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第七章 力
第3節 重力
【例題】（2023 桓臺縣一模）下列關于重力的說法中，正確的是（　　）
A．只有與地面接觸的物體才受到重力的作用
B．物體在上升過程中不受重力的作用
C．只有靜止在地面上的物體才受到重力的作用
D．地面附近的所有物體都受到重力的作用
【答案】D
【分析】重力是指由于地球的吸引而使物體受到的力，地球附近的物體都有受到重力，包括與地球接觸的物體和地球周圍與地球不接觸的物體。
【解答】解：地球附近的一切物體由于地球吸引而使物體受到的力叫重力，重力是由于地球的吸引而產生的，故D符合題意；物體只要在地球周圍，無論是地面上，還是在空中（地面附近），無論是靜止，還是運動，物體都要受到重力作用，故A、B、C不符合題意。
【點評】此題主要考查對物體受到的重力的理解，重力是生活中最常見的一種力，屬于基礎知識，重力知識是考試的一個重點內容。
1．地面附近的物體，由于地球的吸引而受到的力叫重力；重力的符號是G，單位是N。 2．對重力的理解 （1）重力的施力物體是地球，受力物體是地球表面附近的一切物體，無論固體、液體、氣體都受地球的吸引。 （2）在地球附近的物體都會受到重力的作用，不論物體運動還是靜止。 （3）重力是非接觸力，天上飛的飛機也受到重力的作用。 （4）物體和地球之間的作用是相互的，物體受到地球的吸引力，地球也受到物體的吸引力。 （5）重力的產生原因：重力是由于地球的吸引而產生的力，但重力的大小不一定等于地球對物體的吸引力。除了在地球兩極處的物體的重力等于地球對物體的吸引力，在地球其他各處物體的重力都略小于地球對物體的吸引力。 注意：實際生活中說的物重、體重、多重一般指的是物體的質量，在物理中提到的物重一般指的是物體的重力，這點要注意區分。 3．重力區別于其他力的基本特征是： （1）地面附近的一切物體，無論固體、液體、氣體都受地球的吸引。 （2）重力特指地球對物體的吸引。 （3）重力的施力者是地球，受力者是物體。
【闖關01】（2023春 秦都區期末）關于重力，下列說法中正確的是（　　）
A．重力的方向總是垂直向下的
B．“水往低處流”是由于重力的作用
C．物體的質量與它所受重力成正比
D．在空中運動的物體不受重力作用
【答案】B
【分析】（1）重力的方向是豎直向下的；
（2）重力大小與質量成正比，比值為g，g＝9.8N/kg；
（3）重力是指由于地球的吸引而使物體受到的力，地球附近的物體都有受到重力。
【解答】解：A、重力的方向總是豎直向下，故A錯誤；
B、重力的方向是豎直向下的，在重力的作用下，“水往低處流”，故B正確；
C、物體所受的重力跟它的質量成正比，故C錯誤；
D、地球上或地球附近的任何物體都要受到重力作用，不論物體運動還是靜止，也不論物體做什么樣的運動，故D錯誤。
【點評】該題考查重力的概念以及重力的方向以及重力與質量的關系，知道重力的方向總是豎直向下，是基礎題目。
【闖關02】（2023 天元區一模）假如沒有重力，下列猜想不正確的是（　　）
A．河水不會流動，看不見瀑布
B．人跳起來就離開地球，再也回不來
C．杯子中的水不會輕易倒出來
D．物體將失去質量
【答案】D
【分析】如果沒有重力，那些依靠重力來完成的活動將無法進行；而物體的質量是物質的屬性，表示物體所含物質的多少，與物體是否受重力無關。
【解答】解：A、如果沒有重力，水不會往低處流，有可能流向高處，不會出現瀑布，說法正確；B、人跳起來會落向地面，是由于人受到重力作用，若沒有重力，人一跳起來就會離開地球，說法正確；C、杯里的水倒進嘴里，是由于水受到重力作用；若沒有重力，杯里的水將倒不進嘴里，說法正確；D、質量是物質的屬性，與物體是否受重力無關，說法錯誤。【點評】此題是一道想象題，考查了學生的逆向思維，將由于重力存在導致的現象，反過來進行分析即可解答。
【闖關03】（2023春 宜都市期末）月球對其表面物體的引力只有地球對地面物體引力的六分之一。設想我們乘宇宙飛船到達月球后，下列說法中正確的是（　　）
A．地球上質量為60kg的物體，在月球上質量只有10kg
B．在地球上重為600N的人，在月球上重為100N
C．一個金屬球在月球上的密度僅為它在地球上的六分之一
D．一根輕彈簧，在地球表面將它拉長1cm需要6N的拉力，在月球上只需要1N的拉力
【答案】B
【分析】質量是物體的一種屬性，它不隨物體的形狀、狀態、位置的改變而改變；彈簧的伸長跟所受的拉力成正比。
【解答】解：A．質量是物體的一種屬性，它不隨物體的形狀、狀態、位置的改變而改變，地球上質量為6kg的物體，在月球上仍為6kg，故選項A錯誤；B．因為月球對其表面物體的引力只有地球對地面物體引力的六分之一，在地球上重為600N的人，月球對其吸引力為100N，故選項B正確；C．密度是物質的一種特性，每種物質都有一定的密度，密度與物體所處的位置無關，故選項C錯誤；D．彈簧的伸長跟所受的拉力成正比，在地球表面將彈簧拉長需6N的拉力，在月球上也需要6N的拉力，故選項D錯誤。
【點評】理解質量是物體的一種屬性，它不隨物體的形狀、狀態、位置的改變而改變；彈簧的伸長跟所受的拉力成正比，而與地點無關。
■重點02 探究重力大小和質量的關系
【例題】（2023春 通州區期中）“探究重力大小與質量的關系”實驗中，下列說法錯誤的是（　　）
A．可以用同一塊橡皮泥分成大小不等的三塊進行探究
B．可以取質量不同的蘋果、木塊、鐵球各一個進行探究
C．可以在不同地理緯度進行探究
D．可以不需要控制物體體積相同進行探究
【答案】C
【分析】（1）要探究物體所受重力的大小與質量的關系，根據G＝mg知，重力只與物質的質量有關；
（2）要探究物體所受重力的大小與質量的關系，根據G＝mg知，重力與物質的密度無關，即與物質種類無關；
（3）同一質量的物體所受重力大小與地球緯度有關，根據控制變量法分析；
（4）根據重力與物質的種類和物質的體積沒有直接關系分析。
【解答】解：A、要探究物體所受重力的大小與質量的關系，必須改變物體的質量，所以用同一塊橡皮泥分成大小不等的三塊進行探究是合理的，故A正確；
B、要探究物體所受重力的大小與質量的關系，必須改變物體的質量，蘋果、小木塊、小鐵球的材料不同，不影響探究結果，故B正確；
C、同一質量的物體所受重力大小與地球緯度有關，根據控制變量法，需要在同一地理位置進行實驗，地理緯度不同時，g值一般不同，故C錯誤；
D、研究重力與質量的關系時，因重力與物質的種類和物質的體積沒有直接關系，故D正確。
【點評】本題探究物體重力與哪些因素有關，考查了學生利用控制變量法進行實驗探究的能力，是中考探究題考查的熱點。
1．探究“重力的大小跟什么因素有關”，需要測出重力及質量的大小，用到彈簧測力計及天平；使用彈簧測力計時候，首先要“調零”，即檢查指針是否在零刻度線。 2．根據實驗目的可知時要尋找重力和質量的關系規律，多次測量的目的是尋找普遍規律。 3．根據測量數據作出的物體的重力隨質量的變化關系圖像為一條過原點的直線，可以得出結論：物體所受的重力與其質量成正比。
【闖關01】（2023春 沾化區期末）如圖為小明在探究重力與質量的關系時的操作。他將測得的實驗數據記入表格中分析實驗過程及所測數據，相關說法正確的是（　　）
物體質量m/kg 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
測力計示數F/N 0.98 1.96 2.94 3.92 4.9 5.88
A．測量鉤碼重力時，測力計應該水平調零
B．質量為1kg的物體受到的重力為9.8N
C．物體的質量跟它所受的重力成正比
D．手對測力計的拉力與鉤碼對測力計的拉力是一對平衡力
【答案】B
【分析】（1）彈簧測力計在豎直測量力的大小時，必須豎直調零；
（2）9.8N/kg表示質量為1kg的物體受到的重力是9.8N；
（3）物體所受重力與其質量成正比，質量不同的物體，受到的重力不同，但重力與質量的比值一定；
（4）手對彈簧測力計的拉力等于鉤碼和彈簧測力計的總重力。
【解答】解：A、彈簧測力計在豎直測量力的大小時，必須豎直調零，故A錯誤；
B、由g＝9.8N/kg可知，質量為1kg的物體受到的重力是9.8N，故B正確；
C、物體受到的重力跟質量成正比，其比值g9.8N/kg，不能說物體的質量跟它受到的重力成正比，故C錯誤；
D．手對彈簧測力計的拉力和鉤碼對彈簧測力計的拉力，大小不等，且作用在同一個物體上，所以不是一對平衡力，故D錯誤。
【點評】本題考查了學生對重力與質量關系、重力公式的理解與掌握，是一道基礎題目。
【闖關02】（2023 長沙）小明用家里的器材探究重力的大小與質量的關系。如圖甲、乙所示，小明用布袋裝著質量不同的米，用電子秤測其質量，用液晶屏拉力器測其重力，實驗數據記錄如表：
實驗次數 1 2 3 4 5
電子秤的示數/g 100.0 200.0 300.0 400.0 500.0
拉力器的示數/N 0.98 1.96 2.94 3.92 4.90
（1）在圖乙中，當米袋靜止時，拉力器的示數與這袋米所受重力的大小　　；
（2）分析如表數據可得：物體所受重力的大小與它的質量成　 　，下列數據處理方法可以得到此結論的是　 　 。
A．計算每一次實驗中重力的大小與質量的比值
B．計算每一次實驗中重力的大小與質量的乘積
【答案】（1）相等；（2）正比；A。
【分析】（1）由二力平衡條件及相互作用力關系得到拉力器示數和米袋重力的關系。（2）分析表格中的數據，可以得出物體重力與物體質量的關系。
【解答】解：（1）當米袋靜止時，拉力器對米袋的拉力和米袋的重力是平衡力，二力相等，米袋對拉力器的拉力（等于拉力器的示數）與拉力器對米袋的拉力是相互作用力，二力相等，故拉力器示數等于米袋的重力；
（2）由表格中的數據得，計算每一次實驗中重力的大小與質量的比值：
9.8N/kg，
結論：物體所受的重力與其質量成正比。
【點評】本題探究“物體所受重力大小與物體質量關系”實驗，考查數據分析、歸納法的運用等知識。
【闖關03】（2023春 惠城區月考）下表是“探究重力與質量的關系”時得到的實驗數據。
被測物體 質量m/kg 重力G/N
物體1 0.1 0.98
物體2 0.2 1.96
物體3 0.3 2.94
（1）在實驗過程中，需要的測量工具是彈簧測力計和　 　；
（2）在測重力時，必須使彈簧測力計豎直，因為　 　；
（3）分析表中實驗數據，得出的結論是：　 　；
（4）下列圖像中，能正確反映“物體所受的重力跟它的質量的關系”的是　　。
（5）若干年后，小明在我國建成的太空站工作時，你認為他用同樣的器材
　 （選填“能”或“不能”）完成該探究。
【答案】（1）天平；（2）重力的方向是豎直向下的；（3）物體所受重力與質量成正比； （4）B；（5）不能。
【分析】（1）測量物體的質量用天平，測量物體受到的重力用彈簧測力計；
（2）重力的方向是豎直向下的；
（3）分析表中數據，得出重力與質量的關系；
（4）由9.8N/kg為正比例函數，再結合選項進行判斷；物體所受的重力跟它的質量成正比；
（5）在太空站中，物體處于失重狀態，根據重力對實驗的影響分析答題。
【解答】解：（1）探究物體所受重力大小與物體質量的關系時，需要測量質量和重力，所需要的測量工具天平和彈簧測力計；
（2）在測重力時，必須使彈簧測力計豎直，因為重力的方向是豎直向下的；
（3）分析表中數據，物體所受的重力隨質量的增加而增大，且比值是常數，說明：物體所受的重力跟它的質量成正比；
（4）9.8N/kg為正比例函數，說明物體所受的重力跟它的質量成正比，圖象過坐標原點的傾斜直線，故選B。
（5）由于在太空站中，不能用彈簧測力計測出物體受到的重力，所以用同樣的器材，在太空站中不能完成該實驗。
【點評】本題考查了彈簧測力計的使用、重力與質量的關系及二力平衡條件的應用，難度不大。
■難點01 重力的方向及其應用
【例題】（2023春 吳忠期末）下列關于重力的認識中不正確的是（　　）
A．重力的施力物體是地球
B．重力的方向是垂直向下
C．物體所受重力的大小與質量成正比
D．重力的作用點叫做重心
【答案】B
【分析】（1）重力是由于地球吸引而使物體受到的力，所以重力的施力物體是地球，受力物體是地面附近物體；
（2）重力方向總是豎直向下的；
（3）重力和質量成正比，其比值為g9.8N/kg；
（4）重力的作用點叫做重心。
【解答】解：A、重力的施力物體是地球，故A正確；B、重力方向是豎直向下的，不是垂直向下，故B錯誤；C、重力和質量成正比，故C正確；D、重力的作用點叫做重心，故D正確。
【點評】本題考查對重力概念的理解，要求知道重力的定義、施力物體和受力物體、方向及方向的應用、重力大小的規律、重心的定義等，難度不大。
1．重力的方向總是豎直向下的。 （1）豎直向下是指和物體所在處水平面垂直向下的方向，應注意“豎直向下”與“垂直向下”是有區別的，“垂直向下”是指垂直于某個平面向下，如圖所示； （2）重力的方向不受其他作用力的影響，與物體的運動狀態無關。 2．重力方向的應用：鉛垂線。
【闖關01】（2023 天津）如圖所示，建筑工人在砌墻時常用鉛垂線來檢查墻壁是否豎直。這是利用了（　　）
A．重力的方向 B．重力的大小
C．重力的作用點 D．重力與質量的關系
【答案】A
【分析】鉛垂線是利用重力的方向始終豎直向下而制成的。
【解答】解：建筑工人常用鉛垂線檢查墻壁是否豎直，這是利用了重力的方向始終是豎直向下的原理，故A正確，BCD錯誤。
【點評】本題考查重力方向的應用，屬于基礎題。
【闖關02】（2023春 安順期末）“太空漫步”是一個國家“核心力量”的體現，我國成為世界上并列前茅的“核心國家”。航天員劉洋出艙活動時的情境，此時圖中哪個是她受到的重力的方向（　　）
A．① B．② C．③ D．④
【答案】C
【分析】重力的施力物體是地球，重力的方向總是豎直向下的，并且總是指向地球中心。
【解答】解：重力的方向是豎直向下，下指的是地球的中心，故ABD不正確，C正確。
【點評】本題考查重力的方向，屬于基礎題。
【闖關03】（2023 海淀區校級模擬）細線OA下端懸掛一個小球，靜止時如圖甲所示，若將底座右端向上傾斜一個角度θ，如圖乙所示，則小球靜止時所指的方向是（　　）
A．OB B．OC C．OD D．不能確定
【答案】B
【分析】根據重力的方向是豎直向下的道理來解釋。
【解答】解：若將底座右端向上傾斜一個角度θ，重力的方向不會改變，始終是豎直向下的（與水平面垂直），小球靜止時所指的方向沿重力的方向，即小球靜止時所指的方向是OC。
故選：B。
【點評】本題考查重力的方向是豎直向下的，比較簡單，是一道基礎題目。
■難點02 重力的大小
【例題】（2023春 涵江區期中）下列哪個物體的重力最接近20N（　　）
A．一頭象 B．一輛自行車
C．一個中學生 D．一只雞
【答案】D
【分析】根據重力和質量的關系G＝mg，求出重力是20N的物體的質量，結合對生活中常見物體的質量，排除有明顯不符的選項；從選項中選出與題干質量接近的物體。
【解答】解：因為G＝mg，所以物體的質量為m2kg。一頭象的質量在4t＝4000kg左右，一輛自行車的質量在10kg左右，一個中學生的質量在50kg左右，一只雞的質量在2kg左右。故選：D。
【點評】此題考查對物體重力大小的判斷，物體重力的大小不易判斷，可求出與重力相應的質量，對照選項中物體的重力，找出接近題干質量的選項即可。
1．生活中常用、常見物品重力的估測： （1）根據物體的質量估測它的重力大小。例如：一個雞蛋的質量在50g左右，兩個雞蛋的質量約100g，受到的重力約1N。 （2）已知物體的重力，可根據變形公式m=G/g把重力大小變為我們比較熟悉的質量，然后進行估測判斷。 總之，熟識生活中常見的物體的重力應當先從熟知物體的質量開始，因為質量在同學的心中與生活更接近，同學們在估測時心中應當有計算重力的公式。 2．重力的計算 （1）物體的重力大小與其質量的關系為G＝mg，其中G表示重力，單位是N；m表示質量，單位是kg；g取9.8N/kg，粗略計算時，可取g＝10N/kg。 （2）使用公式G＝mg時，應注意各物理量都用（1）中指出的單位；此外，要會將公式變形，能靈活運用。比如，會用變形公式m=G/g計算質量。
【闖關01】（2023春 廬江縣期中）下列關于質量和重力的說法，正確的是（　　）
A．重力就是地球的吸引力
B．物體的質量與重力成正比
C．把物體送到月球，物體的重力變小，質量不變
D．1kg＝9.8N
【答案】C
【分析】（1）物體含有物質的多少叫做質量，質量是物體的一種屬性，它不隨物體的狀態、位置、形狀、溫度的改變而改變；
（2）地球表面及附近的一切物體都受到重力的作用，重力的方向總是豎直向下的；重力與質量的關系：G＝mg。
【解答】解：A、重力是由于地球的吸引產生的，但重力不是地球的吸引力，故A不正確；B、物體的重力與質量成正比，即重力隨質量的變化而變化。質量是物體的一種屬性，只與所含物質的多少有關，故B不正確；C、把物體送到月球，由于物體的位置發生了變化，故物體的重力變小，但質量與位置無關，故質量不變，故C正確；D、質量為1kg的物體，受到的重力為9.8N，重力和質量是兩個不同的物理量，1kg不等于9.8N，故D不正確。
【點評】此題考查了質量和重力的特點，正確理解概念是解答的基礎。
【闖關02】（2023春 荔城區期中）甲、乙兩個實心正方體，棱長之比為1：2，密度之比為3：1，它們的重力之比為（　　）
A．2：3 B．3：2 C．3：8 D．8：3
【答案】C
【分析】已知甲、乙兩個正方體的棱長之比可求體積之比；根據m＝ρV可求質量之比；根據G＝mg可求重力之比。
【解答】解：甲、乙兩個正方體的棱長之比L甲：L乙＝1：2，根據V＝L3可得：
V甲：V乙＝1：8，由m＝ρV、G＝mg，且ρ甲：ρ乙＝3：1，可得：
。故ABD錯誤，C正確。
【點評】此題考查了重力的簡單計算，難度不大，屬基礎題目。
【闖關03】（2023春 二道區校級期末）物理課本是我們學好物理知識的好助手。請估測一下八年級下冊物理課本的重力大約為（　　）
A．0.2N B．2N C．20N D．200N
【答案】B
【分析】物理課本的質量和一個蘋果的質量差不多，進行估測。
【解答】解：物理課本的質量和一個蘋果的質量差不多，約200g，重力G＝mg＝0.2kg×10N/kg＝2N，故ACD錯誤，B正確。
【點評】物理與社會生活聯系緊密，多了解一些生活中的常見量的值可幫助我們更好地學好物理，同時也能讓物理更好地為生活服務。
■易錯點 重心
【例題】（2023春 橫縣期中）關于物體的重心，下列說法中正確的是（　　）
A．物體的重心一定在物體上
B．形狀規則、質量分布均勻的物體的重心在它的幾何中心上
C．空心球沒有重心
D．物體受到的所有外力，力的作用點一定在重心上
【答案】B
【分析】重力在物體上的作用點，叫做物體的重心，形狀規則、質量分布均勻的物體的重心在物體的幾何中心上；重心只是重力在作用效果上的作用點，重心并不是物體上最重的點，重心的位置可以在物體之外；空心物體也有重心。
【解答】解：A、C重心可以在物體上，也可以在物體之外，如空心的球體重心在球心上，不在物體上。故A、C錯誤；
B、只有質地均勻，形狀規則的物體的重心在它的幾何中心上。故B正確；
D、物體受到的所有外力，力的作用點不一定在重心上，故D錯誤。
【點評】本題利用我們身邊常見的物體考查學生對重心概念的理解與掌握，有助于激發學生的學習興趣。
1．重力的作用點——重心。對于整個物體，重力作用的表現就好像它作用在某一個點上，這個點就叫做物體的重心。我們通常把物體的重心當作重力在物體上的作用點。 2．質地均勻、外形規則物體的重心，在它的幾何中心上。如，球的重心在球心，方形薄木板的重心在兩條對角線的交點。 3．不規則的物體，我們可以采用支撐法和懸掛法來確定它的重心。 4．重心的位置不一定總在物體上，如圓環的重心在圓心，空心球的重心在球心。
【闖關01】（2023春 興寧區校級期中）關于物體的重心，下列說法正確的是（　　）
A．物體的重心一定在物體上
B．任何物體的重心都在它的幾何中心上
C．空心球沒有重心
D．物體放置的位置發生改變，物體的重心位置不會改變
【答案】D
【分析】（1）重力在物體上的作用點，叫做物體的重心；重心位置隨質量分布的變化而變化；
（2）形狀規則、質量分布均勻的物體的重心在物體的幾何中心上；
（3）對于形狀不規則物體的重心可能作用在物體上，也可能作用在物體的外邊。
【解答】解：A、重力在物體上的作用點，叫做物體的重心，物體的重心不一定在物體上，故A錯誤；
B、只有形狀規則、質量分布均勻的物體的重心在物體的幾何中心上，故B錯誤；
C、重力在物體上的作用點，叫做物體的重心，任何物體都有重心，故C錯誤；
D、對于固定形狀的同一的物體，其重心位置是確定的，與物體所處的位置無關，故D正確。
【點評】質地均勻，外形規則的物體的重心在物體的幾何中心上；質地不均勻，外形不規則的物體的重心可以利用懸吊的方法確定重心，物體的重心可能不在物體上。
【闖關02】（2023春 灤南縣期中）關于重力，下列說法正確的是（　　）
A．重心是客觀存在的，且重心一定在物體上
B．人們可以通過調整身體姿態來改變重心的位置
C．人造地球衛星繞地球旋轉而不落下，說明人造地球衛星不受重力
D．靜止站在地面上的人，地球對人的吸引力大于人對地球的吸引力
【答案】B
【分析】（1）重力在物體上的作用點，叫做物體的重心；
（2）形狀規則、質量分布均勻的物體的重心在物體的幾何中心上；
（3）重心只是重力在作用效果上的作用點，重心并不是物體上最重的點，重心的位置可以在物體之外。
【解答】解：A．重心是重力的作用點，物體的重心即可能在物體上，也可能在物體外，如籃筐的重心在籃筐之外，故A錯誤；
B．人們可以通過調整身體姿勢來改變重心，故B正確；
C．人造地球衛星繞地球旋轉而不落下，受到重力作用，重力提供向心力，故C錯誤；
D．地球對人的吸引力大于人對地球的吸引力是一對相互作用力，大小相等，故D錯誤。
【點評】此題考查的是重心的概念和位置，對不規則的物體可以采用懸掛法確定其重心位置。
【闖關03】（2023春 洪江市校級期中）關于“不倒翁”不倒的原因正確的是（　　）
A．重心很低 B．重心很高
C．重心不在物體上 D．里面有特殊裝置
【答案】A
【分析】物體的重心位置與物體的質量分布與形狀有關，據此確定不倒翁的重心位置；物體的重心位置越低，物體越穩，越不容易翻到。
【解答】解：不倒翁上小下大，重心在不倒翁的下半部，重心位置很低，由于不倒翁的重心位置低，所以“不倒翁”能不倒。故選：A。
【點評】本題考查了“不倒翁”不倒的原因，知道“不倒翁”不倒的原因與重心位置有關，是解本題的關鍵。

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