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3.3 重力
学习目标
1.能叙述重力的意义,明确重力的方向,明确重力的大小与物体的质量成正比。
2.会用重力与质量的关系式G=mg计算物体受到的重力,能叙述式中g的意义,知
道g的数值。
3.知道重力的测量方法,会用弹簧测力计测物体受到的重力。
02预习导学
一、重力及其方向
1. 重力的产生
地球对周围的一切物体都有向下吸引的作用。物体由于地球的吸引而受到的力叫做重力,通常用字母G表示。
注意：①地球上的所有物体都受到重力的作用,不管质量大还是小,也不论有无生命,皆受重力作用。
②重力是由于地球的吸引而产生的,但重力不是地球的吸引力,它只是地球吸引力的一个分力。
③重力是非接触力,同一物体在空中与在地面上同样受到重力作用。
④重力的施力物体是地球,受力物体是地球附近的物体。
2.重力的方向
重力的方向总是竖直向下,但不可说成垂直向下。因为平面不同,其垂直向下的方向也不同。
（1）“竖直向下"是指与水平面垂直向下的方向,如图所示中重力G的方向。
（2）“垂直向下”是指垂直于支持面向下,如图中力F的方向。只有当物体在水平支持面上时,竖直向下与垂直向下才是相同的。
3.重力的作用点-重心
一个物体的各部分都受到重力的作用,从效果上看,我们可以认为各部分受到重力的作用集中于一点,这一点叫做物体的重心。有规则几何形状且质量分布均匀的物体的重心在它的几何中心。
二、重力的大小
1. 重力与质量的关系
G=mg,通常g取9.8牛/千克,g表示质量为1千克的物体在地面附近所受重力的大小是9.8牛。在粗略计算中,g的值可取10牛/千克。
2.重力的大小跟物体所在的纬度、高度有关,物体在极地受到的重力比在赤道要略大些,在山脚受到的重力比在山顶要略大些。同一物体在不同的地方,重力的大小略有不同,所以许多商品的包装上所写的“毛重”“净重”等所指的其实是质量,而不是重力。
3.同一物体在不同的星球上,其重力是不同的,质量为1千克的物体,在不同星球上受到的重力如下表所示。
（二）即时练习：
【小试牛刀1】下列现象，属于机械运动的是（ ）
A．猎豹飞奔 B．时间流逝 C．小草长高 D．冰雪融化
【答案】A
【解答】解：A、猎豹飞奔，猎豹的位置发生了变化，属于机械运动，故A符合题意；
B、时间流逝，不是物体位置的变化，不属于机械运动，故B不符合题意；
C、小草长高，属于植物的生长，不属于机械运动，故C不符合题意；
D、冰雪融化是物态变化，不属于机械运动，故D不符合题意。
故选：A。
【小试牛刀2】题为《亚丁湾护航“十八般兵器”》的报道称，中国海军护航编队的舰艇上，出现了一种神秘的声波武器，对索马里海盗构成了有效威慑。阻挡这一武器的袭击，最好用一层（ ）
A．塑料网 B．真空网 C．液体物质网 D．金属物质网
【答案】B
【解析】声音的传播需要介质，即声波武器在塑料网、液体物质网和金属物质网中都能传播，无法阻挡，故B正确，而A、C、D错误。故选B。
【小试牛刀3】如图所示，玻璃罩内电铃正在发声，用抽气机将玻璃罩内空气抽出，
发现，这说明。
【答案】电铃仍然在振动，但是听不到铃声；声音的传播需要介质
【解析】
如图所示，玻璃罩内电铃正在发声，用抽气机将玻璃罩内空气抽出，发现电铃仍然在振动，但是听不到铃声，这说明声音的传播需要介质。
03题型精讲
【题型一】重力及其方向
【典型例题1】如图是铁钉被磁体吸引后静止在空中的场景，下列对铁钉受到的重力示意图描述正确的（ ）
A．
B．
C． D．
【答案】C
【解答】解：无论在任何情况下，重力的作用点都在重心上，方向竖直向下，故C正确、ABD错误。
故选：C。
【典型例题2】绘制图形是科学学习的一项重要技能，下列图形绘制不正确的是（ ）
A．
杆影的形成 B．
彩虹的形成
C．
光从空气斜射入水中 D．
物体A的重力
【答案】D
【解答】解：A、根据影子的成因，连接太阳和木杆的上端并延长，与地面相交于一点，则该点到木杆下端就是木杆的影子，故A正确；
B、彩虹是下雨时天空中悬浮着很多小水滴，它们会像三棱镜一样，将阳光分散成七种色光而形成的，属于光的折射现象，故B正确；
C、光从空气斜射入水中时，折射光线向法线偏折，折射角小于入射角，故C正确；
D、重力的方向是竖直向下的，对形状规则的物体，重力的作用点在物体的几何中心上，故D错误。
故选：D。
【对点训练1】2022年11月29日，搭载神舟十五号载人飞船的长征二号F遥十五运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。关于火箭、飞船的描述符合事实的是（ ）
A．火箭和飞船升空的施力物体是地面
B．火箭从地面加速发射升空的过程中，运动状态不断改变
C．运载火箭升空“穿破云雾”，是以飞船作为参照物
D．飞船进入太空后所受重力和地球上是一样的
【答案】B
【解答】解：
A、火箭升空时向地面喷出了高温高压的燃气，由于物体间力的作用是相互的，则高温高压的燃气会对火箭施加一个向上的反作用力，使火箭升空，所以使火箭和飞船升空的施力物体是高温高压的燃气，故A错误；
B、火箭在上升过程中，其速度大小和运动方向不断发生变化，所以火箭的运动状态不断改变，故B正确；
C、火箭上升过程中“穿破云雾”，说明火箭相对于云层是运动的，所以是以云层作为参照物的，故C错误；
D、在太空中飞船处于失重状态，所以飞船进入太空后所受重力和地球上不同，故D错误。
故选：B。
【题型二】重力的大小
【典型例题3】
将一铅球抛出后如图，选项中能正确反映“物体所受重力跟它所在高度的关系”的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】B
【解答】解：物体所受的重力跟它的质量成正比，而物体的质量不随物体位置、形状、状态、温度的改变而变化，因此铅球抛出后，重力不发生变化，故ACD错误，B正确。
故选：B。
【典型例题4】下列物体重力最接近10N的是（ ）
A．一个中学生 B．一本科学课本
C．一块普通橡皮 D．一瓶1L的矿泉水
【答案】D
【解答】解：重10N的物体的质量m＝＝＝1kg；
A.一个中学生的质量约50kg，不符合要求；
B.一本科学课本的质量约0.3kg，不符合要求；
C.一块普通橡皮的质量约为15g，不符合要求；
D.一瓶1L的矿泉水的质量约为1kg，符合要求。
故选：D。
【对点训练2】下列哪个物体的重力最接近3N（ ）
A．一头小牛 B．一名中学生
C．一本七年级科学课本 D．一枚1元硬币
【答案】C
【解答】解：A、一头小牛的质量100kg，重力为1000N，故A错误；
B、一名中学生的质量约为50kg，重力约为500N，故B错误；
C、一本七年级科学课本质量为为300g，重力约为3N，故C正确；
D、一枚1元硬币约为5g，重力远小于3N，故D错误。
故选：C。
04体系构建
05记忆清单
①地球上的所有物体都受到重力的作用,不管质量大还是小,也不论有无生命,皆受重力作用。
②重力是由于地球的吸引而产生的,但重力不是地球的吸引力,它只是地球吸引力的一个分力。
③重力是非接触力,同一物体在空中与在地面上同样受到重力作用。
④重力的施力物体是地球,受力物体是地球附近的物体。
0601强化训练
1．某小组利用天平、弹簧测力计、钩码若干，探究“物体所受重力大小与物体质量的关系”的实验数据记录如下表，则下列说法不正确的是（ ）
次数
| 质量m/kg
| 重力G/N
| 重力和质量的比值/（N/kg）
| 1
| 0.1
| 0.98
| 9.8
| 2
| 0.2
| 1.96
| 9.8
| 3
| 0.3
| 2.94
| 9.8
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A．小红认为本实验中多次实验的目的是为了减小误差
B．小张认为利用原有器材，在月球表面可以完成本实验
C．小亮处理数据时，算出每组重力与质量的比值（如上表），可得重力与质量成正比
D．小明处理数据时，给出重力G与质量m的关系图（如图），可得重力与质量成正比
【答案】A
【解答】解：
A、本实验课题是寻找规律的问题，故多次实验是得到更普遍的规律，故A错误；
B、在月球表面也可以测量质量、重力，只是重力比地球小，质量不变，可以完成实验，故B正确；
C、在考虑误差的情况下，表格中重力和质量的比值相等，说明重力与质量成正比，故C正确；
D、重力G与质量m的关系图像是一条过原点的倾斜直线，由图像说明重力与质量成正比，故D正确；
故选：A。
2．下列情况不是受重力作用直接导致的现象是（ ）
A．图甲中国空间站绕地球运行
B．图乙抛出后的篮球做曲线运动（不计空气阻力）
C．图丙电线向下弯曲
D．图丁橡皮泥被铁块压扁
【答案】D
【解答】解：在地球附近的物体由于地球的吸引而受到重力，抛出后的篮球做曲线运动、电线向下弯曲都是因为受重力作用而直接导致的；中国空间站绕地球运行时，也受到重力的作用，是重力不断改变它的运动方向而做圆周运动；橡皮泥被铁块压扁，虽然橡皮泥受重力的作用，但橡皮泥被压扁的直接原因是受到压力的作用，故D符合题意。
故选：D。
3．图中关于重力的示意图正确的是（ ）
A．
正在上升的小球 B．
挂在墙上的小球
C．
斜抛向空中的铅球 D．
斜面上静止的木块
【答案】B
【解答】解：
重力方向是竖直向下的，作用点在物体重心上。
A、重力方向应该是竖直向下的，而图中小球所受重力的方向竖直向上，故A错误；
B、小球受到的重力方向竖直向下，作用点在重心，故B正确。
C、重力方向应该是竖直向下的，而图中小球所受力的方向斜向上，故C错误；
D、重力方向应该是竖直向下的，而图中木块所受力的方向垂直斜面向下，故D错误。
故选：B。
4．如图将斜面放在水平桌面上，发现小车和小球M（细线悬挂）一起沿着斜面向下做匀速直线运动，若忽略空气阻力，小球M的情景是图中的（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】B
【解答】解：小车连同小球M沿着斜面匀速向下做直线运动，M受到平衡力作用，即拉力与重力是一对平衡力，其方向相反，由于重力方向竖直向下，故M应在竖直位置平衡；
故ACD错误，B正确。
故选：B。
5．如图所示是被风吹动的风铃，图中箭头表示风铃所受重力方向正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】B
【解答】解：因为重力的方向始终是竖直向下的，所以B图正确。
故选：B。
6．如图所示，在跳台滑雪比赛中，运动员在空中滑翔时所受重力示意图正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】D
【解答】解：运动员在空中滑翔时所受重力的作用点在运动员的重心，方向是竖直向下的；由图可知，A图中重力的方向错误，C图中重力的方向和作用点都错误，B图中重力的作用点错误，只有D图正确。
故选：D。
7．2011年5月，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“100g”字样的方便面、天平和弹簧测力计飞至行星“葛利斯581d”上，下列关于方便面的测量结果符合实际的是（g取10N/kg）（ ）
A．天平示数为100g，弹簧测力计示数为1N
B．天平示数为100g，弹簧测力计示数为2N
C．天平示数为200g，弹簧测力计示数为1N
D．天平示数为200g，弹簧测力计示数为2N
【答案】B
【解答】解：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100g；
物体在地球上受到的重力：G＝mg＝0.1kg×10N/kg＝1N，
由于“葛利斯581d”行星的重力是地球的2倍，
所以在“葛利斯581d”行星受到的重力：2×1N＝2N。
故选：B。
8．在研究重力跟质量的关系的实验中，某同学用最大刻度值是5N的弹簧测力计测重力，测得如下数据：
质量m/g
| 100
| 200
| 300
| 400
| 500
| 600
| 弹簧测力计示数G/N
| 0.98
| 1.96
| 2.94
| 3.92
| 4.90
| 无示数
|
（1）根据表中数据可知：重力和质量的比值是g＝9.8N/kg，g表示 。
（2）用弹簧测力计能测出物体的重力，以下知识没有应用到的是 。
A.二力平衡条件
B.物体的重力跟质量的关系
C.弹簧的伸长量跟其所受的拉力的关系
D.物体间力的作用是相互的，并且相互作用力的大小相等
【答案】（1）质量为1kg的物体受重力为9.8N；（2）B
【解答】解：（1）重力和质量的比值是g＝9.8N/kg，表示质量为1kg的物体受重力为9.8N；
（2）用弹簧测力计能测出物体的重力，
A、把物体悬挂在弹簧测力计挂钩上，物体静止或做匀速直线运动时，由于二力平衡的条件可得，弹簧测力计示数等于物体重力，故A应用到；
B、物体的重力跟质量的关系，是探究两者的关系，目的不是测量重力，故B与弹簧测力计能测出物体的重力没有关系；
C、弹簧的伸长量跟其所受的拉力的关系，而弹簧测力计测量的物体的重力大小等于弹簧受到的拉力大小，故C应用到；
D、物体间力的作用是相互的，并且相互作用力的大小相等，用弹簧测力计拉物体的力与物体拉弹簧测力计的力是相互作用力，故D应用到。
故选：B。
故答案为：（1）质量为1kg的物体受重力为9.8N；（2）B。
9．今年五一假期，小科同学和妈妈一起去上海锦江乐园亲身体验了一次极限运动—过山车。当他乘坐过山车在环形跑道上高速行驶时，感觉“天旋地转”，好像地面上的人和建筑物都在旋转。这时他选取的参照物是 ；当他乘坐的过山车位于如图所示位置时，他自身受到的重力方向是 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：
（1）以他自己为参照物，地面上的人和建筑物与他之间的位置不断发生变化，建筑物是不断运动的，所以感觉“天旋地转”，好像地面上的人和建筑物都在旋转。
（2）因为重力的方向总是竖直向下的，所以无论他乘坐的过山车处于什么位置，他自身受到的重力方向是竖直向下。
故答案为：自己；竖直向下。
10．小浔和她的项目化小组想测试桌面是否水平时，使用了如图甲中一种常见的简易水平仪，水平仪的水准管有个气泡，被测面水平时气泡在中间位置，被测面倾斜时，气泡就会向一端移动。某次检测时，气泡移动到偏B的一侧，则所测试的平面 端高（选填“A”或“B”）。请用所学知识说明理由：。
【答案】B；重力的方向总是竖直向下的。
【解答】解：某次检测时，气泡移动到偏B的一侧，则所测试的平面B端高，理由是：重力的方向总是竖直向下；水往低的一侧流动，将气泡挤到高的一侧。
故答案为：B；重力的方向总是竖直向下的。
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