3幾種常見的力

一、重力及其方向1、重力：物體由于地球的吸引而受到的力叫做重力，通常用字母G表示。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重力是由于地球的吸引而產(chǎn)生的力,但重力不一定等于地球?qū)ξ矬w的吸引力，重力特指地球?qū)ξ矬w的吸引。注意：實際生活中說的物重、體重、多重一般指的是物體的質(zhì)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(qū)分。2、重力的方向：重力的方向總是豎直向下?！狙a充】探究重力的方向?qū)嶒瀳D示內(nèi)容現(xiàn)象實驗1把裝置放在水平地面上，觀察懸線自由下垂的方向懸線豎直向下實驗2把裝置放在斜面上，觀察懸線自由下垂的方向懸線豎直向下實驗3把裝置中的懸線剪斷，觀察小球自由下落的方向小球豎直下落對重力方向堅直向下的理解：①重力的方向豎直向下是指垂直于所在地的水平面,近似指向地心②重力的方向與運動狀態(tài)無關(guān)，不管物體是否運動、怎樣運動，重力的方向不變。3、重心：一個物體的各部分都受到重力的作用，從效果上看，我們可以認為各部分受到重力的作用集中于一點，這一叫做物體的重心。對重心的理解：①重心是物體各部分所受重力作用的等效作用點。②物體的重心，可以在物體上,也可以在物體以外;形狀規(guī)則、質(zhì)量分布均勾的物體，它的重心在它的幾何中心上。③在受力物體上畫力的示意圖時，常把力的作用點畫在重心上。④重心的位置與物體所在的位置、放置狀態(tài)以及運動狀態(tài)等無關(guān)。⑤當(dāng)一個物體的質(zhì)量分布發(fā)生變化時，其重心的位置一般也會發(fā)生變化。⑥提高穩(wěn)度的方法：一是增大支持面，二是降低重心。4、確定重心的方法(1)有規(guī)則幾何形狀且質(zhì)量分布均勻的物體的重心在它的幾何中心。(2)不規(guī)則薄板狀物體的重心可用懸掛法得到。二、重力的大小1、實驗探究:重力的大小與質(zhì)量的關(guān)系實驗器材:彈簧測力計、質(zhì)量均為100克的鉤碼4個。實驗過程:用彈簧測力計依次測出1~4個鉤碼受到的重力，并記錄表格測量分析數(shù)據(jù):以質(zhì)量為橫坐標，重力為縱坐標，建立直角坐標系，根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)在坐標系中描點，連接這些點，發(fā)現(xiàn)重力質(zhì)量圖像是一條過原點的傾斜直線。實驗結(jié)論:物體受到的重力跟它的質(zhì)量成正比。重力和質(zhì)量的比值大約是9.8牛/千克。2、重力與質(zhì)量的關(guān)系式G=mg通常g取9.8牛/千克，表示質(zhì)量為1千克的物體受到的重力為9.8牛。粗略計算時,g值也可以取10牛/千克。地面上同一點處物體受到重力的大小跟物體的質(zhì)量m成正比。同樣，當(dāng)m一定時，物體所受重力的大小與重力常數(shù)g成正比，用關(guān)系式G=mg可以求出物體受到的重力。通常在地球表面附近，g值約為9.8牛每千克，表示質(zhì)量是1千克的物體受到的重力是9.8牛。(9.8牛是一個平均值；在赤道上g最小，g=9.79N/kg；在兩極上g最大，g=9.83N/kg。所以，同一物體在地球不同位置，所受重力有可能不同。3、相同物體在不同星球重力不同4、重力與質(zhì)量的區(qū)別項目重力質(zhì)量區(qū)別定義由于地球的吸引而使物體受到的力物體所含物質(zhì)的多少方向豎直向下沒有方向大小隨物體所處位置的改變而改變不隨物體所處位置的改變而改變符號Gm單位牛頓(N)千克(kg)測量工具彈簧測力計托盤天平1、小明利用重垂線檢查墻上的畫是否掛正，如圖所示。下列做法中正確的是（）A．把畫的左邊調(diào)高一些B．把畫的右邊調(diào)高一些C．換用質(zhì)量較小的重錘D．調(diào)整重垂線，使重垂線與地面垂直【答案】B【解析】AB．墻上的畫掛正時，重垂線應(yīng)與畫的豎直邊框平行。由圖可知，將畫的上邊緣的左側(cè)調(diào)低一些或者其右側(cè)調(diào)高一些都可使畫掛正，故A錯誤，B正確；CD．重錘的質(zhì)量大小不影響重錘線的位置，重錘線所在的位置始終在豎直方向上，因此不能調(diào)整重錘線，而應(yīng)調(diào)整畫的豎直邊框與重錘線平行，畫就掛正了，故CD錯誤。故選B。2、如圖，是小明畫的重力與質(zhì)量的關(guān)系圖像，其中正確的是（）A．B．C． D．【答案】B【解析】根據(jù)公式G=mg可知重力和質(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的直線，故B符合題意，ACD不符合題意。3、關(guān)于重力，下列說法中正確的是（）A．物體受到的重力是由物體質(zhì)量產(chǎn)生的B．表明g值大小與物體的質(zhì)量成反比C．表明物體的質(zhì)量跟它受到的重力成正比D．表明物體受到的重力跟它的質(zhì)量成正比【答案】D【解析】A．重力是由于地球的吸引而受到的力，不是由物體質(zhì)量產(chǎn)生的，故A錯誤。B．物體所受重力與物體的質(zhì)量成正比，比值為g是一個定值，故B錯誤。C．質(zhì)量是物體的屬性，與所受重力大小無關(guān)，故C錯誤。D．G=mg表面物體所受重力與質(zhì)量成正比，故D正確。4、如圖所示，一根羽毛放置在長木片上，并保持靜上狀態(tài)。下列對羽毛受到重力的分析中錯誤的是（）A．重心位置在羽毛上的b點B．重力方向是豎直向下的C．重心位置在羽毛上的a點D．重力是由于地球的吸引而受到的力【答案】A【解析】AC．由圖可知，羽毛保持靜止狀態(tài)，說明羽毛受力平衡，支持力的作用點在a點，所以羽毛的重心也在a點，故A錯誤，A符合題意，C正確，C不符合題意；B．無論羽毛是什么形狀、什么狀態(tài)，其受到重力的方向始終是豎直向下的，支持力豎直向上，故B正確，B不符題意；D．重力都是受地球的吸引而獲得的，重力的施力物體是地球，故D正確，D不符合題意。5、建筑工人在砌房子時，用如圖所示的水平儀R和重垂線來輔助檢查。下列說法不正確的是（）當(dāng)AB中空氣泡在A位置時表示墻面左低右高 B．當(dāng)AB中空氣泡在中間位置時表示墻面水平C．重垂線的方向總是與水平面垂直 D．墻壁與重錘線平行則表明墻壁是豎直的【答案】A【解析】A．當(dāng)A端高，空氣泡向左運動，所以當(dāng)AB中空氣泡在A位置時表示墻面左高右低，故A錯誤，A符合題意；B．當(dāng)AB在同一水平面上，空氣泡將在中間，故B正確，B不符合題意；C．重力的方向在任何情況下都是豎直向下的，重垂線就是利用重物靜止時線總是豎直向下的原理制成，所以重垂線的方向總是與水平面垂直，故C正確，C不符合題意；D．重錘線總是豎直向下的，墻壁與重錘線平行則表明墻壁是豎直的，故D正確，D不符合題意。6、有關(guān)重力的方向可利用如圖甲所示的裝置來探究。實驗中發(fā)現(xiàn)，隨著β角的改變，α角也跟著改變，而懸線OA的方向始終不變。據(jù)此可知，重力方向總是，建筑工人用來檢查墻壁砌得是否豎直的重垂線就是根據(jù)這一原理制成的，如圖乙。一堵南北走向的墻上，所掛重垂線如圖丙所示，則這堵墻一定是向傾斜(填“東”“西”“南”或“北”)。【答案】豎直向下西【解析】本題主要考查學(xué)生對重力方向的理解和掌握。重力的方向在任何情況下都是豎直向下的，重垂線是利用重物靜止時線總是豎直下垂的原理制造的儀器。由圖甲可知，因兩角始終相等，則由幾何知識可知，OA一定總是與水平面垂直的，因OA在重力作用下處于靜止狀態(tài)，故OA的方向應(yīng)為重力的方向，故說明重力的方向總是豎直向下的；由圖丙可知重垂線上端與墻緊靠，下端重垂線的位置在墻的西側(cè)，故墻向西傾斜。7、小明在體檢時站在磅秤上，秤的讀數(shù)是60kg，這時小明受到的重力為N，如果他到月球上，月球?qū)λ砻嫔衔矬w的引力只有地球?qū)Φ厍虮砻嫖矬w引力的，則月球上小明的質(zhì)量為，重力約為。(g取9.8N/kg)【答案】60060kg98N【解析】先根據(jù)G=mg求出物體的重力，再根據(jù)月球?qū)λ砻嫔衔矬w的引力只有地球?qū)Φ厍虮砻嫖矬w引力的計算。小明受到的重力：G=mg=60kg×9.8N/kg=588N，小明在月球上受到的重力：G'=G=×588N=98N因為質(zhì)量與物體的位置無關(guān)，所以月球上小明的質(zhì)量不變，還是60kg。8、如表所示為小明在探究“重力的大小跟質(zhì)量的關(guān)系”實驗中得到的實驗數(shù)據(jù)。實驗序號物體質(zhì)量m/kg重力G/N重力與質(zhì)量的比值/（N?kg﹣1）①0.11②0.22③0.33（1）實驗中，需要的測量工具是和彈簧測力計；（2）分析數(shù)據(jù)和圖像，可以得到的結(jié)論是；（3）實驗時，多次測量的目的是；（4）為了探究物體所受重力大小是否與形狀有關(guān)，同組同學(xué)找了一些橡皮泥，用小刀刻成不同的形狀，分別測量出重力，從而得出結(jié)論。請問這種探究方法可行嗎？，理由是。【答案】天平

物體所受重力與質(zhì)量成正比

得到普遍的實驗規(guī)律

不可行

探究時沒有控制橡皮泥的質(zhì)量相等【解析】（1）實驗中需要測量的物理量是質(zhì)量與重力，所以測量工具為天平和彈簧測力計。（2）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，且重力與質(zhì)量的比值是常數(shù)，圖線為過原點的一條直線，說明物體所受的重力跟它的質(zhì)量成正比。（3）一次實驗得出的結(jié)論具有偶然性，本實驗多次測量的目的是得到普遍的實驗規(guī)律。（4）把一塊橡皮泥用小刀刻劃成不同形狀，在改變形狀的同時，質(zhì)量也發(fā)生了變化。所以這種探究方法不符合控制變量法，沒有控制質(zhì)量一定，是不可行的。1、我們?nèi)粘Ｉ钪谐Ｕf的“這條魚多重?”“這塊石頭太重了搬不動”中對兩個“重”分析較科學(xué)的是（）A.前一個“重”指重力，后一個“重”指質(zhì)量B.兩個“重”都是指重力C.前一個“重”指質(zhì)量，后一個“重”指重力D.兩個“重”都是指質(zhì)量【答案】C【解析】日常生活中買魚不可能算重力，是指質(zhì)量，而石塊太重是指石塊的重力太大，很沉。2、假如地球失去引力，下列設(shè)想不正確的是A．物體將沒有質(zhì)量B．各種球類活動將無法進行C．人跳起后，將不再落回地面D．“水往低處流”的現(xiàn)象將不復(fù)存在【答案】A【解析】A、質(zhì)量是物體的屬性，與是否受重力無關(guān)，故A不正確。B、各種球類活動都與重力有關(guān)，故若地球失去引力，各種球類活動將無法進行。故B設(shè)想正確。C、假如地球失去引力，人跳起后，將不再落回地面。故C設(shè)想正確。D、由于受重力，水才會往低處流，假如地球失去引力，此現(xiàn)象將不復(fù)存在，故D設(shè)想正確。3、現(xiàn)在智能都有這樣一個功能：把豎著放在桌面轉(zhuǎn)90度橫放，顯示畫面就自動反向轉(zhuǎn)動90度，保持畫面正立，如圖所示。這源于內(nèi)部有一個重力感應(yīng)器，用它來判定方向。在把在桌面上從豎放轉(zhuǎn)為橫放的過程中，下列分析正確的是（）A．感應(yīng)器會檢測到重力的大小發(fā)生了變化B．感應(yīng)器會檢測到重力的方向發(fā)生了變化C．感應(yīng)器會檢測到重力作用點發(fā)生了變化D．的重心位置不變，但重心高度會變【答案】CD【解析】A．重力是物體由于地球的吸引而受到的力，在地球附近，物體的重力大小幾乎不變，故A錯誤；B．重力的方向始終是豎直向下的，橫屏?xí)r重力方向不變，故B錯誤；CD．物體的重力作用在重物的重心上，對于同一物體自身的重心不會改變，但是在把在桌面上從豎放轉(zhuǎn)為橫放的過程中，重心的高度變低，即重力的作用點位置變低，故CD正確。故選CD。4、某同學(xué)“探究重力與質(zhì)量的關(guān)系”的實驗，根據(jù)測量不同質(zhì)量的鉤碼所在甲、乙不同星球表面受到的重力數(shù)據(jù)，畫出如圖所示的Gm圖像，下列說法正確的是（）A．同一地點，物體所受的重力與它的質(zhì)量比值是定值B．若用石塊代替鉤碼進行該實驗，能夠得到相同結(jié)論C．甲星球表面上質(zhì)量為4kg的物體所受的重力為60ND．相同質(zhì)量的物體在甲、乙兩星球表面上的重力相同【答案】ABC【解析】A．由圖可知，甲、乙均是過原點的直線，所以物體所受的重力與其質(zhì)量的比值為定值，故A正確；B．用鉤碼做實驗，是因為鉤碼的質(zhì)量已知，不需要再進行測量，用石塊代替鉤碼進行實驗，需要先用天平測出石塊質(zhì)量，但是得出的結(jié)論是相同的，故B正確；C．由圖可知，質(zhì)量為4kg的物體在甲星球上所受的重力為60N，故C正確；D．由圖可知，質(zhì)量為8kg的物體在甲星球上所受的重力為120N，在乙星球上所受的重力為40N，所以物體在甲星球上所受的重力為乙星球上所受的重力的3倍，故D錯誤。故選ABC。5、春分到，蛋兒俏，“春分立蛋”是中國民間的傳統(tǒng)習(xí)俗。下列“立蛋”中包含的物理知識說法正確的是（）A．一個雞蛋的重力約為0.5NB．把雞蛋拿到月球重力不會發(fā)生變化C．雞蛋“立”著和“躺”著重心沒有發(fā)生變化D．春分最容易“立蛋”是由于當(dāng)天受到的重力最小【答案】A【解析】A．一個雞蛋的質(zhì)量在50g=0.05kg左右，受到的重力為G=mg=0.05kg×10N/kg=0.5N故A正確；B．由于物體在地球上受到的重力約為在月球上受到的重力的6倍，所以把雞蛋拿到月球重力，雞蛋受到的重力會減小，故B錯誤；C．雞蛋“立”著的時候比“躺”著的時候重心更高，故C錯誤；D．雞蛋的質(zhì)量不變，由G=mg可知，雞蛋的重力也是不變的，故D錯誤。故選A。6、某校初二(1)班物理實驗興趣小組的同學(xué)在探究“影響物體重力大小的因素”實驗中，進行了如下的實驗探究。某小組“探究物體重力的大小跟物體形狀的關(guān)系”時，他們用橡皮泥做實驗對象，用小刀將橡皮泥雕刻成各種形狀進行實驗，實驗數(shù)據(jù)如下表所示。被測物體形狀重力橡皮泥正方形4.8牛圓形4.2牛三角形3.6牛分析實驗數(shù)據(jù)，第一組的同學(xué)得出實驗結(jié)論：物體重力的大小與物體的形狀有關(guān)。他們的結(jié)論正確嗎?請你對此實驗過程及實驗結(jié)論做出評價。評價：_____________________________________________?！敬鸢浮坎徽_，所切的三塊橡皮泥質(zhì)量不同，沒有控制變量【解析】從實驗數(shù)據(jù)來看，三個不同形狀的橡皮泥重力是不同的，但問題是實驗數(shù)據(jù)中只列出了重力不同的三個橡皮泥形狀不同，卻沒有說明三個橡皮泥的其它方面是否相同：如三個橡皮泥的質(zhì)量是否相同、體積是否相同等。7、某物理實驗小組的同學(xué)在探究“物體所受重力大小與物體質(zhì)量的關(guān)系”的實驗記錄如表：實測物體物體質(zhì)量重力物體10.54.9物體219.9物體3219.4根據(jù)實驗測得的數(shù)據(jù)可知物體所受重力與物體質(zhì)量的比值為________，分析表中實驗數(shù)據(jù)，得出的結(jié)論是：________?！敬鸢浮?.8；物體所受的重力跟它的質(zhì)量成正比?！窘馕觥坑杀砀裰袛?shù)據(jù)：。（3）從表中的數(shù)據(jù)分析，物體受到的重力跟質(zhì)量的比值不變，所以物體所受的重力跟它的質(zhì)量成正比。8、利用一根長橡皮筋自制簡易測力計，裝置如圖1所示。在制作測力計刻度面板時，小明和小華的方法不同。小明：在回形針上掛6個50g的鉤碼，記下指針靜止時的位置，等分刻度，畫出的刻度線如圖2所示。小華：在回形針上每次加掛一個50g的鉤碼，分別記下指針靜止時的位置，畫出相應(yīng)的刻度線如圖3所示。（1）實際操作后發(fā)現(xiàn)兩人的刻線并不完全重合，你認為圖的刻度較準確；若采用小明的測力計測力，讀數(shù)為2.0N，則測量值真實值；（2）小華想在原有刻度基礎(chǔ)上進一步畫出分度值是0.1N的刻線，但未找到10g的鉤碼。他注意到拉力越大，橡皮筋形變，于是想通過探尋形變與拉力的定量關(guān)系進行細分刻度。他測量了每根刻線到零刻線的距離L，數(shù)據(jù)記錄在下表中；拉力F/N0.51.01.52.02.53.0刻線到零刻線的距離L/cm1.002.203.605.207.009.00他在坐標紙上畫出對應(yīng)的FL圖像如圖4所示，請你利用圖像信息在圖5中標出2.2N力對應(yīng)的刻度線；（3）小華將鉤碼逐個取下，測量每次指針到零刻線的距離