2 重 力[目标定位] 1.知道重力是由于物体受到地球的吸引而产生的.2.知道重力大小和方向．会用公式G＝mg(g＝9.8m/s2)计算重力.3.知道重心的概念以及均匀物体重心的位置．一、重力1．定义：由于地球的吸引而使物体受到的力．2．方向：总是竖直向下．3．大小：物体的重力大小简称为物重，跟其质量成正比，即G＝mg，G、m、g单位分别为：N、kg、m/s2.4．测量：重力的大小可以用弹簧测力计测量．特别提醒 (1)重力的施力物体是地球，地球周围的物体都受重力作用．(2)重力的方向竖直向下，不能理解成垂直于地面向下．二、重心1．重心：物体的各部分都受重力作用，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．2．重心的位置：(1)与物体的形状有关；(2)与物体内质量的分布有关．(3)形状规则、质量分布均匀的物体，重心在其几何中心上．想一想：物体的重心一定在物体上吗？答案 不一定 物体的重心与物体的质量分布和形状有关，重心可能在物体上，也可能不在物体上；比如实心铅球重心在球心，篮球重心也在球心，可是一个在物体上一个不在物体上．三、重力影响着我们的世界1．地球上任何物体的运动和变化受到重力的制约．2．地球上的山、树的高度由于重力受到一定限制．3．人和其他动物体的身高，由于重力的作用不会变成巨人，否则会变得不成比例的粗大、笨重.一、对重力的理解
1．重力的产生：重力的施力物体是地球，是由于地球对物体的吸引而使物体受到的力，但不能说成“重力就是地球对物体的吸引力”．2．重力的大小：G＝mg，g为重力加速度，g＝9.8m/s2.(1)同一地点，重力的大小与质量成正比，不同地点因g值不同而不同．(2)在不同地点，同一物体的重力随纬度的增加而增大；随海拔的增加而减小．(3)物体重力的大小与物体的运动状态无关，与物体是否受其他力无关．3．重力的方向．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．例1 (2013～2014浙江高一期中)一个物体所受重力在下列哪些情况下要发生变化( )A．把物体从赤道拿到南极B．把物体放到加速上升的电梯里C．把物体放到水里D．用一个气球使物体悬浮在屋子内解析 重力加速度随着纬度的升高而增大，所以把物体从赤道拿到南极，其重力变大，故A正确；重力加速度与物体的运动状态无关，在电梯或是水中或是用气球悬浮，重力加速度都没变，重力G＝mg，即重力没有变化；故选A.答案 A针对训练 关于重力的大小，下列说法中正确的是( )A．物体的重力大小总是恒定的B．同一地点，物体的重力与物体的质量成正比C．物体落向地面时，它受到的重力大于它静止时所受的重力D．物体的重力总等于它对竖直测力计的拉力解析 物体重力的计算式为G＝mg，物体的质量m是恒定的，但g的取值与地理位置有关．在同一地点，g的取值相同，随着物体所处的地理位置纬度的升高，g值将增大，随海拔高度的增加，g值将减小，因此，不能认为物体的重力是恒定的，故A错，B正确；由公式可知，物体所受的重力与物体的质量和g值有关，与物体是否受其他力及运动状态均无关，故C错误；用测力计竖直悬挂重物，静止或匀速直线运动时，物体对测力计的拉力才等于物体的重力，故D错误．答案 B借题发挥 关于重力的大小，应注意其决定因素是物体的质量和g值，与是否受力及运动状态无关．关于重力的测量应注意其条件是物体处于静止状态或匀速直线运动状态．针对训练 下列说法正确的是( )A．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与方向都不变解析 在地球上的同一位置，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，与物体运动状态无关，故C错．答案 D二、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．重心的位置与质量分布和物体形状有关，质量分布均匀、形状规则的物体的重心在其几何中心．(1)重心的位置可以在物体上，也可以在物体外．一个实心铅球重心在物体上，一个篮球重心就不在物体上．(2)对形状不规则的薄物体，可以采用悬挂法来确定重心的位置．3．重心在物体上的相对位置与物体的位置、放置的状态以及运动状态都无关，但一个物体的质量分布或者形状发生改变，其重心在物体上的位置可能发生变化．比如空载卡车和装满货物的卡车重心的位置不同．例2 (2013～2014江西高一期中)下列关于重心的说法中正确的是( )A．任何有规则形状的物体，它的重心一定与它的几何中心重合B．用一条绳子把一个物体悬挂起来，物体处于完全静止状态，该物体的重心不一定在绳子的延长线上C．任何物体的重心都在物体内，不可能在物体外D．重心与物体的形状和物体的质量分布有关解析 重心的位置与物体的形状和质量分布有关，只有形状规则，质量分布均匀的物体的重心才在物体的几何中心，A错误，D正确；用一条绳子把一个物体悬挂起来，物体处于完全静止状态时，物体的重力与绳子的拉力平衡，由二力平衡的知识可知，物体的重心一定在绳子的延长线上，B错误；重心是物体各部分所受重力的等效作用点，可以在物体上也可以在物体之外，C错误．答案 D针对训练 下列关于重心的说法正确的是( )A．重心位置随质量分布的变化而变化B．物体的重心可能在物体上也可能在物体外C．形状规则的物体的重心一定在几何中心上D．如果从质量分布均匀圆盘的中心挖去一块，圆盘就没有重心了
解析 重心的位置是由物体的形状和质量分布共同决定的，质量分布发生变化，重心位置也随之变化，所以A正确，C错误；均匀圆盘的中心挖去一块，剩余部分仍然有重力，有重心，只不过重心可能不在物体上了，所以B正确，D错误．答案 AB对重力的理解1．如果重力消失了，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．用天平仍然可以测出物体的质量D．河水不会流动解析 下雨、刮风以及河水流动都是由于物体受到重力作用而引起的，如果重力消失，这些自然现象都不会发生，故A、D正确；质量是物体本身的固有属性，与重力是否消失无关，故B错；如果重力消失，放在天平托盘上的物体对托盘天平无压力，所以天平也就无法测量物体的质量了，所以C错．答案 AD2．关于重力的大小和方向，下列说法中正确的是( )A．物体重力的大小等于它对竖直悬绳拉力的大小或等于它对水平支持面压力的大小B．在地球各处的重力方向都是相同的C．重心是理想化的物理模型D．对某一物体而言，其重力的大小总是一个恒量，不因物体从赤道移到南极而变化解析 物体的重力大小与它对竖直悬线的拉力大小或它对水平支持面压力的大小并不一定相等，只有在物体静止或做匀速直线运动时才相等，故A错误；在地球上各处的重力方向都是竖直向下的，但各个地方的竖直向下并不是指向同一方向，例如南极和北极的重力方向恰好相反，同一物体在不同纬度处的重力大小也是不同的，在地球表面上，越靠近两极其重力的大小也越大，故B、D错误；重心是为研究问题的方便引入的一个物理模型，物体各个部分都受重力作用，可以等效地看做集中在一点上，故C正确．答案 C3．(2013～2014江苏高一期中)下列关于重力的说法中正确的是( )A．自由下落的石块速度越来越大，说明石块所受的重力越来越大B．抛出的石块轨迹是曲线，说明石块所受的重力的方向在改变C．物体受到的重力的大小和方向与物体的运动状态无关D．物体所受重力的方向一定竖直向下
解析 物体受到的重力的大小与运动状态无关，所以石块受到的重力大小不变，A、B错；重力的方向始终是竖直向下的，与物体的运动状态无关，C、D正确，故选C、D.答案 CD对重心的理解4．关于物体的重心，下列说法正确的是( )A．物体的重心一定在物体上B．用线竖直悬挂的物体静止时，线的方向一定通过重心C．一砖块平放、侧放或立放时，其重心在砖内的位置不变D．舞蹈演员在做各种优美的动作时，其重心在体内位置不变解析 物体的重心是重力的等效作用点，不一定在物体上，所以A错误；悬挂法确定物体重心时，线的方向一定通过重心，因此B正确；物体重心与质量分布和形状有关，当质量分布不变、形状不变时，其重心不变，而形状改变时重心位置也改变，所以C正确，D错误．答案 BC5．如图221所示，一个被吊着的均匀球壳，其内部注满了水，在球的底部有一带阀门的细出水口．在打开阀门让水慢慢流出的过程中，球壳与其中的水的共同重心将会( )图221A．一直下降B．一直不变C．先下降后上升D．先上升后下降解析 在注满水时，球壳和水的共同重心在球心，随着水的流出，球壳的重心不变，但水的重心下降，二者共同的重心在下降，当水流完时，重心又回到球心，故C正确．答案 C
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