内容正文:
第七章 力
第3节 重力
知识梳理 导学园地
1.重力的概念Ⅰ
(1)定义:由于 而使物体受到的力。
(2)重力的施力物体是 ,受力物体是 。
(3)重力的符号为 ,单位为 。
2.重力的大小
(1)重力的大小用 来测量。
(2)物体所受重力跟它的质量成 ,其比值是定值,约等于 。
(3)重力的计算公式: 。
3.重力的方向Ⅱ
(1)不变性:总是 。
(2)应用:用铅垂线指示重力的方向。
4.重心Ⅲ
(1)重心是物体所受重力的 。
(2)位置的确定:形状规则、质量分布均匀物体的重心,它的重心在它
的 上。
(3)画物体受力示意图时,将力的作用点画在物体的_______上。
(4)重力的由来:任何物体之间都存在互相 ,这就是牛顿提出的
。地球对月球也有 ,这个力使月球围绕地球旋转而不会跑掉。 Ⅰ.地球上无论质量大小、运动情况如何,一切物体均受重力的作用。
Ⅱ.(1)重力的方向由物体指向地心。
(2)竖直≠垂直:竖直仅指垂直于水平面,垂直是指垂直于某一平面。
Ⅲ.(1)物体的重心不一定在物体上,比如圆环、空心球等。
(2)质量分布不均匀的物体重心的位置除与物体形状有关外,还跟物体的质量分布有关。
地球的吸引
地球
地球附近的物体
G
牛
弹簧测力计
正比
9.8 N/kg
G=mg
竖直向下
作用点
几何中心
重心
吸引力
万有引力
吸引力
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知识点一:探究重力的大小跟什么因素有关
1.下列图像中,能正确表示物体所受重力与质量关系的是( )
D
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2.(核心素养·科学探究)在“探究重力的大小跟质量的关系”实验中,得到如表数据,下列说法正确的是( )
A.实验中所用每个钩码的质量必须相等
B.实验中当钩码静止时,弹簧测力计的示数大于钩码所受的重力
C.分析表中数据可知,物体的质量为0.7 kg时,它受到的重力为6.86 N
D.分析表中数据可得重力和质量的比值为9.8 N/kg,表示1 kg=9.8 N
名师点睛
重力的测量和对重力大小的理解
(1)大小测量:用天平测量物体质量,用弹簧测力计在竖直方向测量重力。
(2)分析数据:对比重力和质量的比值关系,排除实验误差,得出结论。
(3)重力随着物体位置的改变而改变。在太空中,物体处于失重状态,物体所受的重力为零。
C
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知识点二:重力的大小
3.人体总血量约为身体质量的8%。一名中学生身体中的血液所受重力约是( )
A.5 N B.50 N
C.500 N D.5 000 N
4.如图所示,“玉兔二号”月球车在月球背面留下属于我国的第一道印记。月球车是集工程和智能机器人为一体的复杂航天器,具备地—月遥控能力,若月球车的质量为135 kg,(g取10 N/kg)求:
(1)月球车在地球上受到的重力。
(2)在地球上重6 N的物体放到月球上时重为1 N,那么月球车被送到月球上时的质量和受到的重力分别是多少?
B
答案:(1)1 350 N (2)135 kg 225 N
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知识点三:重力的方向
5.下图中关于重力的示意图正确的是( )
6.四个密封容器中都装有质量相等的水,放在地球的不同地方(如图所示,其
中黑色部分表示水)。对水静止时的描述,最接近实际的示意图是( )
A.甲、丙 B.丙、丁 C.乙、丁 D.甲、乙
名师点睛
(1)重力是由于地球的吸引而使物体受到的力,因此重力的方向总是指向地心,即重力的方向总是竖直向下的。竖直向下是指垂直于水平面向下,不是垂直向下。
(2)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。
A
C
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知识点四:重心及重力的示意图
7.(物理学与日常生活)现在智能手机都有自动旋转屏幕画面的功能,这是通过手机内部的重力感应器来实现的。当手机旋转90°时,手机画面也自动转动90°,保持画面正立。关于手机该功能,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.感应器会检测到重力的方向发生了变化
C.感应器会检测到重力作用点发生了变化
D.手机的重心位置没有发生变化
8.如图所示,细线拉着小球A静止悬挂于支架上的O点,画出小球A受到重力的示意图。
C
答案:如图所示
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9.小徐同学发现挂在阳台上的风铃中有一悬挂着的月牙薄板金属物,无风时静止,如图所示。请你画出月牙薄板金属物的重力示意图(B点为“月牙”中心,D点为“月牙”重心)。
名师点睛
画重力示意图的方法
答案:如图所示
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—— 基础巩固练 ——
1.下列各物体所受重力大小接近10 N的是( )
A.一件毛衣 B.一支铅笔
C.一张课桌 D.一枚鸡蛋
2.下列能正确表示滑雪运动员在空中滑翔时所受重力的是( )
A
C
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3.(物理学与日常生活)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,可利用铅垂线来检查年画是否贴正。如图所示的年画的长边与铅垂线不平行,为了把年画贴正,下列操作方法正确的是( )
A.换用质量大的重锤
B.上下移动年画的位置
C.调整年画,使年画的长边与铅垂线平行
D.调整铅垂线,使铅垂线与年画的长边平行
4.同一石头在不同行星上所受的重力大小如图所示。下列说法正确的是( )
A.在木星上,石头的质量最大
B.在水星上,石头所受的重力最大
C.在不同星球上,石头所受的重力相同
D.在不同星球上,石头所受重力与质量的比值不同
C
D
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5.小明同学在“探究重力与质量的关系”的实验中,根据测量不同质量的钩码所受重力的数据画出了如图所示的G-m图像。下列说法正确的是( )
A.利用原有器材,在月球表面也可以完成此实验
B.多次实验的目的是减小误差
C.实验得出的结论是物体的质量与其所受的重力成正比
D.若用石块代替钩码进行该实验,会得到不同结论
6.重为90 N的铜块的质量是 kg,若铜块与铁块所受的重力之比为3∶5,则铜块与铁块的质量比为 ,铁块的重力为 N。(g取10 N/kg)
A
9
3∶5
150
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7.(物理学与日常生活)有经验的工人师傅在往货车上搬运货物时,通常会把 (选填“较重”或“较轻”)的货物放在车厢底部,这样做的目的是 ,使货物稳定不容易倾倒。
8.如图甲、乙所示,小强选取铅垂线、大头针、直尺和记号笔等器材,利用悬挂法寻找不规则薄板的重心。根据图乙可知薄板的重心位置在图中的 (选
填“A”“B”或“C”)点,该实验方法所应用到的物理知识是重力的方向总是
的。
较重
C
竖直向下
降低重心
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9.如图所示,斜面上的物体所受的重力为20 N,请画出物体所受重力的示意图。
答案:如图所示
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—— 素养提升练 ——
10.田径比赛中的跳高项目,经历了“跨越式”“剪式”“滚式”“俯卧式”“背越式”5次技术性的革命。目前运动员普遍采用“背越式”技术,下列说法正确的是( )
A.采用“背越式”技术,目的是起跳时人体重心可以高出横杆很多
B.“背越式”跳高时,人跃起后不再受重力
C.“背越式”掌握得好的运动员,过杆时重心可以低于横杆
D.“背越式”掌握得好的运动员,过杆时重心一定在运动员身上
11.如图所示,支杆OB固定在木板BC上,小球A通过细绳悬挂在杆端O处,利用此
装置可以研究重力的方向。现从图示位置缓慢增大木板与水平面的倾角,此
过程中细绳与虚线(虚线始终与BC垂直)之间的夹角α将 (选填“变大”
“变小”或“不变”)。剪断悬线,小球将沿 (选填“OA”“OA偏左”或“OA偏右”)方向下落。由实验分析可知重力的方向是 的。
变大
OA
竖直向下
C
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11.(教材习题改编)某中学组织学生进行郊游,队伍要经过一座大桥,该桥的两端有类似如图所示的标志牌。
(1)求根据标志牌所示,桥梁最大能承受的物体的重力。
(2)若一辆自身质量为3 t的卡车,装有10 m3的砖,已知ρ砖=2.5×103 kg/m3,
通过计算判断卡车能否通过这座桥。(g取10 N/kg)
解:(1)根据图示可知,桥梁最大能承受物体的重力:
G=mg=30×103 kg×10 N/kg=3×105 N。
(2)由ρ=得,砖的质量:m砖=ρ砖V=2.5×103 kg/m3×10 m3=2.5×104 kg,
砖所受的重力:G砖=m砖g=2.5×104 kg×10 N/kg=2.5×105 N,
车所受的重力:G车=m车g=3×103 kg×10 N/kg=3×104 N,
车的总重:G总=G砖+G车=2.5×105 N+3×104N=2.8×105 N;
因为2.8×105 N<3×105 N,所以卡车能通过这座桥。
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