6.4 来自地球的力(要点讲解+当堂检测+答案)

沪科版物理八年级上册同步学案
第六章　熟悉而陌生的力
第四节　来自地球的力
要 点 讲 解
要点一　重力
1. 定义：地面附近的物体，由于地球的吸引而受的力叫重力。
2. 重力的符号是G，单位是N；重力的施力物体是地球。
3. 对重力的四点说明：
(1)地面附近的一切物体不管是静止，还是运动，都受到重力作用。物体受到的重力的大小简称为物重。
(2)重力是力的一种，它的施力物体是地球，受力物体是地球周围的物体。
(3)地球吸引物体的同时，物体也吸引地球，因为力的作用是相互的。
(4)重力是由于地球对物体的吸引而产生的，但不能说重力就是地球对物体的吸引力。
要点二　重力的大小
1. 重力的大小：物体所受的重力与它的质量成正比，关系式为：＝g或G＝mg，其中g是物体所受的重力与质量的比值，其值为9.8N/kg，表示质量为1kg的物体所受的重力是9.8N。物体所受重力的大小简称物重。
(1)在精确度要求不高时，g可取10N/kg。
(2)地球表面及附近的物体都受到重力作用，同一物体所受重力的大小并不是不变的，在同一地区物体的重力跟运动状态无关，但它与所处高度有关，重力随离地面高度的增加而减小(高度变化不大时，重力的变化可忽略不计)。
(3)同一物体所受重力的大小随所在地理纬度的增加而增大，在赤道上重力最小，在两极上重力最大。
(4)由(2)(3)知同一物体重力大小并不是不变的，这是由于g变化所致，g与高度、纬度有关。
2. 重力的大小可以用弹簧测力计来测量：
把物体挂在弹簧测力计的挂钩上，让弹簧测力计保持竖直状态，物体静止时，弹簧测力计的示数F就等于物体所受的重力G。
3. 弹簧测力计竖直放置，钩码挂在弹簧测力计下，对弹簧测力计向下的拉力等于钩码的重力，所以弹簧测力计的示数即为钩码的重力的大小。
经典例题1　某人民医院病房楼电梯最大载重为8000N，问此电梯一次最多能承载多少名乘客安全升降？(假定每位乘客质量均为60kg，g取10N/kg)
解：每位乘客所受的重力：G＝mg＝60kg×10N/kg＝600N，可承载的人数：n＝≈13(人)
答：此电梯一次最多能承载13名乘客安全升降。
要点三　重力的方向
1. 重力的方向总是竖直向下的(竖直向下是指与水平面垂直而且向下的方向)。
2. 判断墙壁是否竖直的重垂线的原理就是重力的方向总是竖直向下的。人们用重垂线检查墙壁上的画是否挂正；工厂中用重垂线检查工作台面是否水平。
经典例题2　小明游览我市胜利塔时，利用一根细棉线和一个小铁球，对一根立柱是否竖直展开实验探究，现象如图甲、乙所示。相对于立柱底端而言，该立柱顶端(　)
A. 略向东南方向倾斜　 B. 略向西南方向倾斜
C. 略向西北方向倾斜 D. 略向东北方向倾斜
解析：当立柱竖直时，重垂线和立柱的边缘是平行的，当立柱倾斜时，立柱向哪个方向倾斜，重垂线下面的小球就偏向哪个方向，甲图中小球偏向西，故立柱向西倾斜，乙图中小球偏向南，则立柱向南倾斜，所以立柱向西南方向倾斜。
答案：B
要点四　重力的作用点——重心
1. 重心的定义：物体的各部分都要受到重力的作用，从效果上看，我们可以认为各部分受到的重力集中作用在一个点上，这一点叫做物体的重心。
2. 重心的位置跟物体的形状和质量的分布有关
(1)质量分布均匀、形状规则的物体，它的重心在其几何中心上，如质量分布均匀的球、圆柱体、正方体、长方体状物体的重心就在其几何中心上。
(2)质量分布不均匀或形状不规则的物体，它的重心可用悬挂法、支撑法来确定。
拓展：(1)悬挂法寻找物体重心：对较薄的物体，如图1所示，通过薄板上的某一点A用细线将其悬挂起来，当薄板静止时，用铅笔沿悬线在薄板上画出竖线AB，重心一定在直线AB上；再通过另一点C用细线把薄板悬挂起来，静止时沿悬线画出另一条竖线CD，重心也一定在直线CD上，因此AB、CD两直线的交点O就是薄板的重心。

图1 图2
(2)支撑法：对于形状不规则和质量分布不均匀的物体可用支撑法来找它的重心。如把汤匙放在手指上，仔细调节支撑汤匙的支点，使其在手指上平衡(静止不动)，这时就可知道汤匙的重心就在支点上方(如图2所示)。
3. 物体的重心不一定在物体上。例如均匀金属环的重心在环所形成的圆心上。
4. 重心的高低会影响物体的稳定程度，例如不倒翁之所以不会倒的原因之一就是它的重心很低；走钢丝的演员手握一根长杆是为了方便调整其与杆整体的重心。提高物体稳定程度的方法主要有两种：一是增大支撑面，二是降低重心。
经典例题3　某汤匙质量为50g，则汤匙重____N。把汤匙放在手指尖上，调节支撑汤匙的支点，可使其在手指尖上水平静止，如图1所示，请在图中画出此时汤匙所受重力的示意图。
图1 图2
解析：G＝mg＝0.05kg×9.8N/kg＝0.49N；图中所示汤匙静止时，手指尖与汤匙接触的位置为支点，重心即位于支点的上方，二者在同一竖直线上，过重心作一线段，画上箭头，即表示汤匙所受竖直向下的重力，如图2所示。
答案：0.49　如图2所示。
易错易混警示　对重力的方向理解错误
重力的方向是竖直向下，而不是垂直向下，只有物体放在水平面上，重力方向与物体的接触面才垂直。
经典例题4　如图所示是斜坡上物体所受重力的示意图，正确的是(　)
A B C D
解析：重力应作用在物体的重心上，且方向总是竖直向下的，而不是“垂直向下”或“沿斜面向下”的。故A选项正确。
答案：A
当 堂 检 测
1. 关于重力，下列说法正确的是(　　)
A. 地面附近的物体都受到重力的作用
B. 只有静止在地面上的物体才受到重力作用
C. 上升的物体不受重力
D. 下落的物体不受重力
2. 关于g＝9.8N/kg所表示的物理意义，下列说法正确的是(　　)
A. 1kg＝9.8N
B. 9.8kg＝1N
C. 质量是1kg的物体所受的重力是9.8N
D. 质量是9.8kg的物体所受的重力是1N
3. 一个物体的质量为5g，那么当g取10N/kg时，物体的重力大小为(　　)
A. 50N B. 5N C. 0.5N D. 0.05N
4. 关于重力和质量的下列说法中正确的是(　 )
A. 在赤道附近物体的质量和重力都要变小
B. 在南、北两极处物体的质量和重力都要变大
C. 在太空中物体的质量和重力都等于零
D. 在地球表面附近，公式G＝mg在任何一处都成立
5. 如图所示是小球所受重力的示意图，其中正确的是(　　)
A B
C D
6. 下列关于重力的说法，正确的是(　　)
A. 在空中飞行的飞机不再受到重力作用
B. 走钢丝的杂技演员，手中握有一根长杆是为了表演起来更惊险好看
C. 汽车在斜坡上行驶，它受到的重力垂直于坡面
D. 玩具“不倒翁”不倒的主要原因是它的重心很低
7. 一个物体在地球上重为235.2N，则它的质量为 kg。若把它移到月球上，则它的质量为 kg，在月球上重为 N。(已知g月＝g地)
8. 熟了的苹果向地面掉落，这是由于苹果受 作用的原因，这个力的施力物体是 ，受力物体是 ，这个力的大小跟苹果的 成正比。
9. 一物体在月球上所受重力等于地球上所受重力的，将12kg的物体放到月球上，其质量是
kg，重力是 N。(g＝10N/kg)
10. 一个氢气球吊着重物在空中缓缓上升，如图所示。
(1)在上升过程中，若以气球为参照物，重物是 (选填“静止”或“运动”)的。
(2)请你在图中作出被提升的重物所受重力的示意图。
当堂检测参考答案
1. A 2. C 3. D 4. D 5. C 6. D
7. 24 24 39.2
8. 重力 地球 苹果 质量
9. 12 20
10. (1)静止
(2)如图所示。