第七章 第 三节 重力-【新课标·新素养】 ----2024-2025学年人教版物理八年级下学期

【新课标·新素养】2O24—2025学年八年级物理下册精品讲义与分层练 第七章 力 第三节 重力 教材知识精品讲义 知识点 1 重力及其由来 1.重力 由于①_______的吸引而使物体受到的力叫作重力，通常用字母②_______表示。地球③_______的所有物体都受到重力作用。 2.万有引力 ④_______提出：宇宙间的物体，大到天体，小到尘埃，都存在⑤_______的力，这就是万有引力。正是地球对它附近的物体的引力，使得水向低处流、抛出的石块落向地面…… 图解物理 重力是非接触力，使物体从高处落向地面或使物体有下落趋势。 特别提醒 重力是由地球的吸引而产生的，但重力不是地球的吸引力。一般情况下，物体受到的重力略小于地球对物体的吸引力。 知识点 2 重力的大小 实验：探究重力的大小跟质量的关系 实验思路 要测量物体所受的重力，可以将物体悬挂在弹簧测力计上，当物体⑥______________时，⑦______________的示数等于物体所受重力的大小；物体的质量可以用⑧测量，也可以选用已知质量的物体作为被测物体；最后根据测量结果找出重力跟质量的关系 实验过程 把已知质量的钩码挂在弹簧测力计上，当钩码静止时，读出弹簧测力计的示数；换用数量不同的钩码，测出它们所受的重力，多做几组实验，记录数据如表所示 实验图像 以质量为横坐标、以重力为纵坐标建立坐标系，根据实验记录的数据描点，连接这些点，得到如图所示的图像 实验结论 (1)精确的实验表明，物体所受的重力跟它的质量成⑨_______。 (2)公式：G=⑩_______,其中G表示重力，单位是N；m表示质量，单位是kg；g是一个常数，单位是N/kg,在地面附近，g=⑪_______。 拓展解读 可利用两种方法分析该实验数据得出结论。(1)比值法：由实验数据可知，当质量成倍增加时，重力也成倍增加，说明重力与质量的比值不变，即物体所受的重力跟它的质量成正比。(2)图像法：观察图像可知物体所受重力与物体的质量的关系图线是一条过原点的倾斜直线，说明物体所受的重力跟它的质量成正比。 特别提醒 (1)因为质量是物体的属性，大小与重力无关，故该实验结论不能表述为“物体的质量与其所受重力的大小成正比”。 (2)g=9.8N/kg表示质量为1kg的物体受到的重力是9.8N。 (3)粗略计算时，g可取10N/kg。事实上，g的值并不是固定不变的，离地心的远近不同，g值也不同。在月球上的物体也受到月球的引力，但仅为在地球上受到引力的六分之一。 知识点3 重力的方向 1.重力的方向：重力的方向总是⑫______________的。 2.铅垂线的应用：人们利用一根线吊一个重物做成的铅垂线，来检查桌面是否水平、相框是否挂正等，如图所示。 铅垂线与桌面垂直表示桌面水平 铅垂线与相框侧边平行说明相框挂正了 图解物理 重力的方向 拓展解读 “竖直向下”是指与水平面垂直向下的方向，而“垂直向下”是指垂直于某个平面向下，因此“竖直向下”和“垂直向下”是有区别的。 知识点4 重心 地球吸引物体的每个部分。但是，对于整个物体，重力作用的表现就好像作用在它⑬_______上，这个点叫作物体的重心。形状规则、质量分布均匀的物体，它的重心在它的⑭_______上。如图所示，方形薄板的重心在两条对角线的⑮_______上，球的重心在⑯_______上，粗细均匀的直棒的重心在它的⑰____________上。 甲 乙 丙 特别提醒 (1)物体的重心不一定在物体上，如质量分布均匀的圆环的重心在圆环的圆心上，而不在圆环上。 (2)为了研究问题方便，在受力物体上画力的示意图时，常常把力的作用点画在重心上。 【答案】①地球 ②G ③附近 ④牛顿 ⑤互相吸引 ⑥静止 ⑦弹簧测力计 ⑧天平 ⑨正比 ⑩mg ⑪9.8N/kg ⑫竖直向下 ⑬某一个点 ⑭几何中心 ⑮交点 ⑯球心 ⑰中点 经典例题 题型1 画重力的示意图 【题型解法】 首先确定重心，然后从物体重心起沿竖直向下的方向画线段，最后在线段末端标上箭头、符号、大小和单位。 例1(2O23湖南娄底中考节选)如图所示是一个用细绳系于地面飘飞的氢气球，请画出此时氢气球受到的重力示意图。 【解析】 图中氢气球为球体，重心0在其球心上，从重心0沿竖直向下的方向画一条线段,在线段的末端标上箭头表示重力的方向,并标上“G”表示重力。 【答案】如图所示 举一反三 变式1(2O24河北张家口宣化期中)如图所示，小球浮在水面上静止，画出小球受到重力的示意图。 【答案】如图所示 题型2 重力及其相关计算 题型解法 通过已知量或根据密度等知识求出物体的质量m或所受的重力G,根据g的取值要求，代入公式G=mg或m=求物体所受重力或物体的质量，并根据试题要求进行比较、分析作答。 例2 (2O24河北张家口宣化期中)一辆自重是5×104N的卡车行驶到一座立有限重标志牌的桥前，桥前的标志牌如图所示。该卡车装载着20箱货物，每箱货物的质量是300kg。(g取10N/kg) (1)求每箱货物的重力为多少N； (2)通过计算说明这辆卡车是否能安全过桥。 【解析】(1)每箱货物受到的重力：G=mg=300kg×10N/kg=3×1O3N。 (2)20箱货物受到的总重力为G=20G=20×3×1O3N=6×104N,这辆卡车和货物受到的总重力为 G总=G车+G物=5×104N+6×104N=1.1×105N； 由C=mg得，车和货物的总质量=11t。 限重标志牌“10 t”表示允许通过车辆的最大质量为10 t,因为11 t>10 t,所以这辆卡车超载，不能安全通过这座大桥。 【答案】(1)3×1O3N (2)见解析 变式2(2024河南淮滨期中)一正方体物体，棱长是5cm,通过测定知道该物体的密度是8.0g/cm3,则：(g取10N/kg) (1)物体的质量是多少kg？ (2)物体受到的重力是多少N？ (3)如果将该物体拿到月球上，物体在月球上受到的引力为在地球上的六分之一，则该物体的质量和受到的重力又分别是多少？(结果保留2位小数) 【答案】(1)1kg (2)10N (3)1 kg 1.67 N 《第三节 重力》分层练 基础过关全练 知识点1 重力及其由来 1.(2O24山东桓台四校联考)下列关于重力的说法，正确的是 ( ) A.只有与地面接触的物体才受到重力的作用 B.物体在上升过程中不受重力的作用 C.只有静止在地面上的物体才受到重力的作用 D.地球附近的所有物体都受到重力的作用 2.【跨学科·物理学与日常生活】(2O23江西宜春期中)熟透了的杏子离开树枝后，总是落向地面，这是由于杏子受_______力作用，施力物体是_______。 知识点2 重力的大小 3.【原创】小佘和同学们利用如图甲所示的实验装置探究重力的大小跟质量的关系。实验中，以钩码作为被测物体，每个钩码的质量m均为50g。 甲 乙 【获取证据】 (1)将弹簧测力计在竖直方向上调零，使指针对准______________。 (2)把钩码挂在弹簧测力计下，当钩码_______时，弹簧测力计的示数等于钩码所受重力的大小。 (3)逐渐增加所挂钩码的数量，测出相应的重力，并记录在表格中。请你在图乙中用描点法作出G－m图像。 钩码数量/个 1 2 3 4 5 质量m/kg 0.O5 0.10 0.15 0.20 0.25 重力G/N 0.49 0.97 1.47 1.97 2.45 【解释证据】 (4)根据图像得出结论：物体所受的重力与它的质量成_______。 【交流反思】 (5)该实验多次测量的目的是______________(选填“减小实验误差”或“寻找普遍规律”) (6)进一步分析实验可知，本实验中钩码所受的重力跟它的质量之比g=_______N/kg,它的含义是____________________________。 4.【新特色·现代科技】(2O24山东济南历下期末)如图所示，具有立体触控技术的手机屏幕，可以称量物体的质量。g取10N/kg,请根据屏幕上所显示的数据，求该水果受到的重力。 知识点 3 重力的方向 5.【跨体育与健康·投掷铅球·教材习题变式】投掷出去的铅球在空中的运动轨迹如图所示。铅球在空中运动时，关于铅球所受重力的大小和方向，下列判断正确的是 ( ) A.大小不变,方向在不断改变 B.大小在不断改变，方向不变 C.大小和方向均不改变 D.大小和方向均在不断改变 6.【跨学科·物理学与工程实践】(2O23江西中考节选)如图所示，圭表是中国古代重要的天文仪器，圭表通过测量正午日影长度来推测二十四节气。为了提高其测量精度，天文学家使用铅垂线来确保“表”垂直于水平放置的“圭”。铅垂线是利用了重力的方向总是_______。 知识点 4 重心 7.(2O24河南濮阳期中)关于物体的重心，下列说法正确的是 ( ) A.重心就是物体内最重的一点 B.任何有规则形状的物体，它的重心一定在几何中心上 C.从效果上看，重心是物体各部分所受重力的等效作用点 D.任何物体的重心必在物体上，不可能在物体外 能力提升全练 8.(2O23上海中考，4，)下列物体的重力最接近0.5N的是 ( ) A.一张课桌 B.一个手机 C.一个鸡蛋 D.一个中学生 9.【新课标·科学论证】(2O23河北阜平期中，4，)如果没有重力，下列说法错误的是 ( ) A.杯里的果汁将倒不进嘴里 B.人一跳起来就离开地球，不会自动落下来 C.物体将失去质量 D.树上的苹果不会掉在地上 10.【新课标·中华优秀传统文化】(2O24安徽黄山期末，19☆☆)“过大年，贴年画”是我国的传统习俗！小伟利用自制的铅垂线贴年画时的情景如图所示，为了把年画贴正，下列做法正确的是 ( ) A.转动年画，使年画的长边与铅垂线平行 B.转动铅垂线，使铅垂线与年画的长边平行 C.上下移动年画的位置 D.换用质量较大的重锤 11.(2O24辽宁丹东期中，12，)甲、乙两物体的质量之比是3∶4，则它们受到的重力之比是_______,若甲的质量为6kg,则乙受到的重力为_______N(g取10N/kg)。 12.(2O24江苏无锡中考，26改编，)如图，用细线将质地均匀的小球系在金属支架上，可以通过左右移动木块的方式改变木板的倾角α。 (1)在图中画出小球所受重力G的示意图； (2)增大木板的倾角α，当小球静止时，细线的方向_______(选填“向右倾斜”“向左倾斜”或“不变”)。 13.(2O23江西抚州期末，16，)小李是一名货车司机，他驾驶的货车自重为8×104N,车上载有45袋水泥，每袋水泥质量为50kg,他驾驶货车准备通过一座桥，刚要上桥，他看到立在桥头的限重标志牌(如图所示)，便立即停车进行计算，g取10N/kg,问： (1)货车上所装载货物的总重是多少？ (2)小李的货车能否安全通过这座桥？如果不能，至少需要卸掉多少袋水泥？ 素养探究全练 14.(2O23内蒙古赤峰中考)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。 15.【新中考·分析论证】(2O24河北平山期中改编)研究小组探究物体重力的大小跟物体形状的关系，第一组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，实验数据如表一所示。 表一 被测物体 形状 重力 橡皮泥 正方体 4.8N 圆柱 4.2N 长方体 3.6N (1)分析实验数据，第一组得出实验结论：物体重力的大小与物体的形状有关。他们的结论_______(选填“正确”或“错误”)，影响实验结果的原因是_____________________。 第二小组经过精确测量，并在互联网上与不同地区的同学进行了交流合作，发现在某些不同的地理位置，g值存在着微小差异，表二列出了一些城市和地区的g值大小。 表二 地点 赤道 武汉 上海 北京 北极 g/(N/kg) 9.780 9.794 9.794 9.8O1 9.832 地理纬度 0° 30° 31° 39° 90° (2)由表分析g值相同的城市是_______和_______,造成g值不同的原因可能是_____________________。根据表二中提供的信息分析，各国的贸易往来中的发货单上所标示的“货物重量”应该是指货物的_______。 【参考答案及解析】 第3节 重力 基础过关全练 1.D 由于地球的吸引而使物体受到的力叫作重力，地球附近的所有物体都受到重力的作用。 2.【答案】重 地球 【解析】杏子离开树枝后受到重力的作用而落向地面，重力的施力物体是地球。 3.【答案】(1)零刻度线 (2)静止 (3)如图所示 (4)正比 (5)寻找普遍规律 (6)9.79 质量是1kg的物体受到的重力是9.79N 【解析】 (1)使用弹簧测力计之前，需要先调零，使指针对准零刻度线。 (2)当钩码静止时，弹簧测力计的示数等于钩码所受重力的大小。 (3)根据表中数据，描点连线即可。 (4)根据图像可知，物体所受重力和它的质量的关系图线是一条过原点的倾斜直线，是正比例函数图像，说明物体所受重力跟它的质量成正比。 (5)该实验中，多次改变物体质量，分别测量对应的重力，目的是寻找重力与质量之间的普遍规律，避免结论的偶然性。 (6)求出5组实验数据对应的重力与质量之比分别为9.8N/kg、9.7N/kg、9.8N/kg、9.85N/kg、9.8N/kg,故g=9.79N/kg,其含义是质量为1kg的物体受到的重力为9.79N。 4.【解析】根据屏幕上所显示的数据可知水果的质量m=51.70g=0.O 517kg,则该水果受到的重力G=mg=0.O 517kg×10N/kg=0.517N。 5.C 铅球在空中运动时，所受重力为G=mg,由于质量是物体的一种属性，不随位置的变化而变化，g=9.8N/kg,故铅球所受重力的大小不变；物体所受重力的方向总是竖直向下的，故方向也不变。 6.【答案】竖直向下 【解析】铅垂线利用了重力的方向总是竖直向下的特点。 7.C 地球吸引物体的每个部分，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，这个点叫作物体的重心，故A错误，C正确；只有质量分布均匀、形状规则的物体的重心才在其几何中心上，故B错误；物体的重心不一定在物体上，比如圆环的重心在其圆心上，故D错误。 能力提升全练 8.C 重力为0.5N的物体质量约为m=0.05kg=50g,对比四个选项可知，A、B、D明显不符合题意，C选项符合题意。 【方法点拨】解答该类估测问题，可以先根据所学物理知识将不熟悉的物理量转化为熟悉的物理量，比如根据“G=mg”求出重力是0.5N的物体的质量；再结合对熟悉物理量的认识，排除明显不符的选项，从而选出符合题意的选项。 9.C 如果没有重力，则无法将果汁倒进嘴里，跳起来的人、树上的苹果不会受到地球的吸引而落向地面，故A、B、D正确；质量是物体所含物质的多少，没有重力，物体的质量依然存在，故C错误。 10.A 因为重力的方向总是竖直向下的，如果年画长边和铅垂线是平行的，则年画贴正，由图知，为了把年画贴正，应调整年画，使年画的长边与铅垂线平行。 11.【答案】3∶480 【解析】由G=mg可得，甲、乙两物体受到的重力之比G甲：G乙=m甲g:m乙g=m甲：m乙=3∶4；甲的质量为6kg,则乙的质量×6kg=8kg,乙受到的重力G乙=m乙g=8kg×10N/kg=80N。 12.【答案】(1)如图所示 (2)不变 【解析】 (1)小球受到的重力作用点在球心，由球心起沿竖直方向向下画一条带箭头的线段，标上重力符号G即可。 (2)细线的方向与小球所受重力的方向一致，重力的方向总是竖直向下，增大木板的倾角α，重力的方向不变，则当小球静止时，细线的方向不变。 13.【解析】 (1)45袋水泥的总质量：m水泥=50kg×45=2250kg,受到的重力：G水泥=m水泥g=2250kg×10N/kg=2.25×104N。 (2)货车和水泥的总重力：G总=G车+G水泥=8×104N+2.25×104N=1.O 25×105N；车和水泥的总质量: 104kg=10.25t,因为10.25t>10t,所以小李的货车不能安全通过这座桥。至少需要卸掉水泥的质量△m=10.25t－10t=0.25t=250kg,至少需要卸掉水泥的袋数n==5。 【一题多解】本题也可以采用比较重力的方法判断货车能否安全过桥：质量为10t的物体受到的重力：G限重=m限重g=10×1O3kg×10N/kg=1×105N<1.O 25×105N,故可知小李的货车不能安全通过这座大桥。 素养探究全练 14.【答案】正比 150 【解析】由图像分析可知，在甲、乙两个星球上，物体受到的重力跟质量的比值都不变，所以物体所受的重力跟它的质量成正比；当物体质量为8kg时，在甲星球上受到的重力为120N,由于物体所受重力跟它的质量成正比，所以当物体质量为10kg时，在甲星球上受到的重力为×10kg=150N。 15.【答案】 (1)错误 没有控制橡皮泥的质量不变 (2)武汉 上海 地理纬度不同 质量 【解析】 (1)根据控制变量法可知，要探究物体重力的大小跟物体形状的关系，应控制物体的质量等其他因素不变，仅改变物体的形状；对比实验过程和数据可知，该实验小组没有控制橡皮泥的质量不变，故他们的结论是错误的； (2)由表中数据可知，g值相同的城市是武汉与上海，均为9.794N/kg；分析表中数据可知，地理纬度不同，g值也可能不同，因此可得：g值随地理纬度的变化而变化；由于质量是物体的属性，不随形状、状态、位置的变化而变化，所以在贸易往来的货物运输中，发货单上所标示的“货物重量”，实质上应该是货物的质量。 学科网（北京）股份有限公司 $$