中小学教育资源及组卷应用平台
第3节 重力
学习目标
知道什么是重力，理解重力的方向、重心。
能通过实验探究得出重力与质量的关系。
会画重力的示意图。
会利用公式G=mg及其变形公式进行计算。
知识点全解
知识点一：重力及其由来
1.重力：由于 而使物体受到的力。
2.万有引力：宇宙间的物体，大到天体，小到尘埃,都存在互相吸引的力，这就是万有引力。
3.拓展： 万有引力和重力的关系
比较项目 万有引力 重力
区别 范围 宇宙间的任何两个物体之间
施力物体 宇宙间的任何物体
受力物体 宇宙间的任何体
联系 地球能够吸引地球上的物体就是万有引力的结果
例1：下列关于重力的说法中，正确的是（ ）
A.只有与地面接触的物体才受到重力的作用 B.物体在上升过程中不受重力的作用
C.只有静止在地面上的物体才受到重力的作用 D.地面附近的所有物体都受到重力的作用
知识点二：重力的三要素
1.重力的大小
实验探究：探究重力的大小跟质量的关系
（1）实验器材：弹簧测力计、质量为100 g的钩码多只。
（2）实验步骤：逐次增挂钩码，如图所示，分别测出它们所受的重力。
（3）实验记录：
质量m/kg 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 …
重力G/N 0.98 1.96 2.94 3.92 4.90 …
（4）数据分析：
①比值法：由实验数据可知，在误差允许的范围内，当质量成倍增加时，重力也成倍增加，重力与质量的比值不变。说明物体所受的重力跟它的质量成 。
②图象法：以质量为横坐标，重力为纵坐标建立坐标系，根据实验记录的数据描点连线，就会发现这些点落在一条直线上，如图所示，这是 函数图象，说明物体所受的重力跟它的质量成正比。
（5）实验结论： 。
（6）公式：G=mg，其中G表示重力，单位是 ，m表示质量，单位是 ；g是一个常数，在地面附近，g= 。
说明：
①公式G=mg可变形为m=,若变形为g=就没太大意义了，因为g是一个定值。
②g=9.8 N/kg表示 。粗略计算时，g可取10 N/kg。事实上，这个值并不是固定不变的，离地心的远近不同，g值也不同。在月球上的物体也受到月球的引力，但仅为在地球上重力的六分之一。
2.重力的方向
（1）重力的方向总是 。
（2）“竖直向下”与“垂直向下”有区别：
竖直向下指的是一种与接触面情形无关的方向，如图中的方向1；而垂直向下指的是一种与接触情形有关的方向，如果接触面倾斜，与接触面垂直的方向不是竖直向下，如图中的方向2。
建筑工人在砌墙时常利用悬挂重物的细线来检查墙壁是否竖直，这正是利用了重力的方向竖直向下这一特点。
3.重力的等效作用点——重心
地球吸引物体的每一部分。但是，对于整个物体，重力作用的表现就好像它作用在某一个点上，这个点叫做物体的重心。
说明：
（1）质地均匀、形状规则的物体的重心在它的 。
（2）一般情况下，重心都在物体上，但并不是所有的物体的重心都在物体上，如圆环的重心就在圆环的圆心上，而圆心却不在圆环上。
拓展：
重心的高低影响物体的稳定程度，重心越 ，物体越稳定。不倒翁之所以不倒，就是因为其重心低。
例2：如图所示，利用铅垂线和三角尺判断桌面是否水平的做法正确的是（ ）
知识点全练
练习1：如图所示，一小球正在斜坡上向下滚动，请画出小球在斜坡上受到重力的示意图。
练习2：一辆载重汽车及所载货物共重5×104 N。当行至某桥头处时，司机发现桥头处竖立着“最大限重6 t”的提示牌。请通过计算说明，这辆车是否超重？(g取10 N/kg)
练习3：小辉利用如图所示的装置探究“弹簧片弯曲时末端的形变量x与弹簧测力计对它的拉力F大小的关系”。在一定弹性限度范围内，用弹簧测力计对同一弹簧片施加竖直向上大小不同的拉力F，实验数据如下表：
实验次数 1 2 3 4 5 6
形变量x/cm 0.6 1.2 1.8 2.4 3.0
拉力F/N 1 2 3 4 5
（1）实验次数4中弹簧测力计的示数如图所示，为 N；
（2）分析可知，实验次数4时,弹簧片弯曲时末端的形变量x大约是 cm；
（3）根据表中的数据，可知弹簧片弯曲时末端的形变量x与所受拉力F成 关系；
（4）请你猜想弹簧片弯曲时末端的形变量x可能还与弹簧片的 、 等有关。
自我检测
选择题
1.高空抛物现象被称为“悬在城市上空的痛”。如图所示，高楼上抛出的重物总会落向地面，其原因是重物（ ）
A.受到重力的作用 B.自身落地的属性
C.具有较大的密度 D.重物是由物质组成的
2.关于 g=9.8 牛顿/千克的物理意义，下列说法中正确的是（ ）
A.1千克等于 9.8 牛顿 B.1 牛顿等于 9.8 千克
C.质量为 1 千克的物体所受到的重力是 9.8 牛顿
D.质量为 9.8 千克的物体所受到的重力是 1 牛顿
3.如果没有重力，下列说法中不正确的是（ ）
A.河水不再流动，再也看不到大瀑布 B.人一跳起来就离开地球，再也回不来
C.杯子里的水，也倒不进嘴里 D.一切物体的质量都为零
4.如图所示的物体中，重力最接近 2N 的是（ ）
5.公式 G=mg 或 g=下列判断中正确的是（ ）
A.m 与 G 成正比 B.g 与 m 成正比 C.g 与 m 成反比 D.G 与 m 成正比
6.关于重力，下列说法中正确的是（ ）
A.向上抛出去的排球，在上升过程中不受重力的作用
B.汽车在斜坡上行驶，受到的重力垂直于坡面
C.物体的重心总是在物体上
D.地球附近的物体在没有支撑的时候,要落向地面,是因为受到重力的作用
7.如图，旅游登山时背囊中的物品有轻有重，应该怎样摆放才能使人不易向后倾倒（ ）
A.把重的物品放在背囊下部 B.把重的物品放在背囊上部
C.把重的物品放在背囊中部 D.随意摆放都可以
被足球运动员踢飞的足球在整个飞行过程中受到的重力（ ）
A.大小、方向都不变 B.大小不变，方向不断改变
C.大小不断改变，方向始终不变 D.大小、方向都不断发生改变
9.过春节时贴年画是我国的传统习俗。在竖直墙壁上贴长方形年画时，可利用重垂线来检查年画是否贴正。如图所示的年画的长边与重垂线不平行，为了把年画贴正，则下列操作方法中正确的是（ ）
A.换用质量大的重锤 B.上下移动年画的位置
C.调整年画，使年画的长边与重垂线平行 D.调整重垂线，使重垂线与年画的长边平行
10.如图所示，一个被吊着的均匀球壳，其内部注满了水，在球的底部有一带阀门的细出水口。在打开阀门让水慢慢流出的过程中，球壳与其中的水的共同重心将会（ ）
A.一直下降 B.一直不变
C.先下降后上升 D.先上升后下降
11.在失重的宇宙飞船上，下列能起到锻炼身体的活动有（ ）
A.举哑铃 B.做俯卧撑 C.拉弹簧拉力器 D.做引体向上
二、填空题
12.体育课上小雨将铅球抛出后，若不计空气阻力，球在飞行过程中只受到 力的作用，施力物体是 。
13.同学们平时上课时都喜欢用圆珠笔写字，如果把笔尖向上在纸上写字，一会儿就发现写着写着就 了，这是物理学中研究的 方面的知识。
14.甲、乙两球的质量之比为 2∶3，则它们所受的重力之比为 ，若甲球所受的重力为 60 N，则乙球所受的重力为 N。
15.伟大的物理学家牛顿，他发现了日月星辰的运动与苹果落地的相似之处。结合图甲、乙回答牛顿的猜想：地球拉住月球不能脱离的力和地球拉住苹果使它落回地面的力 （填“是”或“不是”）同一种力。请列举与图甲、乙中相似的现象如
。
16.使用图示的管式气泡水准仪(测量水平的工具如果支持面水平，小气泡居中)，若某时刻气泡偏向 a 一侧，则说明 (a/b)侧偏高。气泡之所以偏向 a 一侧是因为 在 的作用下向低处运动的结果。
17.小华用如图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 (改变/不变)；若要进一步验证重力方向竖直向下的结论，可以进行的操作是： 。
三、作图题
18.在图中用带箭头的线段标出水平尺上端固定在O处的重垂线的位置。
19.已知图中袋鼠的质量为100kg，请画出袋鼠所受重力的示意图。(g 取 10 N/kg)
四、实验探究题
20.为了探究重力的大小与质量的关系，小明找来了三个质量不同的铁块进行实验。
（1）在实验过程中，需要用到的测量工具是 和弹簧测力计。
（2）实验过程中得到如下数据，从中可以发现，铁块的质量不同，其重力也不相同，铁块重力 G 与其质量 m 的关系式是 。
实验序号 物体 质量 m/kg 重力 G/N
1 铁块甲 0.1 1.0
2 铁块乙 0.3 3.0
3 铁块丙 0.2 2.0
请在图中，根据表格数据描点连线，画出铁块的 G-m 图象。
（5）用弹簧测力计测量某铁块的重力，示数如图所示，则根据上述实验的结论可以推算该铁块的质量为 。
（5）小明又找来一些不同形状的铁块，分别测其重力发现各不相同，从而得出“物体所受重力的大小与形状有关”的结论。
你认为这个结论合理吗？ 说明理由： 。
五、综合能力题
21.公路桥梁的两端都有类似如图的标志，说明标志牌的含义。一辆总重为 300
000 N 的汽车，试通过计算说明它能否通过这座桥？（g 取 10 牛/千克）
22.从前，一个商人在荷兰向渔民买了重为 4.9×107 N 的青鱼，装上船运往靠近赤道的索马里首都摩加迪沙。到了那里，用弹簧测力计一称，青鱼竟少了 2.5×105 N。轮船沿途没有靠过岸，装卸中损耗也不可能那么大。分析下表中的数据，你能说出这是什么原因吗？
地点 g 值的大小 地球纬度 地点 g 值的大小 地球纬度
赤道 9.780 0° 北京 9.801 39°56'
广州 9.788 23°06' 莫斯科 9.816 55°45'
上海 9.794 31°12' 北极 9.832 90°
12.小货车一次最大载货量为 1.2 t，车自重 10 000 N。拉货途中经过一标有 2 t 字样的桥梁，如图所示，需运几趟才能把总重为 1.01×105 N 的货运完？
北京时间2018年11月4号，在土库曼斯坦首都阿什哈巴德拉进行的2018年世界举重锦标赛，中国女选手陈桂明在59公斤级中，以133公斤，挺举夺得冠军，创造了该项目的新的世界纪录，则：
（1）她举起的物重为多少？(g=10 N/kg)
（2）根据表中信息请你分析，假设陈桂明到火星上最多能举起物体的质量为多少千克？(保留一位小数)
行星名称 水星 金星 火星 木星 天王星 海王星
1 kg 物体受到的重力/N 3.6 8.5 3.76 22.9 8.3 11.0
长度为L的砖叠放在地面上，上面一块相对下面一块伸出L，如图所示。
求在水平地面上最多可以堆多少块而不翻倒？中小学教育资源及组卷应用平台
第3节 重力
学习目标
知道什么是重力，理解重力的方向、重心。
能通过实验探究得出重力与质量的关系。
会画重力的示意图。
会利用公式G=mg及其变形公式进行计算。
知识点全解
知识点一：重力及其由来
1.重力：由于 地球的吸引 而使物体受到的力。
2.万有引力：宇宙间的物体，大到天体，小到尘埃,都存在互相吸引的力，这就是万有引力。
3.拓展： 万有引力和重力的关系
比较项目 万有引力 重力
区别 范围 宇宙间的任何两个物体之间 地球对其周围的所有物体
施力物体 宇宙间的任何物体 地球
受力物体 宇宙间的任何体 地面附近的一切物体
联系 地球能够吸引地球上的物体就是万有引力的结果
例1：下列关于重力的说法中，正确的是（ ）
A.只有与地面接触的物体才受到重力的作用 B.物体在上升过程中不受重力的作用
C.只有静止在地面上的物体才受到重力的作用 D.地面附近的所有物体都受到重力的作用
【解析】地球附近的一切物体由于地球吸引而使物体受到的力叫重力，重力是由于地球的吸引而产生的，故D选项符合题意；物体只要在地球周围，无论是地面上，还是在空中(地面附近)，无论是静止，还是运动，物体都要受到重力作用，故A、B、C选项均不符合题意。
【答案】D
知识点二：重力的三要素
1.重力的大小
实验探究：探究重力的大小跟质量的关系
（1）实验器材：弹簧测力计、质量为100 g的钩码多只。
（2）实验步骤：逐次增挂钩码，如图所示，分别测出它们所受的重力。
（3）实验记录：
质量m/kg 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 …
重力G/N 0.98 1.96 2.94 3.92 4.90 …
（4）数据分析：
①比值法：由实验数据可知，在误差允许的范围内，当质量成倍增加时，重力也成倍增加，重力与质量的比值不变。说明物体所受的重力跟它的质量成 正比 。
②图象法：以质量为横坐标，重力为纵坐标建立坐标系，根据实验记录的数据描点连线，就会发现这些点落在一条直线上，如图所示，这是 正比例 函数图象，说明物体所受的重力跟它的质量成正比。
（5）实验结论： 物体所受的重力跟它的质量成正比 。
（6）公式：G=mg，其中G表示重力，单位是 N ，m表示质量，单位是 kg ；g是一个常数，在地面附近，g= 9.8 N/kg 。
说明：
①公式G=mg可变形为m=,若变形为g=就没太大意义了，因为g是一个定值。
②g=9.8 N/kg表示 质量为1 kg的物体受到的重力是9.8 N 。粗略计算时，g可取10 N/kg。事实上，这个值并不是固定不变的，离地心的远近不同，g值也不同。在月球上的物体也受到月球的引力，但仅为在地球上重力的六分之一。
2.重力的方向
（1）重力的方向总是 竖直向下的 。
（2）“竖直向下”与“垂直向下”有区别：
竖直向下指的是一种与接触面情形无关的方向，如图中的方向1；而垂直向下指的是一种与接触情形有关的方向，如果接触面倾斜，与接触面垂直的方向不是竖直向下，如图中的方向2。
建筑工人在砌墙时常利用悬挂重物的细线来检查墙壁是否竖直，这正是利用了重力的方向竖直向下这一特点。
3.重力的等效作用点——重心
地球吸引物体的每一部分。但是，对于整个物体，重力作用的表现就好像它作用在某一个点上，这个点叫做物体的重心。
说明：
（1）质地均匀、形状规则的物体的重心在它的 几何中心 。
（2）一般情况下，重心都在物体上，但并不是所有的物体的重心都在物体上，如圆环的重心就在圆环的圆心上，而圆心却不在圆环上。
拓展：
重心的高低影响物体的稳定程度，重心越 低 ，物体越稳定。不倒翁之所以不倒，就是因为其重心低。
例2：如图所示，利用铅垂线和三角尺判断桌面是否水平的做法正确的是（ ）
【解析】利用三角尺和铅垂线判断桌面是否水平，要利用三角尺的两条直角边互相垂直，让一条边贴紧桌面，铅垂线与另一条直角边平行，就说明铅垂线与桌面垂直。因为在重力的作用下，铅垂线一定是竖直向下的，所以可以通过观察铅垂线与该直角边的关系来判断桌面是否水平。故选择A。
【答案】A
知识点全练
练习1：如图所示，一小球正在斜坡上向下滚动，请画出小球在斜坡上受到重力的示意图。
【解析】小球所受重力的作用点在小球的球心，过球心沿竖直向下的方向画一条线段，在线段的末端标上箭头表示重力的方向，并标出符号G。
【答案】 如图所示
【点拨】
练习2：一辆载重汽车及所载货物共重5×104 N。当行至某桥头处时，司机发现桥头处竖立着“最大限重6 t”的提示牌。请通过计算说明，这辆车是否超重？(g取10 N/kg)
【解析】方法一：比较重力。该桥允许通过的最大重力G限重=mg=6 t×10 N/kg=6×103 kg×10 N/kg=6×104 N>5×104 N，故汽车不超重。
方法二：比较质量。汽车的总质量m车==5×103 kg<6 t，故汽车不超重。
【答案】见解析
【点拨】利用重力与质量的关系式G=mg及其变形公式进行计算时，计算过程要注意各个物理量单位的统一。
练习3：小辉利用如图所示的装置探究“弹簧片弯曲时末端的形变量x与弹簧测力计对它的拉力F大小的关系”。在一定弹性限度范围内，用弹簧测力计对同一弹簧片施加竖直向上大小不同的拉力F，实验数据如下表：
实验次数 1 2 3 4 5 6
形变量x/cm 0.6 1.2 1.8 2.4 3.0
拉力F/N 1 2 3 4 5
（1）实验次数4中弹簧测力计的示数如图所示，为 N；
（2）分析可知，实验次数4时,弹簧片弯曲时末端的形变量x大约是 cm；
（3）根据表中的数据，可知弹簧片弯曲时末端的形变量x与所受拉力F成 关系；
（4）请你猜想弹簧片弯曲时末端的形变量x可能还与弹簧片的 、 等有关。
【解析】（1）由图可知，弹簧测力计的分度值为0.1 N，故其示数为3 N+0.1 N×5=3.5 N。
（2）（3）根据实验记录表中已知的5组实验数据，可知======，故可知，在一定弹性限度范围内，弹簧片弯曲时末端的形变量x与所受拉力F成正比关系。根据实验结论可知，=，代入数据可解得：=2.1 cm。
（4）根据生活经验知弹簧片弯曲时末端的形变量x可能还与弹簧片的长度、厚度、宽度、材料等有关。
【答案】（1）3.5 （2）2.1 （3）正比 （4）长度 厚度
【点拨】本题以“弹簧片弯曲时末端的形变量x与所受拉力F大小的关系”的实验探究为背景，综合考查了“科学探究”和“物理观念”等学科核心素养和学科能力，如：（1）问借助通过弹簧测力计的读数考查了“使用基本的器材获得数据”的能力；（2）、（3）问考查了“分析数据，发现特点，形成结论，并用结论进行解释问题”的能力；（4）问考查了“根据经验和已有知识对问题提出猜想”的能力。
自我检测
选择题
1.高空抛物现象被称为“悬在城市上空的痛”。如图所示，高楼上抛出的重物总会落向地面，其原因是重物（ ）
A.受到重力的作用 B.自身落地的属性
C.具有较大的密度 D.重物是由物质组成的
【解析】重物会落向地面是由于受到了重力的作用。
【答案】A
2.关于 g=9.8 牛顿/千克的物理意义，下列说法中正确的是（ ）
A.1千克等于 9.8 牛顿 B.1 牛顿等于 9.8 千克
C.质量为 1 千克的物体所受到的重力是 9.8 牛顿
D.质量为 9.8 千克的物体所受到的重力是 1 牛顿
【解析】千克是质量单位，牛顿是力的单位，二者不能相等，故 A、B 选项错误；g=9.8 N/kg，表示质量为 1 千克的物体受到的重力是 9.8 牛顿，故 C 选项正确，D 选项错误。
【答案】C
3.如果没有重力，下列说法中不正确的是（ ）
A.河水不再流动，再也看不到大瀑布 B.人一跳起来就离开地球，再也回不来
C.杯子里的水，也倒不进嘴里 D.一切物体的质量都为零
【解析】质量是物体本身的一种属性，表示物体所含物质的多少，与物体是否受重力无关，D 选项符合题意。
【答案】D
4.如图所示的物体中，重力最接近 2N 的是（ ）
【解析】在不精确计算时，g 可取 10 N/kg，重 2N 的物体的质量 m===0.2 kg，一张课桌和一辆汽车的质量要比0.2 kg 大得多，一枚别针的质量要比 0.2 kg 小得多，一个苹果的质量与 0.2 kg 最为接近。
【答案】A
5.公式 G=mg 或 g=下列判断中正确的是（ ）
A.m 与 G 成正比 B.g 与 m 成正比 C.g 与 m 成反比 D.G 与 m 成正比
【解析】质量是物质本身的一种属性，与重力的大小无关，故 A 选项错误；重力大小跟物体的质量成正比，但 g 的大小与物体的质量和重力无关，故 B、C 选项不正确，D 选项正确。
【答案】D
6.关于重力，下列说法中正确的是（ ）
A.向上抛出去的排球，在上升过程中不受重力的作用
B.汽车在斜坡上行驶，受到的重力垂直于坡面
C.物体的重心总是在物体上
D.地球附近的物体在没有支撑的时候,要落向地面,是因为受到重力的作用
【解析】向上抛出去的排球，在上升过程中还在地面附近，还受到重力作用，故 A 选项错误。汽车在斜坡上行驶，受到的重力竖直向下，和斜坡是不垂直的，故 B 选项错误。重力的作用点是重心，物体的重心不一定在物体上，如圆环的重心， 就不在圆环上，故 C 选项错误。地球附近的物体在没有支撑的时候，要落向地面，是因为受到重力的作用，故 D 选项正确。
【答案】D
7.如图，旅游登山时背囊中的物品有轻有重，应该怎样摆放才能使人不易向后倾倒（ ）
A.把重的物品放在背囊下部 B.把重的物品放在背囊上部
C.把重的物品放在背囊中部 D.随意摆放都可以
【解析】人在行走时，人的重心大约在如图位置，为了使人不易向后倾倒，背囊中的重物到人的重心所在竖直线的距离应最短，故需把重的物品放在背囊上部。
【答案】B
被足球运动员踢飞的足球在整个飞行过程中受到的重力（ ）
A.大小、方向都不变 B.大小不变，方向不断改变
C.大小不断改变，方向始终不变 D.大小、方向都不断发生改变
【解析】被足球运动员踢飞的足球在整个飞行过程中，足球的质量不变，所以重力不变；重力的方向永远是竖直向下的，故大小、方向都不变。
【答案】A
9.过春节时贴年画是我国的传统习俗。在竖直墙壁上贴长方形年画时，可利用重垂线来检查年画是否贴正。如图所示的年画的长边与重垂线不平行，为了把年画贴正，则下列操作方法中正确的是（ ）
A.换用质量大的重锤 B.上下移动年画的位置
C.调整年画，使年画的长边与重垂线平行 D.调整重垂线，使重垂线与年画的长边平行
【解析】重力的方向与重锤质量无关，A 项错误；上下移动年画的位置，不能使年画的长边与重垂线平行，B 项错误；重力的方向竖直向下，所以，重垂线是竖直向下的，调整年画，使年画的长边与重垂线平行，则可使年画贴正，C 项正确；要贴正年画，应以重垂线为标准来调整年画的位置，D 项错误。故选 C。
【答案】C
10.如图所示，一个被吊着的均匀球壳，其内部注满了水，在球的底部有一带阀门的细出水口。在打开阀门让水慢慢流出的过程中，球壳与其中的水的共同重心将会（ ）
A.一直下降 B.一直不变
C.先下降后上升 D.先上升后下降
【解析】装满水的球壳和水整体的重心在球心，随着水从阀门不断流出，重心位置不断下降，当水流完时，重心处于球心，所以，重心的位置先下降后上升，故 C 选项正确。
【答案】C
11.在失重的宇宙飞船上，下列能起到锻炼身体的活动有（ ）
A.举哑铃 B.做俯卧撑 C.拉弹簧拉力器 D.做引体向上
【解析】当处于失重状态时，人不用力就能举起哑铃、做俯卧撑、做引体向上，起不到锻炼的作用；处于失重状态不影响拉弹簧拉力器，可以用弹簧拉力器健身。
【答案】 C
二、填空题
12.体育课上小雨将铅球抛出后，若不计空气阻力，球在飞行过程中只受到 力的作用，施力物体是 。
【解析】抛出去的铅球在空中飞行时，不考虑空气阻力，铅球只受到重力的作用；重力是物体由于地球吸引而受到的力，所以重力的施力物体是地球。
【答案】重 地球
13.同学们平时上课时都喜欢用圆珠笔写字，如果把笔尖向上在纸上写字，一会儿就发现写着写着就 了，这是物理学中研究的 方面的知识。
【解析】如果把笔尖向上在纸上写字，笔油由于重力的作用，向下运动，远离笔尖，一会儿就发现写着写着就写不上了，这是物理学中研究的重力方面的知识。
【答案】 写不上 重力
14.甲、乙两球的质量之比为 2∶3，则它们所受的重力之比为 ，若甲球所受的重力为 60 N，则乙球所受的重力为 N。
【解析】 由 G=mg 可得，甲、乙两球的重力之比 G甲:G乙=m甲g:m乙g=m甲:m乙=2:3，==90 N。
【答案】2∶3 90
15.伟大的物理学家牛顿，他发现了日月星辰的运动与苹果落地的相似之处。结合图甲、乙回答牛顿的猜想：地球拉住月球不能脱离的力和地球拉住苹果使它落回地面的力 （填“是”或“不是”）同一种力。请列举与图甲、乙中相似的现象如
。
【解析】地球拉住月球不能脱离的力和地球拉住苹果使它落回地面的力是同一种力，都是地球的引力；抛向空中的石块落向地面、通信卫星绕地球运动等都与甲、乙图示情景相似。
【答案】是 抛向空中的石块落向地面、通信卫星绕地球运动
16.使用图示的管式气泡水准仪(测量水平的工具如果支持面水平，小气泡居中)，若某时刻气泡偏向 a 一侧，则说明 (a/b)侧偏高。气泡之所以偏向 a 一侧是因为 在 的作用下向低处运动的结果。
【解析】当管式气泡水准仪水平时，气泡会在水平仪的中间位置，当a侧偏高时，水在重力作用下，会向较低的b侧流动，从而将气泡挤向a侧。
【答案】 a 水 重力
17.小华用如图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 (改变/不变)；若要进一步验证重力方向竖直向下的结论，可以进行的操作是： 。
【解析】重力的施力物体是地球；重力的方向始终是竖直向下的，小球 A 由于受到竖直向下的重力，对悬线 OA 施加了一个竖直向下的拉力，使悬线 OA 处于竖直方向。改变木板的倾角α，可观察到悬线 OA的方向保持不变；若要进一步验证重力方向竖直向下的结论，可以剪断悬线 OA，观察小球的下落情况。
【答案】地球 不变 剪断悬线 OA
三、作图题
18.在图中用带箭头的线段标出水平尺上端固定在O处的重垂线的位置。
【解析】重力的方向始终竖直向下。
【答案】如图所示
19.已知图中袋鼠的质量为100kg，请画出袋鼠所受重力的示意图。(g 取 10 N/kg)
【解析】袋鼠的质量是 100kg，所以袋鼠的重力是 G=mg=100 kg×10 N/kg=1000 N，重力的方向是竖直向下的，可以认为地球是匀质球体，故方向是指向地心的。
【答案】 如图所示
四、实验探究题
20.为了探究重力的大小与质量的关系，小明找来了三个质量不同的铁块进行实验。
（1）在实验过程中，需要用到的测量工具是 和弹簧测力计。
（2）实验过程中得到如下数据，从中可以发现，铁块的质量不同，其重力也不相同，铁块重力 G 与其质量 m 的关系式是 。
实验序号 物体 质量 m/kg 重力 G/N
1 铁块甲 0.1 1.0
2 铁块乙 0.3 3.0
3 铁块丙 0.2 2.0
请在图中，根据表格数据描点连线，画出铁块的 G-m 图象。
（5）用弹簧测力计测量某铁块的重力，示数如图所示，则根据上述实验的结论可以推算该铁块的质量为 。
（5）小明又找来一些不同形状的铁块，分别测其重力发现各不相同，从而得出“物体所受重力的大小与形状有关”的结论。
你认为这个结论合理吗？ 说明理由： 。
【解析】（1）在实验过程中，要用弹簧测力计测量重力，用天平测量质量，故需要的测量工具有：天平、弹簧测力计；（2）分析表中数据，根据重力和质量的比值即===，得出物体的重力大小与物体的质量成正比，即 G=m×10N/kg；（3）根据表中实验数据在坐标系内描出对应的点，然后作出图象即可；（4）图中弹簧测力计的分度值为 0.2 N，示数为3.6 N，根据 G=m×10 N/kg 知，铁块的质量为 m==0.36 kg；（5）要探究重力大小是否与形状有关，应选取质量相同而形状不同的几个物体，分别测出它们的重力大小，用到了控制变量法，实验中小明没有控制质量相同，所以得出的结论错误。
【答案】（1）天平 （2）G=m×10 N/kg （3）如图所示 （4）0.36 kg （5）不合理 没有控制质量相同
五、综合能力题
21.公路桥梁的两端都有类似如图的标志，说明标志牌的含义。一辆总重为 300 000 N 的汽车，试通过计算说明它能否通过这座桥？（g 取 10 牛/千克）
【解析】“27 t”是限重标志，表示这座桥允许通过车辆的最大质量是 27 吨。故本题有以下两种分析方法：
方法一：比较重力。该桥允许通过车辆的最大重力 G 限重=mg=27 t×10 N/kg=27×103 kg×10 N/kg=2.7×105 N<3×105 N，故汽车不能通过。
方法二：比较质量。汽车的总质量，故汽车不能通过。
【答案】见解析
22.从前，一个商人在荷兰向渔民买了重为 4.9×107 N 的青鱼，装上船运往靠近赤道的索马里首都摩加迪沙。到了那里，用弹簧测力计一称，青鱼竟少了 2.5×105 N。轮船沿途没有靠过岸，装卸中损耗也不可能那么大。分析下表中的数据，你能说出这是什么原因吗？
地点 g 值的大小 地球纬度 地点 g 值的大小 地球纬度
赤道 9.780 0° 北京 9.801 39°56'
广州 9.788 23°06' 莫斯科 9.816 55°45'
上海 9.794 31°12' 北极 9.832 90°
【解析】因为青鱼的质量没有改变，由 G=mg 和表中数据可知，荷兰靠近北极，g 值大，物体受到的重力就大，而索马里靠近赤道，g 值小，物体受到的重力就小。所以，青鱼会少了 2.5×105 N。这是在地球上不同纬度的地方 g 值不同所造成的。
【答案】在地球上不同纬度的地方 g 值不同
12.小货车一次最大载货量为 1.2 t，车自重 10 000 N。拉货途中经过一标有 2 t 字样的桥梁，如图所示，需运几趟才能把总重为 1.01×105 N 的货运完？
【解析】车的质量，桥梁限载 2 t，所以，最多一次运送货物的质量 ，货物的总质量，需要的次数
北京时间2018年11月4号，在土库曼斯坦首都阿什哈巴德拉进行的2018年世界举重锦标赛，中国女选手陈桂明在59公斤级中，以133公斤，挺举夺得冠军，创造了该项目的新的世界纪录，则：
（1）她举起的物重为多少？(g=10 N/kg)
（2）根据表中信息请你分析，假设陈桂明到火星上最多能举起物体的质量为多少千克？(保留一位小数)
行星名称 水星 金星 火星 木星 天王星 海王星
1 kg 物体受到的重力/N 3.6 8.5 3.76 22.9 8.3 11.0
【解析】（1）她举起的物重 G=mg=133 kg×10 N/kg=1330N；（2）由表格数据可知陈桂明如果到火星上最多能举起物体的质量
【答案】见解析
长度为L的砖叠放在地面上，上面一块相对下面一块伸出L，如图所示。
求在水平地面上最多可以堆多少块而不翻倒？
【解析】砖块质量分布均匀，形状规则，重心在其几何中心，设能放 n 块砖，恰好不翻倒。可以将放在水平地面上的砖块视为一个整体，作出其重心位置，当砖在水平位置恰好平衡时，说明它的重心正好落在最下面那块砖的边缘。砖在水平地面的排列情况如图所示。由图可看出，在水平地面上最多可以堆 10 块砖而不翻倒。
【答案】见解析
