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高中物理 問題原型與延伸 專題3.1 重心模型學(xué)案 新人教版必修1

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高中物理 問題原型與延伸 專題3.1 重心模型學(xué)案 新人教版必修1

專題3.1 重心模型知識(shí)點(diǎn)撥重心:重力的等效作用點(diǎn) (1)影響重心位置的因素:質(zhì)量分布、形狀;(2)重心位置的確定:形狀規(guī)則的均勻物體:幾何中心薄板型物體:懸掛法 【原型】重心位置如圖所示,“馬踏飛燕”是漢代藝術(shù)家集高度智慧、豐富想象、浪漫主義精神和高超的藝術(shù)技巧的結(jié)晶,是我國(guó)古代雕塑藝術(shù)的稀世之寶,飛奔的駿馬之所以能用一只蹄穩(wěn)穩(wěn)地踏在飛燕上,是因?yàn)椋?) A馬跑得快的緣故B馬蹄大的緣故C馬的重心在飛燕上D馬的重心位置和飛燕在一條豎直線上解析:馬的重心位置在馬身上而不在飛燕上,但只有馬的重心位置和飛燕在一條豎直線上,才能保持平衡,故A、B、C錯(cuò)誤,D正確。點(diǎn)評(píng):物體的重心與物體的形狀及質(zhì)量分布有關(guān)。 變型1、物體形狀改變后的重心位置 【延伸1】如圖所示,n塊厚度為d的相同的磚塊,靠在一起平放在地面上,今將它們一塊一塊向上疊起來,這堆磚的重心升高了多少? 解析:磚平放在地面上時(shí),其重心距地面的高度為2(d),疊起后,其重心距地面2(nd),所以重心升高了2(n1)d。點(diǎn)評(píng):本題考查了對(duì)重心位置的正確認(rèn)識(shí)。 變型2、物體質(zhì)量改變后的重心位置【延伸2】如圖所示,一個(gè)空心均勻球殼里面注滿水,球的正下方有一個(gè)小孔,當(dāng)水由小孔慢慢流出的過程中,空心球殼和水的共同重心將會(huì)( ) A一直下降B一直上升C先升高后降低D先降低后升高 點(diǎn)評(píng):重心的位置跟物體的形狀和質(zhì)量分布有關(guān),水流完時(shí),重心又回到球心。故球殼和水的共同重心將先降低后升高。 變型3、物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化時(shí)的重心位置【延伸3】如圖所示,身體素質(zhì)和技術(shù)相當(dāng)?shù)奶哌\(yùn)動(dòng)員,為什么采用“背越式”的要比采用“跨越式”的成績(jī)好呢? 點(diǎn)評(píng):背越式跳高時(shí)運(yùn)動(dòng)員的形狀發(fā)生變化。 變型4、物體位置變化時(shí)的重心位置【延伸4】關(guān)于物體的重心,下列說法正確的是A.將物體移到太空,處于失重狀態(tài)重心消失B.將物體移到三樓,物體的高度增加,相對(duì)于自身重心位置變高C.一塊磚平放、側(cè)放或立放時(shí),其重心在磚內(nèi)的位置不變D.一塊磚平放、側(cè)放或立放時(shí),其重心在磚內(nèi)的位置發(fā)生變化解析:質(zhì)量分布均勻形狀規(guī)則的物體重心在幾何中心上,重心位置與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、自身形狀、質(zhì)量無關(guān)。 C選項(xiàng)正確點(diǎn)評(píng):抓住重心與質(zhì)量分布和形狀有關(guān)的關(guān)鍵。 跟蹤練習(xí):1.關(guān)于重力和重心的敘述,正確的是( )A.任何規(guī)則形狀的物體,它的重心一定在其幾何中心B.物體的重心一定在物體上C重力的方向是垂直向下的D.重力的方向總是豎直向下的2.關(guān)于物體的重心,下列說法正確的是( )A形狀規(guī)則的物體的重心一定在它的幾何中心上B物體的重心一定在物體上C地球?qū)ξ矬w的重力只作用在物體的重心上D若用一根輕質(zhì)細(xì)線把一物體懸掛起來,當(dāng)物體靜止時(shí)其重心一定在過懸線的這條直線上3.病人在醫(yī)院里輸液時(shí),液體一滴滴從玻璃瓶中滴下,在液體不斷滴下的過程中,玻璃瓶連同瓶中的液體共同的重心將( ) A一直下降 B一直上升 C先降后升 D先升后降4.如圖所示,一飲料杯裝滿水,杯的底部有一小孔,在水從小孔不斷流出的過程中,杯子連同杯中的水的共同重心將( ) A一直下降B一直上升C先升后降D先降后升 答案與解析:1. 重力是由于地球的吸引而使物體受到的力,任何的力都有施力物體; 故選:D2. A、物體的重心與物體的質(zhì)量分布和幾何形狀兩個(gè)因素有關(guān),所以形狀規(guī)則的物體的重心不一定在它的幾何中心上,故A錯(cuò)誤 B、重心可能在物體上,也可能在物體之外,比如均勻的圓環(huán)重心在圓環(huán)之外,故B錯(cuò)誤C、物體的各部分都要受到地球的重力作用,故C錯(cuò)誤D、若用一根輕質(zhì)細(xì)線把一物體懸掛起來,當(dāng)物體靜止時(shí)物體的重力與懸線的拉力二力平衡,則懸線一定過其重心,故D正確故選:D6

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