重力弹力摩擦力讲解和练习.docVIP

学案 重力认识中的几个问题 一、产生原因 重力是由于地球的吸引而使物体受到的力，地面上物体所受重力的施力物体是地球．在地球吸引物体的同时，物体对地球也有吸引力． 注意：不能说地球对物体的引力就是重力，关于这一点，将在万有引力一章给出详细的解释． 例1 关于重力的说法，下述正确的是 A．mg，方向竖直向下． 注意：重力的大小与物体运动状态无关，但与地理位置有关，一般同一物体重力随高度增加而减小，随纬度增加而增大，在两极处重力最大． 重力的方向是竖直向下，并非垂直向下 例2 关于重力，正确的是（ ） A．只有静止的物体才受重力 B．物体只有落到地面才受重力 C．重力是由于地球的吸引而产生的 D．浮在水面上的物体由于受浮力作用，重力将减小 解析 重力由地球吸引而产生，与物体运动状态无关，ABD错误、C正确． 三、重力的测量 测量工具：弹簧秤或台秤 测量原理：根据二力平衡知识，物体静止或匀速运动时受到的竖直悬挂物的拉力或水平支持物的支持力在数值上与物体的重力相等． 注意：弹簧秤或台秤测量的是对称的拉力或压力（即弹力），因此重力的测量属于间接测量． 例3 用弹簧秤竖直悬挂静止的小球，下面说法正确的是（ ） A．弹簧秤对小球的拉力就是小球的重力 B．弹簧秤对小球的拉力等于小球的重力 C．小球的重力的施力物体是弹簧 D．小球的重力的施力物体是地球 解析 小球对弹簧秤的拉力性质属于弹力，受力物体弹簧秤并非小球的重力，A错误；由二力平衡知弹簧秤对小球拉力等于小球的重力，B正确；小球重力的施力物体是地球，D正确，正确选项为BD． 四、物体重心的确定 定义：物体的任何部分都受到重力作用，从效果上看，我们可以认为物体各部分受到重力的作用集中于一点，这一点叫物体的重心，是物体重力的作用点． 物体的重心与物体的形状与质量的分布有关，物体的重心可以在物体上，也可以不在物体上．例如质量分布均匀的圆环其重心就不在圆环上． ①对质量分布均匀、几何形状规则的物体，其重心在几何中心． 形状规则的物体，其重心一定和它的几何中心重合 C．背跃式跳高运动员，在越过横杆时，其重心可能在身体之外 D．物体的重心与物体的质量分布和几何形状有关 解析 由上面分析知正确②对质量分布不均匀、形状不规则的物体的重心可以用实验的办法来确定，例如对薄板状的物体可以用悬挂法来确定，其原理是二力平衡． 例4 关于重心，正确的说法是（ ） A．将物体悬挂起来，静止时物体的重心必在悬挂点的正下方 B．质量分布均匀、几何选项为ABCD． 如何判断弹力的方向 弹力的产生条件是：（1）两个物体相互接触；（2）接触处发生弹性形变。弹力的方向垂直接触面。对于绳的弹力一定指向绳收缩的方向，对于杆的弹力可以沿杆的方向也可以不沿杆的方向，现分析如下： 一、点与平面接触时，弹力的方向垂直平面 例1. 如图1所示，杆的一端与墙接触，另一端与地面接触，且处于静止状态，分析杆AB受的弹力。 图1 解析：杆的A端属于点与竖直平面接触，弹力N1的方向垂直墙面水平向右，杆的B端属于点与水平平面接触，弹力N2的方向垂直地面向上，如图1所示。 二、点与曲面接触时，弹力的方向垂直过切点的切面 例2 如图2所示，杆处在半圆形光滑碗的内部，且处于静止状态，分析杆受的弹力。 解析：杆的B端属于点与曲面接触，弹力N2的方向垂直于过B点的切面，杆在A点属于点与平面接触，弹力N1的方向垂直杆如图2所示。 图2 三、平面与平面接触时，弹力的方向垂直于接触面 例3．如图3所示，将物体放在水平地面上，且处于静止状态，分析物体受的弹力。 解析：物体和地面接触属于平面与平面接触，弹力N的方向垂直地面，如图3所示。 图3 四、平面与曲面接触时，弹力方向垂直于平面 例4．如图4所示，一圆柱体静止在地面上，杆与圆柱体接触也处于静止状态，分析杆受的弹力。 解析：杆的B端与地面接触属于点与平面接触，弹力N2的方向垂直地面。杆与圆柱体接触的A点属于平面与曲面接触，弹力N1的方向过圆心垂直于杆向上。如图4所示。 图4 五、绳的弹力沿绳的方向且指向绳收缩的方向 例5 如图5所示，两条细绳上端固定，下端与物体接触，物体处于平衡状态，分析物体受的弹力。 图5 解析：物体在重力的作用下，两条绳均发生形变，由于弹力的方向与绳发生形变的方向相反，所以物体受的弹力T1、T2均沿绳收缩的方向。如图5所示。 六、杆的弹力可能沿杆的方向也可能不沿杆的方向 例6 如图6甲、乙、丙所示，杆与物体接触且均处于静止状态，分析杆对物体的弹力。 解析：由于杆对物体可以产生拉力也可以产生支持力，杆的弹力可能沿杆的方向也可能不沿杆的方向。由二力平衡可知，弹力F大小为mg。