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