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第三章　相互作用
3.1 力 重力
自然界的物体不是孤立存在的，它们之间具有多种多样的相互作用。正是由于这些相互作用， 物体在形状、运动状态等许多方面会发生变化。如何来研究这些相互作用呢？在力学中，物体间的相互作用抽象为一个概念——力（force）
甲、乙两图分别说明了什么问题？发生如图所示现象的原因是什么？
甲图：力可以改变物体的运动状态。运动员对足球的力使球的速度大小或方向发生变化。
乙图：力可以改变物体的形状。熊猫对竹子的力使竹子的形状产生了变化。
甲图
乙图
图甲为火箭所受重力的示意图，它能精确表示出力的三要素吗？如果火箭的质量为2×104kg，有什么方法可以精确表示出其重力的三要素呢？请在图乙中画出， g取10 N/kg。
图甲
图乙
题图甲粗略表示出重力的大小
如图乙，可用力的图示来精确表示出力的三要素
1.力能脱离物体而独立存在吗？“孤掌难鸣”的原因是什么？单个物体能否产生力的作用？
力是物体与物体间的相互作用，力不能脱离物体而独立存在。
力既有施力物体也有受力物体，故单个物体不能产生力的作用，所以“孤掌难鸣”。
2.两个物体必须接触才能产生力的作用吗？
不是。在力学范围内常见的力有重力、弹力、摩擦力，其中重力为非接触力，弹力、摩擦力为接触力。
力及其表示方法
1.力
(1)定义：物体与物体之间的一种 。
(2)单位： ，简称： ，符号：N。
(3)矢量：力既有大小，又有 。
2.力的作用效果
(1)改变物体的 ，使物体的速度 或速度 发生变化。
(2)产生 。
3.力的三要素：力的 、 和 。
相互作用
牛顿
牛
方向
运动状态
大小
方向
形变
大小
方向
作用点
4.力的表示方法
(1)力的图示：用一根带箭头的 来表示力这个 量。线段按照一定的比例(标度)画出。
①线段的 表示力的大小；
②线段 表示力的方向；
③ 表示力的作用点，线段所在的直线叫作力的作用线。
(2)力的示意图：只表示出力的 和 。
线段
矢
长短
指向
箭尾(或箭头)
方向
作用点
(1)两个力大小都是5 N，则这两个力一定相同。(　　)
(2)施力物体不受力的作用。(　　)
(3)力离不开施力物体，但可以没有受力物体。(　　)
(4)物体受到力的作用后，一定同时出现形变和运动状态发生变化。
(　　)
×
×
×
×
1.如图所示，一人通过细绳用大小为50 N的力F沿与水平方向成30°角斜向上拉物块的A点，试画出拉力F的图示和示意图，并指出受力物体与施力物体。
= 50N
= 50N
研究细绳对物块的拉力，受力物体是物块，施力物体是细绳。
树叶落地
干枯的树叶能够飘落到地面；掷出的铅球落向地面；无论人以多大的速度跳起，最终总会落到地面上。你能对这些自然现象和现实情况作出合理的解释吗？
地面附近的一切物体都受到地球的吸引作用，正是由于地球的吸引才使物体落向地面。
铅球落地
桌面是否水平
墙面是否竖直
如图所示，如果让你将相框挂到墙上，你能用所学的知识，将相框挂正吗？用的什么物理知识？你还能想到生活中有哪些类似的应用吗？
重力的方向竖直向下，所以悬挂重锤的悬线方向一定在竖直方向上。
相框是否挂正
并不是垂直于支持面向下
重力
(1)定义：由于 而使物体受到的力。
(2)大小：G＝ ，g为重力加速度，通常取g＝ N/kg。
(3)方向： ，与 成垂直关系。
地球的吸引
mg
9.8
竖直向下
水平面
用手指尖把质量分布均匀的矩形薄板顶起来，指尖放在哪个位置才能成功呢？
要想将矩形薄板顶起来，需要在其中心处施加支持力
重心是物体上最重的一点吗？是不是只有重心才受重力呢？物体的重心一定在物体上吗？请举例说明.
重心是物体各部分所受重力的等效作用点，并非物体上最重的点，也不是只有重心才受重力作用，重心的位置与物体的形状和质量分布有关，不一定在物体上。
C
如何确定形状不规则薄板的重心位置呢？
支撑法
悬挂法
对于薄板状物体的重心，可以应用二力平衡的知识通过支撑法或悬挂法确定.
等效
(1)定义：一个物体的各部分都受到重力的作用， ，可以把物体各部分受到的重力视为集中作用在 ，这个点就是重力的作用点，叫作物体的 。
重力的作用点——重心
(2)薄板重心的确定方法：悬挂法，利用了 的知识。
从效果上看
某一点
重心
二力平衡
质量均匀分布，形状规则的物体的重心，在几何中心上
质量分布不均匀的物体，重心的位置除了跟物体的形状有关外，还跟物体内质量的分布有关
(3)决定因素：与物体的 和 有关.
形状
质量分布
1.重力的方向竖直向下是否等同于垂直于支持面向下？
不能等同。
2.物体的重心一定在物体上吗？举例说明。
不一定。质量分布均匀的球壳、圆环的重心分别在球心、圆心上。
(1)重力的方向总是垂直地面向下。(　　)
(2)重心是物体上最重的一点。(　　)
(3)重心一定在物体上。(　　)
(4)在地球上不同纬度同一物体所受重力相同。(　　)
×
×
×
×
2.(2023·四川遂宁高一期中)关于重心及重力，下列说法中正确的是
A.一个物体放于水中称量时弹簧测力计的示数小于物体在空气中称量时
弹簧测力计的示数，因此物体在水中受到的重力小于在空气中受到的
重力
B.据G＝mg可知，两个物体相比较，质量较大的物体的重力不一定较大
C.物体放于水平面上时，重力方向垂直于水平面向下，当物体静止于斜
面上时，其重力方向垂直于斜面向下
D.物体的形状改变后，其重心位置不会改变
√
3.(多选)(2022·四川省泸县第一中学高一期末)如图所示为仰韶文化时期的一款尖底瓶，该瓶在装水后“虚则欹、中则正、满则覆”。下面有关瓶(包括瓶中的水)的说法正确的是
A.瓶所受重力来源于地球对瓶的吸引力
B.装入瓶中的水越多，瓶的重心一定越高
C.瓶的重心是瓶各部分所受重力的等效作用点
D.瓶的重心一定在两条绳子连线的交点上
√
√
4.(多选)关于物体的重心，以下说法正确的是
A.把物体挖空后就没有重心了
B.用线悬挂的物体静止时，细线方向一定通过重心
C.一块砖平放、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动作时，其重心的位置不变
√
√
在实验室里，重力的大小可以用弹簧测力计测量。将物体竖直悬挂在测力计的挂钩下，物体静止时测力计的示数就等于物体受到的重力。商店中常用托盘秤来称量商品的重力，测量时，要将秤放在水平面上。市场上普遍使用的电子秤测量的也是物体所受的重力。
有同学疑惑：“可是我从显示器上读到的明明是质量，不是重量呀？”你能给他解释一下吗？
物体的重量表示物体所受重力大小，由二力平衡知识，物体的重力等于物体受到的弹力，又根据G＝mg可知，m＝ ，我们可以把重力的测量转化为质量的测量。
概念
方向
作用点
大小
重心
竖直向下
等效作用点
G=mg
力的基本性质
力的图示和力的示意图
力
重
力
二：
重力和
重心
一：
力及其表
示方法
三：
重力的
测量
电子秤
弹簧测力计
托盘秤

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