高中物理问题原型与延伸专题31重心模型学案新人教版必修1

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1、专题3.1重心模型*知识点拨重心：重力的等效作用点(1)影响重心位置的因素：质量分布、形状；(2)重心位置的确定：形状规则的均匀物体：儿何川心薄板型物体：悬挂法构体吒眈曰雯斤的中•心应艮变忘的軒心也电【原型】重心位置如图所示，“马踏飞燕”是汉代艺术家集高度智慧、丰富想象、浪漫主义精神和高超的艺术技巧的结晶，是我国古代雕塑艺术的稀世之宝，飞奔的骏马之所以能用一只蹄稳稳地踏在飞燕上，是因为()A.马跑得快的缘故B.马蹄大的缘故C.马的重心在飞燕上D.马的重心位置和飞燕在一条竖直线上解析：马的重心位置在马身上而不在飞燕上，但只有马的重心位置和飞燕在一条竖直线上,才能保持平衡，故A、B、C错误，D正

2、确。★点评：物体的重心与物体的形状及质量分布有关。变型1、物体形状改变后的重心位置【延伸1】如图所示，刃块厚度为d的相同的砖块，靠在一起平放在地面上，今将它们一块一块向上叠起来，这堆砖的重心升高了多少？dnd解析：砖平放在地面上时，其重心距地面的高度为2,叠起后，其重心距地面2,所以重心n—1升高了2氏★点评：本题考查了对重心位置的正确认识。变型2、物体质量改变后的重心位置【延伸2】如图所示，一个空心均匀球壳里面注满水，球的正下方有一个小孔，当水由小孔慢慢流出的过程中，空心球壳和水的共同重心将会（）A.一直下降B.一直上升C.先升高后降低D.先降低后升高解祈：重心的位蚤跟物体的形状和质量分布

3、有关，当注满水时，球壳和水的重心均在球心，故它们共同的重心在球心。随着水的流出，球壳的重心虽然仍在球心，但水的重心逐渐下降，开始一段时间内，球壳内剩余的水较多，随着水的重心的下降，球壳和水共同的重心也下降；后一段时间内，球壳内剩余的水较少,随着水的重心的下降，球壳和水共同的重心都升高；最后，水流完时，重心又回到球心。故球壳和水的共同重心将先降低后升高，D选项正确。★点评：重心的位置跟物体的形状和质量分布有关，水流完时，重心又冋到球心。故球壳和水的共同重心将先降低后升高。变型3、物体运动状态变化时的重心位置【延伸3】如图所示，身体素质和技术相当的跳高运动员，为什么采用“背越式”的要比釆用“跨越

4、式”的成绩好呢？解析：跳高运动员在越过相同高度的横杆时，“背越式”运动员的重心比“跨越式”运动员的重心升高的高度小，因此运动员越过相同高度的横杆，“背越式”跳法要比““跨越式”容易些，所以采用“背越式”的运动员要比采用"跨越式"的运动员成绩好。★点评：背越式跳高时运动员的形状发生变化。变型4、物体位置变化时的重心位置【延伸4】关于物体的重心，下列说法正确的是A.将物体移到太空，处于失重状态重心消失B.将物体移到三楼，物体的高度增加，相对于自身重心位置变高C.一块砖平放、侧放或立放时，其重心在砖内的位置不变D.—块砖平放、侧放或立放时，其重心在砖内的位置发生变化解析：质量分布均匀形状规则的物体

5、重心在几何中心上，重心位置与运动状态、自身形状、质量无关。C选项正确★点评：抓住重心与质量分布和形状有关的关键。々跟踪练习：1.关于重力和重心的叙述，正确的是（）A..任何规则形状的物体，它的重心一定在其儿何中心B..物体的重心一定在物体上C.重力的方向是垂直向下的D..重力的方向总是竖直向下的2.关于物体的重心，下列说法正确的是（）A.形状规则的物体的重心一定在它的儿何中心上B.物体的重心一定在物体上C.地球对物体的重力只作用在物体的重心上D.若用一根轻质细线把一物体悬挂起來，当物体静止时其重心一定在过悬线的这条直线上3.病人在医院里输液时，液体一滴滴从玻璃瓶中滴下，在液体不断滴下的过程中

6、，玻璃瓶连同瓶中的液体共同的重心将（）A.一直下降B.一直上升C.先降后升D.先升后降4.如图所示，一饮料杯装满水，杯的底部有一小孔，在水从小孔不断流出的过程中，杯子连同杯中的水的共同重心将（）A.一直下降B.—直上升C.先升后降D.先降后升答案与解析：1.重力是由于地球的吸引而使物体受到的力，任何的力都有施力物体；重心是物体受到的重力作用的集中点，根据物体重心的分布特点，可以判断物体重心的位置.解答解：趴重心的位羞不仅与物体的形状有关，还与物体的质量分布有关，所以有规则形状的物体，它的重心不一定与它的几何中心重合，只有形状规则，质量分布均匀的物体的重心才在物体的几何中心，故A错误；B、重心

7、有可能在物体外，比如圆环的重心在圆心的位蚤，就在圆环的外面，故E错误；C、静止在斜面上的物体所受重力的方向是竖直向下，故C错误，D正确.故选:D.2.A、物体的重心与物体的质量分布和儿何形状两个因素有关，所以形状规则的物体的重心不一定在它的儿何中心上，故A错误.B、重心可能在物体上，也可能在物体之外，比如均匀的圆环重心在圆环之外，故B错误.C、物体的各部分都要受到地球的重力作用，故C错误.D、若用一根轻质细线