第三节 来自地球的力（讲义）物理新教材沪科版八年级全一册

第六章 熟悉而陌生的力 第三节 来自地球的力 课标要点 1．认识重力的概念，知道重力是由于地球的吸引而产生的，重力的施力物体是地球。 2．通过实验探究重力与质量的关系，掌握公式G=mg，能进行重力与质量的计算。 3．知道重力的方向总是竖直向下，了解重垂线在生活生产中的应用。 4．理解重心的概念，知道规则物体重心的位置，了解找不规则物体重心的方法。 5．了解失重现象，知道提高物体稳度的方法，能解释相关生活现象。 学习重难点 重点：重力的概念；重力与质量的关系G=mg；重力的方向；重心的概念。 难点：重力与质量的区别和联系；重心的理解；稳度原理的应用。 知识点 重力的大小 1．重力的概念 重力是由于地球对物体的吸引而产生的力，重力的施力物体是地球。 地球附近的一切物体都受到重力的作用，正是因为重力，苹果才会下落，水才会往低处流，抛出去的物体才会落向地面。 2．重力的测量 物体所受重力的大小可用弹簧测力计测量：把物体悬挂在竖直放置的弹簧测力计挂钩上，物体静止时，弹簧测力计的示数就等于物体所受重力的大小。 3．探究重力与质量的关系 实验结论：物体所受重力的大小与它的质量成正比，其比值是定值，约等于9.8 N/kg。 4．重力公式 若用表示重力，表示质量，表示重力与质量之比，则： 粗略计算时，可取，表示质量为1 kg的物体，所受重力约为10 N。 5．拓展 地球上不同纬度的地方，的大小稍有差异；同一物体在月球上受到的重力约是地球上的，即月球上的约为地球上的。 易错提醒 ① 重力不是地球的吸引力，而是由于地球吸引而产生的力，二者不完全相等。 ② 的物理意义：质量为1 kg的物体受到的重力是9.8 N。 ③ 质量是物体的属性，不随位置改变；重力随位置改变，月球上重力变小，质量不变。 随学随练 1．如图是机器人投篮的情景，投出的篮球最终会落向地面，是因为篮球受到_____力的作用，该力改变了篮球的_____________________。 【答案】重 运动状态 【解析】[1]因地球附近的物体都要受到竖直向下的重力的作用，故篮球落向地面是由于受重力作用。 [2]投出的篮球做曲线运动，运动状态不断改变，由力的作用效果可知，重力改变了篮球的运动状态。 2．月球对它表面附近的物体也有引力，地球引力大约是月球对地面附近同一物体引力的6倍。一个连同随身装备共120kg的宇航员到达月球表面；（g取） （1）航天员在地球上的重力是多少？ （2）到达月球时，他的质量是多少？月球对他的引力约是多少？ 【答案】（1）；（2）， 【解析】（1）航天员在地球上的重力是 （2）质量是物体的固有属性，仅和物体所含物质的多少有关，和位置无关，因此宇航员的质量不会改变，仍为120kg。 月球对他的引力为 知识点 重力的方向 1．重力的方向 重力的方向总是竖直向下的。 例如：悬挂电灯的电线静止时总是竖直下垂；松手后物体总是竖直向下落。 2．重垂线及其应用 在一根线下吊一个重物，就做成一根重垂线。重垂线可指示重力的方向（竖直向下）。 应用：检查工作台面是否水平；检查墙壁上的画是否挂正；建筑施工中检查所砌的墙是否竖直。 易错提醒 ① "竖直向下"是垂直于水平面向下，不是"垂直向下"，垂直向下是垂直于接触面向下。 ② 无论物体放在什么位置、运动状态如何，重力方向始终竖直向下。 随学随练 1．（1）如图所示，一个人用100N的力拉着一辆小车。请你画出该拉力F的示意图（在力的方向上标出F） （2）小球悬挂在细绳下来回摆动，请画出小球在如图位置时所受重力G的示意图。（在重力的方向上标出G） 【答案】（1）；（2） 【解析】（1）在小车的拉绳连接点，沿绳子斜向右上方的方向画一条带箭头的线段，在箭头旁标注，据此作图。 （2）重力的方向始终是竖直向下，在小球的球心（重心位置）处，沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段，在箭头旁标注字母G，据此作图。 2．我们把物体由于地球吸引而受到的力叫做重力，重力的方向总是________。宇航员出舱活动时，图中________（填序号）能表示她受到的重力的方向。 【答案】竖直向下 ③ 【解析】重力是物体由于地球的吸引而受到的力，方向始终是竖直向下的； 宇航员在地球附近的太空，她受到的重力方向同样指向地球的地心，图中只有序号③的箭头方向是朝向地球、近似指向地心的，符合重力方向的要求。 知识点 重心与稳度 1．重心的概念 物体的各部分都受到重力的作用，从效果上看，各部分受到的重力就好像集中作用在一个点上，这个点叫做物体的重心。 2．重心的位置 质量分布均匀、形状规则的物体，重心就在它的几何中心上。例如：均匀球的重心在球心，均匀长方体的重心在几何中心。 形状不规则的薄板，可用悬挂法找出重心位置。 3．提高物体稳．定程度的方法 增大支撑面；例如：起重机放下支脚增大支撑面。 降低重心；例如：台灯加重底座、车辆底盘做得重、不倒翁。 如果把重心降到支撑点以下，物体就很难倾倒，如不倒翁、平衡小玩具。 特别提醒 ① 重心不一定在物体上，例如圆环、空心球的重心不在物体本身。 ② 画重力的示意图时，作用点通常画在物体的重心上。 随学随练 1．稳度就是物体的稳定程度，稳度越大，越不容易翻倒，提高稳度的方法主要有两种，一是增大支撑面积，二是降低重心。把车辆的底盘做得很重，就是用______来提高稳度；车、船装货物时，应把重的货物装在______（填“上”或“下”）层，可使货物不易翻倒。 【答案】降低重心 下 【解析】[1][2]把车辆的底盘做得很重，就是用降低重心来提高稳度；车、船装货物时，应把重的货物装在下层，有利于降低重心，提高稳度，可使货物不易翻倒。 2．关于重力，下列说法正确的是（    ） A．物体所受重力的受力物体是地球 B．当人“下蹲”时重心位置会降低 C．重力的作用点一定在物体的中心 D．重力的方向总是垂直向下的 【答案】B 【解析】A．重力是由于地球对物体的吸引而产生的，物体所受重力的受力物体是物体本身，施力物体是地球，故A错误； B．重心的位置会随物体形态改变，当人“下蹲”时重心位置会降低，稳度增大，故B正确； C．重力的作用点是重心，只有质量均匀、形状规则的物体，重心才在几何中心；形状不规则、质量分布不均匀的物体重心不一定在几何中心，故C错误； D．重力的方向总是竖直向下的，故D错误。 故选B。 题型 重力与质量的辨析与计算 核心思路：质量是物体所含物质多少，是属性，不随位置变；重力是地球吸引产生的力，随位置变；根据计算，注意单位统一。 活学活用 1．小明驾驶一辆载有石块的卡车，行驶中看到公路桥旁有一块如图所示的标志牌。卡车空载时重为，石块的密度为，体积为。（取）求： （1）卡车空载时的质量是多少？ （2）石块的质量是多少？ （3）通过计算说明，这辆卡车能否允许通过此桥？ 【答案】（1）；（2）；（3）卡车总质量为9.5t，小于桥的限重10t，允许通过此桥 【解析】（1）由得 （2）由得 （3）卡车装载石块后总质量 因，故允许通过此桥。 2．一辆载重汽车的车厢容积为。（g取10N/kg）（泥沙的密度为） （1）如果车厢装满泥沙，泥沙的质量是多少？ （2）装满车厢的泥沙所受重力是多少？ 【答案】（1）；（2） 【解析】（1）泥沙的质量是 （2）泥沙所受重力是 题型 重力方向与重垂线的应用 核心思路：重力方向始终竖直向下；重垂线利用竖直向下的特点，检查竖直或水平。 活学活用 1．“杨花落尽子规啼，闻道龙标过五溪”是李白的《闻王昌龄左迁龙标遥有此寄》中的诗句，杨花下落是由于受到了____________力的作用，该力的方向为____________，施力物体为____________。 【答案】重 竖直向下 地球 【解析】杨花下落是因为受到地球吸引产生的重力作用，重力的方向始终是竖直向下的，其施力物体是地球。 2．如图-1所示为球拍击打网球瞬间的照片，可观察到网面凹陷形变，说明力的作用是_______________；如图-2所示，在建筑施工过程中，工人们常利用在一根细线下吊一个重物的装置来检查墙砌得是否竖直，这种装置利用的工作原理是重力的方向始终为_______________________。 【答案】相互的 竖直向下 【解析】因球拍对网球施加力的作用时，网球对球拍也施加反作用力使网面凹陷，说明力的作用是相互的； 因重力的方向始终竖直向下，悬挂重物的细线静止时沿竖直方向，故可用来检查墙面是否竖直。 题型 重心与稳度的分析 核心思路：重心越低、支撑面越大，物体越稳；结合实例分析稳度原理。 活学活用 1．【探究名称】探究物体的稳度与哪些因素有关。 【问题】小红的爸爸准备购买一辆SUV（运动型多用途汽车），可是上网搜索后发现有人说这种汽车重心较高，容易翻倒。小红通过观察家里台灯、照相机三脚架的稳度（稳定性）后，提出如下猜想： 猜想①：物体的稳度可能与物体的质量分布有关； 猜想②：物体的稳度可能与重心高低有关； 猜想③：物体的稳度可能与支承面的大小有关。 【证据】为验证自己的猜想，小红设计并进行了如下实验：如图1，她首先制作了几块重力相同、底面积不相同、重心高低不同的圆柱体（黑点表示重心位置），然后将它们依次放在木板上（圆柱体不滑动），慢慢转动木板，直至圆柱体翻倒，记录此时木板转过的角度θ，记录结果如下表。 实验次序 圆柱体的半径大小/m 圆柱体的重心高度/m 木板转过的角度θ/° 1 0.4 0.5 30 2 0.6 0.5 45 3 0.8 0.5 60 4 0.6 0.75 35 5 0.6 1.0 25 【解释】 （1）小红是通过_________________来判断圆柱体的稳度的。 （2）小红发现卡车装载货物时，重物太靠前，前轮负荷过大，转向就费劲；重物太靠后，又会导致转向发飘，高速行驶时易造成事故。由此可知猜想①是______（选填“正确”或“错误”）的。 （3）为验证猜想②，应选择_____三组数据，得出的结论是：在其他条件一定时，圆柱体的重心越低，稳定性越好。 （4）分析1、2、3三组数据可验证猜想___________（选填“①”“②”或“③”），得出的结论是：________。 【交流】 （5）依据以上结论，图2中给货车装货时，为了使货车不易翻倒，应把轻的货物（如泡沫塑料）装在_______（选填“A”或“B”）层。 （6）设汽车车轮和地面的四个接触点围成的四边形的面积为S，汽车的重心离地面的高度为h，现有汽车甲和乙，重力G相同，结合小红的探究结果，你认为通过简单比较________（写出表达式）的大小，就可初步比较甲、乙两辆汽车的稳度。 【答案】（1）圆柱体刚好翻倒时木板转过的角度；（2）正确；（3）2、4、5；（4）③ 在其他条件一定时，支承面越大，稳定性越好；（5）A；（6）（或） 【解析】（1）根据实验现象与表中数据可知，圆柱体刚好翻倒时木板转过的角度越小，说明圆柱体越容易翻倒，即稳定性越差，所以实验中用圆柱体刚好翻倒时木板转过的角度来判断圆柱体的稳度。 （2）装载货物时，货物太靠前，前轮负荷过大，转向就费劲；重物太靠后，又会导致转向发飘，高速行驶时易造成事故。货物的重心高度相同，只有质量分布不同，所以探究的是物体的稳度与物体的质量分布的关系，由此可知，物体的稳度与物体的质量分布有关，故猜想①正确。 （3）探究物体的稳度与重心高低关系的实验中，应控制圆柱体的半径大小不变，改变重心高度，所以要分析2、4、5三组实验的数据。由实验数据可知，在其他条件一定时，圆柱体的重心越低，稳定性越好。 （4）分析1、2、3三组数据可知，圆柱体的半径大小不同，则支承面大小不同，在其他条件一定时，支承面越大，稳定性越好，故猜想③正确。 （5）由2、4、5三组数据可知重心越低，稳度越大，所以给货车装货时，应把重的货物装在下层，重心低，稳度大，可使货车不易翻倒，因此为了使货车不易翻倒，应把轻的货物（如泡沫塑料）装在A层。 （6）通过实验我们发现，物体的稳度与物体的支承面的面积S和重心的高度h有关，物体的支承面越大，重心的高度越小，稳度就越大，即S和h的大小对稳度的影响是相反的。所以我们通过简单比较（或）的大小，就可以初步比较甲、乙两辆汽车的稳度。 2．如图甲所示，西安大唐不夜城“真人不倒翁”表演红遍全国，成为宣传西安的一张靓丽的名片。小李看完表演后：产生了疑问：为什么表演者怎么摇都不会倒?不倒翁道具的稳定性到底与哪些因素有关?通过查阅资料，他发现表演用的道具如图乙所示：底部是一个比较重的半球，表演者被固定在中间的杆上进行表演。于是，他做了一个模型：将重物固定在实心的半球上，然后用力推动重物，通过观察不倒翁刚好翻倒时重物转过的角度的大小，来比较不倒翁稳定性的大小，如图丙所示。在探究不倒翁的稳定性与立在上面的重物重心高低的关系时，他制作了三块质量相同、外形完全相同、重心高低不同的圆柱形，如图丁中的①、②、③所示。 根据自己的观察，他提出了以下猜想：①道具不倒翁的稳定性与半球的半径大小有关；②道具不倒翁的稳定性与半球的质量大小有关；③道具不倒翁的稳定性与立在上面的重物的重心高低有关。为验证自己的猜想，他测得了多组数据并记录在下表中。 实验次数 1 2 3 4 5 6 7 半球的半径大小/m 0.4 0.6 0.8 0.4 0.4 0.6 0.6 半球的质量大小/kg 35 35 35 20 60 35 35 重物的重心高度/m 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.75 1.0 重物转过的角度/度 30 45 60 25 50 35 25 （1）为验证猜想（1），应选择________三组数据，得出的结论是：在其他条件一定时，半球的半径越大，稳定性越________（选填“好”或“差”）； （2）分析1、4、5三组数据可验证猜想________（选填“①”、“②”或“③”），得出的结论是：________； （3）分析数据可知，猜想③是________（选填“正确”或“错误”）的； （4）物体的稳定性越好，越不容易倒，下面实例中哪个的目的不是增大物体稳定性________。 A．落地扇下边有一个宽大底座 B．车辆把底盘做得较重 C．飞机的机翼形状上凸下平 【答案】（1）1、2、3 好；（2）② 在其他条件一定时，半球的质量越大，不倒翁的稳定性越好；（3）正确；（4）C 【解析】（1）验证猜想①稳定性与半球半径大小的关系时，需要控制半球质量、重物重心高度不变，只改变半球半径，因此选择1、2、3三组数据。 由数据可知，半球半径越大，转过的角度越大，因此稳定性越好。 （2）1、4、5三组数据中，半球半径、重物重心高度都相同，只有半球质量不同，因此是验证猜想②。 根据数据可得结论：在其他条件一定时，半球的质量越大，不倒翁的稳定性越好。 （3）分析2、6、7三组数据：半球半径、质量都相同，重物重心越高，转过的角度越小，稳定性越差，说明稳定性确实与重物的重心高低有关，因此猜想③正确。 （4）A．落地扇的宽大底座，通过增大支撑面、降低重心增大稳定性，故A不符合题意； B．车辆底盘做重，通过降低重心增大稳定性，故B不符合题意； C．飞机机翼上凸下平，是利用流体压强与流速的关系获得升力，目的不是增大稳定性，故C符合题意。 故选C。 基础通关 1．如图所示，2026年央视春晚《舞BOT》节目中，宇树机器人完成翻跟头表演，彰显中国智造实力。机器人在空中，不计空气阻力，图中能正确表示空中机器人受力示意图的是（     ） A． B． C． D． 【答案】A 【解析】 机器人在空中，不计空气阻力，只受重力作用，重力方向竖直向下，作用点在重心。 故选A。 2．2026年春季开学后，学校全面增加阳光体育锻炼时间，各类体育活动广泛开展。请你根据活动体验估测，下列说法合理的是（     ） A．乒乓球重力约5N B．实心球的重力约20N C．篮球的重力约60N D．足球的重力大约1N 【答案】B 【解析】A．乒乓球质量约，重力，故A不符合题意； B．实心球质量约，重力，故B符合题意； C．篮球质量约，重力，故C不符合题意； D．足球质量约，重力，故D不符合题意。 故选B。 3．如图，玩具“不倒翁”被扳倒后会自动立起来，其原因是（     ） A．重力小，可以忽略 B．里面有自动升降的装置 C．重心低，不易倾倒 D．重力的方向总是变化的 【答案】C 【解析】不倒翁底部通常配置较重的配重，整体重心被设计得很低，而物体的重心越低，稳定程度越高，就越不容易倾倒，被扳倒后重力的作用会让它自动回到立直的状态，这是不倒翁的工作原理。故选C。 4．下列图像中，能正确反映“物体所受的重力跟它的质量的关系”的是（ ） A．   B．    C．    D． 选择理由：___________________________________________________。 【答案】B 物体所受的重力跟它的质量成正比，因此G-m图像是过原点的倾斜直线。 【解析】略 5．物体在月球上所受“重力”是在地球上所受重力的六分之一，地球上质量为的月球车到达月球后的质量是__________，受到月球的“重力”是__________（g取10N/kg）。 【答案】/6000 【解析】由质量的属性可知，质量不随物体位置改变，故月球车在月球上的质量为6000kg。 月球车在地球上的重力为 因月球上所受重力为地球上的，故月球车受到月球的重力为 6．小华用如图所示的装置模拟喷气式飞机的工作原理，他先将一个气球吹胀并用夹子夹紧再将一根足够长的细绳穿过吸管，用胶布将气球固定在吸管上，将绳子沿水平方向拉直。松开夹子后，气球会向_______（选填“左”或“右”）运动，说明力的作用是_______。水平仪放在桌面上，铅垂线指向如图所示，则桌面_____（选填“左”或“右”）边高。 【答案】右 相互的 左 【解析】气球向左喷气，由力的作用是相互的可知，气球受到气体向右的反作用力，故向右运动，说明力的作用是相互的；因重力方向竖直向下，铅垂线偏向桌面较低侧，由铅垂线偏右可知桌面右侧较低，故桌面左边高。 7．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： 实验次数 1 2 3 4 5 6 … 质量m/g 40 100 160 200 240 300 … 重力G/N 0.4 1.0 2.0 2.4 3.0 … （1）第3次测量的弹簧测力计指针指示位置如图甲所示，表中空缺的实验数据是___________N。 （2）根据测量的数据，请在图乙中画出物体所受重力的大小与其质量大小的关系图像。 （3）结论：物体所受重力的大小跟物体的质量成___________。 【答案】（1）1.6；（2）；（3）正比 【解析】（1）弹簧测力计的分度值为0.2N，指针指向1N下方第3个小格，读数为1.6N。 （2）根据表格的质量、重力对应数值，在乙图的坐标格中逐一描出所有实验点，再从坐标原点依次连接即可，据此作图。 （3）从实验数据能看出，重力随质量增大而成比例增大，重力与质量的比值是定值，因此物体所受重力大小跟物体的质量成正比。 8．小明在进行“判断重力的方向”活动。 （1）先将如图甲所示的装置放在水平桌面上，发现悬线OA与水平面垂直，然后逐渐改变木板M和桌面的夹角，观察到悬线OA的方向_________（选填“改变”或“不变”），说明重力的方向总是_________的。 （2）利用重力方向的特点，小明自制了如图乙所示的简易水平仪，直杆与底座垂直，挂有小球的悬线固定于杆顶O处，角度盘上标有底座逐渐倾斜过程中悬线与直杆间夹角的度数。如图丙所示为该装置放在某台面上静止时角度盘的局部放大图，则该台面与水平面的夹角为_________°。 【答案】（1）不变 竖直向下；（2）5 【解析】（1）[1][2]当改变木板M和桌面的夹角α时，悬线下小球受到的重力方向不变，所以悬线OA的方向不变。实验现象说明：重力的方向总是竖直向下。 （2）直杆与底座垂直，底座放在倾斜台面上时，直杆会跟着台面一起倾斜，而悬线始终保持竖直向下。悬线和直杆之间的夹角，就等于台面与水平面之间的夹角。观察丙图，悬线对准5°刻度，因此台面与水平面的夹角为5°。 9．海底隧道建设时通常需要考虑海水压力的影响，某隧道建设时主体部分由沉管组成，如图所示，每节沉管质量为8万吨，一节沉管的体积约为5×。（g取10N/kg） （1）一节沉管的重力是多少？ （2）沉管的密度是多少？ 【答案】（1）；（2） 【解析】（1）一节沉管的重力 （2）沉管的密度 10．2025年12月26日，世界最长高速公路隧道——天山胜利隧道通车。如图，天山胜利隧道全长22.1 km，一辆质量为的卡车，通过天山胜利隧道用时20 min。求： （1）该卡车通过天山胜利隧道的平均速度。 （2）该卡车所受的重力。 【答案】（1）；（2）（若g取，结果为） 【解析】（1）卡车通过隧道时平均速度 （2）卡车所受重力 素养提升 11．小明对太空中的星球比较感兴趣，她从网上查得甲、乙两个星球表面上物体的重力与其质量的关系图像如图所示，从图中信息可知（     ） A．甲星球表面上重力与质量的关系式为 B．乙星球表面上重力与质量的关系式为 C．相同质量的物体在甲星球表面上受到的重力大 D．相同质量的物体在乙星球表面上受到的重力大 【答案】C 【解析】由图可知，当 时，，。 A．甲星球的重力与质量比值为 则甲星球表面上重力与质量的关系式为，故A不符合题意； B．乙星球的重力与质量比值 则乙星球表面上重力与质量的关系式为，故B不符合题意； CD．因为，由可知，相同质量的物体在甲星球表面上受到的重力大，故C符合题意，D不符合题意。 故选C。 12．如图所示，把两个钩码挂在弹簧测力计的挂钩上。下列说法中正确的是（     ） A．弹簧测力计只可以测量竖直方向上力的大小 B．使弹簧测力计内弹簧伸长的力是钩码的重力 C．弹簧测力计的分度值为，两个钩码的总重为 D．挂钩码前需将弹簧测力计在水平方向上调零 【答案】C 【解析】A．弹簧测力计可测量任意方向的力，只要拉力方向与弹簧轴线方向一致，故A错误； B．重力的受力物体是钩码，使弹簧伸长的力的受力物体是弹簧，故该力是钩码对弹簧的拉力，故B错误； C．由图可知，弹簧测力计分度值 ，示数为 。当钩码静止时，钩码所受重力的大小等于弹簧测力计的示数，则钩码的重力，故C正确； D．测量竖直方向的力时，需在竖直方向上调零，故D错误。 故选C。 13．将水平仪南北方向放置在某桌面上，人面向西观察水平仪，如图所示，由图可知该桌面（     ） A．东面高，西面低 B．西面高，东面低 C．南面高，北面低 D．北面高，南面低 【答案】C 【解析】人面向西观察，则左侧为南，右侧为北。由图可知重垂线偏向右侧（北侧）。根据重力的方向总是竖直向下的，重垂线偏向底座较低的一侧，故该桌面南面高，北面低。 故选C。 14．如图所示是一只小狗在太阳系不同行星上所受的引力大小，根据图中所给的信息，一名质量为40kg的学生在火星上所受的引力大小为________N，该引力的施力物体是_________（地球上g取10N/kg）。 【答案】153 火星 【解析】由知，小狗的质量为 小狗在火星上引力与质量的比值为 不同的物体，在火星上的引力与质量的比值是定值，则质量为40kg的学生在火星上所受的引力大小为 该引力是火星对学生的吸引力，施力物体是火星。 15．甲、乙两个星球上的物体所受的重力G与其质量m的关系图像如图所示，地球表面g为9.8N/kg。将地球上质量为2kg的物体放到甲星球上，其质量___________ ，重力___________ （前两空均选填“增大”“减小”或“不变”）；将该物体放在乙星球上受到的重力大小为___________ N。 【答案】不变 增大 10 【解析】因质量与位置无关，故把2kg的物体放到甲星球上，质量不变。 2kg的物体在地球上受到的重力为 从G-m图像可知，将该物体放在甲星球上受到的重力大小为30N，将该物体放在乙星球上受到的重力大小为10N，则将地球上质量为2kg的物体放到甲星球上，其重力增大。 16．在日常生活、学习中，物体与物体之间都会发生力的作用，若这些力消失了，我们的生活、学习中的许多现象都会发生变化。请仿照示例，就任一个力消失，提出一个相关物理问题，并作出合理的猜想。 [示例]问题：如果重力消失，生活中会出现什么现象？ 猜想：水不会往下流动。 问题：____________？ 猜想：____________。 【答案】如果没有摩擦力会出现什么现象 我们走路会非常困难 【解析】本题为开放性试题，可任选重力、摩擦力、弹力等所学的力，结合该力的作用效果提出相关问题，猜想符合对应力的作用规律即可。 17．在学习重力知识时，分别探究了“重力的方向”和“重力的大小跟质量的关系”。 （1）如图甲是探究重力方向的实验装置，物体A通过细线悬挂在支架O处，将该装置放在水平桌面上，缓慢增大木板M与桌面的夹角，悬线OA与水平桌面的夹角将__________（改变/保持不变），据此重力方向的特点，工人常用重垂线来确定墙壁是否竖直，图乙中的墙体向__________（左/右）倾斜。 （2）小明探究重力与质量的关系，该实验用到的测量工具是弹簧测力计和__________；他收集到数据如下表所示。 实验次序 1 2 3 4 5 物体质量m/kg 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 所受重力G/N 0.5 1 1.5 2 2.5 分析数据能够得到的结论是：物体的______________________________成正比。 （3）另一个小组成员小华在探究重力与质量的关系时，由于弹簧测力计未调零（指针指在0.2 N刻度处），则小华描绘的图线应该是图丙中的图线__________（填序号）。 （4）本实验更换不同物体进行多次测量的目的是______________。（选填选项） A．多次测量，减小实验误差 B．使实验结论更具有普遍性 【答案】（1）保持不变 左；（2）天平 重力与质量；（3）③；（4）B 【解析】（1）缓慢增大木板M与桌面的夹角，会观察到悬线OA的方向保持不变，因此悬线OA与水平桌面的夹角将保持不变，说明重力的方向始终竖直向下，图乙中重垂线偏向墙体左侧，说明墙体向左倾斜。 （2）探究重力和质量的关系，需要用弹簧测力计测重力，用天平测量物体的质量。 从表中数据可得 重力与质量的比值均为10N/kg，故可得到结论：物体所受的重力与质量成正比。 （3）弹簧测力计没调零，初始指针在0.2N处，意味着即使所挂物体质量为0，弹簧测力计也会显示0.2N的示数，图线会从G轴上0.2N的位置开始延伸，对应图线③。 （4）本实验更换不同物体进行多次测量的目的是使实验结论更具有普遍性。故选B。 18．在探究“重力与质量的关系”实验中，老师给不同小组提供了规格相同且标度相同的透明坐标纸（图甲），随机提供绿豆、红豆或黄豆一包（每组只有一种豆类），利用弹簧测力计和天平测得多组重力与质量的实验数据。 A．B．C． （1）在处理实验数据时____________（填“能”或“不能”）使用其他小组的数据画在自己的图像中；图像是一条经过原点的直线，可得结论：物体所受重力与质量成____________。 （2）有小组提出可以将绿豆和黄豆两组数据的透明坐标纸进行重叠，然后观察绘制的图线，图线可能是图中的____________，以此判断重力与物质种类的关系。（） （3）经过一段时间学习，老师提出把弹簧测力计改装成测量液体密度的密度秤。 ①小明小组用同一小桶分别盛满不同液体（图丙），用弹簧测力计测出小桶受到的重力为，装满水后示数为，再装满另一液体时示数为，则液体的密度为____________。用这样的方法分别在弹簧测力计的示数处标注对应液体的密度。（取） ②小明小组设计的密度秤的“0”刻度线____________（填“在”或“不在”）0N处；密度秤的标度____________（填“是”或“不是”）均匀的。 ③若测量中液体没有装满，测出的液体密度____________（填“偏大”“准确”或“偏小”）。 （4）以下措施能提高该密度秤的测量精度是____________（选填字母）。 A．增加小桶的重力 B．增加小桶的体积 C．减小小桶的重力 D．减小小桶的体积 【答案】（1）不能 正比；（2）C；（3） 不在 是 偏小；（4）B 【解析】（1）在物理实验探究中，获取实验数据要尊重实验事实，而且每个小组使用的实验器材不同，获取的实验数据不同，因此不能使用其他小组的数据用在自己的图像中。 分析图像是一条经过原点的直线，即正比例函数图像，说明物体所受重力大小与质量成正比。 （2）由图像可知，重力与质量的比值是定值，和物质种类无关，因此无论绿豆还是黄豆，G-m图线的斜率都为g，因此两条图线完全重合，故选C。 （3）①小桶内水受到的重力 小桶的容积 液体受到的重力 液体的密度 ②液体密度为零时，即桶中未装入液体，此时弹簧测力计的示数为1N即为桶子的重力，因此可知密度秤的零刻度线不在0N处； 由可知，弹簧测力计的示数与液体的密度成一次函数关系，所以密度秤标注的刻度是均匀的。 ③测量中液体没有装满，所测出的质量偏小，但体积会认为与小桶容积相同。根据可知所测密度会偏小。 （4）根据可知，，即在液体重力相同时，要提高密度秤的测量精度，即更精确地区分不同密度，需要增大小桶的容积（即液体的体积），也就是增加小桶的体积；由可知，增加或减小小桶的重力对测量精度无影响。 故选B。 19．如图所示是一把茶壶。瑞瑞同学想知道茶壶这种材料的密度，于是他用天平测出壶盖的质量为44.4g，再把壶盖放入装满水的溢水杯中，并测得溢出水的质量是14.8g（、不考虑茶壶材料的吸水性）。 （1）溢出水的体积是多少？ （2）请你帮瑞瑞算出这种材料的密度是多少？ （3）若测得整个空茶壶的质量为159g，则该茶壶所用材料的体积为多大？ （4）请计算这个空茶壶受到的重力有多大？（g取10N/kg） 【答案】（1）；（2）；（3）；（4） 【解析】（1）根据可得，溢出水的体积 （2）壶盖浸没在水中，不吸水的前提下，壶盖的体积等于它溢出水的体积，即 这种材料的密度 （3）壶身和壶盖是同种材料，密度相同，根据可得，该茶壶所用材料的体积 （4）这把茶壶受到的重力 20．如图甲所示，一杯中已经装有质量为、体积为的某种液体，打开龙头，向杯中继续注入该种液体，杯子和杯中液体的总质量与从龙头中流出的液体体积关系如图乙所示。求： （1）这种液体的密度。 （2）该杯子最多能装这种液体的质量。 （3）当时，杯子和液体的总重力。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】（1）由题意可知，原来已装有液体的质量为40g，体积为50cm3，这种液体的密度为 （2）由图乙可知，当从龙头中流出的液体体积达到200cm3后，杯子和杯中液体的总质量不再增加，说明杯子已装满。 杯子最多能装这种液体的质量为 （3）由图乙可知，当从龙头中流出的液体体积为0cm3时，杯子和原有液体的总质量为90g，因此杯子的质量为 当时，杯中液体的质量为 此时杯子和液体的总质量为 杯子和液体的总重力为 迁移创新 21．关于质量和重力，以下几种说法正确的是（　　） A．物体的重心不一定在物体上 B．天平和测力计在月球上无法正常使用 C．“天宫”实验舱在轨道上运动不受重力作用 D．将10kg物体从地球带到月球上，其质量和重力都变小 【答案】A 【解析】A．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A正确； B．弹簧测力计可以通过弹簧形变的大小反映拉力的大小；天平是利用杠杆平衡原理来测量物体质量的，物体在月球受到的重力虽然小于地球，但物体和砝码受到的重力减小程度相同，所以在月球上可以正常使用天平和弹簧测力计，故B错误； C．“天宫”实验舱在轨道上运动，仍然受到地球的引力，受到重力的作用，故C错误； D．质量是物体的一种属性，与位置无关，将10kg物体从地球带到月球上，质量不变，月球的引力是地球的六分之一，重力变小，故D错误。 故选 A。 22．如图甲所示，小明用弹簧测力计竖直向上缓慢提升静止在水平桌面上的钩码，弹簧测力计的示数 F 与弹簧测力计的零刻度线A点上升高度hA 之间的关系如图乙所示，则图甲中弹簧测力计示数为______N；钩码的重为______N；从开始提升到hA=30cm 的过程中，钩码上升的高度为______cm。 【答案】1.8 2 20 【解析】[1]图甲中弹簧测力计的分度值为0.2N，读数为1.8N。 [2]从乙图可以看出，弹簧测力计的示数最终维持2N不变，说明钩码离开桌面，此时弹簧测力计的拉力与钩码的重力相等，所以钩码重力为2N。 [3]从图中可以看出，当弹簧测力计的零刻度线A点上升高度为10cm时，弹簧测力计的示数开始保持2N不变，说明时，钩码刚好离开桌面。所以从开始提升到hA=30cm 的过程中，钩码上升的高度为 23．小明在学习重力知识时，分别探究了“重力的方向”和“重力的大小跟质量的关系”。 （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。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”/“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，由此可判定重力的方向是______。 （2）小明利用弹簧测力计探究重力与质量的关系，数据如表所示。 分析数据能够得到的结论是：______。 实验次序 1 2 3 4 5 物体质量m/kg 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 所受重力G/N 0.5 1 1.5 2 2.5 （3）另一个小组成员小华在探究重力与质量的关系时，由于弹簧测力计未调零（指针指在0.2N刻度处），则小华描绘的图线应该是图丁中的图线______（填序号）。 （4）经过一段时间的学习后，老师提出把弹簧测力计改装成测量液体的密度秤。小明小组用同一小桶分别盛满不同的液体，用弹簧测力计测出空小桶的重力为1N，装满水后总重力为3N，再装满另一液体时示数为4N，则液体密度为_______kg/m3； ①该“密度秤”的零刻度线应在______N刻度处； ②如图戊，该“密度秤”能测量的密度的最大值是______g/cm3； ③若某次测量中，小桶内的液体没有装满，则测量出的液体密度将_____（选填“偏大”、“偏小”或“依然准确”）。 【答案】（1）不变 竖直向下；（2）物体所受的重力跟它的质量成正比；（3）③；（4） 1 2 偏小 【解析】（1）如图乙，无论支架如何倾斜，小球受重力作用，悬线始终与图甲的悬线平行，所以悬线的方向不变； 如图丙，水面静止时是水平的。悬线与水面垂直，说明重力的方向是竖直向下。 （2）分析表格数据，重力与质量的比值均为10N/kg，因此可得结论：物体所受的重力跟它的质量成正比。 （3）如果弹簧测力计未调零，指针指在0.2N处，当挂物体质量时，测力计读数 G=0.2N。观察图丁，图线③在时 G>0，符合题意，故选③。 （4）桶中水的重力 桶的容积 液体的重力 液体的质量 液体的密度 当桶内没有液体即液体密度为0时，测力计测的是空桶的重力。所以零刻度线应在1N处。 图戊显示测力计的最大测量值是 5N，当测力计示数达到最大值时，液体的重力 液体的质量 能测量的最大密度 如果液体没有装满，测得的总重力会偏小。计算出的液体重力也会偏小。液体质量偏小。计算密度时，用的是桶的容积V。根据，测量出的密度偏小。 24．学习了重心的知识后，小明观察到装有一些水的矿泉水瓶比空矿泉水瓶更不容易被推倒，他不禁思考：物体的稳定程度与什么因素有关呢？在观察了台灯和照相机三脚架中有关稳度（即稳定程度）的结构设计（如图甲所示）后，小明提出以下猜想： 猜想一：物体的稳度与物体重心的高度有关； 猜想二：物体的稳度与物体支撑面（最外侧支撑点连线围成的平面，如图甲）的大小有关。 小明从家中找出一块橡皮泥和四个完全相同的纸杯，他将橡皮泥等分为四份后，分别粘在A、B、C、D四个纸杯的不同位置，如图乙所示，图中黑点表示四个纸杯的重心位置。 （1）纸杯A和纸杯C中，纸杯______的重心较高； （2）如图丙所示，带有部分凸起的木板可绕O点转动，将四个纸杯依次放在木板上，使木板从水平位置开始缓慢地沿逆时针方向转动，增大木板与水平面的夹角，当纸杯刚好翻倒时，测出夹角的大小，得到的实验数据如下表； 序号 1 2 3 4 所用纸杯 A B C D 纸杯刚好翻倒时，木板与水平面的夹角 45° 38° 30° 60° ①实验中，小明通过比较_____来比较纸杯的稳度。这种研究方法在物理中称之为____法； ②分析第1、2、3次实验可得：其他条件相同时，物体的重心位置越高，稳度越____（选填“好”或“差”）； ③分析第____次实验可得：其他条件相同时，物体的支撑面越大，稳度越好。 （3）根据上述结论，请你对日常生活中的现象进行分析： ①自行车脚撑是通过____来提高稳度的，不倒翁是通过____来提高稳度的； ②从稳度的角度考虑，货车在装货物时，应将较重的货物放在_____（选填“上”或“下”）层，以降低货车在转弯时发生侧翻的风险。 【答案】（1）C；（2）纸杯刚好翻倒时，木板与水平面夹角的大小 转换 差 1、4；（3）增大支撑面 降低重心 下 【解析】（1）观察图乙，纸杯C的重心位置比纸杯A更高。 （2）由实验数据表可以看出，纸杯的稳度是通过比较纸杯刚好翻倒时木板与水平面的夹角θ。θ越大，说明纸杯越不容易翻倒，稳度越好。这种将不易观察的稳度转换为容易测量的θ的方法，叫做转换法。 分析第1、2、3三次实验：纸杯A、B、C的支撑面大小相同，重心高度依次升高，对应的夹角θ依次减小，稳度越差，由此可得结论。 分析第1、4两次实验：纸杯A、D的重心高度相同，D的支撑面更大，对应的夹角θ越大，稳度越好，由此可得结论。 （3）自行车脚撑展开后，增大了支撑面，从而提高稳度。不倒翁底部较重，降低重心能够提高稳度，故不易倒下。 将较重的货物放在下层，可以降低货车的整体重心，从而提高货车的稳度，减小转弯时侧翻的风险。 25．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，其高为1.5m、质量为135kg。已知在地球上的物体受到的重力为在月球上“重力”的6倍。求：（在地球上g取10N/kg） （1）月球车在月球上所受“重力”的施力物体是______________。 （2）月球车在地球上受到的重力为多少N？ （3）月球车被送到月球上受到的“重力”是多少N？ （4）某钢丝绳在地球上能够承受的最大拉力是，则在月球上能够吊起物体的最大质量是多少？ 【答案】（1）月球；（2）；（3）；（4） 【解析】（1）重力的本质是星球对附近物体的吸引力，月球车在月球上受到的“重力”是月球对它的吸引产生的，因此施力物体是月球。 （2）月球车在地球上受到的重力 （3）月球车被送到月球上受到的重力是 （4）已知在地球上的物体受到的重力为在月球上重力的6倍，则，在月球上绳子能够提起物体的最大重力 最大质量 26．小明做了一个“不倒翁”，如图所示： （1）“不倒翁”对桌面的压力是由于______发生弹性形变而产生的，此力的受力物体是_____（均选填“不倒翁”或“桌面”）； （2）“不倒翁”不倒的原因是它的重心设计得非常__________（选填“高”或“低”）； （3）在图中画出不倒翁的重力示意图。 【答案】（1）不倒翁 桌面；（2）低；（3） 【解析】（1）弹力的本质是施力物体发生弹性形变后，对受力物体产生的力。不倒翁对桌面的压力，施力物体是不倒翁，因此是不倒翁发生弹性形变产生压力，受力物体是桌面。 （2）物体稳度和重心高度有关：重心越低，物体稳度越高，因此不倒翁不倒的原因是重心设计得很低。 （3）重力的作用点在重心，方向始终竖直向下。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 第六章 熟悉而陌生的力 第三节 来自地球的力 课标要点 1．认识重力的概念，知道重力是由于地球的吸引而产生的，重力的施力物体是地球。 2．通过实验探究重力与质量的关系，掌握公式G=mg，能进行重力与质量的计算。 3．知道重力的方向总是竖直向下，了解重垂线在生活生产中的应用。 4．理解重心的概念，知道规则物体重心的位置，了解找不规则物体重心的方法。 5．了解失重现象，知道提高物体稳度的方法，能解释相关生活现象。 学习重难点 重点：重力的概念；重力与质量的关系G=mg；重力的方向；重心的概念。 难点：重力与质量的区别和联系；重心的理解；稳度原理的应用。 知识点 重力的大小 1．重力的概念 重力是由于__________________而产生的力，重力的施力物体是______。 地球附近的一切物体都受到重力的作用，正是因为重力，苹果才会下落，水才会往低处流，抛出去的物体才会落向地面。 2．重力的测量 物体所受重力的大小可用__________________测量：把物体悬挂在竖直放置的弹簧测力计挂钩上，物体静止时，弹簧测力计的示数就等于物体所受重力的大小。 3．探究重力与质量的关系 实验结论：物体所受重力的大小与它的质量成______，其比值是定值，约等于______。 4．重力公式 若用表示重力，表示质量，表示重力与质量之比，则： 粗略计算时，可取，表示质量为1 kg的物体，所受重力约为10 N。 5．拓展 地球上不同纬度的地方，的大小稍有差异；同一物体在月球上受到的重力约是地球上的，即月球上的约为地球上的。 易错提醒 ① 重力不是地球的吸引力，而是由于地球吸引而产生的力，二者不完全相等。 ② 的物理意义：质量为1 kg的物体受到的重力是9.8 N。 ③ 质量是物体的属性，不随位置改变；重力随位置改变，月球上重力变小，质量不变。 随学随练 1．如图是机器人投篮的情景，投出的篮球最终会落向地面，是因为篮球受到_____力的作用，该力改变了篮球的_____________________。 2．月球对它表面附近的物体也有引力，地球引力大约是月球对地面附近同一物体引力的6倍。一个连同随身装备共120kg的宇航员到达月球表面；（g取） （1）航天员在地球上的重力是多少？ （2）到达月球时，他的质量是多少？月球对他的引力约是多少？ 知识点 重力的方向 1．重力的方向 重力的方向总是____________的。 例如：悬挂电灯的电线静止时总是竖直下垂；松手后物体总是竖直向下落。 2．重垂线及其应用 在一根线下吊一个重物，就做成一根重垂线。重垂线可指示重力的方向（竖直向下）。 应用：检查工作台面是否水平；检查墙壁上的画是否挂正；建筑施工中检查所砌的墙是否竖直。 易错提醒 ① "竖直向下"是垂直于水平面向下，不是"垂直向下"，垂直向下是垂直于接触面向下。 ② 无论物体放在什么位置、运动状态如何，重力方向始终竖直向下。 随学随练 1．（1）如图所示，一个人用100N的力拉着一辆小车。请你画出该拉力F的示意图（在力的方向上标出F） （2）小球悬挂在细绳下来回摆动，请画出小球在如图位置时所受重力G的示意图。（在重力的方向上标出G） 2．我们把物体由于地球吸引而受到的力叫做重力，重力的方向总是________。宇航员出舱活动时，图中________（填序号）能表示她受到的重力的方向。 知识点 重心与稳度 1．重心的概念 物体的各部分都受到重力的作用，从效果上看，各部分受到的重力就好像集中作用在一个点上，这个点叫做物体的______。 2．重心的位置 质量分布均匀、形状规则的物体，重心就在它的____________上。例如：均匀球的重心在球心，均匀长方体的重心在几何中心。 形状不规则的薄板，可用______找出重心位置。 3．提高物体稳．定程度的方法 ____________；例如：起重机放下支脚增大支撑面。 ____________；例如：台灯加重底座、车辆底盘做得重、不倒翁。 如果把重心降到支撑点以下，物体就很难倾倒，如不倒翁、平衡小玩具。 特别提醒 ① 重心不一定在物体上，例如圆环、空心球的重心不在物体本身。 ② 画重力的示意图时，作用点通常画在物体的重心上。 随学随练 1．稳度就是物体的稳定程度，稳度越大，越不容易翻倒，提高稳度的方法主要有两种，一是增大支撑面积，二是降低重心。把车辆的底盘做得很重，就是用______来提高稳度；车、船装货物时，应把重的货物装在______（填“上”或“下”）层，可使货物不易翻倒。 2．关于重力，下列说法正确的是（    ） A．物体所受重力的受力物体是地球 B．当人“下蹲”时重心位置会降低 C．重力的作用点一定在物体的中心 D．重力的方向总是垂直向下的 题型 重力与质量的辨析与计算 核心思路：质量是物体所含物质多少，是属性，不随位置变；重力是地球吸引产生的力，随位置变；根据计算，注意单位统一。 活学活用 1．小明驾驶一辆载有石块的卡车，行驶中看到公路桥旁有一块如图所示的标志牌。卡车空载时重为，石块的密度为，体积为。（取）求： （1）卡车空载时的质量是多少？ （2）石块的质量是多少？ （3）通过计算说明，这辆卡车能否允许通过此桥？ 2．一辆载重汽车的车厢容积为。（g取10N/kg）（泥沙的密度为） （1）如果车厢装满泥沙，泥沙的质量是多少？ （2）装满车厢的泥沙所受重力是多少？ 题型 重力方向与重垂线的应用 核心思路：重力方向始终竖直向下；重垂线利用竖直向下的特点，检查竖直或水平。 活学活用 1．“杨花落尽子规啼，闻道龙标过五溪”是李白的《闻王昌龄左迁龙标遥有此寄》中的诗句，杨花下落是由于受到了____________力的作用，该力的方向为____________，施力物体为____________。 2．如图-1所示为球拍击打网球瞬间的照片，可观察到网面凹陷形变，说明力的作用是_______________；如图-2所示，在建筑施工过程中，工人们常利用在一根细线下吊一个重物的装置来检查墙砌得是否竖直，这种装置利用的工作原理是重力的方向始终为_______________________。 题型 重心与稳度的分析 核心思路：重心越低、支撑面越大，物体越稳；结合实例分析稳度原理。 活学活用 1．【探究名称】探究物体的稳度与哪些因素有关。 【问题】小红的爸爸准备购买一辆SUV（运动型多用途汽车），可是上网搜索后发现有人说这种汽车重心较高，容易翻倒。小红通过观察家里台灯、照相机三脚架的稳度（稳定性）后，提出如下猜想： 猜想①：物体的稳度可能与物体的质量分布有关； 猜想②：物体的稳度可能与重心高低有关； 猜想③：物体的稳度可能与支承面的大小有关。 【证据】为验证自己的猜想，小红设计并进行了如下实验：如图1，她首先制作了几块重力相同、底面积不相同、重心高低不同的圆柱体（黑点表示重心位置），然后将它们依次放在木板上（圆柱体不滑动），慢慢转动木板，直至圆柱体翻倒，记录此时木板转过的角度θ，记录结果如下表。 实验次序 圆柱体的半径大小/m 圆柱体的重心高度/m 木板转过的角度θ/° 1 0.4 0.5 30 2 0.6 0.5 45 3 0.8 0.5 60 4 0.6 0.75 35 5 0.6 1.0 25 【解释】 （1）小红是通过_________________来判断圆柱体的稳度的。 （2）小红发现卡车装载货物时，重物太靠前，前轮负荷过大，转向就费劲；重物太靠后，又会导致转向发飘，高速行驶时易造成事故。由此可知猜想①是______（选填“正确”或“错误”）的。 （3）为验证猜想②，应选择_____三组数据，得出的结论是：在其他条件一定时，圆柱体的重心越低，稳定性越好。 （4）分析1、2、3三组数据可验证猜想___________（选填“①”“②”或“③”），得出的结论是：________。 【交流】 （5）依据以上结论，图2中给货车装货时，为了使货车不易翻倒，应把轻的货物（如泡沫塑料）装在_______（选填“A”或“B”）层。 （6）设汽车车轮和地面的四个接触点围成的四边形的面积为S，汽车的重心离地面的高度为h，现有汽车甲和乙，重力G相同，结合小红的探究结果，你认为通过简单比较________（写出表达式）的大小，就可初步比较甲、乙两辆汽车的稳度。 2．如图甲所示，西安大唐不夜城“真人不倒翁”表演红遍全国，成为宣传西安的一张靓丽的名片。小李看完表演后：产生了疑问：为什么表演者怎么摇都不会倒?不倒翁道具的稳定性到底与哪些因素有关?通过查阅资料，他发现表演用的道具如图乙所示：底部是一个比较重的半球，表演者被固定在中间的杆上进行表演。于是，他做了一个模型：将重物固定在实心的半球上，然后用力推动重物，通过观察不倒翁刚好翻倒时重物转过的角度的大小，来比较不倒翁稳定性的大小，如图丙所示。在探究不倒翁的稳定性与立在上面的重物重心高低的关系时，他制作了三块质量相同、外形完全相同、重心高低不同的圆柱形，如图丁中的①、②、③所示。 根据自己的观察，他提出了以下猜想：①道具不倒翁的稳定性与半球的半径大小有关；②道具不倒翁的稳定性与半球的质量大小有关；③道具不倒翁的稳定性与立在上面的重物的重心高低有关。为验证自己的猜想，他测得了多组数据并记录在下表中。 实验次数 1 2 3 4 5 6 7 半球的半径大小/m 0.4 0.6 0.8 0.4 0.4 0.6 0.6 半球的质量大小/kg 35 35 35 20 60 35 35 重物的重心高度/m 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.75 1.0 重物转过的角度/度 30 45 60 25 50 35 25 （1）为验证猜想（1），应选择________三组数据，得出的结论是：在其他条件一定时，半球的半径越大，稳定性越________（选填“好”或“差”）； （2）分析1、4、5三组数据可验证猜想________（选填“①”、“②”或“③”），得出的结论是：________； （3）分析数据可知，猜想③是________（选填“正确”或“错误”）的； （4）物体的稳定性越好，越不容易倒，下面实例中哪个的目的不是增大物体稳定性________。 A．落地扇下边有一个宽大底座 B．车辆把底盘做得较重 C．飞机的机翼形状上凸下平 基础通关 1．如图所示，2026年央视春晚《舞BOT》节目中，宇树机器人完成翻跟头表演，彰显中国智造实力。机器人在空中，不计空气阻力，图中能正确表示空中机器人受力示意图的是（     ） A． B． C． D． 2．2026年春季开学后，学校全面增加阳光体育锻炼时间，各类体育活动广泛开展。请你根据活动体验估测，下列说法合理的是（     ） A．乒乓球重力约5N B．实心球的重力约20N C．篮球的重力约60N D．足球的重力大约1N 3．如图，玩具“不倒翁”被扳倒后会自动立起来，其原因是（     ） A．重力小，可以忽略 B．里面有自动升降的装置 C．重心低，不易倾倒 D．重力的方向总是变化的 4．下列图像中，能正确反映“物体所受的重力跟它的质量的关系”的是（ ） A．   B．    C．    D． 选择理由：___________________________________________________。 5．物体在月球上所受“重力”是在地球上所受重力的六分之一，地球上质量为的月球车到达月球后的质量是__________，受到月球的“重力”是__________（g取10N/kg）。 6．小华用如图所示的装置模拟喷气式飞机的工作原理，他先将一个气球吹胀并用夹子夹紧再将一根足够长的细绳穿过吸管，用胶布将气球固定在吸管上，将绳子沿水平方向拉直。松开夹子后，气球会向_______（选填“左”或“右”）运动，说明力的作用是_______。水平仪放在桌面上，铅垂线指向如图所示，则桌面_____（选填“左”或“右”）边高。 7．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： 实验次数 1 2 3 4 5 6 … 质量m/g 40 100 160 200 240 300 … 重力G/N 0.4 1.0 2.0 2.4 3.0 … （1）第3次测量的弹簧测力计指针指示位置如图甲所示，表中空缺的实验数据是___________N。 （2）根据测量的数据，请在图乙中画出物体所受重力的大小与其质量大小的关系图像。 （3）结论：物体所受重力的大小跟物体的质量成___________。 8．小明在进行“判断重力的方向”活动。 （1）先将如图甲所示的装置放在水平桌面上，发现悬线OA与水平面垂直，然后逐渐改变木板M和桌面的夹角，观察到悬线OA的方向_________（选填“改变”或“不变”），说明重力的方向总是_________的。 （2）利用重力方向的特点，小明自制了如图乙所示的简易水平仪，直杆与底座垂直，挂有小球的悬线固定于杆顶O处，角度盘上标有底座逐渐倾斜过程中悬线与直杆间夹角的度数。如图丙所示为该装置放在某台面上静止时角度盘的局部放大图，则该台面与水平面的夹角为_________°。 9．海底隧道建设时通常需要考虑海水压力的影响，某隧道建设时主体部分由沉管组成，如图所示，每节沉管质量为8万吨，一节沉管的体积约为5×。（g取10N/kg） （1）一节沉管的重力是多少？ （2）沉管的密度是多少？ 10．2025年12月26日，世界最长高速公路隧道——天山胜利隧道通车。如图，天山胜利隧道全长22.1 km，一辆质量为的卡车，通过天山胜利隧道用时20 min。求： （1）该卡车通过天山胜利隧道的平均速度。 （2）该卡车所受的重力。 素养提升 11．小明对太空中的星球比较感兴趣，她从网上查得甲、乙两个星球表面上物体的重力与其质量的关系图像如图所示，从图中信息可知（     ） A．甲星球表面上重力与质量的关系式为 B．乙星球表面上重力与质量的关系式为 C．相同质量的物体在甲星球表面上受到的重力大 D．相同质量的物体在乙星球表面上受到的重力大 12．如图所示，把两个钩码挂在弹簧测力计的挂钩上。下列说法中正确的是（     ） A．弹簧测力计只可以测量竖直方向上力的大小 B．使弹簧测力计内弹簧伸长的力是钩码的重力 C．弹簧测力计的分度值为，两个钩码的总重为 D．挂钩码前需将弹簧测力计在水平方向上调零 13．将水平仪南北方向放置在某桌面上，人面向西观察水平仪，如图所示，由图可知该桌面（     ） A．东面高，西面低 B．西面高，东面低 C．南面高，北面低 D．北面高，南面低 14．如图所示是一只小狗在太阳系不同行星上所受的引力大小，根据图中所给的信息，一名质量为40kg的学生在火星上所受的引力大小为________N，该引力的施力物体是_________（地球上g取10N/kg）。 15．甲、乙两个星球上的物体所受的重力G与其质量m的关系图像如图所示，地球表面g为9.8N/kg。将地球上质量为2kg的物体放到甲星球上，其质量___________ ，重力___________ （前两空均选填“增大”“减小”或“不变”）；将该物体放在乙星球上受到的重力大小为___________ N。 16．在日常生活、学习中，物体与物体之间都会发生力的作用，若这些力消失了，我们的生活、学习中的许多现象都会发生变化。请仿照示例，就任一个力消失，提出一个相关物理问题，并作出合理的猜想。 [示例]问题：如果重力消失，生活中会出现什么现象？ 猜想：水不会往下流动。 问题：____________？ 猜想：____________。 17．在学习重力知识时，分别探究了“重力的方向”和“重力的大小跟质量的关系”。 （1）如图甲是探究重力方向的实验装置，物体A通过细线悬挂在支架O处，将该装置放在水平桌面上，缓慢增大木板M与桌面的夹角，悬线OA与水平桌面的夹角将__________（改变/保持不变），据此重力方向的特点，工人常用重垂线来确定墙壁是否竖直，图乙中的墙体向__________（左/右）倾斜。 （2）小明探究重力与质量的关系，该实验用到的测量工具是弹簧测力计和__________；他收集到数据如下表所示。 实验次序 1 2 3 4 5 物体质量m/kg 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 所受重力G/N 0.5 1 1.5 2 2.5 分析数据能够得到的结论是：物体的______________________________成正比。 （3）另一个小组成员小华在探究重力与质量的关系时，由于弹簧测力计未调零（指针指在0.2 N刻度处），则小华描绘的图线应该是图丙中的图线__________（填序号）。 （4）本实验更换不同物体进行多次测量的目的是______________。（选填选项） A．多次测量，减小实验误差 B．使实验结论更具有普遍性 18．在探究“重力与质量的关系”实验中，老师给不同小组提供了规格相同且标度相同的透明坐标纸（图甲），随机提供绿豆、红豆或黄豆一包（每组只有一种豆类），利用弹簧测力计和天平测得多组重力与质量的实验数据。 A．B．C． （1）在处理实验数据时____________（填“能”或“不能”）使用其他小组的数据画在自己的图像中；图像是一条经过原点的直线，可得结论：物体所受重力与质量成____________。 （2）有小组提出可以将绿豆和黄豆两组数据的透明坐标纸进行重叠，然后观察绘制的图线，图线可能是图中的____________，以此判断重力与物质种类的关系。（） （3）经过一段时间学习，老师提出把弹簧测力计改装成测量液体密度的密度秤。 ①小明小组用同一小桶分别盛满不同液体（图丙），用弹簧测力计测出小桶受到的重力为，装满水后示数为，再装满另一液体时示数为，则液体的密度为____________。用这样的方法分别在弹簧测力计的示数处标注对应液体的密度。（取） ②小明小组设计的密度秤的“0”刻度线____________（填“在”或“不在”）0N处；密度秤的标度____________（填“是”或“不是”）均匀的。 ③若测量中液体没有装满，测出的液体密度____________（填“偏大”“准确”或“偏小”）。 （4）以下措施能提高该密度秤的测量精度是____________（选填字母）。 A．增加小桶的重力 B．增加小桶的体积 C．减小小桶的重力 D．减小小桶的体积 19．如图所示是一把茶壶。瑞瑞同学想知道茶壶这种材料的密度，于是他用天平测出壶盖的质量为44.4g，再把壶盖放入装满水的溢水杯中，并测得溢出水的质量是14.8g（、不考虑茶壶材料的吸水性）。 （1）溢出水的体积是多少？ （2）请你帮瑞瑞算出这种材料的密度是多少？ （3）若测得整个空茶壶的质量为159g，则该茶壶所用材料的体积为多大？ （4）请计算这个空茶壶受到的重力有多大？（g取10N/kg） 20．如图甲所示，一杯中已经装有质量为、体积为的某种液体，打开龙头，向杯中继续注入该种液体，杯子和杯中液体的总质量与从龙头中流出的液体体积关系如图乙所示。求： （1）这种液体的密度。 （2）该杯子最多能装这种液体的质量。 （3）当时，杯子和液体的总重力。 迁移创新 21．关于质量和重力，以下几种说法正确的是（　　） A．物体的重心不一定在物体上 B．天平和测力计在月球上无法正常使用 C．“天宫”实验舱在轨道上运动不受重力作用 D．将10kg物体从地球带到月球上，其质量和重力都变小 22．如图甲所示，小明用弹簧测力计竖直向上缓慢提升静止在水平桌面上的钩码，弹簧测力计的示数 F 与弹簧测力计的零刻度线A点上升高度hA 之间的关系如图乙所示，则图甲中弹簧测力计示数为______N；钩码的重为______N；从开始提升到hA=30cm 的过程中，钩码上升的高度为______cm。 23．小明在学习重力知识时，分别探究了“重力的方向”和“重力的大小跟质量的关系”。 （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。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”/“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，由此可判定重力的方向是______。 （2）小明利用弹簧测力计探究重力与质量的关系，数据如表所示。 分析数据能够得到的结论是：______。 实验次序 1 2 3 4 5 物体质量m/kg 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 所受重力G/N 0.5 1 1.5 2 2.5 （3）另一个小组成员小华在探究重力与质量的关系时，由于弹簧测力计未调零（指针指在0.2N刻度处），则小华描绘的图线应该是图丁中的图线______（填序号）。 （4）经过一段时间的学习后，老师提出把弹簧测力计改装成测量液体的密度秤。小明小组用同一小桶分别盛满不同的液体，用弹簧测力计测出空小桶的重力为1N，装满水后总重力为3N，再装满另一液体时示数为4N，则液体密度为_______kg/m3； ①该“密度秤”的零刻度线应在______N刻度处； ②如图戊，该“密度秤”能测量的密度的最大值是______g/cm3； ③若某次测量中，小桶内的液体没有装满，则测量出的液体密度将_____（选填“偏大”、“偏小”或“依然准确”）。 24．学习了重心的知识后，小明观察到装有一些水的矿泉水瓶比空矿泉水瓶更不容易被推倒，他不禁思考：物体的稳定程度与什么因素有关呢？在观察了台灯和照相机三脚架中有关稳度（即稳定程度）的结构设计（如图甲所示）后，小明提出以下猜想： 猜想一：物体的稳度与物体重心的高度有关； 猜想二：物体的稳度与物体支撑面（最外侧支撑点连线围成的平面，如图甲）的大小有关。 小明从家中找出一块橡皮泥和四个完全相同的纸杯，他将橡皮泥等分为四份后，分别粘在A、B、C、D四个纸杯的不同位置，如图乙所示，图中黑点表示四个纸杯的重心位置。 （1）纸杯A和纸杯C中，纸杯______的重心较高； （2）如图丙所示，带有部分凸起的木板可绕O点转动，将四个纸杯依次放在木板上，使木板从水平位置开始缓慢地沿逆时针方向转动，增大木板与水平面的夹角，当纸杯刚好翻倒时，测出夹角的大小，得到的实验数据如下表； 序号 1 2 3 4 所用纸杯 A B C D 纸杯刚好翻倒时，木板与水平面的夹角 45° 38° 30° 60° ①实验中，小明通过比较_____来比较纸杯的稳度。这种研究方法在物理中称之为____法； ②分析第1、2、3次实验可得：其他条件相同时，物体的重心位置越高，稳度越____（选填“好”或“差”）； ③分析第____次实验可得：其他条件相同时，物体的支撑面越大，稳度越好。 （3）根据上述结论，请你对日常生活中的现象进行分析： ①自行车脚撑是通过____来提高稳度的，不倒翁是通过____来提高稳度的； ②从稳度的角度考虑，货车在装货物时，应将较重的货物放在_____（选填“上”或“下”）层，以降低货车在转弯时发生侧翻的风险。 25．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，其高为1.5m、质量为135kg。已知在地球上的物体受到的重力为在月球上“重力”的6倍。求：（在地球上g取10N/kg） （1）月球车在月球上所受“重力”的施力物体是______________。 （2）月球车在地球上受到的重力为多少N？ （3）月球车被送到月球上受到的“重力”是多少N？ （4）某钢丝绳在地球上能够承受的最大拉力是，则在月球上能够吊起物体的最大质量是多少？ 26．小明做了一个“不倒翁”，如图所示： （1）“不倒翁”对桌面的压力是由于______发生弹性形变而产生的，此力的受力物体是_____（均选填“不倒翁”或“桌面”）； （2）“不倒翁”不倒的原因是它的重心设计得非常__________（选填“高”或“低”）； （3）在图中画出不倒翁的重力示意图。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $