31重力　基本相互作用

第三章相互作用第三章相互作用第三章相互作用第三章相互作用3.1 3.1 重力基本相互作用重力基本相互作用重力基本相互作用重力基本相互作用左下图：左下图：左下图：左下图：一个静止的球，我们踢它一脚，就一个静止的球，我们踢它一脚，就可以把力作用在球上，使它开始运动，并发可以把力作用在球上，使它开始运动，并发生速度的变化；假如再去顶它一下，那就不生速度的变化；假如再去顶它一下，那就不只改变了它的运动方向，同时也改变了它的只改变了它的运动方向，同时也改变了它的速度大小速度大小右右右右下下下下图图图图：力力力力也也也也可可可可以以以以使使使使物物物物体体体体的的的的形形形形状状状状改改改改变变变变，譬譬譬譬如如如如撑撑撑撑杆杆杆杆跳跳跳跳高高高高时时时时，可可可可以以以以使杆发生弯曲使杆发生弯曲使杆发生弯曲使杆发生弯曲要点要点1 1 力和力的图示力和力的图示1运运动动状状态态的的变变化化：物物体体的的运运动动状状态态用用速速度度来来描描述述，只只要要物物体体的的_变变化化了了，不不管管是是_还还是是_改改变了，都说这个物体的运动状态发生了变化变了，都说这个物体的运动状态发生了变化2力：物体与物体之间的力：物体与物体之间的_称作力称作力3力力的的矢矢量量性性：力力是是_，既既有有大大小小又又有有方方向向，力力的的大大小小可可以以用用_测测量量在在国国际际单单位位制制中中，力力的的单单位位是是_，简称，简称_，符号，符号_速度速度大小大小方向方向相互作用相互作用矢量矢量测力计测力计牛顿牛顿牛牛N4力力的的三三要要素素：力力产产生生的的效效果果是是由由力力的的大大小小、方方向、作用点共同决定的向、作用点共同决定的5力力的的图图示示和和力力的的示示意意图图：力力可可以以用用一一_的的线线段段来来表表示示，它它的的长长短短表表示示力力的的_，它它的的指指向向 表表 示示 力力 的的 _，箭箭 尾尾(或或 箭箭 头头)表表 示示 力力 的的_，这这叫叫做做力力的的图图示示，若若只只画画出出力力的的方方向向和和作用点，这叫作用点，这叫_带箭头带箭头大小大小方向方向作用点作用点示意图示意图1 1力的性质力的性质力的性质力的性质(1)(1)力力力力的的的的物物物物质质质质性性性性：一一个个物物体体受受到到力力的的作作用用，一一定定有有别别的的物物体体对对它它施施加加这这种种作作用用前前者者是是受受力力物物体体，后后者者是是施施力力物物体体只只要要有有力力产产生生，就就一一定定同同时时存存在在施施力力物物体体和和受受力力物物体体力力不不能能脱脱离离物物体体而而独独立立存存在在，分分分分析析析析某某某某个个个个力力力力，就就就就要要要要弄弄弄弄清清清清这这这这个个个个力力力力是是是是谁谁谁谁对对对对谁谁谁谁的的的的作作作作用，找不到施力物体的力不存在用，找不到施力物体的力不存在用，找不到施力物体的力不存在用，找不到施力物体的力不存在(2)(2)力力力力的的的的相相相相互互互互性性性性：力力一一定定发发生生在在两两个个物物体体之之间间一一个个物物体体在在对对另另一一个个物物体体施施加加力力的的作作用用时时，另另一一个个物物体体必必同同时时对对这这个个物物体体施施加加力力的的作作用用这这样样相相相相互互互互作作作作用用用用的的的的一一一一对对对对力力力力，同同同同时时时时出出出出现现现现，同同同同时时时时存存存存在在在在，性性性性质质质质相相相相同同同同，同同同同时时时时消消消消失失失失，分分分分别别别别作作作作用用用用在在在在两两两两个个个个物物物物体体体体上上上上这这就就是是说说，施施力物体同时也是受力物体力物体同时也是受力物体怎样清晰地表示力的特征呢？怎样清晰地表示力的特征呢？怎样清晰地表示力的特征呢？怎样清晰地表示力的特征呢？(3)(3)力的矢量性：力的矢量性：力的矢量性：力的矢量性：既有大小，又有方向既有大小，又有方向2 2力的作用效果力的作用效果力的作用效果力的作用效果(1)(1)改改改改变变变变物物物物体体体体的的的的运运运运动动动动状状状状态态态态，指指的的是是物物体体的的速速度度发发生生变变化化速速度度的的改改变变是是指指大大小小改改变变或或方方向向改改变变或或大大小小和和方方向向同同时时改变改变(2)(2)使使使使物物物物体体体体产产产产生生生生形形形形变变变变的的的的两两两两个个个个方方方方面面面面：物物物物体体体体形形形形状状状状的的的的改改改改变变变变，如如拉拉伸伸弹弹簧簧、铁铁片片弯弯曲曲等等；体体体体积积积积的的的的改改改改变变变变，如如气气球球打打气气时时体积增大，挤压海绵时体积减小体积增大，挤压海绵时体积减小3 3作力的图示法步骤作力的图示法步骤作力的图示法步骤作力的图示法步骤(1)依题意选定标度；依题意选定标度；(2)从从作作用用点点沿沿力力的的方方向向画画一一条条线线段段，线线段段的的长长度度由力的大小和所选的标度确定；由力的大小和所选的标度确定；(3)标上刻度，画上箭头标上刻度，画上箭头特别提示：特别提示：4 不能用不同标度画同一物体所受的不同的力不能用不同标度画同一物体所受的不同的力3力可以发生在直接接触的物体之间，也可发生在非直接接力可以发生在直接接触的物体之间，也可发生在非直接接触的物体之间触的物体之间2物体的运动方向和受力方向不存在因果关系，即物体在物体的运动方向和受力方向不存在因果关系，即物体在运动方向上不一定受力运动方向上不一定受力1.“防止添力防止添力”，确定物体受某一个力时，必须明确这个力的，确定物体受某一个力时，必须明确这个力的施力物体，找不到施力物体的力是不存在的施力物体，找不到施力物体的力是不存在的1关于力，下列说法正确的是关于力，下列说法正确的是()A没有施力物体的力是不存在的没有施力物体的力是不存在的B只有直接接触的物体之间才有力的作用只有直接接触的物体之间才有力的作用C人推物体时，人只是施力物体而不是受力物体人推物体时，人只是施力物体而不是受力物体D一个施力物体同时也是受力物体一个施力物体同时也是受力物体ADAD2关于力的作用效果的叙述中，正确的是关于力的作用效果的叙述中，正确的是()A物体的运动状态发生变化，一定受外力的作用物体的运动状态发生变化，一定受外力的作用B物物体体的的运运动动状状态态不不发发生生变变化化，一一定定不不受受外外力力的的作用作用C物物体体受受力力作作用用后后，一一定定同同时时出出现现形形变变和和运运动动状状态发生变化的现象态发生变化的现象D力对物体的作用效果完全由力的大小决定力对物体的作用效果完全由力的大小决定A A要点要点2 2 重力重力1重重力力是是由由于于_而而使使物物体体受受到到的的力力，它它的的施力物体是施力物体是_2重重力力的的大大小小等等于于_，其其中中_是是常常数数重力的方向总是重力的方向总是_3重重心心：重重力力的的等等效效作作用用点点叫叫做做物物体体的的重重心心，即即认认为为重重心心是是重重力力的的_物物体体的的重重心心位位置置与与物物体体的的形形状状 和和 质质 量量 分分 布布 有有 关关，与与 物物 体体 怎怎 样样 放放 置置 无无 关关 _的的物物体体，其其重重心心在在几几何何中中心心上上地球的吸引地球的吸引地球地球mgg知知 识识清清 单单竖直向下竖直向下作用点作用点形状规则、质量均匀分布形状规则、质量均匀分布飞飞飞飞流流流流直直直直下下下下三三三三千千千千尺尺尺尺的的的的瀑瀑瀑瀑布布布布、落落落落叶叶叶叶缤缤缤缤纷纷纷纷的的的的收收收收获获获获季季季季节节节节、划划划划过过过过绿绿绿绿茵茵茵茵场场场场上上上上的的的的足足足足球球球球弧弧弧弧线线线线一一切切都都最最终终回回到到地地球球这这个个温温暖暖的的怀怀抱抱你你可可否否想想过过这这些些都都是是什什么么原原因因产产生的呢？生的呢？应应 用用思思 考考1重力的方向重力的方向(1)(1)“竖竖竖竖直直直直向向向向下下下下”不不不不是是是是“垂垂垂垂直直直直向向向向下下下下”，“竖竖直直向向下下”是是指指“垂垂直直于于水水平平面面向向下下”不不同同地地方方的的水水平平面面不不同同，其其“竖竖直直向向下下”的的方方向向也也不不同同，而而“垂垂直直向向下下”可可以以是是指指垂垂直直于于任任何何一一平平面面向向下下，如如垂垂直直某某斜斜面面向向下下(实际是斜向下实际是斜向下)(2)(2)重重重重力力力力的的的的方方方方向向向向一一一一般般般般不不不不指指指指向向向向地地地地心心心心，只只只只有有有有在在在在两两两两极极极极点点点点和和和和赤道时才指向地心赤道时才指向地心赤道时才指向地心赤道时才指向地心综综 合合拓拓 展展2重力的大小重力的大小(1)(1)重重重重力力力力与与与与质质质质量量量量的的的的关关关关系系系系式式式式为为为为G Gmgmg，g9.8 N/kg，g的物理意义是的物理意义是1 kg的物体所受重力的大小是的物体所受重力的大小是9.8 N.(2)(2)重重重重力力力力的的的的大大大大小小小小等等等等于于于于物物物物体体体体静静静静止止止止时时时时对对对对水水水水平平平平支支支支持持持持面面面面的的的的压压压压力力力力或者对竖直悬绳的拉力或者对竖直悬绳的拉力或者对竖直悬绳的拉力或者对竖直悬绳的拉力(3)(3)在在在在地地地地球球球球表表表表面面面面不不不不同同同同的的的的地地地地方方方方，同同同同一一一一物物物物体体体体的的的的重重重重力力力力大大大大小小小小不不不不同，纬度越高，重力越大同，纬度越高，重力越大同，纬度越高，重力越大同，纬度越高，重力越大(4)在在处处理理问问题题时时，在在地地球球表表面面及及附附近近某某一一高高度度的的地地方，同一物体重力大小可认为不变方，同一物体重力大小可认为不变综综 合合拓拓 展展3重心重心(1)(1)重重重重心心心心并并并并不不不不是是是是实实实实际际际际存存存存在在在在的的的的一一一一个个个个特特特特殊殊殊殊点点点点，它它的的位位置跟物体的形状和物体各部分的质量分布有关置跟物体的形状和物体各部分的质量分布有关(2)(2)对对对对于于于于质质质质量量量量分分分分布布布布均均均均匀匀匀匀的的的的物物物物体体体体，重重重重心心心心的的的的位位位位置置置置只只只只跟跟跟跟物物物物体体体体的的的的形形形形状状状状有有有有关关关关形形形形状状状状规规规规则则则则的的的的物物物物体体体体的的的的重重重重心心心心就就就就在在在在几几几几何何何何中中中中心心心心上上上上例例如如，均均匀匀细细直直棒棒的的重重心心在在棒棒的的中中点点，均均匀球体的重心在球心匀球体的重心在球心综综 合合拓拓 展展(3)(3)质质质质量量量量分分分分布布布布不不不不均均均均匀匀匀匀的的的的物物物物体体体体，重重重重心心心心的的的的位位位位置置置置除除除除了了了了跟跟跟跟物物物物体体体体的的的的形形形形状状状状有有有有关关关关外外外外，还还还还跟跟跟跟物物物物体体体体内内内内质质质质量量量量分分分分布布布布有有有有关关关关例例如如，载载重重汽汽车车的的重重心心随随着着装装货货多多少少和和装装载载位位置置而而变变化化起起重重机机的的重重心心随随着提升物的重量和高度而变化着提升物的重量和高度而变化(4)(4)重重重重心心心心的的的的位位位位置置置置并并并并不不不不一一一一定定定定都都都都位位位位于于于于物物物物体体体体上上上上例例如如，我我们们平平时玩的篮球、排球等物体的重心位置是在球心上时玩的篮球、排球等物体的重心位置是在球心上特别提示：特别提示：特别提示：特别提示：1.1.将竖直向下错认为是垂直于支撑面将竖直向下错认为是垂直于支撑面将竖直向下错认为是垂直于支撑面将竖直向下错认为是垂直于支撑面2 2错误认为重心一定是在物体上错误认为重心一定是在物体上错误认为重心一定是在物体上错误认为重心一定是在物体上综综 合合拓拓 展展1 1关于重力，下列说法正确的是关于重力，下列说法正确的是()A重力的施力物体是地球重力的施力物体是地球B重力的方向总是垂直向下的重力的方向总是垂直向下的C重力的大小可以用弹簧测力计和杆秤直接测量重力的大小可以用弹簧测力计和杆秤直接测量D把把物物体体放放在在水水平平支支持持物物上上，静静止止时时物物体体对对水水平平支持物的压力就是物体受力的重力支持物的压力就是物体受力的重力尝尝 试试应应 用用A A2 2关于物体所受的重力，以下说法正确的是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物体只有在地面上静止时才受到重力作用B物物体体落落向向地地面面时时，它它受受到到的的重重力力大大于于它它静静止止时时所所受受的的重力重力C物物体体在在向向上上抛抛出出时时受受到到的的重重力力小小于于它它静静止止时时所所受受到到的的重力重力D同同一一物物体体在在同同一一地地点点，不不论论其其运运动动状状态态如如何何，它它所所受受到的重力都是一样大的到的重力都是一样大的尝尝 试试应应 用用D D3.3.如图如图316所示，两辆车在以相同的速度做匀速运动根据图所示，两辆车在以相同的速度做匀速运动根据图中所给信息和所学知识可以得出的结论是中所给信息和所学知识可以得出的结论是()图图316A物体各部分都受重力作用，但可以认为物体各部分所受重力集物体各部分都受重力作用，但可以认为物体各部分所受重力集中于一点中于一点B重力的方向总是垂直向下的重力的方向总是垂直向下的C物体重心的位置与物体形状和质量分布有关物体重心的位置与物体形状和质量分布有关D物体只有重心受重力作用，其他部分不受重力作用物体只有重心受重力作用，其他部分不受重力作用ACAC4.4.下列关于重心的说法正确的是下列关于重心的说法正确的是()A重心是物体的各部分所受重力作用点的集合重心是物体的各部分所受重力作用点的集合B形状规则的物体的重心必与其几何中心重合形状规则的物体的重心必与其几何中心重合C重心是物体上最重的一点重心是物体上最重的一点D直铁丝被弯曲后，重心便不在中点，但一定还在铁丝上直铁丝被弯曲后，重心便不在中点，但一定还在铁丝上A A要点要点3 3 四种相互作用四种相互作用1四种相互作用分别是四种相互作用分别是_.2相相互互吸吸引引的的作作用用存存在在于于一一切切物物体体之之间间，相相互互作作用用的的强强度度随随距距离离增增大大而而减减弱弱物物理理学学中中称称其其为为_重重力力是是万有引力在地球表面附近的一种表现万有引力在地球表面附近的一种表现3_的的相相互互作作用用，_的的相相互互作作用用，本本质质上上是是同同一一种种相相互互作作用用的的不不同同表表现现，这这种种相相互互作作用用称称为为电电磁磁相互作用相互作用万有引力、电磁相互作用、强相互作用和弱相互作用万有引力、电磁相互作用、强相互作用和弱相互作用万有引力万有引力电荷间电荷间磁体间磁体间知知 识识清清 单单1.下列说法中正确的是下列说法中正确的是()A自然界所有的相互作用力都可归纳为四种基本相互作用自然界所有的相互作用力都可归纳为四种基本相互作用B在四种基本相互作用中，万有引力是最强的在四种基本相互作用中，万有引力是最强的C四种基本相互作用的规律是完全独立的，不可能再统一了四种基本相互作用的规律是完全独立的，不可能再统一了D万万有有引引力力和和电电磁磁力力是是长长程程力力，强强相相互互作作用用和和弱弱相相互互作作用用是是短短程力程力尝尝 试试应应 用用尝尝 试试应应 用用解析：解析：万有引力和电磁力是长程力，强相互作用和弱相互作用是短万有引力和电磁力是长程力，强相互作用和弱相互作用是短程力，程力，D正确正确随着研究的深入，已经发现了几种基本相互作用之间的统一随着研究的深入，已经发现了几种基本相互作用之间的统一关系，如关系，如“弱电统一弱电统一”，四种基本相互作用最终有可能统一，四种基本相互作用最终有可能统一为一种最基本的相互作用，为一种最基本的相互作用，C错误；错误；在四种基本相互作用中，万有引力是最弱的，在四种基本相互作用中，万有引力是最弱的，B错误；错误；在当前的研究水平上，可以认为自然界所有的相互作用归在当前的研究水平上，可以认为自然界所有的相互作用归纳为四种，纳为四种，A正确；正确；答案：答案：答案：答案：ADADADAD题型题型1 力力例例1 关于力的概念，下列说法中正确的是关于力的概念，下列说法中正确的是()A力是使物体发生形变和改变运动状态的原因力是使物体发生形变和改变运动状态的原因B一一个个力力必必定定联联系系着着两两个个物物体体，其其中中每每个个物物体体既既是是施施力力物物体体又是受力物体又是受力物体C只要两个力的大小相等，它们产生的效果一定相同只要两个力的大小相等，它们产生的效果一定相同D两个物体相互作用，其相互作用力可以是不同性质的力两个物体相互作用，其相互作用力可以是不同性质的力ABAB1关于力的作用，下列说法中正确的是关于力的作用，下列说法中正确的是()A用用拳拳头头击击打打墙墙壁壁，因因为为拳拳头头感感到到疼疼痛痛，说说明明墙墙壁壁对拳头有作用力对拳头有作用力B用用拳拳头头击击打打棉棉花花包包，拳拳头头不不感感到到疼疼痛痛，说说明明棉棉花花包对拳头没有作用力包对拳头没有作用力C打打篮篮球球时时，接接球球时时球球对对手手有有作作用用力力，手手对对球球没没有有作用力作用力D打打篮篮球球时时，接接球球时时球球对对手手有有作作用用力力，手手对对球球也也有有作用力作用力变变 式式应应 用用ADAD变变 式式应应 用用2下列关于力的说法中，正确的是下列关于力的说法中，正确的是()A只有相互接触的两物体之间才会产生力的作用只有相互接触的两物体之间才会产生力的作用B力是不能离开物体而独立存在的，一个力既有施力物力是不能离开物体而独立存在的，一个力既有施力物 体，体，又有受力物体又有受力物体C一个物体先对别的物体施加力后，才能受到其他物体的一个物体先对别的物体施加力后，才能受到其他物体的作用力作用力D物体的施力和受力是同时的物体的施力和受力是同时的BDBD变变 式式应应 用用3下列说法中正确的是下列说法中正确的是()A用手压弹簧，手先给弹簧一个作用，弹簧被压缩后再反用手压弹簧，手先给弹簧一个作用，弹簧被压缩后再反过来给手一个作用过来给手一个作用B运动员将垒球抛出后，垒球的运动状态仍在变化，垒球运动员将垒球抛出后，垒球的运动状态仍在变化，垒球仍为受力物体，但施力物体不是运动员仍为受力物体，但施力物体不是运动员C施力物体对受力物体施加了力，施力物体本身可能不受施力物体对受力物体施加了力，施力物体本身可能不受力的作用力的作用D某物体作为一个施力物体，也一定是受力物体某物体作为一个施力物体，也一定是受力物体BDBD题型题型2 力的图示力的图示例例2 2 如如右右图图所所示示，物物体体A对对物物体体B的的压压力力是是10 N，试试画出这个力的图示画出这个力的图示2NOO2如如右右图图所所示示，静静止止木木块块对对水水平平桌桌面面的的压压力力为为6 N，试试画画出出压压力力的的图图示示，指指出出此此力力的的施施力力物物体体和和受受力力物物体体，并并画画出出木木块块所所受受到到的的支支持力和重力的示意图持力和重力的示意图变变 式式应应 用用OO2N2NGGF F木块受力示意图木块受力示意图木块受力示意图木块受力示意图变变 式式应应 用用2-1.2-1.画出静止在斜面上质量为画出静止在斜面上质量为4Kg（g=10m/s2）重物的重力）重物的重力图示法图示法20N20NGG变变 式式应应 用用2-2.2-2.画出在空中质量为画出在空中质量为0.6Kg（g=10m/s2）匀速上升气球的）匀速上升气球的重力图示法重力图示法气球匀速上升气球匀速上升3N3NGG题型题型3 重力重力例例3 3 关于物体的重心，以下说法中正确的是关于物体的重心，以下说法中正确的是()A重心就是物体上最重的一点重心就是物体上最重的一点B任何有规则形状的物体，它的重心一定在其几何中心任何有规则形状的物体，它的重心一定在其几何中心C重重心心是是物物体体所所受受重重力力的的作作用用点点，所所以以重重心心总总是是在在物物体体上，不可能在物体外上，不可能在物体外D悬悬挂挂在在细细线线下下的的薄薄木木板板处处于于平平衡衡状状态态，则则物物体体的的重重心心一一定定在在沿沿细细线线方方向向的的竖竖直直线线上上，木木板板对对细细线线的的拉拉力力等等于于木木板板的重力的重力D D3.如如图图所所示示，一一个个球球形形匀匀质质薄薄壳壳容容器器，壳壳内内装装满满水水，打打开开容容器器底底部部的的小小阀阀门门，让让水水缓缓慢慢流流出出，则则在在此此过过程程中中，系统系统(包括容器和水包括容器和水)的重心位置将的重心位置将()A缓慢下降缓慢下降B缓慢上升缓慢上升C先下降后上升先下降后上升D先上升后下降先上升后下降变变 式式应应 用用C C变变 式式应应 用用31：歼：歼20战机是中国最近研制出的第五代隐身重型歼击机战机是中国最近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惊关于歼20战机的受力下列说法正确的是战机的受力下列说法正确的是()A战机受到的重力指向地心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，它不受重力作用战机匀速飞行，它不受重力作用B B作业布置作业布置书书P52中中1、2两个小题两个小题黄山风景图黄山风景图黄山风景图黄山风景图2014-7-292014-7-29