第03講 重力-八年級下冊物理解析

第03講重力第03講重力知識導(dǎo)航知識導(dǎo)航知識導(dǎo)入我們生活的地球是處于茫茫的宇宙中不停旋轉(zhuǎn)的球體。閉上眼睛一想“只要一失足，就會落進(jìn)宇宙的深淵，那將是多么可怕的事啊?！笨墒沁@種事卻從未發(fā)生過，這是為什么呢？因?yàn)榈厍驅(qū)λ浇奈矬w有吸引作用。這節(jié)課我們將走進(jìn)重力的世界，揭開它神秘的面紗。知識精講知識精講考點(diǎn)1：重力的產(chǎn)生由于地球的吸引而使物體受到的力叫做重力，地球上的所有物體都受到地球的作用。重力的符號為G，單位是牛頓。重力的施力物體是：地球，重力的受力物體是：地面附近的所有物體.注：重力是非接觸力，重力的產(chǎn)生不需要物體相互接觸?？罩械男▲B、落葉都受到重力的作用?！镜淅治觥俊纠?】關(guān)于重力的產(chǎn)生，下列說法正確的是()A．物體只有接觸到地球，才會被地球吸引B．地球吸引物體的力大于物體吸引地球的力C．地球吸引地面附近的物體，物體也吸引地球D．地球吸引物體，物體不吸引地球【答案】C【解析】物體只要在地球上，無論是在地面上還是在空中(地面附近)，都受到地球的吸引，所以選項(xiàng)A錯誤；物體間力的作用是相互的，地球吸引物體，物體也吸引地球，所以選項(xiàng)B、D錯誤，選項(xiàng)C正確?！纠?】若不計空氣的阻力，足球離開腳面后使球在空氣中運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生變化的力的施力物體是（

）A.

前鋒隊員

B.

足球

C.

守門員

D.

地球【答案】D【解析】在不計空氣阻力的情況下，足球在空中飛行的過程中受到重力，這個力的施力物體是地球，D符合題意．方法技巧方法技巧重力是由于地球的吸引而產(chǎn)生的，但重力大小不一定等于地球?qū)ξ矬w的吸引力，重力只是地球?qū)ξ矬w的吸引力的其中一個垂直于水平面的力，也就是重力一般小于地球?qū)ξ矬w的吸引力?？键c(diǎn)2：重力的大小1．物體的重力(G)與物體的質(zhì)量(m)成正比。用g表示重力與質(zhì)量的比值，地球附近的物體的重力跟它的質(zhì)量之間的關(guān)系可以寫成：，即。2．公式中重力的單位是牛，質(zhì)量的單位是千克，因此比值g的單位是牛每千克，符號是N/kg。其中，比值g=9.8N/kg，粗略計算時，可取g=10N/kg。注：使用公式時應(yīng)注意以下兩點(diǎn):①公式中各物理量都必須用國際單位制單位。②要會將公式正確變形，并能靈活運(yùn)用：，思考與交流思考1：地球表面上的物體既有質(zhì)量，又受到重力，物體所受的重力與其質(zhì)量之間有無關(guān)系呢？思考2：物體所受的重力與質(zhì)量成正比，能不能說物體的質(zhì)量與所受的重力成正比？【典例分析】【例3】如圖所示的圖像中，能表示物體所受重力與質(zhì)量關(guān)系的是()ABCD【答案】A【解析】本題考查物體所受重力與質(zhì)量的關(guān)系圖。物體所受重力和質(zhì)量成正比,當(dāng)質(zhì)量為零時,重力也是零,所以重力和質(zhì)量的關(guān)系圖像是一條過原點(diǎn)的直線,故選A?！纠?】一個物體在地球上重為235.2N，則它的質(zhì)量為________

kg，若將它移至月球上，則它的質(zhì)量為________

kg，在月球上重為________

N。（設(shè)g月=g地）【答案】24；24；39.2【解析】【解答】解：由G=mg可得，物體的質(zhì)量：∵質(zhì)量是物體的固有屬性，與物體的形狀、狀態(tài)、所處的位置無關(guān)，∴在月球上物體的質(zhì)量還是24kg，在月球上重：G月=mg月=mg地=G地=×235.2N=39.2N。故答案為：24；24；39.2。方法技巧方法技巧1．重力的大小叫做重量，重量大小與物體的質(zhì)量成正比，公式為.2．g是一個常數(shù)，但它跟物體所處的位置有關(guān)。（1）在同一地區(qū)，g隨其離地面高度的增加而減小。（2）距離海平面相同高度的物體，g隨其所在地理緯度的增加而增大，在赤道上g最小，在兩極上g最大。（3）月球上的g值大約是地球上g值的1/6。3．區(qū)分重量與質(zhì)量：（1）兩者定義不同。重量是表示物體所受到重力的大小，質(zhì)量是表示物體所含物質(zhì)的多少。（2）兩者單位不同。重量的單位是牛頓，質(zhì)量的單位是千克。4．不能說“物體的質(zhì)量與重力成正比”，因?yàn)橘|(zhì)量是物體本身的一種屬性，不會隨重力的變化而變化。考點(diǎn)3：重力的方向與作圖1．重力的方向：總是豎直向下。2．重力的作用點(diǎn)：重心——重力在物體上的作用點(diǎn)（1）質(zhì)量均勻、外形規(guī)則的物體重心：它的圓心、球心、幾何中心。（2）質(zhì)量不均勻、外形不規(guī)則物體重心：可以用懸掛法確定。思考與交流思考1：我們站在地面上，腳朝下站得很穩(wěn)。但地球是球形的，在我們腳“下”的南美洲居民，好像是腳朝“上”的，他們?yōu)槭裁匆舱镜煤芊€(wěn)呢？“下”到底是指什么方向呢？思考2：豎直向下與垂直向下一樣嗎？【典例分析】【例5】如圖中正確表示物體的重力方向的是（

）A.

B.

C.

D.

【答案】C【解析】物體所受的重力豎直向下，與物體的運(yùn)動狀態(tài)無關(guān)．故選C．【例6】關(guān)于物體的重心，下列說法中正確的是()A．任何有規(guī)則形狀的物體，它的幾何中心必然與重心重合B．重心就是物體內(nèi)最重的一點(diǎn)C．重心總是在物體上，不可能在物體之外D．重力在物體上的作用點(diǎn)，叫做物體的重心【答案】D【解析】只有形狀規(guī)則、質(zhì)量分布均勻的物體，重心才在物體的幾何中心上，故A錯誤；重心只是重力在物體上的作用點(diǎn)，該點(diǎn)并不是物體上最重的一點(diǎn)，故B錯誤，D正確；重心可以在物體上，也可以在物體之外，故C錯誤。【例7】在圖中畫出以初速度v沿斜面減速上滑的物體所受的重力G的示意圖?！敬鸢浮咳鐖D所示【解析】本題考查重力示意圖的作圖。重力的方向始終豎直向下，作用點(diǎn)在物體的重心，即物體的中心。方法技巧方法技巧1．右圖展示了放置在：水平面、斜面和懸掛的物體受到重力的方向。2．物體自由下落時的方向，懸掛物體的線自由下垂的方向就是重力的方向。3．豎直向下不是垂直向下，也不是垂直于物體表面，而是始終指向地球中心。提分作業(yè)提分作業(yè)1．傳說從一株蘋果樹上墜落的蘋果激發(fā)牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律。2010年5月14日,英國皇家學(xué)會托人把這株蘋果樹的一截長10cm的樹枝送入太空。與在地面時相比,發(fā)生顯著變化的是樹枝的()A.長度 B.質(zhì)量 C.密度 D.重力【答案】D【解析】本題考查對重力的理解。長度是物體本身的一種性質(zhì),與其所處的位置無關(guān)。故其位置改變,長度不變,A不符合題意。質(zhì)量是物體本身的一種屬性,其大小與位置無關(guān)。故樹枝從地面到太空其質(zhì)量不變,故B不符合題意。密度是物質(zhì)的一種屬性,其大小與位置無關(guān)。故樹枝從地面到太空其密度不變,故C不符合題意。地球表面附近的一切物體都要受到重力的作用,當(dāng)物體到了太空中,物體將處于失重狀態(tài),即不受重力,所以重力大小發(fā)生了變化,故D符合題意。故選D。2．水是生命之源．如圖中能正確描述水的各物理量之間的關(guān)系圖象是（）A.

水的重力與質(zhì)量

B.

水的密度與質(zhì)量C.

水的比熱與溫度

D.

水的壓強(qiáng)與深度【答案】D【解析】A、根據(jù)重力與質(zhì)量成正比的關(guān)系，即G=mg，因此水的重力與質(zhì)量的關(guān)系圖象應(yīng)是一條過原點(diǎn)的傾斜直線，故A錯誤；B、水的密度是物質(zhì)的一種特性，水的密度與質(zhì)量和體積無關(guān)，而題干中的圖象卻反應(yīng)出水的密度與質(zhì)量成正比關(guān)系，故B錯誤；C、比熱容是物質(zhì)的一種屬性，它是由物質(zhì)本身所決定的，不隨溫度的改變而變化，題干中C圖象反應(yīng)了水的比熱容隨溫度的升高而減小，故C錯誤；D、由p=ρ液gh知，水產(chǎn)生的壓強(qiáng)隨深度的增加而增大，且成正比，故D正確．故選D．3．航天飛機(jī)在太空中飛行，如果科學(xué)家要在其中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，下列哪些操作不能正確進(jìn)行（

）A.

用溫度計測量溫度

B.

用彈簧測力計測量力

C.

用天平測量質(zhì)量

D.

用手表測量時間【答案】C【解析】A、溫度計測量物體的溫度，溫度計是根據(jù)物體熱脹冷縮的原理工作的，與重力無關(guān)，在失重條件下可以用溫度計測量物體的溫度，不符合題意．B、在失重條件下，彈簧測力計不能測量物體的重力，但是還可以測量其它的力，如拉力．不符合題意．C、天平實(shí)質(zhì)是等臂杠桿，如果沒有重力，杠桿兩端沒有了作用力，無論天平兩端放質(zhì)量多大的物體，天平都能平衡，在失重條件下，不能用天平測質(zhì)量，符合題意．D、用手表測時間，跟重力沒有關(guān)系，實(shí)驗(yàn)?zāi)苷＿M(jìn)行．不符合題意．故答案為：C．4．下列物體被托起時所用的力最接近2N的是（

）A.

一頭小牛

B.

兩個雞蛋

C.

人教版八年級物理課本

D.

兩枚1元硬幣【答案】C【解析】解：A、一頭小牛的質(zhì)量在50kg左右，托起小牛的力約F=G=mg=50kg×10N/kg=500N．不符合題意；B、兩個雞蛋的質(zhì)量在100g=0.1kg左右，托起兩個雞蛋的力約F=G=mg=0.1kg×10N/kg=1N．不符合題意；C、人教版八年級物理課本的質(zhì)量在200g=0.2kg左右，托起八年級物理課本的力約F=G=mg=0.2kg×10N/kg=2N．符合題意；D、兩枚一元硬幣的質(zhì)量在10g=0.01kg左右，托起兩枚一元硬幣的力約F=G=mg=0.01kg×10N/kg=0.1N．不符合題意．故選C．5．感受身邊的物理﹣﹣重力為3N的物體可能是（

）A.

一個蘋果

B.

一輛自行車C.

一塊橡皮

D.

一桶5升裝色拉油【答案】A【解析】解：A、一個較大的蘋果，質(zhì)量在300g左右，其重力接近3N，符合題意；B、一輛自行車的質(zhì)量約20kg，其重力在200N左右，不合題意；C、一塊橡皮的重力非常小，肯定在1N以下，不合題意；D、一桶5升裝色拉油的重力約50N，不合題意．故選A．6．有一塊磚先平放在地面上，然后再側(cè)放在地面上，最后豎直放在地面上，則其重心位置和重力大?。?/p>

）A.

重心高度不變，重力大小不變

B.

重心高度增大，重力大小增大C.

重心高度減小，重力大小減小

D.

重心高度增大，重力大小不變【答案】D【解析】因?yàn)榇u的重心在其幾何中心，因此水平放置時，重心的高度低于豎直放置時的重心高度；因?yàn)榇u的質(zhì)量不變，因此磚的重力也不變，D符合題意.故答案為：D.7．如圖所示的圖像中，能正確反映重力和質(zhì)量關(guān)系的是（

）A.

B.

C.

D.

【答案】A【解析】A.物體的重力G與質(zhì)量m成正比，A圖象能反映G與m間關(guān)系，表示正比例函數(shù)，A符合題意；B.此圖象表示重力隨質(zhì)量增大而減小，B不符合題意；C.圖象中的開始點(diǎn)未在原點(diǎn)，表示質(zhì)量為0時，物體仍然受到重力作用，C不符合題意；D.該圖象表示物體質(zhì)量變化時，物體的重力不變，D不符合題意.故答案為：A.8．如圖是描述地球上不同位置的人釋放手中石塊的四個示意圖,圖中的虛線表示石塊下落的路徑，則對石塊下落路徑的描述最接近實(shí)際的示意圖是()【答案】B【解析】本題考查對重力示意圖的理解。地球上不同位置的人釋放手中石塊后,石塊受的重力的方向是豎直向下的,即指向地心。故選B。9．月球?qū)λ砻娓浇奈矬w也有引力。這個引力大約是地球?qū)Φ孛娓浇晃矬w引力的。一個連同隨身裝備共120kg的宇航員,在月球上()A.宇航員連同隨身裝備的質(zhì)量約為地球表面附近的B.宇航員連同隨身裝備的質(zhì)量約為地球表面附近的6倍C.宇航員連同隨身裝備受到的引力約為200ND.宇航員連同隨身裝備受到的引力約為1200N【答案】C【解析】本題主要考查的是引力和質(zhì)量的概念。引力是由于地球的吸引而使物體受到的力,同一物體的引力會隨著位置的變化而變化;質(zhì)量是物體本身的一種屬性,它與物體的位置、狀態(tài)、形狀、溫度等因素?zé)o關(guān)。宇航員連同隨身裝備從地球到月球,位置變了,引力會發(fā)生變化,只有地球表面的,但是質(zhì)量不會變化,所以正確答案是C。10．建筑工人砌墻時,常利用鉛垂線來檢查墻砌得是否豎直,如圖甲。一堵南北走向的墻上,所掛鉛垂線如圖乙所示,則這堵墻一定是()A.向東傾斜 B.向南傾斜C.向西傾斜 D.向北傾斜【答案】C【解析】因?yàn)橹亓Φ姆较蚩偸秦Q直向下,如果墻和鉛垂線的方向是一致的,即墻和鉛垂線平行,則墻壁就是豎直的,由圖乙可知鉛垂線上端與墻緊靠,下端鉛垂線的位置在墻的西側(cè),故墻向西傾斜。故選C。11．踢毽子是人們喜愛的一項(xiàng)體育活動。用腳將毽子踢起后，空中飛舞的毽子最終要落向地面，這是由于受作用。【答案】重力【解析】本題考查對重力的理解。因?yàn)榈厍蚋浇囊磺形矬w都要受到地球的吸引,因此空中飛舞的毽子由于受重力作用,最終要落回地面。12．王淦昌(1907～1998)是我國杰出的物理學(xué)家,被譽(yù)為“中國原子彈之父”。早在青年時代,王淦昌就專注近代物理學(xué)的實(shí)驗(yàn)研究,據(jù)一本故事書介紹,大學(xué)剛畢業(yè)那一年,在一項(xiàng)研究大氣放射性的課題中,他每天上午9點(diǎn)前需要把一根長6m,直徑僅0.5×10-3m的裸銅線小心地水平架設(shè)到實(shí)驗(yàn)室外5m的高處。這根裸銅線的質(zhì)量是kg,重為N。(ρ銅=8.9×103kg/m3)【答案】1×10-29.8×10-2【解析】本題考查重力的計算。銅絲的體積:V=SL=π()2L=3.14×()2×6m=1.1775×10-6m3,因?yàn)棣?,則銅絲質(zhì)量:m=ρV=8.9×103kg/m3×1.1775×10-6m3≈1×10-2kg,銅絲重力:G=mg=1×10-2kg×9.8N/kg=9.8×10-2N。13．小李同學(xué)為了研究物體受到重力的方向,他提著用細(xì)線吊著的物體從A處走到B處,再從B處走到C處,如圖所示。該現(xiàn)象表明:。當(dāng)小李松手之后,物體就會落下,這又表明:。【答案】重力的方向總是豎直向下力可以改變物體的運(yùn)動狀態(tài)【解析】本題考查了重力的方向以及力的效果的靈活應(yīng)用。物體受重力和繩的拉力作用,由于重力的方向是豎直向下的,所以物體總是豎直下垂的;松手后,物體只受重力的作用,在重力的作用下物體由靜止開始加速下落,這說明重力改變了物體的運(yùn)動狀態(tài)。14．我國近年要發(fā)射大推力火箭建設(shè)航天太空站，在航天太空站里，人處于失重狀態(tài)，小水滴飄浮成了球形，此時小水滴________受到地球的引力作用（填“有”或“沒有”）．【答案】有【解析】處于失重狀態(tài)的物體依然受地球的引力，此力提供向心力，故小水滴飄浮成了球形，此時小水滴有受到地球的引力作用．故答案為：有.15．熟了的蘋果向地面掉落，這是由于蘋果受________作用的原因，這個力的施力物體是________、受力物體是________

、方向是________?！敬鸢浮恐亓Γ坏厍?；蘋果；豎直向下【解析】根據(jù)物體受力情況與運(yùn)動狀態(tài)的關(guān)系可知，熟了的蘋果向地面降落，這是由于蘋果受到重力作用；由于地球的吸引而使物體受到的力叫重力，重力的施力物體是地球，受力物體是蘋果，方向是豎直向下.16．月球?qū)ξ矬w的吸引力約為地球的1/6．一個質(zhì)量為3kg的實(shí)心球，在地面上受到的重力是________N，這個實(shí)心球在月球上的質(zhì)量是________kg．（g=10N/kg）【答案】30；3【解析】解：物體在地面上受到的重力為：G地=mg=3kg×10N/kg=30N；質(zhì)量是物體的一種屬性，與物體的位置無關(guān)，所以，這個實(shí)心球在月球上的質(zhì)量仍然是3kg．故答案為：30；3．17．重5N的一瓶飲料靜置在停止運(yùn)轉(zhuǎn)的傳送帶上．請畫出這瓶飲料所受重力的示意圖．【答案】解：一瓶飲料受重力的作用點(diǎn)在其重心A上，方向是豎直向下的，表示符號為G，大小為5N，如圖所示：【解析】用一條帶箭頭的線段表示力的大小和方向即是力的示意圖，重力的方向是豎直向下的，作用點(diǎn)在其重心上，重力的表示符號為G．18．在探究“重力的大小跟什么因素有關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，按照圖甲所示，把鉤碼逐個掛在彈簧測力計上，分別測出它們受到的重力，并記錄在表格中．質(zhì)量m/g100200300500重力G/N12345（1）把表格中的空格填寫完整；________（2）圖甲中彈簧測力計的示數(shù)為________N；（3）根據(jù)表格中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，在圖乙中畫出重力與質(zhì)量的關(guān)系圖像；（4）由此可知物體所受的重力跟質(zhì)量成________．重力與質(zhì)量的比值為________N/kg，其物理意義是________．【答案】（1）400（2）2（3）解：如圖所示：（4）正比；10；質(zhì)量為1kg的物【解析】【解答】解：（1）由=得：m==400g；（2）觀察圖像發(fā)現(xiàn)，彈簧測力計的量程是5N，彈簧測力計的分度值是0.5N，彈簧測力計指針指示的數(shù)字是2，故圖甲中彈簧測力計的示數(shù)為2N；（3）根據(jù)表格中記錄的數(shù)據(jù)在表格中描繪出相應(yīng)的點(diǎn)，再連成