内容正文:
探究重力与质量的关系
【考点梳理】
1.使弹簧测力计的轴线方向与力和作用线方向保持一致时指针调零。
2.测量时不能使弹簧测力计超量程和长久受力,以免引起弹簧的变形。
3.测量读数时要保持弹簧测力计静止或匀速直线运动。
4.注意天平和弹簧测力计的测量范围。
5.结论分清先后:是重力与质量成正比,千万不能说成是“质量与重力成正比”!因为质量是物体的一种属性,它不随物体的温度、形状、状态、位置的改变而改变。举个例子来说,一个质量为1kg的物体,在地球表面附近重力为10N,将这个物体拿到外太空,远离地球,此时,它的质量依然是1kg,而它的重力却为0N。所以质量不会随重力的改变而发生改变。
6.g事实上会因为地点位置的不同而不同,但只要是在地球表面附近,其变化我们可以忽略不计。
【典例引领】
下表是小明在探究“重力的大小跟质量的关系”实验中得到的实验数据。
实验序号
物体质量m/kg
重力G/N
①
0.1
1
②
0.2
2
③
0.3
3
(1)实验中,需要的测量工具是________和_________。
(2)上表空白处缺少的栏目是_____________。
(3)在图中,根据上面表格中的数据,画出重力与质量之间关系的图线。
(4)分析数据,可以得到的结论是:__________________。
(5)实验时,多次测量的目的是:__________________________。
(6)在“天宫一号”中用同样的器材________(选填“能”或“不能”)完成该探究。
(7)大明选取了质量不同的苹果、小木块、小铁球各一个,并分别测出它们的质量和重力,来探究物体所受重力大小与质量的关系,你认为大明的做法________(合理/不合理)。
(8)某实验小组画出的G-m图像如下图所示。该小组实验过程可能存在的问题是______________。
(9)为了探究物体所受重力大小是否与形状有关,大明同学找了一些橡皮泥,用小刀刻成不同的形状,分别测量出重力,从而得出结论。这种探究方法可行吗?_________,理由是______________________。
答案:(1)天平;弹簧测力计;(2)重力与质量比值G/m(N/kg);(3)如图所示:
(4)物体所受重力大小与质量成正比;(5)便于找到普遍规律,避免偶然性;
(6)由于在“天宫一号”中,不能用弹簧测力计测出物体受到的重力,所以用同样的器材,在“天宫一号”中不能完成该实验;
(7)为了得出普遍性的结论,要有不同质量不同材料的物体多次实验,所以大明同学的做法合理,同样可以得到物体所受重力大小与质量的关系;
(8)使用前测力计没有调零;
(9)不可行;探究时没有控制橡皮泥的质量相等。
【真题演练】
1.(2023年赤峰中考题)11.小明在科技博览阅读中,查阅了不同星球上重力与质量的关系图像,如图所示。通过图像可知,在甲、乙两个星球上,重力与质量都成________。一物体质量为10kg,它在甲星球上受到的重力为________N。
答案:①正比;②150
2.(2023年长沙中考题)20.小明用家里的器材探究重力的大小与质量的关系。如图甲、乙所示,小明用布袋装着质量不同的米,用电子秤测其质量,用液晶屏拉力器测其重力,实验数据记录如下表:
实验次数
1
2
3
4
5
电子秤的示数/g
100.0
200.0
300.0
400.0
500.0
拉力器的示数/N
0.98
1.96
2.94
3.92
4.90
(1)在图乙中,当米袋静止时,拉力器的示数与这袋米所受重力的大小___________;
(2)分析上表数据可得:物体所受重力的大小与它的质量成___________,下列数据处理方法可以得到此结论的是___________。
A.计算每一次实验中重力的大小与质量的比值 B.计算每一次实验中重力的大小与质量的乘积
答案:①相等;②正比;③A
3.下列图像中,能正确反映“物体所受的重力跟它的质量的关系”的是( )
答案:A
4.我们知道物体所受的重力与质量的关系为G=mg,在一般情况下取定值。但经过科学家的精确测量,在不同地区g值仍有差异,如表,观察分析如表中提供的数据,回答下列 题:
地点
g值大小
地球纬度
地点
g值大小
地球纬度
赤道
9.780
0°
北京
9. 801
39°56′
广州
9.788
23°06′
纽约
9.803
40°40′
武汉
9.794
30°33′
莫斯科
9.816
55°45′
上海
9.794
31°12′
北极
9.832
90°
(1)表中g值最小和最大