二、重力 力的示意图（讲义）物理新教材苏科版八年级下册

第二节 重力 力的示意图 内容导航 A、知识讲练 知识点1. 重力的概念 知识点2. 重力的大小 知识点3. 重力的方向与重心 知识点4. 力的示意图 B、综合练习 力的概念 1. 重力的概念 物体由于地球吸引而受到的力叫作重力，用字母G表示。 2. 对重力的理解 （1）普遍性：地球附近的一切物体都受到重力，无一例外，与物体的运动状态、是否静止等无关。 （2）非接触性：重力是非接触力，与地面没有接触的物体，比如空中飞着的飞机和鸟，都受到重力的作用。 （3）相互性：由于物体间力的作用是相互的，物体受重力的同时，对地球也有吸引力。 【例题】航天员在太空里待上一段时间后，肌肉量会减少。所以在太空中的航天员每天都会进行2小时的高强度运动来减少肌肉的萎缩，下列适合航天员在太空中（航天员处于失重状态）中进行体育锻炼的运动项目是（　　） A．举哑铃 B．做俯卧撑 C．踢毽子 D．拉弹簧拉力器 【答案】D 【详解】A．在失重环境中，哑铃失去了重量，不会对手产生压力，因此无法达到锻炼效果。故A不符合题意； B．在失重状态下，人体没有重量，无法通过俯卧撑锻炼肌肉。故B不符合题意； C．毽子在失重状态下会漂浮，无法像在地面上一样进行有效的踢击动作，无法起到锻炼肌肉的作用。故C不符合题意； D．弹簧拉力器的锻炼原理是克服弹簧的弹力，这与重力无关，在太空中依然可以通过拉伸弹簧来锻炼肌肉。故D符合题意； 故选D。 【练习1】2026年“假日有约·活力沂蒙”气排球邀请赛在临沂奥体公园体育馆举办。如图，运动员将排球抛起，排球离开胳膊继续向上运动时，若不计空气阻力，排球（　　） A．只受推力 B．只受重力 C．受推力和重力 D．不受力 【答案】B 【详解】不计空气阻力时，排球在空中只受重力作用，其向上运动是由于排球具有惯性，故B符合题意，ACD不符合题意。故选 B。 【练习2】“天宫课堂”中，王亚平在演示如图所示实验时，将一个乒乓球放入水中，发现乒乓球没有像在地球上一样浮起来，这说明太空中重力消失，浮力也会消失。由此我们联想到假如重力消失，我们平时生活中的很多现象可能也会有变化，请你仿照示例，就重力消失，提出一个相关的问题，并做出合理猜想。 【示例】问题：假如重力消失，乒乓球会浮起来吗？ 猜想：重力消失，乒乓球不会浮起来。 问题：________？ 猜想：_________。 【答案】 假如重力消失，水会往低处流吗 重力消失，水不会往低处流 【详解】本题答案开放，合理即可。例如： （1）问题：假如重力消失，水会往低处流吗。猜想：重力消失，水不会往低处流。 （2）问题：假如重力消失，抛出去的篮球能落到地面吗。猜想：重力消失，抛出去的篮球不会落到地面。 重力的大小 1. 重力的测量 物体所受重力的大小简称为物重。物体所受重力的大小可以用弹簧测力计来测量。把物体挂在竖直放置的弹簧测力计的挂钩上，当物体静止时，弹簧测力计的示数就显示了物体所受重力的大小。 2. 实验：探究重力与质量的关系 【提出问题】物体的重力与质量有什么关系? 【猜想与假设】质量越大，物重越大。 【进行实验】 （1）取弹簧测力计和6只50g的钩码，用弹簧测力计测出不同数量钩码所受重力的大小； （2）观察、比较钩码所受重力的大小与质量的关系。 【进行实验】如图所示，分别把1只、2只、3只……6只钩码挂在弹簧测力计下，记录弹簧测力计每一次测量的示数，并填在下表中。 实验序号 1 2 3 4 5 6 钩码的质量 m/kg 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 钩码的重力 G/N 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 重力跟质量的比值G/m（N·kg-1） 【分析论证】 （1）数据处理：以质量m为横坐标、重力G为纵坐标建立坐标系。描点连线，画出重力与质量的关系图象。 （2）分析表格中数据，观察画出的G-m图像，归纳结论。 ①由实验数据可知，当质量成倍增加时，重力也成倍增加，重力与质量的比值不变。 ②由G-m图像可知，图像是一条过原点的倾斜直线，这是正比例函数图像，说明物体所受的重力跟它的质量成正比。 【实验结论】物体所受的重力与它的质量成正比，其比值约为9.8N/kg。 如果用G表示重力，m表示质量，g表示重力与质量的比值，则地球附近的物体所受的重力跟它的质量之间的关系可以写成g=G/m。 3. 重力的大小 （1）重力的计算公式 G=mg G表示重力，单位是牛顿（N）；m表示质量，单位是千克（kg）；g约为9.8N/ kg，表示质量为1kg的物体受到的重力大小为9.8N。 （2）理解g的意义 ①g=9.8 N/kg是通常的取值，在地球上的不同位置，其值略有不同，但一般不考虑其变化，精确度要求不高时，也可取g=10 N/kg。 ②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。 【例题】下表是小明探究“重力大小跟质量的关系”的实验数据。 实验次数 测量对象 质量m/kg 重力G/N /（） 1 物体1 0.1 0.98 9.8 2 物体2 0.3 2.94 9.8 3 物体3 0.5 ① ② （1）测物体重力前，除了观察弹簧测力计的测量范围和分度值，还应将弹簧测力计在__________方向调零； （2）第3次实验测得物体3的重力如图所示（物体处于静止状态），根据实验结果，表格中第3次实验的数据①处应填__________；②处应填__________； （3）分析表中数据，可以得出的结论是：重力与质量成__________。 （4）实验时，多次测量的目的是：_________。 【答案】（1）竖直；（2）4.90；9.8；（3）正比；（4）寻找普遍规律，避免偶然性结果 【详解】（1）弹簧测力计在竖直方向上使用，故要在竖直方向上调零。 （2）由图，弹簧测力计分度值为0.1N，读数为4.90N，物体所受重力大小等于弹簧测力计示数，故①处应填4.90N；②处为 （3）重力与质量的比值恒定，故重力与质量成正比。 （4）规律探究类实验，多次实验的目的是“寻找普遍规律，避免偶然性结果”。 【练习1】2025年春晚的舞台上，如图所示机器人秧歌表演《秧BOT》展现了科技与文化的完美融合，表演的机器人大约与一名中学生的质量相等，则该机器人所受的重力约为（　　） A．5N B．50N C．500N D．5000N 【答案】C 【详解】一名中学生的质量约为50kg，表演的机器人大约与一名中学生的质量相等，则表演机器人的质量约为m=50kg；该机器人所受的重力约为G=mg=50kg×10N/kg=500N 故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。 【练习2】如图所示，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1.5m，质量为135kg。已知物体在月球上受到的“重力”是在地球上所受重力的六分之一。 （1）月球车在月球时质量为_____kg，并说明理由_____； （2）求月球车在地球上受到的重力； （3）若航天员的一个随身装备，在月球表面受到的“重力”是2N，求这个随身装备的质量。 【答案】（1）135；见解析；（2）1350N；（3）1.2kg 【详解】（1）质量是物体所含物质的多少，是物体固有的属性。当月球车从地球被运送到月球，其空间位置发生了变化，但其所含物质的多少并未改变，因此其质量保持不变，仍然是135kg。 （2）月球车在地球上受到的重力为 （3）因为物体在月球上受到的“重力”是在地球上所受重力的六分之一，所以这个随身装备在地球上受到的重力为 该装备的质量为 重力的方向与重心 1. 重力的方向 （1）实验探究——重力的方向 【实验器材】铁架台、细线、重物、盛水的烧杯、三角尺。 【实验步骤】 ①用细线将重物吊在铁架台上自由下垂，浸没在烧杯的水中。用三角尺比较细线的方向和水面的关系。 ②将铁架台倾斜一定的角度，观察细线静止时的方向，用三角尺比较细线的方向和水面的关系。 ③继续改变铁架台倾斜的角度，观察细线的方向是否变化。 【实验现象】无论铁架台怎样倾斜，细线的方向和水面始终是垂直的。 【实验结论】重力的方向是竖直向下的（垂直于水平面向下）。 （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 甲 用重垂线检查工作台面是否水平 乙 用重垂线检查画是否挂正 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。 用重垂线可以检查工作台面是否水平，墙壁上的画是否挂正，如图所示。 2. 重力的作用点——重心 （1）概念 物体的每一部分都受到重力作用。对于整个物体，重力的作用等效于集中在一个点上，这一点叫作物体的重心。 （2）重心位置与物体的质量分布和形状有关 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，如图所示。 ②重心的位置与物体所在位置、放置状态及运动状态无关，但质量分布发生变化，重心位置一般会发生变化。比如一个空心球，其重心在球心处，但注入一半容积的水后，重心就会向下偏移靠近有水的一侧。 （3）寻找不规则物体重心的方法 ①支撑法确定重心：如图所示，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。 汤匙的重心 悬挂法确定重心 ②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O就是薄板重心的位置。 【例题】课堂上老师实验探究了“重力的方向”，请小明上台和他配合完成： （1）如图甲是探究重力方向的实验装置，将小球用细线悬挂在支架上，并让其自由下垂，此时通过悬线的方向来确定______的方向。若要进一步证明重力的方向，接下来的操作是______； （2）如图乙，为进一步研究重力的方向，小明缓慢改变支架与桌面的夹角，观察到悬线的方向______（选填“改变”或“不变”），如图丙，为判断悬线的方向，需要创设一个水平面，小明在烧杯内倒入适量的水，将小球浸入水中，待水面静止，缓慢改变支架与桌面的夹角，用量角器可测出悬线与水面的夹角始终为______度，由此可判定悬线的方向； （3）请在图乙中作出小球受到的重力示意图。 【答案】（1）重力；改变支架与桌面夹角，剪断悬线，观察小球下落方向；（2）不变；90；（3）见下图。 【详解】（1）小球自由下垂时，悬线的方向与重力方向一致，因此通过悬线方向可确定重力的方向。 为进一步证明重力方向，可改变支架与桌面夹角，剪断悬线（小球只受到重力），观察小球下落的方向（小球会竖直下落，从而验证重力方向竖直向下）。 （2）重力方向始终是竖直向下的，与支架的夹角无关。因此，缓慢改变支架与桌面的夹角时，悬线的方向不变。 水面静止时是水平面，重力方向竖直向下（与水平面垂直），因此悬线与水面的夹角始终为90度。 （3）重力的作用点在小球的球心，方向竖直向下。如图所示： 【练习1】 智能手机内部有重力感应器，可以实现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，如图所示。这是因为手机旋转时，内部的重力感应器会检测手机的（　　） A．重力大小发生了变化 B．重心的高度发生了变化 C．重力作用点发生了变化 D．重力大小和方向同时发生了变化 【答案】B 【详解】手机质量不变，由公式G=mg可知，手机的重力不变。 重力作用在物体的重心上，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；但是手机旋转时，重心的高度会发生变化，且重力的方向（始终竖直向下）和大小都没有发生变化，故B正确，ACD错误。 故选B。 【练习2】图中是形状不同的四块薄硬纸片：重心在物体上的是______，重心不在物体上的是______。（两空均选填a、b、c、d） 【答案】 a、b、c d 【详解】a、b、c、d四个物体，都符合形状规则、质量分布均匀，所以它们的重心都在它的几何中心上。a、b、c三个物体的几何中心，都在物体上，所以它们的重心在物体上；d的几何中心是圆心，不在物体上，所以d的重心不在物体上。 力的示意图 1. 力的三要素 （1）力的三要素：物理学中，把力的大小、方向和作用点称为力的三要素。 （2）理解力的三要素 ①力的三要素均能影响力的作用效果，当其中一个要素改变时，力的作用效果就会随之改变。 ②两个完全相同的力必须是三要素完全相同。 2. 力的示意图 （1）概念：用带箭头的线段来表示物体所受的力，这样的图称为力的示意图。 （2）具体画法：例如，一个球体所受重力为10 N，可以用竖直向下带箭头的线段表示。如图所示，箭头表示重力的方向；在箭头旁标注“G =10 N”，表示重力的大小；线段的起点在球心处，表示重力的作用点。 （3）画力的示意图的注意事项 ①力的作用点要画在受力物体上，用圆点表示，不能画在施力物体上。 ②在同一示意图中，线段长度应与力的大小成比例。力越大，线段越长。如果要在图中画出物体受到的几个力，除了要画出各个力的作用点和方向，还应当用线段的长短粗略地区分力的大小。 ③箭头要画在线段的末端，其长度计算在线段的长度内。 ④力的示意图可以只表示出力的作用点和方向，也可以在箭头旁标出力的大小，把力的三要素都表示出来。若题中给出了力的大小或符号，要在箭头旁标示清楚。 【例题】如图所示，用细线悬挂的小球所受的重力方向是_________的，请画出小球所受重力的示意图（重心的位置已给出）。_____ 【答案】 竖直向下 见下图 【详解】[1]物体所受的重力是由于地球的吸引而产生的，重力的方向是竖直向下的，所以，用细线悬挂的小球所受的重力方向是竖直向下的。 [2]从小球的重心画一条带箭头的竖直向下的有向线段，用G表示，即为小球所受重力的示意图，如图所示： 【练习1】力的作用效果跟力的大小、方向和______有关，它们叫做力的三要素。    如图所示，用扳手拧螺母时，按通常经验，沿顺时针方向使螺母拧紧，沿逆时针方向可使螺母拧松，这表明力的作用效果与力的______有关。若用同样的力拧螺母，则图______所示的位置更容易将螺母拧紧或拧松，这表明力的作用效果与力的______有关。 【答案】 作用点 方向 乙 作用点 【详解】力的作用效果跟力的大小、方向和作用点有关。 图示中，沿顺时针方向使螺母拧紧，沿逆时针方向可使螺母拧松，这表明了力的作用效果与力的方向有关。 用同样的力拧螺母，则图乙所示的位置（远离螺母）更容易将螺母拧紧拧松，表明了力的作用效果与力的作用点是有关。 【练习2】 如图所示，一个物体静止在斜面上，请在图中画出物体所受重力和支持力的示意图。 【答案】见右图。 【详解】物体所受重力竖直向下，所受支持力垂直于斜面向上，均作用在物体的重心处，据此作图。 1．下列实例中，不能说明物体受重力的是（   ） A．黄河水向东流 B．瀑布向下流 C．无边落木萧萧下 D．火箭升空 【答案】D 【详解】A．黄河水向东流，是因为中国地势西高东低，黄河水在重力作用下向东流，故A不符合题意； B．瀑布向下流，是因为水流受重力作用而向下运动，故B不符合题意； C．无边落木萧萧下，是因为落木受重力作用而向下运动，故C不符合题意； D．火箭升空，是由于火箭向下喷出火焰，由于物体间力的作用是相互的，火焰给火箭一个向上的力，使火箭升空，不能说明物体受重力，故D符合题意。 故选D。 2．春节贴年画是我国的传统习俗。如图是利用重垂线检查年画是否贴正，下列分析中正确的是（　　） A．换用质量更大的重锤，可以把年画贴得更正 B．重垂线利用了重力方向始终竖直向下的原理 C．重垂线与年画的竖边垂直，表明年画贴正了 D．从不同角度都能看到年画，是光发生了色散 【答案】B 【详解】ABC．利用重垂线能检查年画是否贴正，是因为重力的方向是竖直向下的，而重垂线是利用重力的方向竖直向下的原理工作的，所以重垂线与年画的长边平行时，表明年画贴正了，而重锤的质量对判断年画是否贴正无影响，故AC错误，B正确； D．从不同角度能看到年画，是因为年画表面较粗糙，光在其表面发生了漫反射，反射光线向各个方向传播，故D错误。 故选B。 3．下列不属于力的三要素的是（　　） A．力的作用效果 B．力的大小 C．力的方向 D．力的作用点 【答案】A 【详解】力的三要素是力的大小、方向、作用点，它们共同影响着力的作用效果，故BCD不符合题意，A符合题意。故选A。 4．放学时小胤同学手提书包匀速径直走出教室，手对书包施加了一个提力，同时书包受到一个重力，那么这两个力的三要素（　　） A．完全相同 B．大小、方向相同，作用点不同 C．大小相同，方向和作用点都不同 D．大小、作用点相同，方向不同 【答案】D 【详解】由题意知，书包随同学匀速运动，此时书包处于平衡状态，手对书包的拉力和书包受到的重力是一对平衡力，它们作用在同一个物体上，所以作用点相同同，同时两个力方向相反，大小相等，并且作用在同一直线上，故D符号题意，ABC不符合题意。故选D。 5．如图所示，在A点比在B点更容易将门推开，说明影响力的作用效果的因素是（　　） A．力的大小 B．力的方向 C．力的作用点 D．受力物体 【答案】C 【详解】由题知，分别在A、B两处用相同大小、相同方向的力推门时，可以感受到在A点用力容易把门推开，这说明力的作用效果与力的作用点有关。故ABD不符合题意；C符合题意。故选C。 6. 熟了的苹果向地面掉落，这是由于苹果受重力作用的原因，这个力的施力物体是__________。如把一个质量为60kg的物体放到月球上，由于月球对物体的吸引力只有地球的六分之一，这时物体的质量为_______kg。 【答案】 地球 60 【详解】[1]因为重力是由于地球的吸引而使物体受到的力，熟了的苹果向地面掉落是受到重力作用，重力的施力物体是地球。 [2]质量是物体所含物质的多少，是物体的一种基本属性，不随物体的位置等因素改变，所以把一个质量为60kg的物体放到月球上，其质量仍然为60kg。 7．如图所示，用扳手拧紧螺母，______（填“A”或“B”）图所示的效果好，说明力的作用效果与力的____________有关。 【答案】 B 作用点 【详解】由A、B两图知，手对扳手作用力的作用点不同，人拧螺丝帽的难易程度不同，由图可知B图中手离螺丝较远，拧螺母的效果好，容易拧紧螺丝；这说明：力的作用效果与力的作用点有关。 8. 由于重力的方向总是______的，将图甲所示的装置放在水平桌面上后，缓慢改变木板的倾角α（如图乙所示），可观察到悬线OA的方向_____（选填“改变”或“不改变”）。 【答案】 竖直向下 不改变 【详解】重力是由于地球的吸引而使物体受到的力，重力的方向总是竖直向下的；将该装置放在水平桌面上后，缓慢改变木板的倾角α，小球受到重力和悬线的拉力，小球始终处于静止状态，所以它受到的拉力和重力始终是一对平衡力，大小相等，方向相反，所以，悬线OA的方向不改变，一直沿竖直方向。 9. 力是物体对物体的_________；物理学中，把力的大小，方向和_________叫做力的三要素。如图（a）、（b）所示，在桌面上固定一根弹簧，分别用同样大小的力“压”和“拉”弹簧，弹簧的形变不同，说明力的作用效果与力的______有关。 【答案】 作用 作用点 方向 【详解】力是一个物体对另一个物体的一种作用，如推、拉、提、压等。 力的大小、方向、作用点都影响力的作用效果，叫做力的三要素。 用同样大小的力“压”和“拉”弹簧，力大小、作用点相同、方向不同，产生的效果不同，说明力的作用效果与力的方向有关。 10. 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。 11. 少林功夫驰名中外，一武术爱好者以如图所示“扎马步”的姿势练功时，他通过降低________的方法，来提高稳度；武术爱好者所受支持力的施力物体是________。 【答案】 重心 地面 【详解】[1]提高物体稳度的方法有两种：一是增大支撑面；二是降低重心。“扎马步”时双脚分开增大支撑面，同时身体下沉重心降低，从而提高稳度。 [2]武术爱好者所受支持力是脚下的地面施加的，所以支持力的施力物体是地面。 12．作图题。 （1）如图所示是不规则的薄板被细线两次悬挂起来的情况，请在图②中画出该薄板受到的重力示意图。 【答案】见下图。 【详解】采用悬挂法确定重心时，画出①、②细线的延长线，交点即为薄板的重心； 从重心竖直向下画有向线段，即重力G的示意图，如图所示： （2）如图所示，重为3N的物体在拉力的作用下沿斜面向上运动，请画出物体所受重力的示意图。 【答案】见右图。 【详解】重力的方向是竖直向下的，从物体的重心画一条带箭头的竖直向下的有向线段，用G表示，大小为3N，如图所示。 （3）如图所示，是拉力的示意图，力的大小为______N，力的方向沿绳子向______（选填“上”或“下”）。 【答案】 100 上 【详解】由图可知，拉力大小为100N，方向沿绳子向上。 13．“掬手成升”是我国古代的计量方法之一，掬即为双手捧。 （1）如图，成人双手捧起的米质量约为______； A．3g B．30g C．300g D．3000g （2）贸易合同中标注“大米净含量50kg”，这里必须用“质量”作为交易依据，而不用“重力”，原因是______。 A．质量的测量工具更精密 B．质量是力的一种表现形式 C．重力的单位不统一 D．重力会随位置变化，导致交易不公平 【答案】（1）C；（2）D 【详解】（1）成人双手捧起的米质量与一个苹果的质量相近，约为300g，故C符合题意，ABD不符合题意。故选C。 （2）贸易合同中标注“大米净含量50kg”，这里必须用“质量”作为交易依据，而不用“重力”，原因是地球上不同地区g值不同，根据G=mg，会导致同一物体的重力大小不同，导致交易不公平。故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。 14．2024年6月25日嫦娥六号返回器降落在内蒙古的四子王旗地区，嫦娥六号返回器上面携带装有1935.3g月壤，已知月球对附近物体的引力大约是地球对附近物体引力的六分之一。求（g值取10N/kg）： （1）月球样品在地球上受到的重力是多少N? （2）月球样品在月球表面受到月球对它的引力大约是多少N? 【答案】（1）19.353N；（2）3.23N 【详解】（1）月球样品的质量为m=1935.3g=1.9353kg 月球样品在地球上受到的重力为 （2）根据题意，月球对附近物体的引力大约是地球对附近物体引力的六分之一，即 15. 如图所示是桥头限重标志牌，一辆卡车自重为1.5×105N，车上装有6×103kg的钢材，g取10N/kg。求： （1）这辆卡车总重； （2）这辆卡车是否能安全通过该桥头？ 【答案】（1）2.1×105N；（2）不能 【详解】（1）根据题意可知，卡车自重为1.5×105N，钢材的质量为6×103kg。钢材的重力 卡车的总重 （2）由桥头限重标志牌可知，该桥允许通过的车辆最大质量为。该桥允许通过的车辆最大重力为 因为 所以这辆卡车的总重超过了桥的承载能力。因此，这辆卡车不能安全通过该桥头。 16．小静同学在实验室探究“重力的大小跟质量的关系”实验中，得到如下表中的实验数据： 实验次数 被测物体 物体质量m/kg 重力G/N 比值/（N·kg-1） 1 物体1 0.1 0.99 9.9 2 物体2 0.4 3.88 9.7 3 物体3 0.5 ① （1）测量物体的重力前，除了观察弹簧测力计的量程和分度值外，还应将弹簧测力计在________方向调零。 （2）第3次实验“物体3”的重力如图所示，根据实验结果，表格中第3次的实验数据①处应填___________。 （3）本实验进行多次测量的目的是___________。 （4）对于物体1、2、3的选择小静和小敏有不同的意见，小静认为应该使用多个实验室常见的已知质量且规格相同的钩码组合出三个质量不等的物体。而小敏认为可以用一些诸如橡皮泥、钥匙串、文具袋等日常用品，先用天平测出其质量，再用弹簧测力计分别测量出其重力，从而得出结论。请对这两种探究方法进行评价：___________。 【答案】（1）竖直；（2）4.9；（3）避免实验的偶然性，寻找普遍规律；（4）小静的方案更简便易操作；小敏的方案更复杂，但所得结论会更具有普遍性 【详解】（1）重力的方向总是竖直向下的，所以测量物体的重力前，应将弹簧测力计在竖直方向调零。 （2）由图可知，弹簧测力计的示数为 4.9 N，弹簧测力计的示数等于物体的重力，所以表格中第 3 次的实验数据①处应填4.9N。 （3）本实验进行多次测量的目的是避免实验的偶然性，寻找普遍规律，让结论更具有可靠性。 （4）小静的方案因为使用了已知质量的钩码，所以不用再测量其质量了，更简便易操作，但因为钩码能组合出的质量数据成倍数变化，数据普遍性较差； 小敏的方案因为需要多次测量不同物体的质量，操作更复杂，但因为选择的物品其质量数据的随机性更大，所以得到的结论会更具有普遍性。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第二节 重力 力的示意图 内容导航 A、知识讲练 知识点1. 重力的概念 知识点2. 重力的大小 知识点3. 重力的方向与重心 知识点4. 力的示意图 B、综合练习 力的概念 1. 重力的概念 物体由于 吸引而受到的力叫作重力，用字母G表示。 2. 对重力的理解 （1）普遍性：地球附近的一切物体都受到重力，无一例外，与物体的运动状态、是否静止等无关。 （2）非接触性：重力是非接触力，与地面没有接触的物体，如空中的飞机和鸟，都受重力的作用。 （3）相互性：由于物体间力的作用是相互的，物体受重力的同时，对地球也有吸引力。 【例题】航天员在太空里待上一段时间后，肌肉量会减少。所以在太空中的航天员每天都会进行2小时的高强度运动来减少肌肉的萎缩，下列适合航天员在太空中（航天员处于失重状态）中进行体育锻炼的运动项目是（　　） A．举哑铃 B．做俯卧撑 C．踢毽子 D．拉弹簧拉力器 【练习1】2026年“假日有约·活力沂蒙”气排球邀请赛在临沂奥体公园体育馆举办。如图，运动员将排球抛起，排球离开胳膊继续向上运动时，若不计空气阻力，排球（　　） A．只受推力 B．只受重力 C．受推力和重力 D．不受力 【练习2】“天宫课堂”中，王亚平在演示如图所示实验时，将一个乒乓球放入水中，发现乒乓球没有像在地球上一样浮起来，这说明太空中重力消失，浮力也会消失。由此我们联想到假如重力消失，我们平时生活中的很多现象可能也会有变化，请你仿照示例，就重力消失，提出一个相关的问题，并做出合理猜想。 【示例】问题：假如重力消失，乒乓球会浮起来吗？ 猜想：重力消失，乒乓球不会浮起来。 问题：________？ 猜想：_________。 重力的大小 1. 重力的测量 物体所受重力的大小简称为 。物体所受重力的大小可以用 来测量。把物体挂在竖直放置的弹簧测力计的挂钩上，当物体静止时，弹簧测力计的示数就显示了物体所受重力的大小。 2. 实验：探究重力与质量的关系 【进行实验】 （1）取弹簧测力计和6只50g的钩码，用弹簧测力计测出不同数量钩码所受重力的大小； （2）观察、比较钩码所受重力的大小与质量的关系。 【进行实验】如图所示，分别把1只、2只、3只……6只钩码挂在弹簧测力计下，记录弹簧测力计每一次测量的示数，并填在下表中。 实验序号 1 2 3 4 5 6 钩码的质量 m/kg 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 钩码的重力 G/N 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 重力跟质量的比值G/m（N·kg-1） 【分析论证】 （1）数据处理：以质量m为横坐标、重力G为纵坐标建立坐标系。描点连线，画出重力与质量的关系图象。 （2）分析表格中数据，观察画出的G-m图像，归纳结论。 ①由实验数据可知，当质量成倍增加时，重力也成倍增加，重力与质量的比值 。 ②由G-m图像可知，图像是一条过原点的倾斜直线，这是正比例函数图像，说明物体所受的重力跟它的质量成 。 【实验结论】物体所受的重力与它的质量成正比，其比值约为9.8N/kg。 如果用G表示重力，m表示质量，g表示重力与质量的比值，则地球附近的物体所受的重力跟它的质量之间的关系可以写成g=G/m。 3. 重力的大小 （1）重力的计算公式 G= 。G表示重力，单位是牛顿（N）；m表示质量，单位是千克（kg）；g约为9.8N/ kg，表示质量为1kg的物体受到的 大小为9.8N。 （2）理解g的意义 ①g=9.8 N/kg是通常的取值，在地球上的不同位置，其值略有不同，但一般不考虑其变化，精确度要求不高时，也可取g=10 N/kg。 ②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。 【例题】下表是小明探究“重力大小跟质量的关系”的实验数据。 实验次数 测量对象 质量m/kg 重力G/N /（） 1 物体1 0.1 0.98 9.8 2 物体2 0.3 2.94 9.8 3 物体3 0.5 ① ② （1）测物体重力前，除了观察弹簧测力计的测量范围和分度值，还应将弹簧测力计在_______方向调零； （2）第3次实验测得物体3的重力如图所示（物体处于静止状态），根据实验结果，表格中第3次实验的数据①处应填__________；②处应填__________； （3）分析表中数据，可以得出的结论是：重力与质量成__________。 （4）实验时，多次测量的目的是：_________。 【练习1】2025年春晚的舞台上，如图所示机器人秧歌表演《秧BOT》展现了科技与文化的完美融合，表演的机器人大约与一名中学生的质量相等，则该机器人所受的重力约为（　　） A．5N B．50N C．500N D．5000N 【练习2】如图所示，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1.5m，质量为135kg。已知物体在月球上受到的“重力”是在地球上所受重力的六分之一。 （1）月球车在月球时质量为_____kg，并说明理由_____； （2）求月球车在地球上受到的重力； （3）若航天员的一个随身装备，在月球表面受到的“重力”是2N，求这个随身装备的质量。 重力的方向与重心 1. 重力的方向 （1）实验探究——重力的方向 【实验器材】铁架台、细线、重物、盛水的烧杯、三角尺。 【实验步骤】 ①用细线将重物吊在铁架台上自由下垂，浸没在烧杯水中。用三角尺比较线的方向和水面的关系。 ②将铁架台倾斜一定的角度，观察细线静止时的方向，用三角尺比较细线的方向和水面的关系。 ③继续改变铁架台倾斜的角度，观察细线的方向是否变化。 【实验现象】无论铁架台怎样倾斜，细线的方向和水面始终是垂直的。 【实验结论】重力的方向是 的（垂直于水平面向下）。 （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 甲 用重垂线检查工作台面是否水平 乙 用重垂线检查画是否挂正 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。 用重垂线可以检查工作台面是否 ，墙壁上的画是否 ，如图所示。 2. 重力的作用点——重心 （1）概念 物体的每一部分都受到重力作用。对于整个物体，重力的作用等效于集中在一个点上，这一点叫作物体的重心。 （2）重心位置与物体的质量分布和形状有关 ①质量分布均匀、形状规则的物体的重心在其 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，如图所示。 ②重心的位置与物体所在位置、放置状态及运动状态无关，但质量分布发生变化，重心位置一般会发生变化。比如一个空心球，其重心在球心处，但注入一半容积的水后，重心就会向下偏移靠近有水的一侧。 （3）寻找不规则物体重心的方法 ①支撑法确定重心：如图所示，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。 汤匙的重心 悬挂法确定重心 ②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O就是薄板 的位置。 【例题】课堂上老师实验探究了“重力的方向”，请小明上台和他配合完成： （1）如图甲是探究重力方向的实验装置，将小球用细线悬挂在支架上，并让其自由下垂，此时通过悬线的方向来确定______的方向。若要进一步证明重力的方向，接下来的操作是______； （2）如图乙，为进一步研究重力的方向，小明缓慢改变支架与桌面的夹角，观察到悬线的方向______（选填“改变”或“不变”），如图丙，为判断悬线的方向，需要创设一个水平面，小明在烧杯内倒入适量的水，将小球浸入水中，待水面静止，缓慢改变支架与桌面的夹角，用量角器可测出悬线与水面的夹角始终为______度，由此可判定悬线的方向； （3）请在图乙中作出小球受到的重力示意图。 【练习1】 智能手机内部有重力感应器，可以实现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，如图所示。这是因为手机旋转时，内部的重力感应器会检测手机的（　　） A．重力大小发生了变化 B．重心的高度发生了变化 C．重力作用点发生了变化 D．重力大小和方向同时发生了变化 【练习2】图中是形状不同的四块薄硬纸片：重心在物体上的是______，重心不在物体上的是______。（两空均选填a、b、c、d） 力的示意图 1. 力的三要素 （1）力的三要素：物理学中，把力的 、 和 称为力的三要素。 （2）理解力的三要素 ①力的三要素均能影响力的作用效果，当其中一个要素改变时，力的作用效果就会随之改变。 ②两个完全相同的力必须是三要素完全相同。 2. 力的示意图 （1）概念：用带箭头的线段来表示物体所受的力，这样的图称为力的 。 （2）具体画法：例如，一个球体所受重力为10 N，可以用竖直向下带箭头的线段表示。如图所示，箭头表示重力的 ；在箭头旁标注“G =10 N”，表示重力的 ；线段的起点在球心处，表示重力的 。 （3）画力的示意图的注意事项 ①力的作用点要画在受力物体上，用圆点表示，不能画在施力物体上。 ②在同一示意图中，线段长度应与力的大小成比例。力越大，线段越长。如果要在图中画出物体受到的几个力，除了要画出各个力的作用点和方向，还应当用线段的长短粗略地区分力的大小。 ③箭头要画在线段的末端，其长度计算在线段的长度内。 ④力的示意图可以只表示出力的作用点和方向，也可以在箭头旁标出力的大小，把力的三要素都表示出来。若题中给出了力的大小或符号，要在箭头旁标示清楚。 【例题】如图所示，用细线悬挂的小球所受的重力方向是_________的，请画出小球所受重力的示意图（重心的位置已给出）。_____ 【练习1】力的作用效果跟力的大小、方向和______有关，它们叫做力的三要素。    如图所示，用扳手拧螺母时，按通常经验，沿顺时针方向使螺母拧紧，沿逆时针方向可使螺母拧松，这表明力的作用效果与力的______有关。若用同样的力拧螺母，则图______所示的位置更容易将螺母拧紧或拧松，这表明力的作用效果与力的______有关。 【练习2】 如图所示，一个物体静止在斜面上，请在图中画出物体所受重力和支持力的示意图。 1．下列实例中，不能说明物体受重力的是（   ） A．黄河水向东流 B．瀑布向下流 C．无边落木萧萧下 D．火箭升空 2．春节贴年画是我国的传统习俗。如图是利用重垂线检查年画是否贴正，下列分析中正确的是（　　） A．换用质量更大的重锤，可以把年画贴得更正 B．重垂线利用了重力方向始终竖直向下的原理 C．重垂线与年画的竖边垂直，表明年画贴正了 D．从不同角度都能看到年画，是光发生了色散 3．下列不属于力的三要素的是（　　） A．力的作用效果 B．力的大小 C．力的方向 D．力的作用点 4．放学时小胤同学手提书包匀速径直走出教室，手对书包施加了一个提力，同时书包受到一个重力，那么这两个力的三要素（　　） A．完全相同 B．大小、方向相同，作用点不同 C．大小相同，方向和作用点都不同 D．大小、作用点相同，方向不同 5．如图所示，在A点比在B点更容易将门推开，说明影响力的作用效果的因素是（　　） A．力的大小 B．力的方向 C．力的作用点 D．受力物体 6. 熟了的苹果向地面掉落，这是由于苹果受重力作用的原因，这个力的施力物体是__________。如把一个质量为60kg的物体放到月球上，由于月球对物体的吸引力只有地球的六分之一，这时物体的质量为_______kg。 7．如图所示，用扳手拧紧螺母，______（填“A”或“B”）图所示的效果好，说明力的作用效果与力的____________有关。 8. 由于重力的方向总是______的，将图甲所示的装置放在水平桌面上后，缓慢改变木板的倾角α（如图乙所示），可观察到悬线OA的方向_____（选填“改变”或“不改变”）。 9. 力是物体对物体的_________；物理学中，把力的大小，方向和_________叫做力的三要素。如图（a）、（b）所示，在桌面上固定一根弹簧，分别用同样大小的力“压”和“拉”弹簧，弹簧的形变不同，说明力的作用效果与力的______有关。 10. 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______。 11. 少林功夫驰名中外，一武术爱好者以如图所示“扎马步”的姿势练功时，他通过降低________的方法，来提高稳度；武术爱好者所受支持力的施力物体是________。 12．作图题。 （1）如图所示是不规则的薄板被细线两次悬挂起来的情况，请在图②中画出该薄板受到的重力示意图。 （2）如图所示，重为3N的物体在拉力的作用下沿斜面向上运动，请画出物体所受重力的示意图。 （3）如图所示，是拉力的示意图，力的大小为______N，力的方向沿绳子向______（选填“上”或“下”）。 13．“掬手成升”是我国古代的计量方法之一，掬即为双手捧。 （1）如图，成人双手捧起的米质量约为______； A．3g B．30g C．300g D．3000g （2）贸易合同中标注“大米净含量50kg”，这里必须用“质量”作为交易依据，而不用“重力”，原因是______。 A．质量的测量工具更精密 B．质量是力的一种表现形式 C．重力的单位不统一 D．重力会随位置变化，导致交易不公平 14．2024年6月25日嫦娥六号返回器降落在内蒙古的四子王旗地区，嫦娥六号返回器上面携带装有1935.3g月壤，已知月球对附近物体的引力大约是地球对附近物体引力的六分之一。求（g值取10N/kg）： （1）月球样品在地球上受到的重力是多少N? （2）月球样品在月球表面受到月球对它的引力大约是多少N? 15. 如图所示是桥头限重标志牌，一辆卡车自重为1.5×105N，车上装有6×103kg的钢材，g取10N/kg。求： （1）这辆卡车总重； （2）这辆卡车是否能安全通过该桥头？ 16．小静同学在实验室探究“重力的大小跟质量的关系”实验中，得到如下表中的实验数据： 实验次数 被测物体 物体质量m/kg 重力G/N 比值/（N·kg-1） 1 物体1 0.1 0.99 9.9 2 物体2 0.4 3.88 9.7 3 物体3 0.5 ① （1）测量物体的重力前，除了观察弹簧测力计的量程和分度值外，还应将弹簧测力计在________方向调零。 （2）第3次实验“物体3”的重力如图所示，根据实验结果，表格中第3次的实验数据①处应填___________。 （3）本实验进行多次测量的目的是___________。 （4）对于物体1、2、3的选择小静和小敏有不同的意见，小静认为应该使用多个实验室常见的已知质量且规格相同的钩码组合出三个质量不等的物体。而小敏认为可以用一些诸如橡皮泥、钥匙串、文具袋等日常用品，先用天平测出其质量，再用弹簧测力计分别测量出其重力，从而得出结论。请对这两种探究方法进行评价：___________。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $