7.3 重力 讲义--2025-2026学年人教版物理八年级下学期
2026-05-17
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普通
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第3节 重力 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 6.53 MB |
| 发布时间 | 2026-05-17 |
| 更新时间 | 2026-05-17 |
| 作者 | 景源数理知识驿站 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-17 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57906123.html |
| 价格 | 2.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
本初中物理讲义聚焦重力核心知识点,系统梳理重力的概念(地球吸引、施力物体地球)、大小(G=mg及实验探究质量关系)、方向(竖直向下及应用)、重心(位置及寻找方法),通过思维导图构建知识脉络,形成完整学习支架。
资料以科学探究为特色,设计“探究重力与质量关系”实验培养学生实验能力,结合典例分析(如G-m图像)提升科学思维,思维导图助力物理观念建构。课中辅助教师高效授课,课后通过对点提升练习帮助学生查漏补缺,强化知识应用。
内容正文:
重力 知识归纳与题型总结
思 维 导 图
培 优 讲 练
考点01 重力的概念
考点梳理
1、重力:地面附近的物体,由于地球的吸引而受的力叫重力。重力的符号是G。
(1)地面附近的一切物体,无论固体、液体、气体都受地球的吸引。
(2)重力特指地球对物体的吸引。
(3)重力的施力物体是地球,受力物体是物体。
2、重力的由来
(1)牛顿从树上成熟的苹果自动落回地面这种现象中,发现了苹果受到重力作用。
(2)万有引力:宇宙间的物体,大到天体,小到尘埃,都存在相互吸引的力。
典例引领
考向01 重力的概念
【例1】关于力以及力和运动的关系,下列说法正确的是( )
A.物体不受力作用时,运动状态不会改变
B.物体在平衡力作用下一定处于匀速直线运动状态
C.物体之间不接触就不会有力的作用
D.重力就是地球对物体的吸引力
对点提升
【对点1】下列列举的语句中蕴含着深刻的道理,如果从物理学的角度来解读,也别有生趣,其中不正确的是( )
A.成语“孤掌难鸣”说明一个物体不会产生力
B.“飞流直下三千尺”是由于水受到重力的作用
C.“风吹草低见牛羊”说明力可以使物体发生形变
D.“以卵投石,尽天下之卵,不可毁也”是因为石头对鸡蛋的作用力大
考点02 重力的大小
考点梳理
1、探究重力的大小跟质量的关系
实验器材:弹簧测力计、相同质量的钩码;
思考1:在实验中,弹簧测力计的作用是用来测量钩码的重力;
思考2:做好本实验的关键是正确使用弹簧测力计测量钩码的重力;
思考3:实验中列表法处理实验数据,使重力与质量的对应关系清楚、简单明了,有利于发现重力与质量之间的物理关系;
实验结论:物体所受的重力跟它的质量成正比。
2、重力的大小:通常把重力的大小叫重量。
3、重量的计算公式:G=mg,其中g=9.8N/kg,粗略计算的时候g=10N/kg。
(1)g的含义:质量为1kg的物体所受的重力为9.8N(g是常数,在地球上与地球纬度高低有关,不同星球上g也不同,在地球上g=9.8N/kg)。
(2)g的大小与纬度有关,越靠近赤道g越小,越靠近两极g越大。
4、重力与质量的区别与联系
(1)质量是指物体所含物质的多少,重力是指物体由于受到地球的吸引而产生的力。
(2)质量是物质的一种属性,与物体所处的状态、物体的形状、位置、温度无关;重力随地理位置的变化而发生变化。
(3)质量只有大小,没有方向,重力的方向总是竖直向下。
(4)质量通常用“m”表示,重力通常用“G”表示。
(5)质量的单位是国际单位制中的基本单位,“千克”(kg),重力的单位属于倒出单位,“牛顿”简称“牛”(N)。
(6)质量的测量工具是天平,重力是一种力,力的测量工具是弹簧测力计。
5、G与m的图像关系:G-m的图像是一条经过原点的直线,反映物体所受重力大小与质量成正比。
6、重力的估测:对物理量的估测,是一种良好的学习习惯,也是学好物理的基本功之一;根据物体的质量估测它的重力大小。常见的重力估测:
一个黑板擦约重为1N学生的重力约为500N
一个鸡蛋约重0.5N
物理教科书约重2N
铅笔约重0.05N
大象的约重50000N
一个篮球约重5N
一个苹果约重2N
典例引领
考向01 实验:探究重力大小与质量的关系
【例1】小明在学习重力知识后,分别探究了“重力的方向”和“重力的大小跟质量的关系”。
实验次序
1
2
3
4
5
物体质量
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
所受重力
0.5
1
1.5
2
2.5
(1)由图甲、乙、丙,可以得出的结论是__________。
(2)小明利用钩码探究重力与质量的关系,数据如表所示,请在如图所示坐标系中画出关系图像_________;分析数据能够得到的结论是:________________。
(3)利用弹簧测力计测量物体的重力时,使测力计内弹簧伸长的力是__________(填入选项)。
A.物体的重力 B.物体和测力计的总重力
C.物体对弹簧的拉力 D.弹簧对物体的拉力
考向02 重力大小质量的关系:G=mg
【例2】探究物体所受的重力大小与其质量的关系时,测量一些水果的质量及其所受的重力,获得的数据记录在表中。
实验序号
所测物品
质量m/kg
测得的重力G/N
重力与质量的比值N/kg
1
金橘
0.02
0.19
9.5
2
香蕉
0.05
0.49
9.8
3
苹果
0.08
0.78
9.75
4
桃子
0.10
0.98
9.8
(1)实验中所用的主要测量器材是弹簧测力计和______;
(2)分析表中的数据可知:物体的质量越大,所受的重力越______(填“大”或“小”);物体所受重力的大小与质量成______比;
(3)若用m表示物体的质量,用G表示物体所受的重力,用g表示重力与质量的比值,则______;本次实验测得______;
(4)本实验更换不同物体进行多次实验的目的是______。
考向03 重力的计算与估算
【例3】为了让同学们养成关注生活和社会的好习惯,物理老师让同学们对身边一些常见的物理量进行估测。以下是他们交流时的一些估测数据,你认为数据符合实际的是( )
A.两只鸡蛋的重力约为10N B.一名中学生的重力约为50N
C.中学生步行的速度约为1m/s D.中学生百米跑步的速度约为10m/s
对点提升
【对点1】某物理兴趣小组用天平、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。
被测物体
1
2
3
4
5
物体质量
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
重力
1
3
4
5
(1)实验前,需将弹簧测力计在________方向上调整,使指针对准零刻度线。
(2)如图所示,是同学们第2次用弹簧测力计测量时的情形,该弹簧测力计示数是______N;
(3)分析表中实验数据可得:物体所受的重力跟它的质量成_______。
【对点2】某同学在“探究重力与质量的关系”的实验中,根据测量的不同质量钩码所受重力数据画出的G-m图像如图所示。下列说法正确的是( )
A.测量前弹簧测力计需要在水平方向上调零
B.实验得出的结论是:物体所受的重力与其质量成正比
C.由实验可推知:质量为200kg的物体受到的重力为2N
D.若用石块代替钩码进行实验,则会得到不同的结论
【对点3】2025年2月27日,小米汽车XiaomiSU7Ultra正式上市,如图所示的小米汽车的整车质量为2.2吨,最长续航超过800km,这两个数值均是当今的顶尖水准,求:
(1)该车重力为多少N?()
(2)小米XiaomiSU7Ultra百公里电费约8元,若某燃油汽车百公里耗油8升,若每千克汽油售价10元,汽油密度。则两车均行驶100公里,小米XiaomiSU7Ultra与燃油汽车相比,可节省费用多少元?
考点03 重力的方向
考点梳理
1、重力的方向:重力的方向总是竖直向下(指向地心);竖直向下是指和物体所在处水平面垂直向下的方向,应注意“竖直向下”与“垂直向下”是有区别的,“垂直向下”是指垂直于某个平面向下;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。
2、重力的方向总是竖直向下的应用举例
(1)工人师傅在砌墙时,常常利用重锤线来检验墙身是否竖直。
(2)骑自行车时,遇到下坡路,即使不蹬自行车,车辆还能继续滑行。
(3)利用天平称量物体的重量。
(4)水平仪检测墙体是否水平。
典例引领
考向01 重力的方向
【例1】利用图甲的装置探究重力的方向时,缓慢改变支架底座的倾角α,可观察到细线的方向不变,为确定细线的具体方向,可放置一个______进行比较,这个实验可以说明重力的方向为______;水平仪放在桌面上时,铅垂线指向如图乙所示,则被测桌面______边高。
对点提升
【对点1】建筑工人常用铅垂线来检测墙体是否竖直,如图所示的墙体是向________倾斜。
考点04 重心
考点梳理
1、重力的作用点—重心:重力在物体上的作用点叫重心。
(1)质地均匀外形规则的物体的重心,在它的几何中心上。
(2)重心的位置不一定总在物体上,如圆环的重心在圆心,空心球的重心在球心。
(1)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。均匀、规则物体的重心在它的几何中心上。物体的重心可能不在物体上,如一个密度均匀的金属环的重心在环所形成圆的圆心上。
(2)重心的位置并不是固定不变的。它随质量的分布变化而变化。如将一块质地均匀的圆铁饼偏离圆心的地方去掉一小块,则铁饼的重心就要发生变化。
2、寻找重心的方法
(1)悬挂法:将不规则的薄板,在某点A悬挂起来,当薄板静止时沿悬线方向在薄板上画出竖直线AB,然后另选一点C再次悬挂,再次在薄板上画出竖直线CD,如图所示,薄板重心即在AB线上,又在直线CD上,由此可知重心必在两直线的交点上。
(2)支撑法:只适用于细棒(不一定均匀),用一个支点支撑物体,不断变化位置,越稳定的位置,越接近重心;一种可能的变通方式是用两个支点支撑,然后施加较小的力使两个支点靠近,因为离重心近的支点摩擦力会大,所以物体会随之移动,使另一个支点更接近重心,如此可以找到重心的近似位置。
(3)针顶法:同样只适用于薄板.用一根细针顶住板子的下面,当板子能够保持平衡,那么针顶的位置接近重心,与支撑法同理,可用3根细针互相接近的方法,找到重心位置的范围,不过这就没有支撑法的变通方式那样方便了。
(4)用铅垂线找重心(任意一图形,质地均匀):用绳子找其一端点悬挂,后用铅垂线挂在此端点上(描下来);而后用同样的方法作另一条线.两线交点即其重心。
3、提高稳度的方法:一是增大支持面,二是降低重心。
4、重力的示意图:力的图示和力的示意图都反映了力的三要素,力的图示精确,力的示意图简约,由于重力的方向是竖直向下的,也就是与水平面垂直,所以在画图时,或是找到竖直方向,或是找到水平方向都可以.但不少要求画出重力示意图的习题常有干扰因素出现,致使学生容易产生误解。
【归纳总结】重力是由于地球吸引而使物体受到的力,方向竖直向下,大小与质量成正比。
典例引领
考向01 重心
【例1】如图,春分到,蛋儿俏,“春分立蛋”是中国民间的传统习俗,一般认为春分日太阳直射赤道,太阳对南北半球的引力相对均衡,所以可以把鸡蛋立起来。下列“立蛋”中包含的物理知识说法不正确的是( )
A.鸡蛋对桌面的压力是由于鸡蛋发生弹性形变产生
B.把鸡蛋拿到月球质量不会发生变化
C.鸡蛋“立”着和“躺”着重心的高度发生变化
D.春分最容易“立蛋”是由于当天受到的重力最小
考向02 重力的示意图
【例2】如图所示,重3 N的物块沿光滑斜面自由滑下、斜面对物块的支持力大小为2 N。请以O点为作用点,画出物块受力示意图。
对点提升
【对点1】小明做了一个不倒翁,不倒翁对桌面的压力是由于______(选填“不倒翁”或“桌面”)发生弹性形变而产生的。不倒翁不倒的原因是它的重心设计得非常______(选填“高”或“低”)。
【对点2】运动会上,某同学参加了跳远项目的比赛。他用力蹬地,腾空一跃。若用“”表示该同学,不计空气阻力,分析他用力蹬地腾空前的受力情况,图中正确的是( )
A. B. C. D.
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重力 知识归纳与题型总结
思 维 导 图
培 优 讲 练
考点01 重力的概念
考点梳理
1、重力:地面附近的物体,由于地球的吸引而受的力叫重力。重力的符号是G。
(1)地面附近的一切物体,无论固体、液体、气体都受地球的吸引。
(2)重力特指地球对物体的吸引。
(3)重力的施力物体是地球,受力物体是物体。
2、重力的由来
(1)牛顿从树上成熟的苹果自动落回地面这种现象中,发现了苹果受到重力作用。
(2)万有引力:宇宙间的物体,大到天体,小到尘埃,都存在相互吸引的力。
典例引领
考向01 重力的概念
【例1】关于力以及力和运动的关系,下列说法正确的是( )
A.物体不受力作用时,运动状态不会改变
B.物体在平衡力作用下一定处于匀速直线运动状态
C.物体之间不接触就不会有力的作用
D.重力就是地球对物体的吸引力
【答案】A
【详解】A.根据牛顿第一定律,物体不受力作用时,将保持静止状态或匀速直线运动状态,即其运动状态不会改变,故A正确;
B.物体在平衡力作用下,运动状态保持不变,可能处于静止状态,也可能处于匀速直线运动状态,并非一定处于匀速直线运动状态,故B错误;
C.发生力的作用的物体不一定需要相互接触,例如磁极间的磁力、电荷间的静电力以及重力,都属于非接触力,故C错误;
D.重力是由于地球的吸引而使物体受到的力,但由于地球自转的存在,重力通常只是地球吸引力的一个分力,不能说重力就是地球对物体的吸引力,故D错误。
故选A。
对点提升
【对点1】下列列举的语句中蕴含着深刻的道理,如果从物理学的角度来解读,也别有生趣,其中不正确的是( )
A.成语“孤掌难鸣”说明一个物体不会产生力
B.“飞流直下三千尺”是由于水受到重力的作用
C.“风吹草低见牛羊”说明力可以使物体发生形变
D.“以卵投石,尽天下之卵,不可毁也”是因为石头对鸡蛋的作用力大
【答案】D
【详解】A.力是物体对物体的作用,发生力的作用时至少有两个物体,“孤掌难鸣”说明一个物体不会产生力,故A正确;
B.“飞流直下三千尺”,水从高处落下,是因为水受到竖直向下的重力作用,故B正确;
C.“风吹草低见牛羊”,草在风力的作用下变得弯曲,说明力可以使物体发生形变,故C正确;
D.石头对鸡蛋的作用力和鸡蛋对石头作用力是一对相互作用力,所以大小相等,故D错误。
本题选择描述错误的,故选D。
考点02 重力的大小
考点梳理
1、探究重力的大小跟质量的关系
实验器材:弹簧测力计、相同质量的钩码;
思考1:在实验中,弹簧测力计的作用是用来测量钩码的重力;
思考2:做好本实验的关键是正确使用弹簧测力计测量钩码的重力;
思考3:实验中列表法处理实验数据,使重力与质量的对应关系清楚、简单明了,有利于发现重力与质量之间的物理关系;
实验结论:物体所受的重力跟它的质量成正比。
2、重力的大小:通常把重力的大小叫重量。
3、重量的计算公式:G=mg,其中g=9.8N/kg,粗略计算的时候g=10N/kg。
(1)g的含义:质量为1kg的物体所受的重力为9.8N(g是常数,在地球上与地球纬度高低有关,不同星球上g也不同,在地球上g=9.8N/kg)。
(2)g的大小与纬度有关,越靠近赤道g越小,越靠近两极g越大。
4、重力与质量的区别与联系
(1)质量是指物体所含物质的多少,重力是指物体由于受到地球的吸引而产生的力。
(2)质量是物质的一种属性,与物体所处的状态、物体的形状、位置、温度无关;重力随地理位置的变化而发生变化。
(3)质量只有大小,没有方向,重力的方向总是竖直向下。
(4)质量通常用“m”表示,重力通常用“G”表示。
(5)质量的单位是国际单位制中的基本单位,“千克”(kg),重力的单位属于倒出单位,“牛顿”简称“牛”(N)。
(6)质量的测量工具是天平,重力是一种力,力的测量工具是弹簧测力计。
5、G与m的图像关系:G-m的图像是一条经过原点的直线,反映物体所受重力大小与质量成正比。
6、重力的估测:对物理量的估测,是一种良好的学习习惯,也是学好物理的基本功之一;根据物体的质量估测它的重力大小。常见的重力估测:
一个黑板擦约重为1N学生的重力约为500N
一个鸡蛋约重0.5N
物理教科书约重2N
铅笔约重0.05N
大象的约重50000N
一个篮球约重5N
一个苹果约重2N
典例引领
考向01 实验:探究重力大小与质量的关系
【例1】小明在学习重力知识后,分别探究了“重力的方向”和“重力的大小跟质量的关系”。
实验次序
1
2
3
4
5
物体质量
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
所受重力
0.5
1
1.5
2
2.5
(1)由图甲、乙、丙,可以得出的结论是__________。
(2)小明利用钩码探究重力与质量的关系,数据如表所示,请在如图所示坐标系中画出关系图像_________;分析数据能够得到的结论是:________________。
(3)利用弹簧测力计测量物体的重力时,使测力计内弹簧伸长的力是__________(填入选项)。
A.物体的重力 B.物体和测力计的总重力
C.物体对弹簧的拉力 D.弹簧对物体的拉力
【答案】(1)重力的方向是竖直向下的
(2)
物体所受的重力跟它的质量成正比
(3)C
【详解】(1)观察甲、乙、丙,无论支架如何倾斜,重垂线始终保持竖直方向,因此得到结论:重力的方向总是竖直向下的。
(2)根据表格数据先描点,后连线。据此作图。
由数据可知,重力和质量的比值是定值,且描出的G-m图像为过原点的直线,因此得到结论:物体所受重力的大小与它的质量成正比。
(3)使弹簧伸长的力,受力物体是弹簧,只有物体对弹簧的拉力,是直接作用在弹簧上使弹簧伸长的力;物体的重力受力物体是物体,弹簧对物体的拉力受力物体也是物体,因此ABD错误,C正确。
考向02 重力大小质量的关系:G=mg
【例2】探究物体所受的重力大小与其质量的关系时,测量一些水果的质量及其所受的重力,获得的数据记录在表中。
实验序号
所测物品
质量m/kg
测得的重力G/N
重力与质量的比值N/kg
1
金橘
0.02
0.19
9.5
2
香蕉
0.05
0.49
9.8
3
苹果
0.08
0.78
9.75
4
桃子
0.10
0.98
9.8
(1)实验中所用的主要测量器材是弹簧测力计和______;
(2)分析表中的数据可知:物体的质量越大,所受的重力越______(填“大”或“小”);物体所受重力的大小与质量成______比;
(3)若用m表示物体的质量,用G表示物体所受的重力,用g表示重力与质量的比值,则______;本次实验测得______;
(4)本实验更换不同物体进行多次实验的目的是______。
【答案】(1)天平
(2) 大 正
(3) 9.7N/kg
(4)寻找普遍规律
【详解】(1)实验中需要测量两个物理量:重力和质量。重力用弹簧测力计测量;质量用天平(托盘天平)测量。
(2)从表格数据看:质量从 0.02kg到0.10kg 逐渐增大;重力从 0.19N到0.98N也逐渐增大;重力与质量的比值基本稳定在 9.5~9.8N/kg 之间,说明重力与质量的比值是定值。因此:物体的质量越大,所受的重力越大;物体所受重力的大小与质量成正比。
(3)重力与质量的关系式为。
取四次实验的重力与质量的比值,求平均值
(4)本实验是探究普遍规律的实验,多次更换不同物体进行实验,目的是避免实验的偶然性,寻找普遍规律(或防止实验结果的偶然性,得出重力与质量关系的普遍结论)。
考向03 重力的计算与估算
【例3】为了让同学们养成关注生活和社会的好习惯,物理老师让同学们对身边一些常见的物理量进行估测。以下是他们交流时的一些估测数据,你认为数据符合实际的是( )
A.两只鸡蛋的重力约为10N B.一名中学生的重力约为50N
C.中学生步行的速度约为1m/s D.中学生百米跑步的速度约为10m/s
【答案】C
【详解】A.两只鸡蛋的总质量大约是,重力约为
与10N相差甚远,故A不符合题意。
B.一名普通中学生的质量大约是,重力约为
50N显然不符合中学生的实际情况,故B不符合题意。
C.正常成年人或中学生步行的速度一般在4km/h到5km/h之间。进行单位换算,中学生步行的速度大约在1.1m/s到1.4m/s左右,1m/s是一个非常接近且合理的估测值。故C符合题意。
D.中学生百米赛跑的成绩通常在13s到16s之间。假设一名中学生跑完100m用时14s,平均速度为
故D不符合题意。
故选C。
对点提升
【对点1】某物理兴趣小组用天平、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。
被测物体
1
2
3
4
5
物体质量
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
重力
1
3
4
5
(1)实验前,需将弹簧测力计在________方向上调整,使指针对准零刻度线。
(2)如图所示,是同学们第2次用弹簧测力计测量时的情形,该弹簧测力计示数是______N;
(3)分析表中实验数据可得:物体所受的重力跟它的质量成_______。
【答案】(1)竖直
(2)2
(3)正比
【详解】(1)测重力时需要在竖直方向使用,因此实验前需在竖直方向上调零,使指针对准零刻度线,消除弹簧自身重力对测量结果的影响。
(2)弹簧测力计的分度值为0.2N,图中指针恰好指向2N刻度线,因此示数为2N。
(3)由表格数据可知,物体质量增大几倍,重力也相应增大几倍,且重力与质量的比值为定值
因此物体所受的重力跟它的质量成正比。
【对点2】某同学在“探究重力与质量的关系”的实验中,根据测量的不同质量钩码所受重力数据画出的G-m图像如图所示。下列说法正确的是( )
A.测量前弹簧测力计需要在水平方向上调零
B.实验得出的结论是:物体所受的重力与其质量成正比
C.由实验可推知:质量为200kg的物体受到的重力为2N
D.若用石块代替钩码进行实验,则会得到不同的结论
【答案】B
【详解】A.弹簧测力计测重力时需要竖直方向使用,由于弹簧自身有重力,测量前需要在竖直方向上调零,故A错误;
B.由图可知,图像是过原点的倾斜直线,说明物体所受的重力与其质量成正比,故B正确;
C.由图像可知,当时,,计算得比例系数
则质量为的物体受到的重力为 ,故C错误;
D.重力与质量的关系是物体的普遍规律,用石块代替钩码实验,仍然能得到相同结论,故D错误。
故选B。
【对点3】2025年2月27日,小米汽车XiaomiSU7Ultra正式上市,如图所示的小米汽车的整车质量为2.2吨,最长续航超过800km,这两个数值均是当今的顶尖水准,求:
(1)该车重力为多少N?()
(2)小米XiaomiSU7Ultra百公里电费约8元,若某燃油汽车百公里耗油8升,若每千克汽油售价10元,汽油密度。则两车均行驶100公里,小米XiaomiSU7Ultra与燃油汽车相比,可节省费用多少元?
【答案】(1)
(2)48元
【详解】(1)该车重力
(2)燃油汽车行驶100公里消耗的汽油质量
燃油汽车行驶100公里的总费用
则节省的费用
考点03 重力的方向
考点梳理
1、重力的方向:重力的方向总是竖直向下(指向地心);竖直向下是指和物体所在处水平面垂直向下的方向,应注意“竖直向下”与“垂直向下”是有区别的,“垂直向下”是指垂直于某个平面向下;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。
2、重力的方向总是竖直向下的应用举例
(1)工人师傅在砌墙时,常常利用重锤线来检验墙身是否竖直。
(2)骑自行车时,遇到下坡路,即使不蹬自行车,车辆还能继续滑行。
(3)利用天平称量物体的重量。
(4)水平仪检测墙体是否水平。
典例引领
考向01 重力的方向
【例1】利用图甲的装置探究重力的方向时,缓慢改变支架底座的倾角α,可观察到细线的方向不变,为确定细线的具体方向,可放置一个______进行比较,这个实验可以说明重力的方向为______;水平仪放在桌面上时,铅垂线指向如图乙所示,则被测桌面______边高。
【答案】 水平面竖直向下 左
【详解】竖直方向是与水平面垂直的方向,因此要确定细线OA的具体方向,放置一个水平面进行对比即可;改变支架倾角后,细线OA的方向始终不变,说明重力的方向总是竖直向下;水平仪利用重力方向竖直向下的原理工作,铅垂线总会向桌面偏低的一侧偏转。图乙中铅垂线偏向右侧,说明桌面右侧更低,因此左边更高。
对点提升
【对点1】建筑工人常用铅垂线来检测墙体是否竖直,如图所示的墙体是向________倾斜。
【答案】左
【详解】铅垂线利用了重力的方向始终是竖直向下的原理,可以检查墙壁是否竖直。由图可知,铅垂线上端与墙紧靠,下端垂线的位置在墙的左侧,故墙体向左倾斜。
考点04 重心
考点梳理
1、重力的作用点—重心:重力在物体上的作用点叫重心。
(1)质地均匀外形规则的物体的重心,在它的几何中心上。
(2)重心的位置不一定总在物体上,如圆环的重心在圆心,空心球的重心在球心。
(1)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。均匀、规则物体的重心在它的几何中心上。物体的重心可能不在物体上,如一个密度均匀的金属环的重心在环所形成圆的圆心上。
(2)重心的位置并不是固定不变的。它随质量的分布变化而变化。如将一块质地均匀的圆铁饼偏离圆心的地方去掉一小块,则铁饼的重心就要发生变化。
2、寻找重心的方法
(1)悬挂法:将不规则的薄板,在某点A悬挂起来,当薄板静止时沿悬线方向在薄板上画出竖直线AB,然后另选一点C再次悬挂,再次在薄板上画出竖直线CD,如图所示,薄板重心即在AB线上,又在直线CD上,由此可知重心必在两直线的交点上。
(2)支撑法:只适用于细棒(不一定均匀),用一个支点支撑物体,不断变化位置,越稳定的位置,越接近重心;一种可能的变通方式是用两个支点支撑,然后施加较小的力使两个支点靠近,因为离重心近的支点摩擦力会大,所以物体会随之移动,使另一个支点更接近重心,如此可以找到重心的近似位置。
(3)针顶法:同样只适用于薄板.用一根细针顶住板子的下面,当板子能够保持平衡,那么针顶的位置接近重心,与支撑法同理,可用3根细针互相接近的方法,找到重心位置的范围,不过这就没有支撑法的变通方式那样方便了。
(4)用铅垂线找重心(任意一图形,质地均匀):用绳子找其一端点悬挂,后用铅垂线挂在此端点上(描下来);而后用同样的方法作另一条线.两线交点即其重心。
3、提高稳度的方法:一是增大支持面,二是降低重心。
4、重力的示意图:力的图示和力的示意图都反映了力的三要素,力的图示精确,力的示意图简约,由于重力的方向是竖直向下的,也就是与水平面垂直,所以在画图时,或是找到竖直方向,或是找到水平方向都可以.但不少要求画出重力示意图的习题常有干扰因素出现,致使学生容易产生误解。
【归纳总结】重力是由于地球吸引而使物体受到的力,方向竖直向下,大小与质量成正比。
典例引领
考向01 重心
【例1】如图,春分到,蛋儿俏,“春分立蛋”是中国民间的传统习俗,一般认为春分日太阳直射赤道,太阳对南北半球的引力相对均衡,所以可以把鸡蛋立起来。下列“立蛋”中包含的物理知识说法不正确的是( )
A.鸡蛋对桌面的压力是由于鸡蛋发生弹性形变产生
B.把鸡蛋拿到月球质量不会发生变化
C.鸡蛋“立”着和“躺”着重心的高度发生变化
D.春分最容易“立蛋”是由于当天受到的重力最小
【答案】D
【详解】A.压力属于弹力,弹力是施力物体发生弹性形变产生的。鸡蛋对桌面的压力,施力物体是鸡蛋,因此该压力是鸡蛋发生弹性形变产生的,故A正确;
B.质量是物体的固有属性,质量不随物体位置而改变,因此鸡蛋拿到月球,质量不变,故B正确;
C.物体重心高度和放置方式有关,鸡蛋立着放置时重心比躺着(平放)时重心更高,因此两种放法重心高度发生了改变,故C正确;
D.鸡蛋的质量不变,由可知,重力不变,春分容易立蛋和重力大小无关,故D错误。
故选D。
考向02 重力的示意图
【例2】如图所示,重3 N的物块沿光滑斜面自由滑下、斜面对物块的支持力大小为2 N。请以O点为作用点,画出物块受力示意图。
【答案】
【详解】斜面光滑,因此物块不受摩擦力;物体受到的重力,大小为3N,方向 竖直向下;支持力大小为2N,方向垂直于斜面向上,力的作用点都画在物体的重心上,据此作图。
对点提升
【对点1】小明做了一个不倒翁,不倒翁对桌面的压力是由于______(选填“不倒翁”或“桌面”)发生弹性形变而产生的。不倒翁不倒的原因是它的重心设计得非常______(选填“高”或“低”)。
【答案】 不倒翁 低
【详解】压力是由施力物体(不倒翁)发生弹性形变,不倒翁对桌面的压力是由于不倒翁发生弹性形变而产生的。
不倒翁不倒的原因是它的重心设计得非常低,重心低使得不倒翁在倾斜时,重力的作用线更容易通过支撑面,从而使其更容易恢复到原来的平衡状态。
【对点2】运动会上,某同学参加了跳远项目的比赛。他用力蹬地,腾空一跃。若用“”表示该同学,不计空气阻力,分析他用力蹬地腾空前的受力情况,图中正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】该同学用力蹬地腾空后,已经离开地面,且不计空气阻力,因此不再受到蹬力、空气作用力等其他力,因此该同学腾空时只受竖直向下的重力。
故选B。
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