内容正文:
重力
【课程目标】
1. 掌握重力的方向及如何计算重力大小
2. 理解重力与质量的关系及区别是什么
3. 找到物体的重心
1、 重力
1. 定义:地面附近的物体由于地球的吸引而使物体受到的力叫作重力,用符号G表示。
2. 产生原因:地球的吸引。
3. 施力物体:地球。
4. 受力物体:地面上及地面附近的一切物体。
5. 作用效果:吊起的物体把悬线拉紧;使物体对支撑它的表面产生压力;使抛向空中的物体落回地面。
2、 重力的方向
1. 探究重力的方向
实验
图示
内容
现象
实验1
把装置放在水平地面上,观察悬线自由下垂的方向
悬线竖直向下
实验2
把装置放在斜面上,观察悬线自由下垂的方向
悬线竖直向下
实验3
把装置中的悬线剪断,观察小球自由下落的方向
小球竖直下落
实验结论:悬线下端小球所受重力的方向总是竖直向下的。
【应用】利用重垂线制作的水平仪如下图所示(T形)。
【例1】关于物体所受重力的方向,下列示意图正确的是( )
【例2】如图所示是描述地球上不同位置的人释放手中石块的四个示意图,图中虚线表示石块下落的路径,则对石块下落路径的描述最接近实际的示意图是( )
【例3】如图所示为水平仪放置于某桌面上时的情形,则该桌面( )
A.左边高,右边低 B.右边高,左边低
C.左右相平,前高后低 D.左右相平,前低后高
【例4】忽略空气阻力,抛出后的小球在空中运动轨迹如图所示,抛出后的小球由于( )
A.不受力,运动状态发生改变 B.不受力,运动状态不发生改变
C.受到重力作用,运动状态发生改变 D.受到推力作用,运动状态发生改变
【例5】物体A放在如图所示的斜面上,受到80牛的竖直向下的重力G、垂直于斜面向上的支持力N=70牛、平行于斜面向上的摩擦力f=40牛的作用。请在图中画出这三个力的示意图。
二、重力的大小
G = mg m的单位是kg,G的单位是N,g的单位是N/kg。
在地球表面附近g = 9.8N/kg,其物理意义是质量为1kg的物体在地球表面附近所受重力为9.8N。在粗略计算时,g的值可以取10N/kg。g在不同的位置其大小是不同的,其取值随所在纬度的增加而增大,在赤道最小,在两极最大,g=9.8N/kg是个平均值。
【例1】下列说法中正确的是( )
A.“G=mg”表明;物体受到的重力跟它的质量成正比 B.“m=”表明;物体的质量跟它的重力成正比
C.“g=”表明:g值大小等于物体受的重力跟它质量的比值,且是一个恒定的值 D.上述说法都正确
【例2】小金对太空中的星球比较感兴趣,他从网上查得:甲、乙两个星球表面上物体的重力(G)与其质量(m)的关系如图。从图中信息可知,相同质量的物体在甲星球表面上的重力________其在乙星球表面上的重力(选填“大于”、“等于”或“小于”);据图可得甲星球表面上物体的重力G与其质量m的关系式是 。
【例3】狮子是兽中之王,其形象威武雄壮,荡气凌然。古有雕刻石狮子摆放在宫廷建筑、园林名胜、官衙庙堂、豪门巨宅前,用以镇宅护卫。流传至今,有些企业、政府、银行以及豪富家宅的门口,还有这种安放石狮子镇宅护院的遗风不泯。现知某单位门口摆放的一座石狮子质量为1.5t,为了知道它的体积,取一小块质量为10g,体积为4cm3的同种石料,g取10N/kg。求
(1)石狮子受到的重力
(2)石料的密度
(3)石狮子的体积
三、重力与质量的区别
项目
重力
质量
区别
定义
由于地球的吸引而使物体受到的力
物体所含物质的多少
方向
竖直向下
没有方向
大小
随物体所处位置的改变而改变
不随物体所处位置的改变而改变
符号
G
m
单位
牛顿(N)
千克(kg)
测量工具
弹簧测力计
托盘天平
【例1】2011年5月,法国科学家发现行星“葛利斯581d”较适合地球生命居住,且同一物体在“葛利斯581d”行星表面所受重力大小是在地球表面的两倍。设想宇航员从地球携带标有“100g”字样的方便面、天平和弹簧测力计飞至行星“葛利斯581d”,得方便面的示数是( )
A.天平示数为100 g,弹簧测力计示数为1 N B.天平示数为100 g,弹簧测力计示数为2 N
C.天平示数为200 g,弹簧测力计示数为1 N D.天平示数为200 g,弹簧测力计示数为2 N
【例2】小明在体检时站在磅秤上,秤的读数是60kg,这时小明受到的重力为_______N,如果他到月球上,月球对它表面上物体的引力只有地球对