考點6重力力的合成一、重力1．重力G定義：地球表面附近的物體，由于地球的吸引而受到的力叫做重力，用字母G表示。2．重力的方向：重力的方向總是豎直向下的。利用重力方向豎直向下的性質(zhì)可制重垂線，可以檢查檢驗一條線或一個面是否豎直或水平。3．重力的作用點：物體所受重力的作用點叫做重心。①質(zhì)量分布均勻、形狀規(guī)則的物體，重心在物體的幾何中心。②物體質(zhì)量分部不均勻或形狀不規(guī)則，可以用懸掛法測得其重心。③重心不一定在物體上。4．重力的大?。何矬w所受的重力大小與它的質(zhì)量成正比，公式G=mg。①g=9.8牛頓/千克，它表示的意義是質(zhì)量為1千克的物體在地球上所受的重力為9.8牛。②g會隨著緯度的增大而增大，隨高度的增大而減小。③月球上的物體所受的重力大約只是地球上的六分之一。二、力的合成1．合力：如果一個力產(chǎn)生的作用效果和幾個力共同產(chǎn)生的效果相同，這個力就叫做那幾個力的合力。求兩個或兩個以上力的合力的過程叫做力的合成。2．同一直線上二力的合成：①方向相同時：大小F合＝F1＋F2方向與兩個力方向相同。②方向相反時：大小F合＝F1－F2方向與較大的力方向相同。3．科學(xué)方法：等效替代法。例題１、1.2×105【解析】m=1.2×105千克，g=9.8/千克。這架飛機受到的重力為G＝mg=1.2×1059.8/=1.18×106牛。例題2、一名登月宇航員的質(zhì)量為60千克，他在地球上受到的重力為多少【解析】（1）g=9.8/G=mg=609.8/=588牛。（2）60千克。（3）g月≈g/6=1.6/G=mg=601.6/=96牛例題3、一輛汽車沿平直公路行駛，汽車發(fā)動機產(chǎn)生的動力是2000牛，它所受的阻力是1200牛。（1）試畫出汽車的受力示意圖。（2）求出此時汽車所受合力的大小和方向，并用力的示意圖表示出這個合力?！窘馕觥浚?）此時汽車受到動力F動和阻力F阻兩個力的作用，它們的方向相反，其受力示意圖如（a）所示。（2）F動=2000牛，F(xiàn)=1200牛。F動>F阻FF動-F20001200800F動F合（b）所示。一．選擇題（共8小題）1．下列物體中所受重力約為0.5牛的是（）A．一瓶礦泉水 B．一只雞蛋 C．一枚一元硬幣 D．一枚針【答案】B【解析】解：A、一瓶礦泉水的重力約5N；故A錯誤；B、一斤（500g）雞蛋可稱8~10個，那么一個雞蛋的質(zhì)量約為50g；故1個雞蛋的質(zhì)量為50g，故其重力約為0.5N；故B正確；C、一枚一元硬幣的重力約0.05N，故C錯誤；D、一枚針的重力約0.01N，故D錯誤；故選：B。2．關(guān)于物體的重心，下列說法不正確的是（）A．一切物體的重心都是該物體所受重力的作用點 B．一切物體的重心都在它的中間位置 C．物體的重心不一定在物體上 D．質(zhì)地均勻、形狀規(guī)則的物體的重心在它的幾何中心上【答案】B【解析】解：A、重力的作用點叫重心，該選項說法正確；B、只有規(guī)則物體的重心在物體的幾何中心，不規(guī)則物體的中心不一定在物體的中間位置，該選項說法不正確；C、像籃球等空心物體，重心為球心，不在物體上，該選項說法不正確；D、因為規(guī)則物體的重心在物體的幾何中心，故該選項說法不正確。故選：B。3．籃球在空中運動時所受重力的大小和方向，下列判斷中正確的是（）A．大小不變，方向在改變 B．大小和方向均在改變 C．大小在改變，方向不變 D．大小和方向均不改變【答案】D【解析】解：籃球在空中運動時，所受重力為：G＝mg，由于物體的質(zhì)量m是一種屬性，不發(fā)生變化，g＝9.8N/kg，故重力的大小不變；物體所受重力的方向總是豎直向下的，故方向不變。故ABC錯誤；D正確。故選：D。4．關(guān)于作用在同一直線上的兩個力，下列說法中正確的是（）A．兩個不為零的力，其合力一定不為零 B．兩個力的合力，可能小于其中任何一個力 C．求兩個力的合力的大小，就是把兩個力的大小相加 D．兩個力的合力，一定大于其中任何一個力【答案】B【解析】解：A、因為同一直線、反方向二力的合力大小等于二力之差，當(dāng)兩個力大小相同時，合力為0．故A錯誤；B、因為同一直線、反方向二力的合力大小等于二力之差，因此合力大小可能小于其中任何一個力，故B正確；C、求兩個力的合力的大小，當(dāng)方向相同時，就是把兩個力的大小相加，當(dāng)方向相反時，就是把兩個力的大小相減，故C錯誤；D、如果兩個力方向相反，兩個力的合力等于兩力大小之差，合力一定小于其中一個力，故D錯誤。故選：B。5．豎直向上擊出的羽毛球在空中受到重力G和空氣阻力f的作用，已知它在空中飛行時受到的空氣阻力始終與它運動方向相反，且小于它受到的重力。若羽毛球在上升過程所受重力和空氣阻力的合力大小為F1、下降過程所受這兩力的合力大小F2，則（）A．F1的方向為豎直向上 B．F2的方向為豎直向上 C．F1一定等于F2 D．F1一定大于F2【答案】D【解析】解：羽毛球上升過程中，受豎直向下的重力G、豎直向下的空氣阻力f作用，由于這兩個力方向相同，所以羽毛球所受合力F1＝G+f﹣﹣﹣①；此時合力的方向與重力的方向相同，為豎直向下；羽毛球下落過程中，受豎直向下的重力G、豎直向上的空氣阻力f′作用，由于這兩個力方向相反且重力較大，所以羽毛球所受合力F2＝G﹣f′﹣﹣﹣②；由①②知：F1＞F2。故選：D。6．如圖是描述地球上不同位置的人釋放手中石塊的四個示意圖，圖中的虛線表示石塊下落的路徑，則對石塊下落路徑的描述最接近實際的示意圖是（）A． B． C． D．【答案】B【解析】解：由于重力的方向總是豎直向下的，地球上不同位置的人釋放手中石塊后，石塊受的重力的方向是豎直向下的，指向地球，故B正確，ACD錯誤。故選：B。7．F1、F2是同一水平直線上的兩個力，它們的合力大小為30N，方向向左，F(xiàn)1的大小是10N，則關(guān)于F2的大小和方向，下列說法中正確的是（）A．F2的大小可能是40N B．F2的大小一定是20N C．F2的方向一定沿水平向右 D．F2的方向可能向左，也可能向右【答案】A【解析】解：已知合力大小為F＝30N，方向向左，F(xiàn)1大小為10N；當(dāng)F1向左，F(xiàn)2也向左時，F(xiàn)2＝30N﹣10N＝20N；當(dāng)F1向右時，F(xiàn)2向左時，有F2﹣F1＝30N，則F2＝30N+10N＝40N，綜上可知，F(xiàn)2的大小可能是20N、也可能是40N，故A正確、B錯誤。F2的方向一定沿水平向左，F(xiàn)1的方向可能向左、也可能向右，故CD錯誤。故選：A。8．如圖所示，小李把籃球豎直向上拋出，籃球先上升后下落，從拋出到落回地面的過程中始終受到與運動方向相反的空氣阻力，且運動越快受到空氣阻力越大，但阻力始終小于球的重力。則籃球在整個運動過程中所受合力大?。ǎ〢．始終減小 B．始終增大 C．先減小后增大 D．先增大后減小【答案】A【解析】解：籃球拋出時受到兩個力，豎直向下的重力和豎直向下的阻力，合力變?yōu)閮闪χ停婚_始拋出后籃球的速度最大，阻力最大，所以此時合力最大；當(dāng)籃球上升過程中，阻力減小合力也逐漸減小，籃球在最高點時，僅受豎直向下的重力作用；下降過程中，籃球受到豎直向下的重力和豎直向上的阻力，則此時合力為兩力之差，重力大于阻力，而下降過程中阻力逐漸增大，合力逐漸減小，所以整個運動過程中，籃球所受合力逐漸減小。由以上分析知，整個過程中，籃球所受的合力始終減小，故A正確，BCD錯誤。故選：A。二．填空題（共5小題）9．在地球表面的物體由于__________而受到的力叫做重力。物體所受的重力與質(zhì)量成__________關(guān)系。一物體的質(zhì)量為2.5千克，則該物體受到的重力為__________牛，在計算過程中，g＝9.8牛/千克，所表示的物理意義是__________?！敬鸢浮康厍虻奈?；正比；24.5；在地球上質(zhì)量為1千克的物體受到的重力為9.8牛。【解析】解：由于地球的吸引而使物體受到的力叫重力；物體所受重力跟它的質(zhì)量成正比；其關(guān)系式為G＝mg。物體的重力為：G＝mg＝2.5kg×9.8N/kg＝24.5N；g＝9.8牛/千克，所表示的物理意義是質(zhì)量1kg的物體所受的重力是9.8N。故答案為：地球的吸引；正比；24.5；在地球上質(zhì)量為1千克的物體受到的重力為9.8牛。10．如圖所示我國嫦娥三號“玉兔”號巡視器在月球上馳離著陸器時的情景。若以著陸器為參照物，巡視器是__________的（選填“靜止”或“運動”）。與在地球上時相比，玉兔在月球上時的質(zhì)量__________，重力__________（最后兩空均選填“變小”、“不變”或“變大”）。【答案】運動；不變；變小。【解析】解：以著陸器為參照物，巡視器相對于著陸器的位置發(fā)生了變化，因此巡視器是運動的。質(zhì)量是物體本身的一種屬性，只有在所含物質(zhì)的多少發(fā)生變化時才會改變，如果只是改變了位置則質(zhì)量不會發(fā)生改變，把一個物體從地球帶到月球上，物體僅是位置發(fā)生變化，所以質(zhì)量不變；月球上物體的重力是地球重力的16故答案為：運動；不變；變小。11．建筑工人砌墻時，常利用鉛垂線來檢查墻砌得是否豎直，如圖甲所示，鉛垂線是根據(jù)重力的方向總是__________的原理制成的；如圖乙一堵南北走向的墻上，所掛鉛垂線如圖所示，則這堵墻一定是向__________（“東”或“西”）傾斜的?！敬鸢浮控Q直向下；西?！窘馕觥拷猓恒U垂線是根據(jù)重力方向豎直向下原理制成的。如圖，鉛垂線的方向豎直向下，把鉛垂線向下延長到地面，和地面交于C點，過C點作鉛垂線的垂線AB，AB是水平方向，可以看出墻壁向西傾斜。故答案為：豎直向下；西。12．如圖所示，水桶（包括其中水）重力為50牛。①靜止時，一個小孩豎直向上提起水桶的力為30牛，另一小孩豎直上提的力應(yīng)為__________牛。②兩個小孩能提起一桶水，一個大人同樣能提起這桶水。這現(xiàn)象表明：__________。【答案】①20；②大人用的力與兩個小孩用的力的作用效果相同，大人施加的力是兩個小孩的力的合力?！窘馕觥拷猓孩佼?dāng)小孩施加的力豎直向上時，用到的力F2最小，由題知合力F＝50N，F(xiàn)1＝30N，由F＝F1+F2，得F2＝F﹣F1＝50N﹣30N＝20N；②兩個小孩共同提起一桶水，而大人一個人就可以提起，就是說大人用的力與兩個小孩用的力的作用效果相同，大人施加的力是兩個小孩的力的合力。故答案為：①20；②大人用的力與兩個小孩用的力的作用效果相同，大人施加的力是兩個小孩的力的合力。13．把一個重為2牛的蘋果豎直向上拋出，蘋果在空中受到重力和空氣阻力的作用。若空氣阻力大小恒為0.8牛，且方向總是與運動方向相反，則蘋果在上升過程中所受重力的方向為__________，合力的大小為__________牛，合力的方向為__________?！敬鸢浮控Q直向下；2.8；豎直向下。【解析】解：蘋果豎直向上拋出后，上升的過程中，受到的重力的方向是豎直向下，阻力是豎直向下。所以此時蘋果受到的合力是2牛+0.8牛＝2.8牛，方向是豎直向下。故答案為：豎直向下；2.8；豎直向下。三．作圖題（共3小題）14．在圖中，放在斜面上的物體受到的重力G為10牛。用力的圖示法畫出重力G?！窘馕觥拷猓何矬w受到的重力方向豎直向下，作用點在重心，大小為10N，可確定標(biāo)度為5N，則畫重力的圖示如下圖：15．在圖中，物塊受到的重力G為3牛。用力的圖示法畫出物塊受到的重力G。【解析】解：選1N的線段作為標(biāo)度，然后從物塊的重心畫出豎直向下的、大小為3N的重力。如圖所示：。16．用力的圖示法在圖中畫出被拋在空中的10牛的小球所受重力?！窘馕觥拷猓合冗x一段線段，大小表示5N；然后過重心作豎直向下、大小為10N的力。如圖所示四．綜合題（共6小題）17．一宇航員的質(zhì)量為80千克，他在地球上受到的重力為多少牛？當(dāng)他登上月球表面時，他受到的重力為多少？（g月＝1.6牛/千克）【解析】解：宇航員在地球上受到的重力：G＝mg＝80kg×9.8N/kg＝784N；當(dāng)宇航員登上月球表面時，雖然位置變化，但質(zhì)量不變，還是80kg；宇航員在月球上受到的重力：G′＝mg月＝80kg×1.6N/kg＝128N；答：他在地球上受到的重力為784N，當(dāng)他登上月球表面時，他受到的重力為128N。18．一名空降兵攜帶裝備執(zhí)行救災(zāi)任務(wù)，他與裝備的總質(zhì)量為80千克。①求該空降兵和裝備受到的總重力G。②剛打開降落傘時，受到豎直向上的空氣阻力f，大小為1000牛。求空降兵和裝備受到的合力F的大小和方向。③隨后空降兵調(diào)整降落傘的狀態(tài)，勻速降落。求此時空氣阻力f'的大小?！窘馕觥拷猓孩僭摽战当脱b備受到的總重力：G＝mg＝80kg×10N/kg＝800N。②剛打開降落傘時，受到豎直向上的空氣阻力f，同時受到豎直向下的重力，阻力和重力是同一直線上方向相反的兩個力，所以空降兵和裝備受到的合力F＝f﹣G＝1000N﹣800N＝200N，方向豎直向上。③隨后空降兵調(diào)整降落傘的狀態(tài)，勻速降落，空降兵處于平衡狀態(tài)，受到的空氣阻力和總重力是一對平衡力，所以此時空氣阻力f'的大小為800N。答：①該空降兵和裝備受到的總重力為800N。②空降兵和裝備受到的合力F的大小為200；方向豎直向上。③此時空氣阻力f'的大小為800N。19．一小球的重力為6牛，在運動過程中受到的空氣阻力方向始終與球的運動方向相反，且空氣阻力大小為0.3牛，求：（1）小球在下降過程中所受的合力大小F合及合力方向。（2）小球在上升和下降過程中的合力方向__________（選填“相同”或“不同”），上升和下降過程中小球所受合力相差__________牛?！窘馕觥拷猓海?）小球在下降過程中受到豎直向下的重力和豎直向上空氣的阻力，二力方向相反，重力大，合力的方向豎直向下，則有F合下＝G﹣f＝6N﹣0.3N＝5.7N；（2）小球在上升過程中受到豎直向下的重力和空氣的阻力，二力方向相同，合力的方向豎直向下，則有F合上＝G+f＝6N+0.3N＝6.3N；上升和下降過程中小球所受合力相差：ΔF＝F合上﹣F合下＝6.3N﹣5.7N＝0.6N。答：（1）小球在下降過程中所受的合力大小F合為5.7N，合力方向豎直向下。（2）相同；0.6。20．對于某些均勻不規(guī)則物體的重心，我們可以根據(jù)二力平衡的條件，采用懸掛法確定。①物體甲靜止時如圖（a）所示，物體甲的重心在虛線a上，這是由于細(xì)繩對物體的拉力與物體受到的重力在______________上。②若將圖（a）的_______點懸掛在細(xì)繩上，能否進(jìn)一步確定物體甲的重心位置，理由是：__________。③若改變懸掛的位置，物體甲靜止時如圖（b）所示，為確定物體甲的重心位置，接下來應(yīng)做的操作是__________?！敬鸢浮竣偻恢本€；②B；若將B點懸掛在細(xì)繩上，力的作用線與虛線a重合；③過懸掛點沿豎直方向畫一條虛線，與虛線a交于一點，這個點就是物體的重心?！窘馕觥拷猓孩賵D（a）中，細(xì)繩對物體的拉力與物體受到的重力在同一直線上，因此，物體甲的重心在虛線a上；②若將圖（a）的B點懸掛在細(xì)繩上，則拉力與重力的作用線仍在一條直線上，且與虛線a重合，因此無法進(jìn)一步確定物體甲的重心位置；③若想確定物體甲的重心位置，應(yīng)改變懸掛的位置，當(dāng)物體甲靜止時過懸掛點沿豎直方向畫一條虛線，與虛線a交于一點，這個點就是物體的重心。故答案為：①同一直線；②B；若將B點懸掛在細(xì)繩上，力的作用線與虛線a重合；③過懸掛點沿豎直方向畫一條虛線，與虛線a交于一點，這個點就是物體的重心。21．某同學(xué)為探究作用在同一物體同一直線上兩個力的合力與這兩個力之間的關(guān)系，利用橡皮筋（原長為AB）、彈簧測力計等器材進(jìn)行實驗，實驗時先將橡皮筋A(yù)點固定，再用兩個彈簧測力計同時作用在B點，按圖（a）所示的方式將橡皮筋從B點拉伸到C點，記下此時兩個彈簧測力計的示數(shù)F1和F2，接著用一個彈簧測力計作用在B點，依然將橡皮筋拉伸到C點，如圖（b）所示，記下此時彈簧測力計示數(shù)F，按上述的操作重復(fù)三次實驗，實驗數(shù)據(jù)如表一所示。表一：實驗序號拉力F1（牛）拉力F2（牛）拉力F（牛）13.01.04.022.61.44.031.82.24.0①實驗前，應(yīng)將彈簧測力計沿水平方向__________。②實驗中，該同學(xué)……重復(fù)三次實驗”的目的是：________________。③根據(jù)表一中的實驗數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，可歸納得出的初步結(jié)論是：作用在同一物體同一直線上方向相同的兩個力的合力大小等于__________，合力方向為__________④實驗過程中運用的科學(xué)方法為__________。⑤從實驗?zāi)康慕嵌确治觯緦嶒灥牟蛔阒幨牵篲_________。【答案】①調(diào)零；②多次實驗，得到普遍結(jié)論，避免偶然性；③二力之和；與二力方向相同；④等效替代法；⑤未探究作用在同一物體同一直線上、方向相反兩個力的合力與這兩個力之間的關(guān)系。⑤未探究作用在同一物體同一直線上、方向相反兩個力的合力與這兩個力之間的關(guān)系。【解析】解：①彈簧測力計沿水平方向使用前，將彈簧測力計沿水平方向調(diào)零；②實驗中，該同學(xué)“…重復(fù)三次實驗”的目的是：多次實驗，得到普遍結(jié)論，避免偶然性；③根據(jù)表一中的實驗數(shù)據(jù)，比較F和F1、F2的大小方向之間的關(guān)系，歸納得出：同一直線上方向相同的兩個力的合力大小等于二力之和，合力方向與二力方向相同；④實驗過程中，合力的作用效果與兩個分力的作用效果相同，這里應(yīng)用的科學(xué)方法為等效替代法。⑤本實驗中只探究了同方向的兩個力的合成情況，沒有探究作用在同一物體同一直線上，方向相反兩個力的合力與這兩個力之間的關(guān)系，沒有完全達(dá)到實驗的探究目的。故答案為：①調(diào)零；②多次實驗，得到普遍結(jié)論，避免偶然性；③二力之和；與二力方向相同；④等效替代法；⑤未探究作用