6.4來自地球的力

滬科版八年級第六章《熟悉而陌生的力》6.4來自地球的力【知識梳理】一、重力的定義物體由于地球的吸引而受到的力叫做重力。一般用G表示重力。理解：（1）重力不需要接觸，屬于非接觸力。（2）重力的施力物體是地球。二、重力的大小1.物體所受重力的大小與它的質(zhì)量成正比。即:或其中G為重力；m為質(zhì)量；g為重力與質(zhì)量的比值，其單位為N/kg（通過計算得出）。經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，在地球上同一地點，g值為確定的數(shù)，在9.8N/kg左右，在精確度要求不高時，可取g=10N/kg。（不同地點g值有變化，范圍為9.78N/kg—9.832N/kg）該值的意義：質(zhì)量為1kg的物體，所受重力的大小約為10N。2.重力的計算（公式）或其中G為物體受到的重力，m為物體質(zhì)量，g一般取10N/kg或者9.8N/kg。三、重力的方向1.方向：豎直向下。2.重力方向的應用重垂線：重垂線的方向為重力方向——豎直向下。四、重力的作用點1.重心重力作用于物體上的各部分，也就是說物體每一部分都受到重力作用！為了研究問題方便，我們將重力的作用點等效于一個點，這個點稱為物體的重心。①重心是物體所受重力的等效作用點。②對于形狀規(guī)則，質(zhì)量分布均勻的物體，其重心一定在其幾何中心上。③物體的重心不一定在物體上。例：游泳圈2.重心與穩(wěn)定性物體的穩(wěn)定性與兩個因素有關(guān)重心越低物體越穩(wěn)定；支撐面越大物體越穩(wěn)定【易錯點】1.重力的方向是豎直向下的，豎直與垂直要分清楚，豎直是指指向地心，垂直是與接觸面成垂直關(guān)系。2.重力不是物體具有的，是地球施加給物體的。因而在描述重力時，要描述為物體受到的重力，而不是物體的重力。3.在描述重力與質(zhì)量的關(guān)系時，只能描述為“物體受到的重力與物體的質(zhì)量成正比”，而不能描述為“物體的質(zhì)量與受到的重力成正比”?！疽?guī)律總結(jié)】1.重力的大小、方向、作用點規(guī)律：（1）物體所受的重力與物體的質(zhì)量成正比；（2）物體所受重力的方向是豎直向下的；（3）物體所受重力的作用點在重心上（建立理想模型法）。2.地球吸引物體的同時，物體也會吸引地球，這是由于物體間力的作用是相互的?！镜淅治觥浚?021湖北黃石中考）小明同學在探究“重力的大小跟質(zhì)量的關(guān)系”實驗中，得到下表中的實驗數(shù)據(jù)（1）實驗中，需要的測量工具包括彈簧測力計，以及______；實驗次數(shù)被測物體物體質(zhì)量m（kg）重力G（N）比值G/m（N/kg）1物體10.10.999.92物體20.43.889.73物體30.5____________（2）第3次實驗“物體3”的重力如圖a所示（物體處于靜止狀態(tài)），根據(jù)實驗結(jié)果完成表格中第3次實驗的有關(guān)數(shù)據(jù)。（3）根據(jù)上面實驗結(jié)果可知：同一物體重力與質(zhì)量的比值為______N/kg；（4）月球?qū)λ砻娓浇奈矬w也有引力，這個引力是地球?qū)Φ孛娓浇晃矬w引力的1/6。若一個連同隨身裝備共90kg的航天員到達月球表面，根據(jù)上面實驗結(jié)果，月球?qū)λ囊κ莀_____N；（5）小明對太空中的星球比較感興趣，他從網(wǎng)上查得：甲、乙兩個星球表面上物體的重力（G）與其質(zhì)量（m）的關(guān)系如圖b所示，從圖中信息可知，相同質(zhì)量的物體在甲星球表面上的重力______（選填“大于”“等于”或“小于”）其在乙星球表面上的重力?！敬鸢浮刻炱?.99.89.8147大于【解析】（1）實驗要探究“重力的大小跟質(zhì)量的關(guān)系”，需用彈簧測力計測物體的重力，用天平測物體的質(zhì)量，故需要的測量工具包括彈簧測力計和天平。（2）分析圖a可知，該彈簧測力計的分度值為0.1N，讀出彈簧測力計示數(shù)為4.9N，即物體重力G=4.9N。G與m的比值（3）將表中三次測得的比值取平均值，即（4）地球?qū)υ撐矬w的吸引力月球?qū)λ奈χ挥械厍驅(qū)λΦ?/6，所以月球?qū)λ囊Γ?）分析圖b可知，質(zhì)量相同的物體在甲星球表面上的重力大于其在乙星球表面上的重力?！舅悸沸〗Y(jié)】解答“探究重力與質(zhì)量的關(guān)系”類試題時，要明確實驗需要的測量工具是彈簧測力計和天平。要知道實驗數(shù)據(jù)的處理方法是求出物體所受重力與質(zhì)量的比值，看比值是否相同。還要明確重力與質(zhì)量的關(guān)系計算，能熟練使用公式進行計算?！菊骖}操練】一、單選題1．（2021廣西柳州中考）一只螞蟻沿著碗從A點爬到B點（如圖所示），此過程中螞蟻所受重力的大?。ǎ〢．變大 B．保持不變C．先變小后變大 D．先變大后變小【答案】B【解析】重力是由于地球的吸引而受到的力，重力的方向豎直向下，由可得，物體受到的重力的大小跟物體的質(zhì)量成正比，所以螞蟻沿著碗從A點爬到B點過程中，螞蟻質(zhì)量沒有變所以受到的重力也沒變。故選B。2．（2019廣西柳州中考）一塊質(zhì)地均勻的磚，以圖所示a、b、c三種方式放置在同一水平面上，其重心位置（）A．a(chǎn)最高 B．b最高 C．c最高 D．一樣高【答案】B【解析】形狀規(guī)則的物體，重心一般在它的幾何中心，b圖高度最大，重心最高。故選B。3．（2021陜西銅川市第四中學八年級期中）如果有一天地球上的重力全部消失，下列不可能出現(xiàn)的情景是（）A．河水不可能向低處流動 B．水壺中的水將無法倒入口中C．人一跳就可能離開地球 D．所有的物體將失去質(zhì)量【答案】D【解析】水往低處流，是因為水受到重力的作用，如果地球上沒有了重力，則水就不會向低處流了，故A不符合題意；杯子里的水能倒出來是因為受到重力的作用，而重力是豎直向下的，沒有了重力，水將倒不出來，故B不符合題意；人跳起后，如果沒有重力，由于不再受到重力作用將不再落回地面，故C不符合題意；質(zhì)量是物體的一種屬性，指物體所含物質(zhì)的多少，與是否有重力無關(guān)，故D符合題意。故選D。4．（2021陜西銅川八年級期中）小明對重力有以下四種認識，其中正確的是（）A．重力的方向總是垂直于物體的表面B．重力不隨物體的位置變化而變化C．空中的氣球在上升的過程中不受重力D．粉筆在使用過程中，質(zhì)量變小，重力變小【答案】D【解析】重力方向總是豎直向下，而不是垂直于物體的表面，故A錯誤；重力的大小與物體所處的位置（緯度和高度）有關(guān)，即隨物體位置變化而變化，故B錯誤；地球附近的任何物體都受到重力作用，所以空中的氣球也受到重力作用，故C錯誤；粉筆在使用中會逐漸變短，所含的物質(zhì)變少，故質(zhì)量變小，重力也變小，故D正確。故選D。5．（2020上海奉賢八年級期末）如圖所示，實心均勻正方體甲、乙放在水平地面上，它們質(zhì)量相等?，F(xiàn)從兩正方體的上部沿水平方向切去部分，使它們剩余部分的體積相等，則剩余部分的甲、乙的重力和的大小關(guān)系是（）A．一定小于 B．一定大于C．可能小于 D．可能大于【答案】A【解析】由圖可知，甲、乙正方體的體積關(guān)系為，又知兩者的質(zhì)量相等，由可知，甲、乙正方體的密度關(guān)系為，現(xiàn)從兩正方體的上部沿水平方向切去部分，使它們剩余部分的體積相等，且，由可知，剩余部分的質(zhì)量關(guān)系為，由可知，剩余部分的重力關(guān)系為，故選A。6．（2021湖南師大附中梅溪湖中學八年級期中）小梅期中考試前復習到課本上《重力》時，請幫她判斷出以下正確的說法是（）A．重力沒有施力物體B．有些物體有重心，有些沒有重心C．重力的方向豎直向下D．漂浮在空中的氣球不受重力作用【答案】C【解析】重力的施力物體是地球，故A錯誤；重力的作用點叫重心，所有物體都有重心，故B錯誤；重力的方向是豎直向下的，故C正確；地球附近的物體都受到重力作用，所以漂浮在空中的氣球受重力作用，故D錯誤。故選C。7．（2021湖南懷化八年級期末）下列實物重力接近15N的是（）A．一頭大象 B．一頭牛 C．一個雞蛋 D．一只雞【答案】D【解析】一頭大象的質(zhì)量約5t，故重力約G＝mg＝5000kg×10N/kg＝50000N，故A不符合題意；一頭牛的質(zhì)量約1t，故重力約G＝mg＝1000kg×10N/kg＝10000N，故B不符合題意；一個雞蛋的質(zhì)量約50g，故重力約G＝mg＝0.05kg×10N/kg＝0.5N，故C不符合題意；一只雞的質(zhì)量約1.5kg，故重力約G＝mg＝1.5kg×10N/kg＝15N故D符合題意。故選D。8．（2021江蘇南通八年級期中）下列是關(guān)于重力和質(zhì)量關(guān)系的四種說法，其中正確的是（）A．質(zhì)量為9.8kg的物體，所受重力是1NB．1t木材和1t鋼鐵相比，鋼鐵受到的重力大C．物體所受的重力跟它所含物質(zhì)的多少成正比D．質(zhì)量增大為原來的幾倍，重力也增大為原來的幾倍，因此物體的質(zhì)量和重力是一回事【答案】C【解析】質(zhì)量為9.8kg的物體所受重力G=mg=9.8kg×9.8N/kg=96.04N，不等于1N，故A錯誤；質(zhì)量相同的不同物質(zhì)，在同一地點，其重力相同。所以1t木材和1t鋼鐵受到的重力相等，故B錯誤；物體所含物質(zhì)的多少叫質(zhì)量，物體所受重力跟它的質(zhì)量成正比，故C正確；物體所含物質(zhì)的多少叫質(zhì)量，由于地球的吸引而使物體受到的力叫重力，物體質(zhì)量與重力是兩個不同的物理量，故D錯誤。故選C。9．（2021江蘇南通八年級期中）如圖是小王利用重垂線檢查墻上的畫是否掛平的情景。當重垂線靜止時，發(fā)現(xiàn)重垂線與畫的長邊不重合，要把畫掛平，下列做法中正確的是（）A．把畫的左邊調(diào)高一些B．把畫的左邊調(diào)低一些C．換用質(zhì)量較大的重錘D．調(diào)整重垂線，使重垂線與桌面垂直【答案】B【解析】重力的方向總是豎直向下的，當重物靜止時，重垂線總是沿著豎直方向。如果這幅畫的長邊和重垂線是平行的，則畫是豎直的（即放正），否則畫不豎直；所以為了把畫貼正，應調(diào)整畫的位置，使畫的長邊與重垂線平行，也就是需要將畫的左邊調(diào)低一些，故B正確，ACD錯誤。故選B。二、填空題10．（2021江西湘東八年級期中）鉛垂線是利用___________的原理制成的。如圖所示的水平儀可以檢驗一個平面是否水平，若把它東西方向放置，鉛垂線錐體偏在水平儀中央刻度線的左方，說明此桌面的___________邊高（選填“東”或“西”）?！敬鸢浮恐亓Ψ较蚴秦Q直向下東【解析】重力的方向總是豎直向下，重垂線是利用這個原理制成的，可以用來判斷物體是否豎直。水平儀就是利用重力的方向制成的，因此把它東西方向放置，鉛垂線錐體偏在水平儀中央刻度線的左方，說明左邊高，即此桌面的東邊高。11．（2021江西南昌八年級期末）2020年北京時間12月17日，探月工程嫦娥五號返回器在內(nèi)蒙古四子王旗預定區(qū)域成功著陸，標志著我國首次地外天體采樣返回任務圓滿完成。如圖所示，返回艙在下落過程中由于受到的______作用，下落速度不斷增大，說明力可以改變物體的______?！敬鸢浮恐亓\動狀態(tài)【解析】由于返回艙受到重力作用，并且重力的方向是豎直向下的，所以返回艙會下落；返回艙下落過程中受到重力和空氣阻力的作用，但重力遠大于空氣阻力，所以速度越來越快，說明力可以改變物體的運動狀態(tài)。12．（2021山東臨清市京華中學八年級月考）中國贈送給聯(lián)合國的“世紀寶鼎”質(zhì)量是1.6t，由中國運抵聯(lián)合國總部后，質(zhì)量為________kg。神州號飛船將一面重為4.9N的國旗載入太空，在太空中國旗的質(zhì)量為________g?！敬鸢浮?600500【解析】“世紀寶鼎”由中國運抵聯(lián)合國總部后，位置發(fā)生變化，但物質(zhì)多少沒有變化，所以質(zhì)量不變，仍然是1.6t=1.6×1000kg=1600kg，即“世紀寶鼎”質(zhì)量為1600kg。據(jù)G=mg，國旗的質(zhì)量為m===0.5kg=500g，在太空中國旗的質(zhì)量不變，仍為500g。13．（2021北京八年級期中）實驗小組的同學想探究物體所受重力的大小與物體質(zhì)量大小的關(guān)系。實驗中他們分別測量了不同個數(shù)鉤碼所受的重力的數(shù)據(jù)如下表所示。請你根據(jù)實驗數(shù)據(jù)歸納出重力大小和物體質(zhì)量大小的關(guān)系：_________。物體質(zhì)量m/kg0.10.20.30.40.50.6所受重力G/N123456【答案】【解析】根據(jù)實驗目的“探究物體所受重力的大小與質(zhì)量的關(guān)系”，分析表中數(shù)據(jù)，得出重力與質(zhì)量的關(guān)系。分析表中數(shù)據(jù)，物體所受的重力隨質(zhì)量的增加而增大，且比值是常數(shù)，說明：物體所受的重力大小跟它的質(zhì)量成正比，重力與質(zhì)量的比值是10N/kg，則重力與質(zhì)量的關(guān)系式為14．（2019云南迪慶八年級期末）月球?qū)λ砻娓浇奈矬w也有引力，這個力大約是地球?qū)Φ孛娓浇晃矬w引力的。一個連同隨身裝備共90kg的宇航員，在月球上質(zhì)量為______kg，月球?qū)λ奈開_____N?！敬鸢浮?0150【解析】質(zhì)量大小與所處的位置無關(guān)，則連同隨身裝備共90kg的宇航員，在月球上質(zhì)量依然為90kg。月球?qū)λ奈?5．（2021湖南南縣八年級期末）我國已經(jīng)開啟了對月球的探索工程，已取得了不少的成就。若一個連同隨身裝備共90kg的宇航員，在地球上受到的重力______N。到達月球表面后，他在月球上的質(zhì)量為______kg。（g取10N/kg）【答案】90090【解析】一個連同隨身裝備共90kg的宇航員，在地球上受到的重力G＝mg＝90kg×10N/kg＝900N，質(zhì)量是物體本身的一種屬性，不隨位置的改變而改變，因此他在月球上的質(zhì)量仍然為90kg。16．（2021江西九江市第三中學八年級期中）形狀規(guī)則質(zhì)量分布均勻的物體，其重心在它的________。重心的位置_______（選填“一定”或“不一定”）在物體上。【答案】幾何中心不一定【解析】質(zhì)量分布均勻的規(guī)則物體的重心在其幾何中心，物體的重心可以不在物體上，如空心的圓環(huán)重心不在環(huán)上。17．（2021重慶八年級月考）月球?qū)ξ矬w的引力只有地球上物體所受重力的六分之一，在地球上用彈簧測力計稱得物重是12牛，問這一物體在月球上的質(zhì)量______kg，如果一個人在地球上可以舉起質(zhì)量為70kg的物體，那么他在月球上最多可以舉起物體質(zhì)量為______kg?！敬鸢浮?.2420【解析】物體在地球上的質(zhì)量為m=，質(zhì)量不隨物體的位置變化而變化,所以物體在月球上的質(zhì)量也是1.2kg。在地球上舉起物體的重力為G’=m’g=，他在月球上最多可以舉起物體質(zhì)量為m最大=18．（2021廣東揭西八年級期末）關(guān)于重力的方向可利用如圖所示的裝置來探究：隨著β角的改變，懸線OA與水平面的夾角將___________（選填“改變”或“保持不變”），此時圖中β角與α角的大小關(guān)系是___________（選填“不相等”或“相等”），據(jù)此可知，重力方向總是___________。

【答案】保持不變相等豎直向下【解析】因為重力的方向始終是豎直向下的，所以和水平面之間的夾角總是90°保持不變。圖中β角增大時，α角也同時增大，所以兩個角大小相等；由此可知重力的方向總是豎直向下的。三、作圖題19．（2021江蘇淮安中考）請畫出圖中茶杯所受重力的示意圖?！敬鸢浮俊窘馕觥坎璞苤亓作用在茶杯上，方向豎直向下，如下圖所示：20．（2021黑龍江哈爾濱中考）體重500N的小明參加跳遠來增強體質(zhì)，請在圖中畫出小明受重力的示意圖。（圖中O點為重力的作用點）【答案】【解析】重力的方向是豎直向下的，從重心O作一條豎直向下的有向線段，并用G表示，大小為500N。如圖：四、實驗題21．（2020四川內(nèi)江中考）在探究“重力與質(zhì)量的關(guān)系”實驗中，采用的實驗裝置如圖甲所示。實驗中，以鉤碼作為被測物體，每個鉤碼的質(zhì)量m均為50g。實驗步驟如下∶(1)將彈簧測力計在豎直方向上調(diào)零，使指針對準零刻度線。(2)把鉤碼掛在彈簧測力計上，當鉤碼靜止時，讀出彈簧測力計的示數(shù)。此時彈簧測力計的示數(shù)___（選填“大于”、“小于”或“等于”）鉤碼所受的重力。(3)逐漸增加所掛鉤碼的個數(shù)，測出相應鉤碼的重力，并記錄在下面的表格中。請你在乙圖坐標紙上，用描點法作出Gm圖像。(4)根據(jù)圖像得出結(jié)論：物體所受的重力與它的質(zhì)量成___。鉤碼數(shù)/個12345質(zhì)量m/kg0.050.100.150.200.25重力G/N0.490.971.471.972.45【答案】等于正比【解析】(2)把鉤碼掛在彈簧測力計上，當鉤碼靜止時，讀出彈簧測力計的示數(shù)；根據(jù)二力平衡，此時彈簧測力計的示數(shù)等于鉤碼所受的重力。(3)根據(jù)表中數(shù)據(jù)，采用描點法作出Gm圖像如圖所示：。(4)根據(jù)圖像可知，物體所受的重力與它的質(zhì)量成線性正比例變化關(guān)系。22．（2017甘肅蘭州中考）為了探究物體所受重力與質(zhì)量的關(guān)系，某實驗小組進行了實驗，（1）鉤碼所受重力的大小用_____進行測量，測量時鉤碼必須處于_____狀態(tài)；（2）他們將測出的數(shù)據(jù)記錄在表格中并進行了處理，通過分析發(fā)現(xiàn)有一次測量數(shù)據(jù)存在問題，這個數(shù)據(jù)是_____；重新測量并進一步分析數(shù)據(jù)，得出的結(jié)論是：_____．m（g）G（N）G/m（N/kg）1001102002103001.55【答案】彈簧測力計靜止1.5在同一地點，物體所受重力與質(zhì)量成正比【解析】（1）鉤碼所受重力的大小用彈簧測力計進行測量，測量鉤碼重力時，必須讓鉤碼處于靜止狀態(tài)，這樣測力計的拉力與重力是一對平衡力，大小相等；（2）由表格中的數(shù)據(jù)可知，當物體的質(zhì)量為100g時，重力為1N；300g的物體的重力應該為100g物體重力的3倍，故數(shù)據(jù)1.5出錯了，應該是3；此時；由數(shù)據(jù)可知，物體的重力與質(zhì)量的比值為定值，故結(jié)論為：在同一地點，物體所受重力與質(zhì)量成正比．23．（2021河北遵化八年級期中）某興趣小組在探究“影響物體重力大小的因素”和“判斷重力方向”的實驗中，進行了如下的實驗探究：（1）在探究物體所受重力大小與物體質(zhì)量關(guān)系時，實驗記錄如表：被測物體物體質(zhì)量m（kg）重力G（N）G與m的比值（N/kg）物體10.10.989.8物體20.21.969.8物體30.32.949.8①在探究過程中，需要的測量工具有彈簧測力計、______；②根據(jù)上表中測量的實驗數(shù)據(jù)分析圖甲，其中能正確描述物體所受的重力G與質(zhì)量m關(guān)系的圖像是______；（2）該組同學在探究重力方向時，實驗裝置如圖乙所示，操作如下：①將該裝置放在水平桌面上后，逐漸改變木板M與桌面的夾角α，會觀察到懸線OA的方向______（選填“變化”或“不變”）；剪斷懸線OA，小球______（選填“豎直”或“垂直”）下落；②從以上實驗現(xiàn)象分析得到：重力的方向總是______。（3）小明同學取了質(zhì)量不