第七章 力

第 3 节 重力

基础闯关全练拓展练习

1.关于地球上物体所受的重力,下列有关说法正确的是

A. 物体的水平与重力成正比

B. 同一个物体在地球上的不同地方重力可能不同C.物体的重力可以用天平测得

D.重力的方向不一直竖直向下

答案 B 水平是物质本身的一种属性,与重力无关,故 A 错误;同一个物体在地球上的不同地方时,水平维持不变,因为重力的大小与g 的大小有关,不同地址的 g 可能不同,故重力可能不同,故 B 正确;物体的水平可以用天平测得,重力可以用弹簧测力计测量,故C 错误;重力的方向一直竖直向下的,故D 错误。

2.关于重力的说法,正确的是 A.直升机停在空中不动,是由于它不受重力

B.重力的大小等于地球的引力C.重力就是地球的引力

D.重力是因为地球的吸引使物体遭到的力

答案 D 地球附近的物体都遭到重力用途,故 A 选项说法错误;重力是因为地球的吸引而使物体遭到的力,重力并非地球的引力,故其大小不肯定等于地球的引力,故 B、C 选项错误,D 选项正确。

3.关于重力,下列说法中正确的是 A.G=mg 表明物体遭到的重力跟它的水平成正比

B.m G 明物体的水平跟它遭到的重力成正比

g

C.1 kg 等于 9.8 N

D.物体遭到的重力是由物体的水平产生的

答案 A G=mg 表明物体所受重力与水平成正比,故 A 选项正确;水平是物体的属性,与所受重力的大小无关,故 B 选项错误;1 kg 的物体所受的重力是 9.8 N,而不是 1 kg 等于 9.8 N,故 C 选项错误;重力是因为地球的吸引而使物体遭到的力, 故 D 选项错误。

4.水平为 0.5 kg 的小球被抛出后,一直会下落,是由于受____________________有哪些用途,该力的施力物体是____________________,大小为____________________N。

答案 重力 地球 4.9

分析 抛出去的小球因为遭到重力有哪些用途,所以要落回到地面上,该力的施力物体是地球;小球遭到的重力 G=mg=0.5 kg×9.8 N/kg=4.9 N。

5.一足球静止在水平地面上,如图所示,画出足球所受重力的示意图。

答案 如图所示

分析 足球的重点在其几何中心,从重心起沿竖直方向向下作出重力的示意图即可。

能力提高全练拓展练习

1.假如没重力,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.杯子里的水倒不进口里

C.人一跳起来就离开地球D.物体将失去水平

答案 D 河水在重力用途下由高处流向低处,瀑布也是因为水遭到重力而形成的,假如没重力河水不会流动,瀑布从此消失,故 A 正确;杯中的水能倒入嘴中是重力有哪些用途,假如没重力,水不会倒入嘴里,故B 正确;人可以站在地面上是重力有哪些用途,假如没重力,人轻轻一跳就会离开地球,故 C 正确;水平是物体所含物质的多少,与重力无关,故 D 不正确。2.如图为一款宠物饮水器,其整体水平分布均匀,将饮水器里装满水,若宠物将水全部喝完,在此过程中,饮水器与水的整体重心地方移动为____________________。

答案 先降低后上升

分析 装满水的饮水器和水整体的重点在底部的上方,设为 O 点,伴随宠物不断喝水,其重心地方先不断降低,当水喝完后, 重心又处于底部的上方 O 点,则知饮水器与水的整体重心地方先降低后上升。

3.甲、乙两个物体的水平之比是 5∶2,则甲和乙遭到的重力之比是____________________;若甲物体的水平为

250 g,则乙物体所受的重力是____________________N。

答 案 5∶2 1

分析 由题知,m 甲∶m 乙=5∶2,由 G=mg 可得,甲、乙两物体遭到的重力之比 G 甲∶G 乙=m 甲g∶m 乙g=m 甲∶m 乙=5∶2;由于 m

2 2

甲∶m 乙=5∶2,m 甲=250 g=0.25 kg,则乙物体的水平 m 乙= m 甲= ×0.25 kg=0.1 kg,乙物体的重力 G 乙=m 乙g=0.1 kg×10

5 5

N/kg=1 N。

4.小明用刚学的常识做了一个坡度自动测量仪,如图所示,图中的指针和重锤 A 会绕 O 点转动,若放在斜坡上,则如图所示,图所示的斜坡坡度为____________________,此装置的原理是借助____________________,假如用此装置测量竖直墙壁,则指针应指在____________________地方。

答案 15° 重力方向竖直向下 90°

分析 坡度自动测量仪是借助“重力的方向在任何状况下都是竖直向下的”的原理工作的。由图可知,一大格为 45°, 则每一小格为 15°,若放在斜坡上,则如图所示,图所示的斜坡坡度为 15°,用此装置测量竖直墙壁,则指针应指90°,此装置可以检查路面是不是水平。

5.如图所示是国内古人创造的一种容器——欹器。它空着时就倾斜,盛水适中就端正,盛满了水便会整个倒翻过来,水流 尽时,它又像开始那样倾斜,正所谓“虚则欹,中则正,满则覆”。当盛水适中时,容器和水的整体重心应该在转轴的____________________       方。请你猜想,盛满水时,欹器整个倒翻过来是什么原因____________________。

答案 下 容器和水整体的重点移动到转轴的上方,且偏离转轴所在竖直面

分析 物体重心越低,越稳定。当盛水适中时,容器端正,说明此时容器和水整体的重点较低,应该在转轴的下方;盛满水时,容器和水整体的重点上移,到了转轴上方,并且偏离转轴所在竖直面,故欹器会整个倒翻过来。

三年模拟全练拓展练习

1.下列估测值最接近实质的是

A. 一名初中生的重力大约是 500 N

B. 一只鸡重力约 150 N

C. 一个苹果重力约 15 N

D. 一个鸡蛋重力约 5 N

答案 A 一名初中生的水平为 50 kg 左右,重力 G=mg=50 kg×10 N/kg=500 N,所以 A 选项符合题意。

2.父亲想在客厅的竖直墙壁上挂一幅全家福,相框的上端有两个挂钩。小明在墙上钉了第一根钉子 A,确定了左边挂钩悬挂的地方如图所示。之后他们发现若想把相框挂正,确定第二根钉子 B的地方比较困难。请你借助日常的物品帮他们提出解决方法。你需要的物品:____________________,具体方法:____________________

__________。

答案 细线、橡皮 将一块橡皮拴在细线的底端,做成一个浅易的重垂线。手拿重垂线挨近相框的一侧,调整相框地方, 直至相框的这一侧与重垂线平行,则此时右边挂钩处即钉子B 的地方。

提示 借助重力的方向竖直向下做一个重垂线。

3.某物理实验小组的同学在探究物体所受重力大小与物体水平的关系时,实验记录如表:

在实验过程中,需要的测量工具是____________________和____________________; 上表空白处对应的数据是 ;

 剖析表中实验数据,得出的结论是: ;

 为了探究物体所受重力大小是不是与形状有关,小组同学找了一些橡皮泥,用小刀刻成不一样的形状,分别测量出重力,从而得出结论。请问这种探究办法可行吗? 。

答案 天平  弹簧测力计 9.8 在误差允许范围内,物体所受重力与水平成正比 不可行

分析 在实验中要用弹簧测力计测量物体的重力,用天平测量物体的水平;本实验是通过多次测量求平均值的办法

来减小误差的,故空白处的数据为: 9.9+9.8+9.7=9.8;从表格中数据知,在误差允许范围内,重力和水平的比值不变,质

3

量增大几倍,物体的重力也增大几倍,所以物体的重力与水平成正比;由于物体所受重力大小与水平有关,所以在探究重力大小与形状之间的关系时,应保证水平不变。该小组的同学用小刀将橡皮泥刻成不同形状进行实验,未维持橡皮泥的水平不变,所以得到了错误的结论,故该实验策略是不可行的。

五年中考全练拓展练习

1.下列物体重力约为 1 N 的是

A.一枚大头针 B.两个鸡蛋C.一头奶牛 D.一个篮球

答案 B 依据物体重力约为 1 N 可计算出其水平 m=G/g ≈____________________=0.1 kg=100 g;选项中“两个鸡蛋”的水平在 100 g

10 N/kg

左右;一枚大头针水平远小于 100 g;而一头奶牛、一个篮球的水平远远大于 100 g。2.在图中画出静止在水平面上的木块所受重力的示意图。

答案 如图所示

分析 找出木块的重点,画一竖直向下的线段,标上箭头和符号 G 即可。

3.要验证“物体所受重力跟它的水平成正比”,请完成实验设计策略,需要用上给定的所有器材。

答案  步骤:①用天平测出铝块的水平 m1,用弹簧测力计测出铝块的重力 G1,将数据填入表格。②换用铁块和铜块,重复上述实验。

表格:

分析 由于探究重力与水平的关系,所以表格中记录的物理量为物体的水平和遭到的重力,实验时分别用天平和弹簧测力计测出记入表格,剖析数据即可。

核心素养全练拓展练习

1. 日常有很多的说法和物理学中的定义是混淆的。小明为了正确认识“水平和重力”,进行了社会调查和资料采集。

下面是两段小明采集的材料:

 “购买大米、蔬菜等产品,应该以水平来标明单价。由于大家在交易时关心的是它的水平多少而不是重力的大小,所以,市场中应该用天平称量产品而不是用弹簧测力计来称量产品。”

 “举重比赛,比的是运动员的力气,运动员能否举起杠铃和杠铃的重力有关,而不是杠铃水平决定的,因此,举重记录所标明的应该是重力而不是水平。”

你觉得从物理学的角度来评判,小明的说法正确与否?从实践角度看,是否应该遵循小明的怎么看?谈谈你的看法。答案 从物理学的角度来评判,小明的说法是正确的。从实践角度看,不应该遵循小明的怎么看。

分析 该题考查了大家“对不同看法和结论提出质疑和评判”的“科学思维”素养。天平测量的是物体的水平,但事实上按小明的方法非常不便捷,天平要移动或增减砝码来测定水平,很麻烦,弹簧测力计直接放上去就有结果了;杠铃生产后用 kg 为单位来标定水平,如果比赛中每次都要换算成 N 比较麻烦,所以,从实践角度看,不应该遵循小明的怎么看。

小军在学习重力常识的过程中,历程了以下的活动。

在判断重力方向时,小军借助了图甲所示的装置进行了实验。第一将铁架台放在水平桌面BC 上,用细线将铁球悬挂在铁架台的 O 点,实验中缓慢增大铁架台底面与水平桌面BC 间的倾角,依据______________________________的现象可以看出重力的方向。实验中不断改变铁架台底面与水平桌面间的倾角,是为了____________________。

物体所受重力大小和水平的关系是 G=mg。查阅资料发现:g 值大小不只与地球纬度有关,还与海拔高度有关。下表为某区域的 g 值与海拔高度的大致关系:

小军觉得借助该表格数据可以粗测该区域某山峰的海拔高度,并使用了图乙所示的器材进行实验。该实验的原理是____________________。小军借助图乙的器材____________________粗略测出此山峰的高度。

答案 OA 一直与水平桌面 BC 垂直 多次实验获得常见规律 g=G 不可以

n

分析 本题考查了实验的操作、原理剖析及结论的应用。

实验中缓慢增大铁架台底面与水平桌面BC 间的倾角,OA 一直与水平桌面 BC 垂直,据此可以看出重力的方向是竖直向下的;实验中不断改变铁架台底面与水平桌面间的倾角,进行多次实验,是为了使结论更具备常见性。

由于 g 值大小随海拔高度的增加而减小,所以可以参考 g 值的大小判断海拔高度,故该实验的原理是 g=G。由表

n

中数据可知,g 值的大小随海拔高度变化不明显,每升高 500 m,g 值约减小 0.001 5 N/kg,借助图乙的器材时,重力的减小量太小,测力计不可以测出,因此不可以粗略测出此山峰的高度。

3.科普阅读题

2016 年 4 月 6 日凌晨 1 点 38 分,“实践十号”卫星成功升空。这是空间科学策略性先导专项首批确定的科学卫星项目中唯一的返回式卫星,也是中国第一个专用的微重力实验卫星。

平常大家感觉到自己有多重时,这种感觉来自支持力。假如失去支持力,大家就将失去对重力的感觉。比如,一个人从高处坠落,在坠落的过程中,由于失去了支持力,所以此人将体验到类似太空中才有些失重。但,失重环境中物体的重力却仍然存在。

要想造出失重的环境,可以让物体自由坠落,如自由坠落的电梯、飞机等。不过这只能带来短暂的失重,而各种航天器如空间站、卫星等则是长期处在失重环境中。

那样问题来了,太空不都是失重环境吗?这个微重力又是什么问题? 微重力就是微小的重力吗?显然不是!

大家平时说的重力是由地球引力产生的,不少人会误觉得,人造卫星所在的轨道距离地面比较远,因此地球对它们的引力非常小,所以叫做微重力。这是错误的。

依据 G=mg,同一个物体大家常用 g 来衡量重力的大小。距离地球越远,g 值就越小,然而,即使是在距离地面 200 km 的高度也没降多少,大约降为 0.94g,而在 1 000 km 的高度大约降为 0.75g。也就是说,一个物体在地面重 100 N,到了

1 000 km 高度,依旧遭到 75 N 的重力。国际空间站离地球的距离低于 420 km,因此,它遭到的地球引力并没降低多少。假如大家把“微重力”理解为微小的重力,或者是微小的地球引力,一定是错误的。只有当距离地球非常遥远时,才会出现地球引力非常小的状况,那样,微重力又是什么问题呢?

一般大家说的微重力环境,它其实跟地球引力的关系不是非常大,由于它主如果由其他外在原因导致的,如太空残余大方的阻力、航天器进行姿态调整时产生的推力、职员在航天器内的走动,与重力梯度等。