高中物理复习知识点总结-第二章：力 物体的平衡02-重力

　　二．重力

　　1.产生：重力是由于地球的吸引而使物体受到的力。

　　说明：重力是由于地球的吸引而产生的力，但它并不就等于地球时物体的引力．重力是地球对物体的万有引力的一个分力，另一个分力提供物体随地球旋转所需的向心力。由于物体随地球自转所需向心力很小，所以计算时一般可近似地认为物体重力的大小等于地球对物体的引力。

　　（1）重力的大小：重力大小等于mg，g是常数，通常等于9.8N/kg．（说明：物体的重力的大小与物体的运动状态及所处的状态都无关）

　　（2）重力的方向：竖直向下的．（说明：不可理解为跟支承面垂直）

　　（3）重力的作用点—重心：重力总是作用在物体的各个点上，但为了研究问题简单，我们认为一个物体的重力集中作用在物体的一点上，这一点称为物体的重心．

　　①质量分布均匀的规则物体的重心在物体的几何中心．

　　②不规则物体的重心可用悬线法求出重心位置．

　　说明：（l）重心可以不在物体上．物体的重心与物体的形状和质量分布都有关系。重心是一个等效的概念。

　　（2）有规则几何形状、质量均匀的物体，其重心在它的几何中心．质量分布不均匀的物体，其重心随物体的形状和质量分布的不同而不同。

　　（3）薄物体的重心可用悬挂法求得．

　　规律方法

　　类型题：对重力的正确认识

　　重力实际上是物体与地球间的万有引力的一部分（另一部分为物体绕地球旋转所需要的向心力）重力是非接触力。非特别说明，凡地球上的物体均受到重力。

　　重力的大小：，为当地的重力加速度，且随纬度和离地面的高度而变。（赤道上最小，两极最大；离地面越高，g越小。在地球表面近似有：）

　　例：关于重力的说法正确的是（C）

　　A．物体重力的大小与物体的运动状态有关，当物体处于超重状态时重力大，当物体处于失重状态时，物体的重力小。

　　B．重力的方向跟支承面垂直

　　C．重力的作用点是物体的重心

　　D．重力的方向是垂直向下

　　解析：物体无论是处于超重或失重状态，其重力不变，只是视重发生了变化，物体的重力随在地球上的纬度变化而变化，所以A错．重力的方向是竖直向下，不可说为垂直向下，垂直往往给人们一种暗示，与支承面垂直，重力的方向不一定很支承面垂直，如斜面上的物体所受重力就不跟支承面垂直．所以DB错．重心是重力的作用点，所以c对．

　　例：下面关于重力、重心的说法中正确的是（）

　　A．风筝升空后，越升越高，其重心也升高

　　B．质量分布均匀、形状规则的物体的重心一定在物体上

　　C．舞蹈演员在做各种优美动作的时，其重心位置不断变化

　　D．重力的方向总是垂直于地面

　　解析：实际上，一个物体的各个部分都受到重力，重心的说法是从宏观上研究重力对物体的作用效果时而引入的一个概念，重心是指一个点（重力的作用点）。由此可知，重心的具体位置应该由物体的形状和质量分布情况决定，也就是说只要物体的形状和质量分布情况不变，重心与物体的空间位置关系就保持不变。重心可能在物体外，也可能在物体内，对具有规则集合形状质量均匀分布的物体，重心在物体的几何中心上。物体位置升高，其重心也跟着升高，根据以上分析可以判断选项A、C是正确的，选项B是错误的。重力的方向是“竖直向下”的，要注意“竖直向下”与“垂直于地面”并不完全相同，所以选项D的说法是错误的。

　　例：一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（C）

　　A．G＞G/B．G＜G/C、G＝G/’D．无法判定

　　【错因分析】以为人的一条腿伸出台面，压在台面上的力将减少，错选A；以为人腿伸出后人将用力保持身体平衡，易错选B，无从下手分析该题易选D。

　　解：人平直伸出腿后，身体重心所在的竖直线必过与台面接触的脚，即重心仍在台面内。重心是重力的作用点，故应选C。

　　例：关于重力的论述中正确的是（A、C）

　　A．物体受到的重力是由于地球对物体的吸引而产生的

　　B．只有静止的物体才受到重力的作用

　　C．无论是静止的还是运动的物体都受到重力的作用

　　D．物体静止时比它运动时所受到的重力要大些

　　〖解析〗重力是由于地球对物体的吸引而使物体受到的力，但要区分地球对物体的吸引力与重力，如图2-1-1所示，地球对物体的吸引力为F指向地心O，由于地球上的物体要随地球自转，故F分解为垂直于地轴的F向和另一个分力G（与水平面垂直），前者提供物体随地球转动的向心力，后者即为重力。重力的大小与物体的运动状态无关，大小仅由重力加速度g和质量有关，根据上述分析，故A、C正确．

　　例：下列说法中正确的是（D）

　　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，说明石块所受重力的方向始终在改变

　　D．将石块竖直向上抛出，在先上升后下落的整个过程中，石块所受重力的大小和方向都保持不变

　　例：一个物体重力为2N，在下列情况下它所受的重力仍是2N的是（ABD）

　　A．将它竖直向上抛起

　　B．将它放到水里，它被浮起来

　　C．将它放到月球或木星上

　　D．将它放到高速行驶的列车上

　　类型题：对重心的正确认识

　　例：下面关于物体重心的说法中正确的是（A）

　　A．汽车上的货物卸下后，汽车的重心位置降低了

　　B．物体在斜面上上滑时，物体的重心相对物体的位置降低了

　　C．对于有规则几何形状的物体，重心一定在物体的几何中心

　　D．对于重力一定的物体，无论其形状如何变化，其重心位置不变

　　例：如图所示，一容器内盛有水，容器的下方有一阀门k，打开阀门让水从小孔慢慢流出，在水流出的过程中，水和容器的共同重心将（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：如图2-1-2所示，有一等边三角形ABC，在B、C两点各放一个质量为m的小球，在A处放一个质量为2m的小球，求这三个球所组成的系统的重心在何处．

　　〖解析〗根据题意，可先求出B、C两球的重心，由于B、C两球质量相等，故它们的重心在B、C连线的中点D处，质量等效为2m。接着再将这个2m的等效球与A一起求重心，显然它们在A、D连线的中点E处（图略）。

　　例：某种汽车的制造标准是车身在横向倾斜300角时不翻倒，如图2-1-3所示。若车轮间距离为2m，那么车身重心G离斜面的高度应不超过多少米？

　　〖解析〗以车为研究对象，进行受力分析，只要重力的作用线不超过车轮的支持面，车就不会翻倒。车轮与斜面的接触点A是支持面的接触边缘。在直角三角形AGO中，∠AGO=300，AO==1m，则重心高h==m=1.73m。

　　例：如图2-1-4所示，矩形均匀薄板长AC=60cm，宽CD=10cm．在B点以细线悬挂，板处于平衡，AB=35cm，则悬线和板边缘CA的夹角α等于多少？

　　〖解析〗均匀矩形薄板的重心在其对角线AD、CE交点O处，如图2.1—2(解)所示，根据二力平衡可知重力G与悬线拉力等大反向，且共线．过O作OH交AC于H，由几何关系可知tanα====1，则α=450．