6.3 来自地球的力(举一反三·讲义)物理新教材沪科版八年级全一册
2026-07-24
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2份
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理沪科版八年级全一册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第三节 来自地球的力 |
| 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 | 8.51 MB |
| 发布时间 | 2026-07-24 |
| 更新时间 | 2026-07-24 |
| 作者 | 物理核心素养知识学堂 |
| 品牌系列 | 学科专项·举一反三 |
| 审核时间 | 2026-07-24 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58951338.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
本讲义聚焦“来自地球的力——重力”核心知识点,从生活现象导入重力概念,通过实验探究建立重力与质量关系(G=mg),进而讲解重力方向(竖直向下)、作用点(重心)及示意图画法,构建从现象到规律再到应用的完整学习支架。
该资料以情景导入激发兴趣,实验探究(含数据表格、图像分析)培养科学思维与探究能力,易错点对比(重力与质量、竖直向下与垂直向下)强化物理观念,例题变式结合多样化课后作业,课中辅助教师高效授课,课后助力学生巩固知识、查漏补缺。
内容正文:
6.3 来自地球的力
【新教材沪科版】
【知识框架+知识精讲(4个知识归纳+4个题型)+课后作业】
模块二 知识精讲
情景导入
生活中我们常见到这样的现象,熟 透了的苹果自动从树上落下, 河水由高处向低处流,向空中踢出的足球落向地面……这究竟是什么原因?本节我们学习来自地球的作用力——重力。
【知识点1 重力的大小 】知识归纳
1. 重力的概念
(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。
(2)地面附近的一切物体,无论固体、液体、气体都受地球的吸引。
(3)重力的施力物体是地球,受力物体是地球附近的物体。
(4)重力的效果:对悬挂它的物体产生拉力的作用,对支持它的物体产生压力的作用,使抛向空中的所有物体最终落回地面。
【注意】万有引力:宇宙间的物体,大到天体,小到尘埃,都存在互相吸引的力即万有引力,牛顿发现万有引力。
2.探究物体重力与质量关系
【提出问题】地球附近的物体所受的重力与它的质量之间有什么关系呢?
【猜想】物体的质量越大,它所受的重力越大
【实验设计】要测量物体所受的重力,可以将物体悬挂在弹簧测力计上,当物体静止时,弹簧测力计的示数等于物体所受重力的大小,物体的质量既可以用天平测量,也可以选用已知质量的物体作为被测物体。最后根据测量结果找出重力跟质量的关系。
【进行实验与收集证据】
①把一个50g的钩码悬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,即为钩码所受的重力大小。
②依次把2个、3个、4个、5个、6个、7个钩码悬挂在弹簧测力计的挂钩上,当钩码静止时,分别读出弹簧测力计的示数,并把数值记录在下面的表格中。
钩码个数
1
2
3
4
5
6
7
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
比值G/m
9.8
9.8
9.8
9.8
9.8
9.8
9.8
(3)数据处理和分析
用图象法处理实验数据,以质量m为横坐标、重力G为纵坐标建立坐标系,将表中的数据在坐标系中描点并连接这些点,作出重力大小跟质量的关系图象。
分析图象可知,此图线是一条过原点的直线,说明物体所受重力大小跟它的质量成正比,用g表示比值时,则有
3. 重力大小
(1)重力与质量的关系式: G=mg 其中比值g的大小为g=9.8N/kg,
(2)g的含义:质量为1kg的物体所受的重力为9.8N。
注意:粗略计算时,g=10N/kg,如果题目中没有交待g=10N/kg,g就是9.8N/kg
重力的大小与物体的质量、地理位置有关,即质量越大,物体受到的重力越大;在赤道上g最小,在两极上g最大,在地球上,越靠近赤道,物体受到的重力越小,越靠近两极,物体受到的重力越大。
在不同星球上(物体受到不同星球的吸引作用)时,g值是不同的。 比如在月球上,。
【易错点提示】千万不要弄混重力与质量这两个物理量
物理量
重力
质量
概念
由于地球的吸引而使物体受到的力
物体所含物质的多少
符号
G
m
单位
N
kg
位置影响
随位置的变化而变化
与物体所处的位置无关
计算公式
联系
物体所受的重力与质量成正比,比值为g,
【方法提醒】重力的大小估测
基本思路就是记忆常见物体的质量和重力大小,用这些常见物体质量和重力进行比较来确定研究对象的重力大小。
1. 记忆常见物体质量估算的数值
(1)一元硬币质量6g (2)鸡2—3kg (3)羊30kg (4)中学生50kg
(5)物理课本质量约280g (6)一罐饮料500g (7)1枚鸡蛋60g(8)中学生书包约4kg
(9)一个苹果的质量约150g
物体重力的估计值。
2. 记住一些常见物体重力
(1)一个鸡蛋重力为0.5N;
(2)成年人重力为500~700N;
(3)铅球重力为50N;
(4)物理课本重力为2.5N。
注意方法:对于记忆有难度的力的大小,我们只要知道物体质量的估算值,根据G=mg公式进行计算就可以知道物体重力的估计值。
【例1】关于g=9.8N/kg的物理意义,下列说法正确的是( )
A. 1kg等于9.8 N
B. 1N等于9.8 kg
C. 质量是1 kg的物体所受的重力是9.8N
D. 重1N的物体质量是9.8kg
【答案】C
【解析】物体的重力与质量成正比,可得关系式:g=;g=9.8N/kg,其意义是:质量是1kg的物体所受的重力是9.8N.
A. 质量与重力是不同的物理量,不能说1kg等于9.8N,故A错误;B. 质量与重力是不同的物理量,不能说1N等于9.8kg,故B错误;C. g=9.8N/kg的物理意义是:质量是1kg的物体所受的重力是9.8N,故C正确;D. 由G=mg可得,重1N的物体质量m=G/g=1N/(9.8N/kg)≈0.1kg,故D错误.故选C.
【变式1-1】小曼用天平分别测出6个不同物体的质量m,再用弹簧测力计分别测出它们所受的重力G,并根据所测数据绘制的G-m图像如图所示。分析图像提供的信息,可得结论:_________,物体所受的重力跟其质量的比值为___________。
【答案】 物体受到的重力跟它的质量成正比 10N/kg
【解析】根据图像可知这是一个正比例函数图像,两个物理量之间满足正比例函数关系,因此可得出的结论是:物体所受重力大小跟它的质量成正比。
选取数据G=1.5N,m=0.15kg可知物体所受的重力跟其质量的比值为10N/kg。
【变式1-2】下列物体中所受重力约为5牛的是( )
A. 一瓶矿泉水 B. 一只鸡蛋
C. 一枚铅笔 D. 一枚针
【答案】A
【解析】根据重力公式G=mg可得重力为5N的物体的质量为
A.一瓶矿泉水的质量在500g左右,故A符合题意;
B.一枚鸡蛋的质量在50g左右,故B不符合题意;
C.一只铅笔的质量约为6g,故C不符合题意;
D.一枚针的质量在1g左右,故D不符合题意。
故选A。
【变式1-3】质量为0.25kg的木块,受到的重力是多少牛?一个人所受的重力为450N,那么,他的质量是多少千克?g取10N/kg。
【答案】2.5N 45kg
【解析】由G =mg可知,木块受到的重力
G木=m木g=0.25kg×10N/kg=2.5N
由G=mg可得m=G/g,因此人的质量
m人=G人/g=450N/10N/kg=45kg
【知识点2 重力的方向】
1. 重力的方向
(1)重力的方向:总是竖直向下(指向地心),即垂直于水平面。
(2)重力的方向不受其他作用力的影响,与物体的运动状态及位置无关;
2. 重力方向的应用
因为重力方向始终竖直向下,所以铅垂线静止时总竖直向下,故用铅垂线可以检查工作台面是否水平,墙壁上的画是否挂正等。
4. 我们通常所说的“下”到底指的是什么方向呢?
我们站在地面上,脚朝下,站得很稳。但地球是球形的,在我们“脚下”的南美洲居民,好像是脚朝上的。他们为什么也站得很稳呢?
重要结论:下指的是地心方向。
【易错点提醒】竖直向下≠垂直向下
“竖直向下”是指垂直水平面向下,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,我们不能把重力方向说成是“垂直向下”。
G竖直向下,F垂直向下
【例2】利用铅垂线和三角尺判断桌面是否水平,如图所示的做法最合理的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】三角尺有两个直角边,把三角尺竖直放置,一个直角边放在桌面上,另一个直角边放上重锤线,因为重力的方向是竖直向下的,如果重锤线与直角边是平行的,则表明桌面是水平的,故A符合题意;BCD不符合题意。故选A。
【变式2-1】下面关于重力方向的表述,正确的是
A. 重力的方向总是竖直向下 B. 重力的方向总是垂直于地面
C. 重力的方向总是垂直于物体表面向下 D. 重力方向有可能朝上
【答案】A
【解析】由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力,重力的方向总是竖直向下的.故A正确.故选A.
【变式2-2】如图为杰克逊的经典舞蹈动作,在杰克逊倾斜过程中他所受重力( )
A. 大小不变,方向改变 B. 大小不变,方向不变
C. 大小改变,方向改变 D. 大小改变,方向不变
【答案】B
【解析】重力的方向始终是竖直向下,重力的大小与质量和该地的重力加速度有关,由于杰克逊的质量没变,该地的重力加速度没变,因此他的重力不变。故ACD不符合题意,B符合题意。故选B。
【变式2-3】小华用如图所示的装置判断重力的方向,球A的质量为50g,则小球的重力为_____N, 缓慢改变木块的倾角α,可观察到悬线OA的方向_______(改变/不变)。若要进一步验证重力方向向下的结论,还应进行的操作是________。(g=10N/kg)
【答案】 0.5 不变 剪断悬线OA,观察球下落的方向
【解析】球A的质量为50g,根据可得,小球的重力为
小球因为受到重力的作用,所以对细线OA产生一个拉力;改变角的大小,细线OA始终沿竖直方向,即方向不变。
若要进一步验证重力的方向是竖直向下的结论,还应进行的操作是:剪断悬线OA,观察小球下落方向,若小球沿竖直向下的方向下落,就进一步证明了重力的方向始终竖直向下。
【知识点3 重力的作用点--重心 】
1. 重心的定义:地球吸引物体的每个部分。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。
2. 物体重心的位置
①外形规则、质量分布均匀的物体重心在它的几何中心上。如:方形薄木板的重心在两条对角线的交点;球的重心在球心。
②为了研究问题的方便,在受力物体上画力的示意图时,常常把力的作用点画在重心上。同一物体同时受到几个力时,作用点也都画在重心上。
3. 确定物体重心的两种方法:“支撑法”和“悬挂法”确定重心
(1)支撑法:适用于长条状物体。把挂有两个鹦鹉的长条棍放在手指上,仔细调节手指在长条棍的位置,使其在手指上平衡这是就可以找到长条棍的重心(即在支点上方,如图甲所示)。
甲 乙 丙
(2)悬挂法:适用于薄板,如图乙所示,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。
【易错点】物体重心的位置
(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。
(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。
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。
(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。
4. 重心与物体的稳定性
(1)物体的重心越低,稳定性越好。
(2)物体的底面积越大,稳定性越好。
【例3】如图所示,玩具“不倒翁”被扳倒后会自动立起来,其奥妙是( )
A. 重力小,可以忽略 B. 重力的方向总是竖直向下的
C. 重心低,不易倾倒 D. 里面有自动升降的装置
【答案】C
【解析】稳度就是指物体的稳定程度,也就是物体放在支撑面上会不会倒下来。要使物体更稳定些,一是要增大物体的支持面,二是要降低物体的重心,而玩具“不倒翁”被扳倒后会自动立起来,原因就是不倒翁内放有密度较大的铅粒,重心下降,增大稳度,不易摔倒。故选C。
【变式3-1】下列关于物体受到重力的示意图中,正确的是( )
A. 正在上升的小球 B. 挂在墙上的小球
C. 斜抛向空中的小球 D. 斜面上静止的木块
【答案】B
【解析】重力的方向是竖直向下的。
A.图中力的方向是竖直向上的,故A错误;
B.图中重力的方向是竖直向下的,故B正确;
C.图中力的方向是斜向上的,故C错误;
D.图中力的方向与斜面垂直,不是竖直向下的,故D错误。故选B。
【变式3-2】如图所示,“马踏飞燕”是汉代艺术家高超的智慧、丰富的想象、浪漫主义精神和精湛的艺术技巧的结晶,是古代雕塑艺术的稀世之宝。雕塑中飞奔的骏马之所以能用一只蹄稳稳地踏在飞燕上而不倾倒是因为( )
A.马跑得快的缘故 B.马蹄大的缘故
C.马的重心在飞燕上 D.马的重心位置和飞燕在一条竖直线上
【答案】D
【解析】重力的方向竖直向下,物体的重力与支撑点在同一条竖直的直线上,物体才能保持稳定。雕塑中飞奔的骏马之所以能用一只蹄稳稳地踏在飞燕上而不倾倒,是因为马的重心位置和飞燕在一条竖直线上,故D符合题意,ABC不符合题意。故选D。
【变式3-3】 智能手机屏幕的旋转功能是基于手机内置的重力感应器实现的。如图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.手机竖放时比横放时重心低
【答案】B
【解析】A.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;
B.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.重力的方向竖直向下,手机所受重力的方向不变,故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,手机竖放时比横放时重心高,故D错误。故选B。
【知识点4 重力示意图(补充)】
1.重力示意图画法:先找到物体的重心。后过重心沿重力的方向即竖直向下的方向画一条线段并标出箭头。
2. 画重力示意图的要求
(1)要做到“三定二标”:定作用点、定方向、定长度,标箭头和力的符号。
(2)用实心小圆点标出作用点:重力的作用点在其重心上。
(3)用箭头标出力的方向:重力的方向竖直向下。
(4)用英文字母标出力的符号:重力用G。
【例4】(2026吉林)为了让孩子们“身上有汗,眼里有光”,某所学校开展了多项趣味体育活动。如图所示,小明正在玩滑板,点为他的重心,画出小明受到重力的示意图。
【答案】如图所示
【解析】小明受到的重力竖直向下,作用在重心处,据此作图。
【变式4-1】画出图中,斜向上运动的篮球受到的重力示意图。
【答案】如图所示
【解析】重力的方向是竖直向下,作用点在重心上,如图所示:
【变式4-2】如图所示,工件与传送带一起沿水平方向向右运动,请在相应位置画出工件所受重力的示意图。
【答案】如图所示
【解析】均匀几何体的重心在几何中心,过重心作竖直向下的重力G。如图所示:
【变式4-3】按题目要求作图如图所示,细线一端固定于O点,另一端系一小球,现使小球在竖直平面内在A、B间摆动,不计空气阻力。请画出小球摆到A位置时的受力情况。
【答案】如图所示
【解析】小球摆到A位置时受到竖直向下的重力,作用点在小球的重心上;绳子的拉力作用在小球上,方向沿绳子向上,过球心作竖直向下的重力G和沿绳子斜向上的拉力F,如图
模块三 课后作业
一、选择题(共8题)
1.下列关于力的说法正确的是( )
A. 地球吸引物体使物体受到重力,同时地球也受到物体的吸引力
B. 空中飞行的飞机不受重力作用
C. 手对弹簧的拉力不属于弹力
D. 两个物体不接触就不会发生力的作用
【答案】A
【解析】A.因地球吸引的力叫做重力,物体间的力是相互的,故地球也受到物体的吸引力,故A正确;
B.地球周围的物体都受到重力的作用,空中飞行的飞机受重力作用。故B错误;
C.弹力是由于物体发生弹性形变时产生的,手对弹簧的拉力是由于手发生弹性形变产生的,属于弹力,故C错误;
D.不接触的物体不会发生弹力,但可以是重力或者磁场力等,因此两个物体不接触也会发生力的作用。故D错误;故选A。
2. 关于重力,下列说法中正确的是( )
①重力的方向总是垂直向下
②重力的方向总是竖直向下
③重力的方向总是和支持物体的支持面垂直
④重力的方向总是垂直水平面向下
⑤重力的大小总是等于支持力的大小
⑥重力的大小与运动状态无关
A.①③⑤ B.③④⑥ C.②③⑤ D.②④⑥
【答案】D
【解析】①②③④.重力指的是由于地球的吸引而使物体受到的力,施力物体是地球,方向是竖直向下,垂直水平面,指向地心,故①③错误,②④正确;
⑤⑥.物体受到的重力与其质量成正比,即,与物体的运动状态,支持力的大小等无关,故⑤错误,⑥正确。故选D。
3. 李陆测得一个苹果的重力为2N,以下哪个物体的重力和苹果最接近( )
A. 一张课桌 B. 一个手机
C. 一枚大头针 D. 一个鸡蛋
【答案】B
【解析】A.一张课桌的质量约为20kg,其重力约为
故A不符合题意;
B.手机的质量约为200g,其重力约为
故B符合题意;
C.一枚大头针质量约为10mg,其重力约为
故C不符合题意
D.鸡蛋质量约为50g,其重力约为
故D不符合题意故选B。
4. 生活中我们经常对一些物理量进行估测,下列研究对象所受的重力最接近500N的是( )
A. 一个乒乓球 B. 一个西瓜
C. 一个鸡蛋 D. 一名中学生
【答案】D
【解析】A.一个乒乓球的质量非常小,通常在几克到几十克之间。即使我们取一个较大的值,比如50g,其重力也只有
G=mg=50×10-3kg×10N/kg=0.5N
远小于500N,故A错误;
B.一个西瓜的质量通常在几千克左右,如果我们取一个适中的值,比如5kg,其重力为
G=mg=5kg×10N/kg=50N
也远小于500N,故B错误;
C.一个鸡蛋的质量也很小,通常在几十克到一百多克之间。如果我们取一个较大的值,比如100g,其重力也只有
G=mg=100×10-3kg×10N/kg=1N
远小于500N,故C错误;
D.一名中学生的质量通常在几十千克左右。如果我们取一个适中的值,比如50kg,其重力为
G=mg=50kg×10N/kg=500N
与题目中给出的重力值相符,故D正确。故选D。
5.如图所示,能正确反映重力与质量关系的是( )
A.B. C.D.
【答案】A
【解析】物体的重力G与质量m成正比,B图象能反映G与m间关系,表示正比例函数,故A正确;故选:A。
6.(2026·陕西西安一模)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】C
【解析】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,其重心相对于蛋壳的位置会发生变化,这样才能保证被扳倒后自动立起来。故B不符合题意;
C.“不倒翁”在摆动过程中,与桌面的接触点不断变化,而支持力的方向始终是垂直于接触面指向被支持的物体,所以支持力的方向会不断改变,故C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C。
7.(2026·贵州贵阳·二模)2024年3月16日,贵州第二届村超决赛开赛。如图所示,足球运动员正要把足球踢向空中。若不计空气阻力,G表示重力,F表示脚对球的作用力,则下列选项中能正确表示足球在空中运动时的受力情况的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】因不计空气阻力,所以空中飞行的足球只受到重力的作用,并且重力的方向是竖直向下的,故B符合题意,ACD不符合题意。故选B。
8.某同学“探究重力与质量的关系”的实验,根据测量的不同质量钩码所受重力数据画出的图象如图所示。下列说法正确的是( )
A.质量为100kg的物体所受的重力为1.0N
B.物体所受的重力与它的质量成正比
C.重力与质量的关系式为
D.若用石块代替钩码进行该实验,能够得到相同结论
【答案】BCD
【解析】A.由图象可以看出质量为100g的物体所受的重力为1.0N,故A错误;
B.图中图象过坐标轴的原点,是一条直线,并且G随m 的增大而增大,所以物体所受的重力与它的质量成正比,故B正确;
C.物体所受的重力与它的质量成正比,写成关系式为:G=mg或g=,故C正确;
D.用任何物体做这个实验都能得到同样的结论,所以若用石块代替钩码进行该实验,能够得到相同结论,故D正确。
二、填空题(共8题)
9. 在数据后面填写合适的单位。一本物理书的质量为200______;空气的密度约为1.3______;一个鸡蛋的重力约为0.5_____。
【答案】 g kg/m3 N
【解析】一个鸡蛋的质量约为50g,一本物理书的质量比鸡蛋大,约为200g。
空气的密度很小,因此密度约为1.3 kg/m3。
一个鸡蛋的质量在50g左右,重力约为
G=mg=50×10-3kg×10N/kg=0.5N
10. 甲、乙两球质量之比为3:2,甲球所受重力为60N,则乙球所受的重力为 N。
【答案】40
【解析】根据G=mg可得,甲、乙两球的重力之比为:
==,
所以G乙=G甲=×60N=40N。
11. 在浙江宁波举行的亚洲羽毛球锦标赛女子单打决赛中,中国选手王祉怡夺得冠军。如图,当她用球拍击打羽毛球时,羽毛球高速飞出,说明力可以改变物体的_________;羽毛球最终会落到地面上,是由于受到_____的作用。
【答案】 运动状态 重力
【解析】当运动员用球拍击打羽毛球后,羽毛球高速飞出,说明力可以改变物体的运动状态。
地面附近的物体都受到重力的作用,重力的方向竖直向下,羽毛球最终会落到地面上,是由于受到竖直向下的重力的作用。
12. 过春节贴年画,是我国的传统习俗,在竖直墙壁上贴如图所示的年画时,图中铅垂线是利用重力的方向总是_______,来检查年画是否贴正。
【答案】竖直向下
【解析】因为重力的方向总是竖直向下的,如果年画竖边和铅垂线是平行的,则年画的竖边是竖直的,否则年画的竖边不竖直。
13. 如图所示是小南自制的“水平尺”,把该尺放在桌面上,若尺中央悬吊的重锤静止时指向尺下方的标记点“O”时,表示桌面水平。该水平尺是利用了_________的知识来检测桌面是否水平的;在某次检查中,小南发现重锤静止时指向标记点“O”的左侧,则表示被检测面的_________(选填“左侧”或“右侧”)偏高。
【答案】 重力的方向总是竖直向下的 右侧
【解析】如图所示是小南自制的“水平尺”,把该尺放在桌面上,若尺中央悬吊的重锤静止时指向尺下方的标记点“O”时,表示桌面水平。该水平尺是利用了重力的方向总是竖直向下的知识来检测桌面是否水平的。
某次检查中,小南发现重锤静止时指向标记点“O”的左侧,说明左端低,右端高,则表示被检测面的右侧偏高。
14. 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_________;门把手一般装在距离门轴较远的位置(如图丙),便于打开门,这是利用了力的_________影响力的作用效果的知识。
【答案】重心 竖直向下 作用点
【解析】甲图的方法,表示支撑法找重心。所以可以大致确定物体的重心位置。
图乙则说明了重垂线的应用,重垂线的原理是利用重力的方向总是竖直向下。
力的作用效果与力的大小、方向和作用点有关。门把手一般装在距离门轴较远的位置(如图丙),便于打开门,这是利用了力的作用点影响力的作用效果的知识。
15. 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,让谷物从上方的入料口缓缓落下,用手摇动风扇,谷壳及轻质杂物被风力经出风口吹出机外,说明力能改变物体的______,而谷粒在______力的作用下从下方的出料口下落被分离出来。
【答案】 运动状态 重
【解析】旋转式风扇车,工作时,让谷物从上方的入料口缓缓落下,用手摇动风扇,谷壳及轻质杂物被风力经出风口吹出机外,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。
重力的方向竖直向下,力可以改变物体的运动状态,谷粒在重力的作用下从下方的出料口下落被分离出来。
16.小明在科技博览阅读中,查阅了不同星球上重力与质量的关系图像,如图所示。通过图像可知,在甲、乙两个星球上,重力与质量都成 。一物体质量为10kg,它在甲星球上受到的重力为 N。
【答案】 正比 150
【解析】由图分析可知,物体的质量越大,所受的重力越大; 在甲、乙两个星球上,物体受到的重力跟质量的比值都不变, 所以物体所受的重力跟它的质量成正比。
由图可知,当质量为8kg时,在甲星球上受到的重力为120N,由于重力跟它的质量成正比,所以当物体质量为10kg时,重力为
三、简答与作图题(共7题)
17. 古诗是我国文化的瑰宝,《小儿垂钓》是我们最熟知的古诗之一。此诗极其传神地再现了儿童那种认真、天真的童心和童趣。请观察图中情景或阅读诗文内容,提出两个现象及对应的物理知识。
(1)现象: ;物理知识: 。
(2)现象: ;物理知识: 。
【答案】(1) 现象:鱼竿弯了。 物理知识:力可以改变物体的形状。
(2) 现象:鱼线竖直向下。 物理知识:重力方向竖直向下。
【解析】(1)据图可知,鱼竿受到重力的作用下,其形状由直变弯。
说明力可以改变物体的形状。
(2)鱼线受到重力的作用,而竖直向下。
说明重力的方向是竖直向下的。
18. (2026河南)如图,某运动员手握拉环通过牵引绳向岸边拉皮划艇。请画出皮划艇所受重力和牵引绳对拉环拉力的示意图。(点为皮划艇的重心)
【答案】如图所示
【解析】重力的方向总是竖直向下的,点为皮划艇的重心,过重心画出重力G,牵引绳对拉环拉力的作用点在环上,过作用点沿绳子方向画出拉力F,据此作图。
19.(2025·新疆)请在图乙中画出空中飞行的篮球所受重力的示意图。
【答案】如图所示
【解析】在空中飞行的篮球所受重力的方向竖直向下,作用点在篮球的重心,过重心做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
20. 如图所示是解放军列装的机器狗,机器狗是解放军巷战的利器。请画出图中机器狗受到的重力和支持力的示意图(点是机器狗的重心)。
【答案】如图所示
【解析】机器狗受到支持力的方向竖直向上、重力的方向竖直向下,二力的作用点都画在机器狗的重心,这两个力是一对平衡力,大小相等、方向相反,从作用点分别沿力的方向画一条带箭头的线段,在箭头附近标上F、G,如图所示:
21.(2026·福建·一模)如图所示,小林将重3N的排球拍离手后在空中飞行,请画出此时球受力示意图(不计空气阻力)。
【答案】如图所示
【解析】力的作用点:画在排球的重心(几何中心),重力方向竖直向下,标注力的符号和大小:用带箭头的线段表示,箭头向下,线段旁标注G=3N,如图所示:
22. 请在图甲中画出无人机在空中时所受重力G的示意图。
【答案】如图所示
【解析】过无人机的重心沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段,并用符号G表示。
23. 重力为10N的小球浮在水面静止,画出小球受到重力的示意图。
【答案】如图所示
【解析】小球受到的重力,方向竖直向下,作用在小球的重心上,大小为10N,作图如下:
四、探究与实验题(共3题)
24. 在“探究重力与质量的关系”实验中,用质量已知的钩码为被测物体,用弹簧测力计测量钩码的重力G,逐次增挂钩码,分别测量它们所受的重力,并将各次钩码总质量m、重力G的数据记录在下表中。
m/kg
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
0.35
G/N
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
(1)根据实验结论可知质量为500g的物体受到的重力为_______N。
(2)图所示,利用测力计测量钩码重力时,使测力计弹簧伸长的力是_________.
A.钩码的重力
B.钩码和测力计的总重力
C.钩码对弹簧的拉力
D.弹簧对钩码的拉力
(3)图所示,关于物体重力与质量的关系,下列图像中正确的是_________。
A. B. C. D.
【答案】5 C B
【解析】(1)由实验数据可知,各组重力和质量比值相等,均为g=10N/kg,所以500g的物体受到的重力为G=mg=0.5kg×10N/kg=5N
(2)使测力计弹簧伸长的力是钩码对弹簧的拉力,故选C。
(3)由表格可知,同一物体重力和质量成正比,故选B。
25.(2026·江苏泰州·二模)小明分别利用绿豆和黄豆探究“重力的大小与质量的关系”,他利用弹簧测力计和天平测得多组重力与质量的实验数据。
(1)根据测得的实验数据描绘成G-m的图像,发现图像是一条经过原点的直线,由此可知“物体所受的重力大小与质量成 ”;
(2)小明利用绿豆和黄豆分别进行实验:测量出它们的重力和质量,并绘制出G-m图像,三个图像中正确的是 ;(ρ绿豆>ρ黄豆)
(3) 对于小明的实验过程你的评价是______。
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倍变化,应该用砝码做实验
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
【答案】(1)正比 (2)C (3)C
【解析】(1)分析图像是一条经过原点的倾斜直线,过原点的直线是正比例函数,即G与m比是一个定值,说明物体所受重力大小与质量成正比。
(2)因物体所受重力大小与质量成正比,为一定值,两条直线应该重合,故C符合题意,AB不符合题意。故选C。
(3)要探究物体所受重力的大小与质量的关系,必须改变物体的质量,绿豆和黄豆的材料不同,但不影响物体质量的改变,对于实验结果的探究无影响,实验中也不需要物体的质量成倍变化,所以,小明的实验过程中可以得到物体所受重力大小与质量的关系,故C符合题意,AB不符合题意。故选C。
26. 为探究重力的方向,兴趣小组设计了以下实验。
(1)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应在______方向(选填“OC”或“OB”)静止。若剪断图乙中的悬线,小球将垂直于______(选填“木板M”或“水平地面”)下落;
(2)再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______;
(3)由以上探究可知:重力的方向始终是______。
【答案】 (1) OC 水平地面(2) 垂直(4) 竖直向下
【解析】(1)重力的方向竖直向下,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应在OC方向静止;若剪断图乙中的悬线,小球在重力作用下将垂直于水平地面下落。
(2)再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,发现悬线始终竖直,即与水面相互垂直。
(3)由以上探究可知:重力的方向始终是竖直向下的。
五、综合应用题(共3题)
27. 月球对它表面附近的物体也有引力。由于月球的质量比地球小,所以月球的引力比地球弱,这个力大约是地球对地面附近同一物体引力的。若一个连同装备共90kg的宇航员到达月球表面,月球对他的引力约是多少牛?(g取10N/kg)
【答案】150N
【解析】他在地球上受到的重力
根据题意,在月球上的引力
答:月球对他的引力约150N。
28.(2026·山东济宁·三模)如图所示是某校班级用的某品牌桶装矿泉水,空桶的质量为1kg,善于观察的小明同学发现桶上标有“净含量20L”的字样。已知ρ水=1.0×103kg/m3,求:
(1)该矿泉水桶装满水时,水的重力是多少N?
(2)如果将水桶中的水倒净再装满酱油,桶和酱油的总质量为23kg,则酱油的密度是多少?
【答案】(1)200N (2)1.1×103kg/m3
【解析】(1)矿泉水桶装满水时水的体积V水=V=20L=20dm3=0.02m3
则水的质量m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×0.02m3=20kg
则水的重力G水=m水g=20kg×10N/kg=200N
(2)由题意知,桶内酱油的质量m酱油=23kg-1kg=22kg
装满酱油时酱油的体积V酱油=V=0.02m3
则酱油的密度
29.阅读材料,回答问题。
万有引力
牛顿发现的万有引力定律是17世纪自然科学最伟大的成果之一,它把地面上物体运动的规律和天体运动的规律统一了起来,对以后物理学和天文学的发展具有深远的影响。任意两个物体间都有相互吸引的力,这种力叫万有引力。太阳对地球的引力使地球不能离开太阳,地球对其表面物体的引力使物体不能离开地球。地球上物体受到的重力是万有引力的表现,重力大小几乎等于物体与地球间的万有引力。跟地球一样,在其他所有星球上,物体也会受到星球对它的吸引力,我们可以把这些力也叫做重力,同一个物体在不同星球上受到的重力并不相同。2021年5月15日,“天问一号”火星探测器所携带的“祝融号”火星车及其着陆组合体成功降落在火星表面,物体在火星表面上的重力是地球表面上的2/5,如图所示。
(1)根据材料信息可知,你与同桌之间 (填“存在”或“不存在”)相互吸引的力;
(2)下列现象的成因,与万有引力无关的是 (填答案序号);
A.月球绕地球运动而不能飞离地球
B.长征五号运载火箭从地面腾空而起
C.八大行星绕太阳运动而不能飞离太阳
D.熟透了的苹果从树上落向地面
(3)与在地球上相比,火星车在火星上的质量 (填“变大”“变小”或“不变”);
(4)假如万有引力突然消失,我们身边的情境将会发生哪些变化?请写出一个可能出现的场景 。
【答案】 (1)存在(2) B (3) 不变(4) 见解析
【解析】(1)由材料可知,“任意两个物体间都有相互吸引的力,这种力叫万有引力。”所以,你与同桌之间存在相互吸引的力。
(2)A.月球绕地球运动,月球因为受到地球的万有引力而不能飞离地球,故A不符合题意;
B.长征五号运载火箭通过燃烧燃料从地面腾空而起,向远离地面的方向运动,与万有引力无关,B符合题意;
C.行星绕太阳运动,行星受到太阳的万有引力而不能飞离太阳,故C不符合题意;
D.熟透了的苹果受到地球的重力即万有引力的作用,所以苹果会从树上落向地面,故D不符合题意。
故选B。
(3)质量是物体的一种属性,与物体所在的空间位置无关。火星车成功登陆火星,与在地球上相比,其质量不变。
(4)如果万有引力突然消失,空气也将不会附着在地球上,而是会向地球之外弥漫,所有的东西都会因地球的自转而甩向外面,人类和动物、树木、高楼、汽车、山脉等所有的东西都会被甩向空中。
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6.3 来自地球的力
【新教材沪科版】
【知识框架+知识精讲(4个知识归纳+4个题型)+课后作业】
模块二 知识精讲
情景导入
生活中我们常见到这样的现象,熟 透了的苹果自动从树上落下, 河水由高处向低处流,向空中踢出的足球落向地面……这究竟是什么原因?本节我们学习来自地球的作用力——重力。
【知识点1 重力的大小 】知识归纳
1. 重力的概念
(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。
(2)地面附近的一切物体,无论固体、液体、气体都受地球的吸引。
(3)重力的施力物体是地球,受力物体是地球附近的物体。
(4)重力的效果:对悬挂它的物体产生拉力的作用,对支持它的物体产生压力的作用,使抛向空中的所有物体最终落回地面。
【注意】万有引力:宇宙间的物体,大到天体,小到尘埃,都存在互相吸引的力即万有引力,牛顿发现万有引力。
2.探究物体重力与质量关系
【提出问题】地球附近的物体所受的重力与它的质量之间有什么关系呢?
【猜想】物体的质量越大,它所受的重力越大
【实验设计】要测量物体所受的重力,可以将物体悬挂在弹簧测力计上,当物体静止时,弹簧测力计的示数等于物体所受重力的大小,物体的质量既可以用天平测量,也可以选用已知质量的物体作为被测物体。最后根据测量结果找出重力跟质量的关系。
【进行实验与收集证据】
①把一个50g的钩码悬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,即为钩码所受的重力大小。
②依次把2个、3个、4个、5个、6个、7个钩码悬挂在弹簧测力计的挂钩上,当钩码静止时,分别读出弹簧测力计的示数,并把数值记录在下面的表格中。
钩码个数
1
2
3
4
5
6
7
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
比值G/m
9.8
9.8
9.8
9.8
9.8
9.8
9.8
(3)数据处理和分析
用图象法处理实验数据,以质量m为横坐标、重力G为纵坐标建立坐标系,将表中的数据在坐标系中描点并连接这些点,作出重力大小跟质量的关系图象。
分析图象可知,此图线是一条过原点的直线,说明物体所受重力大小跟它的质量成正比,用g表示比值时,则有
3. 重力大小
(1)重力与质量的关系式: G=mg 其中比值g的大小为g=9.8N/kg,
(2)g的含义:质量为1kg的物体所受的重力为9.8N。
注意:粗略计算时,g=10N/kg,如果题目中没有交待g=10N/kg,g就是9.8N/kg
重力的大小与物体的质量、地理位置有关,即质量越大,物体受到的重力越大;在赤道上g最小,在两极上g最大,在地球上,越靠近赤道,物体受到的重力越小,越靠近两极,物体受到的重力越大。
在不同星球上(物体受到不同星球的吸引作用)时,g值是不同的。 比如在月球上,。
【易错点提示】千万不要弄混重力与质量这两个物理量
物理量
重力
质量
概念
由于地球的吸引而使物体受到的力
物体所含物质的多少
符号
G
m
单位
N
kg
位置影响
随位置的变化而变化
与物体所处的位置无关
计算公式
联系
物体所受的重力与质量成正比,比值为g,
【方法提醒】重力的大小估测
基本思路就是记忆常见物体的质量和重力大小,用这些常见物体质量和重力进行比较来确定研究对象的重力大小。
1. 记忆常见物体质量估算的数值
(1)一元硬币质量6g (2)鸡2—3kg (3)羊30kg (4)中学生50kg
(5)物理课本质量约280g (6)一罐饮料500g (7)1枚鸡蛋60g(8)中学生书包约4kg
(9)一个苹果的质量约150g
物体重力的估计值。
2. 记住一些常见物体重力
(1)一个鸡蛋重力为0.5N;
(2)成年人重力为500~700N;
(3)铅球重力为50N;
(4)物理课本重力为2.5N。
注意方法:对于记忆有难度的力的大小,我们只要知道物体质量的估算值,根据G=mg公式进行计算就可以知道物体重力的估计值。
【例1】关于g=9.8N/kg的物理意义,下列说法正确的是( )
A. 1kg等于9.8 N
B. 1N等于9.8 kg
C. 质量是1 kg的物体所受的重力是9.8N
D. 重1N的物体质量是9.8kg
【答案】C
【解析】物体的重力与质量成正比,可得关系式:g=;g=9.8N/kg,其意义是:质量是1kg的物体所受的重力是9.8N.
A. 质量与重力是不同的物理量,不能说1kg等于9.8N,故A错误;B. 质量与重力是不同的物理量,不能说1N等于9.8kg,故B错误;C. g=9.8N/kg的物理意义是:质量是1kg的物体所受的重力是9.8N,故C正确;D. 由G=mg可得,重1N的物体质量m=G/g=1N/(9.8N/kg)≈0.1kg,故D错误.故选C.
【变式1-1】小曼用天平分别测出6个不同物体的质量m,再用弹簧测力计分别测出它们所受的重力G,并根据所测数据绘制的G-m图像如图所示。分析图像提供的信息,可得结论:_________,物体所受的重力跟其质量的比值为___________。
【变式1-2】下列物体中所受重力约为5牛的是( )
A. 一瓶矿泉水 B. 一只鸡蛋
C. 一枚铅笔 D. 一枚针
【变式1-3】质量为0.25kg的木块,受到的重力是多少牛?一个人所受的重力为450N,那么,他的质量是多少千克?g取10N/kg。
【知识点2 重力的方向】
1. 重力的方向
(1)重力的方向:总是竖直向下(指向地心),即垂直于水平面。
(2)重力的方向不受其他作用力的影响,与物体的运动状态及位置无关;
2. 重力方向的应用
因为重力方向始终竖直向下,所以铅垂线静止时总竖直向下,故用铅垂线可以检查工作台面是否水平,墙壁上的画是否挂正等。
4. 我们通常所说的“下”到底指的是什么方向呢?
我们站在地面上,脚朝下,站得很稳。但地球是球形的,在我们“脚下”的南美洲居民,好像是脚朝上的。他们为什么也站得很稳呢?
重要结论:下指的是地心方向。
【易错点提醒】竖直向下≠垂直向下
“竖直向下”是指垂直水平面向下,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,我们不能把重力方向说成是“垂直向下”。
G竖直向下,F垂直向下
【例2】利用铅垂线和三角尺判断桌面是否水平,如图所示的做法最合理的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】三角尺有两个直角边,把三角尺竖直放置,一个直角边放在桌面上,另一个直角边放上重锤线,因为重力的方向是竖直向下的,如果重锤线与直角边是平行的,则表明桌面是水平的,故A符合题意;BCD不符合题意。故选A。
【变式2-1】下面关于重力方向的表述,正确的是
A. 重力的方向总是竖直向下 B. 重力的方向总是垂直于地面
C. 重力的方向总是垂直于物体表面向下 D. 重力方向有可能朝上
【变式2-2】如图为杰克逊的经典舞蹈动作,在杰克逊倾斜过程中他所受重力( )
A. 大小不变,方向改变 B. 大小不变,方向不变
C. 大小改变,方向改变 D. 大小改变,方向不变
【变式2-3】小华用如图所示的装置判断重力的方向,球A的质量为50g,则小球的重力为_____N, 缓慢改变木块的倾角α,可观察到悬线OA的方向_______(改变/不变)。若要进一步验证重力方向向下的结论,还应进行的操作是________。(g=10N/kg)
【知识点3 重力的作用点--重心 】
1. 重心的定义:地球吸引物体的每个部分。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。
2. 物体重心的位置
①外形规则、质量分布均匀的物体重心在它的几何中心上。如:方形薄木板的重心在两条对角线的交点;球的重心在球心。
②为了研究问题的方便,在受力物体上画力的示意图时,常常把力的作用点画在重心上。同一物体同时受到几个力时,作用点也都画在重心上。
3. 确定物体重心的两种方法:“支撑法”和“悬挂法”确定重心
(1)支撑法:适用于长条状物体。把挂有两个鹦鹉的长条棍放在手指上,仔细调节手指在长条棍的位置,使其在手指上平衡这是就可以找到长条棍的重心(即在支点上方,如图甲所示)。
甲 乙 丙
(2)悬挂法:适用于薄板,如图乙所示,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。
【易错点】物体重心的位置
(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。
(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。
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。
(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。
4. 重心与物体的稳定性
(1)物体的重心越低,稳定性越好。
(2)物体的底面积越大,稳定性越好。
【例3】如图所示,玩具“不倒翁”被扳倒后会自动立起来,其奥妙是( )
A. 重力小,可以忽略 B. 重力的方向总是竖直向下的
C. 重心低,不易倾倒 D. 里面有自动升降的装置
【答案】C
【解析】稳度就是指物体的稳定程度,也就是物体放在支撑面上会不会倒下来。要使物体更稳定些,一是要增大物体的支持面,二是要降低物体的重心,而玩具“不倒翁”被扳倒后会自动立起来,原因就是不倒翁内放有密度较大的铅粒,重心下降,增大稳度,不易摔倒。故选C。
【变式3-1】下列关于物体受到重力的示意图中,正确的是( )
A. 正在上升的小球 B. 挂在墙上的小球
C. 斜抛向空中的小球 D. 斜面上静止的木块
【变式3-2】如图所示,“马踏飞燕”是汉代艺术家高超的智慧、丰富的想象、浪漫主义精神和精湛的艺术技巧的结晶,是古代雕塑艺术的稀世之宝。雕塑中飞奔的骏马之所以能用一只蹄稳稳地踏在飞燕上而不倾倒是因为( )
A.马跑得快的缘故 B.马蹄大的缘故
C.马的重心在飞燕上 D.马的重心位置和飞燕在一条竖直线上
【变式3-3】 智能手机屏幕的旋转功能是基于手机内置的重力感应器实现的。如图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.手机竖放时比横放时重心低
【知识点4 重力示意图(补充)】
1.重力示意图画法:先找到物体的重心。后过重心沿重力的方向即竖直向下的方向画一条线段并标出箭头。
2. 画重力示意图的要求
(1)要做到“三定二标”:定作用点、定方向、定长度,标箭头和力的符号。
(2)用实心小圆点标出作用点:重力的作用点在其重心上。
(3)用箭头标出力的方向:重力的方向竖直向下。
(4)用英文字母标出力的符号:重力用G。
【例4】(2026吉林)为了让孩子们“身上有汗,眼里有光”,某所学校开展了多项趣味体育活动。如图所示,小明正在玩滑板,点为他的重心,画出小明受到重力的示意图。
【答案】如图所示
【解析】小明受到的重力竖直向下,作用在重心处,据此作图。
【变式4-1】画出图中,斜向上运动的篮球受到的重力示意图。
【变式4-2】如图所示,工件与传送带一起沿水平方向向右运动,请在相应位置画出工件所受重力的示意图。
【变式4-3】按题目要求作图如图所示,细线一端固定于O点,另一端系一小球,现使小球在竖直平面内在A、B间摆动,不计空气阻力。请画出小球摆到A位置时的受力情况。
模块三 课后作业
一、选择题(共8题)
1.下列关于力的说法正确的是( )
A. 地球吸引物体使物体受到重力,同时地球也受到物体的吸引力
B. 空中飞行的飞机不受重力作用
C. 手对弹簧的拉力不属于弹力
D. 两个物体不接触就不会发生力的作用
2. 关于重力,下列说法中正确的是( )
①重力的方向总是垂直向下
②重力的方向总是竖直向下
③重力的方向总是和支持物体的支持面垂直
④重力的方向总是垂直水平面向下
⑤重力的大小总是等于支持力的大小
⑥重力的大小与运动状态无关
A.①③⑤ B.③④⑥ C.②③⑤ D.②④⑥
3. 李陆测得一个苹果的重力为2N,以下哪个物体的重力和苹果最接近( )
A. 一张课桌 B. 一个手机
C. 一枚大头针 D. 一个鸡蛋
4. 生活中我们经常对一些物理量进行估测,下列研究对象所受的重力最接近500N的是( )
A. 一个乒乓球 B. 一个西瓜
C. 一个鸡蛋 D. 一名中学生
5.如图所示,能正确反映重力与质量关系的是( )
A.B. C.D.
6.(2026·陕西西安一模)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
7.(2026·贵州贵阳·二模)2024年3月16日,贵州第二届村超决赛开赛。如图所示,足球运动员正要把足球踢向空中。若不计空气阻力,G表示重力,F表示脚对球的作用力,则下列选项中能正确表示足球在空中运动时的受力情况的是( )
A. B. C. D.
8.某同学“探究重力与质量的关系”的实验,根据测量的不同质量钩码所受重力数据画出的图象如图所示。下列说法正确的是( )
A.质量为100kg的物体所受的重力为1.0N
B.物体所受的重力与它的质量成正比
C.重力与质量的关系式为
D.若用石块代替钩码进行该实验,能够得到相同结论
二、填空题(共8题)
9. 在数据后面填写合适的单位。一本物理书的质量为200______;空气的密度约为1.3______;一个鸡蛋的重力约为0.5_____。
10. 甲、乙两球质量之比为3:2,甲球所受重力为60N,则乙球所受的重力为 N。
11. 在浙江宁波举行的亚洲羽毛球锦标赛女子单打决赛中,中国选手王祉怡夺得冠军。如图,当她用球拍击打羽毛球时,羽毛球高速飞出,说明力可以改变物体的_________;羽毛球最终会落到地面上,是由于受到_____的作用。
12. 过春节贴年画,是我国的传统习俗,在竖直墙壁上贴如图所示的年画时,图中铅垂线是利用重力的方向总是_______,来检查年画是否贴正。
13. 如图所示是小南自制的“水平尺”,把该尺放在桌面上,若尺中央悬吊的重锤静止时指向尺下方的标记点“O”时,表示桌面水平。该水平尺是利用了_________的知识来检测桌面是否水平的;在某次检查中,小南发现重锤静止时指向标记点“O”的左侧,则表示被检测面的_________(选填“左侧”或“右侧”)偏高。
14. 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_________;门把手一般装在距离门轴较远的位置(如图丙),便于打开门,这是利用了力的_________影响力的作用效果的知识。
15. 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,让谷物从上方的入料口缓缓落下,用手摇动风扇,谷壳及轻质杂物被风力经出风口吹出机外,说明力能改变物体的______,而谷粒在______力的作用下从下方的出料口下落被分离出来。
16.小明在科技博览阅读中,查阅了不同星球上重力与质量的关系图像,如图所示。通过图像可知,在甲、乙两个星球上,重力与质量都成 。一物体质量为10kg,它在甲星球上受到的重力为 N。
三、简答与作图题(共7题)
17. 古诗是我国文化的瑰宝,《小儿垂钓》是我们最熟知的古诗之一。此诗极其传神地再现了儿童那种认真、天真的童心和童趣。请观察图中情景或阅读诗文内容,提出两个现象及对应的物理知识。
(1)现象: ;物理知识: 。
(2)现象: ;物理知识: 。
18. (2026河南)如图,某运动员手握拉环通过牵引绳向岸边拉皮划艇。请画出皮划艇所受重力和牵引绳对拉环拉力的示意图。(点为皮划艇的重心)
19.(2025·新疆)请在图乙中画出空中飞行的篮球所受重力的示意图。
20. 如图所示是解放军列装的机器狗,机器狗是解放军巷战的利器。请画出图中机器狗受到的重力和支持力的示意图(点是机器狗的重心)。
21.(2026·福建·一模)如图所示,小林将重3N的排球拍离手后在空中飞行,请画出此时球受力示意图(不计空气阻力)。
22. 请在图甲中画出无人机在空中时所受重力G的示意图。
23. 重力为10N的小球浮在水面静止,画出小球受到重力的示意图。
四、探究与实验题(共3题)
24. 在“探究重力与质量的关系”实验中,用质量已知的钩码为被测物体,用弹簧测力计测量钩码的重力G,逐次增挂钩码,分别测量它们所受的重力,并将各次钩码总质量m、重力G的数据记录在下表中。
m/kg
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
0.35
G/N
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
(1)根据实验结论可知质量为500g的物体受到的重力为_______N。
(2)图所示,利用测力计测量钩码重力时,使测力计弹簧伸长的力是_________.
A.钩码的重力
B.钩码和测力计的总重力
C.钩码对弹簧的拉力
D.弹簧对钩码的拉力
(3)图所示,关于物体重力与质量的关系,下列图像中正确的是_________。
A. B. C. D.
25.(2026·江苏泰州·二模)小明分别利用绿豆和黄豆探究“重力的大小与质量的关系”,他利用弹簧测力计和天平测得多组重力与质量的实验数据。
(1)根据测得的实验数据描绘成G-m的图像,发现图像是一条经过原点的直线,由此可知“物体所受的重力大小与质量成 ”;
(2)小明利用绿豆和黄豆分别进行实验:测量出它们的重力和质量,并绘制出G-m图像,三个图像中正确的是 ;(ρ绿豆>ρ黄豆)
(3) 对于小明的实验过程你的评价是______。
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倍变化,应该用砝码做实验
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
26. 为探究重力的方向,兴趣小组设计了以下实验。
(1)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应在______方向(选填“OC”或“OB”)静止。若剪断图乙中的悬线,小球将垂直于______(选填“木板M”或“水平地面”)下落;
(2)再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______;
(3)由以上探究可知:重力的方向始终是______。
五、综合应用题(共3题)
27. 月球对它表面附近的物体也有引力。由于月球的质量比地球小,所以月球的引力比地球弱,这个力大约是地球对地面附近同一物体引力的。若一个连同装备共90kg的宇航员到达月球表面,月球对他的引力约是多少牛?(g取10N/kg)
28.(2026·山东济宁·三模)如图所示是某校班级用的某品牌桶装矿泉水,空桶的质量为1kg,善于观察的小明同学发现桶上标有“净含量20L”的字样。已知ρ水=1.0×103kg/m3,求:
(1)该矿泉水桶装满水时,水的重力是多少N?
(2)如果将水桶中的水倒净再装满酱油,桶和酱油的总质量为23kg,则酱油的密度是多少?
29.阅读材料,回答问题。
万有引力
牛顿发现的万有引力定律是17世纪自然科学最伟大的成果之一,它把地面上物体运动的规律和天体运动的规律统一了起来,对以后物理学和天文学的发展具有深远的影响。任意两个物体间都有相互吸引的力,这种力叫万有引力。太阳对地球的引力使地球不能离开太阳,地球对其表面物体的引力使物体不能离开地球。地球上物体受到的重力是万有引力的表现,重力大小几乎等于物体与地球间的万有引力。跟地球一样,在其他所有星球上,物体也会受到星球对它的吸引力,我们可以把这些力也叫做重力,同一个物体在不同星球上受到的重力并不相同。2021年5月15日,“天问一号”火星探测器所携带的“祝融号”火星车及其着陆组合体成功降落在火星表面,物体在火星表面上的重力是地球表面上的2/5,如图所示。
(1)根据材料信息可知,你与同桌之间 (填“存在”或“不存在”)相互吸引的力;
(2)下列现象的成因,与万有引力无关的是 (填答案序号);
A.月球绕地球运动而不能飞离地球
B.长征五号运载火箭从地面腾空而起
C.八大行星绕太阳运动而不能飞离太阳
D.熟透了的苹果从树上落向地面
(3)与在地球上相比,火星车在火星上的质量 (填“变大”“变小”或“不变”);
(4)假如万有引力突然消失,我们身边的情境将会发生哪些变化?请写出一个可能出现的场景 。
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