2.1 力 课时3 重力-2025-2026学年八年级科学上册同步精讲精练（浙教版2024）

第2章 力与空间探索 第1节 力 课时3 重力 ◆网络构建 ◆课本导学 1.重力 2.重力的方向 3.重力的作用点——重心 4.重力的大小 ◆解题突破 题型1 重力的理解 题型2 实验探究重力与质量的关系 ◆基础训练 考点1 重力及其方向 考点2 重力的大小 易错点 重力图示画错 ◆强化训练 重力 1. 重力 (1)现象探究（含教材第 63 页思考与讨论答案） 图示 （树上苹果图示） 雪花飘落图示 （瀑布图示） （铅球抛出图示） 现象 树上熟透的苹果落向地面 天上的雪花飘向大地 水总是从高处流向低处 从手中抛出的铅球落向地面 分析 物体都落向地面是因为地球对周围的一切物体都有吸引的作用 (2) 重力：物体由于地球的吸引而受到的力叫作重力，通常用字母G表示。 (3) 重力的特点 ①重力的施力物体是地球，受力物体是地球附近的物体。地球上的物体不能逃离地球是因为地球对物体有吸引力。 ②普遍性：地球附近的所有物体都受到重力的作用，不管它是运动的还是静止的。 ③非接触性：重力是非接触力，空中的飞机、鸟儿以及树上的苹果都受到重力。 ④重力的作用：使物体从高处落向地面或使物体有向下落的趋势。例如，熟透了的果子在重力作用下脱离树枝并落到地面上；水在重力作用下从高处流向低处；抛出去的铅球会在重力作用下落回地面等。 ⑤物体间力的作用是相互的，地球吸引物体的同时，物体也吸引地球。 【名师讲解】日常生活中说的 “物体有多重” 中的 “重” 指的是物体的质量。科学中说的 “物重” 指的是物体受到的重力。这是生活语言和科学语言的区别。 2. 重力的方向 (1) 探究重力的方向（教材第 64 页探索活动） 探索步骤 内容 1 如图，将装有染色水的烧杯放在铁架台底座上，用细线将小球悬挂在铁架台的横杆上，让小球浸入水里。待小球静止时，观察细线与水面之间的夹角为 90°，并在图上画出这个夹角，如图甲所示。 2 再把烧杯倾斜一定的角度，待小球静止时，观察细线与水面之间的夹角为 90°，并在图上画出这个夹角，如图乙所示。 3 根据实验现象确认重力的方向。 结论 重力的方向总是竖直向下。 【名师讲解】垂直向下≠竖直向下 “竖直向下” 是指垂直于水平面向下，近似指向地心，“垂直向下” 是指垂直于某个面向下，这个面不一定是水平面，所以 “竖直向下” 是 “垂直向下” 的一个特例，我们不能把重力的方向说成 “垂直向下”。 重力的方向与物体的运动状态无关。不管物体是否运动，怎样运动，重力的方向总是竖直向下的，苹果在重力作用下竖直落向地面。 物体所处的纬度发生变化，但重力的方向总是竖直向下的，近似指向地心。 (2) 重力方向的应用 重力的方向总是竖直向下的，用重垂线可以指示重力的方向。生活中有许多应用重垂线的实例，如图所示。 【例1】（台州前山中中学期中）下列四幅图中能正确表示足球受到重力的方向的是（ ） 【答案】C 【解析】无论足球放在什么地方，受到重力的方向永远是竖直向下的，故 A、B、D 错误，C 正确。 【名师讲解】使用弹簧测力计测量物体所受的重力。 3.重力的作用点 —— 重心（知识拓展） （1）概念：地球吸引物体的每一部分，物体的各部分都受到重力的作用。但是，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。重心实际上是物体各部分受到重力作用的等效作用点。 （2）重心的位置： ①形状规则、质量分布均匀的物体，它的重心在它的几何中心处，如图所示。 ②质量分布不均匀的物体，重心的位置除与物体的形状有关外，还跟物体的质量分布有关。如一个充满气的篮球，其重心在几何中心处，若将篮球内充入一半体积的水，则该篮球的重心将下移。 ③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环的中心处，不在环上。 ④重心的位置与物体所在的位置及运动状态无关。 ⑤为了研究问题方便，在受力物体上画力的示意图时，常把力的作用点画在重心上。同一物体受到几个力时，作用点也都画在重心上。 （3）确定重心的方法 ①悬挂法确定重心：如图甲所示，先在A点把薄板悬挂起来，薄板静止时，所受的重力方向与悬绳的拉力方向在同一竖直线上，所以薄板的重心一定在通过A点的竖直线l1上。然后在B点把薄板悬挂起来（图乙），同理知，薄板的重心一定在通过B点的竖直线l2上，l1和l2的交点就是薄板重心的位置。 甲 乙 丙 ②支撑法确定重心：如图丙所示，把物体放在手指上，仔细调节物体，使其在手指上达到一个平衡状态，物体的重心与支点在同一条竖直线上，在支点的上方。 ◆教材<思考与讨论>（见教材第64页） 4.重力的大小 （1）探究重力的大小与质量的关系(教材第 65 页探索活动) 提出问题 重力的大小与质量存在怎样的数量关系 实验器材 1 个弹簧测力计、4 个质量均为 100g 的钩码 设计实验 用弹簧测力计依次测出 1 - 4 个钩码所受的重力，得到如下测量结果 钩码数 / 个 1 2 3 4 质量 /kg 0.1 0.2 0.3 0.4 重力 / N 0.98 1.96 2.94 3.92 /（N・kg⁻¹） 9.8 9.8 9.8 9.8 数据处理 以质量为横轴、重力为纵轴，建立直角坐标系，根据表格中数据描点、连线，如图所示（G - m 图像） 实验结论 物体受到的重力跟它的质量成正比，重力和质量的比值大约是 9.8N/kg 【例1】在探究重力的大小跟质量的关系时，下列选项中的说法都正确的是（　　） ①需要控制物质的密度相同 ②需要控制物体的体积相同 ③需要用质量不同的物体进行实验 ④需要在同一地理位置进行实验 A．①② B．③④ C．①③ D．②④ 【答案】B 【解析】①②、研究重力与质量的关系时，因重力与物质的种类（密度）和物质的体积没有直接关系，故①②错误；③、探究重力与质量的关系时，为得出普遍性的结论，要用质量不同的物体进行多次实验，③正确；④、同一质量的物体所受重力大小与地球纬度有关，根据控制变量法，需要在同一地理位置进行实验，④正确。 （2）重力的计算 如果用G表示物体受到的重力，m表示物体的质量，g表示质量为1 kg的物体受到的重力为9.8 N，则上述结论可表示为，即G = mg。在粗略计算中，g的值可以取10 N/kg。 （3）一些物体的重力大小：一瓶500ml可乐的重力约5N；科学课本的重力约2N；一个篮球重力约5N；一个中学生的重力约500N。 【名师讲解】（1）理解g的意义 通过精确实验得出，在地球上，g的大小约9.8N/kg，表示质量1kg的物体受到的重力大小为9.8N。g=9.8N/kg是通常的取值，在地球上的不同位置，其值略有不同，在赤道处g值最小，在两极处g值最大。但一般不考虑其变化，精确度要求不高时，也可取g=10 N/kg。在其他星球上，物体也会受到重力作用，g值与在地球上不同，比如在月球上，g月=g地球/6。因此，航天员在月球上受到的“重力”约为在地球上所受重力的。 （2）辨析比较——重力和质量的区别与联系 物理量 项目 重力 质量 区别 概念 物体由于地球的吸引而受到的力 物体所含物质的多少 方向 竖直向下 没有方向 大小 随物体所在位置（如高度、纬度）的变化而变化 不随物体的状态、形状、所处空间位置的变化而变化 符号 G m 单位 牛顿，简称牛（N） 千克（kg）、吨（t）、克（g）、毫克（mg）等 计算公式 G = mg m =ρV 测量工具 弹簧测力计 天平、杆秤等 联系 (1) 质量为1 kg的物体所受重力的大小约为9.8 N； (2) 物体受到的重力跟它的质量成正比，计算公式为G = mg 【例2】一辆自重为5×104N的货车装载着20箱货物，每箱货物的质量是400 kg，行驶到一座立有限重标志牌的桥前，标志牌如图所示。则这辆货车能安全过桥吗？（g取10 N/kg） 解：货车自重G车=5×104N，货物的重力G物=m物g = 400 kg×20×10 N/kg =8×104N， 这辆货车总重G总=G车+G物=5×104N + 8×104N = 1.3×105N， 这辆货车总质量m总== 1.3×1043 kg=13t。 因为13 t>10 t，所以这辆车不能安全过桥。 【答案】这辆货车不能安全过桥。 【名师讲解】我国各地的g值 城市 g值 /(N·kg-1) 北京 9.8015 成都 9.7913 郑州 9.7966 拉萨 9.7799 天津 9.8011 吉林 9.8048 解题突破 ◆题型1 重力的理解 【例1】诗句“儿童散学归来早，忙趁东风放纸鸢”，描绘的是儿童放飞风筝的画面，如图。以下说法中正确的是（　　） A．风筝飞得越高，所受重力越小 B．风筝飞得时快时慢不需要力的作用 C．越飞越高的风筝相对于地面是静止的 D．线对风筝的拉力和风筝对线的拉力是相互的 【答案】D 【解析】A、地球附近的一切物体都会受到重力的作用，高空中的风筝同样受重力的作用，风筝的质量没有变化，则风筝的重力不变，故A错误；B、如果物体不受力的作用就保持匀速直线运动状态或者静止状态，故风筝飞得时快时慢需要力的作用，故B错误；C、越飞越高的风筝与地面之间的距离越来越大，相对于地面是运动的，故C错误；D、线对风筝的拉力和风筝对线的拉力大小相等、方向相反、在同一直线上，在两个物体上，是一对相互作用力，故D正确。 ◆题型2 实验探究重力与质量的关系 【例2】如表一所示是小华在 “探究重力的大小跟什么因素有关” 实验中得到的实验数据。 表一 测量对象 质量m/kg 重力G/N 比值g/（N·kg-1） 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) 实验中，需要的测量工具是________和________。 (2) 根据实验数据，以下四个图像中，关于物体所受重力的大小与其质量的关系，正确的是________。 (3) 在通常情况下，我们将g值取为9.8 N/kg。但经过精确测量，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 广州 武汉 上海 北京 纽约 莫斯科 北极 g值/ N·kg-1) 9.780 9.788 9.794 9.794 9.802 9.803 9.816 9.832 地理纬度 0° 23°06' 30°33' 31°12' 39°56' 40°40' 55°45' 90° 根据表中提供的信息，回答下列问题。 ①g值相同的城市是____________________。 ②我国与许多国家之间的贸易往来频繁，在这些往来的货物运输中，发货单上所标示的 “货物重量”，实质上应该是货物的________________。 【答案】(1) 弹簧测力计 天平 (2)A (3)①武汉和上海 ②质量 【解析】(1) 探究重力的大小跟什么因素有关，要测出重力及质量的大小，需用到弹簧测力计及天平。 (2) 从表一中数据知，物体的质量增大几倍，物体所受的重力大小也增大几倍，即重力大小与质量成正比，故图A正确。 (3)①略。②质量是物体本身的一种属性，与位置无关，所以我国与许多国家之间的贸易往来，发货单上所标示的 “货物重量” 实质上应该是货物的质量。 【补充追问】 (4) 本实验需要多次测量，其目的与以下实验中多次测量目的相同的是________。 A. 探究质量和体积的关系 B. 用刻度尺测量科学课本的长度 (5) 甲同学取了质量不同的苹果、小木块、小铁球各一个，并分别测出它们的质量和受到的重力，来探究物体所受重力大小与质量的关系，你认为甲同学的做法________。 A. 不合理，因为他没有用同种物质的物体做实验 B. 不合理，因为他没有使物体的质量成整数倍变化 C. 合理，因为他同样可以得到物体所受重力大小与质量的关系 (6) 实验时，乙同学在测量前忘记将弹簧测力计校零，指针指在0.2 N刻度线处，则乙同学绘制的图像应该是下图中的________。 【答案】 (4) A (5) C (6)② 【解析】(4) 本实验需要多次测量，是为了通过探究得出重力和质量的正比关系；探究质量和体积的关系，多次测量，是为了得出质量和体积的正比关系；用刻度尺测物体长度，多次测量，是为了求平均值减小误差。故选 A。(5) 要探究物体所受重力的大小与质量的关系，使物体的质量不同即可，所以甲同学的做法合理。故选 C。(6) 如果测量前忘记校零，则当质量为 0 时，G 不为 0, 故填②。 ◆考点1 重力及其方向 1..[2025 浙江杭州模拟] 航天员在完全失重的太空轨道舱中进行体育锻炼，下列活动中可采用的是 （ ） A. 举哑铃 B. 在跑步机上跑步 C. 用弹簧拉力器健身 D. 引体向上 【答案】C 【解析】当没有重力时，人可以用很小的力举哑铃和引体向上，得不到锻炼的作用，没有重力对跑步机就没有压力，也就没有摩擦力，无法在跑步机上跑步，但不影响用弹簧拉力器健身。故选 C。 2. 如图所示，应用了重力方向的是 （ ） A. 提起水桶 B. 推箱子前进 C. 敲铁钉 D. 检查相框是否挂正 【答案】D 【解析】提起水桶需要克服水桶的重力；推箱子前进说明力可以改变物体的运动状态；敲铁钉时铁锤给铁钉一个力，使铁钉在这个力的作用下移动一定的距离；利用重垂线检查相框是否挂正，利用了重力的方向总是竖直向下的。故选 D。 ◆考点2 重力的大小 3. [2025 浙江宁波期中] 下列计算质量为 10 kg 的物体所受重力的运算过程正确的是 （ ） A.G=mg=10×9.8 N/kg=98 N B.G=mg=10 kg×9.8 N/kg=98 N C.G=mg=10 kg×9.8 N=98 N D.G=mg=10 kg×9.8=98 N 【答案】B 【解析】质量为 10kg 的物体所受重力 G = mg = 10kg×9.8N/kg = 98N。故选 B。 4. [2025 浙江宁波期末] 将一铅球抛出到铅球落地的情景如图所示，选项中能正确反映这一过程中铅球所受重力跟它所在高度的关系的是（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】物体所受的重力跟它的质量成正比，而物体的质量不随物体位置、形状、状态的改变而变化，因此铅球抛出后，重力不发生变化，故 ACD 错误，B 正确，故选 B。 5. [2024 浙江嘉兴期末] 小科对宇宙星空知识比较感兴趣，他从网上查得：甲、乙两个星球表面上物体的重力（G）与质量（m）的关系如图 a，则： (1) 从图 a 中信息可知，甲星球表面上物体的重力 G 与其质量 m 的关系式是____________。 (2) 如果要把地球上物体的重力和质量的关系图画在图 a 中，应画在图中的哪个区域：________（填 “①”“②” 或 “③”）。 (3) 如图 b 为实验室的一种弹簧测力计，在地球上可以测出物体重力的大小，从左边刻度可以测出物体在弹簧测力计上静止时，从左边刻度可以测出物体重力的大小，从右边刻度可以测出物体质量的近似值；如果把该弹簧测力计拿到乙星球上使用，刻度值应该重新标注，方法是____（填序号）。 A. 左边刻度值不变，右边变为原值的 2 倍 B. 左边变为原值的 2 倍，右边刻度值不变 C. 左边刻度值不变，右边变为原值的1/2 D. 左边变为原值的1/2，右边刻度值不变 【答案】(1) =15N/kg (2)② (3) A 【解析】(1) 甲星球表面上物体的重力为 120N 时，其质量为 m = 8kg，重力与其质量的比值是120N/8kg=15N/kg，则重力 G 与其质量 m 的关系式为G = m×15N/kg，或=15N/kg。 (2) 由题图 a 可知，当质量都为 8kg 时，在甲星球上的重力为 120N，在乙星球上的重力为 40N，在地球上的重力约为 80N，故地球上物体的重力与质量的关系图应画在题图 a 中的②区域。 (3) 当质量都为 8kg 时，在乙星球上的重力为 40N，则g乙==5N/kg，物体拿到乙星球上，物体质量不变，重力大约变为原来的二分之一，弹簧的弹性限度不变，故左边测出物体重力刻度值不变，右边测出物体质量的近似值变为原值的 2 倍，故 A 符合题意，B、C、D 不符合题意。 ◆易错点 重力图示画错 6.如图所示，物块静止在斜面上，物块所受重力为 50 N，请用力的图示作出该物块的重力。 【答案】如图： 【解析】过物块重心沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段，用𝐺 表示，大小为50 N 。 1.[2023 宁波余姚期末]图中关于重力的示意图正确的是( ) A B C D 【答案】B 【解析】物体所受重力的方向总是竖直向下的，与水平面垂直，故 B 正确｡ 2.[2024 绍兴越城期末]航天员在太空舱中的失重环境下锻炼 身体，下列活动中可以达到几乎和地面上一样的锻炼效果的是 ( ) A. 举杠铃 B. 做引体向上 C. 拉弹簧拉力器 D. 跳绳运动 【答案】C 【解析】举杠铃､做引体向上､跳绳运动，均是通过克服重力 来锻炼身体的，因此在失重环境下无法达到锻炼的目的，故 A､B､D 错误｡拉弹簧拉力器，是通过克服弹簧的弹力来 锻炼身体的，在失重环境下仍能达到锻炼的目的，故 C 正确｡ 3.[2023 宁波北仑期末]如图，AB 能力提升是一个略向左下倾斜的轨道，轨道由两根小木棒组成，两根小木棒在A端的距离大，B端的距离小｡现将一个滚动体由C处自由释放，则我们可以观察到的现象是( ) A 端滚动 B. 滚动体向低处 B 端滚动 C. 滚动体停在 C 处不动 D. 以上三种情况都有可能发生 【答案】A 【解析】虽然 A B 是一个略向左下倾斜的轨道，但两根小木棒在 A 端的距离大 (即轨道间距较大)， B 端的距离小｡将一个滚动 体由 C 处自由释放，滚动体受到竖直向下的重力；假设滚动体 向高处 A 端滚动，因轨道间距逐渐增大，则滚动体的重心会逐 渐降低，所以滚动体会在重力的作用下持续向高处 A 端滚动，假设符合规律，故 A 正确｡ 4.[2024江苏无锡中考]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 18 N D. 机智号从地球到火星质量减小 【答案】B 【解析】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，空气就会给旋翼施加一个向上的 升力，直升机能在火星表面飞行，说明火星表面是有气体的，故 A 错误；直升机能在空中飞行，空气给旋翼施加的升力至少要 等于其重力，机智号在火星上受到的重力为G=mg=1.8 kg×4 N/kg=7.2 N，小于在地球上时所受的重力，但在火星上飞行时旋 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足够的升力，故 B 正确，C 错误；物体的质量是物体 的一种属性，质量不随位置改变而改变，机智号从地球到火星 的过程中质量不变，故 D 错误｡ 5.[2025 嘉兴桐乡月考]地球附近的所有物体都受到重力的作用，重力的施力物体是_______；如图所示，重垂线是利用______________________的原理制成的｡ 【答案】地球 重力的方向总是竖直向下 【解析】由于地球的吸引，地球附近的一切物体都受到重力，所 以重力的施力物体是地球｡重力的方向总是竖直向下的，重 垂线就是利用这一原理制成的｡ 6.[2024 绍兴新昌期中] 为确保桥梁道路安全，交通管理部门对通过大桥的车辆进行了限制｡黔东南州某大桥的桥头有如图所示的标志牌，则通过大桥的汽车的总重不能超过________N｡(g 取 10 N/kg) 【答案】4.6× 105 【解析】通过大桥的汽车的总质量不能超过m=46 t=4.6×104 kg，汽车的总重不能超过G=mg=4.6×104 kg×10 N/kg=4.6×105 N。 7.[2024 山东聊城中考]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】如图 【解析】由题意可知，忽略空气阻力，用绳子悬挂起来的小球在 摆动过程中经过 P 点时，小球受到重力 G ､绳子对小球的拉力 F ； 重力 G 的方向为竖直向下，拉力 F 的方向为沿绳子向上；由小 球的重心分别沿竖直向下､沿绳子向上画出重力 G ､拉力 F 的示意图，如图所示｡ 8.[2025 嘉兴嘉善期中]有一质量为 158 g 的空心铁球，其体积为30 cm3，求：(g取10 N/kg，ρ铁=7.9×103 kg/m3) (1) 该球的重力｡ (2) 该空心铁球空心部分的体积｡ (3) 在铁球空心部分装满水后的总重力｡ 解：(1)由题意知，铁球的质量为m铁=158 g=0.158 kg，则该球的重力是G球=m球g=0.158 kg×10 N/kg=1.58 N。 (2)由题意知，空心铁球中铁的体积为V铁= = =2×10-5 m3=20 cm3，则空心部分的体积为V空=30 cm3-20 cm3=10 cm3。 (3)在空心部分装满水，水的体积为V水=V空=10 cm3，则水的质量为m水=ρ水V水=1 g/cm3×10 cm3=10 g， 铁球和水的总质量为m总=158 g+10 g=168 g=0.168 kg，铁球和水的总重力为G总=m总g=0.168kg×10 N/kg=1.68 N。 9. 2024年6月2日清晨，“嫦娥六号”成功着陆在月球背面南极-艾特肯盆地预选着陆区｡探测器经历了减速､悬停､自由下落等复杂的运动过程｡为了解探测器在月球上自由下落的有关情况，学校科技小组开展了相关研究｡ 第一步：实验探究｡ (1)测量平均速度的原理为___________(用公式表示)｡ 猜想：没有空气阻力时，物体由静止状态释放，下落的速度可能与物体的质量､体积､形状及下落时间有关｡ 实验：如图1所示，为了在地球上模拟月球表面没有空气的环境，实验均在抽真空的竖直管道内进行｡实验时，将不同数量的相同沙包放入不同的容器内，依次进行了甲､乙､丙､丁四次实验，物体在0s时由静止落下，利用频闪摄影记录了物体在0s､1s､2s､3s时的位置｡(各种容器的质量均相等，容器形状和体积已在图中标注) 图 1 (2) 分析频闪照片，若想验证物体下落的速度与质量是否有关，应比较________； 若想验证物体下落的速度与形状是否有关，应比较________｡综合分析四次实验，请你判断没有空气阻力时，物体由静止状态释放，下落的速度与_________________有关。 (3) 利用精密测量技术测量速度，画出图2中直线a。请推测t=4s时，物体的速度为______m/s，他们发现速度与时间的比为定值，于是将这个定值定义为一个新的物理量，则这个物理量的单位为____________。 图2 第二步：联想迁移｡ (4) 科技小组又发现 “速度与时间的比值” 与 “地球表面物体所受重力大小与质量的比值”存在某种神奇的“巧合”。若这种“巧合”在月球上同样成立，已知月球表面物体所受重力大小与质量的比值约为1.6 N/kg，请判断物体在月球上竖直下落过程的v-t图像可能为图中的_________(选填“a”“b”或“c”)。 【答案】（1）v= （2）甲、乙 乙､丙 下落时间（3）39.2 m/s2 （4）c 【解析】 (1) 测量平均速度，需要测量通过的路程和通过这段路 程所用的时间，根据 v=求出平均速度，则测量平均速度的原理为. (2) 若想验证物体下落的速度与质量是否有关，则应控制容器 的体积､形状等条件不变，只改变容器的总质量，因此应比较 甲､乙两次实验｡若想验证物体下落的速度与形状是否有 关，则应控制容器的体积､容器的总质量等条件不变，只改变 容器的形状，因此应比较乙､丙两次实验｡由实验现象知，在没有空气阻力的情况下，物体的下落速度只与下落时间有关，而与物体的质量､体积和形状无关｡ (3) 由题图可知，a是一条过原点的倾斜直线，说明速度和时间成正比，设t=4 s时，物体的速度为v，则，解得v=39.2 m/s；速度的单位是 m/s，时间的单位是s，速度与时间的比的单位为 m/s2。 (4) 地球上物体所受重力大小与质量的比值约为 9.8 N/kg， 月球 表面物体所受重力大小与质量的比值约为 1.6 N/kg， 月球上物 体所受的重力和质量的比值小，由题意可知，物体在月球上竖 直下落过程中的速度和时间的比值也小于地球上物体竖直下 落过程中的速度和时间的比值，所以 c 符合题意｡ 2 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第2章 力与空间探索 第1节 力 课时3 重力 ◆网络构建 ◆课本导学 1.重力 2.重力的方向 3.重力的作用点——重心 4.重力的大小 ◆解题突破 题型1 重力的理解 题型2 实验探究重力与质量的关系 ◆基础训练 考点1 重力及其方向 考点2 重力的大小 易错点 重力图示画错 ◆强化训练 重力 1. 重力 (1)现象探究（含教材第 63 页思考与讨论答案） 图示 （树上苹果图示） 雪花飘落图示 （瀑布图示） （铅球抛出图示） 现象 树上熟透的苹果落向地面 天上的雪花飘向大地 水总是从高处流向低处 从手中抛出的铅球落向地面 分析 物体都落向地面是因为地球对周围的一切物体都有吸引的作用 (2) 重力：物体由于地球的吸引而受到的力叫作重力，通常用字母G表示。 (3) 重力的特点 ①重力的施力物体是地球，受力物体是地球附近的物体。地球上的物体不能逃离地球是因为地球对物体有吸引力。 ②普遍性：地球附近的所有物体都受到重力的作用，不管它是运动的还是静止的。 ③非接触性：重力是非接触力，空中的飞机、鸟儿以及树上的苹果都受到重力。 ④重力的作用：使物体从高处落向地面或使物体有向下落的趋势。例如，熟透了的果子在重力作用下脱离树枝并落到地面上；水在重力作用下从高处流向低处；抛出去的铅球会在重力作用下落回地面等。 ⑤物体间力的作用是相互的，地球吸引物体的同时，物体也吸引地球。 【名师讲解】日常生活中说的 “物体有多重” 中的 “重” 指的是物体的质量。科学中说的 “物重” 指的是物体受到的重力。这是生活语言和科学语言的区别。 2. 重力的方向 (1) 探究重力的方向（教材第 64 页探索活动） 探索步骤 内容 1 如图，将装有染色水的烧杯放在铁架台底座上，用细线将小球悬挂在铁架台的横杆上，让小球浸入水里。待小球静止时，观察细线与水面之间的夹角为 90°，并在图上画出这个夹角，如图甲所示。 2 再把烧杯倾斜一定的角度，待小球静止时，观察细线与水面之间的夹角为 90°，并在图上画出这个夹角，如图乙所示。 3 根据实验现象确认重力的方向。 结论 重力的方向总是竖直向下。 【名师讲解】垂直向下≠竖直向下 “竖直向下” 是指垂直于水平面向下，近似指向地心，“垂直向下” 是指垂直于某个面向下，这个面不一定是水平面，所以 “竖直向下” 是 “垂直向下” 的一个特例，我们不能把重力的方向说成 “垂直向下”。 重力的方向与物体的运动状态无关。不管物体是否运动，怎样运动，重力的方向总是竖直向下的，苹果在重力作用下竖直落向地面。 物体所处的纬度发生变化，但重力的方向总是竖直向下的，近似指向地心。 (2) 重力方向的应用 重力的方向总是竖直向下的，用重垂线可以指示重力的方向。生活中有许多应用重垂线的实例，如图所示。 【例1】（台州前山中中学期中）下列四幅图中能正确表示足球受到重力的方向的是（ ） 【名师讲解】使用弹簧测力计测量物体所受的重力。 3.重力的作用点 —— 重心（知识拓展） （1）概念：地球吸引物体的每一部分，物体的各部分都受到重力的作用。但是，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。重心实际上是物体各部分受到重力作用的等效作用点。 （2）重心的位置： ①形状规则、质量分布均匀的物体，它的重心在它的几何中心处，如图所示。 ②质量分布不均匀的物体，重心的位置除与物体的形状有关外，还跟物体的质量分布有关。如一个充满气的篮球，其重心在几何中心处，若将篮球内充入一半体积的水，则该篮球的重心将下移。 ③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环的中心处，不在环上。 ④重心的位置与物体所在的位置及运动状态无关。 ⑤为了研究问题方便，在受力物体上画力的示意图时，常把力的作用点画在重心上。同一物体受到几个力时，作用点也都画在重心上。 （3）确定重心的方法 ①悬挂法确定重心：如图甲所示，先在A点把薄板悬挂起来，薄板静止时，所受的重力方向与悬绳的拉力方向在同一竖直线上，所以薄板的重心一定在通过A点的竖直线l1上。然后在B点把薄板悬挂起来（图乙），同理知，薄板的重心一定在通过B点的竖直线l2上，l1和l2的交点就是薄板重心的位置。 甲 乙 丙 ②支撑法确定重心：如图丙所示，把物体放在手指上，仔细调节物体，使其在手指上达到一个平衡状态，物体的重心与支点在同一条竖直线上，在支点的上方。 ◆教材<思考与讨论>（见教材第64页） 4.重力的大小 （1）探究重力的大小与质量的关系(教材第 65 页探索活动) 提出问题 重力的大小与质量存在怎样的数量关系 实验器材 1 个弹簧测力计、4 个质量均为 100g 的钩码 设计实验 用弹簧测力计依次测出 1 - 4 个钩码所受的重力，得到如下测量结果 钩码数 / 个 1 2 3 4 质量 /kg 0.1 0.2 0.3 0.4 重力 / N 0.98 1.96 2.94 3.92 /（N・kg⁻¹） 9.8 9.8 9.8 9.8 数据处理 以质量为横轴、重力为纵轴，建立直角坐标系，根据表格中数据描点、连线，如图所示（G - m 图像） 实验结论 物体受到的重力跟它的质量成正比，重力和质量的比值大约是 9.8N/kg 【例1】在探究重力的大小跟质量的关系时，下列选项中的说法都正确的是（　　） ①需要控制物质的密度相同 ②需要控制物体的体积相同 ③需要用质量不同的物体进行实验 ④需要在同一地理位置进行实验 A．①② B．③④ C．①③ D．②④ （2）重力的计算 如果用G表示物体受到的重力，m表示物体的质量，g表示质量为1 kg的物体受到的重力为9.8 N，则上述结论可表示为，即G = mg。在粗略计算中，g的值可以取10 N/kg。 （3）一些物体的重力大小：一瓶500ml可乐的重力约5N；科学课本的重力约2N；一个篮球重力约5N；一个中学生的重力约500N。 【名师讲解】（1）理解g的意义 通过精确实验得出，在地球上，g的大小约9.8N/kg，表示质量1kg的物体受到的重力大小为9.8N。g=9.8N/kg是通常的取值，在地球上的不同位置，其值略有不同，在赤道处g值最小，在两极处g值最大。但一般不考虑其变化，精确度要求不高时，也可取g=10 N/kg。在其他星球上，物体也会受到重力作用，g值与在地球上不同，比如在月球上，g月=g地球/6。因此，航天员在月球上受到的“重力”约为在地球上所受重力的。 （2）辨析比较——重力和质量的区别与联系 物理量 项目 重力 质量 区别 概念 物体由于地球的吸引而受到的力 物体所含物质的多少 方向 竖直向下 没有方向 大小 随物体所在位置（如高度、纬度）的变化而变化 不随物体的状态、形状、所处空间位置的变化而变化 符号 G m 单位 牛顿，简称牛（N） 千克（kg）、吨（t）、克（g）、毫克（mg）等 计算公式 G = mg m =ρV 测量工具 弹簧测力计 天平、杆秤等 联系 (1) 质量为1 kg的物体所受重力的大小约为9.8 N； (2) 物体受到的重力跟它的质量成正比，计算公式为G = mg 【例2】一辆自重为5×104N的货车装载着20箱货物，每箱货物的质量是400 kg，行驶到一座立有限重标志牌的桥前，标志牌如图所示。则这辆货车能安全过桥吗？（g取10 N/kg） 【名师讲解】我国各地的g值 城市 g值 /(N·kg-1) 北京 9.8015 成都 9.7913 郑州 9.7966 拉萨 9.7799 天津 9.8011 吉林 9.8048 解题突破 ◆题型1 重力的理解 【例1】诗句“儿童散学归来早，忙趁东风放纸鸢”，描绘的是儿童放飞风筝的画面，如图。以下说法中正确的是（　　） A．风筝飞得越高，所受重力越小 B．风筝飞得时快时慢不需要力的作用 C．越飞越高的风筝相对于地面是静止的 D．线对风筝的拉力和风筝对线的拉力是相互的 ◆题型2 实验探究重力与质量的关系 【例2】如表一所示是小华在 “探究重力的大小跟什么因素有关” 实验中得到的实验数据。 表一 测量对象 质量m/kg 重力G/N 比值g/（N·kg-1） 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) 实验中，需要的测量工具是________和________。 (2) 根据实验数据，以下四个图像中，关于物体所受重力的大小与其质量的关系，正确的是________。 (3) 在通常情况下，我们将g值取为9.8 N/kg。但经过精确测量，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 广州 武汉 上海 北京 纽约 莫斯科 北极 g值/ N·kg-1) 9.780 9.788 9.794 9.794 9.802 9.803 9.816 9.832 地理纬度 0° 23°06' 30°33' 31°12' 39°56' 40°40' 55°45' 90° 根据表中提供的信息，回答下列问题。 ①g值相同的城市是____________________。 ②我国与许多国家之间的贸易往来频繁，在这些往来的货物运输中，发货单上所标示的 “货物重量”，实质上应该是货物的________________。 【补充追问】 (4) 本实验需要多次测量，其目的与以下实验中多次测量目的相同的是________。 A. 探究质量和体积的关系 B. 用刻度尺测量科学课本的长度 (5) 甲同学取了质量不同的苹果、小木块、小铁球各一个，并分别测出它们的质量和受到的重力，来探究物体所受重力大小与质量的关系，你认为甲同学的做法________。 A. 不合理，因为他没有用同种物质的物体做实验 B. 不合理，因为他没有使物体的质量成整数倍变化 C. 合理，因为他同样可以得到物体所受重力大小与质量的关系 (6) 实验时，乙同学在测量前忘记将弹簧测力计校零，指针指在0.2 N刻度线处，则乙同学绘制的图像应该是下图中的________。 ◆考点1 重力及其方向 1..[2025 浙江杭州模拟] 航天员在完全失重的太空轨道舱中进行体育锻炼，下列活动中可采用的是 （ ） A. 举哑铃 B. 在跑步机上跑步 C. 用弹簧拉力器健身 D. 引体向上 2. 如图所示，应用了重力方向的是 （ ） A. 提起水桶 B. 推箱子前进 C. 敲铁钉 D. 检查相框是否挂正 ◆考点2 重力的大小 3. [2025 浙江宁波期中] 下列计算质量为 10 kg 的物体所受重力的运算过程正确的是 （ ） A.G=mg=10×9.8 N/kg=98 N B.G=mg=10 kg×9.8 N/kg=98 N C.G=mg=10 kg×9.8 N=98 N D.G=mg=10 kg×9.8=98 N 4. [2025 浙江宁波期末] 将一铅球抛出到铅球落地的情景如图所示，选项中能正确反映这一过程中铅球所受重力跟它所在高度的关系的是（ ） A. B. C. D. 5. [2024 浙江嘉兴期末] 小科对宇宙星空知识比较感兴趣，他从网上查得：甲、乙两个星球表面上物体的重力（G）与质量（m）的关系如图 a，则： (1) 从图 a 中信息可知，甲星球表面上物体的重力 G 与其质量 m 的关系式是____________。 (2) 如果要把地球上物体的重力和质量的关系图画在图 a 中，应画在图中的哪个区域：________（填 “①”“②” 或 “③”）。 (3) 如图 b 为实验室的一种弹簧测力计，在地球上可以测出物体重力的大小，从左边刻度可以测出物体在弹簧测力计上静止时，从左边刻度可以测出物体重力的大小，从右边刻度可以测出物体质量的近似值；如果把该弹簧测力计拿到乙星球上使用，刻度值应该重新标注，方法是____（填序号）。 A. 左边刻度值不变，右边变为原值的 2 倍 B. 左边变为原值的 2 倍，右边刻度值不变 C. 左边刻度值不变，右边变为原值的1/2 D. 左边变为原值的1/2，右边刻度值不变 ◆易错点 重力图示画错 6.如图所示，物块静止在斜面上，物块所受重力为 50 N，请用力的图示作出该物块的重力。 1.[2023 宁波余姚期末]图中关于重力的示意图正确的是( ) A B C D 2.[2024 绍兴越城期末]航天员在太空舱中的失重环境下锻炼 身体，下列活动中可以达到几乎和地面上一样的锻炼效果的是 ( ) A. 举杠铃 B. 做引体向上 C. 拉弹簧拉力器 D. 跳绳运动 3.[2023 宁波北仑期末]如图，AB 能力提升是一个略向左下倾斜的轨道，轨道由两根小木棒组成，两根小木棒在A端的距离大，B端的距离小｡现将一个滚动体由C处自由释放，则我们可以观察到的现象是( ) A 端滚动 B. 滚动体向低处 B 端滚动 C. 滚动体停在 C 处不动 D. 以上三种情况都有可能发生 4.[2024江苏无锡中考]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 18 N D. 机智号从地球到火星质量减小 5.[2025 嘉兴桐乡月考]地球附近的所有物体都受到重力的作用，重力的施力物体是_______；如图所示，重垂线是利用______________________的原理制成的｡ 6.[2024 绍兴新昌期中] 为确保桥梁道路安全，交通管理部门对通过大桥的车辆进行了限制｡黔东南州某大桥的桥头有如图所示的标志牌，则通过大桥的汽车的总重不能超过________N｡(g 取 10 N/kg) 7.[2024 山东聊城中考]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) 8.[2025 嘉兴嘉善期中]有一质量为 158 g 的空心铁球，其体积为30 cm3，求：(g取10 N/kg，ρ铁=7.9×103 kg/m3) (1) 该球的重力｡ (2) 该空心铁球空心部分的体积｡ (3) 在铁球空心部分装满水后的总重力｡ 9. 2024年6月2日清晨，“嫦娥六号”成功着陆在月球背面南极-艾特肯盆地预选着陆区｡探测器经历了减速､悬停､自由下落等复杂的运动过程｡为了解探测器在月球上自由下落的有关情况，学校科技小组开展了相关研究｡ 第一步：实验探究｡ (1)测量平均速度的原理为___________(用公式表示)｡ 猜想：没有空气阻力时，物体由静止状态释放，下落的速度可能与物体的质量､体积､形状及下落时间有关｡ 实验：如图1所示，为了在地球上模拟月球表面没有空气的环境，实验均在抽真空的竖直管道内进行｡实验时，将不同数量的相同沙包放入不同的容器内，依次进行了甲､乙､丙､丁四次实验，物体在0s时由静止落下，利用频闪摄影记录了物体在0s､1s､2s､3s时的位置｡(各种容器的质量均相等，容器形状和体积已在图中标注) 图 1 (2) 分析频闪照片，若想验证物体下落的速度与质量是否有关，应比较________； 若想验证物体下落的速度与形状是否有关，应比较________｡综合分析四次实验，请你判断没有空气阻力时，物体由静止状态释放，下落的速度与_________________有关。 (3) 利用精密测量技术测量速度，画出图2中直线a。请推测t=4s时，物体的速度为______m/s，他们发现速度与时间的比为定值，于是将这个定值定义为一个新的物理量，则这个物理量的单位为____________。 图2 第二步：联想迁移｡ (4) 科技小组又发现 “速度与时间的比值” 与 “地球表面物体所受重力大小与质量的比值”存在某种神奇的“巧合”。若这种“巧合”在月球上同样成立，已知月球表面物体所受重力大小与质量的比值约为1.6 N/kg，请判断物体在月球上竖直下落过程的v-t图像可能为图中的_________(选填“a”“b”或“c”)。 15 / 15 学科网（北京）股份有限公司 $$