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第三章相互作用第1节重力基本相互作用 上海恒高教育 知识识记一 力的概念1 运动状态的变化只要一个物体的速度变化了 不管是其大小还是方向改变 都说这个物体运动状态发生了变化 2 力的定义 1 力是改变物体运动状态 使物体产生形变的原因 2 力是物体与物体之间的相互作用 3 力的单位国际单位制中 力的单位是牛顿 简称牛 符号为N 4 力的测量力的大小可以用测力计测量 如可以用弹簧秤测量物体的重力 5 力的图示力可以用带箭头的线段表示 线段的长短表示力的大小 线段上箭头的方向表示力的方向 箭尾或箭头表示力的作用点 线段所在的直线叫做力的作用线 二 重力和重心1 重力的产生 重力是由于地球对物体的吸引而使物体受到的力 2 重力的大小和方向 G mg 方向是竖直向下 3 重心 物体各个部分都受重力作用 从效果上看 可认为各个部分受到的重力作用集中于一点 即为物体的重心 4 重心的位置 1 重心的位置与物体的形状和物体的质量分布情况有关 2 形状规则 质量分布均匀的物体的重心在其几何中心 3 薄片形物体的重心位置常用悬挂法来确定 三 四种基本相互作用1 引力相互作用 1 定义 相互吸引的作用存在于一切物体之间 强度随距离增大而减弱 物理学中称其为万有引力 2 万有引力 把行星和恒星聚在一起 组成太阳系 银河系和河外星系 3 重力是万有引力在地球表面附近的一种表现 2 电磁相互作用 1 电荷之间存在相互作用 同种电荷相斥 异种电荷相吸 2 磁体之间存在相互作用 同名磁极相排斥 异名磁极相吸引 3 电磁相互作用 电荷间的相互作用 磁体间的相互作用 本质上是同一种相互作用的不同表现 所以称为电磁相互作用 3 强相互作用 1 原子核由带正电荷的质子和不带电的中子组成 2 质子之间存在斥力 3 强相互作用 能使原子核紧密保持在一起的强大作用力 4 弱相互作用放射现象中起作用的基本相互作用 称为弱相互作用 15分钟随堂验收 1 关于力的说法正确的是 A 力是物体对物体的作用B 若一物体是施力物体 则该物体一定同时也是受力物体C 只有互相接触的物体才存在相互作用力D 磁铁间有作用力 说明力可以离开物体而独立存在答案 AB 解析 力是物体对物体的作用 力不能脱离物体而存在 这是力的物质性 只要有力的作用 就一定同时存在施力物体和受力物体 但两者具有相对意义 因为力的作用是相互联系的 施力物体同时也将受到力的作用 是受力物体 直接接触的物体间可能产生力的相互作用 不接触的物体间也可能产生力的相互作用 如磁铁与磁铁之间 物体与地球之间 电荷与电荷之间都存在相互作用 故本题中A B选项正确 C D选项错误 2 关于重力 下列说法中正确的是 A 重力的施力物体是地球B 重力的方向总是垂直向下的C 重力的大小可以用弹簧秤和杆秤直接测量D 把物体放在水平支持物上 静止时物体对水平支持物的压力就是物体受到的重力答案 A 解析 重力是由于地球的吸引而使物体受到的力 它的施力物体是地球 它的方向总是竖直向下的 不是垂直向下的 重力的大小可以用弹簧秤直接测量 而杆秤直接测量的是质量 而不是重力 重力和压力的施力物体和受力物体不同 性质也不同 所以不是同一个力 3 关于物体重心的位置 下列说法中正确的是 A 一定在物体上B 不一定在物体上C 形状规则的几何体其重心一定在其几何中心D 实心铅球的重心在其球心答案 BD 解析 有些物体的重心在物体上 而有些物体的重心不在物体上 所以B正确 A不正确 形状规则的几何体 如果其质量分布均匀 其重心在其几何中心 否则也不一定在几何中心 实心铅球满足形状规则且质量分布均匀 所以其重心在其球心上 故C不正确 D正确 4 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B 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D 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答案 AD 5 如图3 1 1所示 静止木块对桌面压力为6N 试画出压力的图示 并说明施力物体和受力物体 画出木块所受重力和支持力的示意图 答案 压力的图示如图3 1 2 a 所示 压力的施力物体是木块 受力物体是桌子 木块所受重力和支持力的示意图如图3 1 2 b 和 c 解析 画力的图示时 要严格按照以下步骤进行 1 选标度 本题中选如图所示的线段表示3N的力 2 从作用点沿力的方向画一线段 线段上加上标度 如图 a 所示 从O点竖直向下画一条2倍于标度的线段 3 线段上加箭头表示力的方向 4 压力的作用点应画于桌面上 且压力符号用FN表示 画力的示意图时 对线段的长短没有严格要求 只需画出力的作用点和方向 45分钟课时作业 一 选择题1 下面关于力的说法中正确的是 A 任何力都不能离开物体而独立存在B 一个力必定联系着两个物体 一个只受力 叫受力物体 一个只施力 叫施力物体C 一个受力物体只能对应一个施力物体D 一个受力物体可以对应几个施力物体答案 AD 解析 受力物体和施力物体只是按研究对象的选择不同而划分的 其实物体间力的作用是相互的 受力物体同时也是施力物体 施力物体同时也是受力物体 不存在只受力而不施力或只施力而不受力的物体 一个受力物体同时受到几个力的作用 就可以找到几个施力物体 2 关于力的叙述正确的是 A 力是物体对物体的作用 总是成对出现的B 只有相互接触的物体 才有力的作用C 直接接触的物体间一定有力的作用D 两物体相互作用不一定直接接触答案 AD 解析 力是物体间的相互作用 施力物体同时也是受力物体 力必定是成对出现的 故A正确 有力的作用的两物体间不一定直接接触 如相隔一定距离的两个磁体间的相互作用 故B项错 D项正确 直接接触的物体间不一定有力的作用 如在同一水平面上挨在一起的两个物体 故C项错 3 下列关于重力的说法中 正确的是 A 重力是物体的固有属性B 重力的方向总是指向地心C 若用细线悬挂小球 静止时细线所在的直线一定通过小球的重心D 小球对细线的拉力就是重力答案 C 解析 重力是力 不是一种属性 重力是由于地球的吸引而客观存在的力 故选项A错误 重力的方向只有在南 北两极和赤道上才指向地心 故重力的方向不一定指向地心 选项B错误 用细线悬挂小球 小球静止时受重力和细线的拉力 二力平衡 必定共线 选项C正确 相等 与 就是 的含义不同 拉力属于弹力 与重力属于两种不同性质的力 故选项D错误 4 从黄河中舀出的一碗含泥沙的水 静置一段时间后 水和沙构成的系统重心会 A 升高B 降低C 不变D 无法确定答案 B解析 系统重心与质量分布有关 静置一段时间后 泥沙沉积到底部 使得系统重心降低 5 一个物体所受重力的大小 在下列哪种情况下会改变 A 把它从赤道移到北极B 在同一地点 把它放到水中C 在同一地点 把它放到密闭的容器里D 在同一地点 让它由静止变到运动答案 A 解析 物体重力的大小G mg 物体的质量不变 在同一地点 g值相同 与物体的状态和所处的环境无关 因此 B C D均错误 将物体由赤道移到北极时 g值发生了变化 所以物体的重力的大小也发生了变化 故A正确 6 月球表面的自由落体加速度是地球表面自由落体加速度的将一物体在地球表面上放在水中 恰好有一半浸在水中 若将该物体在月球表面上放在水中 则该物体将 A 下沉B 漂浮 但浸没在水中的体积为该物体体积的1 30C 漂浮 当没在水中的体积仍为该物体体积的一半D 悬浮在水中答案 C 解析 设物体浸没在水中的体积为V 物体的质量为m 根据漂浮条件 水gV mg得 V由此看出 物体浸在水中的体积与自由落体加速度无关 故选项C正确 7 如果一切物体的重力消失了 将会发生的情况是 A 天不会下雨也不会刮风B 一切物体的质量都没有了C 天平仍然可以测出物体的质量D 河水不会流动答案 AD 8 某质量为60kg的物体在月球表面时 重力约为100N 一根绳子在地球表面最多能悬挂600N的物体 它在月球上最多能悬挂物体的质量约为 A 60kgB 100kgC 360kgD 600kg答案 C 二 非选择题9 如图3 1 3所示 O点代表一受力物体 有向线段Oa是该物体受到的力F的图示 则由图可知 力F的大小为 N 方向为 15 东偏北60 或北偏东30 10 用手按图钉对墙壁产生20N的压力 这个压力的施力物体是 受力物体是 图钉 墙壁 解析 这里存在两对相互作用力 手和图钉间的相互作用力及图钉跟墙壁之间的相互作用力 手对图钉的作用力的施力物体是手 受力物体是图钉 图钉对墙壁的作用力的施力物体是图钉 受力物体是墙壁 本题讨论的是图钉对墙壁的作用力 11 如图3 1 4所示 矩形均匀薄板长AC 60cm 宽CD 10cm 在B点用细线悬挂处于平衡 测得AB 35cm 则悬线与板边缘AC的夹角 45 解析 薄板受力如图3 1 5所示 作AC的中垂线图3 1 5交AC于F点 其和拉力作用线的反