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文博教育初中力学教案6 力学强化


重力专题 Q1.在海南岛校准的杆秤在铜川市可以使用吗? 为什么? Q2.在海南岛校准的台秤在铜川市可以使用吗? 为什么? Q3.天平铭牌

Q4.关于重力 重力是由万有引力引起的,但大多数时间不等于万有引力。 若地球没有自转,则万有引力等于重力,但是由于地球自转,万有引力的一部分提供了向心 力,即万有引力是重力和向心力的合力。 根究万有引力定律,任意两个物体之

间的的引力 大小为: M1 M2 F=G R2 -11 3 上式中 G=6.67× 10 m ( / Kg· s2 ) 为万有引力常数。 在赤道上万有引力 F=F1+F2 (同一直线上二力合 成) 设:地球质量为 M1,地球半径为 R,地球自转角 速度为ω,地球上任意物体质量为 M2,则有: 在赤道上万有引力 F=F1+F2 (同一直线上二力合 成) M1M2 2 G R 2 (万有引力) = M2 g(重力) + M2 ω R(向心力) 换项得: M2 g(重力)=G
M1M2 R2
1 化简得:g 赤道 (地球表面附近的重力常数)=G R 2 ? ω2 R 1 在极点角速度为零,上式简化为 g 两极(重力常数)= G R 2

(万有引力) ? M2 ω2 R(向心力)
M M

地球上其他地方的 g 介于 g 赤道与 g 两极之间(F 万有引力=G+F 向心力,黑体表示矢量,矢量运算遵守 三角形法则,不解释) 由以上推导可知,地球同一物体重力大小只与其位置有关,同一地点重力大小只与其质量有 关。 (地球半径 R=6371.4Km,地球质量 M=5.977× 1024Kg,地球自转角速度=7.292× 10-5 弧度/秒)

练习 1.一个物体被竖直向上抛出,则() A.物体上升过程中,速度越来越小,重力也越来越小 B.物体下落过程中,速度越来越大,重力也越来越大 C.物体上升和下落过程中,重力不变 D.物体上升到最高点时,重力最小。 本题参考答案选 C,正确答案为 D。请给出这样做的理由 。 2.弹簧秤和天枰问题: a.弹簧秤称重为 1 千克,其含义是 b.天平称重为 1 千克,其含义是 c.由上可知,在外星球称取物质质量应当用 d.在外星球如何快速确定重力常数

。 。 。 。

3.试回答为什么中国最新的火箭发射基地要建在海南岛而不是黑龙江?

Q5.超重和失重 涉及的未学习的领域:惯性参考系、非惯性参考系(不解释) 惯性力:物体在做加速运动时,由于惯性抵抗加速度而产生的力。 (简单解释)

课本中的重力的概念 物体由于地球的吸引而受到的力叫重力。重力的施力物体是地心。重力的方向总是竖直 向下。物体受到的重力的大小跟物体的质量成正比,计算公式是:G=mg,g 为比例系数,重 力大小约为 9.8N/kg,重力随着纬度大小改变而改变,表示质量为 1kg 的物体受到的重力为 9.8N。重力作用在物体上的作用点叫重心。 这个概念只适用于地面附近。 重力的进阶概念: 能使物体获得重量的万有引力和惯性力的共同作用叫重力。 适用于所有物体 超重和失重: 同一物体所受重力在不同情况下可以变化, 大于正常值时称作超重, 小于正常值时称作失重。

练习 5.一个在地球表面附近的质量为 5Kg 的物体,受到 10N 向上的支持力(拉力) ,问: a.此时该物体是超重还是失重? b.此时物体所受重力是多少?

6.如右图所示,某一物体质量为 1Kg,以某一速度 v 延弧面运动,已知物体所受向心力为 2 牛,问: a.物体通过最低点时是超重还是失重? b.此时物体所受重力是多少?

7.如将上图反向,其他条件不变,问: a.物体通过最高点时是超重还是失重? b.此时物体所受重力是多少?

二力平衡问题 相互作用力 与 二力平衡 A.不同点: a.概念不同 相互作用力:两个物体之间的相互作用,是力产生的根本。 二力平衡: 若某一物体受到两个物体的作用力处于平衡状态, 那么这种状态就叫做二力平衡, 这两个力就叫做平衡力, 力的平衡是多个物体与某一个指定物体发生相互作用产生的力, 使该物体处于平衡 状态,作用在指定物体上的这些力的集合叫做平衡力。 b.研究对象不同 相互作用力的研究对象是两个物体之间的相互作用,这两个力分别作用于彼此。 (即作用 在两个物体上) 平衡力研究的是作用在同一个物体上的多个力,在这些力的共同作用下使受力物体处于 平衡状态需要满足的条件。 二力平衡是平衡力中的一个特例,研究作用于同一物体的两个力使该物体处于平衡状态 所需满足的条件。 (即作用在一个物体上的两个力) c.变化趋势不同 相互作用力中的任意一个力改变,另一个力必改变,且改变趋势相同。 (即 四同时) 平衡力中的任意一个力改变就会破坏当前平衡状态,使物体运动状态发生改变 B.相同点: 等大,反向,在同一条直线上

练习 8.无风时, 站在地面上的小蚂蚁骄傲的举着果实, 对于该静止的果实, 下面说法正确的是 ( ) A.果实受到的重力和蚂蚁的支持力是一对平衡力 B.果实收到的重力和蚂蚁的支持力是一对相互作用力 C.果实能够静止,是因为蚂蚁对它的支持力小于果实受到的重力 D.果实能够静止,是因为蚂蚁对它的支持力大于果实受到的重力 9.如图所示,物块 M 放在粗糙程度相同的水平桌面上,左右两端用细线(忽略质量)通过滑 轮连接着两个相同的吊盘(认为质量相同) ,当左盘放 100g 砝码,右盘放 200g 砝码时,物块 M 可以享有做匀速直线运动,如果盘中的原有砝码都不变,使物块 M 最终可以向左匀速直线 运动的方案是: ( ) A.在左盘中再加 100g 砝码 B.在左盘中再加 200g 砝码 C.在左盘中再加 100g 砝码,在右盘中再加 100g 砝码 D.在左盘中再加 200g 砝码,在右盘中再加 100g 砝码 10.如图所示,水平桌面上有一个质量分布均匀的长木板,现在水平拉力 F 的作用下做匀速直 线运动,如果 F 一直保持不变,那么从木板右边开始离开桌面边缘到木板中点到达桌面边缘 的过程中,下面说法正确的是: ( ) A.木板加速运动 B.木板减速运动 C.木板匀速运动 D.木板先匀速,后加速运动

11.如图所示,四个完全相同的环形磁铁 a、b、c、d 套在塑料支架的光滑杆上,且达到平衡状 态,若每个磁铁所受重力均为 G,则 d 对底板的压力是: 。 12.如图所示,在放大的测力计中画出此时的指针位置。


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