第七章第三节重力同步讲解+例题 ----2024-2025学年人教版物理八年级下学期

第七章 力 第3节 重力 知识梳理 知识点一 重力及其大小 1.重力的定义：由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力，测量物体的重力可以用弹簧测力计测量。 2.重力的四个特点：①地球附近的所有物体都受到重力的作用。②重力是由于地球的吸引而产生的，但重力不是地球的吸引力，它只是地球的吸引力的一个分力。③重力是非接触力，空中的飞机、树上的苹果都受到重力的作用。同一物体抛出后在空中运动时与静止时所受重力是相同的。④由于物体间力的作用是相互的，地球吸引物体的同时，物体也吸引地球。 3.重力的大小：如果用G表示物体的重力，m表示物体的质量，g表示物体的重力和质量的比值。那么重力和质量的关系可以用公式G=mg表示。使用这个公式时，质量m用千克作单位，重力G用牛顿作单位，因此比值g的单位是牛/千克，符号是N/kg。其中g=9.8牛/千克。 例1．下表中有关足球运动的物理知识与现象不相符的是（　　） 序号 现象 物理知识 ① 用力踢球时，脚也感觉到痛 物体间力的作用是相互的 ② 用力越大，足球被踢的越远 力的方向影响力的作用效果 ③ 足球在空中飞行最终落向地面 足球受到重力的作用 ④ 足球飞出去，撞到球门被弹回 力可以改变物体的运动状态 A．① B．② C．③ D．④ 解析解：A．用力踢球时，脚也感觉到痛，说明物体间力的作用是相互的，①物理知识与现象相符，故A不正确； B．用力越大，足球被踢的越远，说明力的大小影响力的作用效果，②物理知识与现象不相符，故B正确； C．足球在空中飞行最终会落向地面，是由于足球受到重力的作用，③物理知识与现象相符，故C不正确； D．用脚踢足球，足球飞出去，撞到球门被弹回，说明力可以改变物体的运动状态，④物理知识与现象相符，故D不正确。 故选：B。 例2．关于重力的说法中正确的是（　　） A．地面及附近的物体都受到重力 B．重力的方向总是垂直于地面的 C．1kg＝9.8N D．重力的大小不随物体的位置、形状和状态改变 解析解： A、地面及附近的物体都受到重力的作用，此选项正确； B、重力的方向总是竖直向下的，此选项错误； C、物体受到的重力的大小跟它的质量成正比，比值g＝9.8N/kg可以理解为质量是1kg的物体受到的重力大小是9.8N，此选项错误； D、重力的大小与物体的质量、位置有关，与形状、状态无关，此选项错误。 故选：A。 例3．如图，关于物体重力的大小与其质量的关系，正确的是（　　） A． B． C． D． 解析解：物体所受的重力跟它的质量成正比，图象为过坐标原点的倾斜直线，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选：A。 知识点二 重力的方向 1.重力的方向：重力的方向总是竖直向下的。竖直向下的含义也可以理解为“垂直于水平面向下”或者认为重力的方向大致指向地心。重力的方向不受其他作用力的影响，与物体的运动状态及位置无关。 温馨提示：重力的方向只能说竖直向下不能说垂直向下。 例4．如图所示是运动员在跳台滑雪比赛中的身姿，下面在空中滑翔时的运动员所受重力的示意图正确的是（　　） A． B． C． D． 解析解：运动员在空中滑翔时所受重力的作用点在运动员的重心，方向是竖直向下的；由图可知，A图中重力的方向错误，B图中重力的作用点错误，C图中重力的方向和作用点都错误，只有D图正确。 故选：D。 例5．过春节时贴年画是我国的传统习俗。在竖直墙壁上贴长方形年画时，可利用重垂线来检查年画是否贴正，如图所示，这主要利用了（　　） A．重力是由于地球的吸引而使物体受到的力 B．重力的大小与质量成正比 C．重力的方向竖直向下 D．重力的作用点在物体的几何中心 解析解：根据重力方向竖直向下的道理，如果画框和重垂线是平行的，画框是竖直的，否则画框不竖直。所以为了把年画贴正，应调整年画，使年画的长边与重垂线平行。故ABD错误、C正确。 故选：C。 知识点三 物体的重心及重力的由来 1.物体的重心： (1)定义：地球吸引物体的每一部分，对于整个物体，重力作用的表现就好像它作用在某一个点上，这个点叫做物体重心。 (2)对重心的六点认识：①重心是一个物体各部分受到的重力作用的等效作用点。②形状规则、质量分布均匀的物体，它的重心在它的几何中心上，如图甲所示。③质量分布不均匀的物体，其重心的位置除与物体的形状有关外，还跟物体的质量分布有关。④物体重心的位置，不一定都在物体上。如图乙所示，一个平板的重心在板上，而一个铁环的重心就不在环上，而在环心处。⑤重心的位置与物体所在的位置、放置状态和运动状态无关。但一个物体的质量分布发生变化时，其重心的位置一般也发生变化。如一个充气的篮球，其重心在几何中心处，若将篮球内充入一半体积的水，则篮球(含水)的重心将下移。⑥有时为了研究问题方便，在受力物体上画力的示意图时，常把力的作用点画在重心上。 (3)悬挂法确定重心：如图丙所示。先在 A点把薄板悬挂起来，薄板静止时，所受的重力方向与悬绳的拉力方向在同一竖直线上，所以薄板的重心一定在通过A点的竖直线AB 上。然后在C点把薄板悬挂起来，同理知，薄板的重心一定在通过C点的竖直线CD 上，AB 和CD 的交点O就是薄板重心的位置。 (4)支撑法确定重心：如图丁所示，把物体放在手指上，仔细调节物体，使其在手指上达到一个平衡状态，物体的重心与支点在同一竖直线上，在支点的上方。 2.重力的由来：宇宙间的物体，大到天体，小到尘埃，都存在互相吸引的力，这就是万有引力。万有引力是由牛顿提出的。事实证明，这一结论是正确的。 例6.（多选）．下面对重心描述不正确的是（　　） A．重心可以在物体外部 B．形状规则的物体重心在其几何中心位置 C．重心一定在物体的内部 D．人的重心始终在人体的内部 解析解： AC、重心可以在物体的内部，如实心物体；也可以在物体的外部，例如圆环的重心，故A正确，C不正确； B、质量分布均匀、形状规则物体的重心与其几何中心重合，如果质量分布不均匀，重心就和几何中心不重合，故B不正确； D、人的重心不一定在人体的内部，比如，背跃式跳高运动员，在越过横杆时，身体是弯曲的，其重心在身体之外，故D不正确。 故选：BCD。 例7．如图（a）、（b）所示，小强用形状不规则的薄板、重垂线、大头针、直尺和记号笔等器材进行实验。 （1） 观察图中的实验过程及现象可知，小强同学的实验目的是用悬挂法找　 　；根据图（b），说明他的判断结果是　 　。 （2）该实验所应用的物理知识有：　 　、　 　。（写出两点） 解析解： （1）由图知，小强同学是为了利用“悬挂法”来确定形状不规则薄板的重心位置；当薄板静止时，由二力平衡条件可知重力和拉力的作用线在同一直线上，重心既在l1上，又在l2上，故薄板的重心在l1、l2的交点处； （2）重力的方向竖直向下，由二力平衡条件可知重力和拉力的作用线在同一直线上。 故答案为：（1）不规则薄板的重心；薄板的重心在l1、l2的交点处； （2）二力平衡的条件； 重力的方向始终竖直向下。 课堂检测 1．下列说法正确的是（　　） 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 2．从手中抛出的石块，在空气中飞行时，如不计空气的阻力，则石块受到的力有（　　） A．手的推力 B．重力和手的推力 C．重力 D．不受到任何作用力 3．下列说法中哪个与事实符合（　　） A．将一张纸攒成纸团，其质量不变 B．一瓶净含量500mL的矿泉水的总重力约为1N C．1kg的铁块比1kg的木头所含物质多 D．一名中学生受到的重力约为50N 4．2013年12月14日21时11分，质量为1200kg的“嫦娥三号”停在月球表面。已知地球上g取10N/kg，月球上的重力是地球上的。“嫦娥三号”在月球上受到的重力的大小（　　） A．1.2×103N B．2×103N C．2×104N D．1.2×104N 5．如图所示，一个空心均匀球壳里注满水，球的正下方有一个孔，当水由小孔慢慢流出的过程中，空心球壳和水的共同重心将会（　　） A．一直下降 B．一直上升 C．先升高后降低 D．先降低后升高 6．如图是描述地球上不同位置的人释放石块的示意图，图中的虚线表示石块的路径，则对石块下落路径的描述最接近实际的示意图是（　　） A． B． C． D． 7．如图所示为水平仪放在窗台时的情形，则该窗台（　　） A．右高左低 B．左高右低 C．左右相平 D．无法判断 8．运动员投掷铁饼，铁饼离手后飞行一段时间，最终会落回地面是因为受　重力　的作用。落到地面时，会将地面砸出一个坑，这说明力能改变物体的　形状　。 9．一瓶矿泉水的质量为0.5kg，则这瓶矿泉水受到的重力大小为 　5　，若把矿泉水喝掉一半，剩余矿泉水的密度 　不变　（选填“变大”或“不变”或“变小”）。 10．甲、乙两物体的质量之比为3：5，则它们所受的重力之比为　3：5　；若甲的质量为6kg，则乙物体重　100　N（取g＝10N/kg）。 11．在探究“重力的大小跟什么因素有关”实验中，得到如表数据： m/kg 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 G/N 0.98 1.96 2.94 3.92 4.90 5.88 （1）分析如表数据可知：物体的质量为0.7kg时，它受到的重力是 　6.86　N； （2）由图象可知：物体的重力跟物体的质量成 　正　比； （3）以下四个图象中，关于物体重力的大小G与其质量m的关系，正确的是 　A　。 12．通过上题，我们知道地面附近的物体所受的重力大小与其质量有密切关联，但经过科学家的精确测量，发现不同地区的g值仍有差异，如表所示。分析表中提供的数据，回答下列问题： 地点 g值（N/kg） 地球纬度 地点 g值（N/kg） 地球纬度 赤道 9.780 0° 广州 9.788 23°06´ 武汉 9.793 30°33´ 上海 9.794 31°12´ 北京 9.801 39°56´ 纽约 9.803 40°40´ 莫斯科 9.816 55°45´ 北极 9.832 90° （1）表中显示g值最小和最大的地点分别是：　赤道　和　北极　； （2）由表中可以看出g值的变化规律是：越靠近赤道g值越　小　，越靠近北极g值越　大　； （3）凌燕同学想到，同一个物体，分别在赤道和北极用天平测它的质量m1、m2，则m1　＝　 m2；若用弹簧测力计测它的重量G1、G2，则G1　＜　G2．（选填“＜”、“＞”、“＝”） 13．公路桥梁的两端都有类似下图的标志。一辆自身质量为5t的汽车，装有10m3的砖，已知ρ砖＝2×103kg/m3），试通过计算说明： （1）汽车不装货物时的重力； （2）汽车能否通过这座桥？（g取10N/kg） 14．在建筑工地上，一辆大吊车正准备吊起正方体的石块，其边长为2m，月球上的重力是地球上的六分之一，已知石块的密度约为2.5×103kg/m3，（g取10N/kg） （1）石块的质量是多少？ （2）石块所受重力？ （3）若把这块石块带到月球其重力为多少？ 答案解析 1.解析解：A、公式G＝mg表示物体受到的重力跟它的质量成正比，正确； B、物体的质量是表示物体所含物质的多少，与重力没有关系，故B错误； C、g在地球上不同的位置，大小不同，所以不能说是一个恒定的值，故C错误； 故选：A。 2.解析解：在地球附近的任何物体都受重力作用，所以抛出去的石块，在不计阻力的情况下，只受重力作用； 故选：C。 3.解析解：A、将一张纸攒成纸团，形状发生变化，所含物质的多少没有变化，所以质量不变，故A正确； B、一瓶500mL的矿泉水质量约为m＝ρV＝1.0g/cm3×500cm3＝500g＝0.5kg， 其重力为G＝mg＝0.5kg×10N/kg＝5N，故B错误； C、质量相等的物质无论其材质是什么，所含物质的多少是一样的，故C错误； D、中学生的质量在50kg左右，受到的重力大约为G＝mg＝50kg×10N/kg＝500N，故D错误。 故选：A。 4.解析解：“嫦娥三号”在地球上受到的重力： G地＝mg＝1200kg×10N/kg＝12000N， 已知月球上的重力是地球上的，所以“嫦娥三号”在月球上受到的重力的大小为：G月G地12000N＝2×103N。 故选：B。 5.解析解：装满水时重心在球心处，随着水从小孔不断流出，重心位置不断下降，当水流完后，重心又上升到球心处，故重心的位置先下降后上升，故ABC错误，D正确。 故选：D。 6.解析解：地球上不同位置的人释放手中石块后，石块受的重力的方向总是竖直向下的，并指向地心，即向地心的方向下落。故ACD错误，B正确。 故选：B。 7.解析解：通过图可以看出，垂线偏右，所以左面高，右面低，A、C、D均不符合题意，只有B符合题意； 故选：B。 8.解析解：（1）因为在空中飞行的铅球受到重力和阻力作用，阻力与铅球的运动方向相反，而重力的方向竖直向下，因此铅球由于受到重力的作用，会不断改变运动方向做曲线运动，最终落到地面； （2）铅球落到地面上留下一个坑说明了力可以改变物体的形状。 故答案为：重力；形状。 9.解析解：这瓶矿泉水受到的重力大小为： G＝mg＝0.5kg×10N/kg＝5N； 一瓶矿泉水喝掉一半后，质量和体积改变，但是物质的种类不变，因此剩余矿泉水的密度不变。 故答案为：5；不变。 10.解析解：已知m甲：m乙＝3：5， 因为物体所受的重力跟它的质量成正比， 所以它们所受的重力之比为G甲：G乙＝m甲：m乙＝3：5。 甲的重力：G甲＝m甲g＝6kg×10N/kg＝60N， 因为G甲：G乙＝3：5， 所以乙的重力：G乙G甲60N＝100N。 故答案为 3：5；100。 11.解析解：（1）由实验数据表可知，物体的质量越大，其受到的重力越大，其中重力与质量的比值为 ， 则当物体的质量为0.7kg时，其受到的重力为 G＝0.7kg×9.8N/kg＝6.86N； （2）由（1）可知，重力与质量的比值一定，说明物体所受的重力跟它的质量成正比。 （3）根据实验研究可得，物体受到的重力与其质量成正比，则关于物体重力的大小G与其质量m的关系的图像，是一条过原点的倾斜直线，故A正确，BCD错误。 故选：A。 故答案为：（1）6.86；（2）正；（3）A。 12.解析解：（1）由表格数据知，g最小值是9.780N/kg，在赤道；g最大值是9.832N/kg，在北极。 （2）由表格数据知，越靠近赤道，g越小，越靠近北极，g越大。 （3）同一个物体，分别在赤道和北极用天平测它的质量m1、m2，质量是物体本身的一种属性，位置变化，质量不变，所以，m1＝m2。 G＝mg，同一物体在赤道和北极的质量不变，赤道处的g小，北极处的g大，所以北极处同一物体受到的重力大，所以G1＜G2。 故答案为：（1）赤道；北极；（2）小；大；（3）＝；＜。 13.解析解：（1）汽车不装货物时的重力： G车＝m车g＝5×103kg×10N/kg＝5×104N； （2）根据ρ可得，砖的质量： m砖＝ρ砖V砖＝2×103kg/m3×10m3＝2×104kg， 则砖的重力： G砖＝m砖g＝2×104kg×10N/kg＝2×105N， 车总重： G总＝G车+G砖＝5×104N+2×105N＝2.5×105N； 桥能承重： G桥＝m桥g＝27×103kg×10N/kg＝2.7×105N＞G总， 所以汽车能通过这座桥。 答：（1）汽车不装货物时的重力为5×104N； （2）计算可知，汽车能通过这座桥。 14.解析解：（1）石块的体积是V＝（2m）3＝8m3； 石块的质量是m＝ρV＝2.5×103kg/m3×8m3＝2×104kg； （2）石块所受重力G＝mg＝2×104kg×10N/kg＝2×105N； （3）若把这块石块带到月球其重力为G月G2×105N≈3.3×104N。 答：（1）石块的质量是2×104kg； （2）石块所受重力为2×105N； （3）若把这块石块带到月球其重力为3.3×104N。 第 1 页 共 13 页 学科网（北京）股份有限公司 $$