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重力 基本相互作用 1、 考點(diǎn)突破 此部分內(nèi)容在高考物理中的要求如下： 知識(shí)點(diǎn) 考綱要求 題型 分值 重力 基本相互作用 理解重心的含義，理解力的意義 選擇題、解答題 2～3分 二、重難點(diǎn)提示 重點(diǎn)：能夠正確認(rèn)識(shí)力和分析重力。 難點(diǎn)：對(duì)重心概念的理解。 一、力是物體對(duì)物體的作用 1. 力的概念 力是物體間的相互作用，對(duì)力的概念要從四個(gè)方面理解： （1）物質(zhì)性：力不能脫離物體而存在，沒有“施力物體”或“受力物體”的力是不存在的； （2）相互性：力的作用是相互的，施力（受力）物體同時(shí)也是受力（施力）物體； （3）矢量性：力是矢量，既有大小，又有方向，力的運(yùn)算遵循平行四邊形定則或三角形定則； （4）力的等效性：力可以進(jìn)行等效替換，如搬動(dòng)一個(gè)物體可以兩個(gè)人抬，也可以一個(gè)人提，產(chǎn)生的效果一樣。 2. 力的表示方法 純文字描述 在物體上施加一個(gè)沿斜面向上的大小為100N的拉力 力的圖示 力的示意圖 3. 力的分類 （1）按照力的性質(zhì)不同：重力、彈力、摩擦力、分子力、萬有引力…… （2）按照力的效果不同：動(dòng)力、阻力、拉力、推力、引力、斥力…… 二、重力 1. 重力的產(chǎn)生 （1）重力是由于地球的吸引而使物體受到的力。 （2）重力的施力物體是地球。地球表面附近的一切物體，不論是靜止的還是運(yùn)動(dòng)的，不論是否與地面接觸，均受重力作用。重力與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和接觸面情況均無關(guān)。 （3）處于月球或其他星球上的物體，也會(huì)由于月球或其他星球的吸引而受到力的作用，這種力也稱為“重力”。當(dāng)然，同一物體在地球、月球或其他星球上的“重力”的大小是不同的。 2. 重力的大小 （1）測(cè)力計(jì)測(cè)量（物體必須靜止） （2）G=mg 【要點(diǎn)詮釋】 g與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和是否受其他力無關(guān) 3. 重力的方向 豎直向下（如下圖） 三、重力的作用點(diǎn)——重心 1. 重心的特點(diǎn)： ①重心是重力的等效作用點(diǎn)； ②重心與質(zhì)量分布有關(guān)； ③重心可以在物體上，可以在物體外； ④重心與物體所處的位置及狀態(tài)無關(guān)。 思考：一個(gè)物體只在重心處受到重力的作用嗎？ 2. 如何確定物體重心的位置？ （1）質(zhì)量均勻分布的物體（即所謂“均勻物體”）重心的位置只跟物體的形狀有關(guān)。形狀規(guī)則的均勻物體，它的重心就在幾何中心上。 （2）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)?？梢杂枚螒覓旆ù_定。 例題1 關(guān)于力的概念，下列說法中正確的是（ ） A. 力是使物體發(fā)生形變和改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因 B. 一個(gè)力必定聯(lián)系著兩個(gè)物體，其中每個(gè)物體既是施力物體又是受力物體 C. 只要兩個(gè)力的大小相等，它們產(chǎn)生的效果一定相同 D. 兩個(gè)物體相互作用，其相互作用力可以是不同性質(zhì)的力 思路分析：根據(jù)力的兩個(gè)作用效果，可知選項(xiàng)A正確。根據(jù)力的相互性，可知選項(xiàng)B正確。根據(jù)力的三要素，可知力的作用效果不僅與力的大小有關(guān)，還與力的方向和作用點(diǎn)的位置有關(guān)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤。相互作用力一定是同一性質(zhì)的力，選項(xiàng)D錯(cuò)誤?？梢?，正確選項(xiàng)為A、B。 答案：AB 例題2 關(guān)于重力，下列說法中正確的是（ ） 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秤或桿秤直接測(cè)出 D. 在不同地點(diǎn)，質(zhì)量大的物體可能比質(zhì)量小的物體所受的重力小 思路分析：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而并不一定指向地心，選項(xiàng) A錯(cuò)誤。將物體由靜止開始釋放，只在重力作用下物體自由下落，所以重力的方向就是物體自由下落的方向，選項(xiàng)B正確。桿秤稱量的是物體的質(zhì)量而非重力，選項(xiàng)C錯(cuò)誤。 由公式G=mg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有可能反而小，選項(xiàng)D正確。 答案：BD 例題3 把一盤放在地上、長為l的勻質(zhì)鐵鏈豎直向上剛好拉直時(shí)，它的重心位置升高了多少？如圖所示，把一個(gè)平放著的、邊長為l的勻質(zhì)立方體繞bc棱翻轉(zhuǎn)，使對(duì)角面AbcD處于豎直平面內(nèi)，則它的重心位置升高了多少？ 思路分析：把一根勻質(zhì)鐵鏈拉直時(shí)，它的重心位于鐵鏈的中點(diǎn)。所以把盤放在地上的鐵鏈剛好豎直拉起時(shí)，它的重心升高了。 勻質(zhì)立方體的重心位于幾何中心，也就是對(duì)角面AbcD兩對(duì)角線Ac、bD的交點(diǎn)，如圖中的O點(diǎn)所示，立方體平放時(shí)它離地面的高度。當(dāng)把立方體繞bc棱翻轉(zhuǎn)到使對(duì)角面AbcD處于豎直平面內(nèi)時(shí)，O點(diǎn)離地的高度即等于O點(diǎn)到bc棱的距離，也即等于對(duì)角面邊長Ab或cD的一半，故后來O點(diǎn)離地的高度。所以翻轉(zhuǎn)后這個(gè)勻質(zhì)立方體的重心位置升高了。 答案： 【易錯(cuò)指津】重心變化問題 此類問題可以用極限法進(jìn)行分析，找到初、末兩個(gè)狀態(tài)的重心，進(jìn)而推斷重心的變化過程。 針對(duì)訓(xùn)練 如圖所示，一個(gè)空心均勻球殼里面注滿水，球的正下方有一個(gè)小孔（大小可忽略），當(dāng)水由小孔慢慢流出的過程中，空心球殼和殼內(nèi)的水的共同重心將會(huì)（ ） A. 一直下降 B. 一直上升 C. 先升高后降低 D. 先降低后升高 易錯(cuò)提醒：物體的重心會(huì)隨著質(zhì)量的分布變化而變化，不能憑感覺解題。 思路分析：原來重心在球心處，隨著液面的下降，重心下降；當(dāng)水流完之后，空心球殼的重心又回到球心處，故選D。 答案：D