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3.3 重力
一、单选题
1.小科利用量角器、重锤和细线自制水平仪，放置于桌面上(如图)，则该桌面( )
A. 左面低，右面高 B. 左面高，右面低 C. 左右相平，前高后低 D. 左右相平，前低后高
2.2021年4月13日，中国女足迎战韩国女足以4：3的成绩取胜，获得奥运会门票。如图，比赛中足球由a处向右上方踢出，在空中划出一道弧线后落到地面b处。足球在飞行过程中，不断改变的是（ ）
A. 重力的大小 B. 重力的方向 C. 运动的方向 D. 惯性的大小
3.月球对其表画物体的引力只有地球对地面物体引力的六分之一，设想我们乘宇宙飞船到达月球后，下列说法中正确的是（ ）
A. 地球上质量为6kg的物体，在月球上只有1kg
B. 在地球上重为600N的人，在月球上重为100N
C. 一个金属球在月球上的密度仅为它在地球上的六分之一
D. 一根轻弹簧，在地球表面将它拉长1cm需要6N的拉力，在月球上只需要1N的拉力
4.在跳台滑雪中，人在空中滑翔时所受重力的示意图是（ ）
A. B. C. D.
5.足球运动员把足球踢向空中(如下图)。若不计空气阻力，则下列表示足球在空中飞行过程中的受力的示意图中，正确的是(G表示重力，F表示脚对球的作用力) ( )
A. B. C. D.
6.随着我国航天员在轨道舱内停留时间的增加，在轨道舱内进行体育锻炼必将成为一项重要工作。下列适合航天员在轨道舱中进行体育锻炼的运动项目是（ ）
A.拉弹簧拉力器 B.跳绳 C.做引体向上 D.举哑铃
7.如图所示是被风吹动的铃铛，图中箭头表示铃铛所受重力方向正确的是（ ）
A. B. C. D.
8.某小组利用天平、弹簧测力计、钩码若干，探究“物体所受重力大小与物体质量的关系”，实验数据记录如下表，则下列说法不正确的是( )
次数 质量m／kg 重力G／N 重力和质量的比值／(N／kg)
1 0.1 0.98 9.8
2 0.2 1.96 9.8
3 0.3 2.94 9.8
A. 小红认为本实验中多次实验的目的是为了减小误差
B. 小张认为利用原有器材，在月球表面可以完成本实验
C. 小亮处理数据，算出每组重力与质量的比值(如表)，初步可得重力与质量成正比
D. 小明处理数据，画出重力G与质量m的关系图(如图)，可得重力与质量成正比
9.重为490牛的物体可能是（ ）
A. 一辆汽车 B. 一架飞机 C. 一杯水 D. 一个中学生
10.重力和质量的比值g=10N/kg，表示( )
A. 1kg等于10Ｎ B. 1N重的物体质量是10kg C. 10N就是1kg D. 1 kg 质量的物体重 10 N
11.如图，AB是一个略向左下倾斜的轨道，轨道由两根小木棒组成，两根小木棒在A端的距离大，B端的距离小。现将一个两头尖，中间大的滚动体由C处自由释放，则我们可以观察到的现象（ ）
A. 滚动体向高处A端滚动 B. 滚动体向低处B端滚动
C. 滚动体停在C处不动 D. 以上三种情况都有可能发生
二、填空题
12.如图的水平仪是利用重力的方向总是 原 理制成的。若将水平仪放在左高右低的桌面上，此时，重垂会偏向竖杆 侧。(选填“左”或“右”)
13.地球上的一切物体都会受到重力的作用。如图所示，请你画出水滴在A点时的重力示意图________。某同学为测出一滴水的重力进行了以下操作：先测出烧杯质量M1 ， 用胶头滴管将n滴水均匀滴到烧杯里，再测出烧杯和水的总质量M2 ， 一滴水的重力为________。（用字母表示）
14.小金对太空中的星球比较感兴趣，他从网上查得：甲、乙两个星球表面上物体的重力（G）与其质量（m）的关系如图，从图中信息可知，相同质量的物体在甲星球表面上的重力 ________乙星球表面上的重力（选填“大于”“等于”或“小于”），据图可得甲星球表面上物体的重力G与其质量m的关系式是________。
15.墙体的竖直性是房屋质量的重要指标，在建造房屋时，建筑工人常常利用如图所示的重垂线检测墙体是否竖直，这运用了重力的方向是________，图中所示的墙体向________(选填“左”或“右”)倾斜。
三、实验探究题
16.小林在探究“重力的大小的相关因素”实验，得到以下数据。
测量对象 质量m (kg) 重力G(N) 比值g (N/kg)
物体1 0.1 0.98 9.8
物体2 0.2 1.96 9.8
物体3 0.3 2.94 9.8
（1）实验中，需要的测量工具是________和________。
（2）分析表中数据，可以得出的结论是：________。
（3）在通常情况下，我们将g值取为9.8N/kg。但经过精确测量，发现在某些不同的地理位置，g值存在着微小差异。下表列出了一些城市和地区的g值大小。
地点 赤道 广州 武汉 上海 北京 纽约 莫斯科 北极
g值大小 9.780 9.788 9.794 9.794 9.801 9.803 9.816 9.832
地理纬度 0° 23°06′ 30°33′ 31°12′ 39°56′ 40°40′ 55°45′ 90°
根据表中提供的信息，回答下列问题：
①根据上表可知，造成g值不同的因素之一可能是：________。
②我国与许多国家之间的贸易往来频繁，在这些往来的货物运输中，发货单上所标示的“货物重量”，实质上应该是货物的________。
17.一些同学观察到建筑物的支柱一般都为圆柱和四棱柱，他们想了解支柱的最大承受压力与支柱的形状是否有关，为此甲、乙、丙三位同学分别进行了如下实验：
①每人各选三张相同的白纸，按图a所示分别折成空心的四棱柱、圆柱、三棱柱(如图b)，接合处用双面胶粘住；
②三位同学分别在四棱柱上放一硬质塑料板，然后：甲同学往塑料板上不断添加砝码，直到支柱被压塌，记录添加砝码的总质量(如图c)；乙同学往塑料板上不断添加钩码(每个钩码质量为50克)，直到支柱被压塌，记录添加钩码的总质量；丙同学往塑料板上不断添加细沙，直到支柱被压塌，用天平称出添加细沙的总质量并记录。
③再分别用圆柱和三棱柱重复实验步骤②，记录相关实验数据。
（1）此实验中甲同学添加砝码的合理顺序应该是________(选填“从大到小”或“从小到大”)。
（2）最能精确反映支柱所能承受最大压力的是________同学所做的实验。
（3）下表为丙同学测得的实验数据：
支柱形状 四棱柱 圆柱 三棱柱
塑料板与细沙总质量/克 392 400 243
根据丙同学测得的数据，三个支柱中能承受的最大压力为________牛(取g＝10N/kg)。
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3.3 重力
一、单选题
1.小科利用量角器、重锤和细线自制水平仪，放置于桌面上(如图)，则该桌面( )
A. 左面低，右面高 B. 左面高，右面低 C. 左右相平，前高后低 D. 左右相平，前低后高
【答案】 B
【解析】根据重力的方向总是竖直向下分析判断。
【解答】当地面水平时，水平仪上的细线会对准量角器中间的刻度。当地面不水平时，细线偏向哪侧，说明哪侧更低一些。根据图片可知，细线偏向中线的右侧，即左侧高右侧低，故B正确，而A、C、D错误。
故选B。
2.2021年4月13日，中国女足迎战韩国女足以4：3的成绩取胜，获得奥运会门票。如图，比赛中足球由a处向右上方踢出，在空中划出一道弧线后落到地面b处。足球在飞行过程中，不断改变的是（ ）
A. 重力的大小 B. 重力的方向 C. 运动的方向 D. 惯性的大小
【答案】 C
【解析】（1）根据G=mg分析；
（2）根据重力的方向分析；
（3）根据运动轨迹的变化分析；
（4）根据惯性的影响因素分析。
【解答】A.在飞行过程中，足球的质量不变，根据G=mg可知，足球的重力不变，故A不合题意；
B.在飞行过程中，足球的重力始终竖直向下，故B不合题意；
C.足球的运动轨迹为弧线，它的运动方向始终沿弧线的切线方向，因此它运动的方向不断改变，故C符合题意；
D.足球的质量不变，那么足球的惯性保持不变，故D不合题意。
故选C。
3.月球对其表画物体的引力只有地球对地面物体引力的六分之一，设想我们乘宇宙飞船到达月球后，下列说法中正确的是（ ）
A. 地球上质量为6kg的物体，在月球上只有1kg
B. 在地球上重为600N的人，在月球上重为100N
C. 一个金属球在月球上的密度仅为它在地球上的六分之一
D. 一根轻弹簧，在地球表面将它拉长1cm需要6N的拉力，在月球上只需要1N的拉力
【答案】 B
【解析】（1）根据质量的特性判断；
（2）根据G=mg分析；
（3）根据密度的性质分析；
（4）根据引力和拉力是否有关判断。
【解答】A.质量是物质的一种属性，不随物体的位置变化而变化，故A错误；
B.月球对其表面物体的引力只有地球对地面物体引力的六分之一，即。根据G=mg可知，物体的重力与g成正比，则同一物体，它在月球上的重力是地球重力的 ， 故B正确；
C.密度是物质的一种性质，与质量和体积无关，与位置无关，只与物质的种类和状态有关，故C错误；
D.月球上的引力变化对弹力和拉力没有影响，因此将同一根弹簧拉长1cm需要的力，在地球和月球上是相同的，故D错误。
故选B。
4.在跳台滑雪中，人在空中滑翔时所受重力的示意图是（ ）
A. B. C. D.
【答案】 D
【解析】根据重力的三要素进行分析判断。
【解答】跳台滑雪中，人在空中滑翔时所受重力作用在人的重心上，方向始终竖直向下，故D正确，而A、B、C错误。
故选D。
5.足球运动员把足球踢向空中(如下图)。若不计空气阻力，则下列表示足球在空中飞行过程中的受力的示意图中，正确的是(G表示重力，F表示脚对球的作用力) ( )
A. B. C. D.
【答案】 A
【解析】根据重力的方向分析判断。
【解答】当足球在空中飞行时，它的重力的方向是竖直向下的，故A正确，而B、C、D错误。
故选A。
6.随着我国航天员在轨道舱内停留时间的增加，在轨道舱内进行体育锻炼必将成为一项重要工作。下列适合航天员在轨道舱中进行体育锻炼的运动项目是（ ）
A.拉弹簧拉力器 B.跳绳 C.做引体向上 D.举哑铃
【答案】 A
【解析】在轨道舱内，所有的物体都处于失重状态，据此分析判断。
【解答】跳绳、做引起向上和举哑铃，都是利用物体的重力进行锻炼，故B、C、D不合题意；
拉弹簧拉力器时，克服弹簧的拉力进行锻炼，与重力无关，故A符合题意。
故选A。
7.如图所示是被风吹动的铃铛，图中箭头表示铃铛所受重力方向正确的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】 B
【解析】根据重力的方向的知识进行分析。
【解答】重力作用在物体的重心上，方向是竖直向下的，与它的空间位置无关，故B正确，而A、C、D错误。
故选B。
8.某小组利用天平、弹簧测力计、钩码若干，探究“物体所受重力大小与物体质量的关系”，实验数据记录如下表，则下列说法不正确的是( )
次数 质量m／kg 重力G／N 重力和质量的比值／(N／kg)
1 0.1 0.98 9.8
2 0.2 1.96 9.8
3 0.3 2.94 9.8
A. 小红认为本实验中多次实验的目的是为了减小误差
B. 小张认为利用原有器材，在月球表面可以完成本实验
C. 小亮处理数据，算出每组重力与质量的比值(如表)，初步可得重力与质量成正比
D. 小明处理数据，画出重力G与质量m的关系图(如图)，可得重力与质量成正比
【答案】 A
【解析】（1）多次实验的目的主要有两个：①收集更多的数据，得到客观准确的规律；②多次测量求平均值，从而减小实验误差；
（2）分析月球上是否有重力即可；
（3）如果两个物理量的比值相同，那么它们成正比例关系；
（4）如果两个物理量的关系图像为一条直线，那么它们成正比例关系。
【解答】A.本实验中，并没有求比值的平均值，而是通过比值的大小寻找重力和质量的数量关系，故A错误符合题意；
B.月球上的引力比地球上小，但是物体仍然有重力，所以在月球表面可以完成本实验，故B正确不合题意；
C.小亮处理数据，算出每组重力与质量的比值(如表)，发现它们的比值都相等，因此初步可得重力与质量成正比，故C正确不合题意；
D.小明处理数据，画出重力G与质量m的关系图(如图)，因为二者的图像为一条通过坐标原点的直线，所有可得重力与质量成正比，故D正确不合题意。
故选A。
9.重为490牛的物体可能是（ ）
A. 一辆汽车 B. 一架飞机 C. 一杯水 D. 一个中学生
【答案】 D
【解析】首先根据计算出该物体的质量，然后与各个选项中的物体进行比较即可。
【解答】该物体的质量为：。
一辆汽车和一架飞机的质量通常有几吨，而一杯水的质量大约100g，故A、B、C不合题意；
一个中学生的体重大约在50kg左右，49kg在正常范围内，故D符合题意。
故选D。
10.重力和质量的比值g=10N/kg，表示( )
A. 1kg等于10Ｎ B. 1N重的物体质量是10kg C. 10N就是1kg D. 1 kg 质量的物体重 10 N
【答案】 D
【解析】根据公式分析判断。
【解答】根据公式可知，g=10N/kg，表示1kg的物体的重力是10N，故D正确，而A、B、C错误。
故选D。
11.如图，AB是一个略向左下倾斜的轨道，轨道由两根小木棒组成，两根小木棒在A端的距离大，B端的距离小。现将一个两头尖，中间大的滚动体由C处自由释放，则我们可以观察到的现象（ ）
A. 滚动体向高处A端滚动 B. 滚动体向低处B端滚动
C. 滚动体停在C处不动 D. 以上三种情况都有可能发生
【答案】 A
【解析】物体在重力的作用下会向下运动，此时本质上就是物体的重心位置降低。
【解答】因为两根小木棒在A端的距离大，B端的距离小，所以物体C在此轨道上时，处于B端时重心位置较高，而处于A端时重心位置较低，所以滚动体C会向A处滚动，A符合题意。
故答案为：A
二、填空题
12.如图的水平仪是利用重力的方向总是 原 理制成的。若将水平仪放在左高右低的桌面上，此时，重垂会偏向竖杆 侧。(选填“左”或“右”)
【答案】 竖直向下；右
【解析】（1）根据重力的方向解答；
（2）在水平仪上，哪测低，重锤线就会偏向哪侧。
【解答】（1）如图的水平仪是利用重力的方向总是竖直向下原理制成的。
（2）若将水平仪放在左高右低的桌面上，此时，重垂会偏向竖杆右侧。
13.地球上的一切物体都会受到重力的作用。如图所示，请你画出水滴在A点时的重力示意图________。某同学为测出一滴水的重力进行了以下操作：先测出烧杯质量M1 ， 用胶头滴管将n滴水均匀滴到烧杯里，再测出烧杯和水的总质量M2 ， 一滴水的重力为________。（用字母表示）
【答案】 ；
【解析】（1）重力的方向竖直向下，其实就是沿着地球半径的方向，指向地心，据此完全重力示意图；
（2）前后烧杯的质量之差就是n滴水的总质量，根据G=mg计算出水的重力，最后再除以水的滴数就是一滴水的重力。
【解答】（1）重力作用在水滴的重心上；重力的方向竖直向下，其实就是沿着地球半径的方向，指向地心，如下图所示：
（2）水滴的总质量为：m总=M2-M1；
水滴的总重力：G总=m总g=（M2-M1）g；
一滴水的重力为： 。
14.小金对太空中的星球比较感兴趣，他从网上查得：甲、乙两个星球表面上物体的重力（G）与其质量（m）的关系如图，从图中信息可知，相同质量的物体在甲星球表面上的重力 ________乙星球表面上的重力（选填“大于”“等于”或“小于”），据图可得甲星球表面上物体的重力G与其质量m的关系式是________。
【答案】 大于；G=m×15N/kg
【解析】（1）从图像中，找到同一个质量的物体在两个星球上对应的重力，然后进行比较即可；
（2）从甲图像中找到一组对应的重力和质量，根据G=mg计算出g的值，进而得到重力和质量的关系式。
【解答】（1）根据图像可知，当物体的质量m=8kg时，在甲星球上重力为120N，在乙星球上重力为40N，因此相同质量的物体在甲星球表面上的重力大于乙星球表面上的重力；
（2）根据图像可知，当物体的质量m=8kg时，在甲星球上重力为120N，
那么；
因此甲星球上物体的重力G与质量m的关系式为：G=m×15N/kg。
15.墙体的竖直性是房屋质量的重要指标，在建造房屋时，建筑工人常常利用如图所示的重垂线检测墙体是否竖直，这运用了重力的方向是________，图中所示的墙体向________(选填“左”或“右”)倾斜。
【答案】 竖直向下；左
【解析】重力的方向都是竖直向下的，据此进行判断。
【解答】墙体的竖直性是房屋质量的重要指标，在建造房屋时，建筑工人常常利用的重垂线检测墙体是否竖直，这运用了重力的方向是竖直向下；因为重锤线在墙体的左侧，所以墙体向左倾斜。
故答案为：竖直向下；左
三、实验探究题
16.小林在探究“重力的大小的相关因素”实验，得到以下数据。
测量对象 质量m (kg) 重力G(N) 比值g (N/kg)
物体1 0.1 0.98 9.8
物体2 0.2 1.96 9.8
物体3 0.3 2.94 9.8
（1）实验中，需要的测量工具是________和________。
（2）分析表中数据，可以得出的结论是：________。
（3）在通常情况下，我们将g值取为9.8N/kg。但经过精确测量，发现在某些不同的地理位置，g值存在着微小差异。下表列出了一些城市和地区的g值大小。
地点 赤道 广州 武汉 上海 北京 纽约 莫斯科 北极
g值大小 9.780 9.788 9.794 9.794 9.801 9.803 9.816 9.832
地理纬度 0° 23°06′ 30°33′ 31°12′ 39°56′ 40°40′ 55°45′ 90°
根据表中提供的信息，回答下列问题：
①根据上表可知，造成g值不同的因素之一可能是：________。
②我国与许多国家之间的贸易往来频繁，在这些往来的货物运输中，发货单上所标示的“货物重量”，实质上应该是货物的________。
【答案】 （1）天平；弹簧测力计（2）物体所受到的重力与质量大小成正比
（3）纬度差异；质量
【解析】（1）根据所测的物理量选择测量工具；
（2）如果两个物理量的比值相等，那么它们成正比关系；如果两个物理量的乘积相等，那么它们成反比关系；
（3）①根据表格分析g值随纬度变化的规律；
②既然相同质量的物体在世界各地重力不同，那么只有标注质量才能正确反映货物的多少。
【解答】（1）根据表格可知，要测量质量和重力，因此需要测量工具为天平和弹簧测力计。
（2）根据表格数据可知，重力和质量的比值都是9.8，那么得到结论：物体所受到的重力与质量大小成正比；
（3）①根据表格可知，g值随纬度的变化而变化，那么造成g值变化的因素之一是纬度差异。
②我国与许多国家之间的贸易往来频繁，在这些往来的货物运输中，发货单上所标示的“货物重量”，实质上应该是货物的质量。
17.一些同学观察到建筑物的支柱一般都为圆柱和四棱柱，他们想了解支柱的最大承受压力与支柱的形状是否有关，为此甲、乙、丙三位同学分别进行了如下实验：
①每人各选三张相同的白纸，按图a所示分别折成空心的四棱柱、圆柱、三棱柱(如图b)，接合处用双面胶粘住；
②三位同学分别在四棱柱上放一硬质塑料板，然后：甲同学往塑料板上不断添加砝码，直到支柱被压塌，记录添加砝码的总质量(如图c)；乙同学往塑料板上不断添加钩码(每个钩码质量为50克)，直到支柱被压塌，记录添加钩码的总质量；丙同学往塑料板上不断添加细沙，直到支柱被压塌，用天平称出添加细沙的总质量并记录。
③再分别用圆柱和三棱柱重复实验步骤②，记录相关实验数据。
（1）此实验中甲同学添加砝码的合理顺序应该是________(选填“从大到小”或“从小到大”)。
（2）最能精确反映支柱所能承受最大压力的是________同学所做的实验。
（3）下表为丙同学测得的实验数据：
支柱形状 四棱柱 圆柱 三棱柱
塑料板与细沙总质量/克 392 400 243
根据丙同学测得的数据，三个支柱中能承受的最大压力为________牛(取g＝10N/kg)。
【答案】 （1）从小到大（2）丙（3）4
【解析】（1）甲同学在添加砝码时，如果从大到小添加，那么可能放上第一个砝码时，支柱就被压塌，从而无法完成测量；
（2）沙子的质量比砝码或钩码要小得多，因此有利于对压力进行精细调节，从而得到十分准确的测量数据；
（3）根据表格确定支柱被压塌时，上面塑料板和沙子的最大质量，然后根据F=G=mg计算最大压力。
【解答】（1）此实验中甲同学添加砝码的合理顺序应该是从小到大；
（2）最能精确反映支柱所能承受最大压力的是丙同学所做的实验；
（3）根据表格可知，圆柱被压塌时，上面塑料板和细沙的质量最大为400g，那么能承受的最大压力为：F=G=mg=0.4kg×10N/kg=4N。
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