§3.1重力基本相互作用(学案)

13.1重力基本相互作用一、考点自学：1、物体的运动状态用来描述，只要物体的变化了，不管是还是改变了，都说这个物体运动状态发生了变化2、在外界的作用下，物体发生了变化，就说物体发生了形变。3、在物理学学中，人们把改变物体的，以及产生形变的原因，即物体之间的，称为力。力的三要素是。4、力的矢量性：力是，它不但有大小，而且有，力的大小可以用来测量，在国际单位制中，力的单位是，简称，符号5、力可以用一根带箭头的线段来表示。力的图示与力的示意图的区别在。6、由于地球的吸引而使物体受到的力叫做。物体受到的重力与物体的质量的关系是，其中g是，重力的方向总是，物体各部分受到的重力作用集中于一点，这一点叫做物体的。重心在几何中心。7、四种基本相互作用：自然界中的四种相互作用是、、、。重力是在地球表面的表现，21世纪教育网弹力摩擦力是由引起的。强相互作用力的作用范围只有约1015m，即原子核的大小。二、典例分析：题型1：根据匀变速直线运动的图象求位移例1、绳对物体竖直向上的拉力大小为150N，用力的图示法表示拉力。例2、下列说法正确的是（）A.物体运动状态发生改变，一定受到力的作用。B.物体的运动状态不发生改变，一定没有受到力的作用。C.力的作用效果由力的大小方向决定。D.物体受力后一定同时出现形变和运动状态的变化。例3、下列说法正确的是（）A.地球上的物体均受到重力的作用，不论其是否运动或是否有生命。[21世纪教育网]B.物体受到的重力就是地球对物体的吸引力。C.重力是非接触力。D.重力的受力物体是地球。E.苹果对地球的吸引力小于地球对苹果的吸引力。例4、关于重力大小的说法正确的是（）A.同一物体的重力大小总是恒定不变的。B.同一地点，物体的重力与质量成正比。C.物体落向地面时受到的重力大于它静止时受到的重力。D.物体的重力总等于它对竖直测力计的拉力。[来源:21世纪教育网]2例5．运动员把足球踢出后，球在空中所受到的力有（）A.重力、踢球力、空气阻力。B.重力、使球向前飞的力、空气阻力C.重力、使球向前飞的力、踢球力、空气阻力D.只有重力和空气阻力例6、关于重心说法正确的是（）A.重心就是物体上最重的一点B.直铁丝弯曲后，重心便不在中点，但一定还在铁丝上。C.重心就是物体的几何中心。D.重心是重力的等效作用点。三、堂堂清练习：1、关于重力，下列说法正确的是（）21世纪教育网A.重力就是地球对物体的吸引力，重力的方向总是和支持重物的支持面垂直的B.重力的大小可以用弹簧秤或天平直接测出C.质量大的物体所受重力可能比质量小的物体所受重力小D.物体对悬绳的拉力或对支承面的压力的大小可以不等于重力2、下列关于力的说法正确的是（）A.磁铁间有作用力，说明力可以离开物体而独立存在B.只有接触的物体间才有力的作用C.一个力必定与两个物体相联系D.力可以用天平测量3、下述不正确的是（）A.力的作用效果是使物体运动状态改变B.物体受到几个力的作用，运动状态一定改变C.力可以由一个物体传到另一个物体D.一个受力物体可以对应着一个以上的施力物体.4、关于重心的说法，正确的是（）A．重心就是物体内最重的一点[来源:21世纪教育网]B．有规则形状的物体，其重心必在物体的几何中心C．把一物抬到高处，其重心在空间的位置也升高了D．背跃式跳高运动员，在跃过横杆时，其重心在身体之外四、日日清练习1．一物体运动的位移与时间关系)(462为单位以stttx则（）A．这个物体的初速度为12m/sB．这个物体的初速度为6m/sC．这个物体的加速度为8m/s2D．这个物体的加速度为-8m/s22．汽车在平直的公路上以20m／s的速度行驶，当汽车以5m／s2的加速度刹车时，刹车2s内与刹车6S内的位移之比为()A．1：lB．3：4C．3：lD．4：33．物体从静止开始以2m/s2的加速度做匀加速运动，则前6s的平均速度是_________，第6s内的平均速度是_____________，第6s内的位移是___________。34．某飞机的起飞速度是60m/s，在跑道上可能产生的最大加速度为4m/s2，该飞机从静止到起飞成功需要跑道的最小长度为___________。5．矿井里的升降机，由静止开始匀加速上升，经过5s速度达到4m/s后，又以这个速度匀速上升20s，然后匀减速上升，经过4s停在井口，则矿井的深度为______m.6．一辆汽车在高速公路上以30m/s的速度匀速行驶，由于在前方出现险情，司机采取紧急刹车，刹车时加速度的大小为5m/s2，求：(1)汽车刹车后20s内滑行的距离．(2)从开始刹车汽车滑行50m所经历的时间．(3)在汽车停止前3s内汽车滑行的距离．7．一辆汽车的行驶速度为18m/s，紧急刹车时的加速度为6m/s2，第一秒内发生的位移是多少？第4s内发生的位移时多少?选做题：从车站开出的汽车，做匀加速直线运动，走了12s时，发现还有乘客没上来，于是立即做匀减速运动至停车．汽车从开出到停止总共历时20s，行进了50m．求汽车的最大速度．4一、考点自清vt位移倾斜加速度2021attv221at20vv中间时刻2aTm—n二、典例分析例题1、前2s内物体的位移为5m，后2s内物体的位移为-5m，前4s内的位移为零.变式练习：BD例题2、600m例题3、40m例题4、答案略（速度判断法和位移判断法两种方法）三、堂堂清练习1、BC2、参考解析：汽车一直做匀减速运动，其位移可由多种不同方法求解.解法一：由x=v0t+21at2得v0=66)1(211022122tatxm/s=20m/s所以，汽车开始减速时的速度是20m/s.解法二：整个过程的平均速度v=20tvv，而vt=v0+at，得v=v0+2at又v=tx=6102m/s=17m/s解得v0=v－2at=（17－261）m/s=20m/s所以，汽车开始减速时的速度是20m/s.3、300m四、日日清练习1.BD2.B3.6m/s11m/s11m4.450m5.答案：98m解析：因为升降机从井底到井口的运动分为三个阶段：匀加速、匀速、匀减速解法一：(1)匀加速上升阶段a1＝vt1＝0.8m/s2h1＝12a1t21＝12×0.8×52m＝10m(2)匀速上升阶段h2＝vt2＝4×20m＝80m(3)匀减速上升阶段a3＝vt3＝44m/s＝1m/s2h3＝12a3t23＝12×1×42m＝8m所以矿井深度h＝h1＋h2＋h3＝(10＋80＋8)m＝98m解法二：本题如用平均速度来解就不用求a1，a3，而只要根据v＝v＋v02，s＝vt就可求解．(1)匀加速上升阶段h1＝v1t1＝0＋v2t1＝0＋42×5m＝10m(2)匀速上升阶段h2＝v2t2＝4×20m＝80m5(3)匀减速上升阶段h3＝v3t3＝v＋02t3＝4＋02×4m＝8m.所以矿井深度h＝h1＋h2＋h3＝10m＋80m＋8m＝98m.6.答案(1)90m(2)2s(3)22.5m.解析(1)由于v0＝30m/s，a＝－5m/s2，由v＝v0＋at，汽车的刹车时间t0为：t0＝v－v0a＝0－30－5s＝6s由于t0t，所以刹车后20s内滑行的距离即为汽车停止运动时滑行的距离．x＝12v0t＝12×30×6m＝90m.(2)设从刹车到滑行50m所经历的时间为t′，由位移公式x＝v0t′＋12at′2，代入数据：50＝30t′－12×5t′2整理得t′2－12t′＋20＝0解得t1′＝2s，t2′＝10s(刹车停止后不能反向运动故舍去)故所用时间为t′＝2s.(3)此时可将运动过程看作反向的初速度为零的匀加速运动，由x＝12at2＝12×5×32m＝22.5m.7.15m,0选做题：参考解析：汽车先做初速度为零的匀加速直线运动，达到最高速度后，立即改做匀减速运动，可以应用解析法，也可应用图象法.解法一：设最高速度为vm，由题意，可得方程组x=21a1t12+vmt2+21a2t22t=t1+t2vm=a1t10=vm+a2t2整理得vm=205022txm/s=5m/s.解法二：应用图象法，作出运动全过程的v－t图象，如图2－3－12所示.v－t图线与t轴围成三角形的面积与位移等值，故x=2mtv，所以vm=tx2=20502m/s=5m/s.解法三：用平均速度公式求解.匀加速阶段和匀减速阶段平均速度相等，都等于2mv，故全过程的平均速度等于2mv，由平均速度公式得2mv=tx，解得vm=tx2=20502m/s=5m/s可见，用平均速度公式求解，非常简便快捷，以后大家要注意这种解法.