第三节 来自地球的力（高效培优讲义）物理沪科版2024八年级全一册

第3节 来自地球的力 【题型导航】 【重难题型讲解】 1 题型1 重力的大小 1 题型2 重力的方向 5 题型3 重心 10 【能力培优练】 13 【链接中考】 29 【重难题型讲解】 题型1 重力的大小 1. 重力定义： 地面附近的物体，由于地球的吸引而受的力叫重力。 （1）地球上及地球附近的物体都受重力作用。 （2）重力的产生原因：万有引力（宇宙中任何两个物体间，都存在相互吸引的力）。 （3）重力的施力物体是：地球。 （4）地球吸引物体，物体也吸引地球，二力大小相等。 2. 重力的测量： 把物体挂在弹簧测力计上，静止时，弹簧测力计的示数就等于物体所受的重力大小。 A.方法：转换法。 B.原理：二力平衡。 3. 重力与质量的关系： （1）实验器材： 弹簧测力计、钩码多个 （2）实验步骤： 分别把1个、2个、3个、4个、5个、6个钩码挂在弹簧测力计的挂钩上，当钩码静止时，读出弹簧测力计的示数，即为每次钩码所受的重力，记录在表格中，然后求出每次物重与质量的比值。 （3）记录表格： 钩码个数 质量m/Kg 物重G/N 物重/质量N/Kg 1 2 3 （4）实验结论： 体所受重力的大小跟它的质量成正比，其比值是定值，这个定值用字母g表示，约等于9.8N/kg。 （5）数据处理方法： （1）求出物重与质量之比，看是否是一个定值。 （2）作出物重与质量的关系图像，看是否是一条过原点的直线。 4. 重力的计算公式： G=mg 。 G：表示重力，单位N。m：表示质量，单位Kg。 g=9.8N/kg 它表示质量为1kg 的物体所受的重力为9.8N。 粗略计算时，可以取10N/kg。 【典例1-1】“夜来风雨声，花落知多少”是唐代诗人孟浩然《春晓》中的诗句，用物理知识解释其中现象，“花落”指花瓣落地，是由于花瓣受到________的作用，其施力物体是________. 【典例1-2】为探究重力的大小跟质量的关系，某小组换用质量不同的物体，测出它们所受的重力，并根据实验数据描点作图。图甲为某次测量物体所受重力的情景，图乙为根据实验所得的图像。下列说法错误的是（    ） A．图甲中，弹簧测力计的示数为4.6N B．由图乙可知，重力为3.8N的物体其质量为380g C．由图乙可以初步得出结论：物体所受的重力跟它的质量成正比 D．换用质量不同的物体多做几组实验的目的是为了求平均值 跟踪训练1如图所示，手中这个粽子所受的重力大小约为（g=10N/kg）（    ） A．0.2N B．2N C．20N D．200N 跟踪训练2小明在做探究“物体所受的重力跟物体质量的关系”实验。 质量m/kg 0.06 0.12 0.16 0.2 0.24 重力G/N 0.6 1.2 2.0 2.4 (1)使用弹簧测力计之前要把测力计沿 方向（填“水平”或“竖直”）调零，并检查指针 与外壳有没有摩擦； (2)分别用图甲、乙两种方式使用弹簧测力计测量钩码所受的重力，正确的握持方式是 （ 填“甲”或“乙”）； (3)当钩码质量为0.16kg时，弹簧测力计的示数如图丙，请读出此时物体的重力，在表格相应的位 置应填 ； (4)小明测得的实验数据如表所示。请你帮小明在图丁中以重力G 为纵坐标，质量m 为横坐标的直 角坐标系中描点，并连线作出G-m关系图象 ，从而得到物体所受的重力跟物体质量成 ； (5)实验时，为得到重力与质量关系，多次测量的目的是 （填“减小误差”或“使结论更具有普遍性”）； (6)月球上的重力大约是地球上的，若在月球上做此实验，则所测的物理量会发生变化的是 （填“质量”或“重力”）。 题型2 重力的方向 1.重力的方向： 重力的方向总是竖直向下的。 2. 对重力方向的理解： （1）重力的方向“竖直向下” 指与水平面垂直向下，即指向地心 ，不能说成“垂直向下” 。 （2）重力的方向不受其他作用力的影响，与物体的运动状态无关。 3. 重力的方向的应用 人们在一根线下吊一个重物，就做成一根重垂线。用重垂线可以指示重力的方向——竖直向下。 （1）检查是否竖直 建筑工人在砌墙时常利用重垂线来确定竖直方向，这是因为重垂线的方向与重力方向在同一直线上，用这种原理来检查墙壁是否竖直，或检查装饰画是否竖直。 （2）检查是否水平 用如图所示自制水平仪（由倒T形平板与重垂线组成），检查时将水平仪放在物体表面上，若重垂线与水平板上的中心刻线（图中红色标记）重合，则说明物体表面是水平的，若铅垂线偏向刻线的一侧，则表明物体表面不水平。 【典例2-1】如图所示，水杯静止在水平桌面上，则该水杯（    ） A．所受重力的方向竖直向下 B．重心在其几何中心 C．所受支持力的施力物体是水杯 D．所受支持力是由水杯发生形变产生的 【典例2-2】如图甲所示“倾斜小屋”在娱乐场所流行，它的原理如图乙，把小屋倾斜建设，以给屋内视角的人造成“倾斜站立”的错觉.在屋内桌面上放一桶水，静止时，屋内视角如图丙所示，若在屋顶用软绳悬挂一个重锤，则重锤静止时，它的位置应为选项中的（    ） A．B．C．D． 【典例2-3】如图所示是同学们探究重力方向的实验装置。 （1）将该装置放在水平桌面上后，逐渐改变木板M与桌面的夹角α，会观察到悬线OA的方向______（填“变化”或“不变”）； （2）剪断悬线OA，观察小球下落的方向是__________ ； （3）从以上实验现象分析可得出：重力方向_________，建筑工人经常使用的________就是该原理的应用。 跟踪训练1贴年画是中国新年独有的风俗习惯，由古时候贴门神演化而来，原为避邪，后变为衬托新春繁华氛围和表述大家快乐的心态。在竖直墙壁上贴年画时，可利用重垂线来检查年画是否贴正，如图所示的年画的长边与重垂线不平行，为了把年画贴正，应使年画的长边与重垂线 （选填“平行”或“垂直”）。 跟踪训练2(1)如图甲所示，踢足球时，脚对足球施加力的同时，脚也感到痛，这一现象说明物体间力的作用是 ，同时球由静止变为运动，说明力可以 。 (2)如图乙所示，重垂线是根据 的原理制成的，工人师傅常用它来检查墙壁是否 ，用它来检查工作台面是否 。质地均匀、外形规则的物体的重心在它的 。 跟踪训练3水往低处流是由于水受到 力的作用；建筑工人常常利用如图所示的重垂线检测墙体是否竖直，这是利用重力方向是 的原理，图中的墙体向 （选填“东”或“西”）倾斜。 题型3 重心 1.重心定义： 物体的各部分都受到重力的作用，从效果上看，我们可以认为各部分受到的重力集中作用在一个点上，这个点就叫物体的重心 （1）三要素：大小、方向、作用点。 （2）力的三要素影响力的作用效果。 2. 重心的位置： （1）质量分布均匀、形状规则的物体的重心在其几何中心上，所以，物体的重心有可能不在物体上，比如均匀铁环的重心在圆心处。 （2）形状不规则物体重心：利用平衡法确定。（如图：悬挂法）。 ①用支撑法确定重心：把汤匙放在手指上，仔细调节支撑汤匙的支点，使其在手指上平衡，由此可确定汤匙的重心就在过支点的竖直线上。 ②用悬挂法确定重心：将薄板用细线悬挂起来，静止后，过悬挂点A画一条沿细线方向的线段AB；然后换一个悬挂点，再次静止悬挂，用同样的方法画出线段CD。AB和CD的交点E，就是薄板的重心。 【典例3-1】如图所示，是高速公路上一些隧道口、桥梁、宽阔路段设置的注意横风的标志和风向袋。垂直于车身方向吹来的猛烈横风，会改变面包车、大型客车、帆布篷货车等厢式车的行驶方向，甚至使其侧翻、因为这些车辆的整体重心较 （选填“高”或“低”），稳定性差。横风能吹翻车辆说明力能改变物体的 。 【典例3-2】如图所示，现在智能手机都有自动旋转屏幕画面的功能，当手机旋转90度时，手机画面也自动转动90度，保持画面正立，这是通过手机内部的重力感应器来实现的。关于手机的这一功能，下列分析正确的是（　　） A．感应器会检测到手机重力的大小发生了变化 B．感应器会检测到手机重力的方向发生了变化 C．感应器会检测到手机的重心发生了变化 D．感应器会检测到手机的重心的高度发生了变化 跟踪训练1一般情况下，我们把物体重力的作用点称为重心。重心通常是均匀的规则物体的几何中心，例如圆心、长方形对角线的交点。那么如图所示中的不规则物体的重心是点 （A/B/C/D/E），此物体上的F（未画出）点 （选填“受”或“不受”）重力。重垂线可以帮助我们确定重力的方向是 。 跟踪训练2关于物体所受重力的三要素，下列说法正确的是（　　） ①重力的方向垂直水平面向下；②外形规则的物体，其重心在它的几何中心处； ③重心不一定在物体上；④质量相同的物体，其所受重力大小也一定相同。 A．①④ B．②④ C．①②③ D．①③ 【能力培优练】 1．蛇年春晚上，人形机器人“福兮”和演员们联袂主演的舞蹈节目《秧BOT》深受欢迎，如图所示。机器人所受的重力略小于一名普通中学生所受的重力，请你据此估测该机器人所受的重力约为（　　） A． B． C． D． 2．关于物理的重力和重心，下列说法正确的是 （    ） A．质量和重力是不同单位表示的同一个物理量 B．在不同地点，物体的质量是会发生改变的，而重力是不变的 C．重心是物体所受重力的作用点，所以重心总在物体上，不可能在物体外 D．用线悬挂的物体静止时，细线方向一定通过重心 3．下图中，能表示物体所受重力与质量的关系是（　　） A．B．C． D． 4．有两个实心铁球甲和乙，甲球的体积是乙球的一半，下列说法正确的是（　　） A．两铁球质量相同，重力相同 B．两铁球密度相同，乙球的重力较大 C．乙球的密度较大，重力也较大 D．乙球的质量和密度都是甲球的两倍 5．如图是儿童常玩的玩具不倒翁，将站立的不倒翁按倒在桌面上，不倒翁会重新立起，下列说法正确的是（    ） A．按倒不倒翁，其重心高度降低 B．不倒翁不容易倾倒，是因为它的重心较低 C．不倒翁不容易倾倒，是因为材料特殊 D．不倒翁左右摇晃时，重力的方向发生改变 6．月球对其表面物体的引力只有地球对地面物体引力的六分之一。设想我们乘宇宙飞船到达月球后，下列说法中正确的是（　　） A．地球上质量为60kg的物体，在月球上质量只有10kg B．一个金属球在月球上的密度仅为它在地球上的六分之一 C．在地球上受到重力为600N的人，在月球上受到的重力为100N D．一根轻弹簧，在地球上将它拉长1cm需6N的拉力，在月球上将它拉长1cm只需要1N的拉力（在弹性限度内） 7．航天员所在舱内部为“失重”环境，若航天员在舱内进行体能锻炼以达到锻炼效果，下列活动可进行的是（　　） A．做俯卧撑 B．用弹簧拉力器健身 C．举哑铃 D．用单杠做引体向上 8．如图所示，在一次综合实践活动中，大家正在进行贴年画的环节，小晋提出可以用铅垂线来检测年画是否挂正的建议。下列分析正确的是（　　） A．铅垂线利用了重力方向总是垂直向下的原理 B．铅锤所受重力的施力物体是细线 C．要把年画挂正，可调整铅垂线，使铅垂线与年画的右边平行 D．要把年画挂正，可调整年画，使年画的右边与铅垂线平行 9．智能手机屏幕的旋转功能是基于手机内置的重力感应实现的，如图所示当手机从竖放转为横放时，下列分析正确的是（　　） A．手机所受重力的大小改变 B．重力感应器所受重力的方向不变 C．手机所受重力的方向改变 D．图中手机竖放时比横放时重心高 10．小明在家中利用天平、弹簧测力计测量了鸡蛋、桔子、苹果的质量和重力，并在关系图像中描点，以下图像可能正确的是（　　） A．B．C．D． 11．树上的苹果成熟后，会落到地面，这是由于它受到 力的缘故，这个力的方向是 的，这个力的施力物体是 ；如图所示为水平仪放置于某桌面上时的情形，则该桌面的高低情况是 。（选填“左边高”、“右边高”） 12．如图甲，建筑工人利用重垂线可以判断砌好的墙是否符合标准，这是利用了重力的方向总是 的，重力的施力物体是 。如图乙，门把手一般装在距离门轴较远的位置，便于打开门，这是说明力的 会影响力的作用效果。 13．嫦娥五号月球探测器简称嫦娥五号，由轨道器、返回器、着陆器、上升器等多个部分组成，其中着陆器和上升器的组合体（简称“着上组合体”）的总质量达到4.2t，由于质量和体积庞大，故使用中国新一代的重型运载火箭——长征五号发射。 (1)已知物体在月球表面受到的引力约等于在地球表面受到的引力的六分之一，嫦娥五号的“着上组合体”在月球上的质量为 kg，在月球表面受到的重力是 N； (2)若一名宇航员在地球上最多能举起1000N的重物，登上月球后，在月球表面他最多能举起质量为 kg的重物。 14．在房屋建造和装修时，常用到铅垂线和水平仪。图甲中铅垂线是根据“ ”原理来工作的；用水平仪检测地面是否水平时，出现图乙所示的情形，则地面 边高。此外，还有一种气泡水平仪，通常是一个透明的玻璃管。玻璃管内填充了液体，并且在液体中有一个气泡。如图丙，是利用水平仪检测墙体是否水平的情景，玻璃管中的空气泡居中时表示墙体 （选填“水平”或“不水平”），若空气泡在A端，则表示所测墙体的 （选填“左”或“右”）端偏低。 15．重垂线古时候的叫法是“墨绳”，是建筑工人检测房子砌得正不正的工具，原理是利用重力方向始终 ，重垂线静止时如图甲，则表示墙体向 （左/右）倾斜。图乙利用悬挂法测形状不规则物体的重心，如果在图中E点再悬挂一次，所画出的直线一定会经过图中的 点。 16．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OA的方向 （选填“不变”或“改变”）。剪断悬线，小球将沿 （选填“OA”、“OA偏左”或“OA偏右”）方向下落，由此得到重力的方向是 的。 17．小玄对太空中的星球比较感兴趣，他从网上查得：甲、乙两个星球表面上物体的重力G与其质量m的关系如上页图所示。小金的质量为50kg，他到乙星球上所受重力的大小 N；若小金在地球上能举起最多150kg的物体，到甲星球上他能举起最多 kg的物体。 18．某同学把铅垂线固定在三角板的直角顶点，做成“水平仪”。把水平仪的底边紧贴在桌面上（图中未画出），铅垂线与三角板底边的相对位置如图所示，分析可知该桌面的 （选填“左”或“右”）侧偏高，铅垂线利用了重力的方向总是 的。 19．西汉时期，出现了如图所示专门清除谷物中杂质的旋转式风扇车，工作时手摇动风扇，开启调节门，让谷物上方的入料口缓缓落下，谷壳及轻质杂物被风力吹出机外，谷粒在 力的作用下从下方的出料口被分离出来。谷壳和轻质杂物被风力吹出，说明力能改变物体的 。 20．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，质量是 g。（g=10N/kg） 21．中国跳水队在2024年巴黎奥运会上再创佳绩，获得8金2银1铜。如图所示，运动员正在跳板上准备起跳，跳板被压弯，说明力可以改变物体的 ，此时运动员所受重力的方向是 。 22．科普阅读题 失重是指物体对支持物的压力小于物体所受重力的现象。失重有时也泛指零重力和微重力环境，失重现象主要发生在轨道上或太空内等情况下。如图所示的宇航员在太空中处于失重状态。 经常有人认为失重是不受重力，这是错误的，失重环境中物体在距离地面100km的高度处的重力仍然存在。研究表明，物体在距离地面100km的高度处所受的重力仅仅比在地球表面所受重力减小约3%。我们生活在地球上，一举一动都受到重力的影响，人们也早已习以为常了。一旦失去了重力，我们的生活会变成什么样子呢？这是一个很有趣的问题。 (1)关于图中处于失重状态下的宇航员，下列说法正确的是__________（只填序号）； A．因为宇航员处于失重状态，所以他不受重力 B．太空中处于失重状态的宇航员，其质量大小与在地面上相同 (2)质量为70kg的航天员在距离地面100km的高度处所受的重力约为 ；（g取10N/kg） (3)如果没有重力，我们的生活会变成什么样子呢？请列举一例。 23．阅读《火星探测器“天问一号”》，回答问题 2021年5月15日，我国首次火星探测任务天问一号探测器成功登陆火星，在火星上首次留下中国印迹，迈出了我国星际探测征程的重要一步。宇宙深处充满了奥秘。小明同学想探究其中的奥秘，他查阅了以下资料： 跟地球一样，在其他星球上，物体也会由于星球对它的吸引而受到指向该星球球心的力。如果我们把这些力也叫重力的话，那么，物体在某星球上受到的重力不仅跟物体本身的质量有关，还跟该星球的质量、半径等因素有关。由于不同星球的质量和半径各不相同，所以，同一个物体在不同星球上受到的重力并不相同。下表列出的是质量为1kg的物体，在不同星球上受到的重力。 星球 月球 水星 金星 地球 火星 木星 土星 天王星 海王星 重力/N 1.62 3.60 8.50 9.80 3.76 22.9 9.05 8.30 11.0 (1)同一个物体放在不同星球上，质量 ，重力 ；（均填“不变”或“改变”） (2)由上表可知，同一物体放在 （填写星球名称）上受到的重力最大，它表示的物理意义是 ； (3)天问一号探测器的质量是5t，在火星上的重力是 N； (4)在空间站内，所有物体处于失重状态，不能正常操作的实验是______。 A．用秒表测量时间 B．用温度计测量温度 C．用弹簧测力计测重力 D．用刻度尺测量长度 24．如图所示是某地的桥梁旁竖着的一块标志牌。一辆重型卡车自重为1.5×105N，若该车运送8m3材行驶到该大桥处。（ρ钢=7.9×103kg/m3，g取10N/kg） (1)标志牌“70t”的物理意义∶ 。 (2)通过计算说明该车能否通过此桥 ？ 25．小红发现书包里的书本越多书包就越重，背着就越感到吃力。所以她猜想“物体的重力大小与物体的质量有关”，于是小红和创新实验小组的成员利用钩码和弹簧测力计进行下列实验。 实验次数 ① ② ③ 质量m/g 100 200 300 重力G 1.0 3.0 (1)从上表可以看出，该小组同学设计的表格存在的不足之处是： 。 (2)实验前，为了提高测量的准确程度，应在 （选填“竖直”或“水平”）方向上对弹簧测力计进行调零。 (3)第2次测量时弹簧测力计示数如图甲所示，弹簧测力计的示数为 N。 (4)根据实验数据，请在图乙中作出重力随质量变化的G-m图像 ，分析数据可知，物体所受重力随着它质量的增大而 （选填“增大”或“减小”）。 (5)随着我国航天事业的发展，我国已有自己的空间站，请判断在位于太空的空间站内 （选填“能”或“不能”）完成该探究。 26．月面巡视探测器（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，有独立驱动的六轮摇臂式行走系统，高1m，质量为60kg。已知在地球上物体受到的重力为在月球上时重力的6倍。（g取10N/kg） (1)月球车被送到月球上时的重力是多少？ (2)若航天员的一个随身装备在月球表面时重力是4N，则返回地球后这个随身装备的质量是多少？ 27．如图甲所示，月面巡视探测器（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，有独立驱动的六轮摇臂式行走系统，高1.1m，在地球上时的重力为1.4×103N，图乙是月球表面附近物体的重力G与其质量m之间的关系图像。问：（g地取10N/kg） (1)月球车的质量是多少？ (2)月球车被送到月球上后所受的重力是多少？ (3)某举重运动员在地球上时，最多可举起136kg的杠铃。若该运动员登上月球，且运动员的最大举力不变。则该运动员在月球上最多可举起杠铃的质量是多少？ 【链接中考】 1．（2025·江苏连云港·中考真题）下列物理量最接近实际值的是（　　） A．中学生的重力大小约为 B．正常人步行的速度约为 C．初中物理课本的宽度约为 D．做一遍眼保健操的时间约为 2．（2025·四川·中考真题）如图所示，小球静止在水平地面上，其重心O已标出，请作出小球所受重力G的示意图。 3．（2025·四川广元·中考真题）如图所示，小虎把重为5N的篮球装在网袋里并挂在墙上，请作出篮球所受重力的示意图。 4．（2025·甘肃兰州·中考真题）如图所示，木块静止在光滑的斜面上，请画出木块的受力示意图。 5．（2025·山西·中考真题）电线杆是常见的市政设施，传统电线杆多为实心圆柱结构，而现代电线杆多采用空心圆柱结构。它们的抗弯强度一样吗？实践小组的同学们设计实验，探究杆的抗弯强度与杆的空心程度的关系。 实验思路：选择材料、长度和质量相同但空心程度不同的杆，在杆的相同位置施加相同的拉力，通过测量杆的形变量，比较杆的抗弯强度。 实验过程：如图所示，将杆的一端水平固定在铁架台上，在杆的另一端挂一定数量的钩码，用刻度尺测量杆的下弯距离。换用不同的空心杆，重复上述操作，记录数据如下表。 次数 杆长Ucm 杆的质量 杆的空心程度 钩码质量 杆的下弯距离 1 15 10 100 9 2 15 10 100 6 3 15 10 100 3 4 15 10 100 1 实验结论： (1)通过分析实验数据可初步得出：材料、长度和质量都相同的杆，空心程度越大，抗弯强度 （选填“越大”“不变”或“越小”）。 应用拓展： (2)结合以上信息，请你写出生产生活中采用空心结构的一个实例： 。杆的抗弯强度还可能与哪些因素有关呢？请你提出一个可探究的科学问题： 。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第3节 来自地球的力 【题型导航】 【重难题型讲解】 1 题型1 重力的大小 1 题型2 重力的方向 5 题型3 重心 10 【能力培优练】 13 【链接中考】 29 【重难题型讲解】 题型1 重力的大小 1. 重力定义： 地面附近的物体，由于地球的吸引而受的力叫重力。 （1）地球上及地球附近的物体都受重力作用。 （2）重力的产生原因：万有引力（宇宙中任何两个物体间，都存在相互吸引的力）。 （3）重力的施力物体是：地球。 （4）地球吸引物体，物体也吸引地球，二力大小相等。 2. 重力的测量： 把物体挂在弹簧测力计上，静止时，弹簧测力计的示数就等于物体所受的重力大小。 A.方法：转换法。 B.原理：二力平衡。 3. 重力与质量的关系： （1）实验器材： 弹簧测力计、钩码多个 （2）实验步骤： 分别把1个、2个、3个、4个、5个、6个钩码挂在弹簧测力计的挂钩上，当钩码静止时，读出弹簧测力计的示数，即为每次钩码所受的重力，记录在表格中，然后求出每次物重与质量的比值。 （3）记录表格： 钩码个数 质量m/Kg 物重G/N 物重/质量N/Kg 1 2 3 （4）实验结论： 体所受重力的大小跟它的质量成正比，其比值是定值，这个定值用字母g表示，约等于9.8N/kg。 （5）数据处理方法： （1）求出物重与质量之比，看是否是一个定值。 （2）作出物重与质量的关系图像，看是否是一条过原点的直线。 4. 重力的计算公式： G=mg 。 G：表示重力，单位N。m：表示质量，单位Kg。 g=9.8N/kg 它表示质量为1kg 的物体所受的重力为9.8N。 粗略计算时，可以取10N/kg。 【典例1-1】“夜来风雨声，花落知多少”是唐代诗人孟浩然《春晓》中的诗句，用物理知识解释其中现象，“花落”指花瓣落地，是由于花瓣受到________的作用，其施力物体是________. 【答案】重力；地球 【解析】花瓣在地球上，受到地球重力的作用，其施力物体是地球，重力方向始终竖直向下，所以花瓣会落地。 【典例1-2】为探究重力的大小跟质量的关系，某小组换用质量不同的物体，测出它们所受的重力，并根据实验数据描点作图。图甲为某次测量物体所受重力的情景，图乙为根据实验所得的图像。下列说法错误的是（    ） A．图甲中，弹簧测力计的示数为4.6N B．由图乙可知，重力为3.8N的物体其质量为380g C．由图乙可以初步得出结论：物体所受的重力跟它的质量成正比 D．换用质量不同的物体多做几组实验的目的是为了求平均值 【答案】D 【详解】A．图甲中弹簧测力计的分度值为0.2N，根据指针位置可知，其示数为4.6N，故A正确，不符合题意； B．由图乙可知，重力G与质量m的关系图像是一条过原点的直线，说明物体所受重力跟它的质量成正比，且比值 那么重力为3.8N的物体，其质量 故B正确，不符合题意； C．由图乙可知，重力G与质量m的关系图像是一条过原点的直线，说明物体所受重力跟它的质量成正比，故C正确，不符合题意； D．换用质量不同的物体多做几组实验的目的是为了避免实验的偶然性，从而得出普遍规律，而不是为了求平均值，故D错误，符合题意。 故选D。 跟踪训练1如图所示，手中这个粽子所受的重力大小约为（g=10N/kg）（    ） A．0.2N B．2N C．20N D．200N 【答案】B 【详解】一般来说，一个普通粽子的质量大约在100克到200克之间。若取粽子质量 其重力 故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 跟踪训练2小明在做探究“物体所受的重力跟物体质量的关系”实验。 质量m/kg 0.06 0.12 0.16 0.2 0.24 重力G/N 0.6 1.2 2.0 2.4 (1)使用弹簧测力计之前要把测力计沿 方向（填“水平”或“竖直”）调零，并检查指针 与外壳有没有摩擦； (2)分别用图甲、乙两种方式使用弹簧测力计测量钩码所受的重力，正确的握持方式是 （ 填“甲”或“乙”）； (3)当钩码质量为0.16kg时，弹簧测力计的示数如图丙，请读出此时物体的重力，在表格相应的位 置应填 ； (4)小明测得的实验数据如表所示。请你帮小明在图丁中以重力G 为纵坐标，质量m 为横坐标的直 角坐标系中描点，并连线作出G-m关系图象 ，从而得到物体所受的重力跟物体质量成 ； (5)实验时，为得到重力与质量关系，多次测量的目的是 （填“减小误差”或“使结论更具有普遍性”）； (6)月球上的重力大约是地球上的，若在月球上做此实验，则所测的物理量会发生变化的是 （填“质量”或“重力”）。 【答案】(1)竖直(2)甲(3)1.6(4) 正比(5)使结论更具有普遍性(6)重力 【详解】（1）实验中需要在竖直方向使用弹簧测力计测量重力，因此使用弹簧测力计之前要把测力计沿竖直方向调零。 （2）重力的方向沿竖直方向，因此实验过程中弹簧测力计应竖直方向使用，甲方式正确。 （3）丙图中弹簧测力计的分度值是0.2N，读数为1.6N。 （4）[1]根据标点画线可得G-m关系图象，如图所示： [2]根据图像可知，G-m关系图象是过原点的直线，说明物体所受的重力跟物体质量成正比。 （5）实验中，为得到物体所受的重力跟物体质量的关系，因此是为了得到普遍规律，而进行多次测量。 （6）质量是物体的属性，与物体所处的位置无关，因此在月球上做此实验，质量不变，月球上的重力大约是地球上的，则重力发生改变。 题型2 重力的方向 1.重力的方向： 重力的方向总是竖直向下的。 2. 对重力方向的理解： （1）重力的方向“竖直向下” 指与水平面垂直向下，即指向地心 ，不能说成“垂直向下” 。 （2）重力的方向不受其他作用力的影响，与物体的运动状态无关。 3. 重力的方向的应用 人们在一根线下吊一个重物，就做成一根重垂线。用重垂线可以指示重力的方向——竖直向下。 （1）检查是否竖直 建筑工人在砌墙时常利用重垂线来确定竖直方向，这是因为重垂线的方向与重力方向在同一直线上，用这种原理来检查墙壁是否竖直，或检查装饰画是否竖直。 （2）检查是否水平 用如图所示自制水平仪（由倒T形平板与重垂线组成），检查时将水平仪放在物体表面上，若重垂线与水平板上的中心刻线（图中红色标记）重合，则说明物体表面是水平的，若铅垂线偏向刻线的一侧，则表明物体表面不水平。 【典例2-1】如图所示，水杯静止在水平桌面上，则该水杯（    ） A．所受重力的方向竖直向下 B．重心在其几何中心 C．所受支持力的施力物体是水杯 D．所受支持力是由水杯发生形变产生的 【答案】A 【详解】A．重力的方向始终是竖直向下的，与物体的运动状态无关，故A正确； B．形状规则的物体的重心不一定在其几何中心，还与其质量分布情况有关，由于水杯上的质量分布不均匀，故重心不在其几何中心，故B不符合题意； CD．弹力是由施力物体发生形变产生的。该水杯所受支持力是桌面发生形变产生的，故施力物体是桌面，故CD错误。 故选A。 【典例2-2】如图甲所示“倾斜小屋”在娱乐场所流行，它的原理如图乙，把小屋倾斜建设，以给屋内视角的人造成“倾斜站立”的错觉.在屋内桌面上放一桶水，静止时，屋内视角如图丙所示，若在屋顶用软绳悬挂一个重锤，则重锤静止时，它的位置应为选项中的（    ） A．B．C．D． 【答案】D 【详解】由于水面始终是水平的，所以丙图中水面的情况是水平的，重力的方向竖直向下，则重锤静止时，重锤线应该与水面是垂直的，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 【典例2-3】如图所示是同学们探究重力方向的实验装置。 （1）将该装置放在水平桌面上后，逐渐改变木板M与桌面的夹角α，会观察到悬线OA的方向______（填“变化”或“不变”）； （2）剪断悬线OA，观察小球下落的方向是__________ ； （3）从以上实验现象分析可得出：重力方向_________，建筑工人经常使用的________就是该原理的应用。 【答案】见解析。 【详解】（1）因为重力的方向总是竖直向下的，所以悬线OA由于受重力的作用就保持竖直方向不变。 （2）剪断悬线OA，小球在竖直向下的重力的作用下就会竖直向下运动。 （3）通过分析得出的结论：重力的方向总是竖直向下的，建筑工人使用的重垂线就是利用这个原理制成的。 跟踪训练1贴年画是中国新年独有的风俗习惯，由古时候贴门神演化而来，原为避邪，后变为衬托新春繁华氛围和表述大家快乐的心态。在竖直墙壁上贴年画时，可利用重垂线来检查年画是否贴正，如图所示的年画的长边与重垂线不平行，为了把年画贴正，应使年画的长边与重垂线 （选填“平行”或“垂直”）。 【答案】平行 【详解】重垂线是利用重物静止时线总是竖直下垂的原理制造的，与重垂线平行的线或面都是竖直的。根据重力方向总是竖直向下的，如果画框和重垂线是平行的，画框就是竖直的，否则画框不竖直。所以为了把年画贴正，应调整年画，使年画长边与重垂线平行。 跟踪训练2(1)如图甲所示，踢足球时，脚对足球施加力的同时，脚也感到痛，这一现象说明物体间力的作用是 ，同时球由静止变为运动，说明力可以 。 (2)如图乙所示，重垂线是根据 的原理制成的，工人师傅常用它来检查墙壁是否 ，用它来检查工作台面是否 。质地均匀、外形规则的物体的重心在它的 。 【答案】(1) 相互的 改变物体的运动状态 (2) 重力的方向竖直向下 竖直 水平 几何中心 【详解】（1）[1][2]踢足球时，脚对足球施加力的同时，脚也感到痛，则脚也受到球对脚的力，这说明物体间力的作用是相互的。同时球由静止变为运动，速度大小改变，说明力可以改变物体的运动状态。 （2）[1][2][3]重垂线下面的重物受到竖直向下的重力，细线对重物的拉力与重物受到的重力二力平衡，细线的拉力竖直向上，因此重垂线是根据重力的方向竖直向下的原理制成的，若墙壁与细线平行，说明墙壁竖直，因此工人师傅常用它来检查墙壁是否竖直，若工作台面与细线垂直，说明工作台面水平，因此用它来检查工作台面是否水平。 [4]物体所受重力的等效作用点叫重心，质地均匀、外形规则的物体的重心在它的几何中心。 跟踪训练3水往低处流是由于水受到 力的作用；建筑工人常常利用如图所示的重垂线检测墙体是否竖直，这是利用重力方向是 的原理，图中的墙体向 （选填“东”或“西”）倾斜。 【答案】 重 竖直向下 西 【详解】[1]水受到的重力是竖直向下的，所以往低处流。 [2]因为重力的方向是竖直向下的，所以可以利用重垂线检测墙体是否竖直。 [3]图示中，墙体西侧上部紧靠重垂线，下部离开重垂线说明墙体向西倾斜。 题型3 重心 1.重心定义： 物体的各部分都受到重力的作用，从效果上看，我们可以认为各部分受到的重力集中作用在一个点上，这个点就叫物体的重心 （1）三要素：大小、方向、作用点。 （2）力的三要素影响力的作用效果。 2. 重心的位置： （1）质量分布均匀、形状规则的物体的重心在其几何中心上，所以，物体的重心有可能不在物体上，比如均匀铁环的重心在圆心处。 （2）形状不规则物体重心：利用平衡法确定。（如图：悬挂法）。 ①用支撑法确定重心：把汤匙放在手指上，仔细调节支撑汤匙的支点，使其在手指上平衡，由此可确定汤匙的重心就在过支点的竖直线上。 ②用悬挂法确定重心：将薄板用细线悬挂起来，静止后，过悬挂点A画一条沿细线方向的线段AB；然后换一个悬挂点，再次静止悬挂，用同样的方法画出线段CD。AB和CD的交点E，就是薄板的重心。 【典例3-1】如图所示，是高速公路上一些隧道口、桥梁、宽阔路段设置的注意横风的标志和风向袋。垂直于车身方向吹来的猛烈横风，会改变面包车、大型客车、帆布篷货车等厢式车的行驶方向，甚至使其侧翻、因为这些车辆的整体重心较 （选填“高”或“低”），稳定性差。横风能吹翻车辆说明力能改变物体的 。 【答案】 高 运动状态 【详解】[1]车辆的整体重心越高，稳定性越差。因为重心高的车辆在受到横风时，容易倾覆，从而导致侧翻。 [2]力既可以使物体发生形变，也能改变物体的运动状态。横风能吹翻车辆，说明力可以改变物体的运动状态（如使车辆偏离原行驶方向或发生侧翻）。 【典例3-2】如图所示，现在智能手机都有自动旋转屏幕画面的功能，当手机旋转90度时，手机画面也自动转动90度，保持画面正立，这是通过手机内部的重力感应器来实现的。关于手机的这一功能，下列分析正确的是（　　） A．感应器会检测到手机重力的大小发生了变化 B．感应器会检测到手机重力的方向发生了变化 C．感应器会检测到手机的重心发生了变化 D．感应器会检测到手机的重心的高度发生了变化 【答案】D 【详解】A．重力大小与物体的质量有关，在同一地点，质量不变，物体的重力不变，所以当手机旋转90度时, 手机重力的大小不变，故A错误； B．重力的方向始终竖直向下，不会发生变化，故B错误； C．手机可以看做长方体，重心始终在对角线的交点，重心位置不变，故C错误； D．当手机旋转90度时,手机画面也自动转动90度，保持画面正立，这是由于手机的重心的高度发生了变化，故D正确。 故选D。 跟踪训练1一般情况下，我们把物体重力的作用点称为重心。重心通常是均匀的规则物体的几何中心，例如圆心、长方形对角线的交点。那么如图所示中的不规则物体的重心是点 （A/B/C/D/E），此物体上的F（未画出）点 （选填“受”或“不受”）重力。重垂线可以帮助我们确定重力的方向是 。 【答案】 E 受 竖直向下 【详解】[1]读图可知，A、D两点是悬挂点，沿重垂线画出的两条线会相交于一点，交点即为物体的重心，因此该物体的重心是E点。 [2][3]一切物体都会受到地球的吸引，因此物体上的F点同样受到重力作用，重垂线可以帮助我们确定重力的方向是竖直向下的。 跟踪训练2关于物体所受重力的三要素，下列说法正确的是（　　） ①重力的方向垂直水平面向下；②外形规则的物体，其重心在它的几何中心处； ③重心不一定在物体上；④质量相同的物体，其所受重力大小也一定相同。 A．①④ B．②④ C．①②③ D．①③ 【答案】D 【详解】①重力的方向竖直向下，竖直向下就是垂直于水平面向下，故①正确； ②外形规则且质地均匀的物体，重心在几何中心处，故②错误； ③物体的重心不一定在物体上，如光盘，故③正确； ④由可知，物体所受重力大小与质量和重力常数有关，地理位置不同，重力常数不同，故④错误，故D正确，ABC错误。 故选D。 【能力培优练】 1．蛇年春晚上，人形机器人“福兮”和演员们联袂主演的舞蹈节目《秧BOT》深受欢迎，如图所示。机器人所受的重力略小于一名普通中学生所受的重力，请你据此估测该机器人所受的重力约为（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】一名普通中学生所受的重力约为500N，机器人受到的重力略小于一名普通中学生所受的重力，则机器人所受到的重力约为400N，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 2．关于物理的重力和重心，下列说法正确的是 （    ） A．质量和重力是不同单位表示的同一个物理量 B．在不同地点，物体的质量是会发生改变的，而重力是不变的 C．重心是物体所受重力的作用点，所以重心总在物体上，不可能在物体外 D．用线悬挂的物体静止时，细线方向一定通过重心 【答案】D 【详解】A．质量是物体的属性，所有物质都有质量，质量用来衡量物质数量的多少；重力是一种力，是由于地球的吸引而产生的力，质量和重力是不同的两个物理量，故A错误； B．物体的质量用来衡量物质数量的多少，在不同地点是不变的；重力G=mg，在不同地点g是变化的，所以同一物体在不同地点质量不变，重力可能是变化的，故B错误； C．重心是物体所受重力的作用点，物体的重心可以在物体上，也可以在物体外，如均匀的环状物体，其重心在圆心处，即在物体的外部，故C错误； D．重力的方向总是竖直向下的，由悬挂法可知，用细线悬挂的物体静止时，细线方向一定通过重心，故D正确。 故选D。 3．下图中，能表示物体所受重力与质量的关系是（　　） A．B．C． D． 【答案】C 【详解】根据，物体所受重力与质量成正比，其关系图像是正比例函数图像，为一条过原点且上升的直线。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 4．有两个实心铁球甲和乙，甲球的体积是乙球的一半，下列说法正确的是（　　） A．两铁球质量相同，重力相同 B．两铁球密度相同，乙球的重力较大 C．乙球的密度较大，重力也较大 D．乙球的质量和密度都是甲球的两倍 【答案】B 【详解】由题知，甲、乙两个球都是实心铁球，属于同一种物质，状态又相同，所以两球的密度相同，已知甲球的体积是乙球的一半，由可知，，由可知，，即乙球的重力较大，故B正确，ACD错误。 故选B。 5．如图是儿童常玩的玩具不倒翁，将站立的不倒翁按倒在桌面上，不倒翁会重新立起，下列说法正确的是（    ） A．按倒不倒翁，其重心高度降低 B．不倒翁不容易倾倒，是因为它的重心较低 C．不倒翁不容易倾倒，是因为材料特殊 D．不倒翁左右摇晃时，重力的方向发生改变 【答案】B 【详解】A．不倒翁在竖立状态处于平衡时，重心最低。当把站立的不倒翁按倒在桌面上，其重心高度是升高的，而不是降低，故A错误； B．不倒翁通常上轻下重，底部较重，使得重心位置非常低。重心越低，物体越稳定，越不容易倾倒，故B正确； C．不倒翁不容易倾倒主要是因为其重心低以及特殊的形状设计等，而不是因为材料特殊。虽然材料的选择对不倒翁的质量分布有影响，但不是其不易倾倒的主要原因，故C错误； D．重力的方向总是竖直向下，与不倒翁的运动状态无关，不倒翁左右摇晃时，重力的方向不会发生改变，故D错误。 故选B。 6．月球对其表面物体的引力只有地球对地面物体引力的六分之一。设想我们乘宇宙飞船到达月球后，下列说法中正确的是（　　） A．地球上质量为60kg的物体，在月球上质量只有10kg B．一个金属球在月球上的密度仅为它在地球上的六分之一 C．在地球上受到重力为600N的人，在月球上受到的重力为100N D．一根轻弹簧，在地球上将它拉长1cm需6N的拉力，在月球上将它拉长1cm只需要1N的拉力（在弹性限度内） 【答案】C 【详解】A．质量不随其空间位置的变化而变化，所以地球上质量为60kg的物体，在月球上质量还是60kg，故A错误； B．密度是物质的特性，与材料、温度等因素有关，与它所处于的位置无关，所以金属球在月球和地球上的密度相等，故B错误； C．因为月球对其表面的物体的引力只有地球的六分之一，据G=mg知，地球上600N重的人到达月球后，重量变为100N，故C正确； D．弹簧的弹力与弹簧的弹性形变有关，与拉动时的环境无关，所在月球上将它拉长1cm需要6N的拉力，故D错误。 故选C。 7．航天员所在舱内部为“失重”环境，若航天员在舱内进行体能锻炼以达到锻炼效果，下列活动可进行的是（　　） A．做俯卧撑 B．用弹簧拉力器健身 C．举哑铃 D．用单杠做引体向上 【答案】B 【详解】A．做俯卧撑通过克服重力来锻炼身体，失重状态下无法实现锻炼身体，故A不符合题意； B．用弹簧拉力器健身，是靠拉动弹簧来锻炼身体，弹力与是否失重无关，能够实现，故B符合题意； C．举哑铃通过克服重力来锻炼身体，失重状态下无法实现，故C不符合题意； D．用单杠做引体向上通过克服重力来锻炼身体，失重状态下无法实现锻炼身体，故D不符合题意。 故选B。 8．如图所示，在一次综合实践活动中，大家正在进行贴年画的环节，小晋提出可以用铅垂线来检测年画是否挂正的建议。下列分析正确的是（　　） A．铅垂线利用了重力方向总是垂直向下的原理 B．铅锤所受重力的施力物体是细线 C．要把年画挂正，可调整铅垂线，使铅垂线与年画的右边平行 D．要把年画挂正，可调整年画，使年画的右边与铅垂线平行 【答案】D 【详解】A．铅垂线利用了重力方向总是竖直向下的原理，而不是垂直向下，垂直向下的说法不准确，故A错误； B．铅锤所受重力的施力物体是地球，而不是细线，故B错误； CD．因为重力方向竖直向下，铅垂线是竖直的并且固定不变，所以要把年画挂正，可调整年画，使年画的右边与铅垂线平行，不能调整铅垂线，故C错误，D正确。 故选D。 9．智能手机屏幕的旋转功能是基于手机内置的重力感应实现的，如图所示当手机从竖放转为横放时，下列分析正确的是（　　） A．手机所受重力的大小改变 B．重力感应器所受重力的方向不变 C．手机所受重力的方向改变 D．图中手机竖放时比横放时重心高 【答案】B 【详解】A．由可知，当手机从竖放转为横放时，手机所受重力的大小不变，故A错误； BC．重力的方向竖直向下，重力感应器所受重力的方向不变，故B正确，C错误； D．物体重心的位置和物体的形状、材料以及是否均匀有关，均匀、规则物体的重心在它的几何中心上，如图手机竖放时比横放时重心低，故D错误。 故选B。 10．小明在家中利用天平、弹簧测力计测量了鸡蛋、桔子、苹果的质量和重力，并在关系图像中描点，以下图像可能正确的是（　　） A．B．C．D． 【答案】C 【详解】物体的重力和质量成正比，且比值不变，都等于g，所以三个物体的点应该落在同一条过原点的直线上，又因为通常情况下桔子的质量大于苹果的质量大于鸡蛋的质量，故C正确，ABD错误。 故选C。 11．树上的苹果成熟后，会落到地面，这是由于它受到 力的缘故，这个力的方向是 的，这个力的施力物体是 ；如图所示为水平仪放置于某桌面上时的情形，则该桌面的高低情况是 。（选填“左边高”、“右边高”） 【答案】 重 竖直向下 地球 左边高 【详解】[1][2][3]重力是由于地球的吸引而使物体受到的力，其方向总是竖直向下。重力的施力物体是地球。树上的苹果成熟后会落到地面，这是由于它受到重力的缘故。 [4]对于水平仪，它是利用重力方向竖直向下的原理制成的。当水平仪放置在平面上时，重垂线锥体总是偏向平面较低的方向。由图可知，重垂线锥体偏在水平仪右方，这说明此桌面的左边高。 12．如图甲，建筑工人利用重垂线可以判断砌好的墙是否符合标准，这是利用了重力的方向总是 的，重力的施力物体是 。如图乙，门把手一般装在距离门轴较远的位置，便于打开门，这是说明力的 会影响力的作用效果。 【答案】 竖直向下 地球 作用点 【详解】[1]建筑工人在砌墙时常常利用悬挂重物的细线来确定竖直方向，以此来检查所砌的墙壁是否竖直，这是利用了重力方向总是竖直向下。 [2]重力是由于地球的吸引而产生 力，其施力物体是地球。 [3]门把手总是安装在离门轴较远的地方位而不是较近处，这说明力的作用效果和力的作用点有关，当力的大小、方向相同时，力的作用点不同，力的作用效果不同。 13．嫦娥五号月球探测器简称嫦娥五号，由轨道器、返回器、着陆器、上升器等多个部分组成，其中着陆器和上升器的组合体（简称“着上组合体”）的总质量达到4.2t，由于质量和体积庞大，故使用中国新一代的重型运载火箭——长征五号发射。 (1)已知物体在月球表面受到的引力约等于在地球表面受到的引力的六分之一，嫦娥五号的“着上组合体”在月球上的质量为 kg，在月球表面受到的重力是 N； (2)若一名宇航员在地球上最多能举起1000N的重物，登上月球后，在月球表面他最多能举起质量为 kg的重物。 【答案】(1) 4200 7000 (2)600 【详解】（1）[1]质量是物体的一种属性，不随位置的改变而改变，则嫦娥五号的“着上组合体”在月球上的质量为4.2t=4200kg。 [2]嫦娥五号的“着上组合体”在地球上的重力G=mg=4200kg×10N/kg=42000N，因为物体在月球上的重力约为地球上的六分之一，所以“着上组合体”在月球上的重力为 （2）因同一个人在地球上和月球上所能举起物体的最大重力相同，所以该宇航员在月球上最多能举起物体的重力G月1=1000N，由题意可得 解得G地=6000N，即在月球表面他最多能举起在地球上重6000N的重物，根据G=mg可得， 14．在房屋建造和装修时，常用到铅垂线和水平仪。图甲中铅垂线是根据“ ”原理来工作的；用水平仪检测地面是否水平时，出现图乙所示的情形，则地面 边高。此外，还有一种气泡水平仪，通常是一个透明的玻璃管。玻璃管内填充了液体，并且在液体中有一个气泡。如图丙，是利用水平仪检测墙体是否水平的情景，玻璃管中的空气泡居中时表示墙体 （选填“水平”或“不水平”），若空气泡在A端，则表示所测墙体的 （选填“左”或“右”）端偏低。 【答案】 重力的方向总是竖直向下的 左 水平 右 【详解】[1]铅垂线是根据 “重力的方向总是竖直向下” 原理来工作的。因为重力方向竖直向下，铅垂线悬挂时，铅垂线会与重力方向一致，从而可以用来检测物体是否竖直地面，或与地面是否水平。 [2]观察图乙，铅垂线偏向右方，说明地面左边高。因为如果地面水平，铅垂线应该与水平仪中间竖线方向一致，现在铅垂线向右偏，是由于左边高使得铅垂线出现这种倾斜情况。 [3]玻璃管中的空气泡居中时表示墙体水平。当墙体水平时，水平仪内的液体均匀分布在玻璃管内，气泡就会在中间位置。 [4]若空气泡在A端，因为液体具有流动性，在重力作用下会向低处流动，气泡则会向高处移动，所以表示所测墙体的右端偏低。 15．重垂线古时候的叫法是“墨绳”，是建筑工人检测房子砌得正不正的工具，原理是利用重力方向始终 ，重垂线静止时如图甲，则表示墙体向 （左/右）倾斜。图乙利用悬挂法测形状不规则物体的重心，如果在图中E点再悬挂一次，所画出的直线一定会经过图中的 点。 【答案】 竖直向下 右 O 【详解】[1]重力的方向总是竖直向下的，重垂线就是利用这一原理判断墙体是否竖直的。 [2]如图甲，从底部画一条平行于重垂线的直线（如下图），该直线沿竖直方向。墙体上方会偏向该直线的右方，说明墙体向右倾斜。 [3]如图乙中图1和图2，由悬挂法测形状不规则物体重心的方法可知，物体的重心在直线AB与直线CD的交点O上，如果在图中E点再悬挂一次，所画出的直线一定会经过物体的重心，即图中的O点。 16．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OA的方向 （选填“不变”或“改变”）。剪断悬线，小球将沿 （选填“OA”、“OA偏左”或“OA偏右”）方向下落，由此得到重力的方向是 的。 【答案】 不变 OA 竖直向下 【详解】[1]重力的方向竖直向下，当木板与水平面的倾角缓慢增大时，小球始终处于静止状态，说明拉力与重力的合力始终为零。由于重力方向始终竖直向下，拉力方向必须始终与重力方向相反（即沿细绳OA方向），因此细绳OA的方向不变。 [2]剪断悬线后，小球只受到重力的作用，由于重力方向竖直向下，而细绳OA是竖直方向的，所以小球将沿OA方向下落。 [3]由上述实验现象可知，重力的方向是竖直向下的，与木板倾角无关。 17．小玄对太空中的星球比较感兴趣，他从网上查得：甲、乙两个星球表面上物体的重力G与其质量m的关系如上页图所示。小金的质量为50kg，他到乙星球上所受重力的大小 N；若小金在地球上能举起最多150kg的物体，到甲星球上他能举起最多 kg的物体。 【答案】 250 100 【详解】[1]乙星球表面上物体的重力40N时，其质量为8kg，重力G与其质量m的比值为 则小金的质量为50kg，在乙星球表面上受到的重力G1=m1g乙=50kg×5N/kg=250N [2]甲星球表面上物体的重力120N时，与其质量8kg的比值为 则地球上质量m=150kg的物体受到的重力为G2=mg地=150kg×10N/kg=1500N 故到甲星球上他能举起的物体的最大质量为 18．某同学把铅垂线固定在三角板的直角顶点，做成“水平仪”。把水平仪的底边紧贴在桌面上（图中未画出），铅垂线与三角板底边的相对位置如图所示，分析可知该桌面的 （选填“左”或“右”）侧偏高，铅垂线利用了重力的方向总是 的。 【答案】 右 竖直向下 【详解】[1]重力的方向竖直向下，水平仪的铅垂线竖直向下。当水平仪底边紧贴桌面时，若桌面水平，铅垂线应与三角板底边垂直。由图可知，铅垂线偏向左侧，说明右侧偏高，因为右侧高时，左侧会低，铅垂线会向低的一侧偏。 [2]铅垂线利用了重力的方向总是竖直向下的特点，可用于检测物体是否水平或竖直。 19．西汉时期，出现了如图所示专门清除谷物中杂质的旋转式风扇车，工作时手摇动风扇，开启调节门，让谷物上方的入料口缓缓落下，谷壳及轻质杂物被风力吹出机外，谷粒在 力的作用下从下方的出料口被分离出来。谷壳和轻质杂物被风力吹出，说明力能改变物体的 。 【答案】 重 运动状态 【详解】[1]重力的方向竖直向下，力可以改变物体的运动状态，重力的方向竖直向下，谷粒在重力的作用下从下方的出料口下落被分离出来。 [2]谷壳及轻质杂物被风力吹出，谷壳在力的作用下运动状态发生改变，说明力能改变物体的运动状态。 20．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，质量是 g。（g=10N/kg） 【答案】 1.2 竖直向下 120 【详解】[1]压缩饼干在地球上所受重力为 [2]重力是地球附近的物体由于受到地球的吸引而受到的力，重力的方向是竖直向下的。 [3]质量是物体的一种基本属性，它不随物体的形状、状态、空间位置的改变而改变。 饼干在地球上质量是120g ，带到月球上，位置变化，但质量不变，仍为120g。 21．中国跳水队在2024年巴黎奥运会上再创佳绩，获得8金2银1铜。如图所示，运动员正在跳板上准备起跳，跳板被压弯，说明力可以改变物体的 ，此时运动员所受重力的方向是 。 【答案】 形状 竖直向下 【详解】[1]如图所示，运动员正在跳板上准备起跳，跳板被压弯，即跳板的形状发生了改变，说明力可以改变物体的形状。 [2]重力是由于地球的吸引而使物体受到的力，重力的方向始终是竖直向下的，与物体的运动状态、所处位置等因素无关。故此时运动员所受重力的方向是竖直向下。 22．科普阅读题 失重是指物体对支持物的压力小于物体所受重力的现象。失重有时也泛指零重力和微重力环境，失重现象主要发生在轨道上或太空内等情况下。如图所示的宇航员在太空中处于失重状态。 经常有人认为失重是不受重力，这是错误的，失重环境中物体在距离地面100km的高度处的重力仍然存在。研究表明，物体在距离地面100km的高度处所受的重力仅仅比在地球表面所受重力减小约3%。我们生活在地球上，一举一动都受到重力的影响，人们也早已习以为常了。一旦失去了重力，我们的生活会变成什么样子呢？这是一个很有趣的问题。 (1)关于图中处于失重状态下的宇航员，下列说法正确的是__________（只填序号）； A．因为宇航员处于失重状态，所以他不受重力 B．太空中处于失重状态的宇航员，其质量大小与在地面上相同 (2)质量为70kg的航天员在距离地面100km的高度处所受的重力约为 ；（g取10N/kg） (3)如果没有重力，我们的生活会变成什么样子呢？请列举一例。 【答案】(1)B (2)679 (3)见解析 【详解】（1）A．失重是指物体对支持物的压力小于物体所受重力的现象；经常有人认为失重是不受重力，这是错误的，失重环境中物体的重力仍然存在，故A错误； B．物体的质量不随位置的变化而改变，因此太空中处于失重状态的宇航员，其质量大小与在地面上相同，故B正确。 故选B。 （2）质量为70kg的航天员在地面所受的重力为 质量为70kg的航天员在距离地面100km的高度处所受的重力约为 （3）杯子里的水由于受到竖直向下的重力，会倒入口中，如果地球上的物体没有重力作用，则杯子里的水将无法倒入人口中。 23．阅读《火星探测器“天问一号”》，回答问题 2021年5月15日，我国首次火星探测任务天问一号探测器成功登陆火星，在火星上首次留下中国印迹，迈出了我国星际探测征程的重要一步。宇宙深处充满了奥秘。小明同学想探究其中的奥秘，他查阅了以下资料： 跟地球一样，在其他星球上，物体也会由于星球对它的吸引而受到指向该星球球心的力。如果我们把这些力也叫重力的话，那么，物体在某星球上受到的重力不仅跟物体本身的质量有关，还跟该星球的质量、半径等因素有关。由于不同星球的质量和半径各不相同，所以，同一个物体在不同星球上受到的重力并不相同。下表列出的是质量为1kg的物体，在不同星球上受到的重力。 星球 月球 水星 金星 地球 火星 木星 土星 天王星 海王星 重力/N 1.62 3.60 8.50 9.80 3.76 22.9 9.05 8.30 11.0 (1)同一个物体放在不同星球上，质量 ，重力 ；（均填“不变”或“改变”） (2)由上表可知，同一物体放在 （填写星球名称）上受到的重力最大，它表示的物理意义是 ； (3)天问一号探测器的质量是5t，在火星上的重力是 N； (4)在空间站内，所有物体处于失重状态，不能正常操作的实验是______。 A．用秒表测量时间 B．用温度计测量温度 C．用弹簧测力计测重力 D．用刻度尺测量长度 【答案】(1) 不变 改变(2) 木星 质量是1kg的物体在木星上所受的重力是22.9N (3)18800(4)C 【详解】（1）[1][2]质量是物体的固有属性，不随位置变化，因此不变；重力由星球引力决定，不同星球引力不同，因此改变。 （2）表格中木星对应重力为22.9N，数值最大。该数值表示质量为1kg的物体在木星表面所受重力的大小为22.9N。（3）[1][2]火星上1kg物体重力为3.76N，探测器质量5t=5000kg，总重力为5000kg×3.76N/kg=18800N。 （4）A．电子秒表是电器，机械秒表是靠弹性形变工作的，都不受重力影响，故A不符合题意； B．温度计是利用液体热胀冷缩的原理工作的，不受重力影响，故B不符合题意； C．在空间站内，所有物体处于失重状态，即好像失去了重力一样（这是由于空间站的运动造成的，实际上仍受重力作用），用弹簧测力计无法测量重力，故C符合题意； D．刻度尺测量物体长度是通过物体和刻度尺上的刻度比较来进行的，不受重力影响，故D不符合题意。 故选C。 24．如图所示是某地的桥梁旁竖着的一块标志牌。一辆重型卡车自重为1.5×105N，若该车运送8m3材行驶到该大桥处。（ρ钢=7.9×103kg/m3，g取10N/kg） (1)标志牌“70t”的物理意义∶ 。 (2)通过计算说明该车能否通过此桥 ？ 【答案】(1)在此桥上通过的汽车的质量不能超过70t (2)不能，理由见解析 【详解】（1）如图，是一个限制最大质量的标志牌，该标志牌的物理意义为：在此桥上通过的汽车的质量不能超过70t。（2）卡车的质量钢材的质量卡车和钢材的总质量为所以该车不能通过此桥。 25．小红发现书包里的书本越多书包就越重，背着就越感到吃力。所以她猜想“物体的重力大小与物体的质量有关”，于是小红和创新实验小组的成员利用钩码和弹簧测力计进行下列实验。 实验次数 ① ② ③ 质量m/g 100 200 300 重力G 1.0 3.0 (1)从上表可以看出，该小组同学设计的表格存在的不足之处是： 。 (2)实验前，为了提高测量的准确程度，应在 （选填“竖直”或“水平”）方向上对弹簧测力计进行调零。 (3)第2次测量时弹簧测力计示数如图甲所示，弹簧测力计的示数为 N。 (4)根据实验数据，请在图乙中作出重力随质量变化的G-m图像 ，分析数据可知，物体所受重力随着它质量的增大而 （选填“增大”或“减小”）。 (5)随着我国航天事业的发展，我国已有自己的空间站，请判断在位于太空的空间站内 （选填“能”或“不能”）完成该探究。 【答案】(1)重力没有书写单位(2)竖直(3)2.0(4) 增大(5)不能 【详解】（1）表中质量标注了单位g，但重力G没有标注单位N。 （2）弹簧测力计在竖直方向上使用，为了避免弹簧自重对实验的影响，实验前，应在竖直方向上对弹簧测力计进行调零。 （3）根据图甲可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，故此时弹簧测力计的示数为2.0N。 （4）[1]根据实验数据，可以画出重力随质量变化的图像。图像应该是一条过原点的直线，如图所示。 [2]根据画出的图像可以看出物体所受的重力与它的质量成正比，即物体的重力随着它质量的增大而增大。 （5）太空处于失重状态，与重力有关的实验不能完成。因此，在位于太空的空间站内不能完成该探究。 26．月面巡视探测器（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，有独立驱动的六轮摇臂式行走系统，高1m，质量为60kg。已知在地球上物体受到的重力为在月球上时重力的6倍。（g取10N/kg） (1)月球车被送到月球上时的重力是多少？ (2)若航天员的一个随身装备在月球表面时重力是4N，则返回地球后这个随身装备的质量是多少？ 【答案】(1)100N (2)2.4kg 【详解】（1） 月球车在地球上的重力 月球上的重力是地球的，则月球车被送到月球上时的重力是 （2）航天员的一个随身装备在月球表面时重力是4N，地球上物体受到的重力为在月球上时重力的6倍，则航天员的一个随身装备在地球上受到的重力为 则航天员的一个随身装备的质量为 27．如图甲所示，月面巡视探测器（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，有独立驱动的六轮摇臂式行走系统，高1.1m，在地球上时的重力为1.4×103N，图乙是月球表面附近物体的重力G与其质量m之间的关系图像。问：（g地取10N/kg） (1)月球车的质量是多少？ (2)月球车被送到月球上后所受的重力是多少？ (3)某举重运动员在地球上时，最多可举起136kg的杠铃。若该运动员登上月球，且运动员的最大举力不变。则该运动员在月球上最多可举起杠铃的质量是多少？ 【答案】(1)140kg(2)238N(3)800kg 【详解】（1）由G=mg可得，月球车的质量为 （2）由图乙可得，月球上的重力与质量的比值为 月球车在月球上受到的重力为G2=mg月=140kg×1.7N/kg=238N （3）该运动员在地球表面的最大举力F=G3=m2g地=136kg×10N/kg=1360N 该运动员在月球上最多可举起的物体的质量 【链接中考】 1．（2025·江苏连云港·中考真题）下列物理量最接近实际值的是（　　） A．中学生的重力大小约为 B．正常人步行的速度约为 C．初中物理课本的宽度约为 D．做一遍眼保健操的时间约为 【答案】C 【详解】A．中学生的重力大小约为500N，故A不符合题意； B．正常人步行的速度约为，故B不符合题意； C．初中物理课本的宽度约为，与直尺长度差不多，故C符合题意； D．做一遍眼保健操的时间约为5min，即300s，故D不符合题意。 故选C。 2．（2025·四川·中考真题）如图所示，小球静止在水平地面上，其重心O已标出，请作出小球所受重力G的示意图。 【答案】 【详解】小球所受重力G方向竖直向下，过重心作竖直向下的有向线段，标上重力的符号G，即为重力的示意图，如图所示： 3．（2025·四川广元·中考真题）如图所示，小虎把重为5N的篮球装在网袋里并挂在墙上，请作出篮球所受重力的示意图。 【答案】 【详解】重力的方向竖直向下，由于篮球是形状规则的物体，其重心在其几何中心（球心）上，重力大小G=5N，故画重力的示意图如下： 4．（2025·甘肃兰州·中考真题）如图所示，木块静止在光滑的斜面上，请画出木块的受力示意图。 【答案】 【详解】木块静止在光滑的斜面上，受到三个力的作用：竖直向下的重力G，斜面对木块的支持力F，弹簧对木块的弹力F'，如图所示： 5．（2025·山西·中考真题）电线杆是常见的市政设施，传统电线杆多为实心圆柱结构，而现代电线杆多采用空心圆柱结构。它们的抗弯强度一样吗？实践小组的同学们设计实验，探究杆的抗弯强度与杆的空心程度的关系。 实验思路：选择材料、长度和质量相同但空心程度不同的杆，在杆的相同位置施加相同的拉力，通过测量杆的形变量，比较杆的抗弯强度。 实验过程：如图所示，将杆的一端水平固定在铁架台上，在杆的另一端挂一定数量的钩码，用刻度尺测量杆的下弯距离。换用不同的空心杆，重复上述操作，记录数据如下表。 次数 杆长Ucm 杆的质量 杆的空心程度 钩码质量 杆的下弯距离 1 15 10 100 9 2 15 10 100 6 3 15 10 100 3 4 15 10 100 1 实验结论： (1)通过分析实验数据可初步得出：材料、长度和质量都相同的杆，空心程度越大，抗弯强度 （选填“越大”“不变”或“越小”）。 应用拓展： (2)结合以上信息，请你写出生产生活中采用空心结构的一个实例： 。杆的抗弯强度还可能与哪些因素有关呢？请你提出一个可探究的科学问题： 。 【答案】(1)越大(2) 自行车车架 杆的抗弯强度与杆的长度有什么关系 【详解】（1）观察实验数据，在杆的材料、长度和质量都相同，钩码质量也相同（即施加相同拉力）的情况下，随着杆空心程度逐渐增大（从实心到空心程度增加 ），杆的下弯距离逐渐减小。下弯距离越小，说明杆越不容易弯曲，即抗弯强度越大。 （2）[1]在生产生活中，自行车车架采用空心结构，这样在保证一定强度的同时能减轻重量；汽车的空心传动轴等也是类似应用。 [2]探究杆的抗弯强度的影响因素，除了空心程度外，还可以从杆的材料（不同材料的硬度等属性不同可能影响抗弯强度）、杆的长度（长度不同可能抗弯能力不同）等方面提出问题。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$