3.1重力　基本相互作用学案和课件

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物理•必修1(人教版)

第一课时　重力　基本相互作用

水平测试
1．以下有关力的说法错误的是(　　)
A．力是物体对物体的作用，离开了物体就没有力的作用
B．物体间力的作用是相互的，施力物体同时也是受力物体
C．力的大小、方向、作用点是影响力的作用效果的3种要素
D．在各种力中，只有重力没有施力物体

解析：由力的物质性可知A正确；由力的相互性可知B正确；由力的三要素可知C正确；重力的施力物体是地球，故D错误．
答案：D

2．关于重力，下列说法中正确的是(　　)
A．静止的物体受重力，运动的物体不受重力
B．向下运动的物体受重力，向上运动的物体不受重力
C．受重力的物体对地球也有吸引力
D．以上说法都不正确

解析：由力的作用是相互的可知选项C对．
答案：C

3．关于重心，下列说法中正确的是(　　)
A．重心就是物体上最重的一点
B．重心就是物体的几何中心
C．直铁丝弯曲后，重心便不在中点，但一定还在铁丝上
D．重心是物体的各部分所受重力的合力的作用点

解析：重心是重力的等效作用点，并不是只有重心处才受重力，故选项D正确，选项A错误．质量均匀分布的、有规则形状的物体的重心才在其几何中心，故选项B错误．物体的重心不一定在物体上，如粗细均匀的铁丝被弯曲成圆圈时，其重心在圆心处，而不在铁丝上，故选项C错误．
答案：D

4．下面关于力的说法中正确的是(　　)
A．力的作用离不开施力物体，但可以没有受力物体，如拳击运动员一拳出去却没打着对方，此时只有施力物体而没有受力物体
B．只有直接接触的物体之间才可能有力的作用
C．力是物体对物体的作用，施力物体和受力物体总是成对出现的
D．没有施力物体和受力物体，力照样可以存在

解析：力是物体间的相互作用，施力物体和受力物体总是成对出现，A、D错误，C正确，不接触也可能有力的作用，如不接触的两磁铁之间的作用力，B错误．
答案：C

5．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弹簧测力计的拉力

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，故选项A错，选项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，故选项C错误．用弹簧测力计竖直悬挂重物，静止或做匀速直线运动时，物体对弹簧测力计的拉力才等于物体的重力，故选项D错误．
答案：B

6．某人站在体重计上称体重，保持立正姿势称得体重为G，当其缓慢地把一条腿平直伸出台面，体重计指针稳定后读数为G′，则(　　)
A．G＞G′　　　　　　B．G＜G′
C．G＝G′ D．无法判定

解析：物体的重心与形状有关，重力与形状无关，而体重计的示数即等于人重力的大小．
答案：C

7．关于四种基本相互作用，以下说法中正确的是(　　)
A．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
B．强相互作用只发生在宇宙天体等宏观物体之间
C．弱相互作用就是非常小的物体间的相互作用
D．电磁相互作用是不需要相互接触就能起作用的

解析：不论大小，任何物体间均有万有引力，A错误；强相互作用发生在原子核内部核子之间，而弱相互作用发生在放射现象中，而不是小物体之间，故B、C均错误；电磁相互作用即电荷之间的相互作用，磁极之间的相互作用是不需要相互接触就能作用的，故D正确．
答案：D

8．不倒翁之所以“不倒”，是因为它的重心设计巧妙，下列说法中正确的是(　　)
A．重心在不倒翁的几何中心上
B．不倒翁的重心很高
C．不倒翁的重心很低
D．不倒翁的重心不在物体上

解析：由于物体在其他条件不变的情况下，重心越低，物体的稳定性越大，不倒翁的重心一定做的很低，C对，A、B、D均不对．
答案：C

素能提高
9．下列说法中正确的是(　　)
A．自由下落的石块的速度越来越大，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：空中运动物体受重力作用而改变运动状态，但重力的大小与物体运动状态无关．故A、B、C错，D正确．
答案：D

10．中国的嫦娥工程探月计划分“绕、落、回”三步，然后实施载人登月，若质量为60 kg的宇航员登上了月球，已知月球表面g′＝1.6 N/kg，而地球表面g＝9.8 N/kg，则该宇航员在月球上的质量为多少？所受重力多大？在地球上所受重力多大？

解析：由于物体的质量与所处的位置无关，所以宇航员在月球上的质量为m＝60 kg.
由重力的计算公式G＝mg得
在月球上G′＝mg′＝60 kg×1.6 N/kg＝96 N
在地球上G＝mg＝60 kg×9.8 N/kg＝588 N.
答案：60 kg　96 N　588 N

跳高姿势的变迁

从跳高运动史看，100年内跳高的姿势发生了五次变革，跨越式、剪式、滚式、俯卧式、背越式五种．每改革一次姿势，跳高的世界纪录就提高一次．

跳高姿势的变化是不断刷新跳高成绩的关键之一，但是在姿势的变化中包含着什么物理原理呢？
如上图所示，采用不同姿势过杆的运动员在越过横杆的时候，他们的重心距横杆的距离不一样．跨越式过杆时，人体的重心必须在横杆上面几十厘米，即使是优秀的运动员也要有0.3 m左右．
我们知道，人体在运动时，重心在身体的位置往往会随着运动而改变．假如某个运动员身高是1.80 m，他直立的时候，重心距地面大约为1.09 m，立定跳高时可以达到脚掌离地0.7 m，如果用跨越式过杆，重心在横杆上0.3 m，这样他跃过横杆的高度大约是1.09 m＋0.7 m－0.3 m＝1.49 m．所以要达到跨越式创造的世界纪录1.70 m是很不容易的．
如果这个运动员换一种姿势，用俯卧式或背越式这两种姿势过杆的时候，重心十分接近横杆，那么他的跳高成绩提高到1.70 m是不太费力的，但是要越过2 m以上还是有困难的．
能否让人体的重心从横杆的下面钻过去呢？实际上，背越式跳高就是这样．运动员起跳时，身体侧转，背对横杆，用力向上摆动腿和双臂以增加蹬地的力量，当人体腾空过杆的时候，运动员用伸直双腿的办法使自己的重心较低，腰向后大幅度弯曲，头和双肩先越过横杆，再迅速收腿，这时候双肩和背部代替了起跳时的双腿，继续保持较低的人体重心，所以优秀的运动员可以使自己的重心在横杆下面0.2 m左右．重新计算一下，就是1.09 m＋0.7 m＋0.2 m＝1.99 m，在弹跳力不变的情况下运动员的成绩轻松地提高了许多．