2020-2021學(xué)年高一物理人教版必修1學(xué)案：3.1　重力　基本相互作用 Word版含解析

1、第三章相互作用1重力基本相互作用知識(shí)點(diǎn)一物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)用速度來(lái)描述只要物體的速度變化了，不管是大小還是方向改變了，都說(shuō)這個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生了變化知識(shí)點(diǎn)二物體的形變?cè)谕饬Φ淖饔孟?，物體的形狀和體積發(fā)生了變化，就說(shuō)物體發(fā)生了形變知識(shí)點(diǎn)三力和力的圖示(1)力是物體與物體之間的相互作用，力作用在物體上會(huì)產(chǎn)生兩種作用效果：一是使物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化，二是使物體發(fā)生形變(2)力的三要素是指力的大小、方向、作用點(diǎn)(3)力的圖示：俗話說(shuō)，一個(gè)巴掌拍不響，你能從力是物體間的相互作用的角度說(shuō)出“孤掌難鳴”的道理嗎？提示：力是物體間的相互作用，力的作用都是相互的，施力物體與受力物體

2、同時(shí)存在一個(gè)巴掌是拍不響的，單掌空拍時(shí)只有施力物體，沒(méi)有受力物體，就不會(huì)產(chǎn)生力的作用，當(dāng)然就沒(méi)有了掌聲，離開(kāi)物體間的相互作用是不能空談力的知識(shí)點(diǎn)四 重力(1)重力的產(chǎn)生：由于地球的吸引而使物體受到的力重力的施力物體是地球(2)重力的大小：重力的大小跟物體的質(zhì)量成正比，即gmg.測(cè)量：用測(cè)力計(jì)測(cè)量豎直懸掛被測(cè)物體，處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，測(cè)力計(jì)示數(shù)即為其重力大小(3)重力的方向：總是豎直向下(4)重心：物體的各部分都受重力作用，從效果上看可認(rèn)為各部分所受到的重力作用集中于一點(diǎn)，即為物體的重心(5)決定物體重心位置的因素：物體的形狀；物體的質(zhì)量分布重力的方向是豎直向下，那是不是說(shuō)物體在地面上的任何位置，所

3、有重力的方向都是相同的？提示：不相同由于地球是一個(gè)球體，不同位置的豎直方向是不相同的，即地球上不同位置的重力方向是不同的知識(shí)點(diǎn)五四種基本相互作用(1)萬(wàn)有引力作用：任何兩物體間都普遍存在的一種相互吸引作用相互作用強(qiáng)度隨物體間距離增大而減弱(2)電磁相互作用：電荷和電荷，磁體和磁體間的相互作用(3)強(qiáng)相互作用：組成原子核的粒子間的相互作用，作用范圍小，與引力作用和電磁作用相比，受距離變化的影響更大(4)弱相互作用：發(fā)生在放射現(xiàn)象中，作用范圍也很小，強(qiáng)度很弱(多選)下列說(shuō)法中正確的是(ad)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(wàn)有引力是最強(qiáng)的c四種基本相互作用

4、的規(guī)律是完全獨(dú)立的，不可能再統(tǒng)一了d萬(wàn)有引力和電磁力是長(zhǎng)程力，強(qiáng)相互作用和弱相互作用是短程力考點(diǎn)一力的概念(1)力的定義力是物體與物體之間的相互作用(2)力的“四性”力的相互性：任何兩個(gè)物體之間力的作用總是相互的，施力物體同時(shí)也一定是受力物體力的物質(zhì)性：力是物體對(duì)物體的作用，力不能離開(kāi)物體而獨(dú)立存在力的矢量性：力是矢量，既有大小，又有方向它可以用一根帶有箭頭的線段來(lái)表示，并加以圖示力的獨(dú)立性：任何一個(gè)力都獨(dú)立地產(chǎn)生作用效果，使物體發(fā)生形變或使物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化(3)力的作用效果使物體發(fā)生形變使物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變(4)力的大小力的大小可用測(cè)力計(jì)(彈簧測(cè)力計(jì))測(cè)量(5)力的單位在國(guó)際單位制

5、中，力的單位是牛頓，簡(jiǎn)稱(chēng)牛，符號(hào)n.【例1】下列說(shuō)法中正確的是()a射出槍口的子彈，能打出很遠(yuǎn)的距離，是因?yàn)樽訌楇x開(kāi)槍口后受到一個(gè)推力作用b甲用力把乙推倒，說(shuō)明只是甲對(duì)乙有力的作用，乙對(duì)甲沒(méi)有力的作用c只有有生命或有動(dòng)力的物體才會(huì)施力，無(wú)生命或無(wú)動(dòng)力的物體只會(huì)受到力，不會(huì)施力d任何一個(gè)物體，一定既是受力物體，也是施力物體解答本題的關(guān)鍵是理解力的基本性質(zhì)【解析】子彈在槍管內(nèi)受到火藥爆炸所產(chǎn)生的強(qiáng)大推力，使子彈離開(kāi)槍口時(shí)有很大的速度，但子彈離開(kāi)槍口以后，只受重力和空氣阻力作用，故a項(xiàng)錯(cuò)；物體間力的作用總是相互的，甲推乙的同時(shí)乙也推甲，故b項(xiàng)錯(cuò)；不論物體是否有生命或是否有動(dòng)力，它們受到別的物體作用時(shí)

6、，都會(huì)施力，即力的作用是相互的，故c錯(cuò)；由于自然界中的物體都是相互聯(lián)系的，找不到一個(gè)孤立的、不受其他物體作用的物體，所以每一個(gè)物體既是受力物體，又是施力物體，故d項(xiàng)正確【答案】d總結(jié)提能 對(duì)力的概念的理解應(yīng)把握以下三點(diǎn)：(1)找不到施力物體的力是不存在的；(2)任何物體都能產(chǎn)生力的作用；(3)力的作用是相互的，受力物體同時(shí)也是施力物體關(guān)于力的說(shuō)法，下列結(jié)論正確的是(b)a只有有生命的物體才會(huì)施加力b受力的物體同時(shí)也是施力的物體c靜止的物體不受力，運(yùn)動(dòng)的物體才受力d只有接觸的物體間才可能相互施加力解析：任何一個(gè)物體，不管它是否有生命，都可以對(duì)其他物體施加力的作用，選項(xiàng)a錯(cuò)誤物體間力的作用總是相互

7、的，物體在受力的同時(shí)也在施力，選項(xiàng)b正確力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，而不是物體運(yùn)動(dòng)的原因，選項(xiàng)c錯(cuò)誤磁鐵吸引鐵塊，磁鐵和鐵塊可能并沒(méi)有接觸，可見(jiàn)選項(xiàng)d錯(cuò)誤考點(diǎn)二力的圖示和示意圖力是矢量，不僅有大小而且有方向，兩個(gè)力大小相等，方向不同，這兩個(gè)力不同力的方向不同，作用效果則不同如與物體運(yùn)動(dòng)方向相同的力，加快物體的運(yùn)動(dòng)，與物體運(yùn)動(dòng)方向相反的力，阻礙物體的運(yùn)動(dòng)因此，要把一個(gè)力完整地表示出來(lái)，既要說(shuō)明力的大小，又要說(shuō)明力的方向(1)力的圖示用一根帶箭頭的線段表示力，線段的長(zhǎng)短表示力的大小，箭頭的指向表示力的方向，用箭尾(或箭頭)表示力的作用點(diǎn)，這種表示力的方法叫做力的圖示(2)畫(huà)力的圖示的步驟選取合適的

8、標(biāo)度(用若干毫米表示一定大小的力)；從作用點(diǎn)開(kāi)始沿力的方向畫(huà)一線段，線段的長(zhǎng)短按選定的標(biāo)度和力的大小畫(huà)出，線段上加刻度；在線段的一端加箭頭表示力的方向，箭尾在力的作用點(diǎn)上，力的方向所在的直線叫做力的作用線(3)力的示意圖只畫(huà)出力的作用點(diǎn)和方向，表示物體在這個(gè)方向上受到了力【例2】如下圖所示，物體a對(duì)物體b的壓力是10 n，試畫(huà)出這個(gè)力的圖示和示意圖本題的解題思路如下：【解析】畫(huà)力的圖示，要嚴(yán)格按照以下步驟進(jìn)行(1)選定標(biāo)度：此題選單位長(zhǎng)度的線段表示2 n的力(2)從力的作用點(diǎn)或從b的中心處沿力的方向畫(huà)一線段，線段長(zhǎng)短根據(jù)選定的標(biāo)度和力的大小確定，線段上加刻度，從o點(diǎn)豎直向下畫(huà)一段五倍于標(biāo)度的線

9、段(3)在線段上加箭頭表示力的方向畫(huà)力的示意圖：從作用點(diǎn)或從b的中心處沿力的方向畫(huà)一線段，并加上箭頭，表示方向，然后標(biāo)明fn10 n即可【答案】如下圖所示總結(jié)提能 (1)畫(huà)力的圖示或示意圖的一般步驟是：選標(biāo)度畫(huà)線段判方向、加箭頭(2)作力的圖示時(shí)，標(biāo)度的選取應(yīng)根據(jù)力的大小合理設(shè)計(jì)，一般情況下，線段應(yīng)取25段整數(shù)段標(biāo)度的長(zhǎng)度(3)畫(huà)同一物體受到的幾個(gè)力時(shí)，要用同一標(biāo)度(4)表示力的線段的始端一般為物體的重心位置如圖所示，桌面上有質(zhì)量為600 g的書(shū)，用圖示法表示出桌面對(duì)書(shū)的支持力，并作出這個(gè)力的示意圖(g取10 n/kg)解析：書(shū)的重力大小gmg6 n，桌面對(duì)書(shū)的支持力大小也為6 n作用在書(shū)上取

10、0.5 cm長(zhǎng)的線段表示2 n的力，則從力的作用點(diǎn)向上作出1.5 cm長(zhǎng)的有向線段即可作出力的圖示，如圖甲所示；這個(gè)支持力的示意圖，如圖乙所示答案：見(jiàn)解析考點(diǎn)三重力1定義：由于地球的吸引而使物體受到的力叫做重力2重力的大?。褐亓Υ笮∨c物體質(zhì)量的關(guān)系是gmg，通常取g9.8 n/kg，即1 kg的物體所受重力為9.8 n.可用測(cè)力計(jì)(如彈簧測(cè)力計(jì))測(cè)量重力3重力的方向：重力的方向總是豎直向下的豎直向下不能說(shuō)成垂直向下說(shuō)明：重力是非接觸力；重力的施力物體是地球；物體所受的重力與物體所處的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)以及是否受到其他力無(wú)關(guān)；重力不一定等于地球?qū)λ奈?；重力隨緯度的升高而增大；重力隨離地高度的增加而減

11、小4重心(1)定義：一個(gè)物體的各部分都受到重力的作用，從效果上看，我們可以認(rèn)為各部分受到的重力集中作用于一點(diǎn)，這一點(diǎn)叫做物體的重心(2)質(zhì)量分布均勻的物體的重心位置只跟物體的形狀有關(guān)形狀規(guī)則的均勻物體，重心在其幾何中心(3)質(zhì)量分布不均勻的物體重心的位置與物體的形狀和質(zhì)量分布均有關(guān)系注意：由于重心是一個(gè)等效作用點(diǎn)，所以它可以不在物體上例如，質(zhì)量分布均勻的球殼，其重心在球心，并不在殼體上【例3】(多選)關(guān)于重力，下列說(shuō)法中正確的是()a重力就是地球?qū)ξ矬w的吸引力，其方向一定指向地心b重力的方向就是物體自由下落的方向c重力的大小可以用彈簧測(cè)力計(jì)或桿秤直接測(cè)出d在不同地點(diǎn)，質(zhì)量大的物體可能比質(zhì)量小的

12、物體所受的重力小分析和解答本題應(yīng)從重力的以下幾個(gè)方面入手：【解析】重力是由于地球?qū)ξ矬w的吸引產(chǎn)生的，但由于地球自轉(zhuǎn)的影響，通常情況下重力只是地球?qū)ξ矬w的引力的一部分，重力的方向豎直向下，并不一定指向地心，選項(xiàng)a錯(cuò)誤；將物體由靜止開(kāi)始釋放，只在重力作用下時(shí)物體自由下落，所以重力的方向就是物體自由下落的方向，選項(xiàng)b正確；桿秤稱(chēng)量的是物體的質(zhì)量而非重力，選項(xiàng)c錯(cuò)誤；由公式gmg可知，重力g的大小由質(zhì)量m和重力加速度g共同決定；由于不同地點(diǎn)g值可能不同，因此在g值小的地點(diǎn)質(zhì)量大的物體所受重力并不一定大，選項(xiàng)d正確【答案】bd總結(jié)提能 重力是由于地球的吸引而產(chǎn)生的，但不能說(shuō)重力就是地球的引力透徹地理解和

13、準(zhǔn)確地把握概念的內(nèi)涵和外延，這是正確解答概念性試題的關(guān)鍵對(duì)概念性選擇題的解答，要仔細(xì)審題，逐項(xiàng)進(jìn)行推理判斷，抓住一些關(guān)鍵詞語(yǔ)，如“一定”、“可能”、“可以”等，從正面或反面作出肯定或否定判斷是解題的常用方法下列關(guān)于重心及重力的說(shuō)法中正確的是(d)a一個(gè)物體放于水中稱(chēng)量時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)小于物體在空氣中稱(chēng)量時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，因此物體在水中時(shí)的重力小于在空氣中的重力b據(jù)gmg可知，兩個(gè)物體相比較，質(zhì)量較大的物體的重力一定較大c物體放于水平面上時(shí)，重力方向垂直于水平面向下，當(dāng)物體靜止于斜面上時(shí)，其重力方向垂直于斜面向下d物體的形狀改變后，其重心位置往往改變解析：由于物體浸沒(méi)于水中時(shí)，受到向上的浮力

14、，從而減小了彈簧的拉伸形變，彈簧測(cè)力計(jì)的拉力減小了，但物體的重力并不改變當(dāng)兩物體所處的地理位置相同時(shí)，g值相同，質(zhì)量大的物體的重力必定大，但當(dāng)兩物體所處的地理位置不同時(shí)，如質(zhì)量較小的物體放在北極上，質(zhì)量較大的物體放在赤道上，由于赤道上g值較小，而使質(zhì)量大的物體的重力不一定大重力的方向是豎直向下的，而不是垂直向下物體的重心位置由物體的形狀和質(zhì)量分布情況兩個(gè)方面共同決定，當(dāng)物體的形狀改變時(shí)，其重心位置往往發(fā)生改變1把一個(gè)月牙狀的薄板懸掛起來(lái)，靜止時(shí)如圖所示則薄板的重心可能是圖中的(d)aa點(diǎn)bb點(diǎn)cc點(diǎn) dd點(diǎn)解析：懸掛法測(cè)量重心位置時(shí)，結(jié)合二力平衡條件分析可得，重心位置是d點(diǎn)故選d.2下列關(guān)于重

15、力的說(shuō)法中，正確的是(c)a重力是物體的固有屬性b重力的方向總是指向地心c若用細(xì)線懸掛小球，靜止時(shí)細(xì)線所在的直線一定通過(guò)小球的重心d小球?qū)?xì)線的拉力就是重力解析：重力是力，不是一種屬性，重力是由于地球的吸引而客觀存在的力，故選項(xiàng)a錯(cuò)誤重力的方向只有在南、北兩極和赤道上才指向地心，故重力的方向不一定總是指向地心，選項(xiàng)b錯(cuò)誤用細(xì)線懸掛小球，小球靜止時(shí)受重力和細(xì)線的拉力，二力平衡，必定共線，選項(xiàng)c正確“相等”與“就是”的含義不同，拉力屬于彈力，與重力屬于兩種不同性質(zhì)的力，故選項(xiàng)d錯(cuò)誤3(多選)人的重心一般在腰部附近，我們觀察到跳高運(yùn)動(dòng)員大多腿長(zhǎng)且身材“苗條”，而且多采用背越式跳法(如圖所示)，試就所學(xué)的物理知識(shí)分析這樣做的好處是(acd)a腿長(zhǎng)使得重心高，便于達(dá)到更高的高度b腿長(zhǎng)使得重心低，便于達(dá)到更高的高度c身材“苗條”所受重力小，便于越過(guò)更高的高度d采用背越式跳高姿勢(shì)，不必使重心提升的高度太高，有利于提高比賽成績(jī)解析：解本題的關(guān)鍵是知道質(zhì)量分布不均勻的物體，其重心