15：第1節(jié)重力基本相互作用

第1節(jié)重力基本相互作用第1節(jié)重力基本相互作用力定義：物體與物體間的相互作用叫做力觀察圖3-1-1（a）、（b）兩種情況 靜止運動靜止運動方向改變運動靜止撲住被踢頭頂圖說明：球這幾種情況，說明球的運動狀態(tài)改變了。物體運動狀態(tài)的變化：只要物體的速度變了，不管是大小還是方向改變，都說明這個物體的運動狀態(tài)發(fā)生了變化。圖說明：竹子被熊貓拉彎曲了，我們說竹子發(fā)生了形變力的物質(zhì)性：指力不能離開施力物體和受力物體而獨立存在，即只要有力，必會同時存在施力物體和受力物體力的相互性：指力是存在于物體之間的。一個力總是聯(lián)系著兩個物體，施力物體同時也是受力物體，受力物體同時也是施力物體。如果不考慮主動和被動關(guān)系，有相互作用的兩個物體，無所謂施力物體與受力物體，應注意的是相互作用的物體有些是接觸的，有些是不接觸的，如磁鐵可以隔著一本書吸引鐵釘力的作用效果力可以使物體發(fā)生形變，也可以改變物體的運動狀態(tài)即改變物體運動速度的大小和方向。靜力效果—使物體的形狀發(fā)生變化（形變），如把物體拉伸、壓縮、扭轉(zhuǎn)、剪切等。動力效果—改變物體的運動狀態(tài)，如使物體從靜止開始運動，從運動變?yōu)殪o止（或使物體的運動速度從小變大、從大變?。换蚴刮矬w的運動方向發(fā)生變化等。根據(jù)力的作用效果，判斷物體是否受力是受力分析的基本方法。力的圖示力的大小可用彈簧測力計測量力的單位，國際單位制中，力的單位是牛頓，簡稱牛，符號是N力是矢量，它不但有大小，而且有方向。如：物體受的重力方向豎直向下，物體在液體中受到的浮力豎直向上，馬拉車的力向前，則地面對車的阻力是向后的力的方向不同，作用效果是不同的。如：與物體運動方向相同的力，加快物體的運動；與物體運動方向相反的力，阻礙物體的運動。因此，要把一個力完整地表示出來，既要說明力的大小，又要說明力的方向注意：兩個力相等，必須大小相等、方向相同。力的圖示：為了更形象、直觀地表達力，我們可以用一根帶箭頭的線段來表示一個力的大小、方向和作用點（即力的三要素），這種表示力的方法，叫做力的圖示畫力的圖示的步驟：選定標度（用多長的線段表示多少牛）從作用點沿力的方向畫一線段，根據(jù)選定的標度和力的大小按比例確定線段的長度，并在線段上加刻度在線段的一端加箭頭表示力的方向，箭頭或箭尾表示力的作用點，力的方向所沿的直線叫做力的作用線力的示意圖：即只畫出力的作用點和方向，表示物體在這個方向上受到了力注意：力的圖示與力的示意圖不同，力的示意圖只表示物體受哪些力的作用及力的方向如何，不需要選定標度嚴格畫出線段的長度力的分類力的分類有兩種，按性質(zhì)和效果分：根據(jù)力的性質(zhì)命名：如重力、彈力、摩擦力、分子力、電磁力等根據(jù)力的效果命名：如拉力、壓力、動力、阻力等根據(jù)效果命名時，不同名稱的力，性質(zhì)可能相同。如物體在上升過程，重力為阻力，物體下落時，重力為動力。所謂動力，其效果是加快物體運動的，而阻礙物體運動的力叫阻力，同一性質(zhì)的力，效果可能不同，如摩擦力可以是動力，也可以是阻力重力定義：由于地球的吸引而使物體受到的力說明：①地球上的物體都受到重力作用，不論質(zhì)量大小，也不論有無生命②重力是由于地球的吸引而產(chǎn)生的，但重力的大小不一定等于地球?qū)ξ矬w的吸引力，重力一般小于地球?qū)ξ矬w的吸引力③重力是非接觸力，同一物體在空中運動與靜止時所受重力相等④重力的施力物體是地球重力的大小重力與質(zhì)量的關(guān)系：G=mg，g是自由落體加速度，通常取g=9.8N/kg，表示質(zhì)量為1kg的物體受到了重力是9.8N說明：a.g會隨地球上緯度的改變而改變，緯度越高，g值越大，兩極最大，赤道最小，導致同一物體在不同緯度處所受重力不同b.g值會隨海拔高度改變。在同一緯度處，高度越大，g值越小，致使同一物體受到的重力隨高度增加而減小重力的測量實驗室里，重力大小可以用彈簧測力計測出。當彈簧測力計吊起物體靜止時，物體對測力計的拉力才等于物體受到的重力注意：a.測量時物體必須保持靜止（或勻速直線運動）狀態(tài)b.物體對測力計的拉力等于物體的重力，不能說物體對測力計的拉力就是物體的重力，因為這兩種力本質(zhì)是不同的其他的測量工具：測體重的磅秤，測工業(yè)重物的電子吊秤，測物料和車輛的電子地秤等重力的方向重力的方向總是豎直向下，可利用鉛垂線確定其方向。注意：①“豎直向下”，既不能說成“垂直向下”，也不能說成“指向地心”?！柏Q直向下”是垂直于當?shù)氐乃矫嫦蛳拢按怪毕蛳隆笨梢源怪迸c任何支持面向下；只有在兩極或赤道時，重力的方向才指向地心。②重力的方向不受其他作用力的影響，與運動狀態(tài)也沒有關(guān)系③圖3-1-2是地球表面上物體所受重力方向的示意圖重心概念：一個物體的各部分都受到重力的作用，從效果上看，我們可以認為各部分所受重力的作用都集中于一點，這一點叫做物體的重心。引入重心的概念后，研究具體的物體時，可以把整個物體各部分的重力作用于重心的一個力來表示，于是原來的一個物體就可以用一個有質(zhì)量的點來表示重心的確定質(zhì)量分布均勻的物體，重心位置只跟物體的形狀有關(guān)若物體的形狀是重心對稱的，對稱重心就是重心質(zhì)量分布不均勻的物體，重心位置除跟物體的形狀有關(guān)外，還跟物體的質(zhì)量分布情況有關(guān)。如：起重機重心位置隨吊升貨物的多少和位置變化而變化注意：①重心不是最重的點；各部分所受重力的效果，與只在重心處受到各部分重力的合力是等效的，因此可以認為物體各部分所受重力集中于重心。但實際上物體的各部分都受重力，重力并不只作用于重心上，重心也不是物體上最重的點②物體的重心可以不在物體上由于重心是一個等效作用點，它就可以不再物體上；例如：質(zhì)量分布均勻的秋殼，其重心在球心，并不在殼體上四種基本相互作用提出問題維系宇宙的是什么？原子之所以成為原子是什么原因？原子核內(nèi)的質(zhì)子、中子，是誰把它們“捏”在一起的？這就是自然界中的四種基本相互作用：萬有引力作用、電磁相互作用、強相互作用和弱相互作用。萬有引力定義：相互吸引的作用尋在于一切物體之間，強度隨距離增大而減弱，物理學中稱其為萬有引力萬有引力作用：把行星和恒星聚在一起，組成太陽系、銀河系和河外星系重力是萬有引力在地球表面附近的一種表現(xiàn)電磁相互作用電荷之間存在相互作用：同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引磁體之間存在相互作用：同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引電磁相互作用：電荷間的相互作用、磁體間的相互作用，本質(zhì)上是同一種相互作用的不同表現(xiàn)，所以稱為電磁相互作用注意：a.電磁相互作用是自然界中的一種基本相互作用b.電磁力與萬有引力相似，與距離的平方成反比（4）強相互作用①原子核由帶正電荷的質(zhì)子和不帶電的中子組成②質(zhì)子之間存在核力③強相互作用：能使原子核緊密保持在一起的強大作用力注意：強相互作用是短程力，作用范圍在0~10-15m內(nèi)，即原子核的大小。弱相互作用放射現(xiàn)象：原子核能夠自發(fā)放射出射線的現(xiàn)象弱相互作用：放射現(xiàn)象中起作用的基本相互作用，稱為弱相互作用注意：a.弱相互作用的范圍也很小b.弱相互作用的強度是強相互作用的10-12倍。7、特殊物體重心確定的方法原理：二力平衡時，兩個力等大反向方法一：（支撐法）軸對稱的碗、碟等，它們的重心在中垂線上，它們的重心可用二力平衡的方法找到，用一個手指將碟子挑起靜止，即可找到其重心方法二：（懸掛法）薄板形物體的重心可用懸掛法確定。如圖3-1-3所示，先在A點把板懸掛起來，物體靜止時，物體所受的重力與懸繩的拉力在同一豎直線上，所以物體的重心一定在通過A點的豎直先AB上，然后在C點把物體懸掛起來，同理知，物體的重心一定在通過C點的豎直線CD上，AB和CD的交點O，就是薄板的重心位置第1節(jié)重力基本相互作用典型習題1、下列說法正確的是（）A.射出槍口的子彈，能打到很遠的距離，是因為子彈離開槍口后受到一個推力作用B．甲用力把乙推倒，說明只是甲對乙有力的作用，乙隊甲沒有力的作用C．只有有生命或有動力的物體才會施力，無生命或無動力的物體只會受到力，不會施力D．任何一個物體，一定既是受力物體，也是施力物體2、下列說法正確的是（）A．每個力都必須有施力物體和受力物體，找不到施力物體或受力物體的力是不存在的B.武術(shù)運動員在訓練時，用力沖拳和踢腿，并沒有受力物體，說明力可以沒有受力物體C．“風吹草動”，草受到了力，但沒有施力物體，說明沒有施力物體的力也是存在的D.兩個力都是5N，這兩個力一定相同3、關(guān)于力的作用效果的敘述中，正確的是（）

A.物體運動狀態(tài)發(fā)生改變，一定受外力作用B．物體的運動狀態(tài)不發(fā)生變化，一定不受外力作用C．物體受力作用后，一定同時出現(xiàn)形變和運動狀態(tài)發(fā)生變化的現(xiàn)象D．力的作用效果完全由力的大小決定4、物體A對物體B的壓力是20N，如圖3-1-4所示，試畫出這個力的圖示和示意圖5、畫出圖3-1-4中A、B兩物體的受力示意圖。6、關(guān)于力的分類，下列說法中正確的是（）A．根據(jù)效果命名的同一名稱的力，性質(zhì)一定相同B．根據(jù)效果命名的不同名稱的力，性質(zhì)可能相同C．性質(zhì)不同的力，對物體的作用效果一定不同D．性質(zhì)相同的力，對物體的作用效果一定相同7、關(guān)于重力的說法，正確的是（）

A.重力就是地球?qū)ξ矬w的吸引力B.只有靜止的物體才受到重力C．同一物體在地球上無論怎樣運動都受到重力D．重力是由于物體受到地球的吸引而產(chǎn)生的8、關(guān)于重力的大小，下列說法中正確的是（）

A.物體的重力大小總是恒定的B.同一地點，物體的重力與物體的質(zhì)量成正比C.物體落向地面時，它受到的重力大于它靜止時所受的重力D.物體的重力總等于它對豎直測力計的拉力9、以下關(guān)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．根據(jù)G=mg可知，兩個物體相比較，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，重力方向垂直水平面向下，當物體靜止于斜面上時，其重力垂直于斜面向下D．物體的形狀改變后，其重心位置往往改變12、如圖3-1-10所示，一飲料杯裝滿水，杯的底部有一小孔，在水從小孔不斷流出的過程中，杯連同杯中水的共同重心將（）A.一直下降B.一直上升C.先升后降D.先降后升13、下列說法正確的是（）A．拳擊手一拳擊出，沒有擊中對方，這時只有施力物體，沒有受力物體B．運動員將足球踢出，球在空中飛行是因為球受到一個向前的推力C．甲用力把乙推倒，說明只是甲對乙有力，而乙對甲沒有力D.兩個物體發(fā)生相互作用不一定相互接觸14、如圖3-1-11所示，一個半徑為R的圓球，其重心不在球心O上，將他置于水平地面上，則平衡時球與地面的接觸點為A，若將它置于傾角為30°的粗糙斜面上，則平衡時（靜摩擦力足夠大）球與斜面的接觸點為B，已知AB的圓心角度數(shù)為60°，則圓球重心離球心O的距離是__________。一個質(zhì)量為60kg的人，在地球上的重量為588N，在月球上的重量為98N，該人做摸高運動時，在地球上的高度為0.5m，那么，在月球觸摸高度為多少？基礎(chǔ)習題關(guān)于力的下述說法中錯誤的是（）力是物體對物體的作用只有直接接觸的物體間才有力由有一定距離的磁鐵間有相互作用力可知，力可離開物體而獨立存在D.力的大小可以用天平測量2、下列說法正確的是（）A．甲打乙一拳，乙感到痛，而甲未感覺到痛，說明甲對乙施加了力，而乙未對甲施加力B.“風吹草動”，草受到了力，但沒有施力物體，說明沒有施力物體的力也是存在的C．磁鐵吸引鐵釘時，磁鐵不需要與鐵釘接觸，說明力可以脫離物體而存在D．網(wǎng)球運動員用力擊球，網(wǎng)球受力后飛出，網(wǎng)球受力的施力物體不再是人3、關(guān)于重心的說法中，正確的是（）A．重心是物體所受重力的等效作用點B.重心是物體上最重的一點C.重心的位置一定在物體上D.質(zhì)量不均勻但形狀規(guī)則的物體的重心在它的幾何中心4、下列說法中正確的是（）A．自由下落的石塊的速度越來越大，說明石塊所受重力越來越大B．在空中飛行的物體不受重力作用C.一拋出的石塊軌跡是曲線，說明石塊所受的重力方向始終在改變D將一石塊豎直向上拋出，在先上升后下降的整個過程中，石塊所受重力的大小與方向都不變質(zhì)量為2kg的手榴彈在空中飛行時主要受__________力的作用，這個力的施力物體是______________，其大小為_____________N，方向_____