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自然界的物體不是孤立存在的,它們之間具有多種多樣的相互作用。正是由于這些相互作用,物體在形狀、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)等許多方面會(huì)發(fā)生變化。如何來(lái)研究這些相互作用呢?在力學(xué)中,物體間的相互作用抽象為一個(gè)概念——力(force)甲、乙兩圖分別說(shuō)明了什么問(wèn)題?發(fā)生如圖所示現(xiàn)象的原因是什么?甲圖:力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。運(yùn)動(dòng)員對(duì)足球的力使球的速度大小或方向發(fā)生變化。乙圖:力可以改變物體的形狀。熊貓對(duì)竹子的力使竹子的形狀產(chǎn)生了變化。甲圖乙圖圖甲為火箭所受重力的示意圖,它能精確表示出力的三要素嗎?如果火箭的質(zhì)量為2×104kg,有什么方法可以精確表示出其重力的三要素呢?請(qǐng)?jiān)趫D乙中畫(huà)出,g取10N/kg。
圖甲圖乙題圖甲粗略表示出重力的大小如圖乙,可用力的圖示來(lái)精確表示出力的三要素
1.力能脫離物體而獨(dú)立存在嗎?“孤掌難鳴”的原因是什么?單個(gè)物體能否產(chǎn)生力的作用?力是物體與物體間的相互作用,力不能脫離物體而獨(dú)立存在。力既有施力物體也有受力物體,故單個(gè)物體不能產(chǎn)生力的作用,所以“孤掌難鳴”。2.兩個(gè)物體必須接觸才能產(chǎn)生力的作用嗎?不是。在力學(xué)范圍內(nèi)常見(jiàn)的力有重力、彈力、摩擦力,其中重力為非接觸力,彈力、摩擦力為接觸力。力及其表示方法1.力(1)定義:物體與物體之間的一種
。(2)單位:
,簡(jiǎn)稱:
,符號(hào):N。(3)矢量:力既有大小,又有
。2.力的作用效果(1)改變物體的
,使物體的速度
或速度
發(fā)生變化。(2)產(chǎn)生
。3.力的三要素:力的
、
和
。相互作用牛頓牛方向運(yùn)動(dòng)狀態(tài)大小方向形變大小方向作用點(diǎn)4.力的表示方法(1)力的圖示:用一根帶箭頭的
來(lái)表示力這個(gè)
量。線段按照一定的比例(標(biāo)度)畫(huà)出。①線段的
表示力的大?。虎诰€段
表示力的方向;③
表示力的作用點(diǎn),線段所在的直線叫作力的作用線。(2)力的示意圖:只表示出力的
和
。線段矢長(zhǎng)短指向箭尾(或箭頭)方向作用點(diǎn)(1)兩個(gè)力大小都是5N,則這兩個(gè)力一定相同。(
)(2)施力物體不受力的作用。(
)(3)力離不開(kāi)施力物體,但可以沒(méi)有受力物體。(
)(4)物體受到力的作用后,一定同時(shí)出現(xiàn)形變和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化。(
)××××1.如圖所示,一人通過(guò)細(xì)繩用大小為50N的力F沿與水平方向成30°角斜向上拉物塊的A點(diǎn),試畫(huà)出拉力F的圖示和示意圖,并指出受力物體與施力物體。
研究細(xì)繩對(duì)物塊的拉力,受力物體是物塊,施力物體是細(xì)繩。樹(shù)葉落地干枯的樹(shù)葉能夠飄落到地面;擲出的鉛球落向地面;無(wú)論人以多大的速度跳起,最終總會(huì)落到地面上。你能對(duì)這些自然現(xiàn)象和現(xiàn)實(shí)情況作出合理的解釋嗎?地面附近的一切物體都受到地球的吸引作用,正是由于地球的吸引才使物體落向地面。鉛球落地桌面是否水平墻面是否豎直如圖所示,如果讓你將相框掛到墻上,你能用所學(xué)的知識(shí),將相框掛正嗎?用的什么物理知識(shí)?你還能想到生活中有哪些類似的應(yīng)用嗎?重力的方向豎直向下,所以懸掛重錘的懸線方向一定在豎直方向上。相框是否掛正并不是垂直于支持面向下重力(1)定義:由于
而使物體受到的力。(2)大?。篏=
,g為重力加速度,通常取g=
N/kg。(3)方向:
,與
成垂直關(guān)系。地球的吸引mg9.8豎直向下水平面用手指尖把質(zhì)量分布均勻的矩形薄板頂起來(lái),指尖放在哪個(gè)位置才能成功呢?要想將矩形薄板頂起來(lái),需要在其中心處施加支持力重心是物體上最重的一點(diǎn)嗎?是不是只有重心才受重力呢?物體的重心一定在物體上嗎?請(qǐng)舉例說(shuō)明.重心是物體各部分所受重力的等效作用點(diǎn),并非物體上最重的點(diǎn),也不是只有重心才受重力作用,重心的位置與物體的形狀和質(zhì)量分布有關(guān),不一定在物體上。C如何確定形狀不規(guī)則薄板的重心位置呢?支撐法懸掛法對(duì)于薄板狀物體的重心,可以應(yīng)用二力平衡的知識(shí)通過(guò)支撐法或懸掛法確定.等效(1)定義:一個(gè)物體的各部分都受到重力的作用,
,可以把物體各部分受到的重力視為集中作用在
,這個(gè)點(diǎn)就是重力的作用點(diǎn),叫作物體的
。
重力的作用點(diǎn)——重心
(2)薄板重心的確定方法:懸掛法,利用了
的知識(shí)。從效果上看某一點(diǎn)重心二力平衡質(zhì)量均勻分布,形狀規(guī)則的物體的重心,在幾何中心上質(zhì)量分布不均勻的物體,重心的位置除了跟物體的形狀有關(guān)外,還跟物體內(nèi)質(zhì)量的分布有關(guān)(3)決定因素:與物體的
和
有關(guān).形狀質(zhì)量分布1.重力的方向豎直向下是否等同于垂直于支持面向下?不能等同。2.物體的重心一定在物體上嗎?舉例說(shuō)明。不一定。質(zhì)量分布均勻的球殼、圓環(huán)的重心分別在球心、圓心上。(1)重力的方向總是垂直地面向下。(
)(2)重心是物體上最重的一點(diǎn)。(
)(3)重心一定在物體上。(
)(4)在地球上不同緯度同一物體所受重力相同。(
)××××2.(2023·四川遂寧高一期中)關(guān)于重心及重力,下列說(shuō)法中正確的是A.一個(gè)物體放于水中稱量時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)小于物體在空氣中稱量時(shí)
彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù),因此物體在水中受到的重力小于在空氣中受到的
重力B.據(jù)G=mg可知,兩個(gè)物體相比較,質(zhì)量較大的物體的重力不一定較大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,其重心位置不會(huì)改變√3.(多選)(2022·四川省瀘縣第一中學(xué)高一期末)如圖所示為仰韶文化時(shí)期的一款尖底瓶,該瓶在裝水后“虛則欹、中則正、滿則覆”。下面有關(guān)瓶(包括瓶中的水)的說(shuō)法正確的是A.瓶所受重力來(lái)源于地球?qū)ζ康奈.裝入瓶中的水越多,瓶的重心一定越高C.瓶的重心是瓶各部分所受重力的等效作用點(diǎn)D.瓶的重心一定在兩條繩子連線的交點(diǎn)上√√4.(多選)關(guān)于物體的重心,以下說(shuō)法正確的是A.把物體挖空后就沒(méi)有重心了B.用線懸掛的物體靜止時(shí),細(xì)線方向一定通過(guò)重心C.一塊磚平放、側(cè)放或立放時(shí),其重心在磚內(nèi)的位置不變D.舞蹈演員在做各種優(yōu)美動(dòng)作時(shí),其重心的位置不變√√在實(shí)驗(yàn)室里,重力的大小可以用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量。將物體豎直懸掛在測(cè)力計(jì)的掛鉤下,物體靜止時(shí)測(cè)力計(jì)的示數(shù)就等于物體受到的重力。商店中常用托盤(pán)秤來(lái)稱量商品的重
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