1、第 7 讲 力的概念 重力7.1 学习提要7.1.1 力的概念1. 力的定义力是物体对物体的作用。例如：用手压篮球时，球会凹进去，手对球有力的作用；人推着自行车前进，人对车有力的作用。2. 力的作用效果（1）力可以使受力的物体发生形变。如手捏面团，面团变形等。（2）力可以改变受力物体运动的速度大小或方向。例如：足球守门员用力将球扑出去时，足球受到守门员力的作用，其运动方向发生了改变。3. 力的三个属性（1）力的物质性：力是施力物体对受力物体的作用，任何力都不能离开物体而单独存在。（2）力的相互性：力是两个物体间的相互作用，受力物体在受到施力物体作用的同时，必然会给施力物体一个反作用。施力物体和
2、受力物体是相对而言的，施力物体同时也是受力物体。物体间的相互作用力，即作用力与反作用力是一对同时产生、同时消失、大小相等、方向相反的力，且力的性质也相同。（3）力的方向性：力是有方向的，比较两个力是否相同，不但要比较他们的大小，还需要比较他们的方向是否一致。4. 力的单位力的符号是 F。在国际单位制（SI）中，力的单位是牛顿，简称牛，用 N 表示。5. 力的三要素及图示法力对物体产生的作用效果与力的大小、方向和作用点有关。因此通常我们把力的大小、方向、作用点就叫做力的三要素。用一根带箭头的比例线段可以把力的三要素表示出来：箭头的指向表示力的方向，比例线段的长短表示力的大小，线段的起点表示力的作
3、用点。这就是力的图示法。例如：用3N 的水平拉力 F 向右拉 A 物体，则力 F 可用图 7-1 的图示法表示。此外，还有一种表示力的方法，叫做力的示意图，它只表示出力的方向和作用点，不严格表示力的大小。6. 力的测量测量力的仪器叫做测力计，常用的测力计是弹簧测力计，如图 7-2 所示。该测力计的测量范围是 05 牛，最小分度是 0.2 牛，使用前要观察指针是否与零刻线对齐，并进行调零，弹簧测力计是利用弹簧的伸长量与弹簧受到的拉力的大小成正比的原理制成的。使用弹簧测力计测力时，不能超出弹簧测力计的测量范围。7.1.2 重力1. 重力的概念由于地球的吸引，而使地球表面附近的物体受到的力叫做重力，
4、重力符号通常用 G，表示地球表面附近的物体不论是否与地球之间接触都会受到重力作用，重力的施力物体是地球。2. 重力的方向重力的方向竖直向下，与水平面垂直，在一根线的下端悬挂重物，重物静止时总是竖直下垂的，我们把它叫做重垂线，与重垂线平行的线和面都是竖直的，与重垂线垂直的线或面都是水平的，在生产和生活中，我们通常用重垂线来检验一条线是否竖直或一个面是否水平。3. 重力的大小在地球确定的位置，物体所受重力的大小与物体的质量成正比，G=mg（其中 g 是常数，单位是 N/Kg，读作牛每千克，一般取 g 为 9.8 N/kg）。在地球不同的位置，物体所受的重力一般不同，在两极较大，赤道较小；在地面较大
5、，高空较小。4. 重力的作用点物体所受重力的作用点叫做物体的重心，形状规则，质量分布均匀的物体，其重心在它的几何中心。一般情况下物体的重心不一定在物体上。7.2 难点解释7.2.1 对重力的理解物体所受的重力是由于所在星球对它的吸引而产生的。同一物体在不同星球上受到的重力大小不同，所以在不同星球上同一物体的质量保持不变，根据 g=G/m 在不同星球上 g值得大小不同，其大小反映了物体所在星球对物体吸引作用的强弱。例如，登月宇航员在月球上受到的重力大约只有在地球上的六分之一，所以月球上的 g 值大约只有地球上的六分之一。7.2.2 力的分类在生活中我们经常用“拉力、推力、动力、阻力、支持力、压力
6、、重力、摩擦力”等名称来说常见的力，其实这些都是按力的作用效果来命名的。在中学物理中，更多是按力的性质进行分类，常见的三类是重力、弹力、摩擦力。7.3 例题解析7.3.1 施力物体与受力物体和力作用的相互性例 1 人用力蹬地面起跳时，使人能够跳起的力的施力物体是什么？受力物体又是什么？【点拨】人受到向上的力的作用使人跳起。【解析】人起跳时用力蹬地面，给地面一个向下的作用力，同时地面也会给人一个向上的反作用力，是这个反作用力使人弹起。反作用力与作用力大小相等，所以向下蹬地面的力越大，地面给人的向上的反作用力就越大。【答案】施力物体是地球受力物体是人。【反思】在日常生活中，人们对力的感觉往往来自自
7、身肌肉的紧绷或松弛，容易把常说的“用力蹬地面跳起”理解为使人跳起的力是由人施加给地面的力。例 2 游泳运动员游泳时，_和_之间发生了力的作用，运动员向后拨水，运动员向前游的力是_对_的作用力，这个力的施力物体是_，受力物体是_。【点拨】运动员受到向前的作用力。【解析】对物体进行受力分析时，首先要明确研究对象是哪个物体。游泳时，相互作用的是运动员和水，研究对象是运动员，当运动员向后拨水时由于力的作用是相互的，水受到运动员的作用力的同时也会施加给运动员一个方向相反、大小相等的反作用力。水对运动员的作用力使运动员前进。【答案】运动员，水，水，运动员，水，运动员【反思】运动员游泳时用力是为了得到水对运
8、动员的反作用力。7.3.2 力的作用效果例 3 用力压弹簧，弹簧变短了，用力拉橡皮筋，橡皮筋伸长了，这表明_。【点拨】弹簧变短和橡皮筋变长的共同点在于“变”【解析】用力压弹簧，弹簧变短了，用力拉橡皮筋，橡皮筋伸长，受到力的作用的物体不论变长或变短，其共同之处是物体形状发生改变。【答案】力能使物体发生形变。【反思】通过分析物理现象，找出本质共同的规律（结论） ，并准确表达出来。7.3.3 重力的计算例 4 用一个质量为 200 克的金属球，它在地球表面所受重力的大小为_N，把它放在太空飞船上，测得重力为 0 牛，此时它的质量为_Kg。 （g=9.8N/kg）【点拨】注意重力与质量的区别，质量是物
9、体的一种属性，重力是地球对物体的作用力【解析】G=mg=0.2kg9.8N/kg=1.96N。质量是物体的属性，不随物体所处位置的变化而变化，所以在外太空完全失重的情况下，虽然所受重力变为 0，但质量不变，仍为0.2kg。【答案】1.96，0.2 【反思】质量是物体的一种属性，不随物体的位置而改变，但重力只是星球对表面物体的一种作用力，重力的大小与物体的位置有关。7.3.4 力的图示例 5 一个重为 4N 的均匀金属球，放置在水平地面上静止不动，请用力的图示法表示金属球所受重力 G。【点拨】形状规则、质量分布均匀的物体，其重心在它的几何中心上；重力的方向竖直向下；重力的大小 G=4N。【解析】
10、金属球所受重力的作用点是它的球心，重力的大小为4N，方向竖直向下，我们可以选 2N 作为一个比例标度。【答案】如图 7-3 所示。【反思】按合理步骤画出力的图示法。7.4 强化训练A 卷1、力是_的作用，物体间力的作用是_的。2、一个中学生的重力约为 490N，他的质量约为_kg。3、如图 7-4 所示的仪器是测量力的工具，叫做_。它的最小分度值是_N，测量范围是_N。指针所指的读数是_N。4、由于_而使物体受到的力叫做重力。重力的方向总是_。在地球表面某一确定位置，物体的_越大，重力越大。5、为了表示质量为 1kg 的物体所受的重力是 9.8N，物理学中把这个意思写作_，读作_。6、请按力的
11、作用效果将图 7-5 中的现象分成两类，并写明分类的理由。一类为_（选填（a） 、 （b） 、或（c） ） ，理由为_。另一类为_（选填（a） 、 （b） 、或（c） ） ，理由为_。7、关于力的概念，下列说法不正确的是（ ）A. 力是物体对物体的作用B. 没有物体，力也能够客观存在C. 一个物体受到外力作用，一定有另一个物体对它施加这种作用D. 力是不能离开施力物体和受力物体而独立存在的8、下列关于力的说法中，不正确的是（ ）A. 物体间力的作用是相互的B. 物体只有直接接触才能发生力的作用C. 只有一个物体是不会发生力的作用的D. 地球和物体相互作用时，地球是施力物体，也是受力物体9、马拉
12、车匀速前进时，下列说法中正确的有（ ）A. 马拉车的力与车拉马的力大小相等 B. 马拉车的力大于车拉马的力C. 马拉车的力小于车拉马的力 D. 只存在马拉车的力，不存在车拉马的力10、用弹簧测力计测量物体重力的大小时，以下说法中不正确的是（ ）A. 弹簧测力计必须竖直放置B. 弹簧测力计的质量必须远远小于物体的质量C. 天平不是称量物体重力的仪器D. 物体的重力必须在弹簧测力计的测量范围之内11、下列关于重力的说法中，正确的是（ ）A. 重力是物体的固有属性 B. 重力的方向总是垂直于支持面C. 天平不是称量物体重力的仪器 D. 千克是重力的一种单位12、关于重力，下列说法中正确的是（ ）A.
13、 只有静止的物体才受到重力B. 只有在空中运动的物体才受到重力C. 在空中运动的物体离开了地面，它不受重力D. 在地球上的任何物体均受重力，与物体和地球是否接触无关13、关于物体的重心，下列说法中正确的是（ ）A. 重心是物体内最重的一点B. 重心是物体各部分所受重力的合力的作用点C. 任何形状规则的物体，它的重心必在其几何中心D. 重心总是在物体上，不可能落在物体外面14、以下物体的重力最接近 1N 的物体是（ ）A. 一张 100 元的纸币 B. 一包方便面C. 一个中学生 D.一辆出租车15、踢出去的足球在空中飞行时，如忽略空气阻力，则足球（ ）A. 只受重力作用 B. 只受踢力的作用C
14、. 受重力和踢力的作用 D. 不受力16、下列关于重力的说法正确的是（ ）A. 重力就是物体对支持面的压力B. 重力是由于地球的吸引而产生的，它的方向竖直向下C. 质量大的物体受到的重力一定比质量小的物体受到的重力大D. 物体对支持面的压力一定等于物体的重力17、重为 250N 的物体静止在水平地面上，请用力的图示法在图 7-6 中画出该物体所受的重力。18、请用力的图示法在图 7-7 中画出重为 8N 的物体所受的重力。19、用 40N 的力竖直向上提一个 20N 的物体，请用力的图示法在图 7-8 中画出该物体所受的力。20、弹簧测力计最大能侧重 49N 的重物，它是否能直接测质量为 6k
15、g 的物体的重力？B 卷1、质量分布均匀的圆形薄木板，其重心_圆形薄木板上；质量分布均匀的圆环，其重心_圆环上。 （均选填“在”或“不在” ）2、学生 a 和 b 面对面地坐在相同的椅子上，如图 7-9 所示。一会儿，学生 a 用双脚推 b，这时两张椅子向相反的方向运动起来。这现象表明_。3、图 7-10 中（a）和（b）表示了力的某种作用效果，其中图 7-10（a）主要表示力能使物体的_；图 7-10（b）主要表示力能使物体的_。4、如图 7-11 所示，某人用大小相同的力作用于弹簧，观察比较图 7-11 的（a）和（b）两图，可知力的作用效果与力的_有关。5、甲、乙两物体在地球上质量之比是
16、 3：1，则两物体的重力之比为_。把两物体带到月球上，甲、乙的重力之比是_。6、下面关于力的说法中，不正确的是（ ）A. 力的作用可以使物体发生形变B. 力的作用可以改变物体的运动状态C. 物体在受到力作用的同时，一定会对其他物体施加力的作用D. 力不能脱离实力物体，但可以脱离受力物体独立存在7、下列说法中正确的是（ ）A. 甲用力把乙推倒，说明只是甲对乙有力的作用，乙对甲没有理的作用B. 有生命的物体才会施力，无生命的物体只会受力C. 任何一个人物体，既可以是受力物体，也可以是施力物体D. 在力的图示中，不同的力可以选用不同的比例标度8、A 队和 B 队进行拔河比赛，A 队胜出，则以下判断正
17、确的是（ ）A. A 队拉 B 队的力和 B 队拉 A 队的力大小相等B. A 队拉 B 队大于 B 队拉 A 队的力C. A 队拉 B 队小于 B 队拉 A 队的力D. A 队拉 B 队和 B 队拉 A 队的力相互抵消了9、关于重力的方向，下列说法正确的是（ ）A. 物体所受重力的方向是垂直地面向下的B. 只有在水平地面上，物体所受重力的方向是竖直向下的C. 重锤线的应用就是利用了重力的方向总是竖直向下的特点D. 踢出的足球在空中沿曲线方向运动，说明足球所受重力的方向与曲线方向有关10、有一质量均匀分布的圆形薄板，若将其中央挖掉一个小圆，则薄板的余下部分（ ）A. 重力减小，重心随挖掉的小圆
18、板移走了B. 重力和重心都没改变C. 重力减小，重心的位置没有改变D. 重力减小，重心不存在了11、随着人们生活水平的不断提高，手机已成为人们一种常用的通信工具。如图 7-12 所示，这只普通手机的重力约为（ ）A. 0.1N B. 1NC. 10 N D. 30N12、如不计空气阻力，则抛出手的铅球在空中飞行时的受力情况是（ ）A. 受重力和推力的作用B. 只受重力的作用C. 受重力和惯性力的作用D. 不受任何力的作用13、在珠穆朗玛峰的山脚下和山顶上用同一弹簧测力计分别正确称量物体 A 和 B，它们的读数相同，则 A 和 B 的质量关系应为（ ）A. A 物体比 B 物体的质量大B. A
19、物体比 B 物体的质量小C. A 物体和 B 物体的质量一样D. 无法确定14、在北京和广州用同一弹簧测力计分别正确称量物体 A 和 B，它们的读数相同。若用同一精确天平，在广州称 A 物体，在北京称 B 物体，其结果为（ ）A. A 物体比 B 物体的质量大B. A 物体比 B 物体的质量小C. A 物体和 B 物体的质量一样D. 无法确定15、一个运动员用 20N 的力把一个质量为 1kg 的铅球向斜上方推出，若不计空气阻力，试用力的图示法在图 7-13 中画出铅球离开运动员之后斜向上运动过程中受到的力。16、如图 7-14 所示，一个重为 3N 的小球用细绳悬挂着并处于摆动过程中某一位置
20、，请在图 7-14 中画出小球受到力的示意图。17、给你如下器材：一个气球、一根橡皮筋、一个小铁球和一块条形磁铁。利用上述器材，可以设计多个说明力的作用效果的小实验。请根据要求将表 7-1 填写完整。18、若宇航员在月球上测得的一些物体的质量和对应的重力如表 7-2。根据表 7-2 中的数据，可得在月球上重力与质量的关系是_。19、根据上题中的数据关系，你认为在月球上，公式 G=mg 还适用吗？请作出解释。强化训练答案A 卷1、物体对物体，相互2、503、弹簧测力计，0.2，05，3.84、地球的吸引，竖直向下，质量5、9.8N/kg，9.8 牛每千克6、 （a） 、 （b） ；力的作用效果是改变物体的运动状态；（c） ；力的作用效果是使物体发生形变7、B 8、B 9、A 10、B 11、C12、D 13、B 14、B 15、A 16、B17、略 18、略 19、略20、不能B 卷1、在，不在2、物体间力的作用是相互的3、运动方向发生变化，形状发生变化4、方向5、3:1，3:16、D 7、C 8、A 9、C 10、C11、B 12、B 13、B 14、B15、略 16、略17、力可以使物体发生形变，一个小铁球，用一块条形磁铁吸小铁球使它开始运动，力可以改变物体的运动状态18、重力与质量成正比19、适用，g 约为 1.6N/kg
