第三章  相互作用

一、  重力  基本相互作用

【要点导学】

1．本节学习力的基本知识：力的概念、力的图示；重力和重心。介绍了自然界的四种基本作用。其中重点是力的图示，难点是确定重心的位置。

2．知道物体运动状态的改变就是指物体的运动速度改变.

3．知道力是                        、                       的原因.

4.知道力的图示是用一带箭头有标度的线段把抽象的力直观而形象表示出来的一种处理力的科学方法，在具体问题中能画出力的图示或力的示意图.

5.知道重力是物体由于地球的吸引而产生的，掌握重力的大小和方向，知道重力大小的测量方法.

6.掌握重心的概念,知道重心的位置与哪些因素有关，会确定质量均匀分布且形状规则的物体重心位置.

  ７.知道四种基本相互作用的概念，了解人们对事物的认识总是在不断探索中发展变化.

【范例精析】

例1用图示法画出力，并指出施力物体和受力物体.

（1）在水平桌面上重50N的书的重力.

(2)空气对气球的20N浮力.

(3)小孩以东偏北30°的方向拉小车的200N的拉力。

解析

（1）       在水平桌面上重50N的书的重力，施力物体是地球，受力物体是书。力的图示如图3-1-1示。

（2）       空气对气球的20N浮力，施力物体是空气，受力物体是气球。力的图示如图3-1-2示。

（3）       小孩以东偏北30°的方向拉小车的200N的拉力，施力物是小孩，受力物是小车。力的图示如图1-1-3示。

拓展

（1）画力的图示，要严格按照以下步骤进行：

（A）选定标度．例如第一小题选10mm长的线段表示25N的力．

（B）从力的作用点向力的方向画一线段，长短根据标度和力的大小确定，线段上加刻度．如图所示，从O点（用O点代替物体）竖直向下画一段2倍于标度（20mm）的线段．

（C）在线段上加箭头表示力的方向．

(2)力的图示一定要画在受力物体上，标度选取应适当，所画力的长度应是标度的整数倍．

(3)力的图示与力的示意图不同．力的示意图是便于分析受力而作，侧重于画准力的方向，带箭头的线段上没有标度，线段的长度只定性显示力的大小．

例2  关于重力，下列说法正确的是

A．  重力就是地球对物体的吸引力，重力的方向总是和支持重物的支持面垂直的

B．  重力的大小可以用弹簧秤或天平直接测出

C．  质量大的物体所受重力可能比质量小的物体所受重力小

D．  物体对悬绳的拉力或对支承面的压力的大小可以不等于重力

解析：重力是由于地球对物体的吸引产生的，但通常情况下重力只是地球对物体的吸引力的一部分，重力的方向是竖直向下而非指向地心，选项A错．

弹簧秤可以直接测物体的重力，而天平直接测的是物体的质量而不是物体的重力，选项B错．

由公式G=mg可知，重力大小由质量m和g 值共同决定．由于在不同的地理位置g值不同，因此质量大的物体与质量小的物体在不同的地理位置处因g值的差异有可能质量大的物体所受重力反而小，选项C正确．

用一根悬绳吊起一个物体，当物体静止时对该竖直悬绳的拉力大小才等于物体的重力；当物体摆动起来时对该悬绳的拉力大小不等于物体的重力，把物体静置于一水平支承物上，物体对该水平支承物的压力大小才等于物体的重力，物体静止于斜面上，物体对该支承物斜面的压力大小就不等于物体的重力．选项D正确．

 综上所述，本题正确选项是C、D．

拓展：透彻地理解和准确把握概念的内涵和外延，是正确解题的关键，对概念性选择题的解答，要仔细审题，逐项进行推理判断，抓住一些关键词语如“一定”、“可能”、“可以”等从正面或反面做出肯定或否定判断是解题常用的方法．

例3  关于重心的说法，正确的是

A．重心就是物体内重力最大的部分

B．因为重心是物体所受重力的作用点，所以重心在物体上，不可能在物体外

C．物体升高或降低，重心相对于物体的位置保持不变

D.如果物体有对称中心，则该对称中心就是重心

解析：根据重心的定义可知，重心是重力的等效作用点，即把物体各部分所受重力看作是集中作用于此点，这是等效替代法的具体应用，选项A是错误的．重心其实不一定在物体上，例如质量均匀分布的圆环的重心在圆心处，并不在物体上，而在物体之外，所以选项B也是不正确的．因为物体的重心位置与质量的分布有关，尽管物体是规则的形状，但其质量的分布不均匀，它的重心就不一定在几何中心，选项D不正确．

物体的形状和质量的分布确定，其重心相对物体的位置也确定了，与物体如何运动无关，所以本题正确答案是C

拓展 物体的重心位置与两个因素有关：一是它的质量分布是否均匀；二是物体的形状，一般来说物体的形状改变时，它的重心位置也会改变

【能力训练】

1.物理学中用一根带有_____  _的线段来表示力，____ __的方向表示力的方向，这样的力的表示法称为__________；如果线段的长短严格按照___  __来画，这样的表示法叫做______  _.

箭头，箭头，力的示意图；比例，力的图示

2．重心是物体所受______                       _____,物体的重心可以在物体上，也可以_______    __,重心在物体几何中心的条件是______________________.

重力的作用点，不在物体上，质量均匀分布，外形规则

3. 在物理学中我们把_______叫做力.力的三要素是_______、_________、________.

地球附近物体受到的重力是由_____产生的,重力的施力物体是_____,重力的方向_____,重力的作用点在_____

　　物体的相互作用 大小 方向 作用点 地球 地球 竖直向下 重心

    4．在公式G=mg中,在地球表面处g=9.8N/kg, 在月球表面处g′=1.63N/g .一个质量是50kg的人,在地球表面处所受的重力为_____N;他在月球表面处所受的重力为_____N

490  81.5

5．请你判断下列说法 正确的是（AD）

A．物体受到力的作用，运动状态一定改变。

B．竖直向上抛出的物体，物体竖直上升，是因为受到一个竖直向上的升力。

C．物体只有相互接触才会产生力的作用。

D．同一个物体既可以是施力物体也可以是受力物体。

    6．下列关于力的说法正确的是（CD）

A．一个力可能有两个施力物体 　　

B．力的三要素相同，作用效果一定相同

C．物体受到力的作用，其运动状态未必改变

D．物体发生形变时，一定受到力的作用

    7．关于力的描述，下面说法正确的是（A）

Ａ．作某力的图示时，若选定的标度不同，那么表示这个力的线段的长度就不同，但箭头的指向是相同的

Ｂ．描述力只要用一根带箭头的线段表示出力的大小和方向就可以了

Ｃ．两力相同指两力大小相等即可

    Ｄ．两力相同指两力的大小、方向、施力物体、受力物体都相同，实质上指的同一个力

8．一个物体受到三个力的作用，它们的图示如图3-1-4所示，下面正确的说法是（ C ）                                                         

A．  这三个力都相等

B．  这三个力中只有F₁和F₂相等

C．  这三个力都不相等

D．  这三个力，必定有三个施力物体和三个受力物体

  9．关于重心的说法，正确的是（CD）

　　A．重心就是物体内最重的一点　

B．有规则形状的物体，其重心必在物体的几何中心

　C．把一物抬到高处，其重心在空间的位置也升高了

　D．背跃式跳高运动员，在跃过横杆时，其重心在身体之外

    10．关于重力的大小和方向，下列说法中正确的是  （ A ）

A． 在地球上方的物体都要受到重力作用，所受的重力与它的运动状态无关,也不管是否存在其他力的作用

B． 在地球各处的重力方向都是相同的

C．向上运动的物体所受重力可能小于向下运动的同一物体所受重力

D．对某一物体而言，其重力的大小总是一个恒量，不因物体从赤道移到南极而变化

11．关于四种相互作用,下列说法中正确的是  ( BCD )               

  A.使原子核内质子、中子保持在一起的作用是电磁相互作用

  B.在天然放射现象中起作用的基本相互作用是弱相互作用

  C.万有引力和电磁相互作用是远程力，    强相互作用和弱相互作用是近程力

    D.地球绕太阳旋转而不离去是由于万有引力作用

12．水平地面上一辆小车的重力是50N，受到与水平面成30°的斜向上的25N的拉力。试画出小车的重力和拉力的图示（图3-1-5）。

  　见图3-1-5右图

13、 有一条质量均匀分布的长为L的绳子盘在水平地面上，现将它竖直向上拉起，当它的下端恰好离地时，它的重心位置升高了多少？

　　L/2

14．如图3－1－6所示,把一边长为lm的匀质立方体,绕bc棱翻倒,当AbcD平面处于竖直位置时,它的重心位置升高了多少?

0.2m

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