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类型(2021新人教版)高中物理必修第一册1 重力初升高衔接预习讲义(第三章).doc

  • 上传人(卖家):大布丁
  • 文档编号:1639918
  • 上传时间:2021-08-09
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    资源描述:

    1、第一节 重力和弹力 第一部分重力 一、重力 1产生原因:重力是由于地球的吸引而使物体受到的力但不能说成“重力就是地球对物体的吸引 力” 2大小:Gmg,g 为重力加速度,g9.8 m/s2,同一地点,重力的大小与质量成正比,不同地点 因 g 值不同而不同(注意: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) 说明: (1)同一地点,不同物体重力的大小与其质量成正比。 (2)不同地点,同一物体在地面上所在位置的纬度越高,所受重力越大;在地球上空的位置海拔越 高,重力越小。 (3)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。 3方向:重力的方向总是竖直向下的(竖直向下不是垂直

    2、于支撑面向下,不一定指向地心) 4作用点:物体的各部分都受到重力的作用,从效果上看,我们可以认为各部分受到的重力作用集 中于一点,这一点叫做物体的重心。物体重心的位置与物体的形状及物体内质量的分布有关。 说明: (1)重心是重力的等效作用点,并非物体的全部重力都作用于重心。 (2)重心的位置可以在物体上,也可以在物体外,如一个圆形平板的重心在板上,而一个铜环的 重心就不在环上。 (3)重心在物体上的相对位置与物体的位置、放置状态及运动状态无关,但一个物体的质量分布 或形状发生变化时,其重心在物体上的位置也发生变化。 (4)重心的确定方法:质量分布均匀、形状规则的物体的重心在其几何中心上;对形状

    3、不规则的 薄物体,可用支撑法或悬挂法来确定其重心。 5.重力的测量 (1)测量工具:弹簧测力计是测量力的重要工具,物体的重力一般用它来测量。 (2)对应状态:要准确测量某物体的重力,应让它处于静止状态或者保持匀速直线运动状态。 (3)测量原理:处于静止状态或者保持匀速直线运动状态的物体所受力为平衡力,若物体只受 重力及另外一个力,则另一个力与重力大小相等、方向相反,若知道另一个力,则可以知道重力。 (4)测量方法:将被测物体悬于弹簧测力计的下端或是放在弹簧测力计上,让它们处于静止状 态或者保持匀速直线运动状态,读出弹簧测力计的示数就是物体的重力的大小。 6力的表示 (1)力的图示:能表示出力的

    4、大小、方向和作用点。 (2)力的示意图:只能表示出力的作用点和方向。 (3)力的图示和力的示意图的比较 作图 步骤 力的图示力的示意图 选 标度 选定标度(用某一长度表示一定的力的大 小) 无需选标度 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 线段即可 标 方向 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 【典例精析】 例 1 关于重力的大小和方向,下列说法中正确的是() A在地球上方的物体都要受到重力作用,所受的重力与它的运动状态无关,也与是否存在其他力 的作用无关 B在地球各处的重力方向都

    5、是相同的 C同一物体向上运动时所受重力可能小于向下运动时所受重力 D对某一物体而言,其重力的大小总是一个恒量,不因物体从赤道移到南极而变化 答案:A 解析:在地球上方的物体都要受到重力作用,所受的重力与它的运动状态无关,与是否受其他力也 无关,故 A 正确,C 错误物体的重力大小在同一地点是恒定的,不同地点可能是变化的,比如在 地球上不同的高度或不同的纬度同一物体的重力不同,故 B、D 错误 例 2 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直铁丝弯曲后,重心便不在中点,但一定还在铁丝上 D可以用悬挂法确定形状不规则薄板的重心 答案:D 解析:重

    6、心是重力的等效作用点,并不是物体上最重的一点,故选项 A 错误质量均匀分布的、有 规则形状的物体的重心才在其几何中心,故选项 B 错误物体的重心不一定在物体上,如粗细均匀 的铁丝被弯曲成圆圈时,其重心在圆心处,而不在铁丝上,故选项 C 错误;根据二力平衡,重力与 绳的拉力方向总是在同一直线上且方向相反,所以可以用悬挂法确定形状不规则薄板的重心,D 正 确 【变式训练】关于物体所受的重力,以下说法正确的是() A物体只有在地面上静止时才受到重力作用 B物体落向地面时,它受到的重力大于它静止时所受的重力 C物体在向上抛出时受到的重力小于它静止时所受到的重力 D同一物体在同一地点,不论其运动状态如何

    7、,它所受到的重力都是一样大的 答案:D 解析:物体的重力是由于地球对它的吸引而使它受到的力,与物体的运动状态无关,仅与其质 量及所在地理位置和高度有关系,故选项 A、B、C 错误,D 正确。 例 3.如图所示,物体 A 对物体 B 的压力是 10 N,试画出这个力的图示和示意图。 答案:如图 解析:画力的图示,要严格按照以下步骤进行: (1)选定标度:此题选 2 mm 长的线段表示 2 N 的力。 (2)从力的作用点沿力的方向画一线段,线段长短根据选定的标度和力的大小成正比,线段上加 刻度,如图甲所示,也可以如图乙所示,从 O 点(用 O 点代替 B 物体)竖直向下画一段五倍于标度的 线段。

    8、(3)在线段上加箭头表示力的方向。 画力的示意图:从作用点或从 B 的中心处沿力的方向画一线段,并加上箭头,表示方向,然后标明 FN10 N 即可,如图丙所示。 【变式训练】在图甲中木箱 P 点,用与水平方向成 30角斜向右上的 150 N 的力拉木箱;在图乙中 木块的 Q 点,用与竖直方向成 60角斜向左上的 20 N 的力把木块抵在墙壁上,试作出甲、乙两图中 所给力的图示,并作出图丙中电灯所受重力和拉力的示意图 答案:如图所示 【自我检测】 1.一人站在体重计上称体重,保持立正姿势称的体重为 G,当其缓慢地把一条腿伸出台面,体 重计指针稳定后读数为 G,则() AGGBGG CGGD无法判

    9、定 答案:C 解析:重力与物体形状无关,人站在体重计上缓慢地把一条腿伸出台面时,仍处于静止状态, 人依然只受两个力,体重计的示数仍等于人重力的大小。 2.关于物体的重心,下列说法中正确的是() A物体升高或降低时,重心在物体上的位置也相应升高和降低 B物体改变形状时,重心位置一定发生变化 C物体的重心可能位于物体之外 D重心是物体上最重的一点 答案:C 解析:对于某一确定物体,它的重心位置相对于物体是固定不变的,A 项错;物体的重心位置 与物体的形状和质量分布均有关。形状改变,重心位置不一定变,B 项错;物体的重心不一定在物 体上,如环形绳子的重心就不在绳子上,C 项正确;重心是物体各部分所受

    10、重力的等效作用点。重 心并非集中了物体的全部重力,也不是物体上最重的点,D 项错。 3.如图所示,“马踏飞燕”是汉代艺术家集高度智慧、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蹄稳稳地踏在飞燕上,是因为() A马跑得快的缘故 B马蹄大的缘故 C马的重心在飞燕上 D马的重心位置和飞燕在一条竖直线上 答案:D 解析:马的重心位置在马身上而不在飞燕上,但只有马的重心位置和飞燕在一条竖直线上,才 能保持平衡,故 A、B、C 错误,D 正确 4关于物体的重心,下列说法正确的是 () A物体的重心一定在物体上 B用线竖直悬挂的物体静止时,线的方

    11、向一定通过重心 C一块砖平放、侧放或立放时,其重心在砖内的位置变化 D舞蹈演员在做各种优美的动作时,其重心在体内位置不变 答案:B 解析:重心是物体各部分所受重力的等效作用点,可在物体上,也可在物体外,A 错误;重力 作用线一定过重心,拉力与重力等大反向,故拉力作用线过重心,B 正确;质量分布均匀、形状规 则的物体形状不变时,其重心在其几何中心不变,C 错误;物体形状发生变化时,其重心往往改变, D 错误。 5一个铁球在空中飞行,所受重力为 120 N,方向竖直向下,试画出重力的图示和示意图,并 说明施力物体和受力物体。 答案;见解析 解析:要严格按以下步骤画力的图示。 (1)选定标度:选 4

    12、 mm 长的线段表示 30 N 的力; (2)用一圆形表示物体,从圆心沿力的方向画一线段,线段的长度按选定的标度和力的大小画, 线段上加上刻度,如图甲所示,从 O 点竖直向下画一条 4 倍于标度即 16 mm 的线段; (3)在线段上加上箭头表示力的方向。也可以按照如图乙所示那样,不画物体,而用 O 点表示物 体,画出重力 G 的图示。 画力的示意图,如图丙所示,用一圆形表示物体,从圆心沿竖直方向向下画一线段,并加上箭 头,表示方向,然后标明 G120 N 即可。 重力的施力物体是地球,受力物体是铁球。 6 (多选)关于物体的重心,下列说法正确的是() A物体的重心一定在物体上 B用线竖直悬挂

    13、的物体静止时,线的方向一定通过重心 C一块砖平放、侧放或立放时,其重心在砖内的相对位置不变 D舞蹈演员在做各种优美的动作时,其重心在体内相对位置不变 答案:BC 解析;物体的重心可以在物体上,也可以在物体外,A 错误用线悬挂物体静止时,重力与拉力等 大、反向、共线,所以线的方向一定过重心,B 正确物体形状不变时,重心相对物体的位置不变, 如果物体形状变化了,重心相对物体的位置改变,所以 C 正确,D 错误 7一个物体所受重力在下列哪种情况下要发生变化() A把它从赤道拿到南极B把它放到水里 C让它自由下落D让它加速运动 答案:A 解析;从赤道到两极,g 值增大,物体所受重力增大,A 正确;同一

    14、地点,物体所受重力大小与 物体所处的状态和环境无关,B、C、D 错误。 8.如图所示, 一个空心均匀球壳里面注满水,球的正下方有一个小孔,在水由小孔慢慢流出的过程中,空心球壳 和水的共同重心将会() A一直下降 B一直上升 C先升高后降低 D先降低后升高 答案:D 解析:当注满水时,球壳和水的重心均在球心,故它们共同的重心在球心随着水的流出,球壳的重 心虽然仍在球心,但水的重心逐渐下降,开始一段时间内,球壳内剩余的水较多,随着水的重心下 降,球壳和水共同的重心也下降;后来一段时间内,球壳内剩余的水较少,随着水的重心的下降, 球壳和水共同的重心却升高;最后,水流完时,重心又回到球心故球壳和水的共

    15、同重心先降低后 升高,选项 D 正确 9.有一圆形的均匀薄板,若将其中央再挖掉一个小圆板成一个圆环,如图 4 所示,下面说法正确的 是() A重心向外侧偏移,重力减小 B重力和重心都没有变 C重力减小,重心位置没有变 D重力减小,重心位置不存在 答案:C 解析:圆板和圆环均属于质量分布均匀、有规则形状的物体,其重心均在几何中心,故重心的位置 不变,C 正确 10.(1)如图所示,各物体的质量相等且都处于静止状态,在图上分别画出它们所受重力的示意图。 答案:(1)见解析图 解析:(1)画重力的示意图,特别要注意重力的方向,重力的方向总是竖直向下,竖直向下是垂 直于水平面,而不是垂直于支持面,它们

    16、所受重力的示意图如图所示: 11一个重 20 N 的物体沿斜面下滑,关于该物体重力的图示,下列所示的四个图中正确的是 () 答案:A 解析:首先由重力的方向竖直向下,可判定 B、C 错误因重力为 20 N,标度为 5 N,所以线 段应有 4 个标度长度,D 错,A 对 12一个质量为 60 kg 的人,在地球上的重力为 588 N,在月球上的重力为 98 N。该人在地球 上的弹跳高度为 0.5 m。那么,他在月球上的弹跳高度为多少? 答案:3.0 m 解析:人在地球和月球上的质量相等,由 Gmg 得地球表面的自由落体加速度 gG m 588 60 m/s29.8 m/s2 月球表面的自由落体加速度 gG m 98 60 m/s21.63 m/s2 设人在地球上的弹跳高度为 h,在月球上的弹跳高度为 h,人跳起时的初速度为 v0 由 v2v202ax 和 v0 得 h h g g , 解得 h g gh 9.8 1.630.5 m3.0 m。

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