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第六章　熟悉而陌生的力
来自地球的力
第三节
01
通过实验，认识重力。
02
知道重力大小与质量的关系。
03
能用重力及重心等解释生产生活中的相关现象。
1.观察以下几种生活中的情况，回答问题。
(1)图甲，树上熟透的苹果落向地面。
(2)图乙，水总是从高处流向低处。
(3)图丙，从手中抛出的铅球落向地面。
思考：以上三个情况运动的共同之处？是什么原因导致的？
答案　物体都落向地面是因为地球对它附近的一切物体都有吸引作用。
对重力的理解：
(2)重力是非接触力；
(3)地球附近的一切物体都受到重力的作用。
(1)重力的施力物体是 。
(1)物体所受重力的大小简称 。
一、重力的大小
1.重力是地球附近的 物体都要受到的力，它是由于 对物体的吸引而产生的。重力通常用字母 表示。
一切
地球
G
地球
物重
物体所受重力的大小可以用弹簧测力计来测量。
当物体静止时，弹簧测力计的示数就可看成物体所受重力的大小。
2.实验：探究重力与质量的关系
生活经验告诉我们，用手提起质量越大的物体，用的力越大。这说明质量越大的物体，所受重力越大。
物体所受重力的大小与物体质量之间有什么关系呢？
将弹簧测力计竖直放置并调零，然后在其挂钩上依次增加1个相同的钩码，待钩码重新静止后记下弹簧测力计的每一次示数(等于钩码所受重力的大小)。分析钩码所受重力的大小与其质量的关系，你可得出什么结论？
数据记录表格：
钩码数 质量m/kg 物重G/N 物重跟质量的比值G/m(N/kg)
1 0.05
2 0.10
3 0.15
4 0.2
5 0.25
6 0.3
大量实验证明：物体所受重力的大小与它的质量成正比，其比值是定值，约等于9.8 N/kg。
若用G表示重力，m表示质量，g表示重力与质量之比，则地球附近物体所受重力的大小与其质量的关系可用如下式子表示：
或 G = mg
g是常数，约等于9.8N/kg。它表示质量为1kg的物体，所受的重力约为9.8N。
= g
3.重力的计算公式： 。计算时，G的单位应取 ，m的单位应取 ，在精确度要求不高的情况下，g可取10 N/kg。
G=mg
N
kg
g在不同星球上(受不同星球的吸引)数值不同，如在月球上，g月= g地。
在地球的不同纬度，g的数值稍有差异，如在赤道上g值最小，在两极g值最大。
故同一物体所受的重力大小并不是不变的，这是由于g变化所致，g与高度、纬度有关。
思考：天宫空间站中的航天员是漂浮的，他们受到重力的作用吗？
重力是由于地球对附近一切物体的吸引而产生的，只要航天员还在地球附近，就会受到地球的吸引作用，即受到重力。但由于航天员随空间站绕地球做圆周运动，看起来就像没受重力，这种状态通常称为“失重”。
1.(2024·凉山州期末)下面关于重力的说法，正确的是(　　)
A.重力的施力物体是地球，重力的是由地球对物体的吸引而产生的
B.投出的篮球上升过程中不受重力，下落过程中才受重力作用
C.重力的大小跟物体的质量成正比，所以1千克就等于9.8牛
D.直升机能停在空中不动，是因为它不受重力
A
解析　重力的施力物体是地球，重力是由地球对物体的吸引而产生的，故A正确；
地球附近的一切物体都受重力作用，投出的篮球上升、下落过程中都受重力作用，故B错误；
重力的大小跟物体的质量成正比，1 kg表示质量大小，9.8 N表示力的大小，不能画等号，故C错误；
地球附近的一切物体都受重力作用，直升机停在空中不动也受重力作用，故D错误。
2.(2024·清远期末)小明从冰箱拿出鸡蛋准备做菜，如图所示，一个鸡蛋重力最接近(　　)
A.50 N B.50 g
C.0.5 N D.0.5 g
解析　根据生活经验，10个鸡蛋的质量约为1斤，即0.5 kg，故一个鸡蛋的质量大约是0.05 kg，其重力约为G=mg=0.05 kg×10 N/kg=0.5 N。
C
认真观察生活中的现象，你能判断出重力的方向吗？
悬挂电灯的电线
下落的物体
重力的方向总是竖直向下的。
二、重力的方向
阅读教材第144~145页，完成以下内容：
1.重力的方向总是竖直向下的，也就是与水平面 。
2.应用：利用 可检查工作台面是否水平、墙壁上的画是否挂正，在建筑工地中可检查所砌墙是否竖直。
垂直
重垂线
思考：竖直向下与垂直向下一样吗？
“竖直向下”是指垂直于水平面向下
“垂直向下”是指垂直于接触面向下
重力的方向总是竖直向下
指向地心
1.(2024·商丘期末)在墙上挂画框时，可自制一个铅垂线来检查是否挂正，如图所示，若要将画框挂正，应将画框的下部向　　　　(选填“左”或“右”)旋转，直至画框竖边与铅垂线重合，这是利用了重力的方向总是　　 　　的原理。
左
竖直向下
解析　因为重力的方向总是竖直向下的，如果画框和铅垂线是平行的，则画框的竖边是竖直的，否则画框的竖边不竖直，由图知，画框的右端偏高，为了把画贴正，应将画框的下部向左移动。
2.(2022·北京)如图所示的是北京冬奥会单板滑雪大跳台比赛中运动员在空中运动时的情境，此时他所受重力的方向是沿图中　　　　(选填“OA”“OB”或“OC”)向下的方向。(其中，OA垂直于滑雪板，OB沿竖直方向，OC平行于滑雪板。)
OB
F
F
G
三、重力的作用点——重心
阅读教材第145~147页，完成以下内容：
1.物体的 部分都受到重力的作用，从效果上看，我们可以认为各部分受到的重力就好像集中作用在 上，这个点叫做物体的 。
各
一个点
重心
即重心是物体所受重力的等效作用点。
为了方便分析，在受力物体上画力的示意图时，常将力的作用点画在物体的重心上。
(1)质量分布均匀、形状规则的物体的重心，在它的 上。
几何中心
想一想：质量不均匀、形状不规则的物体的重心怎么找？
支撑法
悬挂法
(2)不规则物体可以通过支撑法和悬挂法寻找重心。
增大支撑面
降低重心
2.提高物体稳定程度的方法主要有两种
1.如图所示，玩具“不倒翁”被扳倒后会自动立起来，这是由于(　　)
A.它的重心比较高
B.它的重心是变化的
C.“不倒翁”的重力较小
D.它的重心较低，扳倒时重心总在偏倒的另一面，重力总把它拉回原位置
D
解析　不倒翁上小下大，重心在不倒翁的下半部分，重心位置很低，由于不倒翁的重心位置低，歪倒时重心总在偏倒的另一面，重力总把它拉回到原位置。所以“不倒翁”被扳倒后会自动立起来，故D符合题意，A、B、C不符合题意。

2.(2024·辽宁)如图甲，“陶甗”是辽宁省沈阳新乐遗址出土的古代蒸食器，请在简化图乙中画出其所受重力G的示意图(O为重心)。
解析　重力的方向竖直向下，如图所示：
1.下列四幅图中小球所受重力的示意图正确的是(　　)
B
2.(2024·内江期末)在轻质塑料袋内装一物体，把塑料袋(图中未画出)挂在已调零的弹簧测力计的挂钩上，当物体静止时，弹簧测力计的示数如图所示，则该物体可能是(　　)
A.一个鸡蛋
B.一本八年级的物理课本
C.一个西瓜
D.一瓶500 mL的矿泉水
A
解析　图中测力计分度值为0.2 N，示数约为0.5 N。
一个鸡蛋质量约为50 g，G=mg=0.05 kg×10 N/kg=0.5 N，
故A符合题意；
一本八年级的物理课本重力约为2 N，故B不符合题意；
一个西瓜重力约为80 N，故C不符合题意；
一瓶500 mL的矿泉水重力约为5 N，故D不符合题意。
3.(2024·聊城期末)如图所示，“马踏飞燕”是汉代艺术家高超的智慧、丰富的想象、浪漫主义精神和精湛的艺术技巧的结晶，是古代雕塑艺术的稀世之宝。雕塑中飞奔的骏马之所以能用一只蹄稳稳地踏在飞燕上而不倾倒是因为(　　)
A.马跑得快的缘故
B.马蹄大的缘故
C.马的重心在飞燕上
D.马的重心位置和飞燕在一条竖直线上
D
解析　重力的方向竖直向下，物体的重力与支撑点在同一条竖直的直线上，物体才能保持稳定。雕塑中飞奔的骏马之所以能用一只蹄稳稳地踏在飞燕上而不倾倒，是因为马的重心位置和飞燕在一条竖直线上，故D符合题意，A、B、C不符合题意。
4.(2024·云浮期末)天舟七号“太空快递”的货物清单里新鲜水果的质量为100 kg，即　　　 t。其在地球上所受的重力为　　　　 N；在太空处于失重状态时，这些水果的质量　　　(选填“变大”“变小”或“不变”)。(g取10 N/kg)
解析　由于1 t=1 000 kg，所以100 kg=0.1 t，新鲜水果在地球上所受的重力为：
G=mg=100 kg×10 N/kg=1 000 N
质量是物体的一种属性，与物体的位置无关，在太空处于失重状态时，这些水果的质量不变。
0.1
1 000
不变
5.(2024·甘孜期末)物理兴趣小组利用弹簧测力计、质量未知的钩码等器材，探究物体的重力与质量的关系。
(1)用　　　测出钩码的质量；
解析　天平是测量物体质量的工具，所以用天平测出钩码的质量。
天平
(2)测量钩码重力前，应将弹簧测力计在　　　　(选填“水平”或“竖直”)方向调零；
解析　重力的方向始终竖直向下，所以要在竖直方向测量物体重力大小，应在竖直方向调零弹簧测力计。
竖直
(3)把钩码悬挂在竖直的弹簧测力计上，当测力计和钩码都静止时，弹簧测力计的示数　 (选填“等于”或“不等于”)钩码所受的重力的大小；
解析　当测力计和钩码都静止时，钩码受力平衡，拉力等于钩码的重力，即弹簧测力计的示数等于钩码所受的重力的大小。
等于
(4)实验小组测出多个钩码的质量和重力后，根据测量数据作出的G-m关系图像如图所示，分析数据表明：物体所受的重力跟它的质量成　　　(选填“正比”成“反比”)。
正比
解析　由图可知，物体的重力与质量图像是一条倾斜的直线，符合正比例函数图像的特点，说明物体所受重力与物体的质量成正比。

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