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第六章　熟悉而陌生的力
來自地球的力
第三節
01
通過實驗，認識重力。
02
知道重力大小與質量的關系。
03
能用重力及重心等解釋生產生活中的相關現象。
1.觀察以下幾種生活中的情況，回答問題。
(1)圖甲，樹上熟透的蘋果落向地面。
(2)圖乙，水總是從高處流向低處。
(3)圖丙，從手中拋出的鉛球落向地面。
思考：以上三個情況運動的共同之處？是什么原因導致的？
答案　物體都落向地面是因為地球對它附近的一切物體都有吸引作用。
對重力的理解：
(2)重力是非接觸力；
(3)地球附近的一切物體都受到重力的作用。
(1)重力的施力物體是 。
(1)物體所受重力的大小簡稱 。
一、重力的大小
1.重力是地球附近的 物體都要受到的力，它是由于 對物體的吸引而產生的。重力通常用字母 表示。
一切
地球
G
地球
物重
物體所受重力的大小可以用彈簧測力計來測量。
當物體靜止時，彈簧測力計的示數就可看成物體所受重力的大小。
2.實驗：探究重力與質量的關系
生活經驗告訴我們，用手提起質量越大的物體，用的力越大。這說明質量越大的物體，所受重力越大。
物體所受重力的大小與物體質量之間有什么關系呢？
將彈簧測力計豎直放置并調零，然后在其掛鉤上依次增加1個相同的鉤碼，待鉤碼重新靜止后記下彈簧測力計的每一次示數(等于鉤碼所受重力的大小)。分析鉤碼所受重力的大小與其質量的關系，你可得出什么結論？
數據記錄表格：
鉤碼數 質量m/kg 物重G/N 物重跟質量的比值G/m(N/kg)
1 0.05
2 0.10
3 0.15
4 0.2
5 0.25
6 0.3
大量實驗證明：物體所受重力的大小與它的質量成正比，其比值是定值，約等于9.8 N/kg。
若用G表示重力，m表示質量，g表示重力與質量之比，則地球附近物體所受重力的大小與其質量的關系可用如下式子表示：
或 G = mg
g是常數，約等于9.8N/kg。它表示質量為1kg的物體，所受的重力約為9.8N。
= g
3.重力的計算公式： 。計算時，G的單位應取 ，m的單位應取 ，在精確度要求不高的情況下，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)數值不同，如在月球上，g月= g地。
在地球的不同緯度，g的數值稍有差異，如在赤道上g值最小，在兩極g值最大。
故同一物體所受的重力大小并不是不變的，這是由于g變化所致，g與高度、緯度有關。
思考：天宮空間站中的航天員是漂浮的，他們受到重力的作用嗎？
重力是由于地球對附近一切物體的吸引而產生的，只要航天員還在地球附近，就會受到地球的吸引作用，即受到重力。但由于航天員隨空間站繞地球做圓周運動，看起來就像沒受重力，這種狀態通常稱為“失重”。
1.(2024·涼山州期末)下面關于重力的說法，正確的是(　　)
A.重力的施力物體是地球，重力的是由地球對物體的吸引而產生的
B.投出的籃球上升過程中不受重力，下落過程中才受重力作用
C.重力的大小跟物體的質量成正比，所以1千克就等于9.8牛
D.直升機能停在空中不動，是因為它不受重力
A
解析　重力的施力物體是地球，重力是由地球對物體的吸引而產生的，故A正確；
地球附近的一切物體都受重力作用，投出的籃球上升、下落過程中都受重力作用，故B錯誤；
重力的大小跟物體的質量成正比，1 kg表示質量大小，9.8 N表示力的大小，不能畫等號，故C錯誤；
地球附近的一切物體都受重力作用，直升機停在空中不動也受重力作用，故D錯誤。
2.(2024·清遠期末)小明從冰箱拿出雞蛋準備做菜，如圖所示，一個雞蛋重力最接近(　　)
A.50 N B.50 g
C.0.5 N D.0.5 g
解析　根據生活經驗，10個雞蛋的質量約為1斤，即0.5 kg，故一個雞蛋的質量大約是0.05 kg，其重力約為G=mg=0.05 kg×10 N/kg=0.5 N。
C
認真觀察生活中的現象，你能判斷出重力的方向嗎？
懸掛電燈的電線
下落的物體
重力的方向總是豎直向下的。
二、重力的方向
閱讀教材第144~145頁，完成以下內容：
1.重力的方向總是豎直向下的，也就是與水平面 。
2.應用：利用 可檢查工作臺面是否水平、墻壁上的畫是否掛正，在建筑工地中可檢查所砌墻是否豎直。
垂直
重垂線
思考：豎直向下與垂直向下一樣嗎？
“豎直向下”是指垂直于水平面向下
“垂直向下”是指垂直于接觸面向下
重力的方向總是豎直向下
指向地心
1.(2024·商丘期末)在墻上掛畫框時，可自制一個鉛垂線來檢查是否掛正，如圖所示，若要將畫框掛正，應將畫框的下部向　　　　(選填“左”或“右”)旋轉，直至畫框豎邊與鉛垂線重合，這是利用了重力的方向總是　　 　　的原理。
左
豎直向下
解析　因為重力的方向總是豎直向下的，如果畫框和鉛垂線是平行的，則畫框的豎邊是豎直的，否則畫框的豎邊不豎直，由圖知，畫框的右端偏高，為了把畫貼正，應將畫框的下部向左移動。
2.(2022·北京)如圖所示的是北京冬奧會單板滑雪大跳臺比賽中運動員在空中運動時的情境，此時他所受重力的方向是沿圖中　　　　(選填“OA”“OB”或“OC”)向下的方向。(其中，OA垂直于滑雪板，OB沿豎直方向，OC平行于滑雪板。)
OB
F
F
G
三、重力的作用點——重心
閱讀教材第145~147頁，完成以下內容：
1.物體的 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的重力就好像集中作用在 上，這個點叫做物體的 。
各
一個點
重心
即重心是物體所受重力的等效作用點。
為了方便分析，在受力物體上畫力的示意圖時，常將力的作用點畫在物體的重心上。
(1)質量分布均勻、形狀規則的物體的重心，在它的 上。
幾何中心
想一想：質量不均勻、形狀不規則的物體的重心怎么找？
支撐法
懸掛法
(2)不規則物體可以通過支撐法和懸掛法尋找重心。
增大支撐面
降低重心
2.提高物體穩定程度的方法主要有兩種
1.如圖所示，玩具“不倒翁”被扳倒后會自動立起來，這是由于(　　)
A.它的重心比較高
B.它的重心是變化的
C.“不倒翁”的重力較小
D.它的重心較低，扳倒時重心總在偏倒的另一面，重力總把它拉回原位置
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，歪倒時重心總在偏倒的另一面，重力總把它拉回到原位置。所以“不倒翁”被扳倒后會自動立起來，故D符合題意，A、B、C不符合題意。

2.(2024·遼寧)如圖甲，“陶甗”是遼寧省沈陽新樂遺址出土的古代蒸食器，請在簡化圖乙中畫出其所受重力G的示意圖(O為重心)。
解析　重力的方向豎直向下，如圖所示：
1.下列四幅圖中小球所受重力的示意圖正確的是(　　)
B
2.(2024·內江期末)在輕質塑料袋內裝一物體，把塑料袋(圖中未畫出)掛在已調零的彈簧測力計的掛鉤上，當物體靜止時，彈簧測力計的示數如圖所示，則該物體可能是(　　)
A.一個雞蛋
B.一本八年級的物理課本
C.一個西瓜
D.一瓶500 mL的礦泉水
A
解析　圖中測力計分度值為0.2 N，示數約為0.5 N。
一個雞蛋質量約為50 g，G=mg=0.05 kg×10 N/kg=0.5 N，
故A符合題意；
一本八年級的物理課本重力約為2 N，故B不符合題意；
一個西瓜重力約為80 N，故C不符合題意；
一瓶500 mL的礦泉水重力約為5 N，故D不符合題意。
3.(2024·聊城期末)如圖所示，“馬踏飛燕”是漢代藝術家高超的智慧、豐富的想象、浪漫主義精神和精湛的藝術技巧的結晶，是古代雕塑藝術的稀世之寶。雕塑中飛奔的駿馬之所以能用一只蹄穩穩地踏在飛燕上而不傾倒是因為(　　)
A.馬跑得快的緣故
B.馬蹄大的緣故
C.馬的重心在飛燕上
D.馬的重心位置和飛燕在一條豎直線上
D
解析　重力的方向豎直向下，物體的重力與支撐點在同一條豎直的直線上，物體才能保持穩定。雕塑中飛奔的駿馬之所以能用一只蹄穩穩地踏在飛燕上而不傾倒，是因為馬的重心位置和飛燕在一條豎直線上，故D符合題意，A、B、C不符合題意。
4.(2024·云浮期末)天舟七號“太空快遞”的貨物清單里新鮮水果的質量為100 kg，即　　　 t。其在地球上所受的重力為　　　　 N；在太空處于失重狀態時，這些水果的質量　　　(選填“變大”“變小”或“不變”)。(g取10 N/kg)
解析　由于1 t=1 000 kg，所以100 kg=0.1 t，新鮮水果在地球上所受的重力為：
G=mg=100 kg×10 N/kg=1 000 N
質量是物體的一種屬性，與物體的位置無關，在太空處于失重狀態時，這些水果的質量不變。
0.1
1 000
不變
5.(2024·甘孜期末)物理興趣小組利用彈簧測力計、質量未知的鉤碼等器材，探究物體的重力與質量的關系。
(1)用　　　測出鉤碼的質量；
解析　天平是測量物體質量的工具，所以用天平測出鉤碼的質量。
天平
(2)測量鉤碼重力前，應將彈簧測力計在　　　　(選填“水平”或“豎直”)方向調零；
解析　重力的方向始終豎直向下，所以要在豎直方向測量物體重力大小，應在豎直方向調零彈簧測力計。
豎直
(3)把鉤碼懸掛在豎直的彈簧測力計上，當測力計和鉤碼都靜止時，彈簧測力計的示數　 (選填“等于”或“不等于”)鉤碼所受的重力的大小；
解析　當測力計和鉤碼都靜止時，鉤碼受力平衡，拉力等于鉤碼的重力，即彈簧測力計的示數等于鉤碼所受的重力的大小。
等于
(4)實驗小組測出多個鉤碼的質量和重力后，根據測量數據作出的G-m關系圖像如圖所示，分析數據表明：物體所受的重力跟它的質量成　　　(選填“正比”成“反比”)。
正比
解析　由圖可知，物體的重力與質量圖像是一條傾斜的直線，符合正比例函數圖像的特點，說明物體所受重力與物體的質量成正比。

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