第3节 重力
知识点 1 重力及其方向
1.小华用如图3-3-1所示的装置判断重力的方向,球A所受重力的施力物体是 ,
缓慢改变木板的倾角α,可观察到悬线OA的方向 (填“改变”或“不变”)。
2.在细线下系一重锤做成重垂线,用它可以检查建筑物的墙体是否 ,它利用了 原理。
3.关于物体所受重力的方向,图3-3-2中正确的是 ( )
知识点 2 重力的大小
4.小科探究“重力的大小跟质量的关系”,按照图3-3-3甲所示,把钩码逐个挂在弹簧测力计上,分别测出它们受到的重力,并记录在下面的表格中。
质量m/g 100 200 300 500
重力G/N 1 2 3 4 5
(1)把表格中的空白处填写完整。
(2)根据表格中的实验数据,在图乙中画出重力与质量的关系图像。
(3)由图像可得结论: 。
5.物体所受的重力大小跟它的质量成 , 用公式表示为 ;比值 g= ,其物理意义: 。
6.世界上最大的鸟是非洲的鸵鸟,一只鸵鸟的质量可达150 kg,其受到的重力为 ,世界上最小的鸟是南美洲的蜂鸟,一只蜂鸟的体重仅为0.0196 N,其质量为 kg。 (g=9.8 N/kg)
知识点 3 重力与质量的区别和联系
7.我们日常生活中常说的“这条鱼多重”“这块石头太重了,搬不动”中对两个“重”分析较科学的是 ( )
A.前一个“重”指重力,后一个“重”指质量
B.两个“重”都是指重力
C.前一个“重”指质量,后一个“重”指重力
D.前一个“重”指质量,后一个“重”指密度
8.法国科学家发现行星“葛利斯581d”较适合地球生命居住,且同一物体在“葛利斯581d”行星表面所受的“重力”大小是在地球表面的两倍。设想宇航员从地球携带标有“100 g”字样的方便面、天平和弹簧测力计飞至行星“葛利斯581d”,测得的值正确的是(g取10 N/kg) ( )
A.天平示数为100 g,弹簧测力计示数为1 N
B.天平示数为100 g,弹簧测力计示数为2 N
C.天平示数为200 g,弹簧测力计示数为1 N
D.天平示数为200 g,弹簧测力计示数为2 N
9.如果没有重力,下列说法中不正确的是 ( )
A.雨水不能掉落
B.人一跳起来就离开地球
C.物体没有质量
D.杯子中的水无法倒入嘴里
10.如图3-3-4所示为水平仪放置于某桌面上时的情形,则该桌面 ( )
A.右面高,左面低
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
11.小金对太空中的星球比较感兴趣,他从网上查得:甲、乙两个星球表面上的物体的“重力”G与其质量m的关系如图3-3-5所示。由图中信息可知,相同质量的物体在甲星球表面上的“重力” (填“大于”“等于”或“小于”)其在乙星球表面上的“重力”;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 。
12.小明做探究物体所受重力大小与物体质量的关系的实验,实验数据记录如下表。
质量/kg 重力/N 比值/(N·kg-1) 比值平均值/(N·kg-1)
0.10 0.99 9.9
0.20 1.96
0.30 2.91 9.7
(1)在实验探究中,需要的主要测量工具是 和 。
(2)将上表空白处补充完整。
(3)分析表格中数据,得出的结论是 。
(4)在一般情况下,g为定值,但经过科学家的精确测量,各地区的 g值仍有些差异,下表是小明查阅资料得到的有关g的信息。
地点 g值的大小 纬度 地点 g值的大小 纬度
赤道 9.780 0° 北京 9.801 39.56°
广州 9.788 23.06° 纽约 9.803 40.40°
武汉 9.794 30.33° 莫斯科 9.816 55.45°
上海 9.794 31.12° 北极 9.832 90°
通过分析上表可以发现,g值相同的城市是 ; g值相差最大的两个地区是 。试猜想影响g值变化的因素是 。
13.一辆自重为4.9×104 N的货车装载着20箱货物,每箱货物的质量是400 kg,行驶到一座立有限重标志牌的桥前,标志牌如图3-3-6所示。这辆车能安全过桥吗 若不能,则需要卸下几箱货物 (g=9.8 N/kg)
自|我|提|升
14.如图3-3-7所示为实验室的一种弹簧测力计,把物体挂在弹簧测力计上处于静止状态时,从左边刻度(单位为N)可以测出物体重力的大小,从右边刻度(单位为g)可以测出物体在地球上质量的近似值,如果把该弹簧测力计拿到月球上使用(已知同一物体在月球上的“重力”是地球上的六分之一),下列刻度的重新标法正确的是( )
选项 左边刻度线 左边刻度线 对应的数值 右边刻度线 右边刻度线 对应的数值
A 不变 原值不变 不变 原值的六倍
B 不变 原值的六倍 不变 原值不变
C 不变 原值不变 不变 原值的六 分之一
D 不变 原值的六 分之一 不变 原值不变
答案
第3节 重力
1.地球 不变
2.竖直 重力的方向总是竖直向下的
3.C 重力的方向是竖直向下的。
4.(1)400
(2)如图所示
(3)物体所受重力与它的质量成正比(或重力与质量的比值是一个定值)
5.正比 G=mg 9.8 N/kg
质量为1 kg的物体受到的重力大小是9.8 N
6.1470 N 0.002
7.C
8.B 因为物体的质量与其空间位置无关,所以在“葛利斯581d”行星上方便面的质量仍然为100 g;物体在地球上受到的重力:G=mg=0.1 kg×10 N/kg=1 N,物体在“葛利斯581d”行星上受到的“重力”大小是地球上的两倍,故在“葛利斯581d”行星上方便面受到的重力为2×1 N=2 N。
9.C
10.B 水平仪利用的是重力的方向是竖直向下的原理,由图可知,重垂线偏右,所以左面高。
11.大于 G=m×15 N/kg
由图可知,当质量都为8 kg时,物体在甲星球表面上的“重力”为120 N,在乙星球表面上的“重力”为40 N,则相同质量的物体在甲星球表面上的“重力”大于其在乙星球表面上的“重力”;甲星球表面上物体的“重力”为120 N时,与其质量m=8 kg的比值为=15 N/kg,则“重力”G与其质量m的关系式为G=m×15 N/kg。
12.(1)天平 弹簧测力计 (2)9.8 9.8
(3)物体所受重力与其质量的比值是定值
(4)武汉和上海 北极和赤道 纬度变化
13.解:货车的质量:m===5000 kg,
货车和货物的总质量为m总=m+m货=5000 kg+20×400 kg=13000 kg=13 t>10 t,所以这辆车不能安全过桥。
需要卸下货物的箱数:n==7.5,所以需要卸下8箱货物。
14.A ①物体放到月球上,质量不变,所受重力变为地球上重力的六分之一;但弹簧的材料不变,将弹簧拉长到同样长度,需要的重力不变,因此左边刻度线(代表重力)不变时,对应的原值不变。②在地球上,g取10 N/kg,左边刻度线标有1 N数值时,需要在弹簧测力计上挂质量为100 g的物体(重力为1 N),弹簧测力计的指针会被拉到1 N的位置;在月球上,左边刻度线标有1 N数值不变时,因同一物体在月球上的重力是地球上的六分之一,则需要在弹簧测力计上挂上质量为600 g的物体,弹簧测力计的指针才会被拉到1 N的位置(G月=G地=×0.6 kg× 10 N/kg=1 N);因此右边刻度线(代表质量)不变时,对应的数值应为原值的6倍,只有这样,才能正确测量力和显示质量。