内容正文:
第3节 重力
第七章
定义 (1)由于地球的吸引而使物体受到的力叫作______,通常
用字母______表示
大小 (2)物体所受的重力跟它的________成正比.
(3)关系式:G=______,其中 g=___________(表示的意
义:_____________________________________________)
方向 (4)____________
1.重力
重力
G
质量
mg
9.8 N/kg
1 kg 物体受到的重力大小为 9.8 N
竖直向下
走进生活:生活中的“重”与物理中的“重”的区别:生活
中的“重”通常指__________,比如“体重”,物理中的“重”
一般指________.
重量
重力
温馨提示:物体的重心不一定就在物体上,也可能在物体之
外.
作用点
(重心) (5)重心是物体整体所受到的总重力的_______________.
(6)质量分布均匀、形状规则的物体,其重心在几何中心上.如球的重心在球心
作用点
2.万有引力:宇宙间的物体,都存在互相吸引的力,叫作万有
引力.
温馨提示:重力是万有引力的一个分力,另一个分力提供物
体随地球转动的向心力,在两极处重力_______(填“大于”“小
于”或“等于”)万有引力.
等于
【实验导引】
提出问题:重力的大小跟质量有什么关系?
【设计与进行实验】
1.实验目的:探究重力的大小跟质量的关系.
2.实验原理:__________.
G=mg
3.实验器材:弹簧测力计、5 个 100 g 钩码.
4.实验装置:如图所示.
(1)看清楚弹簧测力计的________、________及弹簧测力计的
“0”点位置,并校准________.
(2)把钩码挂在弹簧测力计上,当钩码静止时,弹簧测力计的
示数等于钩码所受重力,并把弹簧测力计示数记录在下表.
(3)逐个增加钩码的个数,重复以上的操作.
质量 m/kg
重力 G/N
5.实验步骤:
量程
分度值
调零
6.实验结论:物体所受的重力跟它的质量__________.
(4)分析表格数据,在图坐标系中描点并连线.
成正比
7.弹簧测力计的________方向与力和作用线的方向保持一致.
8.测量时不能使弹簧测力计超测量范围和长久受力,以免引起
弹簧的________.
9.测量读数时要保持弹簧测力计______或________________
【分析、交流与反思】
轴线
变形
状态.
静止
匀速直线运动
10.[开放性设问]使用弹簧测力计测量物体的重力时,造成实
验数据偏差的原因有哪些?
____________________________________________________
_____________________________________.
俯视(或仰视)读数、弹簧测力计使用前没有调零、使用弹簧
测力计时用力的方向未与轴线方向一致等
实验次序 1 2 3 4 5
电子秤的示数/g 100.0 200.0 300.0 400.0 500.0
拉力器的示数/N 0.98 1.96 2.94 3.92 4.90
实验特训:(2023 年长沙)小明用家里的器材探
究重力的大小与质量的关系.如图甲、乙所示,小
明用布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,实验数据记录如表:
(1)在图乙中,当米袋静止时,拉力器的示数与这袋米所受重
力的大小________.
(2)分析如表数据可得:物体所受重力的大小跟它的质量成
______,下列数据处理方法可以得到此结论的是______(填字母).
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
答案:(1)相等 (2)正比 A
知识点 重力的三要素
典例:如图所示,一架重型运输直升机在执行救灾任务时,
通过钢缆将一质量为9 t 的货物悬挂着匀速往下放(g取10 N/kg).
下列说法正确的是(
)
A.直升机所吊货物的重力是 9×103 N
B.直升机所吊货物的重力是 9×104 N
C.货物受到的重力方向是不断变化的
D.货物受到的重力方向是垂直向下的
审题:使用公式G=mg 计算时,由于g的单位是N/kg,故质
量的单位要换算为 kg.
答案:B
方法技巧:重力的三要素.
1.大小:G=mg.g的值为9.8N/kg,方便计算约等于10N/kg.
g受纬度和高度影响,纬度越高,g 越大;高度越高,g 越小.
2.方向:竖直向下.注意:不是“垂直向下”.利用这一性质,
可应用铅垂线判断物体是否竖直.
3.作用点:重心.
(1)物体的各个部分都受到重力的作用,若将物体看作一个整
体,则物体受到一个总的重力的作用,作用点就是物体的重心.
(2)质量分布均匀(即密度均匀)、形状规则的物体,它的重心在
其几何中心上,但不一定在物体上.例如空心铁球的重心就在球心,
但不在铁球上.
变式:如图所示是水平仪放置于某桌面上时的情形,则该桌
面(
)
B.右面高,左面低
D.无法判断
A.左右相平
C.左面高,右面低
答案:C
易错原因 重心是重力的作用点,故误认为重心一定在物体上
正确理解 有些物体,比如人体,随着体位的变化,重心的位
置会发生相应的变化,甚至可能离开人体
易错点 判断物体的重心时出错
易错训练:关于物体的重心,下列说法正确的是(
)
A.物体的重心一定在物体上
B.任何物体的重心都在它的几何中心上
C.空心球没有重心
D. 物体放置的位置发生改变,其重心相对物体的位置不会
改变
答案:D
明显不合理的是(
1.估测是物理学中常见的一种方法,下列关于重力大小的估测
)
A.一枚鸡蛋的重力约为 0.5 N
B.一碗水所受的重力约为 5 N
C.一颗小铁钉的重力约为 10 N
D.中学生小丽的体重约为 450 N
答案:C
. . .
2.[生活应用]如图所示,挂方形年画时,可以利用铅垂线来检
查年画是否挂正.则下列说法正确的是(
)
A.铅垂线是利用了重力方向总是垂直向下的知识
B.铅垂线是利用了重力的大小与质量成正比的知识
C.要把图中的年画挂正,可调整年画,使年画的右边与铅垂
线平行
D. 要把年画挂正,可调整铅垂线,使铅垂线与年画的右边
平行
答案:C
3.如图所示,将水平仪放在一个台面上,水平仪上重锤所受重
力示意图正确的是(
)
A
B
C
D
答案:B
4.俗话说:“人往高处走,水往低处流”.水总是从高处流向
低处是因为水受到____力的作用,这个力的方向是________的.
答案:重 竖直向下
5.小明同学对太空中的星球非常感兴趣,他从网上查询得知:
在甲、乙两个星球表面上物体的重力 G 与其质量 m 的关系图像如
图所示.根据图像中的信息可知:甲星球表面上
物体的重力与质量的比值(g甲)为__________.小
明同学的质量为 50 kg,如果他到达甲星球表
面,所受的重力的大小为________N.
答案:15 N/kg 750
6.[科学探究]小明在老师的指导下利用如图所示的装置探究
重力的方向.实验中增大β角时,α角会_________(填“增大”“减
小”或“不变”);但小球悬线的方向__________(填“改变”或
“不改变”);利用重力的方向可以制作一个检查墙壁是否竖直的
__________.
答案:增大 不改变 铅垂线
7.(1)(2024 年镇江)一本字典静止在水平桌面上,O 为其重心,
请画出它所受重力和支持力的示意图.
第(1)题图
第(2)题图
(2)(2024 年哈尔滨)请在图中画出重锤静止时受力的示意图(以
“O”点为力的作用点).
答案:(1)如图所示.
(2)如图所示.
实验序号 物体质量/kg 物体重力/N 重力与质量的比值/(N·kg-1)
1 0.1 0.98 9.8
2 0.2 1.96 9.8
3 0.3 2.94 9.8
8.[科学探究]小明在探究物体所受重力大小与物体质量的关
系时,实验记录如下表.
(1)在实验过程中,需要的测量工具有________和________.
(2)分析表中实验数据,得出的结论是____________________
_______________________________________________________.
地点 g值大小/(N·kg-1) 地球纬度
赤道 9.780 0°
广州 9.788 23°06′
武汉 9.794 30°33′
上海 9.794 31°12′
北京 9.801 39°56′
(3)在一般情况下g(9.8N/kg)为定值,但经过科学家的精确测
量,g 值仍有差异.观察表中提供的数据,回答下列问题.
地点 g值大小/(N·kg-1) 地球纬度
纽约 9.803 40°40′
莫斯科 9.816 55°45′
北极 9.832 90°
①g 值最接近 9.8 N/kg 的城市是________.
②g 值与 9.8 N/kg 相差比较大的两地是________和_____.
③试猜想 g 值变化的原因可能是________________________
_______________________________________________________.
答案:(1)天平 弹簧测力计
(2)物体所受的重力跟它的质量成正比
(3)①北京 ②赤道 北极 ③与地理纬度有关,纬度越高,g
g 值越大
9.[生活常识]病人在医院里输液时,液体一滴滴从玻璃瓶中滴
下,在液体不断滴下的过程中,玻璃瓶连同瓶中的液体共同的重
心将(
)
B.一直下降
D.先降后升
A.一直上升
C.先升后降
答案:D
10.[物理与体育]如图所示是跳高发展的三个历史阶段,假设
某运动员采用图甲姿势可跃过 1.70 米,采用图乙姿势可跳过 1.80
米;而采用图丙姿势则有望突破 2 米,这里主要是通过_________
____________________来提高成绩的.
答案:降低运动员越杆时的重心
$$