（浙江专用）2022-2023高中物理 第三章 相互作用 1 重力、基本相互作用学案 新人教版必修1

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1、（浙江专用）2022-2023高中物理 第三章 相互作用 1 重力、基本相互作用学案 新人教版必修1知识内容重力、基本相互作用考试要求c课时要求1.知道力的三要素，会画力的图示和力的示意图.2.知道重力的定义和方向，掌握重力大小的计算和测量方法.3.理解重心的概念，理解悬挂法测重心位置的原理.4.了解自然界中四种基本相互作用.(4)测量：力的大小可以用弹簧测力计测量.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)来表示力的三要素.线段的长短(严格按标度画)表示力的大小；箭头指向表示力的方向；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.(2)力的示意图：只用一条带

2、箭头的线段来表示力的方向和作用点.二、重力1.定义：由于地球的吸引而使物体受到的力.2.大小：Gmg，g就是自由落体加速度.3.方向：竖直向下.4.作用点重心(1)重心：一个物体的各部分都受到重力的作用，从效果上看，我们可以认为各部分受到的重力作用集中于一点，这一点叫做物体的重心.(2)决定因素：物体的形状；物体的质量分布.(3)确定方法：对形状不规则的薄板状物体，可以采用悬挂法来确定重心的位置.三、四种基本相互作用1.万有引力：相互吸引的作用存在于一切物体之间，直到宇宙的深处，只是相互作用的强度随距离增大而减弱(填“增强”或“减弱”).2.电磁相互作用：电荷间的相互作用，磁体间的相互作用.3

3、.强相互作用：使原子核紧密地保持在一起的相互作用.它的作用范围只有约1015 m.4.弱相互作用：在放射现象中起作用的一种基本相互作用.作用范围约为1015 m.强度只有强相互作用的106倍.1.判断下列说法的正误.(1)每个力都必有施力物体和受力物体.()(2)只有相互接触的两物体之间才有力的作用.()(3)两个力的大小都是5 N，则这两个力一定相同.()(4)重力的方向也可以表述为指向地心.()(5)只有物体的重心才受到重力的作用.()(6)重心是物体重力的作用点，重心一定在物体上.()2.小明用20 N的水平力推桌子(如图1所示)，作出此力的图示和力的示意图.图1答案 一、力和力的图示如

4、图所示是足球撞击球网的瞬间.(1)足球撞击球网时对球网产生了巨大的冲击力，球网对足球有没有作用力？若有，该力对足球产生了什么样的作用效果？(2)若足球对球网的作用点为图中的A点，且作用力方向水平向右，大小为50 N，请在图中画出该力的图示.答案(1)有.改变足球的运动状态.(2)如图所示.1.力的三性(1)物质性：力是物体与物体的相互作用，没有脱离物体而独立存在的力.一个力同时具有受力物体和施力物体.(2)相互性：物体之间力的作用是相互的.力总是成对出现，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，是矢量.2.力的作用效果(1)力的作用效果(2)

5、影响作用效果的要素：力的大小、方向和作用点.3.力的图示和力的示意图的区别力的图示可以表示力的三个要素，即大小、方向和作用点.力的示意图只能表示力的两个要素，即方向和作用点.例1下列说法中正确的是()A.射出枪口的子弹，能打到很远的地方，是因为子弹离开枪口后受到一个推力作用B.不接触的物体之间不可能有力的作用C.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到力，不会施力D.任何一个物体，一定既是受力物体，又是施力物体答案D解析子弹在枪管内受到火药爆炸所产生的强大推力，使子弹离开枪口时具有很大的速度，但子弹离开枪口以后，只受重力和空气阻力作用，并没有一个所谓的推力，因为不可能找到

6、这个“推力”的施力物体，故不存在，所以A错；不接触的物体之间也可能有力的作用，如两个磁铁，故B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，如马拉车时，车也拉马；书向下压桌子，桌子也向上推书，故C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，所以每一个物体既是受力物体，又是施力物体，故D正确.1.相互作用的物体，可以直接接触，也可以不接触，但作用力必然是成对出现的.2.并非有生命的物体才是施力物体，也并非先有施力物体后有受力物体.3.任何一个力都独立地产生作用效果，使物体发生形变或使物体运动状态发生变化.例2在图2甲中木箱P点，用与水平

7、方向成30角斜向右上方的150 N的力拉木箱；在图乙中木块的Q点，用与竖直方向成60角斜向左上方的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2答案如图所示力的图示与力的示意图的画法作图步骤力的图示力的示意图选标度选定标度(用某一长度的线段表示一定大小的力)画线段从作用点开始沿力的方向画一线段，根据选定的标度和力的大小按比例确定线段长度从作用点开始沿力的方向画一适当长度线段标方向在线段的末端标出箭头，表示方向在线段的末端标出箭头，表示方向针对训练如图3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3答案二、重力(

8、1)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.(2)重心是物体上最重的一点吗？重心位置与什么有关？物体的重心一定在物体上吗？请举例说明.答案(1)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，使水往低处流.(2)不是.重心是物体各部分所受重力的等效作用点.重心位置与物体的质量分布及形状有关.重心可以不在物体上，如木匠用的拐尺、圆环的重心都不在物体上.1.重力的大小(1)重力的大小Gmg，只与质量和重力加速度g有关，与物体的运动状态无关.(2)重力加速度g与物体所处

9、的纬度和高度有关，在赤道处，g最小，在两极处，g最大(同一高度)；海拔越高，g越小，离地面越近，g越大.2.重力的方向：总是竖直向下，竖直向下是指与水平面垂直向下，但是并不等同于垂直于支持面向下，也不等同于指向地心.3.重力的作用点重心(1)重心是物体各部分所受重力的等效作用点，并不是只有物体的重心才受到重力作用.重心的位置除跟物体的形状有关外，还跟物体的质量分布有关.质量分布均匀、形状规则的物体的重心在其几何中心.重心的位置可以在物体上，也可以在物体外.(2)重心位置的确定方法：薄板状物体的重心可以用悬挂法确定.例3关于重心及重力，下列说法中正确的是()A.一个物体放于水中称量时弹簧测力计的

10、示数小于物体在空气中称量时弹簧测力计的示数，因此物体在水中受到的重力小于在空气中受到的重力B.据Gmg可知，两个物体相比较，质量较大的物体的重力不一定较大C.物体放于水平面上时，重力方向垂直于水平面向下，当物体静止于斜面上时，其重力方向垂直于斜面向下D.物体的形状改变后，其重心位置不会改变答案B解析由于物体放于水中时，受到向上的浮力从而减小了弹簧的拉伸形变，弹簧测力计的拉力减小了，但物体的重力并不改变，选项A错误.当两物体所处的地理位置相同时，g值相同，质量大的物体的重力必定大，但当两物体所处的地理位置不同时，如质量较小的物体放在地球上，质量较大的物体放在月球上，由于月球上g值较小，故质量较大

11、的物体的重力不一定较大，选项B正确.重力的方向总是竖直向下的，选项C错误.物体的重心位置由物体的形状和质量分布情况共同决定，当物体的形状改变时，其重心可能发生改变，故选项D错误.例4关于重心，下列说法中正确的是()A.重心就是物体上最重的一点B.重心就是物体的几何中心C.直铁丝弯曲后，重心便不在中点，但一定还在铁丝上D.可以用悬挂法确定形状不规则薄板的重心答案D解析重心是重力的等效作用点，并不是物体上最重的一点，故选项A错误.质量均匀分布的、有规则形状的物体的重心才在其几何中心，故选项B错误.物体的重心不一定在物体上，如粗细均匀的铁丝被弯曲成圆圈时，其重心在圆心处，而不在铁丝上，故选项C错误；

12、根据二力平衡，重力与绳的拉力方向总是在同一直线上且方向相反，所以可以用悬挂法确定形状不规则薄板的重心，D正确.对物体的重心注意以下三点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，也不一定是物体的几何中心.3.重心在物体上的相对位置与物体的位置、放置状态及运动状态无关.重心的位置可以不在物体上.1.(对力的概念的理解)关于力，下列说法中正确的是()A.没有相互接触的物体间也可能有力的作用B.根据有一定距离的磁铁间的相互作用可知：力可以离开物体而独立存在C.两个力大小都是10 N，方向相同，那么这两个力一定相同D.施力物体施力在前，受力物

13、体受力在后答案A解析力是物体对物体的相互作用，没有相互接触的物体间也可能有力的作用，比如磁场力、重力，故选项A正确.相隔一定距离的两个磁铁间有相互作用，若拿走其中一个磁铁，这种相互作用将不存在，所以力是不能离开物体而独立存在的，故选项B错误.只有当两个力的大小、方向、作用点都相同时，我们才能说这两个力相同，故选项C错误.力的作用是相互的，施力物体和受力物体受到的力是同时产生的，没有前后之分，故选项D错误.2.(力的图示和力的示意图)图4表示的是小车所受外力F的图示，所选标度都相同，则对于小车的运动，作用效果相同的是()图4A.F1和F2B.F1和F4C.F1和F3、F4D.都不相同答案B解析判

14、断作用效果是否相同，应从力的三要素，即大小、方向和作用点去考虑，三要素相同则作用效果相同，而力沿其作用线平移时作用效果不变，选项B正确.3.(对重力大小和方向的理解)下列说法正确的是()A.在接近地面附近，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和方向都不变答案D解析在地球上接近地面的同一位置，同一物体的重力为一定值，故A错；只要在地球上，物体所受重力就不为零，故B错；重力的方向始终竖直向下，与物体的运动状态无关，故C错

15、，D对.4.(对重力和重心的理解)有一圆形的均匀薄板，若将其中央再挖掉一个小圆板成一个圆环，如图5所示，下面说法正确的是()图5A.重心向外侧偏移，重力减小B.重力和重心都没有变C.重力减小，重心位置没有变D.重力减小，重心位置不存在答案C解析圆板和圆环均属于质量分布均匀、有规则形状的物体，其重心均在几何中心，故重心的位置不变，C正确.一、选择题1.下列关于力的作用效果的叙述不正确的是()A.物体的运动状态发生改变必定是物体受到力的作用B.物体的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

16、的改变答案D解析因为力是改变物体运动状态的原因，所以A正确.力的作用效果是使物体运动状态改变或者使物体发生形变，所以B正确，D不正确.力的三要素：大小、方向、作用点都影响力的作用效果，故C正确.2.在世界壮汉大赛上有拉汽车前进的一项比赛，如图1是某壮汉正通过绳索拉着汽车运动.则汽车所受拉力的施力物体和受力物体分别是()图1A.壮汉、汽车 B.壮汉、绳索C.绳索、汽车 D.汽车、绳索答案C解析要研究的是汽车，直接对汽车产生拉力的是绳索而不是壮汉，汽车所受拉力是绳索和汽车之间的相互作用力，故其施力物体是绳索，受力物体是汽车.3.(多选)一个重20 N的物体沿斜面下滑，关于该物体重力的图示，以下四个

17、图中正确的是()答案AD解析物体的重力为20 N，标度分别设为5 N和2.5 N，方向竖直向下，作用点在重心，选项A、D正确.4.如图2所示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2A.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.球受到姚明的一个力和重力的共同作用答案A5.把一个月牙状的薄板悬挂起来，静止时如图3所示.则薄板的重心可能是()图3A.A点B.B点C.C点 D.D点答案D解析根据悬挂法确定重心位置的原理，结合二力平衡条件分析可得，重心位置可能

18、是D点，选项D正确.6.拥有我国自主知识产权的大飞机是几代航天人的梦想，这一梦想已经变成了现实，如图4所示，具有完全自主知识产权的C919国产客机2014年试航，2016年陆续交付使用.下列关于C919客机的说法正确的是()图4A.C919客机受到的重力指向地心B.C919客机受重力的同时，它也对地球产生引力C.C919客机受到的重力总是指向地心D.C919客机匀速飞行，它不受重力作用答案B解析重力的方向总是竖直向下(也可以说成垂直水平面向下)，而不一定指向地心，故A、C错.由于地球对客机的引力而产生重力，同时客机对地球也产生引力，B对.地球附近的任何物体都受重力作用，D错.7.如图5所示，一

19、个空心均匀球壳里面注满水，球的正下方有一个小孔，在水由小孔慢慢流出的过程中，空心球壳和水的共同重心将会()图5A.一直下降B.一直上升C.先升高后降低D.先降低后升高答案D解析当注满水时，球壳和水的重心均在球心，故它们共同的重心在球心.随着水的流出，球壳的重心虽然仍在球心，但水的重心逐渐下降，开始一段时间内，球壳内剩余的水较多，随着水的重心下降，球壳和水共同的重心也下降；后来一段时间内，球壳内剩余的水较少，随着水的重心的下降，球壳和水共同的重心却升高；最后，水流完时，重心又回到球心.故球壳和水的共同重心先降低后升高，选项D正确.8.(多选)2016年挑战不可能第二季中，韩遂宁因成功地在悬吊画框

20、中平衡摩托车而被称为平衡大师，如图6所示.下列说法正确的是()图6A.支撑摩托车的单脚对摩托车的作用力方向一定是竖直的B.钢丝绳的方向一定通过摩托车和画框的重心C.当摩托车随画框旋转时，摩托车的重心也相对摩托车在移动D.在挑战过程中，韩遂宁通过改变摩托车的倾斜程度从而改变摩托车重心的位置答案ABD解析摩托车处于静止状态，其重力方向是竖直向下的，根据二力平衡可知，单脚支架对它的作用力方向竖直向上，A正确；对于摩托车和画框组成的整体，根据分析可知钢丝绳的方向一定通过摩托车和画框的重心，B正确；当摩托车随画框旋转时，摩托车的重心相对摩托车不移动，C错误；在挑战过程中，韩遂宁通过改变摩托车的倾斜程度从而改变摩托车重心的位置，D正确.二、非选择题9(1)用图示法画出力，并指出施力物体和受力物体空气对气球的20 N浮力；小孩用与水平方向成30角斜向右上方的200 N的拉力拉小车(2)在图7中，物体A的质量分布均匀，试画出物体A所受重力的示意图图7答案(1)见解析(2)如图所示解析(1)空气对气球的浮力为20 N，施力物体是空气，受力物体是气球力的图示如图甲所示小孩用与水平方向成30角斜向右上方的200 N的拉力拉小车，施力物体是小孩，受力物体是小车力的图示如图乙所示