第3节 重力(大单元分层作业)物理人教版2024八年级下册
2025-02-11
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2份
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53页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第3节 重力 |
| 类型 | 作业-同步练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 12.97 MB |
| 发布时间 | 2025-02-11 |
| 更新时间 | 2025-07-22 |
| 作者 | 飞哥初高物数研究员 |
| 品牌系列 | 上好课·大单元教学 |
| 审核时间 | 2025-02-11 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/50360040.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
【八年级物理大单元设计】
7.3 重力
目录
【基础达标练】 1
题型1:对重力和重心的理解 1
题型2:重力的估测 2
题型3:重力的大小计算 3
题型4:重力的方向及其应用 4
题型4:实验探究重力和质量的关系 5
题型5:重力的示意图 7
【能力提升练】 8
【中考真题练】 14
【基础达标练】
题型1:对重力和重心的理解
1.关于重力,下列说法中正确的是( )
A.重力是由于地球对物体的吸引而产生的力
B.不接触地面的物体都不受重力作用
C.物体在静止时才受到重力作用
D.上升的物体不受重力作用
2.如图所示,一根羽毛放置在长木片上,并保持静止状态。下列对羽毛所受重力的分析中错误的是( )
A.重力是由于地球的吸引而受到的力
B.重力的方向是竖直向下的
C.重心的位置在羽毛上的a点
D.羽毛上只有a点受重力,其他部分不受重力的作用
3.(24-25八年级上·重庆·期末)关于重力的说法正确的是( )
A.质量与重力成正比 B.重力的施力物体是地球
C.重力的方向始终垂直向下 D.重力只作用在物体的重心上
4.(24-25八年级上·重庆·阶段练习)关于力、重力、弹力,下列说法中正确的是( )
A.力作用在物体上一定能改变其运动状态
B.物体间只要相互接触,就一定会产生力
C.因为物体本身就有重力,所以重力没有施力物体
D.划船时使船前进的力是水对船桨的力
5.(24-25八年级上·云南曲靖·期中)关于重力与重心下列说法正确的是( )
A.物体在空中下落时受到的重力比静止时受到的重力大
B.规则物体的重心一定在其几何中心
C.放在桌面上的物体对桌面的压力,其实就是该物体的重力
D.重力的方向总是竖直向下的
题型2:重力的估测
6.(24-25八年级上·重庆·阶段练习)下列数据最符合实际的是( )
A.一支新铅笔的长度约为17dm B.一个鸡蛋重约为5N
C.初中生百米跑成绩约为14s D.八年级物理课本的质量约为10kg
7.(22-23八年级下·陕西咸阳·期中)下面是对于日常生活中一些物理量的估计,其中符合实际的是( )
A.一支普通2B 铅笔的质量约为 500g B.一个中学生的体积约为 5000cm3
C.一个中学生的质量约为50kg D.物理课本的重力约 20N
8.(24-25九年级上·广东揭阳·期中)下列数据最接近实际的是( )
A.一支铅笔的长度约20cm B.人的步行速度约为10m/s
C.一个中学生的重力约50N D.人脉搏跳动一次的时间约为1s
9.(23-24八年级下·云南曲靖·期中)物理是生活中的物理。下列估值符合实际的是( )
A.一部手机的质量约150g
B.托起一张物理试卷的力大约是700N
C.教室门的高度约10m
D.同学正常骑自行车的速度约5cm/s
10.(23-24八年级下·甘肃平凉·期中)下列对物体所受的重力的估测正确的是( )
A.一头牛所受到的重力是100N B.一本物理书所受的重力是50N
C.托起两个鸡蛋所用的力1N D.一枚一元硬币受到的重力10N
题型3:重力的大小计算
11.(23-24八年级下·江苏镇江·期中)如图是航天员专用压缩饼干,其质量为120g,则它在地球上受到的重力G为 N,重力的方向是 。研究表明:物体在月球上的重力大约是在地球上重力的六分之一,若航天员把它带到月球上,它的重力是 N,质量是 g。
12.(23-24八年级下·江苏南京·期中)同一物体在地球表面所受重力大小大约是在月球表面的六倍,的物体在月球所受重力为 N。若在地球或月球表面测量甲、乙、丙三个物体的质量和重力,测量结果如图所示,则在地球表面测量的物体是 (g取)。
13.(2024·河南许昌·一模)小明同学经过查阅资料发现同一物体在火星上的重力比在地球上小,如果他在地球上最多能举起20kg的物体。请你分析一下他在火星上能举起的物体的质量应该 (选填大于、等于或小于)20kg,你的依据是 。
14.(23-24八年级下·湖北孝感·阶段练习)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,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 。某物体在甲星球上的质量为10kg,它在乙星球上的质量为 kg;乙星球表面物体的重力G与其质量m的关系式是 ,质量为10kg的物体在甲星球上受到的重力为 N。
15.(23-24八年级下·河南许昌·期末)月球表面对物体的引力约为地球的,地球上质量为60kg的物体到月球上后,其质量为 kg;地球上最多能够举起1000N重物的人到月球上能够举起重 N的物体。
题型4:重力的方向及其应用
16.(22-23八年级下·陕西咸阳·期中)图甲将装有水的杯子放在斜面上,不断改变斜面倾角,观察细线OA的方向 (填“变化”或“不变”) ,这个实验可以说明重力的方向 ;水平仪放在桌面上时,铅垂线指向如乙图所示,则被测桌面 (选填“左”或“右”)边高; 重力的施力物体是 。
17.(2024·黑龙江哈尔滨·模拟预测)工人在砌墙时利用重垂线来检查墙壁是否竖直,这利用了重力的方向总是 。在拔河比赛时,运动员身体后倾这利用了: (选填“降低重心”或“增大支撑面”)可以提高物体稳定程度。
18.(23-24八年级下·四川宜宾·期中)在墙上挂字画时,可自制一个铅垂线来检查字画是否挂正,这是利用了重力方向总是 的;为了将图中的画挂正,应将画的 (选填“左上角”或“右上角”)向上调整。
19.(23-24八年级下·江西赣州·期中)如图所示的辣椒椒果朝天生长,故名“朝天椒”。椒果在结出后不断朝上生长的过程中,其所受重力的大小 (选填“变大”“变小”或“不变”),其所受重力的方向是 。
20.(23-24八年级下·安徽滁州·阶段练习)水平桌面上的不倒翁处于图示状态,此不倒翁不能静止在图示的位置,原因是 。
题型4:实验探究重力和质量的关系
21.某同学在探究“物体所受重力大小与物体质量的关系”的实验中的数据记录如下表:
实测物体
质量m/kg
重力G/N
比值
物体1
0.1
0.98
9.8
物体2
0.2
1.96
9.8
物体3
0.3
2.94
9.8
(1)在实验过程中,需要的两个测量工具是 、 。
(2)分析表中实验数据,可以得出的结论是物体的重力和质量成 比,你判断的依据是 。
(3)在图中,以质量为横坐标,重力为纵坐标,根据表格中的数据,画出重力与质量之间关系的图像 。
(4)该小组的同学在继续探究“影响物体重力大小的因素”实验中,进行了“物体重力的大小跟物体形状是否有关”的探究实验,他们以橡皮泥为实验对象,用小刀将橡皮泥雕刻成各种形状进行实验,实验数据如表所示。分析实验数据得出的实验结论是物体重力的大小与物体的形状有关。他们的结论正确吗? 。请你对此实验过程及实验结论做出评价。评价: 。
被测物体
形状
重力
橡皮泥
正方体
4.8N
圆柱体
4.2N
长方体
3.6N
22.(24-25八年级上·重庆·阶段练习)大量的生活经验告诉我们,质量不同的物体所受的重力不同,某实验小组的同学们想通过实验,探究物体的重力大小与它的质量的关系:
(1)本实验用到的测量器材有弹簧测力计,其原理是:在一定的范围内拉伸弹簧时,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长量就 (选填“越大”或“越小”)。
(2)实验前除了观察弹簧测力计的量程和分度值外,还应将弹簧测力计在 (选填“竖直”或“水平”)方向调零。
(3)如图所示,把钩码挂在弹簧测力计上,当钩码静止时,弹簧测力计的示数等于钩码所受 的大小,此时测力计的示数是 N。
(4)以下四个图象中,关于物体重力的大小与其质量的关系,正确的是______。
A. B.
C. D.
(5)本实验更换不同物体进行多次测量的目的是 。
23.(24-25八年级上·云南曲靖·阶段练习)为了探究“重力的大小与质量”的关系。小明用塑料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,如图甲、乙所示。实验数据记录如下表:(塑料袋质量忽略不计)
实验次数
1
2
3
4
5
电子秤示数/g
100
200
300
400
500
拉力器示数/N
0.98
1.96
2.94
4.90
(1)在图乙中,当塑料袋静止时,拉力器的示数与这袋米所受重力大小 ;
(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
(3)由实验可知,第4次实验中拉力器的示数为 N。
题型5:重力的示意图
24.(24-25八年级上·全国·课后作业)在图中画出电灯受到电线向上的4 N 的拉力 F和竖直向下的4 N的重力 G的示意图。
25.(23-24八年级下·江苏宿迁·期末)如图中,有一个重为4N的小球在空中飞行,请画出该球所受重力的示意图。
26.(23-24九年级下·河南南阳·阶段练习)如图所示,物体A 在光滑斜面上向上滑动,画出物体A所受力的示意图(不计空气阻力)。
27.(24-25九年级上·云南保山·期中)如图所示,在图中O点画出物体A受到的重力G和支持力F的示意图。
28.(2024·吉林·模拟预测)如图所示,请作出小车所受重力和支持力的示意图。(O点为其重心)
【能力提升练】
一、单选题
1.(22-23八年级下·湖南永州·期末)现在智能手机都有这样一个功能:把手机竖着放在桌面转90度横放,手机显示画面就自动反向转动90度,保持画面正立,如图所示。这源于手机内部有一个重力感应器,手机用它来判定方向。在把手机在桌面上从竖放转为横放的过程中,下列分析正确的是( )
A.感应器会检测到重力的大小发生了变化
B.手机的重力方向没有改变,感应器会检测到手机的位置变化
C.感应器会检测到重力作用点发生了变化
D.手机的重心位置不变,重心高度也不变
2.如图所示,实心均匀正方体A、B放置在水平桌面上,GA>GB,现沿水平方向截去相同质量Δm,则下列对于所切去的高度Δh正确描述是( )
A.ΔhA可能大于ΔhB B.ΔhA一定大于ΔhB
C.ΔhA一定等于ΔhB D.ΔhA一定小于ΔhB
3.如图所示,实心均匀正方体甲、乙放在水平地面上,它们质量相等。现从两正方体的上部沿水平方向切去部分,使它们剩余部分的体积相等,则剩余部分的甲、乙的重力和的大小关系是( )
A.一定小于 B.一定大于
C.可能小于 D.可能大于
4.如图小愿景坐在椅子,当她想站起来的时候,必须要靠脊椎弯腰将身体前倾使重心落在双脚的上方才能顺利地的站起来。现在只要用一根手指作用在她的身上,就可以阻止她的前倾动作,她就很难站起来了。你觉得作用效果最好的是 ( )
A.手指竖直向下压在头顶上 B.手指水平向右压在腹部
C.手指向下压在人的脚上 D.手指水平向右压在额头上
5.一根质量为m、长为L的均匀链条一半放在粗糙的水平桌面上,另一半挂在桌边,如图(a)所示,此时链条的重心为C1 .若在链条两端各挂一个质量为m/2的小球,如图(b)所示,此时链条的重心为C2 .若在链条两端和中央各挂一个质量为m/2的小球,如图(c)所示,此时链条的重心为C3 (C1 、C2 、C3 在图中均未标出).比较三个重心的高度h1 、h2 和h3 的关系
A.h 1 =h 2 =h 3 B.h 1 <h 2 <h 3 C.h 1 >h 2 >h 3 D.h 1 > h 3 > h 2
6.如图所示是某“汤勺”示意图,由一细长柄AB与一半球BC构成,且AB与半球相切,切点为B.已知半球的半径为R,AB柄的长度为L,L∶R=∶1,现用一细线系住A点,并将细线竖直悬挂,如果不计“汤勺”的质量,则“汤勺”内水的最大高度是( )
A. B. C. D.
二、填空题
7.(24-25八年级上·吉林长春·期中)小林同学利用弹簧测力计制成一杆简单实用的液体密度秤,在容器中加满待测液体就可以直接“称出”该液体的密度,如图所示。当在容器中加满水时,弹簧测力计的示数为2.4N。已知秤钩下的容器重为1.4N。问:
(1)该“密度秤”能测量的液体密度最大是 ;
(2)若只增大容器重不改变容器容积,则该密度秤的最大测量值 ,若只减小容器容积不改变容器重,则该密度秤的分度值 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
8.(24-25九年级上·重庆·开学考试)足够高的薄壁柱形容器放在水平桌面上,容器底部是边长为的正方形,容器重。将质地均匀的实心圆柱体竖直放在容器底部,其横截面积为,如图甲所示。然后,向容器内缓慢注入某种液体,圆柱体始终直立且在容器底部,容器对桌面的压力与注入液体深度的关系,如图乙所示。则圆柱体的重力为 ;该液体密度为 。
9.小琴用弹簧、自制刻度尺和小桶制作了一个测量液体密度的简易装置。小桶中未装液体、装满水、装满某种液体时,弹簧的伸长情况分别如图甲、乙、丙所示(弹簧均在弹性限度内),则该液体的密度为 kg/m3。(ρ水=1.0×103kg/m3)
10.(22-23八年级下·广东广州·期中)小华为研究弹簧的性质,在竖直悬挂的弹簧下加挂钩码(图甲),同时记录弹簧总长度L与钩码质量m,所得数据记录在表一中、已知弹簧原长。实验过程中,弹簧形变在弹性限度内,不计弹簧所受的重力。
表一
实验次数
1
2
3
4
5
6
钩码质量m/g
0
30
60
90
120
150
弹簧总长度L/cm
6.0
7.2
8.4
9.6
10.8
12.0
表二
实验次数
1
2
3
4
5
6
弹力F/N
0
0.3
①
0.9
1.2
1.5
弹簧伸长量
0
1.2
2.4
3.6
②
6.0
(1)根据表一中的数据,将表二填写完整:① 、② ;
(2)请在图乙坐标系中描点作出弹力F与弹簧伸长量的关系图像 ;
(3)分析表二中的数据能得出的结论是 ,这就是弹簧测力计的工作原理;
(4)小华又对A、B两根长度相同、粗细不同的橡皮筋进行研究,并做成橡皮筋测力计。将橡皮筋一端固定,另一端悬挂钩码,记录橡皮筋受到的拉力大小F和橡皮筋的伸长量,根据多组测量数据做出的图像如图丙所示,分别用这两根橡皮筋制成的测力计代替弹簧测力计,则用橡皮筋 制成的测力计量程大(选填“A”或“B”)。
11.已知在弹性限度内,弹簧的伸长量ΔL与受到的拉力F成正比,用公式F=k·ΔL表示,其中k为弹簧的劲度系数(k为常数)。现有两个轻弹簧L1和L2,它们的劲度系数分别为k1和k2,且k1=4k2,现按如图所示方式用它们吊起滑轮和重物,且滑轮和重物的质量均相等,不计绳重和摩擦,则两弹簧的伸长量之比= 。
三、实验题
12.(2023·贵州六盘水·一模)某实验小组的同学对A、B两根长度相同、粗细不同的橡皮筋进行研究,并做成橡皮筋测力计。如图甲,将橡皮筋的一端固定,另一端悬挂钩码,记录橡皮筋受到的拉力大小F和橡皮筋的伸长量Δx,根据多组测量数据作出的图像如图乙所示。
(1)分别用这两根橡皮筋制成测力计,则用橡皮筋B制成的测力计最大能测量 N的拉力。
(2)小强利用橡皮筋A做成的测力计探究物体的重力与质量的关系。得到的数据如表所示。
实验次序
1
2
3
4
5
物体质量m/kg
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
所受重力G/N
0.5
1
1.5
2
2.5
分析数据能够得到的结论是 。根据数据描绘的图线如图丙中 (填序号)所示。
(3)小华也用该测力计探究物体的重力与质量的关系,可是测量前忘记调零,指针指在0.2N刻度处,则小华描绘的图线应该是图丙中的图线 (填序号)。
(4)接着小强在秤钩下挂一个容积为100mL、重为0.5N的容器,然后在测力计的某些刻度上标上密度值,就制成了一杆简单而实用的液体密度秤,只要在容器中加100mL的待测液体,就可以直接“称”出该液体的密度,如图丁所示时,该液体的密度值应标为 g/cm3,此“密度秤”的测量范围是0到 g/cm3。(g取10N/kg)
四、计算题
13.(23-24八年级下·江苏扬州·期中)小明准备利用弹簧测力计、一只小桶制成一杆简单液体密度秤,如图所示,已知小桶重G=1N,容积V=100mL,在小桶中加满待测液体就可以直接“称”出该液体的密度。求:
(1)密度的0刻度应标注何处;
(2)某次指示在2.2N处,则液体密度多少?
(3)该测力计测量的密度最大值?
(4)如何增大量程?
14.(23-24八年级上·黑龙江大庆·期末)如图甲所示,装有部分水的杯子放在水平桌面上,杯子和水的总质量为160g,向杯子中放入一个铝球后,水刚好将杯子装满,杯子、水和铝球的总质量为214g,如图乙所示,然后取出铝球,向杯子中加满水,此时杯子和水的总质量为190g,如图丙所示,已知 , , 。求:
(1)铝球的体积;
(2)通过计算判断该铝球是空心还是实心的;
(3)如果是空心的试计算空心部分的体积是多少?
(4)如果空心部分加满水银后球的总重力是多少?
15.(23-24八年级上·重庆·期末)“十四五”是我国实现“碳达峰、碳中和”的关键时期,据有关研究表明:汽车自身质量每降低100kg,100公里(km)油耗可减少0.6L(dm3),每节约1L燃料可减少二氧化碳排放2.5kg。如图所示,某型号汽车原来使用的是质量高达1106kg的钢质外壳,若用密度为2.4×103kg/m3的镁合金材质替换全部钢质外壳,已知ρ钢=7.9×103kg/m3,求:
(1)该车外壳所用材料的体积;
(2)该车用镁合金材料替换后减少的重力;
(3)改装后的汽车行驶500km可减排二氧化碳的质量。
【中考真题练】
1.(2024·内蒙古呼和浩特·中考真题)瑞瑞是呼和浩特市一名普通初三学生。自从学习初中物理后,他对与人体有关的各项数据产生了浓厚的兴趣。以下是他总结出的自己身体的各项常用数据,其中正确的是( )
A.他的体温在42.5℃左右
B.身高170cm左右
C.体重约为1500N
D.百米赛跑的成绩约为5s
2.(2024·江苏无锡·中考真题)如图所示,是能在火星上飞行的直升机——机智号,其质量为1.8kg,飞行时旋翼转速达到每分钟2400转,是地球上普通直升机旋翼转速的8倍以上,地球上的直升机飞行时,旋翼在空气中旋转获得相对气流,从而获得升力(火星表面g取4N/kg)。下列说法中正确的是( )
A.火星表面没有气体 B.火星表面有稀薄的气体
C.机智号在火星上重为18N D.机智号从地球到火星质量减小
3.(2024·四川南充·中考真题)以下是同学们对一些常见物理量进行估测,其中符合实际的是( )
A.托起两个鸡蛋的力约为 B.地球的直径约为
C.人的正常体温约为 D.某中学生短跑成绩约为
4.(2024·吉林·中考真题)如图所示,O为雪人的重心,请画出雪人受到重力的示意图。
5.(2024·山东滨州·中考真题)如图所示,杭州亚运会吉祥物宸宸静止站立在水平桌面上,请画出宸宸受力的示意图。
6.(2024·江苏扬州·中考真题)如图,请画出篮球撞击篮板时所受重力G以及对篮板压力F的示意图。
7.(2024·山东济南·中考真题)如图所示是探究“阻力对运动的影响”实验中滑块沿斜面下滑的情景。请画出此时滑块受到重力的示意图。
8.(2024·山东聊城·中考真题)如图所示,把一个质量分布均匀的小球用绳子悬挂起来,将小球拉到一定高度稳定后松手。画出小球在摆动过程中经过P点时所受力的示意图。(忽略空气阻力)
9.(2024·内蒙古包头·中考真题)厨房中某品牌铝箔卷是由长8m、宽30cm、厚0.0015cm的铝箔卷成,小明利用家中的弹簧测力计、食品袋测量该铝箔的密度。(g取10N/kg)
(1)利用弹簧测力计和食品袋测量铝箔卷的重力。
调节弹簧测力计指针到 处,将装有铝箔卷的食品袋挂在测力计下如右图所示,记录数据,图示数据为 N。
(2)计算铝箔的体积。计算结果为 。
(3)依据公式 计算铝箔的密度。计算结果为 (结果保留一位小数)。
(4)上述测量方式会使密度测量结果 (填“偏大”或“偏小”)。原因是 。
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【八年级物理大单元设计】
7.3 重力
目录
【基础达标练】 1
题型1:对重力和重心的理解 1
题型2:重力的大小与质量的关系 1
题型3:重力的方向及其应用 3
题型4:实验探究重力和质量的关系 9
题型5:重力的示意图 9
【能力提升练】 16
【中考真题练】 30
【基础达标练】
题型1:对重力和重心的理解
1.关于重力,下列说法中正确的是( )
A.重力是由于地球对物体的吸引而产生的力
B.不接触地面的物体都不受重力作用
C.物体在静止时才受到重力作用
D.上升的物体不受重力作用
【答案】A
【详解】A.由于地球的吸引而使物体受到的力叫作重力,地球表面和附近的一切物体都受到重力的作用,故A正确;
B.不接触地面的物体也受到重力的作用,如空中飞翔的鸟儿,故B错误;
CD.地面附近的物体都会受到重力的作用,与物体的运动状态无关,故CD错误。
故选A。
2.如图所示,一根羽毛放置在长木片上,并保持静止状态。下列对羽毛所受重力的分析中错误的是( )
A.重力是由于地球的吸引而受到的力
B.重力的方向是竖直向下的
C.重心的位置在羽毛上的a点
D.羽毛上只有a点受重力,其他部分不受重力的作用
【答案】D
【详解】A.重力都是受地球的吸引而获得的,重力的施力物体是地球,故A正确,不符合题意;
B.重力的方向总是竖直向下,故B正确,不符合题意;
CD.支持力的作用点在a点,羽毛保持静止状态,说明受力平衡,所以重心在a点,但不只有a点受重力,其他部分也受重力的作用,故C正确,不符合题意,D错误,符合题意。
故选D。
3.(24-25八年级上·重庆·期末)关于重力的说法正确的是( )
A.质量与重力成正比 B.重力的施力物体是地球
C.重力的方向始终垂直向下 D.重力只作用在物体的重心上
【答案】B
【详解】A.物体的重力与质量成正比,即重力随质量的变化而变化,质量与重力无关,所以不能反过来说,故A错误;
B.由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力,重力的施力物体是地球,故B正确;
C.重力的方向始终竖直向下的,故C错误;
D.重力是因地球对物体的引力而产生的,物体的各部分都受到重力作用,故D错误。
故选B。
4.(24-25八年级上·重庆·阶段练习)关于力、重力、弹力,下列说法中正确的是( )
A.力作用在物体上一定能改变其运动状态
B.物体间只要相互接触,就一定会产生力
C.因为物体本身就有重力,所以重力没有施力物体
D.划船时使船前进的力是水对船桨的力
【答案】D
【详解】A.力作用在物体上不一定能改变其运动状态,如:用力搬石块却没搬动,故A错误;
B.在发生力的作用时,两个物体不一定接触,如:磁铁吸引铁钉,故B错误;
C.重力是地球对物体的吸引力,重力的施力物体是地球,故C错误;
D.物体间力的作用是相互的,划船时使船前进的力是水对船桨的力,故D正确。
故选D。
5.(24-25八年级上·云南曲靖·期中)关于重力与重心下列说法正确的是( )
A.物体在空中下落时受到的重力比静止时受到的重力大
B.规则物体的重心一定在其几何中心
C.放在桌面上的物体对桌面的压力,其实就是该物体的重力
D.重力的方向总是竖直向下的
【答案】D
【详解】A.物体受到重力的大小与质量有关,在空中下落时受到的重力与静止时受到的重力大小相等,故A错误;
B.质量分布均匀、形状规则的物体的重心在几何中心上,规则物体的重心不一定在其几何中心,可能质量分布不均匀,故B错误;
C.压力是由于物体发生弹性形变产生的,属于弹力,重力是由于地球的吸引产生的,因此压力不是重力,故C错误;
D.重力的方向总是竖直向下的,不是垂直向下,故D正确。
故选D。
题型2:重力的估测
6.(24-25八年级上·重庆·阶段练习)下列数据最符合实际的是( )
A.一支新铅笔的长度约为17dm B.一个鸡蛋重约为5N
C.初中生百米跑成绩约为14s D.八年级物理课本的质量约为10kg
【答案】C
【详解】A.一支新铅笔的长度约为17cm,故A不符合题意;
B.两个鸡蛋的重力约为1N,所以一个鸡蛋的重力约为0.5N,故B不符合题意;
C.初中生百米跑成绩约为14s,符合实际,故C符合题意;
D.八年级物理课本的质量约为200g,故D不符合题意。
故选C。
7.(22-23八年级下·陕西咸阳·期中)下面是对于日常生活中一些物理量的估计,其中符合实际的是( )
A.一支普通2B 铅笔的质量约为 500g B.一个中学生的体积约为 5000cm3
C.一个中学生的质量约为50kg D.物理课本的重力约 20N
【答案】C
【详解】A.一支普通铅笔的质量通常是非常轻的,一般为5g左右,故A不符合题意;
B.要估计一个中学生的体积,我们可以先估计他的质量(比如50kg)和密度(与水的密度相近,约为1.0×103kg/m3)。所以,一个中学生的体积约为
故B不符合题意;
C.在日常生活中,我们经常听到人们的体重以“斤”为单位,而1kg大约等于2斤。所以,一个中学生的质量约为50kg,即100斤,这是一个非常合理的估计。故C符合题意;
D.物理课本的质量约为200g,即0.2kg,重力约为
故D不符合题意。
故选C。
8.(24-25九年级上·广东揭阳·期中)下列数据最接近实际的是( )
A.一支铅笔的长度约20cm B.人的步行速度约为10m/s
C.一个中学生的重力约50N D.人脉搏跳动一次的时间约为1s
【答案】D
【详解】A.根据常见物体的长度可知,中学生伸开手掌,大拇指指尖到中指指尖的距离大约20cm,一支铅笔的长度略小于20cm,约为18cm,故A不符合题意
B.根据常见物体的运动速度可知,人正常步行的速度约为
故B不符合题意;
C.中学生的质量在50kg左右,其重力为
故C不符合题意;
D.人脉搏跳动一次的时间为1s左右,1min约跳动70次。故D符合题意。
故选D。
9.(23-24八年级下·云南曲靖·期中)物理是生活中的物理。下列估值符合实际的是( )
A.一部手机的质量约150g
B.托起一张物理试卷的力大约是700N
C.教室门的高度约10m
D.同学正常骑自行车的速度约5cm/s
【答案】A
【详解】A.一个鸡蛋的质量约为50g,一部手机的质量约150g,故A符合题意;
B.一张试卷的质量大约为7g,托起一张物理试卷的力大约是
故B不符合题意;
C.教室门的高度约2m,故C不符合题意;
D.同学正常骑自行车的速度约5m/s,故D不符合题意。
故选A。
10.(23-24八年级下·甘肃平凉·期中)下列对物体所受的重力的估测正确的是( )
A.一头牛所受到的重力是100N B.一本物理书所受的重力是50N
C.托起两个鸡蛋所用的力1N D.一枚一元硬币受到的重力10N
【答案】C
【详解】A.一头牛的质量约为500kg,重力约为
故A错误;
B.一本物理书的质量约为300g=0.3kg,则一本物理书的重力约为
故B错误;
C.一个鸡蛋的质量约为50g=0.05kg,则一个鸡蛋的重力约为
两个鸡蛋的重力约为1N,故C正确;
D.一枚一元硬币质量约为6g,则重力约为
故D错误。
故选C。
题型3:重力的大小计算
11.(23-24八年级下·江苏镇江·期中)如图是航天员专用压缩饼干,其质量为120g,则它在地球上受到的重力G为 N,重力的方向是 。研究表明:物体在月球上的重力大约是在地球上重力的六分之一,若航天员把它带到月球上,它的重力是 N,质量是 g。
【答案】 1.2 竖直向下 0.2 120
【解析】【小题1】[1]压缩饼干的质量为120g,则它在地球上受到的重力
[2]重力方向永远是竖直向下的。
[3]物体在月球上的重力大约是在地球上重力的六分之一,若航天员把它带到月球上,它的重力为
[4]由于质量是物体本身属性,与物体的位置无关,所以物体到月球上的质量不变,仍为120g。
12.(23-24八年级下·江苏南京·期中)同一物体在地球表面所受重力大小大约是在月球表面的六倍,的物体在月球所受重力为 N。若在地球或月球表面测量甲、乙、丙三个物体的质量和重力,测量结果如图所示,则在地球表面测量的物体是 (g取)。
【答案】 2 甲、乙
【详解】[1]1.2kg的物体在地球表面受到的重力
G=mg=1.2kg×10N/kg=12N
月球表面的重力
[2]根据G=mg知,图像的倾斜程度是g的大小,地球表面的物体g值大,斜率大,且在同一直线上,故甲、乙是在地球表面测量的重力与质量关系。
13.(2024·河南许昌·一模)小明同学经过查阅资料发现同一物体在火星上的重力比在地球上小,如果他在地球上最多能举起20kg的物体。请你分析一下他在火星上能举起的物体的质量应该 (选填大于、等于或小于)20kg,你的依据是 。
【答案】 大于 因为同一物体在火星上的重力比在地球上小,所以地球和火星上重力相同的物体,火星上的物体质量更大
【详解】[1][2]因为同一物体在火星上的重力比在地球上小,所以地球和火星上重力相同的物体,火星上的物体质量更大,他在地球上最多能举起20kg的物体,则他在地球上最多能举起物体的重力为
他在火星上最多能举起物体的重力也为200N,此时,物体的质量大于20kg。
14.(23-24八年级下·湖北孝感·阶段练习)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,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 。某物体在甲星球上的质量为10kg,它在乙星球上的质量为 kg;乙星球表面物体的重力G与其质量m的关系式是 ,质量为10kg的物体在甲星球上受到的重力为 N。
【答案】 正比 10 150
【详解】[1]不同星球上重力与质量的关系图是过原点的直线,因而重力与质量都成正比。
[2]质量是物体的一种属性,它不会随位置的变化而变化,所以某物体在甲星球上的质量为10kg,它在乙星球上的质量为10kg。
[3]由图知,乙星球表面物体的重力G与其质量m的比值为
则乙星球表面物体的重力G与其质量m的关系式是
[4]由图知,甲星球表面物体的重力G与其质量m的比值为
则质量为10kg的物体在甲星球上受到的重力为
15.(23-24八年级下·河南许昌·期末)月球表面对物体的引力约为地球的,地球上质量为60kg的物体到月球上后,其质量为 kg;地球上最多能够举起1000N重物的人到月球上能够举起重 N的物体。
【答案】 60 1000
【详解】[1]质量是物体的一种基本属性,它不随物体的形状、状态、位置的改变而改变,因此,地球上质量为60kg的物体,无论它在哪里,其质量都是60kg,所以,当这个物体被带到月球上时,它的质量仍然是60kg。
[2]在地球上,一个人最多能够举起1000N的重物,这表示他的最大举力为1000N。这个举力是由人的肌肉力量和体力决定的,与物体所在的环境(如地球或月球)无关。因此,在月球上,这个人能够举起的物体的最大重力仍然是1000N。
题型4:重力的方向及其应用
16.(22-23八年级下·陕西咸阳·期中)图甲将装有水的杯子放在斜面上,不断改变斜面倾角,观察细线OA的方向 (填“变化”或“不变”) ,这个实验可以说明重力的方向 ;水平仪放在桌面上时,铅垂线指向如乙图所示,则被测桌面 (选填“左”或“右”)边高; 重力的施力物体是 。
【答案】 不变 总是竖直向下 左 地球
【详解】[1][2]将装有水的杯子放在斜面上,并观察细线OA的方向。由于重力总是竖直向下的,即垂直于水平面向下,因此无论斜面倾角如何变化,细线OA的方向始终保持竖直。这个实验可以直观地说明重力的方向始终是竖直向下的。
[3]水平仪是利用重力的方向总是竖直向下的原理制成的。当水平仪放在桌面上时,铅垂线指向如乙图所示(指向右侧),那么说明桌面右侧较低,左侧高,因为重力线(即铅垂线)总是指向地心。
[4]重力是地面附近的物体由于地球的吸引而受到的力,因此重力的施力物体是地球。
17.(2024·黑龙江哈尔滨·模拟预测)工人在砌墙时利用重垂线来检查墙壁是否竖直,这利用了重力的方向总是 。在拔河比赛时,运动员身体后倾这利用了: (选填“降低重心”或“增大支撑面”)可以提高物体稳定程度。
【答案】 竖直向下 降低重心
【详解】[1]重力的方向总是竖直向下的。因此可以来检查所砌的墙壁是否竖直。
[2]在拔河比赛时,运动员身体后倾、两腿弯曲时,身体的重心降低,能提高稳定程度。
18.(23-24八年级下·四川宜宾·期中)在墙上挂字画时,可自制一个铅垂线来检查字画是否挂正,这是利用了重力方向总是 的;为了将图中的画挂正,应将画的 (选填“左上角”或“右上角”)向上调整。
【答案】 竖直向下 右上角
【详解】[1]用自制铅垂线来检查字画是否挂正,这是利用了重力方向总是竖直向下的,当重物静止时,上方悬线沿竖直方向,当画的竖直边与悬线平行时,就挂正了。
[2]为了将图中的画挂正,应将画的右上角向上调整,直到画的竖直边与悬线平行。
19.(23-24八年级下·江西赣州·期中)如图所示的辣椒椒果朝天生长,故名“朝天椒”。椒果在结出后不断朝上生长的过程中,其所受重力的大小 (选填“变大”“变小”或“不变”),其所受重力的方向是 。
【答案】 变大 竖直向下
【详解】[1][2]由题意知,椒果在开始结果并不断朝上生长的过程中,质量变大,根据G=mg可知,重力变大,重力的方向始终竖直向下。
20.(23-24八年级下·安徽滁州·阶段练习)水平桌面上的不倒翁处于图示状态,此不倒翁不能静止在图示的位置,原因是 。
【答案】重力与桌面对它的支持力不在同一直线上
【详解】因为重力的方向竖直向下,重力的方向没有过图示位置的接触点,物体受到的重力和支持力不在一条直线上,因此受到的力不是平衡力,故不倒翁不能静止在图示位置。
题型4:实验探究重力和质量的关系
21.某同学在探究“物体所受重力大小与物体质量的关系”的实验中的数据记录如下表:
实测物体
质量m/kg
重力G/N
比值
物体1
0.1
0.98
9.8
物体2
0.2
1.96
9.8
物体3
0.3
2.94
9.8
(1)在实验过程中,需要的两个测量工具是 、 。
(2)分析表中实验数据,可以得出的结论是物体的重力和质量成 比,你判断的依据是 。
(3)在图中,以质量为横坐标,重力为纵坐标,根据表格中的数据,画出重力与质量之间关系的图像 。
(4)该小组的同学在继续探究“影响物体重力大小的因素”实验中,进行了“物体重力的大小跟物体形状是否有关”的探究实验,他们以橡皮泥为实验对象,用小刀将橡皮泥雕刻成各种形状进行实验,实验数据如表所示。分析实验数据得出的实验结论是物体重力的大小与物体的形状有关。他们的结论正确吗? 。请你对此实验过程及实验结论做出评价。评价: 。
被测物体
形状
重力
橡皮泥
正方体
4.8N
圆柱体
4.2N
长方体
3.6N
【答案】(1) 弹簧测力计 天平
(2) 正 物体所受的重力跟质量的比值是一个定值
(3)
(4) 不正确 实验中没有保证橡皮泥的质量不变
【详解】(1)[1][2]本实验要测量物体的重力与质量,因此须用到弹簧测力计和天平。
(2)[1][2]由表中数据可知物体所受的重力跟质量的比值是一个定值,则可以得出结论:物体的重力跟物体质量成正比,判断的依据是质量增大几倍,重力也增大几倍。
(3)根据表格中数据进行描点,并用平滑的曲线连接起来,如图所示:
(4)因为物体所受重力大小与质量有关,所以在探究重力大小与形状之间的关系时,应保证质量不变;该小组的同学用小刀将橡皮泥雕刻成各种形状进行实验,未保持橡皮泥的质量不变,所以得到了错误结论。
22.(24-25八年级上·重庆·阶段练习)大量的生活经验告诉我们,质量不同的物体所受的重力不同,某实验小组的同学们想通过实验,探究物体的重力大小与它的质量的关系:
(1)本实验用到的测量器材有弹簧测力计,其原理是:在一定的范围内拉伸弹簧时,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长量就 (选填“越大”或“越小”)。
(2)实验前除了观察弹簧测力计的量程和分度值外,还应将弹簧测力计在 (选填“竖直”或“水平”)方向调零。
(3)如图所示,把钩码挂在弹簧测力计上,当钩码静止时,弹簧测力计的示数等于钩码所受 的大小,此时测力计的示数是 N。
(4)以下四个图象中,关于物体重力的大小与其质量的关系,正确的是______。
A. B.
C. D.
(5)本实验更换不同物体进行多次测量的目的是 。
【答案】(1)越大
(2)竖直
(3) 重力 1
(4)A
(5)使结论具有普遍性
【详解】(1)弹簧测力计是常见的测量力的装置,弹簧测力计的原理是在一定的范围内拉伸弹簧时,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长量就越大。
(2)重力的方向是竖直向下的,所以在使用弹簧测力计测量重力前,应让弹簧测力计在竖直方向上进行校零。
(3)[1][2]当钩码静止时,钩码受到重力和拉力大小相等,故弹簧测力计的示数等于钩码所受重力;如图甲所示,弹簧测力计将1N平均分成5等分,分度值为0.2N,读数为1N。
(4)物体所受的重力与其质量成正比,在G-m图像中是过原点倾斜的直线,故选A。
(5)为了避免实验的偶然性,探究普遍规律,需要换不同物体进行多次测量,所以本实验更换不同物体进行多次测量的目的是使结论具有普遍性。
23.(24-25八年级上·云南曲靖·阶段练习)为了探究“重力的大小与质量”的关系。小明用塑料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,如图甲、乙所示。实验数据记录如下表:(塑料袋质量忽略不计)
实验次数
1
2
3
4
5
电子秤示数/g
100
200
300
400
500
拉力器示数/N
0.98
1.96
2.94
4.90
(1)在图乙中,当塑料袋静止时,拉力器的示数与这袋米所受重力大小 ;
(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
(3)由实验可知,第4次实验中拉力器的示数为 N。
【答案】(1)相等
(2) 正比 A
(3)3.92
【详解】(1)当塑料袋静止时,拉力器对塑料袋的拉力和这袋米的重力是平衡力,二力相等,米袋对拉力器的拉力(等于拉力器的示数)与拉力器对米袋的拉力是相互作用力,二力相等,故拉力器示数等于这袋米的重力。
(2)[1][2]由表格中的数据得,每一次实验中重力的大小与质量的比值为
这个比值不变,所以物体所受的重力与其质量成正比。
(3)第4次实验中拉力器的示数为
G=mg=0.4kg×9.8N/kg=3.92N
题型5:重力的示意图
24.(24-25八年级上·全国·课后作业)在图中画出电灯受到电线向上的4 N 的拉力 F和竖直向下的4 N的重力 G的示意图。
【答案】
【详解】电灯同时受到重力和拉力的作用,两个力大小相等、方向相反、且在一条直线上,是一对平衡力,电灯所受的重力竖直向下,拉力的方向则竖直向上,如图所示:
25.(23-24八年级下·江苏宿迁·期末)如图中,有一个重为4N的小球在空中飞行,请画出该球所受重力的示意图。
【答案】
【详解】该球所受重力大小为4N,方向竖直向下,作用点在球的重心,作图如下:
26.(23-24九年级下·河南南阳·阶段练习)如图所示,物体A 在光滑斜面上向上滑动,画出物体A所受力的示意图(不计空气阻力)。
【答案】
【详解】物体在光滑斜面上滑动,受到重力和斜面的支持力,因为斜面是光滑的,没有摩擦力,如图所示:
27.(24-25九年级上·云南保山·期中)如图所示,在图中O点画出物体A受到的重力G和支持力F的示意图。
【答案】
【详解】重力的方向竖直向下、支持力的方向垂直于斜面向上,作用点均在物体的重心上,如下图所示:
28.(2024·吉林·模拟预测)如图所示,请作出小车所受重力和支持力的示意图。(O点为其重心)
【答案】
【详解】过重心作竖直向下的力,即重力,过重心作垂直斜面向上的支持力F,如图所示:
【能力提升练】
一、单选题
1.(22-23八年级下·湖南永州·期末)现在智能手机都有这样一个功能:把手机竖着放在桌面转90度横放,手机显示画面就自动反向转动90度,保持画面正立,如图所示。这源于手机内部有一个重力感应器,手机用它来判定方向。在把手机在桌面上从竖放转为横放的过程中,下列分析正确的是( )
A.感应器会检测到重力的大小发生了变化
B.手机的重力方向没有改变,感应器会检测到手机的位置变化
C.感应器会检测到重力作用点发生了变化
D.手机的重心位置不变,重心高度也不变
【答案】B
【详解】A.重力的大小与物体的质量有关,手机的质量不变,其重力是不变的,故A错误;
B.重力的方向是竖直向下的,是不会发生变化的。当手机由竖放改为横放时,重力感应器应该是感应到手机位置的变化,使系统自动调节画面的显示。故B正确;
C.重力的作用点作用在物体的重心,物体质量、质量分布、形状没有发生变化,重心是不变的。故C错误;
D.手机由竖放改为横放时,重心的高度降低了。故D错误。
故选B。
2.如图所示,实心均匀正方体A、B放置在水平桌面上,GA>GB,现沿水平方向截去相同质量Δm,则下列对于所切去的高度Δh正确描述是( )
A.ΔhA可能大于ΔhB B.ΔhA一定大于ΔhB
C.ΔhA一定等于ΔhB D.ΔhA一定小于ΔhB
【答案】D
【详解】已知GA>GB,根据G=mg可知两物体的质量mA>mB,设两正方体的棱长分别为LA、LB,且正方体的体积
V=SL=L2×L
因mA>mB,则由密度公式可得
ρALA2×LA>ρBLB2×LB一一一一一一①
由图可知两正方体的棱长LA<LB,根据①可以得到
ρALA2>ρBLB2一一一一一一②
现沿水平方向截去相同质量∆m,由密度公式可得
ρALA2×∆hA=ρBLB2×∆hB一一一一一一③
由②③可知∆hA<∆hB。
故选D。
3.如图所示,实心均匀正方体甲、乙放在水平地面上,它们质量相等。现从两正方体的上部沿水平方向切去部分,使它们剩余部分的体积相等,则剩余部分的甲、乙的重力和的大小关系是( )
A.一定小于 B.一定大于
C.可能小于 D.可能大于
【答案】A
【详解】由图可知,甲、乙正方体的体积关系为,又知两者的质量相等,由可知,甲、乙正方体的密度关系为
现从两正方体的上部沿水平方向切去部分,使它们剩余部分的体积相等,且,由可知,剩余部分的质量关系为
由可知,剩余部分的重力关系为
故选A。
4.如图小愿景坐在椅子,当她想站起来的时候,必须要靠脊椎弯腰将身体前倾使重心落在双脚的上方才能顺利地的站起来。现在只要用一根手指作用在她的身上,就可以阻止她的前倾动作,她就很难站起来了。你觉得作用效果最好的是 ( )
A.手指竖直向下压在头顶上 B.手指水平向右压在腹部
C.手指向下压在人的脚上 D.手指水平向右压在额头上
【答案】D
【详解】人要站起来,重心要落在双脚,支撑起身体;那是靠往前倾的动作,或者脚稍往后缩,施力点放前面才可站起来;如果额头被对方手指顶住,重心落在屁股上,全身就使不出力站起来。所以手指水平向右压在额头上作用效果最好。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
5.一根质量为m、长为L的均匀链条一半放在粗糙的水平桌面上,另一半挂在桌边,如图(a)所示,此时链条的重心为C1 .若在链条两端各挂一个质量为m/2的小球,如图(b)所示,此时链条的重心为C2 .若在链条两端和中央各挂一个质量为m/2的小球,如图(c)所示,此时链条的重心为C3 (C1 、C2 、C3 在图中均未标出).比较三个重心的高度h1 、h2 和h3 的关系
A.h 1 =h 2 =h 3 B.h 1 <h 2 <h 3 C.h 1 >h 2 >h 3 D.h 1 > h 3 > h 2
【答案】D
【分析】利用对称性将链条分成两部分,则可很容易找出两部分链条的重心;
连接两重心,则连线与角平分线的交点即为实际重心.
【详解】分别研究桌面以上部分和桌面以下部分,则可得出两部分的重心;
连接两点,则连线与角平分线的交点即为重心,如图所示;
图(a)两段重心都在线段的中心;图(b)的上、下两段的重心分别偏向左侧和下侧,所以连接后与角平分线的交点低,即重心低;图(c)中央的小球归上面的一段考虑,则下面的一半链条重心偏低,由图则可得出h1>h3>h2;
故选D.
6.如图所示是某“汤勺”示意图,由一细长柄AB与一半球BC构成,且AB与半球相切,切点为B.已知半球的半径为R,AB柄的长度为L,L∶R=∶1,现用一细线系住A点,并将细线竖直悬挂,如果不计“汤勺”的质量,则“汤勺”内水的最大高度是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】过A点作水面的垂线,垂足为E,垂线与BC交于点F,水面与“汤勺”的另一交点为D,如图所示
由作图以及数学知识可知,直线AE一定过半球的球心,点F就是半球的球心,则
BE=CF=R
根据题意可知,AB=L,且
L∶R=∶1
所以,△CEF是直角三角形;△ABF∽△CEF,由相似三角形的知识可得
所以
在直角△CEF中,由勾股定理得
即
则,则“汤勺”内水的最大高度为
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
二、填空题
7.(24-25八年级上·吉林长春·期中)小林同学利用弹簧测力计制成一杆简单实用的液体密度秤,在容器中加满待测液体就可以直接“称出”该液体的密度,如图所示。当在容器中加满水时,弹簧测力计的示数为2.4N。已知秤钩下的容器重为1.4N。问:
(1)该“密度秤”能测量的液体密度最大是 ;
(2)若只增大容器重不改变容器容积,则该密度秤的最大测量值 ,若只减小容器容积不改变容器重,则该密度秤的分度值 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】(1)
(2) 变小 变大
【详解】(1)由题可知,装满水时,水的重力为
水的质量为
则容器容积为
该弹簧测力计所测最大物重为
对应的最大质量为
故所能测量的最大密度为
(2)[1]若只增大容器重而不改变容器容积,则该弹簧测力计所测的最大物重变小,对应的最大质量变小,根据公式可知,该密度秤的最大测量值变小。
[2]若只减小容器的容积而不改变容器重,即所能测量的液体的体积变小,根据公式可知,该密度秤的最大测量值变大,但该弹簧测力计相邻两个小格之间的距离不变,格数不变,故该密度秤的分度值变大。
8.(24-25九年级上·重庆·开学考试)足够高的薄壁柱形容器放在水平桌面上,容器底部是边长为的正方形,容器重。将质地均匀的实心圆柱体竖直放在容器底部,其横截面积为,如图甲所示。然后,向容器内缓慢注入某种液体,圆柱体始终直立且在容器底部,容器对桌面的压力与注入液体深度的关系,如图乙所示。则圆柱体的重力为 ;该液体密度为 。
【答案】 140
【详解】[1]由图乙知道,当未加液体时,容器对桌面的压力为150N,则圆柱体的重力为
[2]容器的底面积
当液体深度为20cm时,此时液体与圆柱的总体积
当液体深度为10cm,圆柱体恰好浸没,即圆柱体的高度为10cm,则圆柱体的体积为
,
由于圆柱体始终直立且在容器底部,则此时所加的液体体积
此时所加的液体的重力
液体的密度
9.小琴用弹簧、自制刻度尺和小桶制作了一个测量液体密度的简易装置。小桶中未装液体、装满水、装满某种液体时,弹簧的伸长情况分别如图甲、乙、丙所示(弹簧均在弹性限度内),则该液体的密度为 kg/m3。(ρ水=1.0×103kg/m3)
【答案】1.2×103
【详解】由图甲可知,小桶的重力G0=1.4N,由图乙可知,小桶和水的总重力G1=3.4N,小桶内水的重力
G水=G1-G0=3.4N-1.4N=2N
小桶内水的质量
由可得,小桶内水的体积,即小桶的容积
装满某种液体时,液体的体积等于小桶的容积,即
V液=V=2×10-4m3
由图甲、丙可得,该液体重力
G液=G2-G0=3.8N-1.4N=2.4N
该液体质量
该液体密度
10.(22-23八年级下·广东广州·期中)小华为研究弹簧的性质,在竖直悬挂的弹簧下加挂钩码(图甲),同时记录弹簧总长度L与钩码质量m,所得数据记录在表一中、已知弹簧原长。实验过程中,弹簧形变在弹性限度内,不计弹簧所受的重力。
表一
实验次数
1
2
3
4
5
6
钩码质量m/g
0
30
60
90
120
150
弹簧总长度L/cm
6.0
7.2
8.4
9.6
10.8
12.0
表二
实验次数
1
2
3
4
5
6
弹力F/N
0
0.3
①
0.9
1.2
1.5
弹簧伸长量
0
1.2
2.4
3.6
②
6.0
(1)根据表一中的数据,将表二填写完整:① 、② ;
(2)请在图乙坐标系中描点作出弹力F与弹簧伸长量的关系图像 ;
(3)分析表二中的数据能得出的结论是 ,这就是弹簧测力计的工作原理;
(4)小华又对A、B两根长度相同、粗细不同的橡皮筋进行研究,并做成橡皮筋测力计。将橡皮筋一端固定,另一端悬挂钩码,记录橡皮筋受到的拉力大小F和橡皮筋的伸长量,根据多组测量数据做出的图像如图丙所示,分别用这两根橡皮筋制成的测力计代替弹簧测力计,则用橡皮筋 制成的测力计量程大(选填“A”或“B”)。
【答案】 0.6 4.8 同一根弹簧,在弹性限度内,弹簧产生的弹力大小与弹簧伸长量大小成正比 B
【详解】(1)[1][2]观察表一中的数据,利用弹力进行计算,可得第三次弹力
当弹簧总长度为10.8cm时,第五次伸长量为
(2)[3]根据表格中数据描点连线可作出图像,如图所示:
(3)[4]由表格中数据可知,弹力每增加0.3N,弹簧的伸长量增加1.2cm,表二中实验数据为6组,应以“正反比”为结论,描述过程中注意控制变量:同一根弹簧,在弹性限度内,弹簧产生的弹力大小与弹簧伸长量大小成正比。
(4)[5]测力计是根据在测量范围内,弹簧的伸长与受到的拉力成正比的原理制成的,由图丙知,A的量程为0﹣10N,B的量程为0﹣15N,则用弹簧B制成的测力计量程大。
11.已知在弹性限度内,弹簧的伸长量ΔL与受到的拉力F成正比,用公式F=k·ΔL表示,其中k为弹簧的劲度系数(k为常数)。现有两个轻弹簧L1和L2,它们的劲度系数分别为k1和k2,且k1=4k2,现按如图所示方式用它们吊起滑轮和重物,且滑轮和重物的质量均相等,不计绳重和摩擦,则两弹簧的伸长量之比= 。
【答案】3∶4
【详解】由题意可知,滑轮和重力的质量均相等,根据G=mg可知,滑轮和重物的重力相等。由图分析可知,物体的重力为G,底端弹簧L2所受拉力为G,顶端弹簧L1所受拉力为3G,
根据F=kΔL可知,弹簧L1的伸长量为
弹簧L2的伸长量为
所以两弹簧的伸长量之比为
三、实验题
12.(2023·贵州六盘水·一模)某实验小组的同学对A、B两根长度相同、粗细不同的橡皮筋进行研究,并做成橡皮筋测力计。如图甲,将橡皮筋的一端固定,另一端悬挂钩码,记录橡皮筋受到的拉力大小F和橡皮筋的伸长量Δx,根据多组测量数据作出的图像如图乙所示。
(1)分别用这两根橡皮筋制成测力计,则用橡皮筋B制成的测力计最大能测量 N的拉力。
(2)小强利用橡皮筋A做成的测力计探究物体的重力与质量的关系。得到的数据如表所示。
实验次序
1
2
3
4
5
物体质量m/kg
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
所受重力G/N
0.5
1
1.5
2
2.5
分析数据能够得到的结论是 。根据数据描绘的图线如图丙中 (填序号)所示。
(3)小华也用该测力计探究物体的重力与质量的关系,可是测量前忘记调零,指针指在0.2N刻度处,则小华描绘的图线应该是图丙中的图线 (填序号)。
(4)接着小强在秤钩下挂一个容积为100mL、重为0.5N的容器,然后在测力计的某些刻度上标上密度值,就制成了一杆简单而实用的液体密度秤,只要在容器中加100mL的待测液体,就可以直接“称”出该液体的密度,如图丁所示时,该液体的密度值应标为 g/cm3,此“密度秤”的测量范围是0到 g/cm3。(g取10N/kg)
【答案】 7.5 物体所受的重力跟它的质量成正比 ① ② 1.5 4.5
【详解】(1)[1]由图乙可知,在0~15cm范围内,橡皮筋B所受的拉力与伸长量成正比,超过15cm,拉力与伸长量不成正比,故用橡皮筋B制成的测力计最大能测量7.5N的拉力。
(2)[2][3]从表中数据知∶物体的质量增大几倍,物体所受的重力大小也增大几倍,重力大小与质量的比值相等,所以得到的结论是:物体所受的重力跟它的质量成正比。根据数据描绘的图像是过原点的直线,所以丙图中的①为正比例图像,符合实验规律。
(3)[4]小华在测量前忘记调零,指针指在0.2N刻度处,当质量为0时,G不为零,根据重力与质量的关系成正比可知,函数的倾斜程度与①相同,但当质量为0时,G为0.2N,故②符合题意。
(4)[5]如图丁所示测力计示数为F=2N,该液体所受重力大小为
G液=F-G桶=2N-0.5N=1.5N
由G=mg可知,液体的质量为
液体的体积为
V=100mL=100cm3
可知该液体的密度为
[6]被测液体的密度越大则质量越大,所受重力越大,测力计示数越大,当测力计达到最大拉力时被测液体的密度取最大值,由丁图可知,测力计最大示数为Fmax=5N,则该液体所受重力大小为
Gmax=Fmax-G桶=5N-0.5N=4.5N
由G=mg可知,液体的质量为
液体的体积为
V=100mL=100cm3
该液体的密度为
四、计算题
13.(23-24八年级下·江苏扬州·期中)小明准备利用弹簧测力计、一只小桶制成一杆简单液体密度秤,如图所示,已知小桶重G=1N,容积V=100mL,在小桶中加满待测液体就可以直接“称”出该液体的密度。求:
(1)密度的0刻度应标注何处;
(2)某次指示在2.2N处,则液体密度多少?
(3)该测力计测量的密度最大值?
(4)如何增大量程?
【答案】(1)在“1N”刻度处标注密度值为“0”的刻度;(2);(3);(4)减小小桶中液体的体积V来增大量程
【详解】解:(1)当小桶内不装液体时,也就是所测液体密度为零,此时液体体积V=0,则弹簧测力计示数为
F=G=1N
故应在“1N”刻度处标注密度值为“0”的刻度。
(2)某次指示在2.2N处,则液体密度
(3)该测力计测量的密度最大值
(4)实验装置不变,即所使用的小桶重力G不变、弹簧测力计的最大测量值F不变,在此情况下,要提高该液体密度秤的测量范围(即增大可测量的液体密度最大值ρ),根据
F=ρVg+G
可知,可减小小桶中液体的体积V来实现。
答:(1)在“1N”刻度处标注密度值为“0”的刻度;
(2)某次指示在2.2N处,则液体密度;
(3)该测力计测量的密度;
(4)减小小桶中液体的体积V来增大量程。
14.(23-24八年级上·黑龙江大庆·期末)如图甲所示,装有部分水的杯子放在水平桌面上,杯子和水的总质量为160g,向杯子中放入一个铝球后,水刚好将杯子装满,杯子、水和铝球的总质量为214g,如图乙所示,然后取出铝球,向杯子中加满水,此时杯子和水的总质量为190g,如图丙所示,已知 , , 。求:
(1)铝球的体积;
(2)通过计算判断该铝球是空心还是实心的;
(3)如果是空心的试计算空心部分的体积是多少?
(4)如果空心部分加满水银后球的总重力是多少?
【答案】(1)30cm3;(2)空心的;(3)10cm3;(4)1.9N
【详解】解:(1)向杯内加满水时,所加水的质量为
水的密度为
由密度公式可知,所加水的体积为
因铝球完全浸没在水中,所以铝球的体积为
(2)铝球的质量为
由题意可知,铝的密度为
铝球中铝的体积
因为
所以该铝球是空心的。
(3)该铝球的空心部分体积为
(4)由题意可知,水银的密度为
空心部分加水银的质量为
根据公式
可知,该铝球的总重力为
答:(1)铝球的体积是30cm3;
(2)该铝球是空心的;
(3)空心部分的体积是10cm3;
(4)空心部分加满水银后球的总重力是1.9N。
15.(23-24八年级上·重庆·期末)“十四五”是我国实现“碳达峰、碳中和”的关键时期,据有关研究表明:汽车自身质量每降低100kg,100公里(km)油耗可减少0.6L(dm3),每节约1L燃料可减少二氧化碳排放2.5kg。如图所示,某型号汽车原来使用的是质量高达1106kg的钢质外壳,若用密度为2.4×103kg/m3的镁合金材质替换全部钢质外壳,已知ρ钢=7.9×103kg/m3,求:
(1)该车外壳所用材料的体积;
(2)该车用镁合金材料替换后减少的重力;
(3)改装后的汽车行驶500km可减排二氧化碳的质量。
【答案】(1)0.14m3;(2)7700N;(3)55.75kg
【详解】解:(1)钢质外壳的体积
(2)镁合金材质替换全部钢质外壳后,其体积不变,故镁合金材质的体积为
V镁=V钢=0.14m3
则替换后镁合金材质的质量为
m镁=ρ镁V镁=2.4×103kg/m3×0.14m3=0.336×103kg=336kg
该车用镁合金材料替换后减少的质量为
Δm=m钢-m镁=1106kg-336kg=770kg
故该车用镁合金材料替换后减少的重力为
G=Δmg=770kg×10N/kg=7700N
(3)由题意可知,汽车自身质量每降低100kg,每100km耗油可减少0.6L,现在减少了770kg,100km耗油可减少
汽车行驶的路程s=500km,节约的汽油为V汽油=4.62L×5=23.1L
因每节约1L燃料可减少二氧化碳排放2.5kg,所以能减少排放二氧化碳的质量为
m二氧化碳=23.1L×2.5kg/L=55.75kg
答:(1)该车外壳所用材料的体积为0.14m3;
(2)该车用镁合金材料替换后减少的重力为7700N;
(3)改装后的汽车行驶500km可减排二氧化碳的质量为55.75kg。
【中考真题练】
1.(2024·内蒙古呼和浩特·中考真题)瑞瑞是呼和浩特市一名普通初三学生。自从学习初中物理后,他对与人体有关的各项数据产生了浓厚的兴趣。以下是他总结出的自己身体的各项常用数据,其中正确的是( )
A.他的体温在42.5℃左右
B.身高170cm左右
C.体重约为1500N
D.百米赛跑的成绩约为5s
【答案】B
【详解】A.人体的正常体温在37℃,变化幅度不大,则瑞瑞的体温在37℃左右,故A错误;
B.初三学生的身高接近成人,身高170cm左右,故B正确;
C.初三学生的体重约为500N,故C错误;
D.中学生百米赛跑的成绩约为15s,故D错误。
故选B。
2.(2024·江苏无锡·中考真题)如图所示,是能在火星上飞行的直升机——机智号,其质量为1.8kg,飞行时旋翼转速达到每分钟2400转,是地球上普通直升机旋翼转速的8倍以上,地球上的直升机飞行时,旋翼在空气中旋转获得相对气流,从而获得升力(火星表面g取4N/kg)。下列说法中正确的是( )
A.火星表面没有气体 B.火星表面有稀薄的气体
C.机智号在火星上重为18N D.机智号从地球到火星质量减小
【答案】B
【详解】A.直升机飞行时,旋转的旋翼对空气施加向下的力,由于物体间力的作用是相互的,空气就会给旋翼一个向上的力,即飞机的升力,直升机能在火星表面飞行,说明火星表面是有空气的。故A错误;
BC.直升机能在空中飞行,升力至少要等于其重力,机智号在火星上受到的重力为
比在地球上所受的重力小,为了克服重力升空,在火星上飞行时旋翼转速是地球上的8倍,说明火星表面空气较稀薄,只有增大转速才能获得相对气流,从而获得升力。故B正确,C错误;
D.物体的质量不随位置而改变,机智号从地球到火星只是位置变了,质量不变。故D错误。
故选B。
3.(2024·四川南充·中考真题)以下是同学们对一些常见物理量进行估测,其中符合实际的是( )
A.托起两个鸡蛋的力约为 B.地球的直径约为
C.人的正常体温约为 D.某中学生短跑成绩约为
【答案】C
【详解】A.两个鸡蛋的质量约为100g,重力约为1N,故托起两个鸡蛋的力约为,故A不符合题意;
B.地球的直径约为12742km,半径约为6371km,故B不符合题意;
C.正常人体的体温保持在一个恒定的温度,约为,故C符合题意;
D.中学生100m短跑的时间约为15s,50m短跑的时间约为7s,故D不符合题意。
故选C。
4.(2024·吉林·中考真题)如图所示,O为雪人的重心,请画出雪人受到重力的示意图。
【答案】
【详解】重力的方向竖直向下,作用点在雪人的重心,从点O沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段。如下图所示:
5.(2024·山东滨州·中考真题)如图所示,杭州亚运会吉祥物宸宸静止站立在水平桌面上,请画出宸宸受力的示意图。
【答案】
【详解】静止在水平桌面上的吉祥物,受到了平衡力的作用,即受到了竖直向下的重力和竖直向上的支持力是一对平衡力,大小相等,方向相反。过重心O沿竖直向下的方向和竖直向上的方向画一条带箭头、等长的线段,分别表示重力和支持力,如下图
6.(2024·江苏扬州·中考真题)如图,请画出篮球撞击篮板时所受重力G以及对篮板压力F的示意图。
【答案】
【详解】篮球受到的重力方向竖直向下,作用点在篮球的重心;篮球对篮板的压力方向垂直于篮板向右,作用点在篮球和篮板的接触点,故作图如下:
7.(2024·山东济南·中考真题)如图所示是探究“阻力对运动的影响”实验中滑块沿斜面下滑的情景。请画出此时滑块受到重力的示意图。
【答案】
【详解】由于重力的方向始终竖直向下,重力的作用点在物体的几何中心上,所以滑块受到重力的示意图,如下图所示:
8.(2024·山东聊城·中考真题)如图所示,把一个质量分布均匀的小球用绳子悬挂起来,将小球拉到一定高度稳定后松手。画出小球在摆动过程中经过P点时所受力的示意图。(忽略空气阻力)
【答案】
【详解】如图所示,小球受到了重力,和沿绳方向的拉力,故如图所示:
9.(2024·内蒙古包头·中考真题)厨房中某品牌铝箔卷是由长8m、宽30cm、厚0.0015cm的铝箔卷成,小明利用家中的弹簧测力计、食品袋测量该铝箔的密度。(g取10N/kg)
(1)利用弹簧测力计和食品袋测量铝箔卷的重力。
调节弹簧测力计指针到 处,将装有铝箔卷的食品袋挂在测力计下如右图所示,记录数据,图示数据为 N。
(2)计算铝箔的体积。计算结果为 。
(3)依据公式 计算铝箔的密度。计算结果为 (结果保留一位小数)。
(4)上述测量方式会使密度测量结果 (填“偏大”或“偏小”)。原因是 。
【答案】 零刻度线 1 36 2.8 偏大 见解析
【详解】(1)[1][2]弹簧测力计使用前,要调节弹簧测力计指针到零刻度线处,将装有铝箔卷的食品袋挂在测力计下如图所示,测力计分度值为0.2N,图示数据为1N。
(2)[3]铝箔的体积
V=800cm×30cm×0.0015cm=36
(3)[4]依据公式计算铝箔的密度。
[5]铝箔的质量为
铝箔的密度为
(4)[6][7]因食品袋也有一定的重力,故测量出的铝箔卷的重力变大,导致铝箔卷的质量偏大,根据密度公式可知,会使密度测量结果偏大。
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