2017_2018学年高中物理第二章力第1节力第2节重力教学案教科版.docx

第1、2节 力_重力1力是物体与物体之间的相互作用。力的三要素：大小、方向、作用点。2力学中常见的三种力有重力、弹力、摩擦力，其中重力为非接触力，弹力和摩擦力为接触力。3重力是由于地球的吸引而使物体受到的力。重力的大小Gmg。4重心的位置与物体的形状和质量分布有关，重心不一定在物体上。 一、力1定义：力是物体与物体之间的一种相互作用。2力的作用效果：力能使物体的运动状态或形状发生变化。3力的大小(1)力的测量：力的大小可以用测力计来测量。(2)力的单位：在国际单位制中，力的单位是牛顿，简称牛，符号为N。4力的表示方法(1)力的图示：力是矢量，可以用一根带箭头的线段表示力。线段按一定比例(标度)画出，它的长短表示力的大小，它的指向表示力的方向，箭头(或箭尾)表示力的作用点，线段所在的直线叫做力的作用线。(2)力的示意图：只表示出力的方向和作用点的线段。5力的分类(1)按接触情况分类：非接触力，如重力；接触力，如弹力，摩擦力。(2)根据力的作用效果分类：常见的有拉力、压力、支持力、动力、阻力，还有浮力、向心力等。二、重力1定义：由于地球的吸引而使物体受到的力，叫做重力。2大小：Gmg，可用弹簧测力计测量。3方向：总是竖直向下。4重心：物体的各个部分都要受到重力的作用，从效果上看，可以认为各部分所受的重力作用集中于一点，这一点叫做物体的重心。重心位置与物体的形状和物体的质量分布有关，形状规则、质量均匀分布的物体的重心在几何中心上。1自主思考判一判(1)只有接触的物体间才会有力的作用。()(2)一个物体对另一个物体施加力的作用，但不会受到对方的力的作用。()(3)力的作用效果仅由力的大小决定。()(4)重力就是地球对物体的吸引力。()(5)重力的方向总是竖直向下的。()(6)物体对弹簧测力计的拉力等于物体的重力。()2合作探究议一议(1)在发生力的相互作用时，影响力的作用效果的因素有哪些？如何表示这些因素？提示力的三要素共同决定力的作用效果；在物理学中可以准确地表示出力的三要素的方法是力的图示。(2)在做力的示意图时还有必要选取标度吗？线段的长度还严格表示力的大小吗？提示画力的示意图时，只是关注物体所受力的方向和作用点，线段的长度不严格表示力的大小，因此也没必要选取标度。(3)物体的重心一定在物体上吗？提示重心不一定在物体上，例如：质量分布均匀的圆环，重心不在环上，而在环的中心。对力的概念的理解力的四种基本性质物质性力不能离开物体而独立存在，只要有力，就一定有施力物体和受力物体相互性力存在于施力物体和受力物体之间，力的作用是相互的，施力物体同时也是受力物体矢量性在研究力的时候，既要注意力的大小，又要注意力的方向，在计算时遵循矢量计算法则独立性几个力作用在同一物体上，每个力对物体的作用效果均不会因其他力的存在而改变1关于力的说法中正确的是()A力是物体对物体的作用B只有靠得很近的物体才有力的作用C由磁铁间有相互作用可知，力可以离开物体而单独存在D力的大小可以用天平测量解析：选A力是物体对物体的作用，是指物体之间的推、拉、挤、压、提、吸引、排斥等，故A正确。离的远的物体间也有作用力，如万有引力，故B错误。力不能离开物体存在，产生力至少有两个物体，故C错误。力的大小用弹簧测力计来测量，故D错误。2(多选)天花板下一根细绳竖直悬挂一个静止的小球，下列说法中正确的是()A小球对细绳的拉力的施力物体是地球B小球所受细绳的拉力的施力物体是地球C细绳对小球的拉力在数值上等于小球的重力D小球对细绳的拉力的施力物体是小球解析：选CD细绳受到的拉力的施力物体是小球，小球受到的拉力的施力物体是细绳，小球受到的重力的施力物体是地球。根据二力平衡知识，细绳对小球的拉力等于小球的重力。3下列说法正确的是()A用手压弹簧，手给弹簧一个作用力，弹簧对手没有作用力B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C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D某物体作为一个施力物体，一定不是受力物体解析：选B力的作用具有相互性，即物体甲对乙有力的作用的同时，乙对甲也有力的作用，因此选项A、C、D错误。垒球被抛出后，在运动过程中，受重力和空气阻力作用，因此运动状态发生了变化，故选项B正确。力的图示和力的示意图典例如图211所示，物体A对物体B的压力是10 N，试画出这个力的图示和示意图。图211解析画力的图示，要严格按照以下步骤进行。(1)选定标度：此题选2 mm长的线段表示2 N的力。(2)从力的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成正比，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的线段。(3)在线段上加箭头表示力的方向。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N10 N即可，如图丙所示。答案见解析画力的图示的方法和步骤 1图212表示小车所受外力F的图示，则对小车的运动，作用效果相同的是()图212AF1和F2BF1和F4CF1和F3、F4 D都不相同解析：选B由于F1和F4的大小、方向均相同，都使物体受到向右的作用力。而F2比F1(F4)小，F3的方向与F1(F4)的方向不同，故F1和F4的作用效果相同。2在图213甲中木箱P点，用与水平方向成30角斜向右上的150 N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20 N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213答案：如图所示对重力、重心的理解1理解重力的三点注意(1)地球上所有物体都受重力作用，不管其质量大小，或有无生命。(2)重力虽是地球对物体的引力产生，但两力并不相等，方向一般也不相同。(3)重力是非接触力，同一物体在运动和静止时所受的重力大小相同。2理解重心的三点注意(1)重心不是重力的真实作用点，重力作用于整个物体，重心是重力的等效作用点。(2)重心不是物体上最重的一点，但可以把物体的质量看成都集中在重心这一点。(3)重心的位置可以不在物体上。3特殊情况下物体重心的确定方法(1)支撑法轴对称的碗、碟等，它们的重心在其中垂线上。它们的重心可用两个力平衡的方法找到，如用一个手指将碟子顶起并静止，即可找到其重心。(2)悬挂法如图214所示，将物体用细线在A点悬挂起来，由于物体静止时只受重力mg和悬线拉力F的作用，因此这两个力是一对平衡力。由二力平衡条件知，这两个力一定大小相等、方向相反，故物体的重心一定位于悬线的延长线AB上。同理，将其在D点悬挂起来，其重心一定位于悬线的延长线DE上。因此，AB与DE的交点C就是重心G的位置。图214典例如图215所示，矩形均匀薄板上AC60 cm，宽CD10 cm，在B点以细线悬挂薄板，板处于静止状态，AB35 cm。则悬线和板边缘CA的夹角_。图215思路点拨均匀矩形薄板的重心在对角线的交点处，重力作用线与悬线拉力的作用线共线，即悬线的拉力的延长线过重心，再由几何关系确定。解析矩形均匀薄板的重心在AD和CE交点O处，根据二力平衡条件知重力G跟悬线拉力等大反向，且共线。如图所示，tan 1，得45。答案45质量分布均匀、形状规则的物体的重心确定方法：(1)画出示意图；(2)找几何关系；(3)确定重心位置。 1关于重力的大小及重心的位置，以下说法中正确的是()A重力是物体本身具有的力，大小与物体的质量成正比B静止在水平面上的物体对水平面的压力一定小于其所受的重力C重力只作用在物体的重心上，重心的位置总在物体的几何中心D重力是由于地球对物体的吸引而产生的，重力的施力物体是地球解析：选D重力是由于地球对物体的吸引而使物体受到的力，而不是物体本身具有的力。物体重力的计算式Gmg，其中g的值与物体所处的地理位置有关，同一地点，g值相同，物体的重力与物体的质量成正比，不同地点，不同高度，g值一般不同，因此，不能说物体的重力大小与物体的质量成正比，选项A错误；静止在水平面上的物体，对水平面的压力大小等于物体的重力，选项B错误；重心是物体所受重力的等效作用点，重心的位置与物体的形状和质量分布均有关，只有形状规则、质量均匀分布时，重心的位置才在物体的几何中心，故选项C错误；由重力的产生可知，选项D正确。2.运输货车的制造标准是：当货车侧立在倾角为30的斜坡上时，如图所示仍不至于翻倒。也就是说，货车受的重力的作用仍落在货车的支持面(以车轮为顶点构成的平面范围)以内。如果车轮间的距离为2.0 m，车身的重心不能高出地面多少米？(设车的重心在如图216所示的中轴线上)图216解析：由题意知，当车身的重心处于离地面的临界高度时，货车恰好不翻倒，此时重力的作用线正好经过后轮，利用几何关系可求解。过O点作竖直向下的线交斜坡于E点，则EOF为直角三角形，且EOF30，如图所示。又EF1 m，则FOEFcot 30 m1.73 m。答案：1.73 m1下列有关力的说法中，正确的是()A力的产生离不开施力物体，但可以没有受力物体。例如，一个人用很大的力挥动网球拍，此过程中有施力物体但没有受力物体B力的产生离不开受力物体，但可以没有施力物体。例如，物体冲上光滑斜面，在斜面上升的过程中受到沿斜面向上的冲力，这个力没有施力物体C力是物体对物体的作用，如果找不到施力物体和受力物体，就说明这个力不存在D不接触的物体间也可以产生力的作用。例如，磁铁吸引铁钉，可见，力可以离开物体而单独存在解析：选C球拍没有击中球，球拍对外没有施力，但人会觉得手用了很大的力，那是因为手臂的肌肉群之间有力的作用。有力必有受力物体和施力物体，找不到受力物体和施力物体的力是不存在的，故A错误、C正确。物体沿斜面上升是由于惯性，沿斜面向上的力根本不存在，故B错误。磁铁吸引铁钉，是因为磁铁周围有磁场，磁场对铁钉有力的作用，如果没有磁铁，就不会产生磁场，对铁钉也就不会有力的作用，所以力不能离开物体而单独存在，故D错误。2足球运动员已将足球踢向空中，下列描述足球在向斜上方飞行过程中某时刻的受力图中，正确的是(G为重力，F为脚对球的作用力，f为空气阻力)()解析：选B重力方向竖直向下，阻力f与飞行速度方向相反，在飞行过程中球不受脚的作用力。3(多选)下列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改变，则物体必定受到力的作用B物体运动状态没有发生改变，物体也可能受到力的作用C力的作用效果不仅取决于力的大小和方向，还与力的作用点有关D力作用在物体上，必定同时出现形变和运动状态的改变解析：选ABC由力的作用效果和力的三要素来判断。力的作用效果有两个，一个是使物体形变，另一个是使物体运动状态发生变化，且作用效果由力的三要素共同决定，故A、B、C三项均正确，D项错误。4下列各组力按同一方式命名的是()A重力、支持力、摩擦力 B拉力、压力、支持力C弹力、动力、阻力 D重力、弹力、阻力解析：选B重力、摩擦力都是按性质命名的，支持力是按效果命名的，故A错误。压力、支持力、拉力是按效果命名的，故B正确。弹力是以性质命名的，阻力、动力是按效果命名的，故C错误。重力、弹力是按照力的性质命名的，阻力是按效果命名的，故D错误。5关于重力及重心，下列说法中正确的是()A重力就是地球对物体的吸引力B物体向上运动时所受重力小于它向下运动时所受重力C形状规则的物体的重心必在它的几何中心上D重心是物体各部分所受重力的等效作用点，可以不在物体上解析：选D重力是地球对物体引力的一个分力，故A错误；对重心的理解是：密度分布均匀、形状规则的物体来说，在几何中心上，重力不会因其运动状态而改变，故B、C错误；由重心的定义：重心是物体各部分的重力的等效作用点，故D正确。6.如图1所示，歼20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惊。关于歼20战机的受力，下列说法正确的是()图1A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，它不受重力作用解析：选B重力的方向竖直向下，而不是指向地心，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其向后所喷气体的反作用力，C错；任何在地球附近的物体都受重力作用，D错。7(多选)下列关于运动场景的几种说法中正确的是()A用力踢足球，足球会飞出去，说明力能使物体运动状态发生改变B投篮球时，篮球脱手后地球对篮球有力的作用，篮球对地球没有力的作用，所以篮球落到地上C击出的羽毛球能在空中继续飞行，是由于羽毛球具有向前的冲力D用桨向后划水时皮划艇会向前进，这是由于力的作用是相互的解析：选AD用力踢足球时，由于人对足球施加的力，使物体的运动状态发生了改变，故A正确；力的作用是相互的，故B错误；羽毛球在空中飞行时，是由于本身的惯性保持了原来的速度，不是因为具有向前的冲力，故C错误；力的作用是相互的，故桨对水有力时，水对桨也会产生力的作用，从而推动皮划艇前进，故D正确。8.把一个月牙状的薄板悬挂起来，静止时如图2所示，则薄板的重心可能是图中的()图2AA点 BB点CC点 DD点解析：选D由悬挂法测重心位置的原理，结合二力平衡条件分析可得，重心位置是D点，故选D。9. (多选)如图3所示，一质量m1 kg的物体A放在水平桌面B上，下列有关叙述中正确的是()图3A物体A的重力为9.8 NB物体A对B的压力就是物体A的重力C物体A受到两个力的作用而平衡，这两个力的施力物体分别是地球和桌子D物体A受重力的施力物体是桌面B，因为A与B相互接触解析：选AC物体A受到的重力Gmg1 kg9.8 N/kg9.8 N，故A正确。物体A对B的压力在数值上等于物体A的重力大小，但两个力不是同一种力，故B错误。物体A受到地球对它的吸引力和桌面对它的支持力而处于平衡状态，故C正确，D错误。10.如图4所示的ABC是木匠用