第九講 重力【寒假自學(xué)課】2024年八年級物理寒假提升學(xué)與練（原卷版）

第九講重力（預(yù)習(xí)篇）（原卷版）目錄新知導(dǎo)航：熟悉課程內(nèi)容、掌握知識脈絡(luò)基礎(chǔ)知識：知識點全面梳理，掌握必備小試牛刀：基礎(chǔ)題+中等難度題，合理應(yīng)用一、重力的概念1.重力：由于地球的吸引而使物體受到的力叫做重力，通常用字母G表示。2.重力的特點（1）地球附近的所有物體都受到重力作用，不管它是運動的還是靜止的（重力是非接觸力，只要在地球附近就受到重力作用）。（2）重力的施力物體是地球，受力物體是地球附近的物體。（3）重力的效應(yīng)：使物體從高處落向地面或使物體有向下落的趨勢。（4）物體間力的作用是相互的，地球吸引物體的同時，物體也吸引地球。二、重力的大小1.現(xiàn)象探究：質(zhì)量的大小和質(zhì)量的關(guān)系提出問題物體所受重力與它質(zhì)量有什么關(guān)系猜想與假設(shè)通常我們感覺到物體的質(zhì)量越大，就越重。因此可以作出猜想：物體所受的重力與質(zhì)量存在一定的關(guān)系，物體的質(zhì)量越大，它所受的重力越大設(shè)計實驗與制定計劃用彈簧測力計分別測出總質(zhì)量不同的鉤碼所受重力的大小，觀察、比較鉤碼所受總重力的大小與總質(zhì)量有何關(guān)系進行實驗與收集證據(jù)（1）固定彈簧測力計，使其保持豎直狀態(tài)。（2）把一個質(zhì)量為50g的鉤碼掛在彈簧測力計的掛鉤上，當鉤碼靜止時，讀出的彈簧測力計的示數(shù)即鉤碼所受重力的大小，將其記錄在表格中。（3）用同樣的方法分別測出2個、3個、4個、5個、6個、7個相同的鉤碼的重力，并把測量結(jié)果記錄在表格中。（4）以質(zhì)量為橫坐標，重力為縱坐標，作出鉤碼重力大小跟其質(zhì)量的關(guān)系圖像，如圖所示。質(zhì)量m/kg0.050.100.150.200.250.300.35重力G/N0.490.981.471.962.452.943.43重力與質(zhì)量的比值/（N·kg-1）9.89.89.89.89.89.89.8分析論證（1）由實驗數(shù)據(jù)可知，當質(zhì)量成倍數(shù)增加時，重力也成倍數(shù)增加，物體所受的重力與其質(zhì)量的比值不變。（2）由G-m圖像可知，此圖線是一條過原點的直線，說明物體所受的重力跟它的質(zhì)量成正比。歸納總結(jié)大量精確的實驗表明，物體所受重力跟它的質(zhì)量成正比。如果用G表示重力，m表示質(zhì)量，g表示重力與質(zhì)量的比值，地球附近的物體所受重力跟它的質(zhì)量之間的關(guān)系可以寫成，即G=mg。2.重力的計算（1）物體重力大小與其質(zhì)量的關(guān)系為G=mg，其中重力G的單位是N，質(zhì)量m的單位是kg，g的單位是N/kg。g取9.8N/kg，粗略計算時取10N/kg。（2）g=9.8N/kg表示的物理意義：質(zhì)量為1kg的物體受到的重力大小為9.8N。（3）使用公式G=mg時應(yīng)注意以下幾點：①公式中各物理量都必須使用國際單位；②要會將公式進行變形，能靈活運用。如已知物體的重力求質(zhì)量時，可將公式G=mg變形為?！卣古鄡?yōu)g值不是定值g值雖然是一常數(shù)，但它跟物體所處的地理位置有關(guān)。（1）在同一地區(qū)的物體，g值隨其離地面高度的增加而減?。ǜ叨茸兓淮髸r，g值的變化可以忽略不計）。（2）距離海平面相同高度的物體，g值隨地理位置的變化而變化，在赤道處g值最小，在兩極處g值最大。（3）月球上的物體由于被月球吸引也受月球的“重力”。但是月球上的g值大約是地球上g值的，所以物體在月球表面受到的重力約是其在地球表面受到重力的。三、重力的方向1.現(xiàn)象探究：重力的方向圖示現(xiàn)象將小球用細線懸掛在支架上，將裝置放在水平面上，靜止時發(fā)現(xiàn)懸線豎直向下將同樣的裝置與水平面成一角度α，靜止時發(fā)現(xiàn)懸線豎直向下歸納重力的方向總是豎直向下的2.對重力方向的理解（1）重力的方向總是豎直向下，而不是垂直向下。（2）重力的方向不受其他作用力的影響，與物體的運動狀態(tài)及位置無關(guān)?！锾貏e提醒豎直向下≠垂直向下“豎直向下”是指垂直于水平面向下，近似指向地心?！按怪毕蛳隆笔侵复怪庇谀硞€面向下，這個面不一定是水平面。所以“豎直向下”是“垂直向下”的一個特例，我們不能把重力方向說成是“垂直向下”。G豎直向下，F(xiàn)垂直向下3.重力方向的應(yīng)用：人們在一根線下吊一重物，就做成了一根鉛垂線。因為重力方向始終豎直向下，所以鉛垂線靜止時總豎直向下，故用鉛垂線可以檢查工作臺面是否水平，墻壁上的畫是否掛正等。鉛垂線與臺面垂直，說明臺面水平畫的豎邊沒與鉛垂線平行，說明畫沒掛正四、重心1.概念：地球吸引物體的每一部分，物體的各部分都受到重力的作用。但是，對于整個物體，重力的作用的表現(xiàn)就好像它作用在某一點上，這個點叫做物體的重心。重心實際上是物體各部分受到重力作用的等效作用點。2.重心的位置（1）形狀規(guī)則、質(zhì)量分布均勻的物體，它的重心在它的幾何中心處，如圖所示。（2）質(zhì)量分布不均勻的物體，重心的位置除與物體的形狀有關(guān)外，還跟物體的質(zhì)量分布有關(guān)。如圖所示是空杯、少半杯水、大半杯水時杯子和水重心大致位置。（3）物體的重心不一定在物體上。如質(zhì)量分布均勻的圓環(huán)的重心在環(huán)的中心處，不在環(huán)上。（4）重心的位置與物體所在的位置及運動狀態(tài)無關(guān)。（5）為了研究問題方便，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?！卣古鄡?yōu)“支撐法”和“懸掛法”確定重心（1）支撐法：適用于長條狀物體。把掛有兩個鸚鵡的長條棍放在手指上，仔細調(diào)節(jié)手指在長條棍的位置，使其在手指上平衡，這時就可以找到長條棍的重心（即在支點上方，如圖甲所示）。甲乙丙（2）懸掛法：適用于薄板，如圖乙所示，用細線通過薄板上某一點A將其懸掛起來。當薄板靜止時，用鉛筆沿懸線在薄板上畫出豎線AB；如圖丙所示，用細線再通過另一點C把薄板懸掛起來，當薄板靜止時，沿懸線在其上畫出另一條豎線CD，則AB、CD兩直線的交點O就是薄板的重心。五、重力的由來1.類比法分析重力的由來現(xiàn)象原因如圖所示，當橡皮筋起來之后，需要用細繩緊緊拉住橡皮，若松開手，橡皮會沿切線向外飛出橡皮能繞手做圓周運動，是因為被細繩拉住，手通過細繩給了橡皮一個力，橡皮才會繞手做圓周運動而不向外飛出月球是地球的衛(wèi)星，月球在不停地繞地球做圓周運動，如圖所示月球繞地球轉(zhuǎn)動而不會跑掉，是因為月球與地球之間有一條無形的“線”，它就是地球和月球間的引力。在這個引力的作用下，月球繞地球轉(zhuǎn)動而不會跑掉宇宙間的物體，大到天體，小到塵埃，都存在相互吸引的力，這就是萬有引力。重力是由于地球附近的物體受到地球的吸引力而產(chǎn)生的。但重力的大小并不一定等于地球?qū)ξ矬w的吸引力，除在兩極處的物體的重力大于萬有引力外，在地球其他各處物體的重力都略小于萬有引力。一、選擇題1.對下列物理量的認識中，最符合常識的是（）。A．一名中學(xué)生身高約165mm；B．一名中學(xué)生的步行速度約10m/s；C．一名中學(xué)生的受到重力約500N；D．一名中學(xué)生的質(zhì)量約500kg2.下列關(guān)于重力的說法中不正確的是（）。A．向上拋出的籃球，在上升過程中受到重力的作用；B．汽車沿斜坡下行時，受到的重力方向是豎直向下的；C．成熟的果實落到地面上，是因為它受到重力的作用；D．物體的重心一定在物體上3.如圖所示，一輛汽車沿斜面向下行駛，下圖能正確表示該車在行駛過程中所受重力的方向的是（）。A．B．C．D．4.如圖，玩具“不倒翁”被扳倒后會自動立起來，其奧妙是（）。A．重心低，不易傾倒 B．里面有自動升降的裝置C．重力小，可以忽略 D．重力的方向總是豎直向下的5.如圖所示的圖像中，不能正確反映各物理量之間的關(guān)系的是（）。A．B．C．D．6.關(guān)于g＝9.8N/kg，下列說法正確的是（）。A．物體受到的重力是它質(zhì)量的9.8倍；B．物體的質(zhì)量是重力的9.8倍；C．1kg的物體所受的重力是9.8N；D．1kg＝9.8N二、填空題7.一個南瓜所受的重力是30N，它的質(zhì)量是________kg，重力的方向_______。（g取10N/kg）8.工人師傅在對窗臺施工時，將水平儀放置于窗臺上，鉛垂線靜止后的情形如圖所示。鉛垂線的工作原理是利用重力________的特點，圖示情形說明窗臺_______（選填“左”或“右”）面較低。9.由中國自行設(shè)計研制的月球車（如圖所示）乘坐“嫦娥”三號探月衛(wèi)星“親近”月球，實施無人登月探測。已知月球車在月球上的引力是它在地球表面受到的引力的，若將一個在地球上重為1200N的月球車放到月球上，它受到的重力是____N，質(zhì)量是____kg。10.“夜來風雨聲，花落知多少”，這是唐代詩人孟浩然《春曉》中的詩句詩中“花落”是指花瓣落地，實際上是由于花瓣受到___________的作用，其施力物是___________。11．一個橋頭立著如圖所示的限重標志牌，這座橋面受到的壓力超過__________N時，就可能發(fā)生危險。當汽車行駛在橋面上時，它所受重力的方向是_____________。（取g＝10N/kg）12.甲、乙兩個物體的質(zhì)量之比是8：3，在地球同一地點它們所受重力之比為，它們所受重力的施力物體是。三、作圖題13．請在圖中畫出蘋果所受重力的示意圖。四、實驗題14.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___________、___________。②分析表中實驗數(shù)據(jù)，得出的結(jié)論是：___________。③根據(jù)上表中測量的實驗數(shù)據(jù)