重力的示意图怎么画
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重力的图示和示意图
力的图示和力的示意图都反映了力的三要素,力的图示精确,力的示意图简约。
由于重力的方向是竖直向下的,也就是与水平面垂直,所以在画图时,或是找到竖直方向,或是找到水平方向都可以。但不少要求画出重力示意图的习题常有干扰因素出现,致使学生容易产生误解,下面我们看几个这样的例子。
万有引力
万有引力的定义:
万有引力,又称重力相互作用,是由于物体具有质量而在物体之间产生的一种相互作用。它的大小和物体的质量以及两个物体之间的距离有关。其大小与两物间距离的平方成反比,与两物质量的乘积成正比。任何两个物体之间都存在这种吸引作用。
万有引力的公式:
万有引力是两个具有质量的物体间相互吸引的作用,存在于任何有质量的物体之间。实验表明,万有引力的大小与两个物体的质量分别成正比,与他们质心间的距离的平方成反比。用公式表达为:
重力与万有引力间的大小关系
(1)重力与纬度的关系
在赤道上满足mg=F-F向(物体受万有引力和地面对物体的支持力Fn的作用,其合力充当向心力,Fn的大小等于物体的重力的大小)。在地球两极处,由于F向=0,即mg=F,在其他位置,mg、F与F向间符合平行四边形定则。同一物体在赤道处重力最小,并随纬度的增加而增大。
(2)重力、重力加速度与高度的关系
在距地面高度为h的高处,若不考虑地球自转的影响时,则mg'=F=GMm/(R+h)2;而在地面处mg=GMm/R2. 距地面高为h处,其重力加速度g'=GM/(R+h)2,在地面处g=GM/R2. 在距地面高度为h的轨道上运行的宇宙飞船中,质量为m的物体的重力即为该处受到的万有引力,即mg'=GmM/(R+h)2,但无法用测力计测出其重力。
例1:如图1所示,请画出在地面上滚动的足球所受重力的示意图。
解析:这是个滚动的足球,但无论球怎样滚动,它所受重力的方向并没有变,依照水平地面的方向,重力的方向应该垂直水平面向下,画出的示意图如图2所示。本题的干扰因素是“滚动”,容易让人误认为重力的方向是向前的。
例2 :在图2中画出斜面上的物体所受重力的示意图。
解析:物体在斜面上静止,它所受重力的方向仍是竖直向下的,参照水平地面的方向,画出的示意图如图4所示。本题的干扰因素是“斜面”,容易让人误认为重力的方向是与斜面平行的。
例3:小球悬挂在细绳下来回摆动,请画出小球在如图位置时所受绳子拉力F和重力G的示意图。
解析:小球被悬挂在细绳下,并且来回摆动,在如图5所示的位置时,重力的方向仍是竖直向下的,对照竖直向下的垂线,画出重力的示意图如图所示。绳子拉力F一定沿绳子的方向,二者的大小关系不明确,所以只要标上箭头就可以了。该题的干扰因素是“摆动”,容易让人误认为重力的方向是斜向下的。
例4:重为6牛的小球用细线悬挂在天花板上,用力的图示法在图7中画出它所受的重力G。
解析:该题是让画力的图示,首先明确重力作用在球上,所以选取球心作为力的作用点,然后沿着竖直方向向下作一直线,根据重力的大小是6N,选取3N为一标准长度,则在直线上截取2段,表示的就是重力的大小,最后在线段末端标上向下的箭头表示重力的方向即可,如图8所示。
本题是力的图示,画法虽然复杂了些,但题意还是非常明确的。
总之,无论是画重力的图示还是示意图,其方向都是向下的,我们不要被题意中的其他因素所干扰。
重力大小的估测
重力大小的估测相关试题:
1. 如图所示,林雨将两只鸡蛋举高2米,所做的功最接近于()
A.0.02J B.0.2J C.2J D.20J
2. 物理学是一门以实验为基础的学科,实验中仪器的读数是必不可少的.请你读出如图中所示的各测量工具的示数,并把它们填写在下面的横线上:(1)木块的长度是_____;(2)物体的重力为_____;(3)温度计的示数是_____;(4)电阻箱的示数是_____.
3. 小华同学从如图6所示的四个物体中选择一个物体,用弹簧测力计测出其重力是1N,该物体可能是()
A.一支普通中性笔 B.一支铅球 C.一根香蕉 D.一瓶550ml的矿泉水
4. 王静全家“五一”去旅游,在宾馆见到一支旅行用的牙膏(如图所示),根据你的观察和生活经验,你认为下列说法错误的是()
A.挤压牙膏时可反映出力能使物体发生形变 B.牙膏盖上的条纹是为了增大摩擦
C.新买的整支牙膏受到的重力是0.03N D.牙膏盖子中间的尖锐物是为了增大压强
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