内容正文:
第七章 力
第3节 重力
【学习目标】
1.了解重力产生的原因
2.了解重力大小、方向及作用点
(1)经历探究重力的大小跟什么因素有关的实验过程,了解重力大小跟物体质量的关系。
会根据G—m图象分析处理实验结果。能正确书写重力大小跟物体质量的关系式G=mg,并能进行简单计算。
(2)能找到质量分布均匀、形状规则的物体的重心。
(3)确认重力的方向是竖直向下的,并能够应用其解决实际生活中的一些问题。
3.会画重力的示意图;
【领学导引】
【自主学习】
1. 力的三要素是: 大小 、 方向 、 作用点 。
2. 重力:抛出的物体,最终都会落到地面,说明地球周围的物体都受到向下的 重力 ,重力是由于 地球 吸引而产生的,重力的施力物体是 地球 。重力通常用字母 G 表示,单位 N 。
3.重力的大小:
(1)测量: 通常把物体受到的重力的大小简称为物重。物重可以用弹簧测力计来测量,用弹簧测力计测物重时,把物体挂在弹簧测力计的秤钩上,当物体静止时,弹簧测力计的示数就等于物体所受的重力。
(2)重力的大小与质量的关系的探究:托起不同质量的物体,我们所用的力就不同,所用我们可猜想:重力与物体的 质量 有关。
某同学用弹簧测力计和钩码探究物重与质量的关系。下表是该同学实验时测得的数据,请你认真阅读,计算物重与质量的比值,再回答下列问题。
研究对象
钩码(只)
质量(kg)
物重(N)
物重与质量的比(N/kg)
钩码
1
0.05
0.49
9.8
2
0.10
0.98
9.8
3
0.15
1.47
9.8
4
0.20
1.96
9.8
5
0.25
2.45
9.8
(1)计算物重与质量的比值,并填入表中;
(2)实验和计算表明:物体受到的重力的大小与它的质量成__正比_关系,物重与质量的比等于_9.8_N/kg;
(3) 若用符号G表示物重,m表示质量,g表示物重与质量之比,则G=__mg__,式中各个物理量的单位配套如下:G---N,m---kg,g---N/kg。
(4) 请你在给定坐标系上做出重力与质量关系的图象。
(5) 根据你得到的重力与质量关系的数学表达式知道:质量为50 kg的物体,重力_490_N。
4.重力的方向:重力的方向总是 竖直向下 的。物体受到重力的方向不因物体是否运动以及怎样运动而改变。建筑工人在砌墙时常利用 重锤线 来确定墙壁是否竖直,用水平仪检查窗台是否水平。
5.重力的作用点简称重心: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,这个点叫物体的 重心 。质地均匀,形状规则的物体的重心在它的 几何中心上 ,降低重心位置,都可以增大物体的稳度。
为了研究方便,在受力物体上画力的示意图时,我们一般把物体所受到的力的作用点都画到重心上。
6. 失重:物体在太空中会出现失重,失重只是物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受重力的现象,物体仍然受到重力的作用。例如,当电梯加速下降时,电梯内的人处于失重状态,但这并不是因为人不受重力了。实际上,人仍然受到地球的引力,即重力。只是此时人对电梯地板的压力小于人的重力,所以才会出现失重的感觉。
7. 万有引力:宇宙间的物体大到天体,小到尘埃,都存在相互吸引的力。这就是牛顿提出的万有引力。引力的大小与物体的质量和距离有关。
物体的稳度跟物体的重心的位置有关。从重心引出的重力作用线。如果超过物体底部支承面的范围,物体就会翻倒,增大支承面积,
【辨析】:重力与质量的比较
重力是一种力,质量是指物体所含物质的多少,二者有根本的区别,但它们在数量关系上有联系。它们的区别和联系,请同学们认真阅读下面的表格:
物理量
关系
重力
质量
区
别
定义
由于地球的吸引而使物体受到的力
物体中所含物质的多少
符号
G
m
大小
同一物体所受的重力随不同位置g值大小的变化而变化
同一物体的质量不随所处位置的变化而变化
方向
总是竖直向下的
只有大小,没有方向
计算式
G=mg
m=ρV
单位
牛顿(N)
千克(kg)
测量工具
弹簧测力计
天平、台秤、杆秤等
联系
G=mg,其中g一般取9.8 N/kg(粗略计算时,g可取l0 N/kg)
【课堂检测】(选择题每个3分,每空1分,作图每图2分,14题6分,共40分)得分
1.关于重心,下列说法正确的是( A )
A.物体的重心不一定在物体上 B.空心的足球没有重心
C.将质地均匀的木球的中心挖去后,木球的重心就消失了
D.物体受到的力全部都作用在重心上
2. 下列物体中,重力约为1N的物体是( B )
A.一枚大头针 B.一袋方便面 C.一只铅球 D.一个小学生
3. 一瓶未开封的500mL矿泉水所受到的重力接近( B )
A. 2N B. 5N C. 10N D. 50N
4. 下列有关重力和质量的说法中,正确的是( C )
A. 人到了月球上后,其重力减小了,质量也减小了
B. 物体的质量和它受到的重力成正比
C. 物体受到的重力和质量成正比 D. 以上说法都不对
5. 如果没有重力,下列说法中不正确的是( A )
A. 物体就没有了质量 B. 河水就不能自动向底处流动
C. 人向上跳就可以离开地球 D. 杯中的水将无法倒入口中
6.如图是描述地球上不同位置的人释放手中石块时的四个示意图,图中的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( D )
A. B. C. D.
7. 下列关于常数g的叙述中正确的是( B )
A. 质量为1kg的物体受到的力是9.8牛
B. 在地球表面,质量为1kg的物体受到的重力为9.8牛
C. g=9.8牛/千克,表示9.8牛=1千克
D. g是常数,因此,质量为1kg的物体在月球受到的重力仍是9.8牛。
8. 体育课中,被推出的铅球落地后沿水平地面向前滚动(如图甲),下图中能正确表示铅球所受重力的方向的是( C )
9. 2013年乘坐“嫦娥”三号登上月球,实施无人探测的月球车如图所示,月球对它的引力是在地球表面受到重力的1/6,若该月球车在地球上受到的重力为1200N,质量是___120__kg,那么在月球上它受到的重力是__200_N。
10. 建筑工人在砌房子时,常用铅垂线来检查墙砌得是否竖直,其原因是重力的方向总是_竖直向下 ,如图所示,这堵墙一定是向___西__倾斜。
11. 如右图所示,一物体以某一初速度冲上光滑斜面,请作出该物体所受的重力示意图.
G
12. 如图所示,小球悬挂在细线下来回摆动。请作出小球在图示位置时,所受细线拉力F和重力G的示意图。
13. 如图所示,重90 N的球用绳子挂在竖直墙壁上,请画出球所受的重力和墙壁所受的压力的示意图。
14.有一辆重为5.5×104N的货车,装了15 t的货物,到达一座桥的桥头时,司机看到桥头处有一块如图所示的警示牌。问:
(1)车上的货物重为多少?
(2)试通过计算说明该车过桥是否安全。(g取10 N/kg)
答:(1)15 t=1.515×103kg,
货物重为:G=mg=15×103kg×10 N/kg=1.5×105N。
(2)货车的总重:G总=G车+G=5.5×104N+1.5×105N=2.05×105N,由标志牌可知该桥的最大承受能力为20 t,桥能承受的最大压力F=G′=m′g=20×103kg×10 N/kg=2×105N。所以G总>F,即货车总重大于桥的最大承受能力,所以不能安全通过。
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第七章 力
第3节 重力
【学习目标】
1.了解重力产生的原因
2.了解重力大小、方向及作用点
(1)经历探究重力的大小跟什么因素有关的实验过程,了解重力大小跟物体质量的关系。
会根据G—m图象分析处理实验结果。能正确书写重力大小跟物体质量的关系式G=mg,并能进行简单计算。
(2)能找到质量分布均匀、形状规则的物体的重心。
(3)确认重力的方向是竖直向下的,并能够应用其解决实际生活中的一些问题。
3.会画重力的示意图;
【领学导引】
【自主学习】
1. 力的三要素是: 、 、 。
2. 重力:抛出的物体,最终都会落到地面,说明地球周围的物体都受到向下的 ,重力是由于 吸引而产生的,重力的施力物体是 。重力通常用字母 表示,单位 。
3.重力的大小:
(1)测量: 通常把物体受到的重力的大小简称为物重。物重可以用弹簧测力计来测量,用弹簧测力计测物重时,把物体挂在弹簧测力计的秤钩上,当物体静止时,弹簧测力计的示数就等于物体所受的重力。
(2)重力的大小与质量的关系的探究:托起不同质量的物体,我们所用的力就不同,所用我们可猜想:重力与物体的 有关。
某同学用弹簧测力计和钩码探究物重与质量的关系。下表是该同学实验时测得的数据,请你认真阅读,计算物重与质量的比值,再回答下列问题。
研究对象
钩码(只)
质量(kg)
物重(N)
物重与质量的比(N/kg)
钩码
1
0.05
0.49
2
0.10
0.98
3
0.15
1.47
4
0.20
1.96
5
0.25
2.45
(1)计算物重与质量的比值,并填入表中;
(2)实验和计算表明:物体受到的重力的大小与它的质量成________关系,物重与质量的比等于_______N/kg;
(3) 若用符号G表示物重,m表示质量,g表示物重与质量之比,则G=_________,式中各个物理量的单位配套如下:G---N,m---kg,g---N/kg。
(4) 请你在给定坐标系上做出重力与质量关系的图象。
(5) 根据你得到的重力与质量关系的数学表达式知道:质量为50 kg的物体,重力__ ___N。
4.重力的方向:重力的方向总是 的。物体受到重力的方向不因物体是否运动以及怎样运动而改变。建筑工人在砌墙时常利用 来确定墙壁是否竖直,用水平仪检查窗台是否水平。
5.重力的作用点简称重心: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,这个点叫物体的 。质地均匀,形状规则的物体的重心在它的 ,降低重心位置,都可以增大物体的稳度。
为了研究方便,在受力物体上画力的示意图时,我们一般把物体所受到的力的作用点都画到重心上。
6. 失重:物体在太空中会出现失重,失重只是物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受重力的现象,物体仍然受到重力的作用。例如,当电梯加速下降时,电梯内的人处于失重状态,但这并不是因为人不受重力了。实际上,人仍然受到地球的引力,即重力。只是此时人对电梯地板的压力小于人的重力,所以才会出现失重的感觉。
7. 万有引力:宇宙间的物体大到天体,小到尘埃,都存在相互吸引的力。这就是牛顿提出的万有引力。引力的大小与物体的质量和距离有关。
物体的稳度跟物体的重心的位置有关。从重心引出的重力作用线。如果超过物体底部支承面的范围,物体就会翻倒,增大支承面积,
【辨析】:重力与质量的比较
重力是一种力,质量是指物体所含物质的多少,二者有根本的区别,但它们在数量关系上有联系。它们的区别和联系,请同学们认真阅读下面的表格:
物理量
关系
重力
质量
区
别
定义
由于地球的吸引而使物体受到的力
物体中所含物质的多少
符号
m
大小
同一物体所受的重力随不同位置g值大小的变化而变化
同一物体的质量不随所处位置的变化而变化
方向
只有大小,没有方向
计算式
m=ρV
单位
牛顿(N)
千克(kg)
测量工具
天平、台秤、杆秤等
联系
G=mg,其中g一般取9.8 N/kg(粗略计算时,g可取l0 N/kg)
【课堂检测】(选择题每个3分,每空1分,作图每图2分,14题6分,共40分)得分
1.关于重心,下列说法正确的是( )
A.物体的重心不一定在物体上 B.空心的足球没有重心
C.将质地均匀的木球的中心挖去后,木球的重心就消失了
D.物体受到的力全部都作用在重心上
2. 下列物体中,重力约为1N的物体是( )
A.一枚大头针 B.一袋方便面 C.一只铅球 D.一个小学生
3. 一瓶未开封的500mL矿泉水所受到的重力接近( )
A. 2N B. 5N C. 10N D. 50N
4. 下列有关重力和质量的说法中,正确的是( )
A. 人到了月球上后,其重力减小了,质量也减小了
B. 物体的质量和它受到的重力成正比
C. 物体受到的重力和质量成正比 D. 以上说法都不对
5. 如果没有重力,下列说法中不正确的是( )
A. 物体就没有了质量 B. 河水就不能自动向底处流动
C. 人向上跳就可以离开地球 D. 杯中的水将无法倒入口中
6.如图是描述地球上不同位置的人释放手中石块时的四个示意图,图中的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( )
A. B. C. D.
7. 下列关于常数g的叙述中正确的是( )
A. 质量为1kg的物体受到的力是9.8牛
B. 在地球表面,质量为1kg的物体受到的重力为9.8牛
C. g=9.8牛/千克,表示9.8牛=1千克
D. g是常数,因此,质量为1kg的物体在月球受到的重力仍是9.8牛。
8. 体育课中,被推出的铅球落地后沿水平地面向前滚动(如图甲),下图中能正确表示铅球所受重力的方向的是( )
9. 2013年乘坐“嫦娥”三号登上月球,实施无人探测的月球车如图所示,月球对它的引力是在地球表面受到重力的1/6,若该月球车在地球上受到的重力为1200N,质量是___ __kg,那么在月球上它受到的重力是__ _N。
10. 建筑工人在砌房子时,常用铅垂线来检查墙砌得是否竖直,其原因是重力的方向总是_ ,如图所示,这堵墙一定是向___ __倾斜。
11. 如右图所示,一物体以某一初速度冲上光滑斜面,请作出该物体所受的重力示意图.
12. 如图所示,小球悬挂在细线下来回摆动。请作出小球在图示位置时,所受细线拉力F和重力G的示意图。
13. 如图所示,重90 N的球用绳子挂在竖直墙壁上,请画出球所受的重力和墙壁所受的压力的示意图。
14.有一辆重为5.5×104N的货车,装了15 t的货物,到达一座桥的桥头时,司机看到桥头处有一块如图所示的警示牌。问:
(1)车上的货物重为多少?
(2)试通过计算说明该车过桥是否安全。(g取10 N/kg)
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