重力(基础)
【学习目标】1、知道什么是重力、重力的方向、重心;
2、理解重力的大小与质量成正比,会用公式计算重力;
3、通过调查和实际测量了解一些常见物体的重力的数值,从而锻炼学生的估测能力。
【要点梳理】要点一、重力的概念
1、定义:地面附近的物体由于地球吸引而受到的力叫做重力。
2、符号:。
3、施力物体:地球。要点诠释:
1、地面附近的一切物体,不论它是运动还是静止,不论它是固态、液态还是气态,都要受到重力的作用。如:在上升过程中的氢气球仍受重力。
2、重力是由于地球的吸引而产生的,但重力的大小不一定等于地球对物体的吸引力,一般小于地球对物体的吸引力。
3、重力是非接触力,抛出去的在空中运动的物体与它静止时所受的重力是相同的。
要点二、重力的三要素 1、重力的大小:物体所受的重力跟它的质量成正比。
(1)公式:,其中g=9.8N/㎏。
(2)g的意义:质量是1kg的物体受到的重力为9.8N。
(3)在不同的星体上g的数值是不同的,如在月球上。而在地球的不同位置,g的数值也略有不同,但一般不考虑其变化,在粗略计算中,也可以取g=10N/kg。2、重力的方向:竖直向下。3、重心:对于整个物体,从效果上看,物体各部分受到的重力作用集中于一点,这一点叫物体的重心。
(1)质量分布均匀的物体、有规则几何形状的物体,它的重心在它的几何中心。
(2)质量分布不均匀的物体,重心的位置除与物体的形状有关外,还跟物体的质量分布有关。
(3)物体的重心可以在物体上,也可以在物体外。如:铁环的重心就不在环上。
要点诠释:
悬挂重物的细线叫做重垂线,可以用来确定竖直方向。如:砌墙时常利用重垂线来检查墙壁是否竖
直、利用重垂线可以检查工作台面是否水平。
竖直向下与垂直向下不同,竖直向下是指向下且与水平面垂直,其方向是固定不变的。
重心的位置与物体所在的位置及放置的状态和运动状态无关。但一个物体的质量分布发生变化时,
其重心的位置也发生变化。
4、增大物体的支撑面,降低它的重心,有助于提高物体的稳定程度。如:赛车车身很低,轮子相距尽量远,在快速行驶时不易翻到。
【典型例题】
类型一、基础知识
1、(2019春?霞浦县期末)关于重力,下列说法中错误的是( )
A.重力是由于地球对物体的吸引而产生的
B.重力是物体本身的固有属性
C.重力的大小跟物体的质量成正比
D.重力的方向总是竖直向下
【答案】B
【解析】重力是由于地球的吸引而产生的,其大小与质量成正比,方向总是竖直向下,但是由于地球表面不同纬度和海拔高度的地方g值不同,同一物体在不同地方重力有变化,故重力不是物体本身的固有属性,物体本身的固有属性是质量;故选B。
【总结升华】对重力的理解要从产生、大小、方向及决定因素几个方面把握。
举一反三:
【变式】抛出的石块的受力情况是(不计空气阻力)( )
A、受重力、向上的升力
B、受重力、向上的冲力
C、只受重力
D、只受向上的升力
【答案】C
2、探月过程时,把一块矿石从月球运到地球,则矿石所受重力及其质量( ) A.重力变小,质量变大 B.重力变大,质量变大 C.重力不变,质量不变 D.重力变大,质量不变 【思路点拨】质量是物体中所含物质的多少,它不会随空间位置的改变而变化;重力是地球对物体的吸引力,重力随空间位置的改变而变化。
【答案】D
【解析】重力与质量不同,重力是物体由于地球的吸引而受到的一种力;而质量指的是物体所含物质的多少,是物体本身的属性,与地球是否吸引物体无关。 【总结升华】质量是指物体所含物质多少,不随温度、位置、形状、状态改变而改变;在月球上,月球对物体的吸引力是地球的六分之一,所以物体在月球上所受到的重力也是在地球上的六分之一。
举一反三:
【变式】(2019秋?泰安校级期末)关于重力与质量,下列说法正确的是( )
A.重力和质量都不随位置而改变
B.物体受到的重力与质量成正比
C.重力就是质量
D.物体受到的重力和质量始终都是不变的
【答案】B
3、关于g=9.8N/kg所表示的意思,正确的是( )
A.1kg=9.8N
B.物体受到的重力是它质量的9.8倍
C.质量是9.8kg的物体重1N
D.质量是1kg的物体重9.8N
【答案】D
【解析】质量是物体所含物质的多少,重力是由于地球的吸引而使物体受到的力,二者是两个不同的物理量,不存在等量或倍数关系,故AB错;
在地球附近质量为1kg的物体所受的重力为9.8N;质量是9.8kg的物体重为9.8kg×9.8N/kg=96.04N,故C错、D正确。
【总结升华】本题考查了对g=9.8N/kg(质量为1kg的物体受到的重力为9.8N)的理解,1kg≠9.8N,这是易错点。
类型二、知识应用
4、小球静止于光滑斜面上,如图所示,请画出小球所受重力G的示意图。
【思路点拨】重力是物体由于地球的吸引而受到的力,其方向永远竖直向下,因此在画小球所受重力时,也一定要把握这一点。
【答案与解析】小球所受重力不受其所处状态的影响,方向竖直向下,作用在小球的重心上。如图所示:
【总结升华】重力是一种最常见,也最特殊的力,它的大小、方向、作用点永远不会受到它的运动状态的影响。
举一反三:
【变式1】足球运动员把足球踢出,若不计空气阻力,下图中的四幅图是表示足球在空中飞行时的受力情况,其中正确的是( )
A、 B、 C、 D、
【答案】A
【变式2】 一个重为9N的物体A,静止放在如图所示的斜面上,请做出物体A所受重力的示意图。
【答案】
5、一个集装箱的质量是4吨,计算它所受重力。(g=10N/kg) 【答案与解析】 已知:m=4吨=4000千克, g=10N/kg。 求:G 解:G = mg=4000kg×10N/kg=40000N。 答:集装箱所受重力是40000N。
【总结升华】解答物理计算题,要符合必要的规范要求。
举一反三:
【变式】一个航天员在地球上重是784N,当他到达月球上时,他的质量是( )
A.80N B.784kg C.80kg D.784N
【答案与解析】一个航天员在地球上是784N,则其质量为:;
质量是80kg的宇航员,由地球到达月球后,他所含物质的多少美元改变,所以质量不会改变,还是80kg。故C正确。
【巩固练习】
一、选择
1、(2019春?罗平县期中)甲、乙两人的质量之比是6:5,甲的重力为588N,则乙的质量和重力是( )
A.490kg、490N B.72kg、705.6N
C.50kg、50N D.50kg、490N
2、关于物体所受重力的方向,下图表示正确的是( )
3、下图所示事例中,属于运用了重力方向的是( )
4、(2019春?江阴市校级期末)如果没有重力,下列现象不会出现的是( )
A.玻璃杯掷到墙上仍完好无损
B.高处的水不会往低处流
C.“登天”不再是一件难事了
D.灰尘飞扬后不会落回地面
5、如图所示是把水平仪放到窗台时的情形,则该窗台( )
A.右高左低 B.左高右低 C.左右相平 D.无法判断
6、宇航员在太空失重的环境中的生活既有趣又富有挑战性。请你根据所学知识判断一下,下面提供的四种宇航员在太空舱中进行体能锻炼方式,哪种是正确的( )
A.跑步 B.仰卧起坐 C.拉弹簧拉力器 D.举杠铃
7、下列说法正确的是 ( )
A.空中飞行的小鸟之所以会掉不下来是因为它不受重力的作用
B.1kg的铁要比1kg的棉花重
C.重心总是在物体上
D.在同一地点,物体的质量越大,其重力也越大
二、填空题
8、地面附近的物体由于________而受到的力叫重力。常用字母________表示。
9、重力的作用点,叫做________。
10、重力的大小可以用________来测量。当挂在弹簧测力计下的物体________时,弹簧测力计的示数就等于重力的数值。
11、实验表明,物体所受的重力跟它的质量成________比。重力跟质量的关系写成公式为________。
12、(2019?遵义模拟)俗话说:“人往高处走,水往低处流”。水总是从高处流向低处是因为水受到 ________力的作用,这个力的方向是________。
13、踢毽子是人们喜爱的一项体育活动。用脚将毽子踢起后,空中飞舞的毽子最终要落向地面,这是由于受 作用的缘故。
三、作图与实验题
14、小球重20N,在图中画出它所受重力的示意图。
15、某物理实验小组的同学在探究物体所受重力的大小与物体质量的关系时,实验记录如下表:
(1)在实验过程中,需要的测量工具是________和________;
(2)在上表空白处填出比值G/m的平均值。
(3)分析表中实验数据,得出的结论是:
【答案与解析】
一、选择
1、【答案】D
【解析】
∵G=mg
∴甲的质量:
∵m甲:m乙=6:5
∴乙的质量:m乙=50kg;
乙的重力:G乙=m乙g=50kg×9.8N/kg=490N;
故选D。
2、【答案】C
【解析】不管物体在什么地方、运动状态如何,重力的方向总是竖直向下的。
3、【答案】A
【解析】重垂线是利用重力的方向是竖直向下的原理来工作的。
4、【答案】A
【解析】A、虽然没有重力作用,但当人给玻璃杯一个力的作用时,玻璃杯会由静止变为运动,当玻璃杯撞到地面或墙上时,由于玻璃杯受到碰撞力的作用而发生破碎;故A说法错误,符合题意;B、高处的水之所以会从高处向低处流动,就是因为受到地球重力的缘故,如果没有重力作用,则河里的水就不会再流动了;故B说法正确,不符合题意;C、因为受到重力的作用,人跳起后将落回地面,如果没有重力作用,人一跳起来就会离开地球,故C说法正确,不符合题意;D、灰尘最后落向地面是因为受到重力作用,没有重力,灰尘就不会落向地面,故D说法正确,不符合题意;故选A。
5、【答案】B
【解析】重垂线的方向总是竖直向下的,图中重锤偏右,说明线与左边夹角小于90度。
6、【答案】C
【解析】宇航员在失重的情况下,由于不受重力的作用,故跑步、仰卧起坐和举杠铃时都不用费力,所以不能得到锻炼,而拉弹簧拉力器仍需用力。
7、【答案】D
【解析】同一地点,重力跟质量成正比。
二、填空
8、【答案】地球吸引;G
【解析】重力是由于地球的吸引而使物体受到的力,它不是地球对物体的吸引力,而是由于吸引使物体受到的力;重力的方向总是竖直向下的。
9、【答案】重心
10、【答案】弹簧测力计;静止
11、【答案】正;G=mg
12、【答案】重,竖直向下
【解析】水总是从高处流向低处,是因为水受到了一个力的作用,这个力改变了水的流动方向,这个力就是重力;水从高处流向低处,水向下运动的方向表明了重力的方向是竖直向下;故答案为:重,竖直向下。
13、【答案】重力
【解析】因为地球附近的一切物体都要受到地球的吸引,因此空中飞舞的毽子由于重力作用,最终要落回地面。
三、作图与实验题
14、【答案】见下图
15、【答案】
(1)天平;弹簧测力计
(2)9.8
(3)重力与质量的比值不变(或物体所受重力与它的质量成正比)