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第3节 重 力
第七章 力
知识点
重力
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1
1.重力的证据
实例
现象 水总是从高处流向低处 树上熟透的苹果落向地面 抛出的篮球落向地面
分析 地球附近的这些物体都会落向地面，是因为受到地球的吸引作用
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2.重力 由于地球的吸引而使物体受到的力叫作重力。通常用字母G 表示。
3.重力的特点
(1)地球附近的所有物体都受到重力的作用。
(2)重力的施力物体是地球，受力物体是地球附近的物体。
(3)重力是非接触力，重力的产生不需要物体相互接触。
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4. 重力的测量 物体所受重力的大小简称物重，重力的大小可以用弹簧测力计来测量。测量时，把钩码挂在弹簧测力计上，当钩码静止时，弹簧测力计的示数等于钩码所受重力的大小。
5. 重力的由来 宇宙间的物体，大到天体，小到尘埃，都存在相互吸引的力，这就是万有引力。重力是由于地球的吸引而产生的。
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深度思考 重力是由于地球的吸引而产生的力，重力就是万有引力吗？
深度理解
重力并不是万有引力，重力是地球对物体万有引力的一部分。在特定的位置，如两极，物体的重力等于万有引力，而在地球的其他位置，物体的重力都要略小于万有引力。
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延伸拓展
失重状态：在宇宙飞船和航天飞机中，航天员虽然受到重力作用，但由于其围绕地球高速飞行，就好像不受重力似的，这种状态通常叫失重状态。
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假如没有重力，下列说法错误的是( )
A. 水不往低处流 B. 地球附近没有空气
C.“登天”不再难 D. 玻璃杯掷到地上不会破碎
例 1
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解题秘方：若没有重力，则由于重力而产生的现象就会消失，但本身与重力无关的现象仍将存在。
解析：水往低处流，地球附近空气聚集，“登天”难，都是重力作用的缘故，若没有重力，这些现象都将消失。玻璃杯掷到地上，玻璃杯受到地面对它的弹力作用而破碎。
答案：D
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1. 下列现象与重力无关的是( )
A. 成熟的苹果落回地面
B. 跳高运动员越过横杆后落回地面
C. 投出去的篮球落回地面
D. 拉弯的弓将箭射出去
D
知识点
重力的大小
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2
1. 探究重力的大小和质量的关系
实验思路：将物体悬挂在弹簧测力计上，当物体静止时，弹簧测力计的示数等于物体所受重力的大小。选用已知质量的钩码作为被测物体。最后根据测量结果找出重力跟质量的关系。
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实验过程
(1)将弹簧测力计在竖直方向上调零，使指针对准零刻度线。
(2)如图1 甲，把钩码挂在弹簧测力计上，当钩码静止时，读出弹簧测力计的示数。
弹簧测力计对钩码的拉力才等于它受到的重力。
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(3)逐渐增加所挂钩码的个数，测出相应钩码的重力，并记录在下面的表格中。
实验次数 1 2 3 4 5
质量m/kg 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25
重力G/N 0.49 0.97 1.47 1.97 2.45
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(4)以质量为横坐标，重力为纵坐标，用描点法作出G-m 图像如图乙所示。
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温馨提示
1. 关于G-m 图像：由于m=0 kg时G=0 N，所以图像应从原点开始连线，到最高点再延长。利用图像可以更清晰地反映重力的大小与质量的关系。
2. 实验中测量多组数据的目的是得出普遍规律，防止结论的偶然性。
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2. 重力的计算
(1)公式：物体所受的重力跟它的质量之间的关系为G=mg，变形公式m=。
(2)单位：重力G 的单位是N，质量m 的单位是kg，g 的单位是N/kg。
(3)关于g 值：比值g=9 .8 N/kg，粗略计算时，g 可以取10 N/ kg。
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深度思考(1)g=9.8 N/ kg 的物理意义是什么？
(2)表格中的重力与质量的比值为什么不是 9.8 N/ kg ？
深度理解
g=9.8 N/kg表示地球附近的质量为1 kg的物体所受的重力为9.8 N。
因为测量误差或地理位置的影响，物体所受重力大小与它的质量比值往往不恰好等于9.8 N/kg。
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3. 一些常见物体的重力
中学生的重力约为5 0 0 N ；一个苹果的重力约为2 .5 N ；
一支铅笔的重力约为0.2 N ；一个鸡蛋的重力约为0.5 N ；
八年级物理课本的重力约为2 .5 N 。
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深度理解：
1.物体所受重力的大小不仅跟物体的质量有关，还跟物体的位置有关。
2.不能说物体的质量与重力成正比。
3. 关于g 值:
(1) 在地球上同一地点，g 是定值。
(2) 地球上不同纬度的地方，g值不同。
(3) 不同星球上的g值不同。


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[新视角表格分析题中考·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4 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所受重力，实验数据记录如表：
例2
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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
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解题秘方：对数据进行分析时，若数据均是增大的，则可考虑正比例关系，即看是否以相同倍数变化，或它们的比值是否是定值。
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(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_______ 。
解析：米袋静止时，拉力器的示数等于米袋所受的重力。
相等
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(2)分析表格数据可得，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
正比
A
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解析：实验中重力的大小与质量的比值：==
====9.8 N/kg，可见，物体所受的重力与其质量成正比。
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2.[常州期中] 在探究重力大小与质量的关系实验中， 小明用如图所示的弹簧测力计测量物体的重力， 该弹簧测力计的分度值为_____N， 图中所测物体的重力为_____N。记录多次实验的质量、重力数据后， 可通过以下两种方法分析数据， 总结结论。方法一： 计算重力与质量的_______，发现接近一个定值。方法二：作出____________的关系图像， 发现是正比例函数的图像。
0.2
2.6
比值
重力与质量
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[母题 教材习题改编题]如图3 所示是桥头限重标志牌，一辆卡车自重为1.5×105N，车上装有5×104 kg 的钢材(g 取10N/kg)。问：
例 3
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(1)这辆卡车总重是多少？
(2)这辆卡车通过该桥是否违章？
解：钢材所受的重力为G钢=m钢g=5×104 kg×10 N/kg=
5×105 N，这辆卡车总重是G总=G车+G钢=1.5×105 N+
5×105 N= 6.5×105 N 。
载有钢材的卡车总质量是m 总===6.5×
104 kg= 65 t ，由于65 t< 70 t ，卡车通过该桥不违章。
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3. 小高在超市买了一箱脐橙， 该箱脐橙总质量为16.5 kg，则它的总重力是多少？ 假如一个脐橙的平均质量是425 g， 包装箱的重力为3.5 N，那么一箱脐橙大约有多少个？(g 取10 N/kg)
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知识点
重力的方向
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3
1. 实验探究 重力的方向
探究过程
观察现象 装置水平，悬线OA 竖直向下 增大倾角，悬线OA 的方向不改变 剪断悬线，小球自由下落
归纳 悬线竖直向下 悬线竖直向下 小球竖直下落
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探究归纳 重力的方向总是竖直向下。
误区警告
不可混淆竖直向下与垂直向下，竖直向下一般是指始终指向地球中心(与水平方向垂直)，垂直向下是与接触面垂直且向下。
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2. 对重力方向的理解 (1)重力的方向是竖直向下，而不是垂直向下。(2)重力的方向与物体所处的位置、运动状态无关，也不随外力的改变而改变。
3. 重力方向的应用 制作铅垂线，检查墙砌得是否竖直，或用水平仪来检查桌面是否水平。
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[母题 教材想想议议改编题]如图所示是描述地球上不同位置的人释放手中石块的四个示意图，图中的虚线表示石块下落的路径，则对石块下落路径的描述最接近实际的是( )
例4
解析：重力的方向总是竖直向下的，这里的竖直向下指的是垂直于该地的水平面向下，所以地球上不同位置的人释放手中石块后，石块都要落向地球，显然只有图D 正确。
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解题秘方：解题的关键是正确理解重力的方向，即地球上各地的重力的方向是竖直向下。
答案：D
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4. 航天员在地面上经历失重状态的“魔鬼式训练”后，才获得“漫步太空”的辉煌。如图所示，能正确表示出舱的航天员受到地球重力的示意图的是( )
A. ①
B. ②
C. ③
D. ④
C
知识点
重心
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4
1. 定义 重力在物体上的作用点。
2. 位置
(1)形状规则、质量分布均匀
的物体的重心在其几何中
心上，如图4甲、乙、丙
所示。
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(2)质量分布不均匀的物体，重心位置不仅与物体的形状有关，还跟物体的质量分布有关。
(3)重心可能在物体上，也可能不在物体上。如图丁所示，铁环的重心在铁环中心，但不在铁环上。
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(4)物体重心的位置可以发生改变。如人的重心会随着人体站立的姿势而改变，人下蹲时，重心降低；当人侧身弯腰时，人的重心还可能不在身体上。
(5)重心的位置与物体所在的位置和运动状态无关。
(6)为了研究问题方便，在画力的示意图时，常把力的作用点画在重心上。
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延伸拓展：
悬挂法找重心：将一细绳固定在物体上某一点，将绳悬挂，画出物体静止后的重力作用线，同理再找一点悬挂，两条重力作用线的交点就是物体的重心(图6 甲)。
支撑法找重心：用一个支点支撑物体，不断变化位置，越稳定的位置，越接近重心(图6 乙)。
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深度思考 如图5 所示，不倒翁为什么不会倾倒？
深度理解
不倒翁上轻下重，它的重心很低。不倒翁的底部通常有较重的铁块或铅块，使得重心保持在较低水平的位置，增加了稳定性。当不倒翁向一边倾斜时，它的支点(与平面的接触点)会发生变化，导致重心和支点不在同一条铅垂线上。这时，重力的作用会使不倒翁绕支点摆动，使其恢复正常位置。
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[新趋势 真实情境]现在智能手机都有这样一个功能：把手机竖着放在桌面旋转90 度横放，手机显示画面就自动反向转动90 度，保持画面
正立，如图7 所示。这源于手
机内部有一个重力感应器，
手机用它来判定方向。
例5
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在把手机在桌面上从竖放转为横放的过程中，下列分析正确的是( )
A. 感应器会检测到重力的大小发生了变化
B. 感应器会检测到重力的方向发生了变化
C. 手机重力的方向不变，但重心高度变高
D. 手机重力的方向不变，但重心高度变低
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解题秘方：重力的方向总是竖直向下，把手机竖着放在桌面旋转90 度横放，手机重心高度发生变化。
解析：重力是物体由于地球的吸引而受到的力，在地球附近，物体的重力大小几乎不变，故A 错误；重力的方向始终是竖直向下的，手机横放时重力方向不变，故B 错误；
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物体的重力作用在重心上，对于同一物体自身的重心不会改变，但是在把手机在桌面上从竖放转为横放的过程中，重心的高度变低，故C 错误，D 正确。
答案：D
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5. 如图所示纸做的“不倒翁” 小鸟翅膀上装有两个回形针， 将鸟嘴放在指尖上转动而不会掉下来。下列说法正确的是( )
A. 装回形针降低了小鸟的重心
B. 装回形针升高了小鸟的重心
C. 小鸟的重心一定在其几何中心上
D. 小鸟不掉下来是因为鸟嘴上有胶水
A
重 力
万有引力
重力
施力物体
受力物体
大小：G与m成正比
方向：竖直向下
作用点：重心

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