間的__________稱做力．力和力的圖示大小方向相互作用速度3．力的矢量性：力是______，既有大小又有方向，力的大小可以用__________________測量．在國際單位制中，力的單位是______，簡稱____，符號____．4．力的三要素：力產(chǎn)生的效果是由力的大小、方向、作用點共同決定的．5．力的圖示和力的示意圖：力可以用一________的線段來表示，它的長短表示力的________，它的指向表示力的______，箭尾(或箭頭)表示力的________，這叫做力的圖示．若只畫出力的方向和作用點，這叫____________．測力計(彈簧秤)牛頓牛N帶箭頭大小方向作用點力的示意圖矢量1．關于力，下列說法正確的是 (

)． A．沒有施力物體的力是不存在的 B．只有直接接觸的物體之間才有力的作用 C．人推物體時，人只是施力物體而不是受力物體 D．一個施力物體同時也是受力物體

解析力是物體間的相互作用，力離不開施力物體和受力物體，A項對；力有多種形式，如電荷間相互作用，卻不必接觸，所以B項錯；人推物體時，反過來物體對人體有推力作用，因此C項錯誤，而D項正確．

答案

AD1．定義：由于地球的______而使物體受到的力．2．大小：G＝____．3．方向：總是__________．

說明

(1)重力的施力物體是地球，地球周圍的物體都受重力作用． (2)重力的方向豎直向下，不能理解成垂直于地面向下．重力吸引mg豎直向下4．重心：物體的各部分都受到_____的作用，從效果上看，可認為各個部分受到的重力作用集中于一點，即為物體的重心． (1)形狀規(guī)則、質(zhì)量分布均勻的物體的重心在其__________上． (2)質(zhì)量分布不均勻的物體，重心的位置除了與物體的______有關外，還跟物體的______分布有關．幾何中心形狀質(zhì)量重力2.關于物體所受的重力，以下說法正確的是 (

)． A．物體只有在地面上靜止時才受到重力作用 B．物體落向地面時，它受到的重力大于它靜止時所受的重力 C．物體在向上拋出時受到的重力小于它靜止時所受到的重力 D．同一物體在同一地點，不論其運動狀態(tài)如何，它所受到的

重力都是一樣大的

解析物體所受的重力是由于地球?qū)ξ矬w的吸引而產(chǎn)生的，重力的大小為G＝mg.可見對同一物體(m一定)，在同一地點(g一定)，重力大小是相同的，而與物體的運動狀態(tài)無關，因此選項A、B、C均錯誤，只有選項D是正確的．

答案

D1．萬有引力：任何兩物體間都普遍存在的一種相互吸引作用．2．電磁相互作用：電荷和電荷，磁體和磁體間的相互作用，其______相同．3．強相互作用：組成原子核的核子間的相互作用，作用范圍小，受______變化的影響大．4．弱相互作用：發(fā)生在放射現(xiàn)象中，作用范圍與強相互作用相同，但強度很弱．四種相互作用本質(zhì)距離3.下列說法中正確的是 (

)． A．自然界所有的相互作用力都可歸納為四種基本相互作

用 B．在四種基本相互作用中，萬有引力是最強的 C．四種基本相互作用的規(guī)律是完全獨立的，不可能再統(tǒng)

一了 D．萬有引力和電磁力是長程力，強相互作用和弱相互作

用是短程力解析在當前的研究水平上，可以認為自然界所有的相互作用歸納為四種，A正確；在四種基本相互作用中，萬有引力是最弱的，B錯誤；隨著研究的深入，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了幾種基本相互作用之間的統(tǒng)一關系，如“弱電統(tǒng)一”，四種基本相互作用最終有可能統(tǒng)一為一種最基本的相互作用，C錯誤；萬有引力和電磁力是長程力，強相互作用和弱相互作用是短程力，D正確．答案

AD1．力的特征 (1)力的物質(zhì)性：力是物體對物體的作用，力不能離開物體而獨立出現(xiàn)． (2)力的相互性：只要一個物體對另一個物體施加了力，那么同時另一個物體一定會對這個物體施加一個反作用力． (3)力的矢量性：力不僅有大小，而且有方向．對力的概念的理解2．力的作用效果 (1)靜力效果——使物體的形狀發(fā)生改變(形變)． (2)動力效果——改變物體的運動狀態(tài)．3．力的表示方法 (1)力的圖示

①表示方法：用一條有向線段表示力，線段的長度表示力的大小，它的指向表示力的方向，箭頭(或箭尾)表示力的作用點．

②作法：a．選定標度，即用多少毫米表示幾牛的力．選標度應根據(jù)力的大小合理設計，一般情況下線段分段應在2～5段．b．從力的作用點沿力的作用方向畫一條線段，并在線段上加上刻度．c．在線段上按力的方向加上箭頭．(2)力的示意圖法在力的大小標度上不很嚴格，側重于力的方向和作用點．【典例1】下列說法中正確的是 (

)． A．用手壓彈簧，手先給彈簧一個作用，彈簧壓縮后再

反過來給手一個作用 B．運動員將壘球拋出后，壘球的運動狀態(tài)仍在變化，壘

球仍為受力物體，但施力物體不是運動員 C．施力物體對受力物體施加了力，施力物體本身可能

不受力的作用 D．某物體作為一個施力物體，也一定是受力物體解析力的作用是相互的，所以施力物體也一定受到力的作用，故C錯誤、D正確；物體間的相互作用力是同時存在、同時消失的，無作用的先后之分，所以A錯誤；壘球被拋出后，在空中受重力作用，運動狀態(tài)仍在變化，但施力物體是地球，不是運動員，所以B正確．答案

BD

力的物質(zhì)性表明力離不開施力物體或受力物體，力的相互性表明力總是成對出現(xiàn)的，一個物體對其他物體施加力的同時，也一定受到其他物體的作用力．【跟蹤1】關于力，下列說法正確的是 (

)． A．有的物體自己就有力，如爆炸的手榴彈，所以有的

力沒有施力物體 B．力不能離開物體而存在 C．有的物體只是施力物體而不是受力物體 D．不接觸的物體間一定沒有力的作用

解析手榴彈爆炸時是火藥燃燒產(chǎn)生的高溫高壓氣體與彈片發(fā)生的相互作用，A錯；根據(jù)力的定義，力是物體與物體間的相互作用，B對、C錯；物體間有力作用時不一定直接接觸，如重力，D錯．故正確答案為B.

答案

B1．對重力的理解 (1)概念：重力是由于地球的吸引而使物體受到的力，但由于地球自轉(zhuǎn)的影響，重力一般不等于地球?qū)ξ矬w的吸引力(以后會學到)． (2)大?。河捎贕＝mg，在同一地點，重力的大小與質(zhì)量成正比；在不同地點，重力也有所不同；物體的重力與其運動狀態(tài)無關． (3)重力的測量對重力和重心的理解①物體靜止時測力計的拉力(如圖3－1－1甲所示)或支持力(如圖3－1－1乙所示)的大小等于物體受到的重力．②用彈簧測力計測量時，物體必須保持靜止或勻速直線運動．(4)方向：重力的方向始終豎直向下．不能表述為“垂直向下、指向地心”．圖3－1－12．對重心的理解 (1)重心是重力的等效作用點，并非物體的全部重力都作用于重心． (2)重心的位置可以在物體上，也可以在物體外． (3)重心在物體上的位置與物體的位置、放置狀態(tài)及運動狀態(tài)無關，但一個物體的質(zhì)量分布或形狀發(fā)生變化時，其重心在物體上的位置也發(fā)生變化． (4)質(zhì)量分布均勻、形狀規(guī)則的物體的重心在其幾何中心上；對于薄物體，可用支撐法或懸掛法來確定其重心．【典例2】關于重力的大小及重心的位置，以下說法中正確的是 (

)． A．重力是物體本身具有的力，大小與物體的質(zhì)量成正比 B．靜止在水平面上的物體對水平面的壓力一定小于其所

受的重力 C．重力只作用在物體的重心上，重心的位置總在物體的

幾何中心 D．重力是由于地球?qū)ξ矬w的吸引而產(chǎn)生的，重力的施力

物體是地球解析重力是由于地球?qū)ξ矬w的吸引而使物體受到的力，而不是物體本身具有的力．物體重力的計算式G＝mg，其中g的值與物體所處的地理位置有關，同一地點，g值相同，物體的重力與物體的質(zhì)量成正比，不同地點，不同高度，g值一般不同，因此，不能說物體的重力大小與物體的質(zhì)量成正比，A錯誤；靜止在水平面上的物體，對水平面的壓力大小等于物體的重力，B錯誤；重心是物體所受重力的等效作用點，重心的位置與物體的形狀和質(zhì)量分布均有關，只有形狀規(guī)則、質(zhì)量均勻分布時，重心的位置才總在物體的幾何中心，故C也錯誤；由重力的產(chǎn)生可知，D項正確．答案

D

物體只有處在靜止或勻速運動的狀態(tài)下，它對水平支持物的壓力或?qū)ωQ直懸掛繩的拉力等于自身的重力．故在用測力計來稱量物體的重力時，必須使它處于靜止或勻速直線運動狀態(tài)．【跟蹤2】關于物體的重力和重心，下列說法正確的是

(

)． A．物體所受的重力是由于受到地球的吸引而產(chǎn)生的，

所以方向總是垂直于地面向下 B．同一物體在地球上的不同位置，當用不同彈簧秤測量

時其所受重力大小是不同的，當用同一彈簧秤測量時

所受重力大小一定相同 C．物體的重心就是物體各部分所受重力的合力的等效

作用點 D．形狀規(guī)則的物體(例如正方體)，其重心一定在其幾何

中心處解析重力的方向是豎直向下，“垂直”是典型的錯誤說法；同一物體在地球上的不同位置，所受重力的大小一般不同，利用彈簧秤測量當然也一般不同；影響重心的分布有兩個因素：一是質(zhì)量分布是否均勻，二是物體的幾何外形，只有質(zhì)量分布均勻、形狀規(guī)則的物體，其重心才在其幾何中心處．答案

C物體重力的作用線落在物體的支持面里，物體就不會翻倒，落在物體的支持面外，物體就翻倒，從而物體的穩(wěn)定情況與物體的支持面的大小和物體重心的高低有關．重心的高低與物體的穩(wěn)定【典例3】運輸貨車的制造標準是：當汽車側立在傾角為30°的斜坡上時，如圖3－1－2所示，仍不致翻倒．也就是說，貨車受到的重力的作用線仍落在貨車的支持面(地面上，以車輪為頂點構成的平面)以內(nèi)，如果車輪間的距離為2m，車身的重心不能高出地面多少米？圖3－1－2解析重力的作用線在豎直方向，由題意，要求重力的作用線落在貨車的支持面內(nèi)，即要求重力作用線與斜坡的交點應在車輪與中軸線之間，當交點位于車輪與斜坡的接觸點時對應重心的位置即為滿足條件的最高重心位置，作出示意圖，利用幾何關系可求解．答案

1.7m把一個棱長為l的勻質(zhì)正方體繞C′D′棱翻轉(zhuǎn)，使對角面ABC′D′處于豎直方向，如圖3－1－3所示，重心的位置升高了多少？【我來沖關】圖3－1－3力的圖示法口訣

若要表示力，辦法很簡單．選好比例尺，再畫一段線，

長短表大小，方向箭頭看，注意線尾巴，放在作用點．【狀元微博】1．下列關于力的作用效果的敘述中，錯誤的是 (

)． A．物體的運動狀態(tài)發(fā)生改變，則物體必定受到力的作用 B．物體運動狀態(tài)沒有發(fā)生改變，物體也可能受到力的作用 C．力的作用效果不僅取決于力的大小和方向，還與力的作

用點有關 D．力作用在物體上，必定同時出現(xiàn)形變和運動狀態(tài)的改變對力的概念的理解解析由力的作用效果和力的三要素來判斷．力的作用效果有兩個，一個是使物體發(fā)生形變，另一個是使物體運動狀態(tài)發(fā)生變化，且作用效果由力的三要素共同決定，故A、B、C均正確，D錯誤．答案

D2．在圖3－1－4甲中木箱P點，用與水平方向成30°角斜向上的150N的力拉木箱；在圖乙中木塊的Q點，用與豎直方向成60°角斜向上的20N的力把木塊抵在墻壁上，試作出甲、乙兩圖中所給力的圖示，并作出圖丙中電燈所受重力和拉力的示意圖．畫力的圖示或示意圖圖3－1－4答案如下圖所示3．如圖3－1－5所示，物體A對物體B的壓力大小是10N，試畫出這個力的圖示和示意圖．圖3－1－5解析畫力的圖示：①選定標度：此題選2mm長的線段表示2N的力．②從作用點沿力的方向畫一線段，線段長短根據(jù)選定的標度和力的大小成正比，線段上加刻度，如答案圖甲所示．③在線段上加箭頭表示力的方向．(2)畫力的示意圖：從作用點或從B的中心處沿力的方向畫一線段，并加上箭頭，表示方向，如答案圖乙所示．答案4．以下關于重心及重力的說法中，正確的是 (

)． A．一個物體放于水中稱量時彈簧測力計的示數(shù)小于物

體在空氣中時彈簧測力計的示數(shù)，因此，物體在水中

時的重力小于在空氣中的重力 B．據(jù)G＝mg可知