7.2 重力 力的示意图-重力 讲义-2025-2026学年苏科版物理八年级下学期

本讲义聚焦初中物理“重力”核心知识点，从生活现象（苹果落地等）引入，系统梳理重力的概念（地球吸引产生，G表示，单位N）、大小（G=mg，实验探究质量与重力成正比）、方向（竖直向下，铅垂线应用）、重心（等效作用点，悬挂法确定）及与万有引力的关系，构建完整知识脉络。 资料以“兴趣起航”情境导入激发探究欲，通过实验探究（如重力与质量关系的步骤、数据表格及图像分析）培养科学探究能力与科学思维，例题训练结合生活实例（月壤质量、铅垂线检查墙壁）强化物理观念，课中辅助教学，课后助力学生查漏补缺。

第四讲 重力 兴趣起航 据说，英国科学家牛顿在花园里散步时，一个熟透的苹果从树上掉下来，正好砸在他的头上。这个看似平常的现象，却引发了牛顿的深入思考： “为什么苹果总是直直落向地面，而不是飞向天空？” 经过多年研究，牛顿终于发现了宇宙间的基本规律——万有引力定律：任何两个物体之间都存在相互吸引的力，质量越大，引力越大。地球对周围物体的引力，就与我们今天要学习的重力密切相关。 苹果为什么会落地？如果在太空中，苹果还会落地吗？生活中还有哪些物体下落的现象？（例如：雨滴飘落、树叶凋零、篮球落地）你觉得重力是苹果自身的“重量”，还是地球对苹果的吸引力？ - 知识探索 - 知识点1、重力的概念 1. 重力：物体由于地球吸引而受到的力叫做重力，通常用字母G表示，重力的单位是N。重力的施力物体是地球，受力物体是地球附近的物体。 2. 重力的三个特点 （1）普遍性：地球附近的所有物体都受到重力的作用 （2）不等性：重力是由于地球的吸引而产生的，但重力不是地球的吸引力，它只是地球吸引力的一个分力 （3）非接触性：重力是非接触力，空中的飞机、树上的苹果都受到重力的作用。 3.注意事项： （1）日常生活和贸易中说的物体有多重，指的是物体的质量。物理学中说的物重指的是重力。要注意生活语言和物理语言的区别。 （2）不论是地面上的还是地面上空的，不论是静止的还是运动的物体都受到重力作用。 知识点2、重力的大小 1.实验探究：重力的大小与质量的关系 （1）提出问题：物体所受重力与它质量有什么关系 （2）猜想与假设：通常我们感觉到物体的质量越大，就越重。因此可以作出猜想：物体所受的重力与质量存在一定的关系，物体的质量越大，它所受的重力越大 （3）设计实验与制定计划：用弹簧测力计分别测出总质量不同的钩码所受重力的大小，观察、比较钩码所受总重力的大小与总质量有何关系 实验器材：弹簧测力计、50g钩码若干 （4）进行实验：①固定弹簧测力计，使其保持竖直状态。 ②把一个质量为50g的钩码挂在弹簧测力计的挂钩上，当钩码静止时，读出的弹簧测力计的示数即钩码所受重力的大小，将其记录在表格中。 ③用同样的方法分别测出2个、3个、4个、5个、6个、7个相同的钩码的重力，并把测量结果记录在表格中。 ④以质量为横坐标，重力为纵坐标，作出钩码重力大小跟其质量的关系图像，如图所示。 质量m/kg 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 重力G/N 0.49 0.98 1.47 1.96 2.45 2.94 3.43 重力与质量的比值/（N·kg-1） 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8 （5）分析论证：①由实验数据可知，当质量成倍数增加时，重力也成倍数增加，物体所受的重力与其质量的比值不变。 ②由G-m图像可知，此图线是一条过原点的直线，说明物体所受的重力跟它的质量成正比。 （6）探究结论：大量精确的实验表明，物体所受重力跟它的质量成正比。如果用G表示重力，m表示质量，g表示重力与质量的比值，地球附近的物体所受重力跟它的质量之间的关系可以写成，即G=mg。 2. 实验注意事项 （1）测量前，要在竖直方向上调零，测量时要使弹簧测力计的轴线方向在竖直方向上。 （2）由于50g钩码所受的重力大小不是一个整数，所以读数时应尽量准确些。 （3）当钩码静止时，弹簧测力计对钩码的拉力大小与钩码所受的重力大小相等，所以读取弹簧测力计的示数即为钩码的重力，且读数方便、准确。 （4）实验中测量多组数据的目的是得出普遍规律，防止结论的偶然性。 （5）对于物体重力的大小与质量的关系不能叙述为“物体的质量跟物体的重力大小成正比”。 因为质量是物体的一种固有属性，与重力等外因无关。 （6）如果一个物理量和另一个物理量的比值不变，或两个物理量的关系是一条过原点的倾斜直线，都可以判定这两个物理量是成正比关系。 3. 重力的计算 （1）公式：G=mg，其中重力G的单位是N，质量m的单位是kg，g取9.8 N/g，在粗略计算中，g可以取10 N/kg。 （2）g=9.8 N/kg 表示的物理意义：质量为1kg的物体受到的重力大小为9.8 N。 【注意】g不是定值，它与物体所在的位置有关 ①在同一地区的物体，g值随其离地面高度的增加而减小（高度变化不大时，g值的变化可以忽略不计）。②距离海平面相同高度的物体，g值随地理位置的变化而变化，在赤道处g值最小，在两极处g值最大。 ③月球上的物体由于被月球吸引也受月球的“重力”。但是月球上的g值大约是地球上g值的，所以物体在月球表面受到的重力越是其在地球表面受到重力的。 （3）使用公式 G=mg 时应注意以下两点： ①公式中各物理量都必须用国际单位制单位。 ②会将公式正确变形，并能灵活运用。如已知物体的重力求质量时可将 G=mg变形为 知识点3：重力的方向 1.实验探究：重力的方向 实验 探究 把如图所示的装置放在水平面上，用三角板检验悬线自由下垂的方向与水平面的关系 把如图所示的装置倾斜放置用三角板检验悬线自由下垂的方向与水平面的关系 图示 现象 悬线下垂方向与水平面垂直，即悬线竖直下垂 悬线下垂方向仍与水平面垂直，即悬线仍竖直下垂 探究结论 重力的方向总是竖直向下 【注意】竖直向下≠垂直向下 （1）“竖直向下”是指与水平面垂直向下的方向；如下图中的G； （2）垂直向下：是垂直于支持面向下，如下图中的F。只有当物体在水平面上时，垂直向下与竖直向下才是相同的。 2. 重力方向竖直向下的应用 （1）检查是否竖直 例如：建筑工人在砌墙时常利用悬挂重物的细线来确定竖直方向，这是因为悬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，这种悬挂重物的细线叫做铅垂线，如下图所示。 （2）检查是否水平 用如图所示自制水平仪(由光滑的平板A垂直固定在A上的木棒 B垂线组成)，检查时将平板A放在物体表面上，若铅垂线与木棒B上的刻线重合，则说明物体表面是水平的，若铅垂线偏向刻线的右侧，则表明物体表面左高右低。 知识点4：重心 1. 重心 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，重力的作用的表现就好像它作用在某一点上，这个点叫做物体的重心。重心实际上是物体各部分受到重力作用的等效作用点。 2. 重心的五点认识 （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。如图所示是空杯、少半杯水、大半杯水时杯子和水重心大致位置。 （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。 3.确定重心的方法 （1）悬挂法：适用于薄板。用细线通过薄板上某一点A将其悬挂起来，当薄板静止时，用铅笔沿悬线在薄板上画出竖线AB；如图丙所示，用细线再通过另一点C把薄板悬挂起来，当薄板静止时，沿悬线在其上画出另一条竖线CD，则AB、CD两直线的交点O就是薄板的重心。 （2）支撑法：适用于长条状物体。把平衡鸟放在手指上，平衡鸟在指尖静止，则鸟嘴就是其重心所在的位置。 （拓展）知识点5、重力的由来 牛顿的观点 牛顿认为，地球和月球之间存在相互吸引的力。这个力跟地球吸引它附近的物体使物体下落的力是同一种力。 1. 类比分析重力的由来 现象 原因 如图所示，当橡皮筋起来之后，需要用细绳紧紧拉住橡皮，若松开手，橡皮会沿切线向外飞出 橡皮能绕手做圆周运动，是因为被细绳拉住，手通过细绳给了橡皮一个力，橡皮才会绕手做圆周运动而不向外飞出 月球是地球的卫星，月球在不停地绕地球做圆周运动 月球绕地球转动而不会跑掉，是因为月球与地球之间有一条无形的“线”，它就是地球和月球间的引力。在这个引力的作用下，月球绕地球转动而不会跑掉 2. 重力与万有引力的大小关系 重力是由于地球附近的物体受到地球的吸引而产生的。但重力的大小并不一定等于地球对物体的吸引力,除在两极处物体的重力等于万有引力外,在地球其他各处物体的重力都 略小于万有引力。 - 例题精讲 - 题型一、重力大小与质量的关系 例题1、小明同学的实验小组的同学们用天平、不同的钩码、弹簧测力计探究“物体的重力大小与物体质量的关系”。测量的数据记录如表所示： 实验次数 1 3 4 质量m/kg 0.1 0.3 0.4 重力G/N 1.0 3.0 4.0 重力与质量的比值N/kg （1）图中弹簧测力计是小明第2次用弹簧测力计探究时的情景，所使用弹簧测力计的量程是0~5N，分度值是 N，此时测力计的示数是2N。 （2）测量钩码重力时，应将弹簧测力计 放置，将钩码挂在弹簧测力计下，当物体处于静止状态时，弹簧测力计的示数即为钩码重。 （3）利用上面的实验数据，在所给坐标中画出重力随质量变化的图像。 （4）对实验数据和图像的分析可得出：物体所受重力的大小与其质量成 。 （5）利用同样的器材，在空间站里进行该实验，能否得到相同的结论？ 。 训练1、如图，在第十五届中国国际航空航天博览会上，嫦娥六号从月球背面采样返回的月壤样品向公众展出。月壤从月球到地球，它的（　　） A．质量不变 B．质量变小 C．重力变小 D．重力不变 训练2、下列物体中，所受的重力最接近2N 的是（　　） A．一本八年级物理书 B．一辆家用自行车 C．一个普通鸡蛋 D．一支学生用铅笔 训练3、下列关于公式G=mg中常数g的物理含义的表述中，正确的是（　　） A．g表示物体所受重力与物体质量的比值，即1kg=10N B．g=10N/kg表示10N=1kg C．g=10N/kg表示质量为1kg的物体受到的重力是10N D．g是常数，表示在任何地方，g都为同一个定值 训练4、一物体在月球上所受重力约为地球上的 1/6。一个质量为 60kg 的宇航员，在月球上的质量和重力分别是（g 取 10N/kg）（  ） A．60kg，600N B．10kg，100N C．60kg，100N D．10kg，600N 训练5、榕江县民族中学某实验小组在做“探究物体重力大小与物体质量关系”的实验。经多次实验，根据实验所得数据绘制了物体所受重力和物体质量的关系图像，以下四个图像中，关于物体重力的大小与其质量的关系，正确的是（      ） A． B． C． D． 训练6、小明的妈妈在超市买了一袋标注“净含量”的大米。根据生活经验，和这袋大米所受重力最接近的是（    ） A．一张课桌 B．一枚鸡蛋 C．一部手机 D．一名中学生 训练7、下列物体中，重力的大小约为0.5N的是（    ） A．一个鸡蛋 B．一张课桌 C．一个西瓜 D．一支铅笔 训练8、小明用三个大小不同的实心铁块，研究物质的密度、物体的质量、物体所受重力大小和物体的体积等物理量之间的关系，绘制的以下图像中错误的是（　　） A． B． C． D． 训练9、小明探究重力G与质量m的关系，测量物体质量m和所受重力G，结果记录在表中：分析表数据可得 。判断依据是 。还可以画出图像来处理实验数据，图中 选填“甲”或“乙”图能正确表示铜块和铝块的关系。 实验序号 物体名称 质量 重力 ① 铜块1 ② 铜块2 ③ 铝块1 ④ 铝块2 训练10、小周在“探究物体受到的重力G与质量m的关系”时，他把测得的数据记录在下面的表格中。根据数据可知，若物体质量m=2kg，它受到的重力G= N。 m/kg 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 G/N 0.99 1.98 2.97 3.96 4.95 5.94 题型二、重力的方向 例题2、小明了解到“不倒翁”不易翻倒的原因是它有一个大而重的底座。于是他猜想：物体的稳定程度可能与物体的重心离地面的高度有关。为了验证他的猜想，小明制作了如图甲三块外形相同、质量相同，只有重心离地面的高度不同的圆柱体，一块长木板。    （1）实验目的：探究物体的稳定程度与 是否有关； （2）小明设计的实验装置如图乙，请在图中画出圆柱体此时所受重力的示意图 ； （3）实验步骤： ①将圆柱体A放在水平长木板上，逐渐抬高长木板的一端，记下圆柱体A刚好翻倒时，木板抬高的角度θ1。请将小明未填写的实验步骤补充完整： ② ； ③ ； ④比较 ，可验证猜想是否成立。 训练1、现在智能手机都有这样一个功能：把手机竖着放在桌面转90度横放，手机显示画面就自动反向转动90度，保持画面正立，如图所示。这源于手机内部有一个重力感应器，手机用它来判定方向。在把手机在桌面上从竖放转为横放的过程中，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．手机的重力方向没有改变，感应器会检测到手机的位置变化 C．感应器会检测到重力作用点发生了变化 D．手机的重心位置不变，重心高度也不变 训练2、以下有关重力的描述，正确的是（   ） A．重力的方向总是竖直向下 B．挂在树上的苹果没有掉下来时不受重力 C．物体所受重力的作用点一定在物体上 D．同一个物体受到的重力不可能改变 训练3、下列有关质量与重力的说法中，正确的是（　　） A．物体的质量跟它受到的重力成正比 B．重力的方向总是垂直于水平面向下 C．物体从地球运到月球上，质量变小，重力也变小 D．物体的重心一定在物体上 训练4、关于重力，下列说法正确的是（      ） A．物体任何时候都没有重力 B．重力的施力物体是地球 C．苹果只有下落时才受到重力作用 D．上升的物体不受重力 训练5、过春节贴年画是我国的传统习俗。小旋同学在贴年画时，利用铅垂线来检查年画是否贴正。当铅垂线静止时，年画及铅垂线如图所示，为了把年画贴正，小旋应进行下列哪项操作（　　） A．更换质量较小的重锤 B．左右或上下平移年画的位置 C．调整铅垂线，使铅垂线与年画的长边平行 D．调整年画，使年画的长边与铅垂线平行或重合 训练6、如图所示是足球在空中飞行的情景，则有关此时足球的说法中，正确的是（     ） A．没有受重力的作用 B．始终受到重力的作用 C．飞行时重力变小 D．重力的方向跟运动方向一致 训练7、如图所示，“圭表”是我国古代的天文仪器，它由相互垂直的“圭”和“表”两部分组成，通过观察记录正午时“表”在“圭”上影子的长度变化判断节气。以下关于“圭表”说法错误的是（    ） A．影子是“表”在“圭”上形成的像 B．“圭表”是利用光沿直线传播的原理进行测量的 C．日食的形成与“圭表”原理相同 D．为了让“表”能处于竖直位置，可以利用铅垂线进行校正 训练8、如图甲所示，工人在砌墙时利用铅垂线来检查墙壁是否竖直，这利用了重力的方向总是 。如图乙所示的是一堵南北走向的墙，则这堵墙一定是向 （选填“东”或“西”）倾斜的。 训练9、如图所示，为一种气泡水平仪，当仪器中气泡居中表示墙面水平，若气泡在A端，则表示A端的墙面偏 （选填“高”或“低”）。 训练10、如图所示，是研究重力方向的装置。现从图示位置将板缓慢放平，在此过程中绳与虚线（虚线与BC垂直）之间的夹角将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。从实验中可知重力的方向总是 ，利用它制成的重垂线，重力的施力物体是 。在探究重力的大小和质量的关系时，我们得到的结论是 。 训练11、图甲是我国高超音速导弹“东风﹣17”从发射到击中目标的轨迹示意图，具有突防能力强，难以拦截的特点。图乙中能正确表示导弹到达最高点时所受重力方向的是 （填序号）。 训练12、地球上一切物体都会受到重力的作用，物体的重心 （选填“一定”或“不一定”）在物体上；重力的方向总是 ；如图所示是放在桌面上的水平仪，可得知桌子的 （左/右）边较高。 训练13、画出图中物体A受到的重力示意图（A点为重心，g取10N/kg，物体质量为2kg）。 训练14、建筑工人砌墙时，经常利用铅垂线来检查墙砌得是否竖直，铅垂线是根据重力方向总是 的原理制成的；如图所示，两物体位于地球两极上，请分别画出两物体所受重力的示意图（其中O1、O2为两物体重心，O为地心）。 训练15、北极熊和小明处于地球不同位置，请在图中作出北极熊和小明所受重力和的示意图（为重心）。 训练16、质地均匀的小球静止在竖直放置弹簧的上端，请在图中作出小球所受力的示意图。 题型三、重心 例题3、手机已成为人们生活中常用的一种通信工具。一般的手机都有利用振动提示来电的装置。有一种手机提示来电时是用一个微型电动机带动转轴上的叶片转动，从而带动手机振动。在下列几种形状的叶片中，你认为能够实现上述振动功能的是（　　） A． B． C． D． 训练1、如图所示的是小明同学用鸡蛋壳做的“不倒翁”玩具，被扳倒后会自动重新立起来。“不倒翁”在摆动过程中（　　） A．所受重力的大小和方向不断地改变 B．“不倒翁”的重心相对于蛋壳的位置始终保持不变 C．所受的支持力的方向在不断地改变 D．对地面的压力是由地面发生弹性形变而产生的 训练2、如图所示，一根羽毛放置在长木片上，并保持静止状态。下列对羽毛受到重力的分析中错误的是（　　） A．重力大小等于质量与比值g的乘积 B．重力的方向是竖直向下 C．重心位置在羽毛上的b点 D．重力的施力物体是地球 训练3、下列关于重力的说法正确的是（　　） A．小朋友玩的气球，不小心一松手，升上了高空，可见它不受重力 B．停在斜坡上的汽车，一松刹车汽车沿斜坡下滑，所以重力方向有时是沿斜坡向下的 C．物体的重心总是在物体上 D．重力的方向总是竖直向下的 训练4、现在的智能手机都有这样一个功能：把手机竖着放在桌面转90度横放，手机显示画面就自动反向转动90度，如图所示。这源于手机内部有一个重力感应器，手机用它来判定方向。在手机从竖放转为横放的过程中，分析正确的是（　　） A．重力的方向改变 B．重力的大小改变 C．重力的作用点改变 D．重心高度降低 训练5、用纸裁剪成的小鸟，用两个回形针别在小鸟两个肩膀上适当位置使肩膀向下，嘴部能立在手指就会成“不倒翁小鸟”。对此下列说法正确的是（　　） A．别上回形针后升高了小鸟的重心 B．“不倒指小鸟”重心在鸟嘴的正下方 C．小鸟的重心定在其几何中心上 D．“不倒翁小鸟”的鸟嘴上一定沾有胶水，否则不可能实现 训练6、杂技节目表演中，一位杂技小丑穿着很长的大皮鞋（如图所示），站在水平舞台上向观众鞠躬致意，双脚不动上身没有躬下，而是整个身子笔直缓慢向前倾斜却不倒下。下列说法正确的是（    ） A．小丑的鞋子可能很重，有助于提高重心 B．小丑的鞋子长，支撑面变大了，使重心在支撑面以内 C．地面对小丑的支持力与小丑的重力是一对相互作用力 D．小丑对地面的压力大于地面对小丑的支持力 训练7、如图放在水平面上的金属丝球，是小明用金属丝制成的。下列说法正确的是（    ） A．弯制金属丝时只考虑用力的方向就能弯出合适的形状 B．制成的金属丝球是空心的，所以没有重心 C．水平面对金属丝球的支持力等于球受到的重力 D．金属丝球对水平面的压力就是球的重力 训练8、根据 的条件和重力的方向总是竖直向下的，可以用悬挂法测不规则形状的薄板的重心，如图甲所示，应分别选择A、B两点悬挂起来，沿铅垂线方向两次画出直线，图中（的 （选填“O”、“A”或“B”）点为薄板的重心。 训练9、在生产和生活中，到处都可见物理知识的应用，利用甲图的方法，可以大致确定物体 的位置，图乙则说明了重力的方向总是 。 训练10、质量不均匀、不规则几何体重心用如图所示的“悬挂法”可以找到重心，这个过程用到的物理知识有：二力平衡条件和 。如图所示，用水平力轻推矿泉水瓶底部时，瓶子沿桌面平稳移动；用等大的力轻推瓶盖，瓶子翻了，这说明 。 训练11、某兴趣小组在研究重力时，进行了如下的实验探究。 序号 质量m（kg） 重力G（N） 重力与质量的比值（N/kg） 1 0.1 0.98 9.8 2 0.2 1.96 9.8 3 0.3 2.94 9.8 4 0.4 3.92 9.8 (1)在探究过程中，测量工具有弹簧测力计、天平，测量前需将弹簧测力计 ； (2)根据实验数据分析可知，物体受到的重力与物体质量成 。 (3)根据表中数据可知，重力与质量的比值是9.8N/kg，它表示的物理意义是 。 (4)将图甲装置放在水平地面上，逐渐改变木板M与地面的夹角到图乙位置，观察到悬线OA在OC方向静止。将小球放置在盛水的杯子中（如图丙所示），逐渐改变木板M与地面的夹角，发现悬线始终与水面相互 ；由以上探究可知：重力的方向始终是 。 (5)现在的智能手机都有这样一个功能：把手机竖着放在桌面转90度横放，手机显示画面就自动反向转动90度，保持画面正立。这源于手机内部有一个重力感应器，手机用它来判定方向。在把手机从竖放转为横放的过程中，感应器会检测到手机的重心 （变高/不变/变低）。 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 第四讲 重力 兴趣起航 据说，英国科学家牛顿在花园里散步时，一个熟透的苹果从树上掉下来，正好砸在他的头上。这个看似平常的现象，却引发了牛顿的深入思考： “为什么苹果总是直直落向地面，而不是飞向天空？” 经过多年研究，牛顿终于发现了宇宙间的基本规律——万有引力定律：任何两个物体之间都存在相互吸引的力，质量越大，引力越大。地球对周围物体的引力，就与我们今天要学习的重力密切相关。 苹果为什么会落地？如果在太空中，苹果还会落地吗？生活中还有哪些物体下落的现象？（例如：雨滴飘落、树叶凋零、篮球落地）你觉得重力是苹果自身的“重量”，还是地球对苹果的吸引力？ - 知识探索 - 知识点1、重力的概念 1. 重力：物体由于地球吸引而受到的力叫做重力，通常用字母G表示，重力的单位是N。重力的施力物体是地球，受力物体是地球附近的物体。 2. 重力的三个特点 （1）普遍性：地球附近的所有物体都受到重力的作用 （2）不等性：重力是由于地球的吸引而产生的，但重力不是地球的吸引力，它只是地球吸引力的一个分力 （3）非接触性：重力是非接触力，空中的飞机、树上的苹果都受到重力的作用。 3.注意事项： （1）日常生活和贸易中说的物体有多重，指的是物体的质量。物理学中说的物重指的是重力。要注意生活语言和物理语言的区别。 （2）不论是地面上的还是地面上空的，不论是静止的还是运动的物体都受到重力作用。 知识点2、重力的大小 1.实验探究：重力的大小与质量的关系 （1）提出问题：物体所受重力与它质量有什么关系 （2）猜想与假设：通常我们感觉到物体的质量越大，就越重。因此可以作出猜想：物体所受的重力与质量存在一定的关系，物体的质量越大，它所受的重力越大 （3）设计实验与制定计划：用弹簧测力计分别测出总质量不同的钩码所受重力的大小，观察、比较钩码所受总重力的大小与总质量有何关系 实验器材：弹簧测力计、50g钩码若干 （4）进行实验：①固定弹簧测力计，使其保持竖直状态。 ②把一个质量为50g的钩码挂在弹簧测力计的挂钩上，当钩码静止时，读出的弹簧测力计的示数即钩码所受重力的大小，将其记录在表格中。 ③用同样的方法分别测出2个、3个、4个、5个、6个、7个相同的钩码的重力，并把测量结果记录在表格中。 ④以质量为横坐标，重力为纵坐标，作出钩码重力大小跟其质量的关系图像，如图所示。 质量m/kg 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 重力G/N 0.49 0.98 1.47 1.96 2.45 2.94 3.43 重力与质量的比值/（N·kg-1） 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8 （5）分析论证：①由实验数据可知，当质量成倍数增加时，重力也成倍数增加，物体所受的重力与其质量的比值不变。 ②由G-m图像可知，此图线是一条过原点的直线，说明物体所受的重力跟它的质量成正比。 （6）探究结论：大量精确的实验表明，物体所受重力跟它的质量成正比。如果用G表示重力，m表示质量，g表示重力与质量的比值，地球附近的物体所受重力跟它的质量之间的关系可以写成，即G=mg。 2. 实验注意事项 （1）测量前，要在竖直方向上调零，测量时要使弹簧测力计的轴线方向在竖直方向上。 （2）由于50g钩码所受的重力大小不是一个整数，所以读数时应尽量准确些。 （3）当钩码静止时，弹簧测力计对钩码的拉力大小与钩码所受的重力大小相等，所以读取弹簧测力计的示数即为钩码的重力，且读数方便、准确。 （4）实验中测量多组数据的目的是得出普遍规律，防止结论的偶然性。 （5）对于物体重力的大小与质量的关系不能叙述为“物体的质量跟物体的重力大小成正比”。 因为质量是物体的一种固有属性，与重力等外因无关。 （6）如果一个物理量和另一个物理量的比值不变，或两个物理量的关系是一条过原点的倾斜直线，都可以判定这两个物理量是成正比关系。 3. 重力的计算 （1）公式：G=mg，其中重力G的单位是N，质量m的单位是kg，g取9.8 N/g，在粗略计算中，g可以取10 N/kg。 （2）g=9.8 N/kg 表示的物理意义：质量为1kg的物体受到的重力大小为9.8 N。 【注意】g不是定值，它与物体所在的位置有关 ①在同一地区的物体，g值随其离地面高度的增加而减小（高度变化不大时，g值的变化可以忽略不计）。②距离海平面相同高度的物体，g值随地理位置的变化而变化，在赤道处g值最小，在两极处g值最大。 ③月球上的物体由于被月球吸引也受月球的“重力”。但是月球上的g值大约是地球上g值的，所以物体在月球表面受到的重力越是其在地球表面受到重力的。 （3）使用公式 G=mg 时应注意以下两点： ①公式中各物理量都必须用国际单位制单位。 ②会将公式正确变形，并能灵活运用。如已知物体的重力求质量时可将 G=mg变形为 知识点3：重力的方向 1.实验探究：重力的方向 实验 探究 把如图所示的装置放在水平面上，用三角板检验悬线自由下垂的方向与水平面的关系 把如图所示的装置倾斜放置用三角板检验悬线自由下垂的方向与水平面的关系 图示 现象 悬线下垂方向与水平面垂直，即悬线竖直下垂 悬线下垂方向仍与水平面垂直，即悬线仍竖直下垂 探究结论 重力的方向总是竖直向下 【注意】竖直向下≠垂直向下 （1）“竖直向下”是指与水平面垂直向下的方向；如下图中的G； （2）垂直向下：是垂直于支持面向下，如下图中的F。只有当物体在水平面上时，垂直向下与竖直向下才是相同的。 2. 重力方向竖直向下的应用 （1）检查是否竖直 例如：建筑工人在砌墙时常利用悬挂重物的细线来确定竖直方向，这是因为悬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，这种悬挂重物的细线叫做铅垂线，如下图所示。 （2）检查是否水平 用如图所示自制水平仪(由光滑的平板A垂直固定在A上的木棒 B垂线组成)，检查时将平板A放在物体表面上，若铅垂线与木棒B上的刻线重合，则说明物体表面是水平的，若铅垂线偏向刻线的右侧，则表明物体表面左高右低。 知识点4：重心 1. 重心 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，重力的作用的表现就好像它作用在某一点上，这个点叫做物体的重心。重心实际上是物体各部分受到重力作用的等效作用点。 2. 重心的五点认识 （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。如图所示是空杯、少半杯水、大半杯水时杯子和水重心大致位置。 （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。 3.确定重心的方法 （1）悬挂法：适用于薄板。用细线通过薄板上某一点A将其悬挂起来，当薄板静止时，用铅笔沿悬线在薄板上画出竖线AB；如图丙所示，用细线再通过另一点C把薄板悬挂起来，当薄板静止时，沿悬线在其上画出另一条竖线CD，则AB、CD两直线的交点O就是薄板的重心。 （2）支撑法：适用于长条状物体。把平衡鸟放在手指上，平衡鸟在指尖静止，则鸟嘴就是其重心所在的位置。 （拓展）知识点5、重力的由来 牛顿的观点 牛顿认为，地球和月球之间存在相互吸引的力。这个力跟地球吸引它附近的物体使物体下落的力是同一种力。 1. 类比分析重力的由来 现象 原因 如图所示，当橡皮筋起来之后，需要用细绳紧紧拉住橡皮，若松开手，橡皮会沿切线向外飞出 橡皮能绕手做圆周运动，是因为被细绳拉住，手通过细绳给了橡皮一个力，橡皮才会绕手做圆周运动而不向外飞出 月球是地球的卫星，月球在不停地绕地球做圆周运动 月球绕地球转动而不会跑掉，是因为月球与地球之间有一条无形的“线”，它就是地球和月球间的引力。在这个引力的作用下，月球绕地球转动而不会跑掉 2. 重力与万有引力的大小关系 重力是由于地球附近的物体受到地球的吸引而产生的。但重力的大小并不一定等于地球对物体的吸引力,除在两极处物体的重力等于万有引力外,在地球其他各处物体的重力都 略小于万有引力。 - 例题精讲 - 题型一、重力大小与质量的关系 例题1、小明同学的实验小组的同学们用天平、不同的钩码、弹簧测力计探究“物体的重力大小与物体质量的关系”。测量的数据记录如表所示： 实验次数 1 3 4 质量m/kg 0.1 0.3 0.4 重力G/N 1.0 3.0 4.0 重力与质量的比值N/kg （1）图中弹簧测力计是小明第2次用弹簧测力计探究时的情景，所使用弹簧测力计的量程是0~5N，分度值是 N，此时测力计的示数是2N。 （2）测量钩码重力时，应将弹簧测力计 放置，将钩码挂在弹簧测力计下，当物体处于静止状态时，弹簧测力计的示数即为钩码重。 （3）利用上面的实验数据，在所给坐标中画出重力随质量变化的图像。 （4）对实验数据和图像的分析可得出：物体所受重力的大小与其质量成 。 （5）利用同样的器材，在空间站里进行该实验，能否得到相同的结论？ 。 【答案】 0.2 竖直方向 正比 不能 【详解】（1）[1]由图知，测力计的量程为0～5N；弹簧测力计的一个大格代表1N，一个小格代表0.2N，弹簧测力计示数是2N。 （2）[2]弹簧测力计在使用时应该与力的方向保持一致，重力的方向是竖直向下的，所以应将弹簧测力计竖直方向放置。 （3）[3]根据表格中的实验数据，在图乙中找出对应的点后连线，如图所示： （4）[4]由描出的图像可得，物体重力与质量的图像为一条过原点的直线，说明物体所受的重力与其质量成正比。 （5）[5]由于在太空处于失重状态，不能用弹簧测力计测出物体受到的重力，所以用同样的器材，在太空站中不能完成该实验。 训练1、如图，在第十五届中国国际航空航天博览会上，嫦娥六号从月球背面采样返回的月壤样品向公众展出。月壤从月球到地球，它的（　　） A．质量不变 B．质量变小 C．重力变小 D．重力不变 【答案】A 【详解】AB．质量是物体所含物质的多少，它是物体本身的一种属性，不随位置、形状、状态、温度的改变而改变。因此，嫦娥六号从月球取回的土壤样品，无论其在月球还是地球，其质量都是不变的。故A符合题意，B不符合题意； CD．同一物体在月球上受到的重力大约是地球上的六分之一，所以月球土壤样品被带回地球后，重力变大。故CD不符合题意。 故选A。 训练2、下列物体中，所受的重力最接近2N 的是（　　） A．一本八年级物理书 B．一辆家用自行车 C．一个普通鸡蛋 D．一支学生用铅笔 【答案】A 【详解】A．一本八年级物理书质量约为200g，即，重力约为 故A符合题意。 B．一辆家用自行车质量约为15kg，重力约为 与2N的差值较大，故B不符合题意。 C．一个普通鸡蛋质量约为50g，即，重力约为 与2N的差值较大，故C不符合题意。 D．一支学生用铅笔质量约为10g，即，重力约为 与2N的差值较大，故D不符合题意。 故选A。 训练3、下列关于公式G=mg中常数g的物理含义的表述中，正确的是（　　） A．g表示物体所受重力与物体质量的比值，即1kg=10N B．g=10N/kg表示10N=1kg C．g=10N/kg表示质量为1kg的物体受到的重力是10N D．g是常数，表示在任何地方，g都为同一个定值 【答案】C 【详解】A．1kg是指质量，10N是指力，质量和重力是两个不同的物理量，不能画等号，故A错误； B．10N是力，1kg是质量，二者是不同的物理量，不能画等号，故B错误； C．表示质量为1kg的物体受到的重力是10N，故C正确； D．g值与地球及位置有关，同一位置g值大小相等，g值随纬度的升高而增大，故D错误。 故选C。 训练4、一物体在月球上所受重力约为地球上的 1/6。一个质量为 60kg 的宇航员，在月球上的质量和重力分别是（g 取 10N/kg）（  ） A．60kg，600N B．10kg，100N C．60kg，100N D．10kg，600N 【答案】C 【详解】质量是物体的固有属性，不随位置改变而改变，所以宇航员在月球上质量还是60kg。在地球上重力 在月球上重力约为地球上的 ，即 故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 训练5、榕江县民族中学某实验小组在做“探究物体重力大小与物体质量关系”的实验。经多次实验，根据实验所得数据绘制了物体所受重力和物体质量的关系图像，以下四个图像中，关于物体重力的大小与其质量的关系，正确的是（      ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】物体所受重力与质量的关系为，即重力与质量成正比，且当质量为0时，重力也为0。因此，图像应是一条过原点的倾斜直线，故ABD错误，C正确。 故选 C。 训练6、小明的妈妈在超市买了一袋标注“净含量”的大米。根据生活经验，和这袋大米所受重力最接近的是（    ） A．一张课桌 B．一枚鸡蛋 C．一部手机 D．一名中学生 【答案】D 【详解】这袋大米的重力 A．一张课桌的质量约为10kg 左右，重力约为100N ，远小于500N，故A不符合题意； B．一枚鸡蛋的质量约为50g=0.05kg ，重力约为0.5N ，远小于500N，故B不符合题意； C．一部手机的质量约为 0.2kg 左右，重力约为2N ，远小于500N，故C不符合题意； D．一名中学生的质量约为50kg ，重力约为500N ，与这袋大米的重力最接近，故D符合题意。 故选 D。 训练7、下列物体中，重力的大小约为0.5N的是（    ） A．一个鸡蛋 B．一张课桌 C．一个西瓜 D．一支铅笔 【答案】A 【详解】A．两个鸡蛋的重力为1N，那么一个鸡蛋的重力约为，故A符合题意； B．一张课桌重力为，故B不符合题意； C．一个西瓜重力为，故C不符合题意； D．一支铅笔的重力为，故D不符合题意。 故选A。 训练8、小明用三个大小不同的实心铁块，研究物质的密度、物体的质量、物体所受重力大小和物体的体积等物理量之间的关系，绘制的以下图像中错误的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】A.密度是物质本身一种属性，密度与物质的种类和状态有关，物质的种类和状态不变，密度值不变，密度与物体的质量和体积无关。故A正确，不符合题意； B.同一种物质，密度一定，质量与体积成正比，故B正确，不符合题意； C.物体所受的重力与物体的质量成正比，物体质量为0时，它所受的重力也为0，故C错误，符合题意； D.同一种物质，密度一定，质量与体积成正比，而物体所受的重力与物体的质量也成正比，所以物体所受的重力与物体的体积成正比。故D正确，不符合题意。 故选C。 训练9、小明探究重力G与质量m的关系，测量物体质量m和所受重力G，结果记录在表中：分析表数据可得 。判断依据是 。还可以画出图像来处理实验数据，图中 选填“甲”或“乙”图能正确表示铜块和铝块的关系。 实验序号 物体名称 质量 重力 ① 铜块1 ② 铜块2 ③ 铝块1 ④ 铝块2 【答案】 物体所受的重力跟它的质量成正比 物体所受重力G跟它的质量m的比值是一个定值约为 乙 【详解】[1]分析表中数据可得：物体所受的重力跟它的质量成正比。 [2]判断依据是：计算每次实验中重力与质量的比值为 可得物体所受重力G跟它的质量m的比值是一个定值约为，所以物体所受的重力跟它的质量成正比。 [3]由于铜块和铝块的重力与质量的比值都约为，所以它们在图像上都应该是过原点的直线，并且在同一坐标系中，这两条直线应该是重合的，故是乙图。 训练10、小周在“探究物体受到的重力G与质量m的关系”时，他把测得的数据记录在下面的表格中。根据数据可知，若物体质量m=2kg，它受到的重力G= N。 m/kg 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 G/N 0.99 1.98 2.97 3.96 4.95 5.94 【答案】19.8 【详解】由表可知，重力和质量的比值 比值一定，则若物体质量m=2kg，它受到的重力 题型二、重力的方向 例题2、小明了解到“不倒翁”不易翻倒的原因是它有一个大而重的底座。于是他猜想：物体的稳定程度可能与物体的重心离地面的高度有关。为了验证他的猜想，小明制作了如图甲三块外形相同、质量相同，只有重心离地面的高度不同的圆柱体，一块长木板。    （1）实验目的：探究物体的稳定程度与 是否有关； （2）小明设计的实验装置如图乙，请在图中画出圆柱体此时所受重力的示意图 ； （3）实验步骤： ①将圆柱体A放在水平长木板上，逐渐抬高长木板的一端，记下圆柱体A刚好翻倒时，木板抬高的角度θ1。请将小明未填写的实验步骤补充完整： ② ； ③ ； ④比较 ，可验证猜想是否成立。 【答案】 物体的重心离地面的高度    将圆柱体B放在木板上，记下让它刚好翻倒时，木板转过的角度θ2 将圆柱体C放在木板上，记下让它刚好翻倒时，木板转过的角度θ3 θ1、θ2、θ3 【详解】（1）[1]实验甲图中，圆柱体质量相同，只有重心离地面的高度不同的圆柱体，改变了重心离地面的高度，探究的是物体稳定程度与重心离地面的高度关系。 （2）[2]圆柱体受到的重力方向是竖直向下的，作用点在重心处，如图：    （3）②[3]在此探究实验中是通过物体刚好翻转时木板转过的角度比较物体的稳度大小的。在以上探究稳度大小与重心高低关系的实验中，应控制物体的重力的大小和支持面的大小不变，为了探究普遍规律，第二次应将圆柱体B放在木板上，记下让它刚好翻倒时，木板转过的角度θ2，来避免实验的偶然性。 ③[4]改变重心，第三次应将圆柱体C放在木板上，记下让它刚好翻倒时，木板转过的角度θ3，来避免实验的偶然性。 ④[5]比较θ1、θ2、θ3，比较问题的稳定程度以可验证猜想是否成立。 训练1、现在智能手机都有这样一个功能：把手机竖着放在桌面转90度横放，手机显示画面就自动反向转动90度，保持画面正立，如图所示。这源于手机内部有一个重力感应器，手机用它来判定方向。在把手机在桌面上从竖放转为横放的过程中，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．手机的重力方向没有改变，感应器会检测到手机的位置变化 C．感应器会检测到重力作用点发生了变化 D．手机的重心位置不变，重心高度也不变 【答案】B 【详解】A．重力的大小与物体的质量有关，手机的质量不变，其重力是不变的，故A错误； B．重力的方向是竖直向下的，是不会发生变化的。当手机由竖放改为横放时，重力感应器应该是感应到手机位置的变化，使系统自动调节画面的显示。故B正确； C．重力的作用点作用在物体的重心，物体质量、质量分布、形状没有发生变化，重心是不变的。故C错误； D．手机由竖放改为横放时，重心的高度降低了。故D错误。 故选B。 训练2、以下有关重力的描述，正确的是（   ） A．重力的方向总是竖直向下 B．挂在树上的苹果没有掉下来时不受重力 C．物体所受重力的作用点一定在物体上 D．同一个物体受到的重力不可能改变 【答案】A 【详解】A．重力的方向始终竖直向下，只有在赤道或两极才指向地心，故A正确； B．挂在树上的苹果也受重力，故B错误； C．重力的作用点（重心）不一定在物体上，如圆环的重心就不在环上，故C错误； D．位置不同，同一物体所受重力可能不同，故D错误。 故选A。 训练3、下列有关质量与重力的说法中，正确的是（　　） A．物体的质量跟它受到的重力成正比 B．重力的方向总是垂直于水平面向下 C．物体从地球运到月球上，质量变小，重力也变小 D．物体的重心一定在物体上 【答案】B 【详解】A． 物体的质量越大，受到的重力也越大，物体的重力跟质量成正比，但质量是物体的固有属性，不随重力改变。故A错误； B． 重力的方向是竖直向下，而“垂直于水平面向下”是同一方向的不同表述，故B正确； C． 质量是物体的基本属性，与位置无关，因此从地球到月球质量不变；但月球对同一物体的引力比地球的小，故重力G=mg变小，故C错误； D． 重力在物体上的作用点叫做重心，物体重心的位置和物体的形状、材料以及是否均匀有关。物体的重心可能不在物体上，比如空心球的重心没有物体上，故D错误。 故选B。 训练4、关于重力，下列说法正确的是（      ） A．物体任何时候都没有重力 B．重力的施力物体是地球 C．苹果只有下落时才受到重力作用 D．上升的物体不受重力 【答案】B 【详解】重力是由于地球的吸引而使物体受到的力，施力物体是地球，受力物体是地球附近的所有物体，因此，只要物体在地球附近都受到重力的作用，故ACD错误，B正确。 故选B。 训练5、过春节贴年画是我国的传统习俗。小旋同学在贴年画时，利用铅垂线来检查年画是否贴正。当铅垂线静止时，年画及铅垂线如图所示，为了把年画贴正，小旋应进行下列哪项操作（　　） A．更换质量较小的重锤 B．左右或上下平移年画的位置 C．调整铅垂线，使铅垂线与年画的长边平行 D．调整年画，使年画的长边与铅垂线平行或重合 【答案】D 【详解】A．铅垂线工作原理是重力方向竖直向下，与重锤质量无关，更换质量较小的重锤不能解决问题，故A不符合题意； B．左右或上下平移年画位置，无法使年画的边与铅垂线平行，不能让年画贴正，故B不符合题意； C．不应调整铅垂线去适应年画，而应调整年画，故C不符合题意； D．重力方向竖直向下，调整年画使年画的长边与铅垂线平行或重合，可让年画贴正，故D符合题意。 故选D。 训练6、如图所示是足球在空中飞行的情景，则有关此时足球的说法中，正确的是（     ） A．没有受重力的作用 B．始终受到重力的作用 C．飞行时重力变小 D．重力的方向跟运动方向一致 【答案】B 【详解】AB．地球附近的一切物体都受到地球的重力作用，故A错误，B正确； C．足球在空中飞行的过程中，质量不变，重力不变，故C错误； D．重力的方向总是竖直向下的，与图中足球的运动方向不一致，故D错误， 故选B。 训练7、如图所示，“圭表”是我国古代的天文仪器，它由相互垂直的“圭”和“表”两部分组成，通过观察记录正午时“表”在“圭”上影子的长度变化判断节气。以下关于“圭表”说法错误的是（    ） A．影子是“表”在“圭”上形成的像 B．“圭表”是利用光沿直线传播的原理进行测量的 C．日食的形成与“圭表”原理相同 D．为了让“表”能处于竖直位置，可以利用铅垂线进行校正 【答案】A 【详解】ABC．影子是光的直线传播形成的，“表” 挡住了光而在 “圭” 上形成的暗区，不是像，日食的形成与“圭表”原理相同，故A错误，符合题意，BC正确，不符合题意； D．为了让“表”处于竖直位置，古代天文学家用铅垂线进行校正，这种做法主要利用了重力的方向总是竖直向下的，故D正确，不符合题意。 故选A。 训练8、如图甲所示，工人在砌墙时利用铅垂线来检查墙壁是否竖直，这利用了重力的方向总是 。如图乙所示的是一堵南北走向的墙，则这堵墙一定是向 （选填“东”或“西”）倾斜的。 【答案】 竖直向下 西 【详解】[1]重力的方向在任何情况下都是竖直向下的，重垂线是利用重物静止时线总是竖直下垂的原理制造的仪器。 [2]由图乙可知重垂线上端与墙紧靠，下端重垂线的位置在墙的西侧，所以墙向西倾斜。 训练9、如图所示，为一种气泡水平仪，当仪器中气泡居中表示墙面水平，若气泡在A端，则表示A端的墙面偏 （选填“高”或“低”）。 【答案】高 【详解】气泡水平仪内的液体受重力作用，会向低处流动，气泡则会向高处移动，当气泡在A端时，说明A端的墙面位置更高，液体向B端流动，气泡就被挤到了A端。 训练10、如图所示，是研究重力方向的装置。现从图示位置将板缓慢放平，在此过程中绳与虚线（虚线与BC垂直）之间的夹角将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。从实验中可知重力的方向总是 ，利用它制成的重垂线，重力的施力物体是 。在探究重力的大小和质量的关系时，我们得到的结论是 。 【答案】 变小 竖直向下的 地球 在同一地方，物体的重力与质量成正比 【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，始终保持竖直向下的方向不变，将板BC缓慢放平时，悬线OA的方向不变，而虚线与BC垂直，所以在此过程中绳与虚线之间的夹角将变小。 [2][3]重力的施力物体是地球。重力的方向始终是竖直向下的，用来检查墙壁砌得是否竖直的重垂线就是根据这一原理制成的。 [4]在探究重力的大小和质量的关系时，可以发现，在同一地方，重力与质量之比为一定值，即物体的重力与质量成正比。 训练11、图甲是我国高超音速导弹“东风﹣17”从发射到击中目标的轨迹示意图，具有突防能力强，难以拦截的特点。图乙中能正确表示导弹到达最高点时所受重力方向的是 （填序号）。 【答案】① 【详解】地面附近的物体都受到重力作用，重力的方向总是竖直向下的，导弹在最高点时所受重力的方向依然是竖直向下的，图乙中符合要求的是①。 训练12、地球上一切物体都会受到重力的作用，物体的重心 （选填“一定”或“不一定”）在物体上；重力的方向总是 ；如图所示是放在桌面上的水平仪，可得知桌子的 （左/右）边较高。 【答案】 不一定 竖直向下 右 【解析】【小题1】[1][2]重力是由于地球吸引而产生的力，其方向始终是竖直向下的，重心是物体各部分所受重力的等效作用点。对于形状规则、质量分布均匀的物体，重心在几何中心，在物体内部。但有些物体的重心可能不在物体上，例如：环形物体（如圆环），重心在中心，但中心是空的，不在物体上；弓形物体、不规则薄板等也可能重心在外部。 [3]水平仪上吊着应该小球，当桌面水平时，小球位于中央。当桌面倾斜时，小球会向低的一侧移动，因为重力方向总是竖直向下。由图可知，小球偏向左侧，说明右边较高。 训练13、画出图中物体A受到的重力示意图（A点为重心，g取10N/kg，物体质量为2kg）。 【答案】 【详解】物体A受到的重力 重力的方向为竖直向下，与水平方向垂直，故作图如下： 训练14、建筑工人砌墙时，经常利用铅垂线来检查墙砌得是否竖直，铅垂线是根据重力方向总是 的原理制成的；如图所示，两物体位于地球两极上，请分别画出两物体所受重力的示意图（其中O1、O2为两物体重心，O为地心）。 【答案】 竖直向下 【详解】[1]铅垂线是根据重力方向总是竖直向下的原理制成的，当重物静止时，上方悬线总沿着竖直方向。 [2]重力方向始终竖直向下，竖直向下是相对于位置所在位置而言，物体在地球两极时，重力方向指向地心。北极物体，从重心O1竖直向下，指向地心O，画一条带箭头的线段，标注符号G1；南极物体，从重心O2竖直向下，指向地心O，画一条带箭头的线段，标注符号G2，如图所示： 训练15、北极熊和小明处于地球不同位置，请在图中作出北极熊和小明所受重力和的示意图（为重心）。 【答案】 【详解】重力是由于地球的吸引而使物体受到的力，重力的作用点在物体的重心上，重力的方向总是竖直向下 。从重心沿竖直向下方向画一条带箭头的线段表示重力，北极熊的重力比小明大，线段画得长些，符号分别用G1、G2表示，如图所示： 训练16、质地均匀的小球静止在竖直放置弹簧的上端，请在图中作出小球所受力的示意图。 【答案】 【详解】小球受到竖直向下的重力和竖直向上的弹力的作用，小球静止，则这两个力是一对平衡力，大小相等。如图所示： 题型三、重心 例题3、手机已成为人们生活中常用的一种通信工具。一般的手机都有利用振动提示来电的装置。有一种手机提示来电时是用一个微型电动机带动转轴上的叶片转动，从而带动手机振动。在下列几种形状的叶片中，你认为能够实现上述振动功能的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】叶片沿中心点对称分布时，转动后转轴是不会振动的。而当其沿中心点非对称分布时，叶片转动起来后，由于惯性总要向其运动的切线方向飞出，使转轴不断改变位置从而发生振动，并带动手机整体振动。四个选项中，只有C选项是沿中心点非对称分布的，电动机带动它高速转动时，才会使手机产生振动，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 训练1、如图所示的是小明同学用鸡蛋壳做的“不倒翁”玩具，被扳倒后会自动重新立起来。“不倒翁”在摆动过程中（　　） A．所受重力的大小和方向不断地改变 B．“不倒翁”的重心相对于蛋壳的位置始终保持不变 C．所受的支持力的方向在不断地改变 D．对地面的压力是由地面发生弹性形变而产生的 【答案】B 【详解】A．重力是由于地球的吸引而使物体受到的力，其大小只与物体的质量和当地的重力加速度有关，方向始终是竖直向下；而在“不倒翁”摆动过程中，其质量不变，所处位置的重力加速度也不变，所以重力的大小和方向都不会改变，故A不符合题意； B．“不倒翁” 内部有较重的物体，使重心较低。在摆动过程中，组成蛋壳的各部分位置均未改变，因此重心相对于蛋壳的位置是固定的。故B符合题意； C．“不倒翁”在摆动过程中，与地面的接触点为切点，其切线在桌面所在平面上，而支持力的方向始终是垂直于接触面（地面）指向被支持的物体，所以支持力的方向始终竖直向上，故C不符合题意； D．“不倒翁”对地面的压力是由于“不倒翁”发生弹性形变而对地面产生的力，地面发生弹性形变产生的是对“不倒翁”的支持力，故D不符合题意。 故选B。 训练2、如图所示，一根羽毛放置在长木片上，并保持静止状态。下列对羽毛受到重力的分析中错误的是（　　） A．重力大小等于质量与比值g的乘积 B．重力的方向是竖直向下 C．重心位置在羽毛上的b点 D．重力的施力物体是地球 【答案】C 【详解】A．重力公式，即重力大小等于质量与比值g的乘积，故A正确，不符合题意； B．无论羽毛是什么形状、什么状态，受到的重力的方向始终是竖直向下的，故B正确，不符合题意； C．因为羽毛静止在木片上，所以通过重心的竖直线（重力作用线）一定通过支撑区域，因此由图可知，重力的作用点即羽毛的重心在a点，故C错误，符合题意； D．重力都是受地球的吸引而获得的，重力的施力物体是地球，故D正确，不符合题意。 故选C。 训练3、下列关于重力的说法正确的是（　　） A．小朋友玩的气球，不小心一松手，升上了高空，可见它不受重力 B．停在斜坡上的汽车，一松刹车汽车沿斜坡下滑，所以重力方向有时是沿斜坡向下的 C．物体的重心总是在物体上 D．重力的方向总是竖直向下的 【答案】D 【详解】A．地球附近的物体都受重力，气球上升是因浮力大于重力，但仍受重力，故A错误； B．重力方向始终竖直向下，汽车下滑是重力沿斜坡的分力作用，方向未变，故B错误； C．重心可能在物体外，如圆环的重心在圆心，故C错误； D．因为重力是地球对物体的吸引力，而地球的引力方向始终指向地心，所以重力的方向始终竖直向下，故D正确。 故选D。 训练4、现在的智能手机都有这样一个功能：把手机竖着放在桌面转90度横放，手机显示画面就自动反向转动90度，如图所示。这源于手机内部有一个重力感应器，手机用它来判定方向。在手机从竖放转为横放的过程中，分析正确的是（　　） A．重力的方向改变 B．重力的大小改变 C．重力的作用点改变 D．重心高度降低 【答案】D 【详解】A．重力的方向始终竖直向下，不会改变，故A错误； B．不论是竖放还是横放，手机质量不变，则手机重力大小不变，故B错误； CD．重力的作用点叫重心，不论是竖放还是横放，手机重心位置保持不变；但横放时，重心的高度会降低，故C错误，D正确。 故选D。 训练5、用纸裁剪成的小鸟，用两个回形针别在小鸟两个肩膀上适当位置使肩膀向下，嘴部能立在手指就会成“不倒翁小鸟”。对此下列说法正确的是（　　） A．别上回形针后升高了小鸟的重心 B．“不倒指小鸟”重心在鸟嘴的正下方 C．小鸟的重心定在其几何中心上 D．“不倒翁小鸟”的鸟嘴上一定沾有胶水，否则不可能实现 【答案】B 【详解】A．别上回形后不是升高了小鸟的重心，是使小鸟的重心靠近鸟嘴，故A错误； B．调整回形针的位置，当小鸟的重心与指尖在同一竖直方向上，且重心低于指尖时，小鸟就成了“不倒翁小鸟”，故B正确； C．小鸟形状不规则，质量分布不均匀，其重心不在几何中心上，故C错误； D．“不倒翁小鸟”不倒是利用二力平衡，“不倒翁小鸟”受到的重力等于手指对其的支持力，故D错误。 故选B。 训练6、杂技节目表演中，一位杂技小丑穿着很长的大皮鞋（如图所示），站在水平舞台上向观众鞠躬致意，双脚不动上身没有躬下，而是整个身子笔直缓慢向前倾斜却不倒下。下列说法正确的是（    ） A．小丑的鞋子可能很重，有助于提高重心 B．小丑的鞋子长，支撑面变大了，使重心在支撑面以内 C．地面对小丑的支持力与小丑的重力是一对相互作用力 D．小丑对地面的压力大于地面对小丑的支持力 【答案】B 【详解】A．稳度与物体的重心高度、支撑面的面积有关。在支撑面面积不变时，重心越低越稳；所以小丑的鞋子可能很重，有助于降低重心，故A错误； B．在重心高度不变时，支撑面面积越大越稳，故小丑的鞋子长，支撑面扩大了，使重心在支撑面以内，故B正确； C．地面对小丑的支持力与小丑的重力，受力物体都是小丑，两个力的大小相等，方向相反，作用在同一直线上，因此是一对平衡力，故C错误； D．小丑对地面的压力与地面对小丑的支持力为一对相互作用力，大小相等，故D错误。 故选B。 训练7、如图放在水平面上的金属丝球，是小明用金属丝制成的。下列说法正确的是（    ） A．弯制金属丝时只考虑用力的方向就能弯出合适的形状 B．制成的金属丝球是空心的，所以没有重心 C．水平面对金属丝球的支持力等于球受到的重力 D．金属丝球对水平面的压力就是球的重力 【答案】C 【详解】A．力的三要素包括力的大小、方向、作用点，弯制金属丝时不仅考虑用力的方向，还要考虑用力的作用点，故A错误； B．重力的作用点叫做重心，形状规则、质量均匀的物体，重心在几何中心，制成的金属丝球是空心的，有重心，重心在球心，故B错误； C．水平面对金属丝球的支持力等于球受到的重力，二者是一对平衡力，故C正确； D．金属丝球对水平面的压力大小等于球的重力，但不是同一个力，故D错误。 故选C。 训练8、根据 的条件和重力的方向总是竖直向下的，可以用悬挂法测不规则形状的薄板的重心，如图甲所示，应分别选择A、B两点悬挂起来，沿铅垂线方向两次画出直线，图中（的 （选填“O”、“A”或“B”）点为薄板的重心。 【答案】 二力平衡 O 【解析】【小题1】[1][2]当薄板被悬挂在某位置时，它处于静止状态，说明它受到的力是平衡的。此时，薄板受到两个力的作用：重力（竖直向下）和绳子的拉力（沿绳方向向上）。由于物体静止，这两个力是一对平衡力，大小相等、方向相反、作用在同一直线上。因此，重力的作用线必通过悬挂点A，且沿竖直方向。所以，通过悬挂点作一条竖直线，这条线必定经过重心。换一个B点再悬挂一次，重复操作，得到第二条竖直线。两条线的交点就是薄板的重心，如图即O为该薄板的重心。 训练9、在生产和生活中，到处都可见物理知识的应用，利用甲图的方法，可以大致确定物体 的位置，图乙则说明了重力的方向总是 。 【答案】 重心 竖直向下 【详解】[1]图甲中，尺子处于平衡状态，重力和支持力是一对平衡力，作用在同一直线上，则可以确定重心大概在指尖位置。 [2]图乙重垂线的方向始终竖直向下，故重垂线的原理是利用重力的方向总是竖直向下。 训练10、质量不均匀、不规则几何体重心用如图所示的“悬挂法”可以找到重心，这个过程用到的物理知识有：二力平衡条件和 。如图所示，用水平力轻推矿泉水瓶底部时，瓶子沿桌面平稳移动；用等大的力轻推瓶盖，瓶子翻了，这说明 。 【答案】 重力的方向总是竖直向下的 力的作用效果与力的作用点有关 【详解】[1]质量不均匀、不规则几何体重心用如图所示的“悬挂法”可以找到重心，重力的方向总是竖直向下的，重力与拉力是一对平衡力，重心在重力和拉力的方向上。 [2]力的作用效果由力的大小、方向、作用点决定。两次等大的力作用在了矿泉水瓶的不同位置，出现了不同的情况，这说明力的作用效果与力的作用点有关。 训练11、某兴趣小组在研究重力时，进行了如下的实验探究。 序号 质量m（kg） 重力G（N） 重力与质量的比值（N/kg） 1 0.1 0.98 9.8 2 0.2 1.96 9.8 3 0.3 2.94 9.8 4 0.4 3.92 9.8 (1)在探究过程中，测量工具有弹簧测力计、天平，测量前需将弹簧测力计 ； (2)根据实验数据分析可知，物体受到的重力与物体质量成 。 (3)根据表中数据可知，重力与质量的比值是9.8N/kg，它表示的物理意义是 。 (4)将图甲装置放在水平地面上，逐渐改变木板M与地面的夹角到图乙位置，观察到悬线OA在OC方向静止。将小球放置在盛水的杯子中（如图丙所示），逐渐改变木板M与地面的夹角，发现悬线始终与水面相互 ；由以上探究可知：重力的方向始终是 。 (5)现在的智能手机都有这样一个功能：把手机竖着放在桌面转90度横放，手机显示画面就自动反向转动90度，保持画面正立。这源于手机内部有一个重力感应器，手机用它来判定方向。在把手机从竖放转为横放的过程中，感应器会检测到手机的重心 （变高/不变/变低）。 【答案】(1)在竖直方向调零 (2)正比 (3)质量为1kg的物体受到的重力大小为9.8N (4) 垂直 竖直向下的 (5)变低 【详解】（1）测量物体重力时，由于重力是竖直向下的，应将弹簧测力计在竖直方向调零。 （2）根据实验数据分析可知，重力随质量变化的图像是一条过原点的直线，所以物体所受重力与物体质量成正比。 （3）重力和质量的比值是g=9.8N/kg，物理意义是：质量为1kg的物体受到的重力大小为9.8N。 （4）[1][2]将小球放置在盛水的杯子中，逐渐改变木板M与地面的夹角，发现悬线始终与水面相互垂直，由以上探究可知：重力的方向始终是竖直向下的。 （5）物体的重力作用在重物的重心上，对于同一物体自身的重心位置不会改变，即重力作用点不变，而在把手机在桌面上从竖放转为横放的过程中，重心的高度变低。 1 学科网（北京）股份有限公司 $