5.3 重力（举一反三·讲义）物理新教材沪科版（五四学制）八年级上册

本初中物理讲义围绕重力核心知识点，从情景导入（苹果落地等生活现象）引出重力概念，系统梳理重力的大小（G=mg及g的意义）、方向（竖直向下及重垂线应用）、重心（概念及确定方法），形成完整知识框架。 资料通过生活情景培养物理观念，实验探究（如重力方向实验）提升科学探究能力，结合嫦娥四号等科技案例渗透科学思维，课中辅助实验教学，课后作业分层设计，助力学生巩固知识、查漏补缺。

5.3 重力 目录 知识框架 1 知识精讲 1 【知识点1 重力的概念】 1 【知识点2 重力的大小】 2 【知识点3 重力的方向】 3 【知识点4 重心】 5 课后作业 7 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，这是为什么？知识归纳 【知识点1 重力的概念】 物理学中，地球表面附近的物体由于 而受到的力叫做重力，通常用字母G表示，重力的单位为 。重力的施力物体是 ，受力物体是地球附近的物体。 【例1】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 【变式1-1】在航天员所在太空舱的失重环境下，进行下列哪项活动可以达到几乎和地面上一样的锻炼效果（　　） A．举杠铃 B．做引体向上 C．拉弹簧拉力器 D．跳绳运动 【变式1-2】观察三幅图描述的情景，可以得出一个共同的特点，说明地球对附近的物体都有一种_____作用，即地球附近的物体都受到________力的作用。 【知识点2 重力的大小】 1. 重力的大小 （1）物体所受的重力跟它的质量成正比。如果用G表示重力，m表示质量，g表示重力与质量之比，那么物体所受的重力跟它的质量之间的关系可以写成： g= ，即 G= 重力的单位是牛（N）；质量的单位是千克（kg）；所以g的单位是 （N/kg）。 （2）理解g的意义：通过精确实验得出，在地球表面附近，g的大小约9.8N/kg，它表明在地球表面附近，质量为1 kg的物体 约为9.8 N。在地球上的不同位置，g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。在其他星球上，物体也会受到重力作用，g值与地球上不同，如在月球上，g月=g地球/6。 2. 常见一些物体的重力大小：一瓶500ml可乐的重力约 N；一个篮球重力约5N；一个中学生的重力约 N；一头成年大象的重力约50000N。 【例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 【变式2-1】透过嫦娥四号探测器相机的镜头，人们第一次近距离看到了月球背部的模样。随后，嫦娥四号着陆器和玉兔二号巡视器成功互拍成像，任务取得圆满成功。已知巡视器在月球上的引力是它在地球表面受到的引力的，若将一个在地球上重1200N的巡视器放到月球上，它受到的重力是______N，质量是______kg。（g取10N/kg） 【变式2-2】如图所示为小明家乡新建桥梁前的限重标志。一辆自身重为5×104N的汽车装满砖，砖的质量是104kg，g取10N/kg。 （1）求该车装满砖时的总重力。 （2）试通过计算说明它能否通过这座桥。 【知识点3 重力的方向】 1. 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。用三角尺的直角边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 的。 【实验结论】重力的方向是 的（即垂直于当地的水平面向下）。 2. 重力方向的应用——重垂线 （1）利用重垂线检查是否竖直。例如，建筑工人在砌墙时常利用重垂线来确定竖直方向，这是因为悬线的方向与 方向在同一直线上，用这种原理来检查墙壁是否竖直，如图甲所示。 甲 重垂线 乙 水平仪 丙 检查桌面是否水平 （2）检查是否水平 方法一：用如图乙所示的自制水平仪（由倒T形平板与铅垂线组成）检查。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，若重垂线偏向刻线的右侧，则表明物体表面左高右低。 方法二：如图丙所示，将直角三角尺的一条直角边平放在物体表面上，看重垂线和直角三角尺的另一直角边是否平行，若平行，则物体表面水平，若不平行，则物体表面不水平。 【例3】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．重垂线与年画的长边垂直，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 【变式3-1】2024年12月17日，神舟十九号乘组航天员出舱活动取得圆满成功，再次刷新中国航天员出舱活动时长纪录。如图所示为航天员出舱活动时的情景示意图，此时__________（填序号）能表示航天员受到的重力的方向。 【变式3-2】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_______（选填“左”或“右”）边较高。 【知识点4 重心】 1. 重心：物体的各个部分都受到重力的作用。对于整个物体而言，各部分所受到的重力可以看成是作用在某一个 上，这个点叫做重心。质量分布均匀、形状规则的物体，其重心在它的 上。 2. 寻找不规则物体重心的方法 （1）支撑法确定重心：如图甲所示，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。 甲 乙 丙 （2） 悬挂法确定重心：如图乙所示，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（图丙），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 就是薄板重心的位置。 【例4】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到手机的（　　） A．重力大小发生了变化 B．重力方向发生了变化 C．重心的高度发生了变化 D．重力大小和方向同时发生了变化 【变式4-1】如图所示，玩具“不倒翁”被扳倒后会自动立起来，这是因为它的重心比较_____（选填“高”或“低”）；物体的重心______（选填“一定”或“不一定”）在物体上。 【变式4-2】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__________。 模块三 课后作业 1．关于重力，下列说法中正确的是（　　） A．重心一定在物体上 B．重力是由于地球对物体的吸引而产生的 C．质量相同的棉花和铁块，铁块所受的重力大 D．因为物体本身就有重力，所以重力没有施力物体 2. 下列说法中正确的是（　　） A．重力的方向总是垂直向下的 B．表明物体受到的重力跟它的质量成正比 C．飘起来的气球没有受到重力的作用 D．重心是重力的作用点，物体的重心一定在物体上 3. 如图所示，一个物块沿斜面下滑，下列关于物块受到的重力G和支持力F的示意图正确的是（　　） A． B． C． D． 4. 下列关于重心的描述，正确的是（　　） A．物体的重心就是其几何中心 B．重心是物体所受重力的作用点，可以不在物体上 C．物体的重心一定在物体上 D．物体的重心位置与物体的质量分布和形状无关 5．田径比赛中的跳高项目，经历了“跨越式”、“剪式”、“滚式”、“俯卧式”、“背越式”5次技术性的革命，目前运动员普遍采用“背越式”技术（如图所示），下列说法正确的是（　　 ） A．采用“背越式”技术，目的是起跳时人体重心可以高出横标杆很多 B．“背越式”跳高时，人跃起后不再受重力 C．“背越式”掌握得好的运动员，过杆时重心可以低于横杆 D．“背越式”掌握得好的运动员，过杆时重心一定在运动员身上 6. 在探究“重力的大小跟质量的关系”实验中，老师给不同小组提供了相同规格及标度相同的透明坐标纸，随机提供绿豆、红豆或黄豆一包（每组只有一种豆类）；实验后如果把不同小组的透明坐标纸进行重叠后，图线可能是图（　　）（已知ρ绿豆＞ρ红豆＞ρ黄豆）（　　） A． B． C． D． 7．物理实践活动中，小聪利用铅垂线制作了一个水平仪，检验课桌是否水平。当把水平仪两次放置于某桌面上时的情形如图所示，则该桌面（　　） A．左面低右面高，前面低后面高 B．左面低右面高，前面高后面低 C．左面高右面低，前面高后面低 D．左面高右面低，前面低后面高 8．如图，小明用鸡蛋壳制作的“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．运动状态不变 B．重力方向改变 C．重力大小改变 D．支持力作用点改变 9．小明在地球的不同位置释放手中实心球，实心球的下落路径如图所示。正确的是（　　） A． B． C． D． 10. 下表是在研究物体所受重力跟物体质量的关系实验中得到的数据，下列说法错误的是（    ） 物体1 物体2 物体3 物体4 物体5 质量 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 重力 0.98 1.96 2.94 3.92 4.90 A．实验所需测量工具有弹簧测力计、天平 B．测量重力前，应将弹簧测力计在竖直方向调零 C．测量重力时，待弹簧测力计示数稳定后再读数 D．分析表格数据可知：物体质量与它的重力成正比 11. 如图将装有水的杯子放在斜面上，不断改变斜面倾角，观察细线的方向不变，这个实验可以说明重力的方向总是________；重力的施力物体是________。 12. 建筑工人常用铅垂线来检查墙壁是否竖直，这运用了重力的方向总是___________。如图1，当液体中空气泡居中表示墙面水平，若空气泡在A端，则表示B端的墙面_______（选填“高”或“低”）：如图2所示，“不倒翁”是个有趣的玩具，它之所以不易倾倒，是因为它重心位置比较_______（选填“高”或“低”）。 13．像地球一样，月球对它表面附近的物体也有引力，这个力是月球表面物体所受的“重力”，它大约是同一个物体在地球上所受重力的。我国的嫦娥五号成功将1731g月球样品带回地球，这些月球样品在月球上的质量是________kg，在地球上受到的重力是________N，在月球表面受到月球对它的引力大约是________N。（取10N/kg） 14. 作图题 （1）在图中画出投出去的2kg实心球在空中所受重力的示意图（g取）。 （2）如图，一杯水在斜面上保持静止，O点为其重心，请在图中作出它所受重力的示意图。    （3）图中桃子重3N，静止在水平桌面上，请作出桃子所受的力的示意图。 15. 大量的生活经验告诉我们质量不同的物体所受的重力不同。某实验小组的同学们想通过实验，探究物体的重力大小与它的质量的关系，他们用天平、钩码、弹簧测力计进行了如下探究： 质量m（kg） 重力G（N） 0.05 0.5 0.10 1.0 0.15 1.5 0.20 2.0 0.25 2.5 0.30 3.0 （1）实验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）如图甲所示，把钩码挂在弹簧测力计上，当钩码静止时，弹簧测力计的示数等于钩码所受______的大小。此时测力计的示数是______N； （3）同学们将实验数据记录在表中，请根据表格中的实验数据，在图乙中作出重力随质量变化的图像。 16．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。 17．如图甲所示，质量为的火星车“祝融号”登陆火星，发现火星表面有液态水存在的痕迹。在火星上物体所受“重力”与其质量的关系如图乙所示。 （1）物体在火星上受到的“重力”与其质量的比值的大小是多少N/kg? （2）“祝融号”火星车在火星表面受到的“重力”为多少N? 18. 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，质量为。已知物体在月球上受到的“重力”是在地球上所受重力的倍。 （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。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 5.3 重力 目录 知识框架 1 知识精讲 1 【知识点1 重力的概念】 1 【知识点2 重力的大小】 2 【知识点3 重力的方向】 5 【知识点4 重心】 7 课后作业 9 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，这是为什么？知识归纳 【知识点1 重力的概念】 物理学中，地球表面附近的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，重力的单位为N。重力的施力物体是地球，受力物体是地球附近的物体。 【例1】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。 【变式1-1】在航天员所在太空舱的失重环境下，进行下列哪项活动可以达到几乎和地面上一样的锻炼效果（　　） A．举杠铃 B．做引体向上 C．拉弹簧拉力器 D．跳绳运动 【答案】C 【详解】A．举杠铃需要克服杠铃的重力，在失重状态下，可以用很小的力举起杠铃，无法实现锻炼的目的，故A不符合题意； B．做引体向上需要克服自身的重力，在失重状态下，无法实现锻炼的目的，故B不符合题意； C．拉弹簧拉力器需要克服弹簧的弹力，在失重状态下，仍然需要很大的力拉弹簧拉力器，能够实现锻炼的目的，故C符合题意； D．跳绳运动需要克服自身的重力，在失重状态下，无法实现锻炼的目的，故D不符合题意。 故选C。 【变式1-2】观察三幅图描述的情景，可以得出一个共同的特点，说明地球对附近的物体都有一种_____作用，即地球附近的物体都受到________力的作用。 【答案】 吸引 重 【详解】重力的方向竖直向下，物体在力的作用下运动状态会发生改变，三幅图描述的情景，说明地球对附近的物体都有一种吸引作用，反映了地球附近的物体都受到重力的作用。 【知识点2 重力的大小】 1. 重力的大小 （1）物体所受的重力跟它的质量成正比。如果用G表示重力，m表示质量，g表示重力与质量之比，那么物体所受的重力跟它的质量之间的关系可以写成： g=G/m，即 G=mg 重力的单位是牛（N）；质量的单位是千克（kg）；所以g的单位是牛/千克（N/kg）。 （2）理解g的意义：通过精确实验得出，在地球表面附近，g的大小约9.8N/kg，它表明在地球表面附近，质量为1 kg的物体所受的重力约为9.8 N。在地球上的不同位置，g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。在其他星球上，物体也会受到重力作用，g值与地球上不同，如在月球上，g月=g地球/6。 2. 常见一些物体的重力大小：一瓶500ml可乐的重力约5N；一个篮球重力约5N；一个中学生的重力约500N；一头成年大象的重力约50000N。 【例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。 【变式2-1】透过嫦娥四号探测器相机的镜头，人们第一次近距离看到了月球背部的模样。随后，嫦娥四号着陆器和玉兔二号巡视器成功互拍成像，任务取得圆满成功。已知巡视器在月球上的引力是它在地球表面受到的引力的，若将一个在地球上重1200N的巡视器放到月球上，它受到的重力是______N，质量是______kg。（g取10N/kg） 【答案】 200 120 【详解】[1]由题意知道，月球车放到月球上，它受到的重力 [2]由G=mg知道，月球车在地球上的质量 【变式2-2】如图所示为小明家乡新建桥梁前的限重标志。一辆自身重为5×104N的汽车装满砖，砖的质量是104kg，g取10N/kg。 （1）求该车装满砖时的总重力。 （2）试通过计算说明它能否通过这座桥。 【答案】(1)1.5×105N (2)不能 【详解】（1）砖的重力G砖=mg=104kg×10N/kg=1×105N 该车装满砖时的总重力G总=1×105N+5×104N=1.5×105N （2）由图可知新建桥梁允许通过的最大质量为10t，则该车装满砖时的总质量 所以它不能通过这座桥。 【知识点3 重力的方向】 1. 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。用三角尺的直角边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（即垂直于当地的水平面向下）。 2. 重力方向的应用——重垂线 （1）利用重垂线检查是否竖直。例如，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，如图甲所示。 甲 重垂线 乙 水平仪 丙 检查桌面是否水平 （2）检查是否水平 方法一：用如图乙所示的自制水平仪（由倒T形平板与铅垂线组成）检查。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，若重垂线偏向刻线的右侧，则表明物体表面左高右低。 方法二：如图丙所示，将直角三角尺的一条直角边平放在物体表面上，看重垂线和直角三角尺的另一直角边是否平行，若平行，则物体表面水平，若不平行，则物体表面不水平。 【例3】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．重垂线与年画的长边垂直，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，而重锤的质量对其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。 【变式3-1】2024年12月17日，神舟十九号乘组航天员出舱活动取得圆满成功，再次刷新中国航天员出舱活动时长纪录。如图所示为航天员出舱活动时的情景示意图，此时__________（填序号）能表示航天员受到的重力的方向。 【答案】③ 【详解】重力的施力物体是地球，重力的方向总是竖直向下的，并且总是指向地球中心，因此③能表示宇航员受到的重力的方向。 【变式3-2】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_______（选填“左”或“右”）边较高。 【答案】 不一定 竖直向下 右 【详解】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。 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。 【知识点4 重心】 1. 重心：物体的各个部分都受到重力的作用。对于整个物体而言，各部分所受到的重力可以看成是作用在某一个点上，这个点叫做重心。质量分布均匀、形状规则的物体，其重心在它的几何中心上。 2. 寻找不规则物体重心的方法 （1）支撑法确定重心：如图甲所示，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。 甲 乙 丙 （2） 悬挂法确定重心：如图乙所示，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（图丙），同理知，薄板的重心一定在通过B点的竖直线l2上，l1和l2的交点就是薄板重心的位置。 【例4】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到手机的（　　） A．重力大小发生了变化 B．重力方向发生了变化 C．重心的高度发生了变化 D．重力大小和方向同时发生了变化 【答案】C 【详解】手机旋转过程中，重力的方向始终是竖直向下的，手机的质量不变，所以重力的大小也不变，同一个手机，重力作用点不变，即重心不变，但重心的高度发生了变化，故C符合题意，ABD不符合题意。故选C。 【变式4-1】如图所示，玩具“不倒翁”被扳倒后会自动立起来，这是因为它的重心比较_____（选填“高”或“低”）；物体的重心______（选填“一定”或“不一定”）在物体上。 【答案】 低 不一定 【详解】“不倒翁”的质量分布是不均匀的，下部的质量大，所以不倒翁的重心很低，稳度大；物体的重心可以在物体上，也可以不在物体上，例如篮球的重心就不在篮球上，而在球心。 【变式4-2】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】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。 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。 模块三 课后作业 1．关于重力，下列说法中正确的是（　　） A．重心一定在物体上 B．重力是由于地球对物体的吸引而产生的 C．质量相同的棉花和铁块，铁块所受的重力大 D．因为物体本身就有重力，所以重力没有施力物体 【答案】B 【详解】A．重心不一定在物体上，比如空心圆环的重心在其圆心处，不在圆环本身，故A错误； B．根据重力的定义，重力是由于地球对物体的吸引而产生的力，故B正确； C．根据G=mg可知，当棉花和铁块质量相同，在同一地点两者所受重力大小相等，故C错误； D．重力的施力物体是地球，并非没有施力物体，故D错误。 故选B。 2. 下列说法中正确的是（　　） A．重力的方向总是垂直向下的 B．表明物体受到的重力跟它的质量成正比 C．飘起来的气球没有受到重力的作用 D．重心是重力的作用点，物体的重心一定在物体上 【答案】B 【详解】A．重力的方向总是竖直向下的，故A错误； B．公式G=mg中g为一个定值，表示物体受到的重力跟它的质量成正比，故B正确； C．地球附近的物体都受到重力作用，故飘起来的气球受到重力的作用，故C错误； D．重心是重力的作用点，对于质地均匀、形状规则的物体，其重心通常在物体的几何中心上（比如正方体的重心在体对角线交点，球体的重心在球心）。若物体是 “空心” 的规则形状（如空心正方体框架），重心仍可能在物体外部。故D错误。 故选B。 3. 如图所示，一个物块沿斜面下滑，下列关于物块受到的重力G和支持力F的示意图正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】重力的方向始终竖直向下，支持力的方向垂直于作用面向上，作用点均在物体的重心，故B正确，ACD不正确。故选B。 4. 下列关于重心的描述，正确的是（　　） A．物体的重心就是其几何中心 B．重心是物体所受重力的作用点，可以不在物体上 C．物体的重心一定在物体上 D．物体的重心位置与物体的质量分布和形状无关 【答案】B 【详解】A．质地均匀、外形规则的物体的重心在物体几何中心上，故A错误； BC．物体重心的位置可以在物体上，也可以在物体外，如圆环、空心球它们的重心在中间的空心部位上，故B正确，C错误； D．物体的重心与物体的质量分布和物体的形状有关，物体的质量分布或者形状改变时，重心也随之改变，故D错误。 故选B。 5．田径比赛中的跳高项目，经历了“跨越式”、“剪式”、“滚式”、“俯卧式”、“背越式”5次技术性的革命，目前运动员普遍采用“背越式”技术（如图所示），下列说法正确的是（　　 ） A．采用“背越式”技术，目的是起跳时人体重心可以高出横标杆很多 B．“背越式”跳高时，人跃起后不再受重力 C．“背越式”掌握得好的运动员，过杆时重心可以低于横杆 D．“背越式”掌握得好的运动员，过杆时重心一定在运动员身上 【答案】C 【详解】ACD．同一个运动员在跳高的过程中重心上升的距离差不多，采用不同姿势过杆的运动员在越过横杆的时候，他们的重心距横杆的距离不一样，跨越式过杆的时候，人体的重心必须在横杆上面几十厘米，而俯卧式或背越式过杆时，重心十分接近横杆，甚至背越式过杆时重心可以位于杆的下方，这样在弹跳力不变的情况下，运动员的成绩可以提高许多，故C正确，AD错误； B．地球附近的一切物体都受到重力，故B错误。 故选C。 6. 在探究“重力的大小跟质量的关系”实验中，老师给不同小组提供了相同规格及标度相同的透明坐标纸，随机提供绿豆、红豆或黄豆一包（每组只有一种豆类）；实验后如果把不同小组的透明坐标纸进行重叠后，图线可能是图（　　）（已知ρ绿豆＞ρ红豆＞ρ黄豆）（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】因物体所受重力大小与质量成正比，为一定值；当绿豆、红豆或黄豆质量相同时，它们受到的重力相同，故D符合题意，ABC不符合题意。故选D。 7．物理实践活动中，小聪利用铅垂线制作了一个水平仪，检验课桌是否水平。当把水平仪两次放置于某桌面上时的情形如图所示，则该桌面（　　） A．左面低右面高，前面低后面高 B．左面低右面高，前面高后面低 C．左面高右面低，前面高后面低 D．左面高右面低，前面低后面高 【答案】B 【详解】第一次重垂线锥体偏在水平仪中央刻度线的左方，说明此桌面的右边高；第二次重垂线锥体偏在水平仪中央刻度线的后方，说明此桌面前边高。故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。 8．如图，小明用鸡蛋壳制作的“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．运动状态不变 B．重力方向改变 C．重力大小改变 D．支持力作用点改变 【答案】D 【详解】A．不倒翁在摆动过程中，速度的大小和方向都在发生变化，而运动状态包括速度的大小和方向，所以其运动状态是改变的，故A不符合题意； B．重力的方向始终是竖直向下的，不会随着不倒翁的摆动而改变，故B不符合题意； C．重力的大小取决于物体的质量和重力加速度，不倒翁的质量不变，在同一地点重力加速度也不变，所以重力大小不会改变，故C不符合题意； D．支持力的作用点在不倒翁与接触面的接触点上，在摆动过程中，不倒翁与接触面的接触点位置会发生变化，因此支持力的作用点也会改变，故D符合题意。 故选D。 9．小明在地球的不同位置释放手中实心球，实心球的下落路径如图所示。正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】在地球表面不同位置的人释放手中石块后，石块受到的重力的方向总是竖直向下的，也就是指向地心，故ACD错误，B正确。故选B。 10. 下表是在研究物体所受重力跟物体质量的关系实验中得到的数据，下列说法错误的是（    ） 物体1 物体2 物体3 物体4 物体5 质量 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 重力 0.98 1.96 2.94 3.92 4.90 A．实验所需测量工具有弹簧测力计、天平 B．测量重力前，应将弹簧测力计在竖直方向调零 C．测量重力时，待弹簧测力计示数稳定后再读数 D．分析表格数据可知：物体质量与它的重力成正比 【答案】D 【详解】A．实验中需要测量物体的重力和质量，所需测量工具有弹簧测力计、天平，故A正确，不符合题意；   B．弹簧测力计使用前要先调零，测量重力前，需要竖直放置弹簧测力计，应将弹簧测力计在竖直方向调零，故B正确，不符合题意；   C．测量重力时，待弹簧测力计示数稳定后再读数，使读数更准确，故C正确，不符合题意；   D．分析表格数据可知：物体重力与它的质量成正比，质量是物体本身的性质，与重力无关，不能说物体质量与它的重力成正比，故D错误，符合题意。 故选D。 11. 如图将装有水的杯子放在斜面上，不断改变斜面倾角，观察细线的方向不变，这个实验可以说明重力的方向总是________；重力的施力物体是________。 【答案】 竖直向下 地球 【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。在装有水的杯子放在斜面上，不断改变斜面倾角的过程中，细线OA的方向不变，而细线OA在重力作用下会沿着重力的方向，说明重力方向始终竖直向下。 12. 建筑工人常用铅垂线来检查墙壁是否竖直，这运用了重力的方向总是___________。如图1，当液体中空气泡居中表示墙面水平，若空气泡在A端，则表示B端的墙面_______（选填“高”或“低”）：如图2所示，“不倒翁”是个有趣的玩具，它之所以不易倾倒，是因为它重心位置比较_______（选填“高”或“低”）。 【答案】 竖直向下 低 低 【详解】[1]重力的方向是竖直向下的，建筑工人常用铅垂线来检查墙壁是否竖直，这是利用了重力的方向始终竖直向下。 [2]在砌房子时用水平仪来检查所砌的墙面是否水平，当液体中空气泡居中时表示墙面水平，若空气泡在A端，液体在重力的作用下向低处流动，将气泡压到A端，A端比较高，B端比较低。 [3]对任何物体来说，如果它的底面积越大，重心越低，它就越稳定，不倒翁的质量主要集中在下部，使得其重心较低，不容易倾倒。 13．像地球一样，月球对它表面附近的物体也有引力，这个力是月球表面物体所受的“重力”，它大约是同一个物体在地球上所受重力的。我国的嫦娥五号成功将1731g月球样品带回地球，这些月球样品在月球上的质量是________kg，在地球上受到的重力是________N，在月球表面受到月球对它的引力大约是________N。（取10N/kg） 【答案】 1.731 17.31 2.885 【详解】质量是物体本身的一种属性，与物体的位置无关，所以月球样品在月球上的质量与在地球上相同，即；月球样品在地球上受到的重力；月球样品在月球表面受到的月球引力。 14. 作图题 （1）在图中画出投出去的2kg实心球在空中所受重力的示意图（g取）。 【答案】见下图。 【详解】小球所受重力的大小 小球的重心在小球的球心且重力的方向竖直向下，应从球心开始竖直向下画一条带箭头的线段，并标出重力的符号和大小，据此作图。 （2）如图，一杯水在斜面上保持静止，O点为其重心，请在图中作出它所受重力的示意图。    【答案】见下图。   【详解】重力的方向总是竖直向下的，过杯中水的重心O画一条竖直向下的带箭头的线段，符号为G，即为重力的示意图，如图所示： （3）图中桃子重3N，静止在水平桌面上，请作出桃子所受的力的示意图。 【答案】见下图。 【详解】桃子静止在桌面上，受重力和支持力作用，支持力F与重力G是一对平衡力，大小相等，都为3N，重力方向竖直向下，支持力方向竖直向上，作用点都画在重心上，如图所示：    15. 大量的生活经验告诉我们质量不同的物体所受的重力不同。某实验小组的同学们想通过实验，探究物体的重力大小与它的质量的关系，他们用天平、钩码、弹簧测力计进行了如下探究： 质量m（kg） 重力G（N） 0.05 0.5 0.10 1.0 0.15 1.5 0.20 2.0 0.25 2.5 0.30 3.0 （1）实验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）如图甲所示，把钩码挂在弹簧测力计上，当钩码静止时，弹簧测力计的示数等于钩码所受______的大小。此时测力计的示数是______N； （3）同学们将实验数据记录在表中，请根据表格中的实验数据，在图乙中作出重力随质量变化的图像。 【答案】（1）竖直；（2）重力；1.0；（3）见下图 【详解】（1）由于重力的方向是竖直向下的，测量物体重力前，应将弹簧测力计在竖直方向调零。 （2）实验中钩码保持静止时，弹簧测力计测量钩码的重力，它的示数等于钩码所受重力的大小。 一大格表示1N，且中间有5条刻度线，所以两条相邻的刻度线的长度表示0.2N，即此弹簧测力计的分度值为0.2N，此时的示数为1.0N。 （3）根据表格数据在图乙中描点连线，如下图所示： 16．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；见下图；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）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）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比较θ1、θ2、θ3的大小可验证猜想是否成立。 17．如图甲所示，质量为的火星车“祝融号”登陆火星，发现火星表面有液态水存在的痕迹。在火星上物体所受“重力”与其质量的关系如图乙所示。 （1）物体在火星上受到的“重力”与其质量的比值的大小是多少N/kg? （2）“祝融号”火星车在火星表面受到的“重力”为多少N? 【答案】（1）3.8N/kg （2）912N 【详解】（1）由图乙可知，质量为的物体在火星上受到的“重力”为15.2N，则物体在火星上受到的“重力”与质量的比值为 （2）祝融号”火星车的质量为，在火星表面受到的“重力”为 18. 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，质量为。已知物体在月球上受到的“重力”是在地球上所受重力的倍。 （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；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 (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倍，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 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $