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课件网) 第3章 相互作用 第1节 重力与重心 无论是被风卷起的沙尘、飞舞的落叶(图3-1)还是被踢起的足球，最终都会落下来。通过初中物理的学习，我们知道这是重力产生的效果。本节我们将进一步学习重力及其相关内容。 1.力的描述 我们已经知道，力是物休和物体之间的相互作用，能使物体的形状、运动状态发生改变。例如,用网球拍击打网球时，球拍对球施加力的作用，改变了球的形状和运动方向;同时，球也对球拍施加力的作用。 力的单位是牛顿，简称牛，用符号表示。与位移、速度、加速度一样，力也是矢量。同样大小的力，若施力方向不同，作用效果通常也不同。例如,用10N的力向上拉弹簧时，弹签伸长;而用10的力向下压弹簧时，弹簧缩短 (图3-2) 科学书屋 我国古人对“力”的认识 人类很早就对力有了较深刻的认识。 “力”在甲骨文中 (图3-3)像一种耕地的农具一一未祁。在一根削尖的木棍下部绑一根短横木，使用时手持木棍上端，同时用脚踏横木，将其戳进土里，再压柄翻土。 墨子最早提出力的定义:“力，刑(形)之所以奋也。” 物理学中，可用一条带箭头的线段来表示力: 线段的长短表示力的大小，箭头指向表示力的方向，箭尾(或箭头)所在位置表示力的作用点，线段所在的直线表示力的作用线。这种描述力的方法称为力的图示。 力的大小、方向、作用点称为力的三要素。例如图 3-4表示手托书的力大小是3，方向竖直向上，箭尾表示力的作用点 为了简明表示物体的受力情况，有时只需画出力的示意图，即只画出带箭头的线段来表示物体在这个方向上受到了力的作用，对线段的长度没有严格要求。 2.重力及其测量 学习初中物理时我们就知道，因地球的吸引而使物体受到的力称为重力(gravity) 物体所受重力的大小常简称为物重。 通常，重力的大小可用弹簧测力计测出。测量时使物体保持静止这样测力计的示数就等于物体所受重力的大小(图3-5)在日常生活中，我们也常用电子秤称量物重。重力还可通过计算得出。学习初中物理时，我们通过实验得知物体所受的重力G与其质量m的关系为G=mg G=mg 式中的比例系数g=9.8 N/kg 学过本教科书第5章后你就会明白，这个比例系数g就是前面学过的自由落体加速度。 重力的方向具有特殊性。 挂着重物的绳子静止时总是竖直绑紧下垂，自由落体总是竖直下落，这表明，重力的方向总是竖直向下。 利用这一特点，我们可检查物体是否竖直或水平放置，也可检查其倾斜程度。 科学书屋 四种基本相互作用 现代物理学认为，自然界中所有的作用力，从本质上来说都可归结为四种基本相互作用:引力相互作用、电磁相互作用、强相互作用和弱相互作用。 引力相互作用是任何物体间相互吸引的一种力，重力就是由地球与其表面物体之间的引力相互作用而产生的，如瀑布、石头等下落都是引力相互作用的结果。弹力、摩擦力以及分子间作用力本质上都是物质内部微观粒子之间的电磁相互作用。原子核内部基本粒子之间的相互作用有强相互作用和弱相互作用。 3.物体的重心 如果要用一根手指把一只盘子顶稳(图3-6)，手指应该顶在盘底的什么位置 其实，这个问题与物体的重心有关。 处在地球附近的物体，虽然它的各个组成部分都受重力的作用，但从效果上看，可认为重力集中作用在一个点上，我们把这个点视为重力的等效作用点，称为物体的重心。 任何物体都有重心，而且只有一个重心。质量分布均匀的物体(简称“均匀物体”)其重心的位置只与物体的形状有关。如果均匀物体的形状是规则的，那么重心就在它的几何中心。 例如，均匀方形板的重心在板的中心点上;均匀圆球，不论是实心的还是空心的，重心都在球心上。质量分布不均匀的物体，重心的位置除跟物体的形状有关之外，还跟物体的质量分布情况有关。 ... ...
