专题6.3 重力
一、选择题
1.关于重力的方向,下列说法中正确的是( )。
①重力的方向总是垂直向下。②重力的方向总是竖直向下。③重力的方向总是和支持物体的支持面垂直。④重力的方向总是垂直水平面向下。
A、①③对 B、②④对 C、②③对 D、③④对
【解析】重力是由于地球的吸引而产生的,重力的方向竖直向下或者说垂直于当地的水平面,并非指向球心。
①重力的方向始终是竖直向下,而不是垂直向下,故①错误,故②正确;③重力的方向始终是竖直向下,即总是垂直水平面向下,与支持物体的支持面不一定垂直,故③错误,④正确。故选B。
2.小明对重力有以下四种认识,其中正确的是( )。
A.重力方向总是垂直于物体的表面;
B.重力随物体的形状的变化而变化;
C.粉笔在使用过程中,质量变小,重力变小;
D.空中上升的气球,没有受到重力作用
【考点】C。
【解析】(1)重力方向总是竖直向下的;(2)物体的重力和质量成正比,而质量不随物体的形状而变化;(3)地球附近的物体都受到重力作用。
A、重力方向总是竖直向下,而不是垂直于物体的表面,故A错误。
B、当物体的形状改变时,物体的质量不会发生变化,根据G=mg,质量不变,重力也不变,故B错误。
C、粉笔在使用中会逐渐变短,所含的物质变少,故质量变小,重力也变小,故C正确。
D、地球附近的任何物体都受到重力作用,所以空中的气球也受到重力作用。故选C。
3.关于重力,下列说法不正确的是( )。
A.重力就是地球对物体的吸引力,重力的方向总是和支持面垂直;
B.用弹簧测力计或天平都可以直接测出重力的大小;
C.重力的大小与运动状态无关,自由落体运动的物体仍然有重力;
D.弹簧测力计测物体的拉力就等于物体的重力
【答案】ABD。
【解析】重力由地球的吸引力而产生的,天平测量物体的质量,重力的大小与运动状态无关,重力的大小G=mg,即可求解。
A、重力是地球对物体的吸引力而引起的,重力的方向竖直向下,故A错误。
B、弹簧测力计可以直接测出重力的大小,而天平测量物体的质量,故B错误。
C、重力的大小与运动状态无关,自由落体运动的物体仍然有重力,故C正确。
D、重力大小G=mg,不总是恒定的,故D错误。故选ABD。
4.有一质量均匀分布的圆形薄板,若将其中央挖掉一个小圆,则薄板的余下部分( )。
A.重力减小,重心随挖下的小圆板移走了;B.重力和重心都没改变;
C.重力减小,重心位置没有改变; D.重力减小,重心不存在了
【答案】C。
【解析】质量均匀分布的圆形薄板,重心在其几何中心。
其中央挖掉一个小圆,质量仍然均匀分布,关于圆心对称,即形状规则,故其重心仍然在圆心。
质量减小,故重力减小。故选C。
5.关于重力下列说法正确的是( )。
A. 物体受到的重力跟它所含物质的多少成正比;
B. 物体受到的重力大小跟常数g成正比;
C. 物体受到的重力和物体的质量是一回事不必加以区别;
D. 不同物体受到的重力跟它的质量的比值是不相等的
【答案】A。
【解析】A、G=mg或,g=9.8N/kg;因此,重力的大小与物体的质量成正比;故A说法正确。
B、g是一个常数,只能说重力的大小与物体的质量成正比;故B说法不正确。
C、重力是物体受到地球的吸引而使物体受到的力,质量是物体所含物质的多少,是两个不同的概念,不是一回事;故C说法不正确。
D、,g=9.8N/kg,不同物体受到的重力跟它的质量的比值是相等;故D说法不正确。
故选A。
6.关于物体的重心,下列说法中正确的是( )。
A. 任何有规则形状的物体,它的几何中心必然与重心重合;
B. 重心就是物体内最重的一点;
C. 重心总是在物体上,不可能在物体之外;
D.重力在物体上的作用点,叫做物体的重心
【答案】D。
【解析】A、只有形状规则,质量分布均匀的物体,重心才在物体的几何中心上,故A错误。
B、重心只有在作用效果上的一个点,该点并不是物体上最重的一点,故B错误。
C、重心可以在物体上,也可以在物体之外,如空心的球体重心在球心上,不在物体上,故C错误。
D、重心是重力在物体上的作用点,故D正确。故选D。
二、填空题
7.航天员带有40kg,的食物进入太空,这些食物在地球所受重力是 ,那么当飞船进入太空后重力是 。(g取10 N/kg)
【答案】400N、0N。
【解析】这些食物在地球所受重力:G=mg=40kg×10N/kg=400N;
当飞船进入太空后,处于失重状态,受到的重力为0N。
故答案为:400N、0N。
8.一个物体竖直悬挂在弹簧测力计上并静止时,弹簧测力计示数为30N,若改用天平测该物体的质量,其示数应为________kg.若把它带到月球上,用天平称它的示数为________kg,用弹簧测力计称它的示数与地球相比将________ (选填“不变”、“变大”或“变小”)。(g取10 N/kg)
【答案】3;3;变小。
【解析】(1)由G=mg可得,改用天平测该物体的质量时天平的示数:。
(2)因物体的质量与所处的空间位置无关,所以,把它带到月球上,用天平称它的示数仍为3kg不变。
(3)因物体在地球上受到的重力是物体在月球上受到月球引力的6倍,所以用弹簧测力计称它的示数与地球相比将变小。
故答案为:3;3;变小。
三、作图题
9.如图悬挂的小球处于静止状态,画出小球所受拉力的示意图。
【解析】力的图示和力的示意图都反映了力的三要素,力的图示精确,力的示意图简约。由于重力的方向是竖直向下的,也就是与水平面垂直,所以在画图时,或是找到竖直方向,或是找到水平方向都可以。
四、计算题
10.一正方体物体,边长是5㎝,通过测定知道该物体的密度是8.0g/㎝3,该物体的重力是多少?如果将该物体拿到月球中,则该物体的质量和重力有分别是多少?(g取10 N/kg)(7分)
【解析】正方体物体的体积V=(0.05m)3=1.25×10-5m3。
(1)根据
可得物体的质量:m=ρ物V=8.0×103kg/m3×1.25×10-5m3=0.1kg;
G=mg=0.1kg×10N/kg=1N。
(2)如果将该物体拿到月球上,则该物体的质量不变,还是0.1kg,重力是地球上的1/6,故为1/6N。
答:该物体的重力是1N,如果将该物体拿到月球中,则该物体的质量和重力有分别是0.1kg和1/6N。
一、选择题
1.地面上的人把一个物体竖直向上抛出去,则( )。
A.物体上升过程中,速度越来越小,重力也越来越小;
B.物体下落过程中,速度越来越大,重力也越来越;
C.物体上升和下落过程中,重力不变;
D.物体上升到最高点时重力为零
【答案】C。
【解析】重力是由于地球对它的吸引力产生的,重力的大小与物体所在的地理位置有关,物体的地理位置不变,它所受到的重力不变。所以,此题解答如下:
物体在上升或下落过程中,无论速度如何变化,重力不变,因它的地理位置没有变,故A、B的说法是错误的。
物体无论是上升还是下落,重力不变,此说法正确。
物体无论在什么位置,都受重力作用,故D的说法错误。
2.关于重力的说法中错误的是( )。
A.地面上的所有物体都要受到重力的作用;
B.水往低处流是由于水受到重力的作用;
C.重力的作用不需要地球与物体直接接触;
D.“重垂线”是利用重力的方向总是垂直于地面向下的原理制成的
【答案】D。
【解析】A、地球具有引力使地球表面的所有物体都具有重力;故A正确。
B、水总是从高处流向低处是因为水受重力的作用;故B正确。
C、物体可以不与地球接触,而受重力;故C正确。
D、重力的方向是竖直向下的;故D错误。故选D。
3.下列物体的质量和重力估计正确的是 ( ) 。
A.一个中学生的体重大约是50N;B.一个苹果的质量大约是0.15kg;
C.一只母鸡的重力大约是1.5N; D.一个鸡蛋的质量大约是0.5kg
【答案】B。
【解析】A、一个中学生的质量大约为50Kg,体重大约是500N,不符合题意。
B、一个苹果的质量大约是0.15kg,符合题意。
C、一只母鸡的重力大约是1.5kg,不符合题意。
D、一个鸡蛋的质量大约是0.075kg,不符合题意。故选B。
4.物理学中为了研究问题的方便,往往将物体上各部分受到的重力集中于一点—重心,下列关于重心的说法正确的是( )。
A.重心是重力的作用点,一定在物体上;
B.球形物体的重心在球心;
C.物体的形状改变,其重心的位置可以不变;
D.将均匀木球的中心挖去以后,木球就没有重心了
【答案】C。
【解析】A、重心是重力的作用点,但不一定在物体的重心上(比如弯曲香蕉的重心就在香蕉以外);此选项错误。
B、球形物体并且质量分布均匀的物体的重心在几何中心,也就是球心上;此选项错误。
C、物体的形状改变,质量分布改变,重心位置可能发生变化;此选项正确。
D、将均匀木球的中心挖去以后,重心仍然在中心位置;此选项错误。故选C。
5.(2018·滨州)科学家经常用估算的方法来获得事物的有关信息。估算不是胡乱猜测,它的结果是根据已知的信息进行合理推测得到的,例如经过测量一个成年人“一拃(zha)”(伸开五指,拇指与中指间最长的距离)长度约为20cm,一张课桌的高约为4拃,估算高度约为80cm。下面是小明的一些估算值,你认为符合实际的是( )。
A.一张纸的厚度约为1mm; B.一个成年人正常步行时的速度约为5m/s;
C.一个初中学生所受重力约为500N;D.一个鸡蛋的质量约为0.5kg
【答案】C。
【解析】A、一张纸的厚度约为70μm,即0.07mm,A错误;B、成年人正常步行时的速度约1m/s,B错误;C、中学生的质量一般在100斤即50kg左右,根据重力与质量的关系可得重力G=mg=50kg×10N/kg=500N,C正确;D、一斤(500g)鸡蛋可称8﹣10个,那么一个鸡蛋的质量约为50g,D错误,故选C。
6.(2018?玉林)下列物体重力约为1N的是( )。
A.一枚大头针 B.两个鸡蛋 C.一头奶牛 D.一个篮球
【答案】B。
【解析】A、一枚大头针的质量约80mg,其重力约8×10﹣4N;故A错误;
B、一斤(500g)鸡蛋可称8﹣﹣10个,那么一个鸡蛋的质量约为50g;故2个鸡蛋的质量为100g,故其重力约为1N;故B正确;
C、奶牛的质量约2t,其重力约2×104N;故C错误;
D、一个篮球的质量约600g,其重力约6N;故D错误;故选B。
7.(2017·广西)西宁市中考体育测试项目中,小李同学抛出后的实心球在空中运动的轨迹如图所示,忽略空气阻力,抛出后的实心球由于( )。
A.不受力,运动状态发生改变;
B.不受力,运动状态不发生改变;
C.受到推力的作用,运动状态发生改变;
D.受到重力的作用,运动状态发生改变
【答案】D。
【解析】(1)地球附近的物体都受到地球的吸引;由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力,重力的施力物体是地球;重力的作用点叫重心;重力的方向是竖直向下的,即指向地心。
(2)力的作用效果有两个:①力可以改变物体的形状即使物体发生形变;②力可以改变物体的运动状态,包括物体的运动速度大小发生变化、运动方向发生变化。
解答:抛出后的实心球,在空中运动的过程中,不再受推力作用;由于忽略空气阻力,故实心球只受到重力的作用,重力改变了实心球的运动状态;故A、B、C错误,D正确。
8. (2018·天津)如图所示,用线将灯悬挂在天花板上。当灯静止时,灯所受拉力的平衡力是( )。
A.线所受的重力; B.灯所受的重力;
C.灯对线的拉力; D.线对天花板的拉力
【答案】B。
【解析】A、灯所受拉力与线所受的重力没有作用在同一个物体上,故A错误;
B、当灯静止时,灯受到竖直向上的拉力和竖直向下的重力的作用,拉力和重力满足二力平衡的四个条件,是一对平衡力,故B正确;
C、灯所受拉力与灯对线的拉力是一对相互作用力,故C错误;
D、灯所受拉力与线对天化板的拉力没有作用在同一个物体上。故D错误。故选B。
9.(2018·湘西)关于小球的重力示意图,下列画法正确的是( )。
【答案】C。
【解析】本题考查重力示意图。重力的作用点在重心,方向竖直向下,示意图中需要体现出来,只有C项正确。
二、作图题
10.(2018·泰安)一足球静止在水平地面上,如图所示,在答题卡上画出足球所受重力的示意图。
【解析】力的示意图是来体现力的三要素,本题的关键是找对重力的作用点及方向。
解:重力G的作用点在重心,方向竖直向下,答案如下图所示:
11.(2018·黔南)如图所示,一物体静止在斜面上,请你画出该物体所受重力的示意图。
【解析】过物体的重心沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段,并用符号G表示。如图所示。
12.(2017?潍坊)在图甲中画出重为G的小球所受重力的示意图。
【解析】重力是物体受到地球的吸引而产生的,重力的大小与物体质量有关,同一物体在地球的不同位置所受重力大小不同;重力的方向竖直向下。在用图示法表示力的大小时,除了画出力的方向外,还要用带剪头的线段表示出力的大小。此题中,小球所受的重力方向向下,大小是G。答案如图。
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第六章 第三节
重 力
1
课堂导入
观察与思考
推出的铅球、高山上的流水、山体滑坡、飘落的树叶等,都会往下运动。这是什么力作用的结果?
1
课堂导入
观察与思考
牛顿是怎么发现重力的呢?
夏日的一天,艾萨克?牛顿(IsaacNewton)先生坐在苹果树下看书,忽然有一颗苹果砸到了他的头上,这时他就开始思考为什么苹果是往下落,而不是往上飞呢?从此他就开始研究其中的奥秘,最终发现了“重力”。
2
学习目标
1.知道重力是由于地球吸引而产生的;
2.认识影响重力大小的因素;
3.熟悉重力的概念;
4.了解重心的概念。
3
课堂活动(一)
1.什么是重力
宇宙间任何两个物体,大到天体,小到灰尘,都存在相互吸引的力
万有引力
重力
由于地球吸引而产生的力叫重力(G);
地球上任何物体都要受到重力作用。
推出的铅球在重力作用下最终落到地面,滚落的山石和山涧里的小溪在这里作用下往下运动,秋天的落叶在这里作用下飘落下来等都是受到重力作用的结果。
3
课堂活动(一)
2.重力的大小
如图,用弹簧测力计测量不同质量钩码所受重力并记录表格
影响重力大小的因素
钩码个数 钩码质量/g 钩码受到的重力/N 重力与质量之比/(N/kg)
1 50
2 100
3 150
0.5
1.0
1.5
10
10
10
3
课堂活动(一)
2.重力的大小
物体所受重力大小跟其质量成正比;但重力与质量之比(用g表示)不变,比值近似为:
结论
g=9.8N/kg
为方便计算,在粗略计算时可以取g=10N/kg
重力和质量的关系
G=mg,或写成:
符号的物理意义
G
重力
单位
牛顿(N)
3
课堂活动(一)
2.重力的大小
符号的物理意义
m
质量
单位
千克(kg)
g
常数
单位
(N/kg)
如何理解重力
同一物体(质量不变),在地球同一地点所受重力不变;同一物体,在地球不同位置,重力略有不同。
同一物体所在纬度越高,g越大
3
课堂活动(一)
3.重力方向
重力方向
重力的方向竖直向下
生活中,我们利用栓有重锤的细线,来确定墙体是否竖直
3
课堂活动(一)
4.重心
什么是重心
重力在物体上的作用点
材料均匀,外形规则的物体,重心在其几何中心
3
课堂活动(一)
4.重心
材料均匀,外形不规则的物体,如何确定其重心呢?
我们用悬垂法确定其重心。
3
课堂活动(二)
课堂练习
1.跳高运动员跳起腾空时,如果不考虑空气阻力,则运动员受到的 作用,这个力的施力物体是: 。
重力
地球
2.宇宙间任何两个物体之间,都存在着互相吸引的力,这个力就是 ;由于地球吸引而使物体受到的力,叫做 ;地球上的所有物体都受到 的作用。
重力
重力
万有引力
3
课堂活动(二)
课堂练习
3.玩具“不倒翁”被扳倒后会自动立起来的奥秘是( )。
A、重力太小,可以忽略;
B、重心较低,不易倾倒;
C、重力的方向总是竖直向下的;
D、里面有自动升降的装置
B
3
课堂活动(二)
课堂练习
4.下列物体中受到的重力约为40牛的是 ( )。
A.一只羊;
B.中学生背的书包;
C.一瓶饮料 ;
D.一只鸡蛋
B
3
课堂活动(二)
课堂练习
5.如图,将质量为1kg的铁球用绳悬挂起来, 做成一个钟摆 ,画出铁球在摆动时所受到的重力的示意图。
4
典例分析
典型例题1
考点一:重力的概念
(2019·湘潭)如图所示纸做的“不倒翁小鸟翅膀上装有两个回形针,将鸟嘴放在指尖上转动而不会掉下来。下列说法正确的是( )。
A.装回形针降低了小鸟的重心; B.装回形针升高了小鸟的重心;
C.小鸟的重心一定在其几何中心上;D.小鸟不掉下来是因为鸟嘴上有胶水
A
4
典例分析
典型例题1
考点一:重力的概念
(2019·武威)关于生活中的一些常识,下列数据符合事实的是( )。
A.一个苹果所受重力约为 B. 家用空调的电功率约为100kW
C.物理课本中一张纸的厚度约为1mm D. 人的正常体温约为
A
4
典例分析
典型例题 2
考点二:重力方向与受力分析
(2019·河北)形状规则、质量分布均匀的物体,它的重心在它的 上。图所示为质量分布均匀但形状不规则带有小孔的薄木板,请用细棉线、刻度尺、笔和铁架台来确定它的重心。
(1)操作方法: 。
(2)判断方法: 即为簿木板的重心。
(3)实验中没有利用到的物理知识: (填写序号)
①二力平衡的条件
②重力的方向是竖直向下的
③重力的大小跟物体质量成正比
几何中心
用细棉线系住小孔将不规则的薄木板悬挂起来,当木板静止时,用笔和刻度尺在木板上画出重力的作用线AB;②利用同样的方法再画出另一重力作用线CD
AB、CD的交点
③
4
典例分析
迁移训练2
考点二:重力方向与受力分析
(2018·赤峰)如图所示,画出足球重力示意图。
5
课堂小结
6
作业
1.传说从一株苹果树上坠落的苹果激发牛顿发现了万有引力定律。2010年5月14日,英国皇家学会托人把这株苹果树的一截长10cm的树枝送入太空。与在地面相比,发生显著变化的是树枝的( )。
A.长度 B.质量 C.密度 D.重力
2.关于重力的方向,下列各种叙述中正确的是( )。
A.重力的方向总是垂直向下;
B.重力的方向总是竖直向下;
C.重力的方向总是跟支持重物的支持面垂直;
D重力的方向总是跟支持面对重物的支持力方向相反
5
作业
3.小明对重力有以下四种认识,其中正确的是( )。
A.重力方向总是垂直于物体的表面;
B.重力随物体的形状的变化而变化;
C.粉笔在使用过程中,质量变小,重力变小;
D.空中上升的气球,没有受到重力作用
4. 关于重力下列说法中正确的是( )。
A.物体重力的大小总是恒定的;
B.同一地点,物体重力的大小与物体的质量成正比;
C.物体落向地面时,它受到的重力大小小于它静止时受到的重力大小;
D.物体的重力总等于它对竖直弹簧测力计的拉力
5
作业
5.如图悬挂的小球处于静止状态,画出小球所受拉力的示意图。