1　重力　基本相互作用

1．运动状态的变化

物体的运动状态用速度来描述．只要物体的速度变化了，不管是大小还是方向改变了，都说这个物体的运动状态发生了变化．

2．力的作用效果

(1)使物体的运动状态发生变化；

(2)使物体产生形变．

3．力的矢标性

力是矢量，既有大小又有方向．力的大小可以用弹簧测力计测量．国际单位制中，力的单位是牛顿，简称牛，符号是N.

4．力的表示

(1)力的图示：能表示出力的大小、方向和作用点．

(2)力的示意图：只表示出力的作用点和方向．

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．(×)

1．力可以离开物体而独立存在吗？

【提示】　不可以．任何力都有它的施力物体和受力物体．

2．要完整的表示某一力，需要表示出哪些方面？

【提示】　需表示出力的大小、方向和作用点．

探讨1：用力拉弹簧时，弹簧伸长了一定的长度，这体现了力的什么作用效果？

【提示】　表明力可以使物体发生形变．

探讨2：要用作图法准确地表示一个力，是作力的图示呢，还是作力的示意图？

【提示】　采用力的图示法表示力较为准确．

1．力的四种基本性质

2.力的图示与力的示意图的画法

1．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

B．力的产生离不开受力物体，但可以没有施力物体

C．力是物体对物体的作用，如果找不到施力物体或受力物体，这个力就不存在

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单独存在

【解析】　任何力都有它的施力物体和受力物体，只有施力物体而没有受力物体，或只有受力物体没有施力物体的力是不存在的，A、B错误；磁铁吸引铁钉，说明不接触的物体之间也可以产生力的作用，力不能离开物体单独存在，任何力都有它的施力物体或受力物体，C正确，D错误．

【答案】　C

2.如图3­1­1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.

【导学号：57632045】

图3­1­1

【解析】　(1)选定标度：此题选单位长度的线段表示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FN＝10 N即可，如图丙所示．

【答案】　见解析

关于力的理解的两个误区

1．误认为力可以没有施力物体或受力物体．

实际上力是物体与物体间的相互作用，任何力同时具有施力物体与受力物体．

2．误认为只有相互接触的物体间才存在作用力．

实际上有些力可以发生在不接触的物体间，如重力、磁力等．

1．产生：由于地球的吸引而使物体受到的力．

2．大小：G＝mg，其中g是自由落体的加速度，一般计算中g取9.8 m/s2.

3．方向：竖直向下．

4．重心：从效果上可以认为物体各部分受到的重力作用集中于一点，这一点叫物体的重心．形状规则的均匀物体重心在其几何中心处，质量分布不均匀的物体，重心位置与形状和质量分布有关．

1．重力就是地球对物体的吸引力．(×)

2．重力的方向也可以表述为指向地心．(×)

3．重心是物体重力的作用点，一定在物体上．(×)

4．物体的重心可以用悬挂法确定．(√)

试画出以下甲、乙两图中物体A、B所受重力的示意图．

甲　　　　　乙

图3­1­2

【提示】　物体A、B所受重力的示意图如下：

甲           乙

探讨1：重力的大小与物体的运动状态的变化有关吗？

【提示】　无关．重力的大小是由物体的质量和物体所处的地理位置共同决定的．

探讨2：物体的重心一定在物体的几何中心吗？

【提示】　物体重心的位置与物体的形状及质量分布均有关，不一定在物体的几何中心．

1．对重力的理解

(1)重力与万有引力的关系

重力是地球的万有引力在地球表面附近的一种表现，但由于地球自转的影响，重力并不等同于万有引力．

(2)重力大小

①同一地点，物体重力的大小与其质量成正比，即G＝mg，其中g为当地的重力加速度．

②不同地点，同一物体在地面上所在位置的纬度越高，所受重力越大；在地球上空的位置海拔越高，重力越小．

(3)重力方向

重力的方向总是竖直向下，竖直向下不等同于垂直于支撑面向下，也不等同于指向地球球心．

2．对重心的理解

(1)重心是重力的等效作用点，并非物体的全部重力都作用于重心．

(2)重心的位置可以在物体上，也可以在物体外，如一个圆形平板的重心在板上，而一个铜环的重心就不在环上．

(3)质量分布均匀、形状规则的物体的重心在其几何中心上；对形状不规则的薄物体，可用支撑法或悬挂法来确定其重心．

3．下列关于重力的说法中正确的是(　　)

【导学号：57632046】

A．同一物体从赤道移到北极其重力大小变大，但重力方向不变

B．同一物体从赤道移到北极其重力大小不仅变大，而且重力方向也变了

C．物体的重力作用在重心上，把重心挖去物体就不会受到重力

D．重力就是地球对物体的吸引力

【解析】　纬度越大，g越大，根据G＝mg可知，同一物体从赤道移到北极其重力大小变大，方向在赤道和北极都是指向球心的，是发生改变的，故A错误、B正确；物体的重力作用在重心上，把重心挖去物体会有新的重心，受到重力作用，故C错误；重力是由于地球的吸引而使物体受到的力，而不是地球的吸引力，故D错误．

【答案】　B

4．关于重力与重心，下列说法正确的是(　　)

【导学号：57632047】

A．物体在空中下落时受到的重力比静止时受到的重力大

B．规则物体的重心一定在其几何中心

C．放在桌面上的物体对桌面的压力，其实就是该物体的重力

D．重心是物体内各部分所受的重力的合力的等效作用点

【解析】　空中下落的物体重力与其静止时的重力相同，故A错误．规则物体的重心，不一定在它的几何中心上，还与物体的质量分布有关；当物体的质量分布均匀时，规则物体的重心一定在它的几何中心上，故B错误．压力是由于相互挤压而产生的，与重力的性质不同，二者不是同一种力，故C错误．重心是物体内各部分所受的重力的合力的等效作用点，故D正确．

【答案】　D

5．如图3­1­3所示，矩形均匀薄板长AC＝60 cm，宽CD＝10 cm，在B点用细线悬挂，板处于平衡状态，AB＝35 cm，则悬线和板边缘CA的夹角α为        ．

图3­1­3

【解析】　矩形均匀薄板的重心在其几何中心，如图所示，矩形板对角线AD和CE的交点O即为重心，根据二力平衡知识，重力G跟悬线拉力等大、反向且共线，则悬线延长线必过O点，过O点作OF⊥AC，垂足为F，由几何知识知，tan α＝＝＝＝1，所以α＝45°.

【答案】　45°

悬挂法确定薄板的重心

图3­1­4

薄板形物体的重心可用悬挂法确定．如图3­1­4所示，先在A点把板悬挂起来，物体静止时，物体所受的重力与悬绳的拉力在同一竖直线上，所以物体的重心一定在通过A点的竖直线AB上．然后在C点把物体悬挂起来，同理知，物体的重心一定在通过C点的竖直线CD上，AB和CD的交点O就是薄板的重心位置．

1．万有引力：在宇宙中，相互吸引的作用力存在于一切物体之间，强度随物体间距离的增大而减弱．

2．电磁相互作用：电荷和电荷，磁体和磁体间的相互作用．

3．强相互作用：在原子核内把质子和中子紧密地保持在一起的作用力，它的作用范围约10－15 m，超出这个界限该力已经不存在了．

4．弱相互作用：在放射现象中起作用的力，作用范围与强相互作用相同，但强度只有强相互作用的10－6倍．

1．万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．(×)

2．强相互作用只发生在宇宙天体等宏观物体之间．(×)

3．强相互作用就是非常小的物体间的相互作用．(×)

1．质子带正电，但质子(与中子一起)却能聚在一起构成原子核，这是为什么？

【提示】　因为质子与质子间、质子与中子间、中子与中子间存在强相互作用．

2．强相互作用有何特点？

【提示】　只存在于原子核内部，是一种短程力，作用范围约10－15m，大小远大于万有引力．