第3节 重力 同步练习（含答案）

第3节　重力
知识点 1　重力及其方向
1．小华用如图A3－3－1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”)。
图A3－3－1
2．关于重心，下列说法正确的是(　　)
A．空心的足球没有重心
B．物体的重心不一定在物体上
C．将质地均匀的木球的中心挖去后，木球的重心就消失了
D．物体受到的力全部都作用在重心上
3．关于物体所受重力的方向，图A3－3－2中正确的是(　　)
图A3－3－2
4．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A3－3－3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(　　)
图A3－3－3
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
知识点 2　重力的大小
5．小科探究“重力的大小跟质量的关系”，按照图A3－3－4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。
图A3－3－4
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：______________________________________________________
________________________________________________________________________。
6．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：_________________________________________________
________________________________________________________________________。
7．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
8．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
9．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”，测得的有关的值正确的是(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
10．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面
C．物体没有质量
D．杯子中的水无法倒入嘴里
11．如图A3－3－5所示，一架重型运输直升机在执行救灾任务时，通过钢缆将一质量为9×103 kg的货物悬吊着往下放。下列说法中正确的是(g取10 N/kg)(　　)
图A3－3－5
A．直升机所吊货物重为9×103 N
B．直升机所吊货物重为9×104 N
C．货物受到的重力方向是不断变化的
D．货物受到的重力方向是垂直向下的
12．如图A3－3－6所示为水平仪放置于某桌面上时的情形，则该桌面(　　)
图A3－3－6
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
13．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A3－3－7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________________________________________________________________________。
图A3－3－7
14．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 g值变化的原因可能是_______________________________。
15．一辆自重为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A3－3－8所示。这辆车能安全过桥吗？如果不能，则需要卸下几箱货物？(g＝9.8 N/kg)
图A3－3－8
自|　　我|　　提|　　升
16．如图A3－3－9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kg)可以测出物体在地球上的质量近似值，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(　　)
图A3－3－9
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

教师详解详析
1．地球　不变
2．B　[解析] 任何物体都有重心；重心不一定在物体上，也可以在物体之外，比如均匀的圆环，重心在环外；物体重心的位置可以在物体上，也可以在物体外，如空心球的重心在球心处，所以将质地均匀的木球的中心挖去后，重心仍在其球心处；重心是物体各部分所受重力的集中点，而物体受到的力并非都作用在重心上。
3．C　[解析] 重力的方向是竖直向下的。
4．C　[解析] 根据重力方向竖直向下，如果画框和重垂线是平行的，则画框是竖直的，否则画框不竖直。所以为了把年画贴正，应调整年画，使年画的长边与重垂线平行。
5．(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)
6．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
7．1470 N　0.002
8．C
9．B　[解析] 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”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。
10．C　[解析] 雨水掉落、人跳起来落向地面和杯子中的水倒入嘴中，这些都是利用重力的方向竖直向下的原理；而在太空中，物体处于失重状态，但是物体的质量仍然保持不变。
11．B　[解析] 已知货物的质量，则货物受到的重力为G＝mg＝9×103 kg×10 N/kg＝9×104 N；重力的方向总是竖直向下的。
12．B　[解析] 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。
13．大于　G＝m×15 N/kg
[解析] 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。
14．(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
[解析] (1)由表格数据可知，实验主要测量的是质量和重力，所以需要的工具是天平和弹簧测力计。
(2)由公式＝＝9.8 N/kg。比值平均值：
＝9.8 N/kg。
(4)通过分析上表，可以发现，g值相同的城市是武汉和上海； g值相差最大的两个地区是北极和赤道。g值变化的原因可能是纬度变化。
15．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。
16．A　[解析] 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(劲度系数不变)，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10 N数值时，需要在弹簧测力计上挂质量为1 kg的物体(重力为10 N)，弹簧测力计的指针会被拉到10 N的位置；在月球上，左边刻度线标有10 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6 kg的物体，弹簧测力计的指针才会被拉到10 N的位置(G月＝G地＝×6 kg×10 N/kg＝10 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。