7.3重力（知识解读）（解析版）

73 重力（知识解读）（解析版） •知识点1 重力概念 •知识点2 重力大小的估测与计算 •知识点3 重力的方向与重心 •知识点4 探究重力大小跟什么因素有关的实验 •作业 巩固训练 1、重力：地面附近的物体，由于地球的吸引而受的力叫重力。重力的符号是G。 2、地面附近的一切物体，无论固体、液体、气体都受地球的吸引。 3、重力特指地球对物体的吸引。 4、重力的施力物体是地球，受力物体是物体。 【典例1-1】（2023•桓台县一模）下列关于重力的说法中，正确的是（ ） ．只有与地面接触的物体才受到重力的作用 B．物体在上升过程中不受重力的作用 ．只有静止在地面上的物体才受到重力的作用 D．地面附近的所有物体都受到重力的作用 【答】D 【解答】解： 地球附近的一切物体由于地球吸引而使物体受到的力叫重力，重力是由于地球的吸引而 产生的，故D 符合题意； 物体只要在地球周围，无论是地面上，还是在空中（地面附近），无论是静止，还是运 动，物体都要受到重力作用，故、B、不符合题意。 故选：D。 【典例1-2】（2023 春•吴江区期中）2019 年2 月5 日中国第一部真正意义上的科幻大片 《流浪地球》正式上映，如图所示，是航天员刘培强出舱时的英姿，请问： 重力概念 知识点1 （1）出舱的航天员与轨道舱之间需系上一根安全绳，当航天员意外漂离轨道舱时可拉 着绳子返回轨道舱。这是利用物体间 力的作用是相互 的原理。 （2）航天员在完全失重的太空轨道舱中不能正常使用的测量工具是 。 ．天平 B．刻度尺 ．弹簧测力计 【答】（1）力的作用是相互；（2）。 【解答】解：（1）物体间力的作用是相互的。航天员对绳子施加力的作用时，绳子会 对航天员产生反作用力，所以航天员可以拉着绳子返回轨道舱； （2）、天平是等臂杠杆，依据的原理是F1L1＝F2L2，F＝G；物体在完全失重的太空中， 天平两边受到的压力为零，就无法进行测量，故符合题意； B、刻度尺测量物体的长度跟物体的重力没有关系，所以能正常使用，故B 不符合题意； 、此时弹簧测力计不能测量物重，但是可以用来测拉力，所以能正常使用，故不符合题 意。 故答为：（1）力的作用是相互；（2）。 【变式1-1】（2022 秋•五华区期末）小芳在打乒乓球时，不小心将球踩瘪了，但没有破裂。 关于球内气体，下列说法正确的是（ ） ．质量不变，重力变小 B．质量变小，体积变小 ．质量不变，密度变大 D．质量变小，密度不变 【答】 【解答】解：小芳在打乒乓球时，不小心将球踩瘪了，但没有破裂，球内气体质量不变， 但体积变小，根据m＝ρv 可知，它的密度变大。 故选：。 【变式1-2】（2023•天元区一模）假如没有重力，下列猜想不正确的是（ ） ．河水不会流动，看不见瀑布 B．人跳起来就离开地球，再也回不来 ．杯子中的水不会轻易倒出来 D．物体将失去质量 【答】D 【解答】解：、如果没有重力，水不会往低处流，有可能流向高处，不会出现瀑布；说 法正确； B、人跳起来会落向地面，是由于人受到重力作用，若没有重力，人一跳起来就会离开 地球；说法正确； 、杯里的水倒进嘴里，是由于水受到重力作用；若没有重力，杯里的水将倒不进嘴里； 说法正确； D、质量是物质的属性，与物体是否受重力无关；说法错误； 故选：D。 【变式1-3】（2023 秋•金堂县校级月考）铅笔盒放在课桌上，课桌受到压力，铅笔盒受到 支持力和重力。课桌受到的压力，其施力物体是 铅笔盒 ，铅笔盒受到的重力其施 力物体是 地球 。 【答】铅笔盒；地球。 【解答】解：铅笔盒放在课桌上，课桌受到压力，压力的施力物体是铅笔盒；铅笔盒受 到的重力的施力物体是地球。 故答为：铅笔盒；地球。 1、重力的大小：通常把重力的大小叫重量。 2、重量的计算公式：G=mg，其中g=98/kg，粗略计算的时候g=10/kg。 3、g 的含义：质量为1kg 的物体所受的重力为98（g 是常数，在地球上与地球纬度高低 有关，不同星球上g 也不同，在地球上g=98/kg）。 4、对物理量的估测，是一种良好的学习习惯，也是学好物理的基本功之一；根据物体的 质量估测它的重力大小。例如：一个鸡蛋的质量在50g 左右，两个鸡蛋的质量约100g， 受到的重力约1。 重力大小的估测与计算 知识点2 【典例2-1】（2022 秋•淇县期末）根据你对生活中物理量的认识，下列估测中最接近生活 实际的是（ ） ．一支铅笔的长度约为08m B．一名普通初中学生的质量为500kg ．人体的密度约为1kg/m3 D．一个鸡蛋的重力约为05 【答】D 【解答】解：、一支铅笔的长度约为15m，故错误； B、一名普通初中学生的质量为50kg，故B 错误； 、人体的密度约为1×103kg/m3，故错误； D、一个鸡蛋的重力约为05，故D 正确。 故选：D。 【典例2-2】（2023 春•江州区期末）乘坐中国自行设计研制的“嫦娥”三号探月卫星“亲 近”月球，实施无人登月探测。已知月球车在月球上的引力是它在地球表面受到的引力 的六分之一，若将一个在地球上重为1200 的月球车放到月球上，它受到的重力是 200 ，质量是 120 kg。（g 取10/kg） 【答】200；120。 【解答】解：由题意可得，月球车放到月球上，它受到的重力为： G′＝ G＝ ×1200＝200； 根据G＝mg 可得月球车在地球上的质量： m＝ ＝ ＝120kg； 因质量是物体本身的一种属性，和物体的形状、状态、位置、温度无关，所以月球车在 月球上的质量仍然为120kg。 故答为：200；120。 【典例2-3】（2022 秋•和平区校级期末）小石块受重力为025，把它放入装满水的溢水杯 中，溢出01 的水。（g＝10/kg，ρ 水＝1g/m3） 求：（1）石块质量？ （2）石块密度？ 【答】（1）石块质量为0025kg； （2）石块密度为25×103kg/m3。 【解答】解：（1）由G＝mg 可得，石块的质量为： ， （2）石块排开水的体积： ， 石块的体积等于石块排开水的体积，所以 ， 石块的密度： ＝25×103kg/m3。 答：（1）石块质量为0025kg； （2）石块密度为25×103kg/m3。 【变式2-1】（2023 春•揭东区期末）500 可能是下列哪一个物体受到的重力（ ） ．一辆轿车 B．一位中学生 ．一本课本 D．一支铅笔 【答】B 【解答】解：、一辆轿车的质量约1500kg，受到的重力为G＝mg＝1500kg×10/kg＝ 15000，故不符合题意； B、中学生的质量在50kg 左右，受到的重力大约为G＝mg＝50kg×10/kg＝500，故B 符 合题意； 、一本课本的质量在300g＝03kg 左右，受到的重力为G＝mg＝03kg×10/kg＝3，故不符 合题意； D、一支铅笔的重力在10g＝001kg 左右，受到的重力为G＝mg＝001kg×10/kg＝01，故 D 不符合题意。 故选：B。 【变式2-2】（2023 秋•二道区校级月考）“全碳气凝胶”固体材料是我国科学家研制的迄 今为止最“轻”的材料。一块体积为100m3的“全碳气凝胶”的质量只有0016g。则其 密度是 016 kg/m3。若该气凝胶与另一物体质量之比是1：6，则重力之比是 1 ： 6 。 【答】016；1：6。 【解答】解：“全碳气凝胶”的密度： ρ＝ ＝ ＝16×10 4 ﹣ g/m3＝16×10 4 ﹣×103 kg/m3＝016kg/m3。 根据公式G＝mg，若该气凝胶与另一物体质量之比是1：6，则重力之比是1：6。 故答为：016；1：6。 【变式2-3】（2023 春•蜀山区校级月考）某汽车质量是16×103kg，在一次测试中，该汽车 在平直的路面上1m 内匀速行驶了1800m。求： （1）汽车运动的速度大小； （2）汽车受到的重力大小。 【答】（1）汽车运动的速度大小是30m/s； （2）汽车受到的重力大小16×104。 【解答】解： （1）汽车运动的速度：v＝ ＝ ＝30m/s； （2）汽车受到的重力G＝mg＝16×103kg×10/kg＝16×104。 答：（1）汽车运动的速度大小是30m/s； （2）汽车受到的重力大小16×104。 1、重力的作用点—重心：重力在物体上的作用点叫重心。 （1）质地均匀外形规则的物体的重心，在它的几何中心上。 （2）重心的位置不一定总在物体上，如圆环的重心在圆心，空心球的重心在球心。 重力的方向与重心 知识点3 2、提高稳度的方法：一是增大支持面，二是降低重心。 3、重力的方向：竖直向下（指向地心）。 【典例3-1】（2023 春•上蔡县期中）如果你注意观察，会发现在建筑工地上，工人师傅们 在砌墙时会使用铅垂线，这是为了（ ） ．使墙体与地面垂直 B．使墙体保持在竖直的方向上 ．便于墙体坚固美观 D．以上说法均不正确 【答】B 【解答】解：在建筑工地上，工人师傅们在砌墙时会使用铅垂线，这是为了使墙体保持 在竖直的方向上，利用了重力的方向是竖直向下的。 故D 错误，B 正确。 故选：B。 【典例3-2】（2023 春•高邮市期中）田径比赛中的跳高项目，经历了“跨越式”、“剪 式”、“滚式”、“俯卧式”、“背越式”5 次技术性的革命。目前运动员普遍采用 “背越式”技术（如图所示），下列说法正确的是（ ） ．采用“背越式”技术，目的是起跳时人体重心可以高出横标杆很多 B．“背越式”跳高时，人跃起后不再受重力 ．“背越式”掌握得好的运动员，过杆时重心可以低于横杆 D．“背越式”掌握得好的运动员，过杆时重心一定在运动员身上 【答】 【解答】解：D、同一个运动员在跳高的过程中重心上升的距离差不多，采用不同姿势 过杆的运动员在越过横杆的时候，他们的重心距横杆的距离不一样，跨越式过杆的时候， 人体的重心必须在横杆上面几十厘米，而俯卧式或背越式过杆时，重心十分接近横杆， 甚至背越式过杆时重心可以位于杆的下方，这样在弹跳力不变的情况下，运动员的成绩 可以提高许多，故正确，D 错误； B、地球附近的一切物体都受到重力，故B 错误。 故选：。 【典例3-3】（2022 秋•淇县期末）如图甲，人们在一根细线下吊一个重物，就做成一根重 垂线。用它可以检查建筑物的墙、门、窗是否竖直，它利用了 重力的方向总是竖直 向下的 。还可以做成如图乙水平仪来检验一个平面是否水平，现在把它东西方向放置， 重垂线偏在其中间线的左方，说明此平面的 东 （选填“东”或“西”）边高。 【答】重力的方向总是竖直向下的；东。 【解答】解：重力的方向总是竖直向下的，重垂线就是利用重力的方向总是竖直向下的 原理制成的，当重垂线和墙、门、窗是平行的，说明墙、门、窗是竖直的，否则说明墙、 门、窗不是竖直的。 由于图中重垂线偏向西侧，故说明被测桌面东边高。 故答为：重力的方向总是竖直向下的；东。 【典例3-4】（2023•盐城）如图所示，苹果静置在地面上，画出苹果所受重力的示意图。 【答】 【解答】解：重力的方向是竖直向下的，从苹果的重心竖直向下画一条带箭头的有向线 段，用G 表示，如图所示： 【变式3-1】（2023 春•滨湖区期中）如图所示，在太空视角下，站在地球上的小明所受到 的重力方向为（ ） ．① B．② ．③ D．④ 【答】 【解答】解：重力的方向总是竖直向下的，即指向地心，故①正确。 故选：。 【变式3-2】（2023 春•成华区期末）如图所示，纸做的“不倒翁”小鸟翅膀上装有两个回 形针，将鸟嘴放在指尖上转动而不会掉下来。下列说法正确的是（ ） ．装回形针降低了小鸟的重心 B．装回形针升高了小鸟的重心 ．小鸟的重心一定在其几何中心上 D．小鸟不掉下来是小鸟重力太小 【答】 【解答】解：装上回形针小鸟的重心降低，稳定性增强；小鸟的形状不规则，重心不在 几何中心上，故正确，BD 错误。 故选：。 【变式3-3】（2023 春•六盘水期中）汽车在装体积、形状差别不是很大的两件货物时，常 常把重的货物放在底部，把轻的货物放在上部，这样可以使汽车整体的 重心 下降， 汽车行驶时不易翻车。 【答】重心。 【解答】解：给汽车装载货物时，在保证货物安全的前提下，对于体积形状差别不是很 大的两种货物，常常把重的货物放在底部，把轻的货物放在上部，这样可以使汽车整体 的重心下降，从而汽车行驶时不易翻车。 故答为：重心。 【变式3-4】（2023•淮安）在图中画出质地均匀薄木块所受重力的示意图。 【答】见试题解答内容 【解答】解：画重力的示意图时，先找重心，重心就画在物体的几何中心； 重力的方向是竖直向下的，从重心画一竖直向下的线段，标上箭头和字母G。 故答为：如图 探究重力大小跟什么因素有关的实验 知识点4 1、测量工具：弹簧测力计和天平。 2、结论：物体所受重力与质量成正比。 3、g 的大小与纬度有关，越靠近赤道g 越小，越靠近两极g 越大。 【典例4-1】（2023 春•锦江区期末）小朱同学在“探究重力与质量的关系”时用弹簧测力 计测物体的重力，实验得到下表数据。如图是某次测物体的重力的示意图。下列说法不 正确的是（ ） m/kg 01 02 03 04 05 G/ 1 2 3 4 5 ．图中弹簧测力计的示数为30 B．由表中数据可知重力与质量的关系是1kg＝10 ．由表中数据可知物体的重力与其质量成正比 D．在成都，可用该弹簧测力计测量质量为04kg 的物体的重力 【答】B 【解答】解：、由图可知，测力计的量程为0 5 ﹣，分度值为02，示数为30，故正确； B、分析表中数据可知：物体所受的重力跟它的质量成正比，比值为10/kg，其含义是： 质量为1kg 的物体受到的重力大小为10，故B 错误，正确； D、物体的重力：G＝mg＝04kg×10/kg＝4＜5，所以可以用弹簧测力计测量它的重力， 故D 正确。 故选：B。 【典例4-2】（2022 秋•淇县期末）某实验小组的同学们用天平、钩码、弹簧测力计探究 “物体的重力大小与物体质量的关系”。测量的数据记录如表所示： 实验次数 1 2 3 4 质量m/kg 01 02 03 04 重力G/ 1 3 4 重力与质量的比值/kg （1）如图甲所示是同学们第2 次用弹簧测力计测量时的情形，该弹簧测力计的量程是 0 ～ 5 ，分度值是 02 ，此时测力计的示数是 2 。 （2）测量钩码重力时，应将钩码挂在弹簧测力计下，当它处于 静止 状态时，弹簧 测力计的示数就显示钩码的重力大小。 （3）根据表格中的实验数据，在图乙中做出重力随质量变化的图象。 （4）由图乙可以得出结论：物体所受重力的大小与其质量成 正比 。 （5）如果利用同样的器材，在太空空间站里 不能 （选填“能”或“不能”）完成 该探究。 【答】（1）0～5；02；2；（2）静止； （3） ；（4）正比；（5）不能。 【解答】解：（1）如图甲所示是同学们第2 次用弹簧测力计测量时的情形，该弹簧测 力计的量程是0～5，该测力计的分度值是02，此时测力计的示数是2； （2）当物体和弹簧测力计处于静止状态，此时物体受到的重力和拉力是一对平衡力， 他们大小相等； （3）根据表格中的实验数据，在图乙中找出对应的点后连线，如下所示： （4）由图乙知，物体的重力随质量的变化关系为一过原点的直线，故可以得出结论， 物体所受的重力与其质量成正比； （5）物体在太空中不受重力的作用（处于失重状态），因此不能进行此实验。 故答为：（1）0～5；02；2；（2）静止； （3） ；（4）正比；（5）不能。 【变式4-1】（2023 春•沾化区期末）如图为小明在探究重力与质量的关系时的操作。他将 测得的实验数据记入表格中分析实验过程及所测数据，相关说法正确的是（ ） 物体质量m/kg 01 02 03 04 05 06 测力计示数F/ 098 196 294 392 49 588 ．测量钩码重力时，测力计应该水平调零 B．质量为1kg 的物体受到的重力为98 ．物体的质量跟它所受的重力成正比 D．手对测力计的拉力与钩码对测力计的拉力是一对平衡力 【答】B 【解答】解：、弹簧测力计在竖直测量力的大小时，必须竖直调零，故错误； B、由g＝98/kg 可知，质量为1kg 的物体受到的重力是98，故B 正确； 、物体受到的重力跟质量成正比，其比值g＝ ＝98/kg，不能说物体的质量跟它受到的 重力成正比，故错误； D．手对弹簧测力计的拉力和钩码对弹簧测力计的拉力，大小不等，且作用在同一个物 体上，所以不是一对平衡力，故D 错误。 故选B。 【变式4-2】（2023 春•靖江市期中）几位同学分组在探究“影响重力大小的因素”，他们 利用弹簧测力计、若干只质量均为50g 的钩码、细线等器材，设计了如下实验：若用如 图甲、乙两种方式使用弹簧测力计测量钩码重力，正确的握持方式是 甲 （甲/乙）。 不选另一方式的理由是 拉力方向与弹簧的轴线方向不一致，弹簧与外壳有摩擦 。 根据表中的数据，你得出的结论是 物体所受的重力跟它的质量成正比 。 实验序号 钩码质量/kg 钩码重力/ 1 005 05 2 01 1 3 015 15 【答】甲；拉力方向与弹簧的轴线方向不一致，弹簧与外壳有摩擦；物体所受的重力跟 它的质量成正比。 【解答】解： （1）弹簧测力计使用时拉力方向与弹簧的轴线方向一致，防止弹簧与外壳摩擦，故正 确的握持方式是甲， 不选乙的理由是拉力方向与弹簧伸长方向不一致，弹簧与外壳有摩擦； （2）分析数据可得，重力与质量的比值 ＝ ＝ ＝ ＝10/kg， 由 ＝10/kg 为正比例函数，说明物体所受的重力跟它的质量成正比。 故答为：甲；拉力方向与弹簧的轴线方向不一致，弹簧与外壳有摩擦；物体所受的重力 跟它的质量成正比。 【变式4-3】（2023 春•泗阳县期中）在“探究重力的大小跟质量的关系”的实验中，实验 小组的同学们测量了相关数据并记录在如表中： 实验次数 1 2 3 4 5 6 … 质量m/g 40 100 160 200 240 300 … 重力G/ 04 10 ___ 20 23 30 … （1）测量前，要检查弹簧测力计的指针是否指在 零刻度线 上。 （2）第3 次测量的弹簧测力计指针指示位置如图甲所示，表中空缺的实验数据是 16 。 （3）根据表中的数据得到如图乙所示的对应点，请画出物体受到重力的大小跟质量关 系的图象。 （4）由图象可知，物体所受的重力跟它的质量成 成正比 。 【答】（1）零刻度线；（2）16；（3）见解析；（4）成正比。 【解答】解：（1）使用弹簧测力计时候，首先要“调零”，即检查指针是否在零刻度 线； （2）第3 次测量的弹簧测力计指针指示位置如图甲所示，由图可知，该测力计的分度 值为02，指针在