第03講重力

0:知識(shí)導(dǎo)航

U

知識(shí)導(dǎo)入

我們生活的地球是處于茫茫的宇宙中不停旋轉(zhuǎn)的球體。閉上眼睛一想

“只要一失足，就會(huì)落進(jìn)宇宙的深淵，那將是多么可怕的事啊?！笨?/p>

是這種事卻從未發(fā)生過，這是為什么呢？

因?yàn)榈厍驅(qū)λ浇奈矬w有吸引作用。

這節(jié)課我們將走進(jìn)重力的世界，揭開它神秘的面紗。

E知識(shí)精講

考點(diǎn)1：重力的產(chǎn)生

I.由于地球的吸引而使物體受到的力叫做重力，地球上的所有物體都受到地球的作用。

2.重力的符號(hào)為G,單位是牛頓。

3.重力的施力物體是：地球，重力的受力物體是：地面附近的所有物體.

注：重力是非接觸力，重力的產(chǎn)生不需要物體相互接觸?？罩械男▲B、落葉都受到重力的作用。

【典例分析】

【例1】關(guān)于重力的產(chǎn)生，下列說法正確的是（）

A.物體只有接觸到地球，才會(huì)被地球吸引

B.地球吸引物體的力大于物體吸引地球的力

C.地球吸引地面附近的物體，物體也吸引地球

D.地球吸引物體，物體不吸引地球

【答案】C

【解析】物體只要在地球上，無論是在地面上還是在空中（地面附近），都受到地球的吸引，所以選項(xiàng)A錯(cuò)誤;

物體間力的作用是相互的，地球吸引物體，物體也吸引地球，所以選項(xiàng)B、D錯(cuò)誤，選項(xiàng)C正確。

【例2】若不計(jì)空氣的阻力，足球離開腳面后使球在空氣中運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化的力的施力物體是（）

A.前鋒隊(duì)員B.足球C.守門員D.地球

【答案】D

【解析】在不計(jì)空氣阻力的情況下，足球在空中飛行的過程中受到重力，這個(gè)力的施力物體是地球，D符

合題意.

方法技巧

重力是由于地球的吸引而產(chǎn)生的，但重力大小不一定等于地球?qū)ξ矬w的吸引力，重力只是地球?qū)ξ矬w

的吸引力的其中一個(gè)垂直丁水平面的力，也就是重力一般小于地球?qū)ξ矬w的吸引力。

考點(diǎn)2：重力的大小

1.物體的重力（G）與物體的質(zhì)量（小）成正比。

2.公式中重力的單位是牛，質(zhì)量的單位是千克，因此比值g的單位是牛每千克，符號(hào)是N/kgc其中，比值

g=9.8N/kg,粗略計(jì)算時(shí)，可取g=10N/kg。

①公式中各物理量都必須用國(guó)際單位制單位。

?:思考與交流

思考I：地球表面上的物體既有質(zhì)量，又受到重力，物體所受的重力與其質(zhì)量之間有無關(guān)系呢？

思考2：物體所受的重力與質(zhì)量成正比，能不能說物體的質(zhì)量與所受的重力成正比？

【典例分析】

【答案】A

【解析】本題考查物體所受重力與質(zhì)量的關(guān)系圖。物體所受重力和質(zhì)量成正比，當(dāng)質(zhì)量為零時(shí),重力也是零,

所以重力和質(zhì)量的關(guān)系圖像是一條過原點(diǎn)的直線，故選A。

【例4】一個(gè)物體在地球上重為235.2N,則它的質(zhì)量為kg,若將它移至月球上，則它的質(zhì)量為

kg,在月球上重為No（設(shè)g月二地）

6

【答案】24；24：39.2

【解析】【解答】解：由G=mg可得，物體的質(zhì)量:

G_235.2N

24kg,

g地9.8NAg

???質(zhì)量是物體的固有屬性，與物體的形狀、狀態(tài)、所處的位置無關(guān),

，在月球上物體的質(zhì)量還是24kg,

在月球上重：

G；j=mgu=—mg?=—G?*,=-x235.2N=39.2No

666

故答案為:24；24；39.2o

夕方法技巧____

2.g是一個(gè)常數(shù)，但它跟物體所處的位置有關(guān)。

（1）在同一地區(qū)，g隨其離地面高度的增加而減小。

（2）距離海平面相同高度的物體，g隨其所在地理緯度的增加而增大，在赤道上g最小，在兩極上g最大。

（3）月球上的g值大約是地球上g值的1/6。

3.區(qū)分重量與質(zhì)量：

（1）兩者定義不同。重量是表示物體所受到重力的大小，質(zhì)量是表示物體所含物質(zhì)的多少。

（2）兩者單位不同。重量的單位是牛頓，質(zhì)量的單位是千克。

4.不能說“物體的質(zhì)量與重力成正比”，因?yàn)橘|(zhì)量是

物體本身的一種屬性，不會(huì)隨重力的變化而變化。

考點(diǎn)3：重力的方向與作圖

1.重力的方向：總是豎直向卜;

2.重力的作用點(diǎn)：重心——重力在物體上的作用點(diǎn)

（1）質(zhì)量均勻、外形規(guī)則的物體重心：

它的圓心、球心、幾何中心。

（2）質(zhì)量不均勻、外形不規(guī)則物體重心：

【解析】本題考查重力示意圖的作圖。重力的方向始終豎直向下，作用點(diǎn)在物體的重心，即物體的中心。

夕方法技巧

1.右圖展示了放置在：水平面、斜面和懸掛的物體受到重力的方向。

2.物體自由下落時(shí)的方向，懸掛物體的線自由下垂的方向就是重力的方向。

GGG

3.豎直向下不是垂直向下，也不是垂直于物體表面，而是始終指向地球中心。

武提分作業(yè)

1.傳說從一株蘋果樹上墜落的蘋果激發(fā)牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律。2010年5月14日,英國(guó)皇家學(xué)會(huì)托人把

這株蘋果樹的一截長(zhǎng)10cm的樹枝送入太空。與在地面時(shí)相比，發(fā)生顯著變化的是樹枝的（）

A.長(zhǎng)度B.質(zhì)量C.密度D.重力

【答案】D

【解析】本題考杳對(duì)重力的理解。長(zhǎng)度是物體本身的一種性質(zhì)，與其所處的位置無天。故其位置改變，長(zhǎng)度不

變,A不符合題意。質(zhì)量是物體本身的一種屬性，其大小與位置無關(guān)。故樹枝從地面到太空其質(zhì)量不變，故B不

符合題意。密度是物質(zhì)的一種屬性,其大小與位置無關(guān)。故樹枝從地面到太空其密度不變，故C不符合題意。

地球表面附近的一切物體都要受到重力的作用，當(dāng)物體到了太空中，物體將處于失重狀態(tài)，即不受重力，所以重

力大小發(fā)生了變化，故D符合題意。故選D。

2.水是生命之源.如圖中能正確描述水的各物理量之間的關(guān)系圖象是（）

G'

水的重力與質(zhì)量B.0水的密度與質(zhì)量

?\n90IZ__?*m

c.心水的比熱與溫度D.°水的壓強(qiáng)與深度

【答案】D

【解析】

A、根據(jù)重力與質(zhì)量成正比的關(guān)系，即G=mg,因此水的重力與質(zhì)量的關(guān)系圖象應(yīng)是一條過原點(diǎn)的傾斜直線,

故A錯(cuò)誤；

B、水的密度是物質(zhì)的一種特性，水的密度與質(zhì)量和體積無關(guān)，而題干中的圖象卻反應(yīng)出水的密度與質(zhì)量成

正比關(guān)系，故B錯(cuò)誤；

C、比熱容是物質(zhì)的一種屬性，它是由物質(zhì)本身所決定的，不隨溫度的改變而變化，題干中C圖象反應(yīng)了水

的比熱容隨溫度的升高而減小，故C錯(cuò)誤；

D、由p=p；農(nóng)gh知，水產(chǎn)生的壓強(qiáng)隨深度的增加而增大，且成正比，故D正確.

故選D.

3.航天飛機(jī)在太空中飛行，如果科學(xué)家要在其中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，下列哪些操作不能正確進(jìn)行（）

A.用溫度計(jì)測(cè)量溫度B.用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量力C.用天平測(cè)量質(zhì)量D.用手表測(cè)量時(shí)間

【答案】C

【解析】A、溫度計(jì)測(cè)量物體的溫度，溫度計(jì)是根據(jù)物體熱脹冷縮的原理工作的，與重力無關(guān)，在失重條件

下可以用溫度計(jì)測(cè)量物體的溫度，不符合題意.

B、在失重條件下，彈簧測(cè)力計(jì)不能測(cè)量物體的重力，但是還可以測(cè)量其它的力，如拉力.不符合題意.

C、天平實(shí)質(zhì)是等臂杠桿，如果沒有重力，杠桿兩端沒有了作用力，無論天平兩端放質(zhì)量多大的物體，天平

都能平衡，在失重條件下，不能用天平測(cè)質(zhì)量，符合題意.

D、用手表測(cè)時(shí)間，跟重力沒有關(guān)系，實(shí)驗(yàn)?zāi)苷＿M(jìn)行.不符合題意.

故答案為：C.

4.下列物體被托起時(shí)所用的力最接近2N的是（）

A.一頭小牛B.兩個(gè)雞蛋C.人教版八年級(jí)物理課本D.兩枚1元硬幣

【答案】C

【解析】解：A、一頭小牛的質(zhì)量在50kg左右，托起小牛的力約F=G=mg=50kgx10N/kg=500N.不符合

題意；

B、兩個(gè)雞蛋的質(zhì)量在100g=0.1kg左右，托起兩個(gè)雞蛋的力約F=G=mg=0.1kgxl0N/kg=lN.不符合題意；

C、人教版八年級(jí)物理課本的質(zhì)量在200g=0.2kg左右，托起八年級(jí)物理課本的力約

F=G=mg=0.2kgx10N/kg=2N.符合題意；

D、兩枚一元硬幣的質(zhì)量在10g=0.01kg左右，托起兩枚一元硬幣的力約F=G=mg=0.01kgx10N/kg=0.1N.不

符合題意.

故選C.

【答案】A

【解析】解：A、一個(gè)較大的蘋果，質(zhì)量在300g左右，其重力接近3N,符合題意；B、一軻自行車的質(zhì)

量約20kg,其重力在200N左右，不合題意；

C、一塊橡皮的重力非常小，肯定在1N以下，不合題意；

D、一桶5升裝色拉油的重力約5DN,不合題意.

故選A.

6.有一塊磚先平放在地面上，然后再側(cè)放在地面上，最后豎直放在地面上，則其重.心位置和重力大小（）

A.重心高度不變，重力大小不變B.重心高度增大，重力大小增大

C.重心高度減小，重力大小減小D.重心高度增大，重力大小不變

【答案】D

【解析】因?yàn)椴〉闹匦脑谄鋷缀沃行?，因此水平放置時(shí)，重心的高度低于豎直放置時(shí)的重心高度；因?yàn)榇u

的質(zhì)量不變，因此磚的重力也不變，D符合題意.

故答案為：D.

7.如圖所示的圖像中，能正確反映重力和質(zhì)量關(guān)系的是（）

【答案】A

【解析】A.物體的重力G與質(zhì)量1n成正比，A圖象能反映6與口】間關(guān)系，表示正比例函數(shù)，A符合題意;

B.此圖象表示重力隨質(zhì)量增大而減小，B不符合題意;

C.圖象中的開始點(diǎn)未在原點(diǎn)，表示質(zhì)量為0時(shí)，物體仍然受到重力作用，C不符合題意;

D.該圖象表示物體質(zhì)量變化時(shí)，物體的重力不變，D不符合題意.

故答案為：A.

8.如圖是描述地球上不同位置的人釋放手中石塊的四個(gè)示意圖,圖中的虛線表示石塊下落的路徑，則對(duì)石塊

【答案】B

【解析】本題考查對(duì)重力示意圖的理解。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，即指向地心。故選B。

1

9.月球?qū)λ砻娓浇奈矬w也有引力。這個(gè)引力大約是地球?qū)Φ孛娓浇晃矬w引力的二一個(gè)連同隨身

6

裝備共120kg的宇航員，在月球上（）

1

A.宇航員連同隨身裝備的質(zhì)量約為地球表面附近的工

B宇航員連同隨身裝備的質(zhì)量約為地球表面附近的6倍

C.宇航員連同隨身裝備受到的引力約為200N

D.宇航員連同隨身裝備受到的引力約為1200N

【答案】C

【解析】本題主要考查的是引力和質(zhì)量的概念。引力是由于地球的吸引而使物體受到的力，同一物體的引力

會(huì)隨著位置的變化而變化;質(zhì)量是物體本身的一種屬性，它與物體的位置、狀態(tài)、形狀、溫度等因素?zé)o關(guān)。宇

1

航員連同隨身裝備從地球到月球，位置變了，引力會(huì)發(fā)生變化，只有地球表面的Z但是質(zhì)量不會(huì)變化，所以正確

6

答案是C。

10.建筑工人砌墻時(shí)，常利用鉛垂線來檢查墻砌得是否豎直，如圖甲。一堵南北走向的墻上，所掛鉛垂線如圖乙

所示，則這堵墻一定是（）

ih

圖甲圖乙

A.向東傾斜B.向南傾斜

C.向西傾斜D.向北傾斜

【答案】C

【解析】因?yàn)橹亓Φ姆较蚩偸秦Q直向下，如果墻和鉛垂線的方向是一致的，即墻和鉛垂線平行，則墻壁就是豎直

的擊圖乙可知鉛垂線上端與墻緊靠，下端鉛垂線的位置在墻的西惻，故墻向西傾斜。故選C。

11.踢健子是人們喜愛的一項(xiàng)體育活動(dòng)。用腳將健子踢起后，空中飛舞的健子最終要落向地面，這是由于

受作用。

【答案】重力

【解析】本題考查對(duì)重力的理解。因?yàn)榈厍蚋浇囊磺形矬w都要受到地球的吸引，因此空中飛舞的壽子由于

受重力作用，最終要落回地面。

12.王洽昌(1907?1998)是我國(guó)杰出的物理學(xué)家，被譽(yù)為“中國(guó)原子彈之父”。早在青年時(shí)代，王海昌就專注近

代物理學(xué)的實(shí)驗(yàn)研究，據(jù)一本故事書介紹，大學(xué)剛畢業(yè)那一年，在一項(xiàng)研究大氣放射性的課題中，他每天上午9

點(diǎn)前需要把一根長(zhǎng)6m,直徑僅0.5x103m的裸銅線小心地水平架設(shè)到實(shí)驗(yàn)室外5m的高處。這根裸銅線的質(zhì)

量是kg,重為No(pt?=8.9xl03kg/m3)

【答案】IxlO29.8X102

d0.5xl0-3m

【解析】本題考查聿力的計(jì)算.銅絲的體積:V=SL=TT(不幾=3.14、(-----------戶*601=1.1775'1()61113,因?yàn)椤?

2,則銅絲質(zhì)量:m=pV=8.9xl03kg/m3xi1775x106m3=Ix102kg,^^M*:G=mg=1x102kgx9.8N/kg=9.8xl02No

13.小李同學(xué)為了研究物體受到重力的方向，他提著用細(xì)線吊著的物體從A處走到B處，再從B處走到C處,

如圖所示。該現(xiàn)象表明：?,當(dāng)小李松手之后，物體就會(huì)落下，這又表

明:。

【答案】重力的方向總是豎直向下力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)

【解析】本題考查了重力的方向以及力的效果的靈活應(yīng)用。物體受重力和繩的拉力作用，由于重力的方向是

豎直向下的,所以物體總是豎直下垂的;松手后，物體只受重力的作用，在重力的作用下物體由靜止開始加速下

落，這說明重力改變了物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。

14.我國(guó)近年要發(fā)射大推力火箭建設(shè)航天太空站，在航天太空站里，人處于失重狀態(tài)，小水滴飄浮成了球

形，此時(shí)小水滴受到地球的引力作用(填“有”或“沒有D.

【答案】有

【解析】處于失重狀態(tài)的物體依然受地球的引力，此力提供向心力，故小水滴飄浮成了球形，此時(shí)小水滴

有受到地球的引力作用.

故答案為：有.

15.熟了的蘋果向地面掉落，這是由于蘋果受作用的原因，這個(gè)力的施力物體是、受力

物體是、方向是O

【答案】重力；地球；蘋果；豎直向下

【解析】根據(jù)物體受力情況與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的關(guān)系可知，熟了的蘋果向地面降落，這是由于蘋果受到重力作用；

由于地球的吸引而使物體受到的力叫重力，重力的施力物體是地球，受力物體是蘋果，方向是豎直向下.

16.月球?qū)ξ矬w的吸引力約為地球的1/6.一個(gè)質(zhì)量為3kg的實(shí)心球，在地面上受到的重力是N,

這個(gè)實(shí)心球在月球上的質(zhì)量是kg.(g=10N/kg)

【答案】30；3

【解析】解：物體在地面上受到的重力為：

G蚌mg=3kgx10N/kg=30N；

質(zhì)最是物體的一種屬性，與物體的位置無關(guān)，

所以，這個(gè)實(shí)心球在月球上的質(zhì)量仍然是3kg.

故答案為：30：3.

17.重5N的一瓶飲料靜置在停止運(yùn)轉(zhuǎn)的傳送帶上.請(qǐng)畫出這瓶飲料所受重力的示意圖.

【答案】解：一瓶飲料受重力的作用點(diǎn)在其重心A上，方向是豎直向下的，表示符號(hào)為G,大小為5N,如

圖所示:

【解析】用一條帶箭頭的線段表示力的大小和方向即是力的示意圖，重力的方向是豎直向下的，作用點(diǎn)在

其重心上，重力的表示符號(hào)為G.

18.在探究“重力的大小跟什么因素有關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，按照?qǐng)D甲所示，把鉤碼逐個(gè)掛在彈簧測(cè)力計(jì)上，分別

◎

測(cè)出它們受到的重力，并記錄在表格中.

質(zhì)量m/g100200300500

重力G/N12345

（1）把表格中的空格填寫完整；

（2）圖甲中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為N；

（3）根據(jù)表格中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，在圖乙中畫出重力與質(zhì)量的關(guān)系圖像;

（4）由此可知物體所受的重力跟質(zhì)量成.重力與質(zhì)量的比值為N/kg,其物理意義是

【答案】（1）400

(2)2

（3）解:如圖所不：

（4）正比；10；質(zhì)量為1kg的物

JAL4V2㈣贄衣

【解析】【解答】解:(I)由200g=京得：m=IN=400g；（2）觀察圖像發(fā)現(xiàn)，彈簧測(cè)力計(jì)

的量程是5N,彈簧測(cè)力計(jì)的分度值是O.5N,彈簧測(cè)力計(jì)指針指示的數(shù)字是2,故圖甲中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)

為2N；（3）根據(jù)表格中記錄的數(shù)據(jù)在表格中描繪物相應(yīng)的點(diǎn)，再連成線：如圖所示：

?（4）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，物體所受的重力跟質(zhì)量的比值是一個(gè)定值，滿足正比例函數(shù)關(guān)系，分析圖像也能

G

發(fā)現(xiàn)這兩個(gè)量是成正比的，由此可知物體所受的重力跟質(zhì)量成正比；根據(jù)數(shù)據(jù)可得：m=10N/kg,表示的

物理意義是：質(zhì)量為1kg的物體受到的重力大小是10N.

故答案為：（1）400；（2）2；：3）見上圖；（4）正比；10；質(zhì)量為1kg的物體受到的重力大小是10N.

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