高中物理復(fù)習(xí)知識點總結(jié)-第二章：力 物體的平衡02-重力

　　二．重力

　　1.產(chǎn)生：重力是由于地球的吸引而使物體受到的力。

　　說明：重力是由于地球的吸引而產(chǎn)生的力，但它并不就等于地球時物體的引力．重力是地球?qū)ξ矬w的萬有引力的一個分力，另一個分力提供物體隨地球旋轉(zhuǎn)所需的向心力。由于物體隨地球自轉(zhuǎn)所需向心力很小，所以計算時一般可近似地認(rèn)為物體重力的大小等于地球?qū)ξ矬w的引力。

　�。�1）重力的大小：重力大小等于mg，g是常數(shù)，通常等于9.8N/kg．（說明：物體的重力的大小與物體的運動狀態(tài)及所處的狀態(tài)都無關(guān)）

　�。�2）重力的方向：豎直向下的．（說明：不可理解為跟支承面垂直）

　�。�3）重力的作用點—重心：重力總是作用在物體的各個點上，但為了研究問題簡單，我們認(rèn)為一個物體的重力集中作用在物體的一點上，這一點稱為物體的重心．

　�、儋|(zhì)量分布均勻的規(guī)則物體的重心在物體的幾何中心．

　�、诓灰�(guī)則物體的重心可用懸線法求出重心位置．

　　說明：（l）重心可以不在物體上．物體的重心與物體的形狀和質(zhì)量分布都有關(guān)系。重心是一個等效的概念。

　�。�2）有規(guī)則幾何形狀、質(zhì)量均勻的物體，其重心在它的幾何中心．質(zhì)量分布不均勻的物體，其重心隨物體的形狀和質(zhì)量分布的不同而不同。

　�。�3）薄物體的重心可用懸掛法求得．

　　規(guī)律方法

　　類型題：對重力的正確認(rèn)識

　　重力實際上是物體與地球間的萬有引力的一部分（另一部分為物體繞地球旋轉(zhuǎn)所需要的向心力）重力是非接觸力。非特別說明，凡地球上的物體均受到重力。

　　重力的大�。海瑸楫�(dāng)?shù)氐闹亓�加速度，且隨緯度和離地面的高度而變。（赤道上最小，兩極最大；離地面越高，g越小。在地球表面近似有：）

　　例：關(guān)于重力的說法正確的是（C）

　　A．物體重力的大小與物體的運動狀態(tài)有關(guān)，當(dāng)物體處于超重狀態(tài)時重力大，當(dāng)物體處于失重狀態(tài)時，物體的重力小。

　　B．重力的方向跟支承面垂直

　　C．重力的作用點是物體的重心

　　D．重力的方向是垂直向下

　　解析：物體無論是處于超重或失重狀態(tài)，其重力不變，只是視重發(fā)生了變化，物體的重力隨在地球上的緯度變化而變化，所以A錯．重力的方向是豎直向下，不可說為垂直向下，垂直往往給人們一種暗示，與支承面垂直，重力的方向不一定很支承面垂直，如斜面上的物體所受重力就不跟支承面垂直．所以DB錯．重心是重力的作用點，所以c對．

　　例：下面關(guān)于重力、重心的說法中正確的是（）

　　A．風(fēng)箏升空后，越升越高，其重心也升高

　　B．質(zhì)量分布均勻、形狀規(guī)則的物體的重心一定在物體上

　　C．舞蹈演員在做各種優(yōu)美動作的時，其重心位置不斷變化

　　D．重力的方向總是垂直于地面

　　解析：實際上，一個物體的各個部分都受到重力，重心的說法是從宏觀上研究重力對物體的作用效果時而引入的一個概念，重心是指一個點（重力的作用點）。由此可知，重心的具體位置應(yīng)該由物體的形狀和質(zhì)量分布情況決定，也就是說只要物體的形狀和質(zhì)量分布情況不變，重心與物體的空間位置關(guān)系就保持不變。重心可能在物體外，也可能在物體內(nèi)，對具有規(guī)則集合形狀質(zhì)量均勻分布的物體，重心在物體的幾何中心上。物體位置升高，其重心也跟著升高，根據(jù)以上分析可以判斷選項A、C是正確的，選項B是錯誤的。重力的方向是“豎直向下”的，要注意“豎直向下”與“垂直于地面”并不完全相同，所以選項D的說法是錯誤的。

　　例：一人站在體重計上稱體重，保持立正姿勢稱得體重為G，當(dāng)其緩慢地把一條腿平直伸出臺面，體重計指針穩(wěn)定后讀數(shù)為G/，則（C）

　　A．G＞G/B．G＜G/C、G＝G/’D．無法判定

　　【錯因分析】以為人的一條腿伸出臺面，壓在臺面上的力將減少，錯選A；以為人腿伸出后人將用力保持身體平衡，易錯選B，無從下手分析該題易選D。

　　解：人平直伸出腿后，身體重心所在的豎直線必過與臺面接觸的腳，即重心仍在臺面內(nèi)。重心是重力的作用點，故應(yīng)選C。

　　例：關(guān)于重力的論述中正確的是（A、C）

　　A．物體受到的重力是由于地球?qū)ξ矬w的吸引而產(chǎn)生的

　　B．只有靜止的物體才受到重力的作用

　　C．無論是靜止的還是運動的物體都受到重力的作用

　　D．物體靜止時比它運動時所受到的重力要大些

　　〖解析〗重力是由于地球?qū)ξ矬w的吸引而使物體受到的力，但要區(qū)分地球?qū)ξ矬w的吸引力與重力，如圖2-1-1所示，地球?qū)ξ矬w的吸引力為F指向地心O，由于地球上的物體要隨地球自轉(zhuǎn)，故F分解為垂直于地軸的F向和另一個分力G（與水平面垂直），前者提供物體隨地球轉(zhuǎn)動的向心力，后者即為重力。重力的大小與物體的運動狀態(tài)無關(guān)，大小僅由重力加速度g和質(zhì)量有關(guān)，根據(jù)上述分析，故A、C正確．

　　例：下列說法中正確的是（D）

　　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，說明石塊所受重力的方向始終在改變

　　D．將石塊豎直向上拋出，在先上升后下落的整個過程中，石塊所受重力的大小和方向都保持不變

　　例：一個物體重力為2N，在下列情況下它所受的重力仍是2N的是（ABD）

　　A．將它豎直向上拋起

　　B．將它放到水里，它被浮起來

　　C．將它放到月球或木星上

　　D．將它放到高速行駛的列車上

　　類型題：對重心的正確認(rèn)識

　　例：下面關(guān)于物體重心的說法中正確的是（A）

　　A．汽車上的貨物卸下后，汽車的重心位置降低了

　　B．物體在斜面上上滑時，物體的重心相對物體的位置降低了

　　C．對于有規(guī)則幾何形狀的物體，重心一定在物體的幾何中心

　　D．對于重力一定的物體，無論其形狀如何變化，其重心位置不變

　　例：如圖所示，一容器內(nèi)盛有水，容器的下方有一閥門k，打開閥門讓水從小孔慢慢流出，在水流出的過程中，水和容器的共同重心將（D）

　　A．一直下降

　　B．一直上升

　　C．先升高，后降低

　　D．先降低，后升高

　　例：如圖2-1-2所示，有一等邊三角形ABC，在B、C兩點各放一個質(zhì)量為m的小球，在A處放一個質(zhì)量為2m的小球，求這三個球所組成的系統(tǒng)的重心在何處．

　　〖解析〗根據(jù)題意，可先求出B、C兩球的重心，由于B、C兩球質(zhì)量相等，故它們的重心在B、C連線的中點D處，質(zhì)量等效為2m。接著再將這個2m的等效球與A一起求重心，顯然它們在A、D連線的中點E處（圖略）。

　　例：某種汽車的制造標(biāo)準(zhǔn)是車身在橫向傾斜300角時不翻倒，如圖2-1-3所示。若車輪間距離為2m，那么車身重心G離斜面的高度應(yīng)不超過多少米？

　　〖解析〗以車為研究對象，進行受力分析，只要重力的作用線不超過車輪的支持面，車就不會翻倒。車輪與斜面的接觸點A是支持面的接觸邊緣。在直角三角形AGO中，∠AGO=300，AO==1m，則重心高h==m=1.73m。

　　例：如圖2-1-4所示，矩形均勻薄板長AC=60cm，寬CD=10cm．在B點以細(xì)線懸掛，板處于平衡，AB=35cm，則懸線和板邊緣CA的夾角α等于多少？

　　〖解析〗均勻矩形薄板的重心在其對角線AD、CE交點O處，如圖2.1—2(解)所示，根據(jù)二力平衡可知重力G與懸線拉力等大反向，且共線．過O作OH交AC于H，由幾何關(guān)系可知tanα====1，則α=450．