高中物理人教版第三章相互作用1重力基本相互作用 《重力-基本相互作用》常見題型

《重力基本相互作用》常見題型題型1力的相互性和作用效果的理解【例1】關(guān)于力的作用效果的說法中正確的是()A．物體的運動狀態(tài)發(fā)生變化，一定受到外力作用B．物體的運動狀態(tài)不發(fā)生變化，一定不受外力作用C．力對物體的作用效果完全由力的大小決定D．物體受到力的作用后，一定同時出現(xiàn)形變和運動狀態(tài)發(fā)生變化的現(xiàn)象答案A解析當(dāng)物體的運動狀態(tài)發(fā)生變化，則說明物體一定受到外力的作用，故A正確，同時也說明了B、D不正確，如彈簧受外力被拉伸穩(wěn)定后，發(fā)生了形變，但運動狀態(tài)并沒有發(fā)生變化．力的作用效果由力的大小、方向、作用點三要素共同決定，故C錯誤．【拓展探究】若氣球下掛一重物，沿與水平面成45°角的方向斜向上勻速上升，如圖3－1－1所示，不考慮空氣阻力，從力的相互性和作用效果的角度，分析氣球和重物整體受力情況，下列說法正確的是：()圖3－1－1A．受重力、浮力、水平方向的風(fēng)力B．只受重力和浮力的作用C．受重力、浮力、斜向上的沖力D．受重力、浮力、風(fēng)力、斜向上的沖力答案B解析根據(jù)力是物體間的相互作用可知，對于一個力總是同時對應(yīng)著受力物體和施力物體，對于C、D選項中的沖力，我們找不到相應(yīng)的施力物體，因此不存在，所以C、D錯誤；根據(jù)力的作用效果可知，物體受到力的作用會改變運動狀態(tài)或發(fā)生形變，反過來我們也能根據(jù)物體的運動狀態(tài)來判定物體的受力情況，我們發(fā)現(xiàn)如果氣球和重物整體受重力、浮力、水平方向的風(fēng)力三個力的作用，就不可能做勻速直線運動，故A錯，只有B選項正確．【知識鏈接】1．力的作用效果：當(dāng)物體受到力的作用時其運動狀態(tài)會發(fā)生改變或產(chǎn)生形變，反之如果物體的運動狀態(tài)發(fā)生了改變或產(chǎn)生了形變，則物體一定受到力的作用．2．力的作用效果由力的大小、方向、作用點三要素共同決定．3．物體的運動狀態(tài)由速度來描述，只要物體的速度發(fā)生了變化，不管是速度的大小還是方向發(fā)生了改變，都說物體的運動狀態(tài)發(fā)生了變化．4．分析一個力是否存在時，要看它是否有施力物體和受力物體.題型2重力的理解【例2】下列說法正確的是()A．自由下落的石塊速度越來越大，說明石塊所受重力越來越大B．在空中飛行的物體不受重力作用C．一拋出的石塊軌跡是曲線，說明石塊所受的重力方向始終在改變D．將一石塊豎直向上拋出，在先上升后下降的整個過程中，石塊所受重力的大小與方向都不變答案D解析在地球上的同一位置，同一物體的重力為一定值，故A錯；只要在地球上，物體所受重力就不為零，故B錯；重力的方向始終豎直向下，與物體運動狀態(tài)無關(guān)，故C錯．【拓展探究】一個質(zhì)量為60kg的人，在地球上的重量為588N，在月球上的重量為98N．該人做摸高運動時，在地球上的高度為m，那么在月球上的觸摸高度為多少？答案m解析人在地球和月球上的質(zhì)量相等，由G＝mg得，地球表面的自由落體加速度g＝eq\f(G,m)＝eq\f(588,60)m/s2＝m/s2，月球表面的自由落體加速度g′＝eq\f(G′,m)＝eq\f(98,60)m/s2＝m/s2設(shè)人在地球上的觸摸高度為h，在月球上的觸摸高度為h′.由veq\o\al(2,t)－veq\o\al(2,0)＝2ax得，eq\f(h,h′)＝eq\f(g′,g)，解得h′＝eq\f(g,g′)h＝eq\f,×m＝m.【知識鏈接】1．重力的大小G＝mg，只與重力加速度g有關(guān)，與物體的運動狀態(tài)無關(guān)．2．重力加速度g與物體所處的緯度和高度有關(guān)，在赤道處，g最小，在兩極處，g最大；海拔越高，g越小，離地越近，g越大.題型3力的圖示圖3－1－2【例3】如圖3－1－2所示，物體A對物體B的壓力是10N，試畫出這個力的圖示．答案見解析圖解析畫力的圖示，按以下步驟進行．①選定標(biāo)度，此題可選3mm長的線段表示2N的力；②從作用點沿力的方向畫一線段，線段長短根據(jù)選定的標(biāo)度和力的大小畫，線段畫上刻度．如下圖甲從O點豎直向下畫一段五倍于標(biāo)度(3mm)線段；③在線段上加箭頭表示力的方向．為了簡便，也可以照圖乙那樣，不畫B物體，而用O點代替B物體，畫出力F的圖示．【知識鏈接】力是矢量，既有大小又有方向．力的作用點不同，作用效果不同．所以要把一個力完全表達出來，必須表明力的大小、方向、作用點．在物理學(xué)中通常用力的圖示來形象、直觀地表示某個力.【對點演練】1.下列說法中正確的是()A．用手壓彈簧，手先給彈簧一個作用，彈簧壓縮后再反過來給手一個作用B．運動員將壘球拋出后，壘球的運動狀態(tài)仍在變化，壘球仍為受力物體，但施力物體不是運動員C．施力物體對受力物體施加了力，施力物體本身可能不受力的作用D．某物體作為一個施力物體，也一定是受力物體2．關(guān)于重力的大小和方向，下列說法中正確的是()A．物體重力的大小等于它對豎直懸繩拉力的大小或等于它對水平支持面壓力的大小B．在地球各處的重力方向都是相同的C．重心是理想化的物理模型D．對某一物體而言，其重力的大小總是一個恒量，不因物體從赤道移到南極而變化3．對下列情況中的物體進行受力分析，正確的是()A．汽車剎車時，車上人向前傾倒，是因為突然受到向前的沖力B．物體在桌面上靜止不動，是因為它沒有受到任何外力C．被踢向空中的足球，不再受到腳踢球的作用力D．放風(fēng)箏時，只要有線拉動，不需要空氣提供作用力4．一個物體所受的重力在下列哪些情形下要發(fā)生變化()A．把它從赤道拿到兩極B．把它運到月球上去C．把它從地面浸入水中D．把它置于運行的電梯內(nèi)5．物體受到力的作用可能發(fā)生的變化是()A．速度的大小發(fā)生變化B．發(fā)生形變C．運動方向發(fā)生改變D．速度的大小和方向都發(fā)生變化6．關(guān)于物體的重力和重心，下列說法正確的是()A．物體所受的重力是由于受到地球的吸引而產(chǎn)生的，所以方向總是垂直于地面向下B．同一物體在地球上的不同位置，當(dāng)用不同彈簧秤測量時其所受重力大小是不同的，當(dāng)用同一彈簧秤測量時所受重力大小一定相同C．物體的重心就是物體各部分所受重力的合力的作用點D．形狀規(guī)則的物體(例如正方體)，其重心一定在其幾何中心處7．如圖3－1－3所示，一物體A受到一個大小為10N的拉力作用，該拉力方向與水平方向成30°角斜向上，畫出這個拉力的圖示．圖3－1－38．根據(jù)下列要求用圖示法畫出力：(1)水平桌面對桌面上的書產(chǎn)生30N的支持力；(2)用1600N的力沿與水平方向成30°角的斜上方拉車．圖3－1－49．如圖3－1－4所示，繩對物體豎直向上的拉力的大小為100N，請用力的圖示法表示拉力．指出此力的施力物體和受力物體，并畫出該物體受到的重力與拉力的示意圖．10．(1)把一條盤在地面上長為L的勻質(zhì)繩向上提起，當(dāng)繩剛好被拉直時，它的重心升高了多少？(2)把一個長為a，寬為b的勻質(zhì)長方形木板ABCD(如圖3－1－5所示)，繞C點翻到對角線AC處于豎直位置時，其重心位置升高了多少？圖3－1－5

參考答案1.答案BD解析力是改變物體運動狀態(tài)的原因，物體運動狀態(tài)發(fā)生變化，一定是有力作用在物體上．力的作用是相互的，一個物體是施力物體，同時也是受力物體．2.答案C解析物體的重力大小與它對豎直懸線的拉力大小或它對水平支持面壓力的大小并不一定相等，只有在物體靜止或做勻速直線運動時才相等，故A錯誤；在地球上各處的重力方向都是豎直向下的，但各個地方的豎直向下并不是指向同一方向，例如南極和北極的重力方向恰好相反，同一物體在不同緯度處的重力大小也是不同的，在地球表面上，越靠近兩極其重力的大小也越大，故B、D錯誤；重心是為研究問題的方便引入的一個物理模型，物體各個部分都受重力作用，可以等效地看作集中在一點上，故C正確．3.答案C4.答案AB解析由G＝mg可知，物體質(zhì)量不變，當(dāng)重力加速度g發(fā)生變化時，重力G隨之改變．由于地球兩極的g值大于赤道上的g值，地球上的g值大于月球上的g值，所以選項A、B正確；由于重力大小與物體所處的環(huán)境和運動狀態(tài)無關(guān)，所以C、D兩種情況下物體的重力沒有發(fā)生變化5.答案ABCD6.答案C解析重力的方向是豎直向下，“垂直”是典型的錯誤說法；同一物體在地球上的不同位置，所受重力的大小一般不同，利用彈簧秤測量當(dāng)然也一般不同；影響重心的分布有兩個因素，一是質(zhì)量分布是否均勻，二是物體的幾何外形，只有質(zhì)量分布均勻、形狀規(guī)則的物體，其重心才在其幾何中心處．7.解析題圖僅是拉力的示意圖，而不是拉力的圖示，畫力的圖示時，應(yīng)按以下步驟進行：(1)選定標(biāo)度，本題我們可以選取1cm長的線段表示5N的力．(2)沿力的方向并且從力的作用點開始，按比例畫出一線段，下圖中有向線段的長度為2cm.(3)在線段末端標(biāo)出箭頭，如上圖所示．為了簡便，還可以將受力物體用一個點來代替，將力畫成如右上圖所示的形式．8.答案見解析解析水平桌面對書的支持力豎直向上，作用點可認(rèn)為在書的中部．拉車時可取車上前部某點為作用點．(1)取3mm長的線段表示10N，作用點為A，書所受支持力為FA，力的圖示如下圖(a)所示，力的示意圖如下圖(b)所示．(2)取3mm長的線段表示400N，作用點為B，車所受拉力為FB力的圖示，如下圖(a)所示，力的示意圖如下圖(b)所示．9.答案見解析．解析(1)選取合適的標(biāo)度：1cm長線段表示25N，并用線段表示出；(2)從作用點沿力的方向畫一線段，線段長短按選定的標(biāo)度和力的大小畫，如圖甲所示，從O點豎直向上畫一段4倍于標(biāo)度的線段；(3)在線段終點上加箭頭表示力的方向．為了簡便，也可以按照圖乙那樣不畫物體，而用質(zhì)點來表示物體，畫出拉力F的圖示．該力F的施力物體是繩受力物體即該物體，該物體所受重力和拉