步步高秋高一物理必修一学案与检测31《重力基本相互作用》人教版正式版.docx

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步步高秋高一物理必修一学案与检测31《重力基本相互作用》人教版正式版

学案1重力基本相互作用

[目标定位]1.知道力的概念及矢量性，会作力的图示.2.了解重力产生的原因，会确定重力的大小和方向，理解重心的概念.3.了解自然界中四种基本相互作用．

一、力和力的图示

[问题设计]

做一做以下实验，看看会发生什么现象，总结力有哪些作用效果．

图1图2

（1）小钢球在较光滑的玻璃板上做直线运动，在小钢球的正前方放一磁铁（如图1），小钢球靠近磁铁时；

（2）在与小钢球运动方向垂直的位置放一块磁铁（如图2）；

（3）分别用手拉和压弹簧．

答案

（1）小钢球的速度越来越大；

（2）小钢球的速度方向发生了变化；（3）用手拉弹簧，弹簧伸长；用手压弹簧，弹簧缩短．

力的作用效果有：

使物体的运动状态发生变化或使物体发生形变．

[要点提炼]

1．力的特性

（1）力的物质性：

力是物体间的相互作用，力不能脱离物体而独立存在．我们谈到一个力时，一定同时具有受力物体和施力物体．

（2）力的相互性：

力总是成对出现的．施力物体同时又是受力物体，受力物体同时又是施力物体．

（3）矢量性：

力不仅有大小而且有方向．

2．力的作用效果：

改变物体的运动状态或使物体发生形变．

说明只要一个物体的速度变化了，不管是速度的大小还是速度的方向改变了，物体的运动状态就发生变化．

3．力的表示方法

（1）力的图示：

用一条带箭头的线段（有向线段）来表示力．

①线段的长短（严格按标度画）表示力的大小；②箭头指向表示力的方向；③箭尾（或箭头）常画在力的作用点上（在有些问题中为了方便，常把物体用一个点表示）．

注意

（1）标度的选取应根据力的大小合理设计．一般情况下，线段应取2～5个整数段标度的长度．

（2）画同一物体受到的不同力时要用同一标度．

（2）力的示意图：

用一条带箭头的线段表示力的方向和作用点．

[延伸思考]

是否只有接触的物体之间才有力的作用？

举例说明．

答案不是．例如：

两个相距一定距离的同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引；同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引等．

二、重力

[问题设计]

秋天到了，金黄的树叶离开枝头总是落向地面；高山流水，水总是由高处流向低处；无论你以多大的速度跳起，最终总会落到地面上……试解释产生上述现象的原因．

答案地面附近的一切物体都受到地球的吸引作用．正是由于地球的吸引才会使物体落向地面，才会使水往低处流．

[要点提炼]

1．重力定义：

由于地球的吸引而使物体受到的力，叫做重力．

2．产生原因：

重力是由于地球的吸引而使物体受到的力．但不能说成“重力就是地球对物体的吸引力”．

3．大小：

G＝mg，g为重力加速度，g＝9.8m/s2，同一地点，重力的大小与质量成正比，不同地点重力的大小因g值不同而不同．（注意：

重力的大小与物体的运动状态无关，与物体是否受其他力无关）

4．方向：

重力的方向总是竖直向下的（竖直向下不是垂直于支撑面向下，也不是指向地心）．

5．作用点：

在重心上．

（1）重心是物体各部分所受重力的等效作用点．

（2）重心位置与质量分布和物体形状有关，质量分布均匀、形状规则的物体的重心在物体的几何中心上．重心可以不在（填“可以不在”或“一定在”）物体上．

一、对力的概念的理解

例1下列关于力的说法中正确的是（　　）

A．甲用力把乙推倒，说明甲对乙有力的作用，乙对甲没有力的作用

B．只有有生命或有动力的物体才会施力，无生命或无动力的物体只会受力，不会施力

C．任何一个物体，一定既是受力物体，也是施力物体

D．两个力的大小都是5N，则这两个力一定相同

解析甲推乙的同时，乙也在推甲，力的作用是相互的，A错；不论物体是否有生命或是否有动力，它们受到别的物体作用时都会施力．例如马拉车时，车也拉马；书向下压桌子，桌子也向上支撑书，B错；由于自然界中的物体都是相互联系的，找不到一个孤立的、不受其他物体作用的物体，所以每一个物体都受到别的物体的作用，是受力物体，同时也对其他物体施力，即又是施力物体，C对；力是矢量，比较两个力是否相同，除了比较其大小还要比较其方向，D错．

答案C

二、力的图示和示意图

例2在图3甲中木箱P点，用与水平方向成30°角斜向右上的150N的力拉木箱；在图乙中木块的Q点，用与竖直方向成60°角斜向左上的20N的力把木块抵在墙壁上．试作出甲、乙两图中所给力的图示，并作出图丙中电灯所受重力和拉力的示意图．

图3

答案如图所示

三、重力和重心的特点

例3关于重力和重心，下列说法正确的是（　　）

A．当物体漂浮在水面上时重力会减小

B．放置在水平面上的物体对水平面的压力就是物体的重力

C．物体的重心位置总是在物体的几何中心上

D．物体的重心位置可能随物体形状的变化而改变

解析物体的重力与物体所处状态无关，A错；物体对水平面的压力与物体的重力的施力物体及受力物体不同，B错；物体的重心位置与物体的形状及质量分布有关，只有质量分布均匀、形状规则的物体的重心才在其几何中心，C错，D对．

答案D

1.（对力的概念的理解）关于力，下列说法正确的是（　　）

A．有的物体自己就有力，如爆炸的手榴弹，所以这个力可以没有施力物体

B．力不能离开物体而存在

C．不接触的物体之间一定没有力的作用

D．有的物体只是施力物体而不是受力物体

答案B

解析此题可根据力的产生条件来判断，抓住“力是物体与物体之间的相互作用”，要想有力，必须同时存在施力物体和受力物体，两者缺一不可．一个物体在对其他物体施加力的同时一定受到其他物体力的作用，即是施力物体同时又是受力物体，故A、D错误．C项则歪曲了力产生的条件，只要两物体发生相互作用即可产生力，不一定非得接触，故C错误．

2．（重力的特点）关于物体所受的重力，以下说法正确的是（　　）

A．物体只有在地面上静止时才受到重力作用

B．物体落向地面时，它受到的重力大于它静止时所受到的重力

C．物体在向上抛出时受到的重力小于它静止时所受到的重力

D．同一物体在同一地点，不论其运动状态如何，它所受到的重力都是一样大的

答案D

解析物体所受的重力是由于地球对物体的吸引而产生的，重力的大小为G＝mg.可见对同一物体（m一定），在同一地点（g一定），重力大小是相同的，而与物体的运动状态无关，因此选项A、B、C均错误，只有选项D是正确的．

3．（对重心的理解）下列关于重心的说法中正确的是（　　）

A．任何有规则形状的物体，它的重心一定与它的几何中心重合

B．用一条绳子把一个物体悬挂起来，物体处于完全静止状态，该物体的重心不一定在绳子的延长线上

C．任何物体的重心都在物体内，不可能在物体外

D．重心与物体的形状和物体的质量分布有关

答案D

解析重心的位置与物体的形状和质量分布有关，只有形状规则、质量分布均匀的物体的重心才在物体的几何中心，A错误，D正确；用一条绳子把一个物体悬挂起来，物体处于完全静止状态时，物体的重力与绳子的拉力平衡，由二力平衡的知识可知，物体的重心一定在绳子的延长线上，B错误；重心是物体各部分所受重力的等效作用点，可以在物体上也可以不在物体上，C错误．

4．（力的图示和示意图）如图4所示，叠放的物体A、B静止在水平地面上，物体A对物体B的压力是10N，试画出这个力的图示和示意图．

图4

答案见解析

解析　

（1）画力的图示：

①选定标度：

此题用2mm长的线段表示2N的力．

②从作用点沿力的方向画一线段，线段长短根据选定的标度和力的大小画出，线段上加刻度，如图甲所示，也可以如图乙所示，从O点（用O点代替B物体）竖直向下画一段五倍于标度（即10mm）的线段；

③在线段上加箭头表示力的方向．

（2）画力的示意图：

从作用点或从B的中心处沿力的方向画一线段，并加上箭头，表示方向，然后标明FN＝10N即可，如图丙所示．

题组一力的概念和四种基本相互作用

1．2013年6月29日凌晨（北京时间），WBC迷你轻量级拳王争霸赛在阿联酋迪拜世贸中心举行，中国首位职业拳击世界冠军熊朝忠在首场卫冕战中，战胜菲律宾人丹尼·奎洛成功卫冕冠军金腰带．当熊朝忠用拳头击中对手时，下列说法正确的是（　　）

A．熊朝忠没有受到力的作用

B．熊朝忠也受到了力的作用

C．双方既是受力者，也是施力者

D．对方只能是受力者

答案BC

解析力是相互的，相互作用的两个物体判断谁为施力物体，谁为受力物体时，是由研究对象决定的，即研究对象为受力物体，另一个就是施力物体，在没有确定研究对象的情况下，双方既是施力物体，同时也是受力物体．

2．下列说法正确的是（　　）

A．拳击手一拳击出，没有击中对方，这时只有施力物体，没有受力物体

B．力离不开受力物体，但可以没有施力物体．例如：

向上抛出的小球在上升过程中受到向上的力，但找不到施力物体

C．一个力必定联系着两个物体，其中任意一个物体既是受力物体，又是施力物体

D．只要两个力的大小相等，它们产生的效果一定相同

答案C

解析拳击手一拳击出，没有击中对方，表明拳击手对对方没有力，没有力当然谈不上施力物体和受力物体，A错；力是相互的，受力物体受到的力必然是施力物体施加的，必须有施力物体，B错；根据力的相互性知C正确．力的作用效果不仅与力的大小有关，还与力的方向和作用点的位置有关，D错误．

3．如图1是姚明在比赛中的一张照片，记者给出的标题是“姚明对球施魔力”．下面是几位同学关于照片中篮球的说法，其中正确的是（空气阻力忽略不计）（　　）

图1

A．球只受到重力的作用

B．球只受到一个沿运动方向的力的作用

C．球此时此刻不受到任何外力作用

D．球受到姚明给的一个力和重力的共同作用

答案A

4．关于四种基本相互作用的说法正确的是（　　）

A．万有引力只发生在天体与天体之间，质量小的物体（如人与人）之间无万有引力

B．强相互作用只发生在宇宙天体等宏观物体之间

C．弱相互作用就是非常小的物体间的相互作用

D．电磁相互作用是不需要相互接触就能起作用的

答案D

解析不论大小，任何物体间均有万有引力，A错；强相互作用发生在原子核内部核子之间，而弱相互作用发生在放射现象中，不是小物体之间，故B、C错；电磁相互作用即电荷之间的相互作用、磁体之间的相互作用，是不需要相互接触就能起作用的，故D对．

题组二重力和重心的特点

5.如图2所示，歼20战机是中国研制出的第五代隐身重型歼击机．它以具有隐身性、高机动性以及先进的航电系统让世界震惊．关于歼20战机的受力，下列说法正确的是（　　）

图2

A．战机受到的重力指向地心

B．战机受重力的同时，它也对地球产生引力

C．战机向前运动的推力无施力物体

D．战机匀速飞行，它不受重力作用

答案B

解析重力的方向竖直向下，而不一定指向地心，A错．由于地球对战机的引力而产生重力，同时战机对地球也产生向上的引力，B对．任何力都有施力物体，战机向前的推力来自于空气，C错．地球附近的任何物体都受重力作用，D错．

6．下列说法正确的是（　　）

A．自由下落的石块速度越来越大，说明石块所受重力越来越大

B．在空中飞行的物体不受重力作用

C．一抛出的石块轨迹是曲线，说明石块所受的重力方向始终在改变

D．将一石块竖直向上抛出，在先上升后下降的整个过程中，石块所受重力的大小与方向都不变

答案D

7．一个物体所受的重力在下列情形下要发生变化的有（　　）

A．把它从赤道拿到南极

B．把它送到月球上去

C．把它从地面上浸入水中

D．把它置于向上加速的电梯内

答案AB

解析由G＝mg可知，物体质量不变，当重力加速度g发生变化时，重力G随之改变．由于地球两极的g值大于赤道上的g值，地球上的g值大于月球上的g值，所以选项A、B正确．由于重力大小与物体所处的环境和运动状态无关，所以选项C、D两种情况下物体的重力没有发生变化．

8．关于物体的重心，下列说法正确的