高中物理 第二章 力 第1節(jié) 力 第2節(jié) 重力教學(xué)案 教科版必修1

1、 第1、2節(jié) 力_重力1力是物體與物體之間的相互作用。力的三要素：大小、方向、作用點。2力學(xué)中常見的三種力有重力、彈力、摩擦力，其中重力為非接觸力，彈力和摩擦力為接觸力。3重力是由于地球的吸引而使物體受到的力。重力的大小Gmg。4重心的位置與物體的形狀和質(zhì)量分布有關(guān)，重心不一定在物體上。 一、力1定義：力是物體與物體之間的一種相互作用。2力的作用效果：力能使物體的運(yùn)動狀態(tài)或形狀發(fā)生變化。3力的大小(1)力的測量：力的大小可以用測力計來測量。(2)力的單位：在國際單位制中，力的單位是牛頓，簡稱牛，符號為N。4力的表示方法(1)力的圖示：力是矢量，可以用一根帶箭頭的線段表示力。線段按一定比例(標(biāo)度

2、)畫出，它的長短表示力的大小，它的指向表示力的方向，箭頭(或箭尾)表示力的作用點，線段所在的直線叫做力的作用線。(2)力的示意圖：只表示出力的方向和作用點的線段。5力的分類(1)按接觸情況分類：非接觸力，如重力；接觸力，如彈力，摩擦力。(2)根據(jù)力的作用效果分類：常見的有拉力、壓力、支持力、動力、阻力，還有浮力、向心力等。二、重力1定義：由于地球的吸引而使物體受到的力，叫做重力。2大?。篏mg，可用彈簧測力計測量。3方向：總是豎直向下。4重心：物體的各個部分都要受到重力的作用，從效果上看，可以認(rèn)為各部分所受的重力作用集中于一點，這一點叫做物體的重心。重心位置與物體的形狀和物體的質(zhì)量分布有關(guān)，形

3、狀規(guī)則、質(zhì)量均勻分布的物體的重心在幾何中心上。1自主思考判一判(1)只有接觸的物體間才會有力的作用。()(2)一個物體對另一個物體施加力的作用，但不會受到對方的力的作用。()(3)力的作用效果僅由力的大小決定。()(4)重力就是地球?qū)ξ矬w的吸引力。()(5)重力的方向總是豎直向下的。()(6)物體對彈簧測力計的拉力等于物體的重力。()2合作探究議一議(1)在發(fā)生力的相互作用時，影響力的作用效果的因素有哪些？如何表示這些因素？提示力的三要素共同決定力的作用效果；在物理學(xué)中可以準(zhǔn)確地表示出力的三要素的方法是力的圖示。(2)在做力的示意圖時還有必要選取標(biāo)度嗎？線段的長度還嚴(yán)格表示力的大小嗎？提示畫力

4、的示意圖時，只是關(guān)注物體所受力的方向和作用點，線段的長度不嚴(yán)格表示力的大小，因此也沒必要選取標(biāo)度。(3)物體的重心一定在物體上嗎？提示重心不一定在物體上，例如：質(zhì)量分布均勻的圓環(huán)，重心不在環(huán)上，而在環(huán)的中心。對力的概念的理解力的四種基本性質(zhì)物質(zhì)性力不能離開物體而獨立存在，只要有力，就一定有施力物體和受力物體相互性力存在于施力物體和受力物體之間，力的作用是相互的，施力物體同時也是受力物體矢量性在研究力的時候，既要注意力的大小，又要注意力的方向，在計算時遵循矢量計算法則獨立性幾個力作用在同一物體上，每個力對物體的作用效果均不會因其他力的存在而改變1關(guān)于力的說法中正確的是()A力是物體對物體的作用B

5、只有靠得很近的物體才有力的作用C由磁鐵間有相互作用可知，力可以離開物體而單獨存在D力的大小可以用天平測量解析：選A力是物體對物體的作用，是指物體之間的推、拉、擠、壓、提、吸引、排斥等，故A正確。離的遠(yuǎn)的物體間也有作用力，如萬有引力，故B錯誤。力不能離開物體存在，產(chǎn)生力至少有兩個物體，故C錯誤。力的大小用彈簧測力計來測量，故D錯誤。2(多選)天花板下一根細(xì)繩豎直懸掛一個靜止的小球，下列說法中正確的是()A小球?qū)?xì)繩的拉力的施力物體是地球B小球所受細(xì)繩的拉力的施力物體是地球C細(xì)繩對小球的拉力在數(shù)值上等于小球的重力D小球?qū)?xì)繩的拉力的施力物體是小球解析：選CD細(xì)繩受到的拉力的施力物體是小球，小球受到

6、的拉力的施力物體是細(xì)繩，小球受到的重力的施力物體是地球。根據(jù)二力平衡知識，細(xì)繩對小球的拉力等于小球的重力。3下列說法正確的是()A用手壓彈簧，手給彈簧一個作用力，彈簧對手沒有作用力B運(yùn)動員將壘球拋出后，壘球的運(yùn)動狀態(tài)仍在變化，壘球仍為受力物體，但施力物體不是運(yùn)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，一定不是受力物體解析：選B力的作用具有相互性，即物體甲對乙有力的作用的同時，乙對甲也有力的作用，因此選項A、C、D錯誤。壘球被拋出后，在運(yùn)動過程中，受重力和空氣阻力作用，因此運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生了變化，故選項B正確。力的圖示和力的示意圖典例如圖211所示，物體

7、A對物體B的壓力是10 N，試畫出這個力的圖示和示意圖。圖211解析畫力的圖示，要嚴(yán)格按照以下步驟進(jìn)行。(1)選定標(biāo)度：此題選2 mm長的線段表示2 N的力。(2)從力的作用點沿力的方向畫一線段，線段長短根據(jù)選定的標(biāo)度和力的大小成正比，線段上加刻度，如圖甲所示，也可以如圖乙所示，從O點(用O點代替B物體)豎直向下畫一段五倍于標(biāo)度的線段。(3)在線段上加箭頭表示力的方向。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，然后標(biāo)明N10 N即可，如圖丙所示。答案見解析畫力的圖示的方法和步驟 1圖212表示小車所受外力F的圖示，則對小車的運(yùn)動，作用效果相同的是()圖212

8、AF1和F2BF1和F4CF1和F3、F4 D都不相同解析：選B由于F1和F4的大小、方向均相同，都使物體受到向右的作用力。而F2比F1(F4)小，F(xiàn)3的方向與F1(F4)的方向不同，故F1和F4的作用效果相同。2在圖213甲中木箱P點，用與水平方向成30角斜向右上的150 N的力拉木箱；在圖乙中木塊的Q點，用與豎直方向成60角斜向左上的20 N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。圖213答案：如圖所示對重力、重心的理解1理解重力的三點注意(1)地球上所有物體都受重力作用，不管其質(zhì)量大小，或有無生命。(2)重力雖是地球?qū)ξ矬w的引力產(chǎn)生，

9、但兩力并不相等，方向一般也不相同。(3)重力是非接觸力，同一物體在運(yùn)動和靜止時所受的重力大小相同。2理解重心的三點注意(1)重心不是重力的真實作用點，重力作用于整個物體，重心是重力的等效作用點。(2)重心不是物體上最重的一點，但可以把物體的質(zhì)量看成都集中在重心這一點。(3)重心的位置可以不在物體上。3特殊情況下物體重心的確定方法(1)支撐法軸對稱的碗、碟等，它們的重心在其中垂線上。它們的重心可用兩個力平衡的方法找到，如用一個手指將碟子頂起并靜止，即可找到其重心。(2)懸掛法如圖214所示，將物體用細(xì)線在A點懸掛起來，由于物體靜止時只受重力mg和懸線拉力F的作用，因此這兩個力是一對平衡力。由二力

10、平衡條件知，這兩個力一定大小相等、方向相反，故物體的重心一定位于懸線的延長線AB上。同理，將其在D點懸掛起來，其重心一定位于懸線的延長線DE上。因此，AB與DE的交點C就是重心G的位置。圖214典例如圖215所示，矩形均勻薄板上AC60 cm，寬CD10 cm，在B點以細(xì)線懸掛薄板，板處于靜止?fàn)顟B(tài)，AB35 cm。則懸線和板邊緣CA的夾角_。圖215思路點撥均勻矩形薄板的重心在對角線的交點處，重力作用線與懸線拉力的作用線共線，即懸線的拉力的延長線過重心，再由幾何關(guān)系確定。解析矩形均勻薄板的重心在AD和CE交點O處，根據(jù)二力平衡條件知重力G跟懸線拉力等大反向，且共線。如圖所示，tan 1，得45

11、。答案45質(zhì)量分布均勻、形狀規(guī)則的物體的重心確定方法：(1)畫出示意圖；(2)找?guī)缀侮P(guān)系；(3)確定重心位置。 1關(guān)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：選D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Gmg，其中g(shù)的值與物體所處的地理位置有關(guān)，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

12、同，因此，不能說物體的重力大小與物體的質(zhì)量成正比，選項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，選項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(guān)，只有形狀規(guī)則、質(zhì)量均勻分布時，重心的位置才在物體的幾何中心，故選項C錯誤；由重力的產(chǎn)生可知，選項D正確。2.運(yùn)輸貨車的制造標(biāo)準(zhǔn)是：當(dāng)貨車側(cè)立在傾角為30的斜坡上時，如圖所示仍不至于翻倒。也就是說，貨車受的重力的作用仍落在貨車的支持面(以車輪為頂點構(gòu)成的平面范圍)以內(nèi)。如果車輪間的距離為2.0 m，車身的重心不能高出地面多少米？(設(shè)車的重心在如圖216所示的中軸線上)圖216解析：由題意知，當(dāng)車身

13、的重心處于離地面的臨界高度時，貨車恰好不翻倒，此時重力的作用線正好經(jīng)過后輪，利用幾何關(guān)系可求解。過O點作豎直向下的線交斜坡于E點，則EOF為直角三角形，且EOF30，如圖所示。又EF1 m，則FOEFcot 30 m1.73 m。答案：1.73 m1下列有關(guān)力的說法中，正確的是()A力的產(chǎn)生離不開施力物體，但可以沒有受力物體。例如，一個人用很大的力揮動網(wǎng)球拍，此過程中有施力物體但沒有受力物體B力的產(chǎn)生離不開受力物體，但可以沒有施力物體。例如，物體沖上光滑斜面，在斜面上升的過程中受到沿斜面向上的沖力，這個力沒有施力物體C力是物體對物體的作用，如果找不到施力物體和受力物體，就說明這個力不存在D不接

14、觸的物體間也可以產(chǎn)生力的作用。例如，磁鐵吸引鐵釘，可見，力可以離開物體而單獨存在解析：選C球拍沒有擊中球，球拍對外沒有施力，但人會覺得手用了很大的力，那是因為手臂的肌肉群之間有力的作用。有力必有受力物體和施力物體，找不到受力物體和施力物體的力是不存在的，故A錯誤、C正確。物體沿斜面上升是由于慣性，沿斜面向上的力根本不存在，故B錯誤。磁鐵吸引鐵釘，是因為磁鐵周圍有磁場，磁場對鐵釘有力的作用，如果沒有磁鐵，就不會產(chǎn)生磁場，對鐵釘也就不會有力的作用，所以力不能離開物體而單獨存在，故D錯誤。2足球運(yùn)動員已將足球踢向空中，下列描述足球在向斜上方飛行過程中某時刻的受力圖中，正確的是(G為重力，F(xiàn)為腳對球的

15、作用力，f為空氣阻力)()解析：選B重力方向豎直向下，阻力f與飛行速度方向相反，在飛行過程中球不受腳的作用力。3(多選)下列關(guān)于力的作用效果的敘述中，正確的是()A物體的運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生改變，則物體必定受到力的作用B物體運(yùn)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(guān)D力作用在物體上，必定同時出現(xiàn)形變和運(yùn)動狀態(tài)的改變解析：選ABC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，一個是使物體形變，另一個是使物體運(yùn)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三項均正確，D項錯誤。4下列各組力按同一方式命名的是()A重力、支持力

16、、摩擦力 B拉力、壓力、支持力C彈力、動力、阻力 D重力、彈力、阻力解析：選B重力、摩擦力都是按性質(zhì)命名的，支持力是按效果命名的，故A錯誤。壓力、支持力、拉力是按效果命名的，故B正確。彈力是以性質(zhì)命名的，阻力、動力是按效果命名的，故C錯誤。重力、彈力是按照力的性質(zhì)命名的，阻力是按效果命名的，故D錯誤。5關(guān)于重力及重心，下列說法中正確的是()A重力就是地球?qū)ξ矬w的吸引力B物體向上運(yùn)動時所受重力小于它向下運(yùn)動時所受重力C形狀規(guī)則的物體的重心必在它的幾何中心上D重心是物體各部分所受重力的等效作用點，可以不在物體上解析：選D重力是地球?qū)ξ矬w引力的一個分力，故A錯誤；對重心的理解是：密度分布均勻、形狀規(guī)

17、則的物體來說，在幾何中心上，重力不會因其運(yùn)動狀態(tài)而改變，故B、C錯誤；由重心的定義：重心是物體各部分的重力的等效作用點，故D正確。6.如圖1所示，殲20戰(zhàn)機(jī)是中國最近研制出的第五代隱身重型殲擊機(jī)。它以具有隱身性、高機(jī)動性以及先進(jìn)的航電系統(tǒng)讓世界震驚。關(guān)于殲20戰(zhàn)機(jī)的受力，下列說法正確的是()圖1A戰(zhàn)機(jī)受到的重力指向地心B戰(zhàn)機(jī)受重力的同時，它也對地球產(chǎn)生引力C戰(zhàn)機(jī)向前運(yùn)動的推力無施力物體D戰(zhàn)機(jī)勻速飛行，它不受重力作用解析：選B重力的方向豎直向下，而不是指向地心，A錯；由于地球?qū)?zhàn)機(jī)的引力而產(chǎn)生重力，同時戰(zhàn)機(jī)對地球也產(chǎn)生向上的引力，B對；任何力都有施力物體，戰(zhàn)機(jī)向前的推力來自于其向后所噴氣體的反作

18、用力，C錯；任何在地球附近的物體都受重力作用，D錯。7(多選)下列關(guān)于運(yùn)動場景的幾種說法中正確的是()A用力踢足球，足球會飛出去，說明力能使物體運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生改變B投籃球時，籃球脫手后地球?qū)@球有力的作用，籃球?qū)Φ厍驔]有力的作用，所以籃球落到地上C擊出的羽毛球能在空中繼續(xù)飛行，是由于羽毛球具有向前的沖力D用槳向后劃水時皮劃艇會向前進(jìn)，這是由于力的作用是相互的解析：選AD用力踢足球時，由于人對足球施加的力，使物體的運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生了改變，故A正確；力的作用是相互的，故B錯誤；羽毛球在空中飛行時，是由于本身的慣性保持了原來的速度，不是因為具有向前的沖力，故C錯誤；力的作用是相互的，故槳對水有力時，水對槳

19、也會產(chǎn)生力的作用，從而推動皮劃艇前進(jìn)，故D正確。8.把一個月牙狀的薄板懸掛起來，靜止時如圖2所示，則薄板的重心可能是圖中的()圖2AA點 BB點CC點 DD點解析：選D由懸掛法測重心位置的原理，結(jié)合二力平衡條件分析可得，重心位置是D點，故選D。9. (多選)如圖3所示，一質(zhì)量m1 kg的物體A放在水平桌面B上，下列有關(guān)敘述中正確的是()圖3A物體A的重力為9.8 NB物體A對B的壓力就是物體A的重力C物體A受到兩個力的作用而平衡，這兩個力的施力物體分別是地球和桌子D物體A受重力的施力物體是桌面B，因為A與B相互接觸解析：選AC物體A受到的重力Gmg1 kg9.8 N/kg9.8 N，故A正確。物體A對B的壓力在數(shù)值上等于物體A的重力大小，但兩個力不是同一種力，故B錯誤。物體A受到地球?qū)λ奈妥烂鎸λ闹С至Χ幱谄胶鉅顟B(tài)，故C正確，D錯誤。10.如圖4所示的ABC是木匠用