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7.3 重力
一、重力
1. 熟了的苹果向地面掉落,这是由于苹果受 作用的原因,这个力的施力物体是 。
【答案】重力,地球。
【详解】根据物体受力情况与运动状态的关系可知,熟了的苹果向地面降落,这是由于苹果受到
重力作用。由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力,重力的施力物体是地球,受力物体是苹果。
2. 如图所示,篮球队员小刚在进行上抛球训练,不计空气阻力,竖直向上抛出去的篮球
( )
A.在向上运动过程中,篮球只受重力
B.在向上运动过程中,篮球只受向上的抛力
C.在向上运动过程中,篮球受重力和向上的抛力
D.在向上运动过程中,篮球重力的作用效果是使篮球形变
【答案】A
【详解】ABC.力是物体对物体的作用,竖直向上抛出去的篮球不再与手发生相互作用,因而没
有上抛力,不计空气阻力,在向上运动过程中,篮球只受重力,故A符合题意,BC不符合题意;
D.在向上运动过程中,篮球的速度逐渐减小,说明重力的作用效果是使篮球运动状态发生改变,
没有发生形变,故D不符合题意。故选A。
二、重力的大小
3. “生活处处皆物理”,以下估测数据符合实际的是( )
A.一名中学生的体重大约是500N B.一只鸡重约150N
C.一个苹果重约15N D.一个鸡蛋重约5N
【答案】A
【详解】A.一名中学生的质量约为50kg,体重大约是500N,故A符合题意;
B.一只鸡的质量约2kg,重力约20N,故B不符合题意;C.一个苹果的质量约200g,故重力约2N,故C不符合题意;
D.500g鸡蛋大约有10个,一个鸡蛋的质量约为50g,故其重力约为0.5N,故D不符合题意。
故选A。
4. 2020年12月17日,嫦娥五号返回器携带月壤返回地球,经地面工作人员测量,此次带回地球
的月壤样品质量共1731g,与在月球上相比,这些样品( )
A.质量变大,重力变大 B.质量变小,重力变小
C.质量不变,重力变大 D.质量变大,重力不变
【答案】C
【详解】物体的质量是物质的一种特性,其大小不随物体的位置、形状、状态和温度等变化而改
变,所以与在月球上相比,质量不变,但月球的引力只有地球的六分之一,所以回到地球后所受重力
是月球上的六倍,即重力变大。故ABD不符合题意,C符合题意。故选C。
5.下列有关质量与重力的说法中,正确的是( )
A.物体的质量由重力决定,跟它受到的重力成正比
B.质量为1kg的物体重9.8N,因此1kg=9.8N
C.重力的施力物体是地球,方向总是竖直向下
D.地球对物体的吸引力就是物体的重力
【答案】C
【详解】A.物体所含物质的多少称为质量,它的大小是由物体本身决定,与其他因素无关。故A
错误;
B.质量是1kg的物体受到的重力为9.8N,所以在地球表面,物体的重力与质量之间有一定的数量
对应关系,但它们不是同一种物理量,不能简单地表示为相等,故B错误;
C.重力是由于地球的吸引而产生的,故重力的施力物体是地球,并且重力的方向总是指向地心,
即竖直向下,故C正确;
D.物体的重力是由于地球的吸引而使物体受到的力,地球对物体的吸引力与物体的重力不是一个
力,在大小上也不是相等的,故D错误。
故选C。
6.某同学“探究重力与质量的关系”的实验,根据测量的不同质量钩码所受重力数据画出的G-m
图象如图所示。下列说法不正确的是( )
A.质量为100kg的物体所受的重力为1.0N
B.物体所受的重力与质量成正比G
C.重力与质量的关系式为g=
m
D.若用石块代替钩码进行该实验,会得到相同结论
【答案】A
G
【详解】A .由于g= 知道,当物体质量是100kg时,物体受到的重力为
m
G=mg=100kg×10N/kg=1000N,故A错误,符合题意。
B.由图像知道,物体重力与质量的关系图像为一条直线,故物体的重力G与质量m成正比,且
物体所受的重力与它的质量比值是定值,故B正确,不符合题意;
C.由图像知道,当物体质量为m=50g=0.05kg,物体的重力G=0.5N,
当物体质量为m=100g=0.1kg,物体的重力G=1.0N,
当物体质量为m=150g=0.15kg,物体的重力G=1.5N,由以上计算知道
G
g= =10N/kg
m
故C正确,不符合题意;
D.利用质量分别为50g、100g和150g的石块进行实验也可以得到相同的结论,故D正确,不符
合题意;
故选A。
7. 一辆自重是4.0×104N的卡车,装载着20箱货物,每箱货物质量是400kg,行驶到一座立有限重
标志的桥前,桥前的标牌如图所示,问:(g=10N/kg)
(1)这辆卡车总重多少N?
(2)这辆车能安全过桥吗?
【答案】(1)1.2×105N;(2)不能安全过桥。【详解】(1)货物的重力
G =m g=400kg×20×10N/kg=8.0×104N
物 物
这辆卡车总重
G =G +G =4.0×104N+8.0×104N=1.2×105N
总 卡 物
(2)这辆卡车总质量
G 1.2×105N
m = 总 = =1.2×104kg=12t
总 g 10N/kg
桥前的标牌“10t”为限重10t,因为12t>10t,所以卡车超重,不能安全过桥;
答:(1)这辆卡车总重为1.2×105N;
(2)货车的总质量为12t,12t>10t,所以卡车超重,不能安全过桥。
三、重力的方向
8.如图甲所示,支杆OB固定在木板BC上,小球A通过细绳悬挂在杆端O处,利用此装置可以
研究重力的方向。现从图示位置缓慢增大木板与水平面的倾角,此过程中细绳OA的方向 (选
填“不变”或“改变”)。剪断悬线,小球将沿 (选填“OA”、“OA偏左”或“OA偏
右”)方向下落,由此得到重力的方向是竖直向下的。如图乙所示情形说明窗台 (选填“左”
或“右”)面较低。
【答案】不变,OA,右。
【详解】小球由于受到重力的作用,而重力的方向始终是竖直向下的,缓慢增大木板与水平面的
倾角,此过程中细绳OA的方向不变;剪断悬线,小球将沿OA方向下落。
水平仪就是利用重力的方向竖直向下制成的,因此重垂线锥体偏在水平仪中央刻度线的右端,说
明此窗台的左端高,右端低。
四、重心
9.如图所示是宇航员从月球带回的环形石头(形状规则),则它的重心在( )
A.D点 B.C点 C.A点 D.B点【答案】C
【详解】从图形上看宇航员从月球带回的环形石头形状规则,质地均匀,则它的重心在几何中心
上,圆环的几何中心为圆心,故它的重心在点A。故ABD不符合题意,C符合题意。故选C。
10.下列有关说法不正确的是( )
A.赛车车身低,轮子相距远是为了提高稳定程度
B.物体的重心一定在它的几何中心
C.重垂线是利用了重力的方向是竖直向下的原理制成的
D.物体所受的重力跟它的质量成正比
【答案】B
【详解】A.赛车车身低,轮子相距远,增大了支撑面,降低了重心,可以提高稳定性,故A正
确,不符合题意;
B.物体重心的位置与物体的形状以及质量分布有关,只有质量分布均匀且形状有规则的物体,其
重心才在物体的几何中心上,故B错误,符合题意;
C.重力的方向总是竖直向下的,根据重力方向竖直向下,制成重垂检查墙壁是否竖直,检查桌面
或窗台是否水平等,故C正确,不符合题意;
D.由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力,物体受到的重力跟质量成正比,故D正确,不符
合题意。
故选B。
五、重力的由来
11. 跟地球一样,在其他所有星球上,物体也会由于星球对它的吸引而受到指向该星球球心的力。
如果我们把这个力也叫重力的话,那么,物体在某星球上受到的重力不仅跟物体本身的质量有关,还
跟该星球的质量、半径等因素有关,由于不同的星球质量和半径各不相同,那么同一个物体在不同星
球上受到的重力并不相同,下表列出的是质量为1kg的物体,在不同星球上受到的重力。
木
星球 月球 水星 金星 地球 火星 土星 天王星 海王星
星
重
1.62 3.60 8.50 9.80 3.76 22.9 9.05 8.30 11.0
力/N
请回答下列问题。
(1)同一个物体放在不同星球上,质量 ,重力 。(均选填“改变”或“不改变”)
(2)由上表可知,同一物体放在木星上受到的重力最大,海王星上g=11.0N/kg。表示的物理意
义是 。
(3)一宇航员质量为72kg,这个宇航员在地球上最多能举起100kg的物体,若宇航员到达火星上,那么他在火星上能举起物体的最大质量是 (假定宇航员在任何星球上的举力都不变,结果保留一
位小数)。
【答案】(1)不改变,改变;(2)质量是1kg的物体在海王星上受到的重力是11.0N;(3)
260.6kg.
【详解】(1)质量是物体的固有属性,不随物体所处位置的改变而变化,同一个物体放在不同星
球上,质量不改变。
由表中数据可知,质量为1kg的物体,在不同星球上受到的重力不同,即物体在不同的星球上受
到的重力改变。
(2)由表中数据可知,质量为1kg的物体在海王星上受到的重力是11.0N,即g=11.0N/kg,它
表示的物理意义就是:质量是1kg的物体在海王星上受到的重力是11.0N。
(3)在地球上100kg的物体受到的重力为
G=mg =100kg×9.80N/kg=980N
地
举起重物时,宇航员对物体的支持力等于物体重力,则该宇航员的最大举力F=980N,它在火星上
能举起的最大物体质量
G F 980N
m'= 火 = =
g g 3.76N/kg=260.6kg
火 火
12. 小明对太空中的星球非常感兴趣,他从网上查寻得知:在甲、乙两个星球表面上物体的重力G
与其质量m的关系图像,如图所示。根据图像中的信息可知:甲星球表面上物体的重力与质量的比值
(g )为 ;小明同学的质量为50kg,如果他到达甲星球表面上所受的重力的大小为 N。
甲
【答案】15N/kg,750。
【详解】根据图像可知,当m =8kg时,G =120N,甲星球表面上物体的重力与质量的比值为
甲 甲
G 120N
g = 甲 = =15N/kg
甲 m 8kg
甲
由题意,小明同学到达甲星球表面上所受的重力为G=mg =50kg×15N/kg=750N
甲
13.小明手提重垂线,匀速行走在不同的道路上(如图甲),由重垂线的方向可以说明力的方向
总是 的:如图乙,赛车的车身很低,轮子相距尽量远,目的是增大赛车的 面,降低赛车
的重心,有助于提高赛车的稳定程度,在快速行驶时不易翻车。
【答案】竖直向下,支撑。
【详解】重垂线在静止时总保持竖直下垂,这是由于重垂受到方向为竖直向下的重力的作用。
增大支撑面,降低重心,赛车车身很低,轮子相距尽量远,从而增大了支撑面,降低了重心有助
于提高赛车的稳定度。
14.阅读短文,回答问题。
重心
各种规则几何形状的物体,若质量是均匀分布的,则重心在物体的几何中心。如球的重心是球心,
长方形薄板的重心是两条对角线的交点,三角形薄板的重心是三条中线的交点,圆板的重心就是圆心。
形状不规则的重心可用下图所示的悬挂法求出。
(1)影响物体重心位置的因素有 ;
A.物体的几何形状和质量分布B.物体的质量分布及组成物质的密度
C.物体的几何形状和质量密度D.物体的质量分布及物体所处的位置
(2)图A、B是利用 法,确定形状不规则的物体重心O的图示。用语言描述其步骤:
①间隔适当的距离在薄板上取 ;
② 将薄板悬挂起来,沿 方向画直线;
③ 即为重心。(3)图C用铅笔尖在重心O处顶起形状不规则的物体,物体 。(选填“能”、“不能”或
“不一定”)处于平衡状态。
【答案】(1)A;(2)悬挂,两点a、b,分别在a、b两点,悬线,两线的交点位置;(3)能.
【详解】(1)几何形状影响了质量的分布,质量的分部又影响了重力的分部。而密度和物体所处
的位置都不会影响物体重心的位置,故选A;
(2)读图可知,采用的是悬挂法寻找重心;悬挂法的具体操作步骤如下:
①间隔适当的距离在薄板上取两点a、b;
②分别在a、b两点将薄板悬挂起来,沿悬线方向画直线;
③两线的交点位置即为重心。
(3)因为O点是重力的作用点,即重心,所以用铅笔尖在O处顶起这一物体,它周围的重力分部
是相对均匀的,它能够处于平衡状态。
15.小明同学在探究“重力的大小跟质量的关系”实验中,得到下表中的实验数据
(1)实验中,需要的测量工具包括弹簧测力计,以及 ;
实验次
被测物体 物体质量m(kg) 重力G(N) 比值G/m(N/kg)
数
1 物体1 0.1 0.99 9.9
2 物体2 0.4 3.88 9.7
3 物体3 0.5
(2)第3次实验“物体3”的重力如图a所示(物体处于静止状态),根据实验结果完成表格中第
3次实验的有关数据。
(3)根据上面实验结果可知:同一物体重力与质量的比值为 N/kg;
(4)月球对它表面附近的物体也有引力,这个引力是地球对地面附近同一物体引力的1/6。若一
个连同随身装备共90kg的航天员到达月球表面,根据上面实验结果,月球对他的引力是 N;
(5)小明对太空中的星球比较感兴趣,他从网上查得:甲、乙两个星球表面上物体的重力(G)
与其质量(m)的关系如图b所示,从图中信息可知,相同质量的物体在甲星球表面上的重力 (选
填“大于”“等于”或“小于”)其在乙星球表面上的重力。
【答案】(1)天平;(2) 4.9,9.8;(3)9.8;(4)147;(5)大于.【详解】(1)实验要探究“重力的大小跟质量的关系”,需用弹簧测力计测物体的重力,用天平
测物体的质量,故需要的测量工具包括弹簧测力计和天平。
(2)分析图a可知,弹簧测力计示数为4.9N,即物体重力G=4.9N。
G与m的比值
G 4.9N N
= =9.8
m 0.5kg kg
(3)将表中三次测得的比值取平均值,即
9.9N/kg+9.7N/kg+9.8N/kg
=9.8N/kg
3
(4)地球对该物体的吸引力
N
G=mg=90kg×9.8 =882N
kg
月球对他的吸引力只有地球对他吸引力的1/6,所以月球对他的引力
1 1
F = G= ×882N=147N
月 6 6
(5)分析图b可知,质量相同的物体在甲星球表面上的重力大于其在乙星球表面上的重力。
16.(2023·西藏·统考中考真题)下列数据最接近九年级学生实际情况的是( )
A.质量为50g B.所受的重力为500N
C.立定跳远的成绩为2.1km D.跑完1000m所用的时间为3s
【答案】B
【详解】A.九年级学生的质量约是50kg,故A不符合题意;
B.所受的重力约为G=mg=50kg×10N/kg=500N,故B符合题意;
C.立定跳远的成绩为2.1m,故C不符合题意;
D.跑完1000m所用的时间为3min,故D不符合题意。
故选B。
17.作图题
(1)(2023·四川巴中·统考中考真题)如图所示,请在重心O点画出小球受到重力G和墙壁对小
球支持力F的示意图。【答案】见右图。
【详解】重力的方向竖直向下,墙壁对小球支持力垂直于墙壁向外,作用点均在物体重心上,如
图所示。
(2)(2023·辽宁阜新·统考中考真题)如图所示,重为0.5N的汤勺在指尖处静止,画出汤勺所受
重力的示意图。
【答案】见右图。
【详解】重力的方向是竖直向下的,汤勺静止,受力平衡,支持力和重力在同一直线上,则重心
在支撑汤匙的支点上方;从汤匙的重心画一条带箭头的竖直向下的有向线段,用G表示,大小为
0.5N,如图所示。
(3)(2023·广东·统考中考真题)如题图所示,书静止放在水平桌面上,请在O点画出书受到的
重力G和支持力F的示意图。
【答案】见右图。
【详解】静止在水平桌面上物体受到重力和支持力的共同作用,保持静止状态,重力从重心竖直
向下画,标出符号G,支持力从重心竖直向上画,标出符号F,注意两个力大小相等,所画线段的长度
要相等,如图所示。18. (2023·天津·统考中考真题)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
【详解】重力是由于地球的吸引而使物体收到的力,重力的方向总是竖直向下的,故铅垂线的方
向是竖直向下的,所以用重力的方向来检查墙壁是否竖直,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
19.(2023·内蒙古赤峰·统考中考真题)小明在科技博览阅读中,查阅了不同星球上重力与质量的
关系图像,如图所示。通过图像可知,在甲、乙两个星球上,重力与质量都成 。一物体质量
为10kg,它在甲星球上受到的重力为 N。
【答案】正比,150。
【详解】由图分析可知,物体的质量越大,所受的重力越大; 在甲、乙两个星球上,物体受到的
重力跟质量的比值都不变, 所以物体所受的重力跟它的质量成正比。
由图可知,当质量为8kg时,在甲星球上受到的重力为120N,由于重力跟它的质量成正比,所以
当物体质量为10kg时,重力为
120N
G= ×10kg=150N
8kg
20.(2023·湖南长沙·统考中考真题)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
录如下表: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)分析上表数据可得: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。
【详解】(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
G 0.98N 1.96N 2.94N 3.92N 4.90N
= = = = = =9.8N/kg
m 0.1kg 0.2kg 0.3kg 0.4kg 0.5kg
物体所受的重力与其质量的比值是定值,则结论为:物体所受的重力与其质量成正比,故A符合
题意,B不符合题意。
故选A。