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第七章 力
第3节 重力
【例题】（2023 桓台县一模）下列关于重力的说法中，正确的是（　　）
A．只有与地面接触的物体才受到重力的作用
B．物体在上升过程中不受重力的作用
C．只有静止在地面上的物体才受到重力的作用
D．地面附近的所有物体都受到重力的作用
【答案】D
【分析】重力是指由于地球的吸引而使物体受到的力，地球附近的物体都有受到重力，包括与地球接触的物体和地球周围与地球不接触的物体。
【解答】解：地球附近的一切物体由于地球吸引而使物体受到的力叫重力，重力是由于地球的吸引而产生的，故D符合题意；物体只要在地球周围，无论是地面上，还是在空中（地面附近），无论是静止，还是运动，物体都要受到重力作用，故A、B、C不符合题意。
【点评】此题主要考查对物体受到的重力的理解，重力是生活中最常见的一种力，属于基础知识，重力知识是考试的一个重点内容。
1．地面附近的物体，由于地球的吸引而受到的力叫重力；重力的符号是G，单位是N。 2．对重力的理解 （1）重力的施力物体是地球，受力物体是地球表面附近的一切物体，无论固体、液体、气体都受地球的吸引。 （2）在地球附近的物体都会受到重力的作用，不论物体运动还是静止。 （3）重力是非接触力，天上飞的飞机也受到重力的作用。 （4）物体和地球之间的作用是相互的，物体受到地球的吸引力，地球也受到物体的吸引力。 （5）重力的产生原因：重力是由于地球的吸引而产生的力，但重力的大小不一定等于地球对物体的吸引力。除了在地球两极处的物体的重力等于地球对物体的吸引力，在地球其他各处物体的重力都略小于地球对物体的吸引力。 注意：实际生活中说的物重、体重、多重一般指的是物体的质量，在物理中提到的物重一般指的是物体的重力，这点要注意区分。 3．重力区别于其他力的基本特征是： （1）地面附近的一切物体，无论固体、液体、气体都受地球的吸引。 （2）重力特指地球对物体的吸引。 （3）重力的施力者是地球，受力者是物体。
【闯关01】（2023春 秦都区期末）关于重力，下列说法中正确的是（　　）
A．重力的方向总是垂直向下的
B．“水往低处流”是由于重力的作用
C．物体的质量与它所受重力成正比
D．在空中运动的物体不受重力作用
【答案】B
【分析】（1）重力的方向是竖直向下的；
（2）重力大小与质量成正比，比值为g，g＝9.8N/kg；
（3）重力是指由于地球的吸引而使物体受到的力，地球附近的物体都有受到重力。
【解答】解：A、重力的方向总是竖直向下，故A错误；
B、重力的方向是竖直向下的，在重力的作用下，“水往低处流”，故B正确；
C、物体所受的重力跟它的质量成正比，故C错误；
D、地球上或地球附近的任何物体都要受到重力作用，不论物体运动还是静止，也不论物体做什么样的运动，故D错误。
【点评】该题考查重力的概念以及重力的方向以及重力与质量的关系，知道重力的方向总是竖直向下，是基础题目。
【闯关02】（2023 天元区一模）假如没有重力，下列猜想不正确的是（　　）
A．河水不会流动，看不见瀑布
B．人跳起来就离开地球，再也回不来
C．杯子中的水不会轻易倒出来
D．物体将失去质量
【答案】D
【分析】如果没有重力，那些依靠重力来完成的活动将无法进行；而物体的质量是物质的属性，表示物体所含物质的多少，与物体是否受重力无关。
【解答】解：A、如果没有重力，水不会往低处流，有可能流向高处，不会出现瀑布，说法正确；B、人跳起来会落向地面，是由于人受到重力作用，若没有重力，人一跳起来就会离开地球，说法正确；C、杯里的水倒进嘴里，是由于水受到重力作用；若没有重力，杯里的水将倒不进嘴里，说法正确；D、质量是物质的属性，与物体是否受重力无关，说法错误。【点评】此题是一道想象题，考查了学生的逆向思维，将由于重力存在导致的现象，反过来进行分析即可解答。
【闯关03】（2023春 宜都市期末）月球对其表面物体的引力只有地球对地面物体引力的六分之一。设想我们乘宇宙飞船到达月球后，下列说法中正确的是（　　）
A．地球上质量为60kg的物体，在月球上质量只有10kg
B．在地球上重为600N的人，在月球上重为100N
C．一个金属球在月球上的密度仅为它在地球上的六分之一
D．一根轻弹簧，在地球表面将它拉长1cm需要6N的拉力，在月球上只需要1N的拉力
【答案】B
【分析】质量是物体的一种属性，它不随物体的形状、状态、位置的改变而改变；弹簧的伸长跟所受的拉力成正比。
【解答】解：A．质量是物体的一种属性，它不随物体的形状、状态、位置的改变而改变，地球上质量为6kg的物体，在月球上仍为6kg，故选项A错误；B．因为月球对其表面物体的引力只有地球对地面物体引力的六分之一，在地球上重为600N的人，月球对其吸引力为100N，故选项B正确；C．密度是物质的一种特性，每种物质都有一定的密度，密度与物体所处的位置无关，故选项C错误；D．弹簧的伸长跟所受的拉力成正比，在地球表面将弹簧拉长需6N的拉力，在月球上也需要6N的拉力，故选项D错误。
【点评】理解质量是物体的一种属性，它不随物体的形状、状态、位置的改变而改变；弹簧的伸长跟所受的拉力成正比，而与地点无关。
■重点02 探究重力大小和质量的关系
【例题】（2023春 通州区期中）“探究重力大小与质量的关系”实验中，下列说法错误的是（　　）
A．可以用同一块橡皮泥分成大小不等的三块进行探究
B．可以取质量不同的苹果、木块、铁球各一个进行探究
C．可以在不同地理纬度进行探究
D．可以不需要控制物体体积相同进行探究
【答案】C
【分析】（1）要探究物体所受重力的大小与质量的关系，根据G＝mg知，重力只与物质的质量有关；
（2）要探究物体所受重力的大小与质量的关系，根据G＝mg知，重力与物质的密度无关，即与物质种类无关；
（3）同一质量的物体所受重力大小与地球纬度有关，根据控制变量法分析；
（4）根据重力与物质的种类和物质的体积没有直接关系分析。
【解答】解：A、要探究物体所受重力的大小与质量的关系，必须改变物体的质量，所以用同一块橡皮泥分成大小不等的三块进行探究是合理的，故A正确；
B、要探究物体所受重力的大小与质量的关系，必须改变物体的质量，苹果、小木块、小铁球的材料不同，不影响探究结果，故B正确；
C、同一质量的物体所受重力大小与地球纬度有关，根据控制变量法，需要在同一地理位置进行实验，地理纬度不同时，g值一般不同，故C错误；
D、研究重力与质量的关系时，因重力与物质的种类和物质的体积没有直接关系，故D正确。
【点评】本题探究物体重力与哪些因素有关，考查了学生利用控制变量法进行实验探究的能力，是中考探究题考查的热点。
1．探究“重力的大小跟什么因素有关”，需要测出重力及质量的大小，用到弹簧测力计及天平；使用弹簧测力计时候，首先要“调零”，即检查指针是否在零刻度线。 2．根据实验目的可知时要寻找重力和质量的关系规律，多次测量的目的是寻找普遍规律。 3．根据测量数据作出的物体的重力随质量的变化关系图像为一条过原点的直线，可以得出结论：物体所受的重力与其质量成正比。
【闯关01】（2023春 沾化区期末）如图为小明在探究重力与质量的关系时的操作。他将测得的实验数据记入表格中分析实验过程及所测数据，相关说法正确的是（　　）
物体质量m/kg 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
测力计示数F/N 0.98 1.96 2.94 3.92 4.9 5.88
A．测量钩码重力时，测力计应该水平调零
B．质量为1kg的物体受到的重力为9.8N
C．物体的质量跟它所受的重力成正比
D．手对测力计的拉力与钩码对测力计的拉力是一对平衡力
【答案】B
【分析】（1）弹簧测力计在竖直测量力的大小时，必须竖直调零；
（2）9.8N/kg表示质量为1kg的物体受到的重力是9.8N；
（3）物体所受重力与其质量成正比，质量不同的物体，受到的重力不同，但重力与质量的比值一定；
（4）手对弹簧测力计的拉力等于钩码和弹簧测力计的总重力。
【解答】解：A、弹簧测力计在竖直测量力的大小时，必须竖直调零，故A错误；
B、由g＝9.8N/kg可知，质量为1kg的物体受到的重力是9.8N，故B正确；
C、物体受到的重力跟质量成正比，其比值g9.8N/kg，不能说物体的质量跟它受到的重力成正比，故C错误；
D．手对弹簧测力计的拉力和钩码对弹簧测力计的拉力，大小不等，且作用在同一个物体上，所以不是一对平衡力，故D错误。
【点评】本题考查了学生对重力与质量关系、重力公式的理解与掌握，是一道基础题目。
【闯关02】（2023 长沙）小明用家里的器材探究重力的大小与质量的关系。如图甲、乙所示，小明用布袋装着质量不同的米，用电子秤测其质量，用液晶屏拉力器测其重力，实验数据记录如表：
实验次数 1 2 3 4 5
电子秤的示数/g 100.0 200.0 300.0 400.0 500.0
拉力器的示数/N 0.98 1.96 2.94 3.92 4.90
（1）在图乙中，当米袋静止时，拉力器的示数与这袋米所受重力的大小　　；
（2）分析如表数据可得：物体所受重力的大小与它的质量成　 　，下列数据处理方法可以得到此结论的是　 　 。
A．计算每一次实验中重力的大小与质量的比值
B．计算每一次实验中重力的大小与质量的乘积
【答案】（1）相等；（2）正比；A。
【分析】（1）由二力平衡条件及相互作用力关系得到拉力器示数和米袋重力的关系。（2）分析表格中的数据，可以得出物体重力与物体质量的关系。
【解答】解：（1）当米袋静止时，拉力器对米袋的拉力和米袋的重力是平衡力，二力相等，米袋对拉力器的拉力（等于拉力器的示数）与拉力器对米袋的拉力是相互作用力，二力相等，故拉力器示数等于米袋的重力；
（2）由表格中的数据得，计算每一次实验中重力的大小与质量的比值：
9.8N/kg，
结论：物体所受的重力与其质量成正比。
【点评】本题探究“物体所受重力大小与物体质量关系”实验，考查数据分析、归纳法的运用等知识。
【闯关03】（2023春 惠城区月考）下表是“探究重力与质量的关系”时得到的实验数据。
被测物体 质量m/kg 重力G/N
物体1 0.1 0.98
物体2 0.2 1.96
物体3 0.3 2.94
（1）在实验过程中，需要的测量工具是弹簧测力计和　 　；
（2）在测重力时，必须使弹簧测力计竖直，因为　 　；
（3）分析表中实验数据，得出的结论是：　 　；
（4）下列图像中，能正确反映“物体所受的重力跟它的质量的关系”的是　　。
（5）若干年后，小明在我国建成的太空站工作时，你认为他用同样的器材
　 （选填“能”或“不能”）完成该探究。
【答案】（1）天平；（2）重力的方向是竖直向下的；（3）物体所受重力与质量成正比； （4）B；（5）不能。
【分析】（1）测量物体的质量用天平，测量物体受到的重力用弹簧测力计；
（2）重力的方向是竖直向下的；
（3）分析表中数据，得出重力与质量的关系；
（4）由9.8N/kg为正比例函数，再结合选项进行判断；物体所受的重力跟它的质量成正比；
（5）在太空站中，物体处于失重状态，根据重力对实验的影响分析答题。
【解答】解：（1）探究物体所受重力大小与物体质量的关系时，需要测量质量和重力，所需要的测量工具天平和弹簧测力计；
（2）在测重力时，必须使弹簧测力计竖直，因为重力的方向是竖直向下的；
（3）分析表中数据，物体所受的重力随质量的增加而增大，且比值是常数，说明：物体所受的重力跟它的质量成正比；
（4）9.8N/kg为正比例函数，说明物体所受的重力跟它的质量成正比，图象过坐标原点的倾斜直线，故选B。
（5）由于在太空站中，不能用弹簧测力计测出物体受到的重力，所以用同样的器材，在太空站中不能完成该实验。
【点评】本题考查了弹簧测力计的使用、重力与质量的关系及二力平衡条件的应用，难度不大。
■难点01 重力的方向及其应用
【例题】（2023春 吴忠期末）下列关于重力的认识中不正确的是（　　）
A．重力的施力物体是地球
B．重力的方向是垂直向下
C．物体所受重力的大小与质量成正比
D．重力的作用点叫做重心
【答案】B
【分析】（1）重力是由于地球吸引而使物体受到的力，所以重力的施力物体是地球，受力物体是地面附近物体；
（2）重力方向总是竖直向下的；
（3）重力和质量成正比，其比值为g9.8N/kg；
（4）重力的作用点叫做重心。
【解答】解：A、重力的施力物体是地球，故A正确；B、重力方向是竖直向下的，不是垂直向下，故B错误；C、重力和质量成正比，故C正确；D、重力的作用点叫做重心，故D正确。
【点评】本题考查对重力概念的理解，要求知道重力的定义、施力物体和受力物体、方向及方向的应用、重力大小的规律、重心的定义等，难度不大。
1．重力的方向总是竖直向下的。 （1）竖直向下是指和物体所在处水平面垂直向下的方向，应注意“竖直向下”与“垂直向下”是有区别的，“垂直向下”是指垂直于某个平面向下，如图所示； （2）重力的方向不受其他作用力的影响，与物体的运动状态无关。 2．重力方向的应用：铅垂线。
【闯关01】（2023 天津）如图所示，建筑工人在砌墙时常用铅垂线来检查墙壁是否竖直。这是利用了（　　）
A．重力的方向 B．重力的大小
C．重力的作用点 D．重力与质量的关系
【答案】A
【分析】铅垂线是利用重力的方向始终竖直向下而制成的。
【解答】解：建筑工人常用铅垂线检查墙壁是否竖直，这是利用了重力的方向始终是竖直向下的原理，故A正确，BCD错误。
【点评】本题考查重力方向的应用，属于基础题。
【闯关02】（2023春 安顺期末）“太空漫步”是一个国家“核心力量”的体现，我国成为世界上并列前茅的“核心国家”。航天员刘洋出舱活动时的情境，此时图中哪个是她受到的重力的方向（　　）
A．① B．② C．③ D．④
【答案】C
【分析】重力的施力物体是地球，重力的方向总是竖直向下的，并且总是指向地球中心。
【解答】解：重力的方向是竖直向下，下指的是地球的中心，故ABD不正确，C正确。
【点评】本题考查重力的方向，属于基础题。
【闯关03】（2023 海淀区校级模拟）细线OA下端悬挂一个小球，静止时如图甲所示，若将底座右端向上倾斜一个角度θ，如图乙所示，则小球静止时所指的方向是（　　）
A．OB B．OC C．OD D．不能确定
【答案】B
【分析】根据重力的方向是竖直向下的道理来解释。
【解答】解：若将底座右端向上倾斜一个角度θ，重力的方向不会改变，始终是竖直向下的（与水平面垂直），小球静止时所指的方向沿重力的方向，即小球静止时所指的方向是OC。
故选：B。
【点评】本题考查重力的方向是竖直向下的，比较简单，是一道基础题目。
■难点02 重力的大小
【例题】（2023春 涵江区期中）下列哪个物体的重力最接近20N（　　）
A．一头象 B．一辆自行车
C．一个中学生 D．一只鸡
【答案】D
【分析】根据重力和质量的关系G＝mg，求出重力是20N的物体的质量，结合对生活中常见物体的质量，排除有明显不符的选项；从选项中选出与题干质量接近的物体。
【解答】解：因为G＝mg，所以物体的质量为m2kg。一头象的质量在4t＝4000kg左右，一辆自行车的质量在10kg左右，一个中学生的质量在50kg左右，一只鸡的质量在2kg左右。故选：D。
【点评】此题考查对物体重力大小的判断，物体重力的大小不易判断，可求出与重力相应的质量，对照选项中物体的重力，找出接近题干质量的选项即可。
1．生活中常用、常见物品重力的估测： （1）根据物体的质量估测它的重力大小。例如：一个鸡蛋的质量在50g左右，两个鸡蛋的质量约100g，受到的重力约1N。 （2）已知物体的重力，可根据变形公式m=G/g把重力大小变为我们比较熟悉的质量，然后进行估测判断。 总之，熟识生活中常见的物体的重力应当先从熟知物体的质量开始，因为质量在同学的心中与生活更接近，同学们在估测时心中应当有计算重力的公式。 2．重力的计算 （1）物体的重力大小与其质量的关系为G＝mg，其中G表示重力，单位是N；m表示质量，单位是kg；g取9.8N/kg，粗略计算时，可取g＝10N/kg。 （2）使用公式G＝mg时，应注意各物理量都用（1）中指出的单位；此外，要会将公式变形，能灵活运用。比如，会用变形公式m=G/g计算质量。
【闯关01】（2023春 庐江县期中）下列关于质量和重力的说法，正确的是（　　）
A．重力就是地球的吸引力
B．物体的质量与重力成正比
C．把物体送到月球，物体的重力变小，质量不变
D．1kg＝9.8N
【答案】C
【分析】（1）物体含有物质的多少叫做质量，质量是物体的一种属性，它不随物体的状态、位置、形状、温度的改变而改变；
（2）地球表面及附近的一切物体都受到重力的作用，重力的方向总是竖直向下的；重力与质量的关系：G＝mg。
【解答】解：A、重力是由于地球的吸引产生的，但重力不是地球的吸引力，故A不正确；B、物体的重力与质量成正比，即重力随质量的变化而变化。质量是物体的一种属性，只与所含物质的多少有关，故B不正确；C、把物体送到月球，由于物体的位置发生了变化，故物体的重力变小，但质量与位置无关，故质量不变，故C正确；D、质量为1kg的物体，受到的重力为9.8N，重力和质量是两个不同的物理量，1kg不等于9.8N，故D不正确。
【点评】此题考查了质量和重力的特点，正确理解概念是解答的基础。
【闯关02】（2023春 荔城区期中）甲、乙两个实心正方体，棱长之比为1：2，密度之比为3：1，它们的重力之比为（　　）
A．2：3 B．3：2 C．3：8 D．8：3
【答案】C
【分析】已知甲、乙两个正方体的棱长之比可求体积之比；根据m＝ρV可求质量之比；根据G＝mg可求重力之比。
【解答】解：甲、乙两个正方体的棱长之比L甲：L乙＝1：2，根据V＝L3可得：
V甲：V乙＝1：8，由m＝ρV、G＝mg，且ρ甲：ρ乙＝3：1，可得：
。故ABD错误，C正确。
【点评】此题考查了重力的简单计算，难度不大，属基础题目。
【闯关03】（2023春 二道区校级期末）物理课本是我们学好物理知识的好助手。请估测一下八年级下册物理课本的重力大约为（　　）
A．0.2N B．2N C．20N D．200N
【答案】B
【分析】物理课本的质量和一个苹果的质量差不多，进行估测。
【解答】解：物理课本的质量和一个苹果的质量差不多，约200g，重力G＝mg＝0.2kg×10N/kg＝2N，故ACD错误，B正确。
【点评】物理与社会生活联系紧密，多了解一些生活中的常见量的值可帮助我们更好地学好物理，同时也能让物理更好地为生活服务。
■易错点 重心
【例题】（2023春 横县期中）关于物体的重心，下列说法中正确的是（　　）
A．物体的重心一定在物体上
B．形状规则、质量分布均匀的物体的重心在它的几何中心上
C．空心球没有重心
D．物体受到的所有外力，力的作用点一定在重心上
【答案】B
【分析】重力在物体上的作用点，叫做物体的重心，形状规则、质量分布均匀的物体的重心在物体的几何中心上；重心只是重力在作用效果上的作用点，重心并不是物体上最重的点，重心的位置可以在物体之外；空心物体也有重心。
【解答】解：A、C重心可以在物体上，也可以在物体之外，如空心的球体重心在球心上，不在物体上。故A、C错误；
B、只有质地均匀，形状规则的物体的重心在它的几何中心上。故B正确；
D、物体受到的所有外力，力的作用点不一定在重心上，故D错误。
【点评】本题利用我们身边常见的物体考查学生对重心概念的理解与掌握，有助于激发学生的学习兴趣。
1．重力的作用点——重心。对于整个物体，重力作用的表现就好像它作用在某一个点上，这个点就叫做物体的重心。我们通常把物体的重心当作重力在物体上的作用点。 2．质地均匀、外形规则物体的重心，在它的几何中心上。如，球的重心在球心，方形薄木板的重心在两条对角线的交点。 3．不规则的物体，我们可以采用支撑法和悬挂法来确定它的重心。 4．重心的位置不一定总在物体上，如圆环的重心在圆心，空心球的重心在球心。
【闯关01】（2023春 兴宁区校级期中）关于物体的重心，下列说法正确的是（　　）
A．物体的重心一定在物体上
B．任何物体的重心都在它的几何中心上
C．空心球没有重心
D．物体放置的位置发生改变，物体的重心位置不会改变
【答案】D
【分析】（1）重力在物体上的作用点，叫做物体的重心；重心位置随质量分布的变化而变化；
（2）形状规则、质量分布均匀的物体的重心在物体的几何中心上；
（3）对于形状不规则物体的重心可能作用在物体上，也可能作用在物体的外边。
【解答】解：A、重力在物体上的作用点，叫做物体的重心，物体的重心不一定在物体上，故A错误；
B、只有形状规则、质量分布均匀的物体的重心在物体的几何中心上，故B错误；
C、重力在物体上的作用点，叫做物体的重心，任何物体都有重心，故C错误；
D、对于固定形状的同一的物体，其重心位置是确定的，与物体所处的位置无关，故D正确。
【点评】质地均匀，外形规则的物体的重心在物体的几何中心上；质地不均匀，外形不规则的物体的重心可以利用悬吊的方法确定重心，物体的重心可能不在物体上。
【闯关02】（2023春 滦南县期中）关于重力，下列说法正确的是（　　）
A．重心是客观存在的，且重心一定在物体上
B．人们可以通过调整身体姿态来改变重心的位置
C．人造地球卫星绕地球旋转而不落下，说明人造地球卫星不受重力
D．静止站在地面上的人，地球对人的吸引力大于人对地球的吸引力
【答案】B
【分析】（1）重力在物体上的作用点，叫做物体的重心；
（2）形状规则、质量分布均匀的物体的重心在物体的几何中心上；
（3）重心只是重力在作用效果上的作用点，重心并不是物体上最重的点，重心的位置可以在物体之外。
【解答】解：A．重心是重力的作用点，物体的重心即可能在物体上，也可能在物体外，如篮筐的重心在篮筐之外，故A错误；
B．人们可以通过调整身体姿势来改变重心，故B正确；
C．人造地球卫星绕地球旋转而不落下，受到重力作用，重力提供向心力，故C错误；
D．地球对人的吸引力大于人对地球的吸引力是一对相互作用力，大小相等，故D错误。
【点评】此题考查的是重心的概念和位置，对不规则的物体可以采用悬挂法确定其重心位置。
【闯关03】（2023春 洪江市校级期中）关于“不倒翁”不倒的原因正确的是（　　）
A．重心很低 B．重心很高
C．重心不在物体上 D．里面有特殊装置
【答案】A
【分析】物体的重心位置与物体的质量分布与形状有关，据此确定不倒翁的重心位置；物体的重心位置越低，物体越稳，越不容易翻到。
【解答】解：不倒翁上小下大，重心在不倒翁的下半部，重心位置很低，由于不倒翁的重心位置低，所以“不倒翁”能不倒。故选：A。
【点评】本题考查了“不倒翁”不倒的原因，知道“不倒翁”不倒的原因与重心位置有关，是解本题的关键。

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