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7.3 重力
一、重力
1. 观察三幅图描述的情景,可以得出一个共同的特点,说明地球对附近的物体都有一种_____作用,
即地球附近的物体都受到 力的作用。
【答案】吸引,重。
【详解】三幅图描述的情景,说明地球对附近的物体都有一种吸引作用,反映了地球附近的物体都受
到重力的作用。
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. 下列关于生活中的力的大小符合实际的是( )
A.一个苹果重25N B.一瓶矿泉水重5.5N
C.一个中学生重约60N D.一头成年的亚洲象重3000N
【答案】B
【详解】A.一个苹果的质量约为250g,重力为G=mg=0.25kg×10N/kg=2.5N
故A不符合题意;
B.一瓶矿泉水的质量约为550g,重力为G=mg=0.55kg×10N/kg=5.5N故B符合题意;
C.一个中学生重约600N,故C不符合题意;
D.一头成年的亚洲象的质量约为3t, 重力为G=mg=3000kg×10N/kg=30000N
故D不符合题意。故选B。
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. 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。
7.嫦娥一号的发射,标志着中国探月工程取得了巨大的成果,我国计划于2024年在文昌航天发射场
发射嫦娥六号,实施月背采样返回任务。假如你从地球带了一只弹簧测力计和一盒均刻有“100g”的10个
钩码登上月球表面,做了“探究物体在月球表面的重力大小与质量的关系”实验:
(1)选取已知质量的钩码为测量物体,把钩码挂在弹簧测力计上,当钩码 时,弹簧测力计
的示数等于钩码所受重力的大小;
(2)在月球表面,用弹簧测力计逐次增挂钩码,分别测出它们所受重力,并记录在表格中,请你根
据表格中的实验数据,在图乙中作出钩码重力G和质量m的关系图像;
次数 1 2 3 4 5
质量m/kg 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
重力G/N 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2
(3)分析数据和图像可得出的结论为 。
三、重力的方向
8. 作图题
(1)画出图中中国探月航天工程吉祥物“兔星星”所受重力 的示意图(图中 点为“兔星星”的
重心)。【答案】见右图。
【详解】重力的方向是竖直向下的,从“兔星星”的重心沿竖直向下的方向画一条有向线段,用G表
示,如图所示。
(2)请你在下图中画出足球在空中飞行时受重力的示意图。
【答案】见右图。
【详解】足球在空中飞行时受重力方向竖直向下,作用在足球的重心,如图所示。
9. 小华用如图所示的装置判断重力的方向,缓慢改变木板的倾角α,可观察到悬线OA的方向
(改变/不变);若要进一步验证重力方向向下的结论,还应进行的操作是: 。重力的施力物体是
,利用了重力的方向总是 的特点制成如图所示的水平仪,用来检验一个平面是否水平。若重垂线锥
体偏在水平仪中央刻度线的左方,说明此桌面的 边高(选填“左”、“右”)。
【答案】 不变 剪断悬线OA,观察小球下落方向 地球 竖直向下 右
【详解】小球A由于受到竖直向下的重力,对绳子施加了一个竖直向下的拉力,使绳子处于竖直方向,
改变木板的倾角α,可观察到悬线OA的方向保持不变。
若要进一步验证重力方向向下的结论,可以剪断悬线OA,观察小球的下落情况。若小球竖直下落,
则重力的方向是竖直向下。
重力是由于物体受到地球的吸引而产生的力,因此重力的施力物体是地球。
根据水平仪的使用方法可知,水平仪是利用了重力的方向始终是竖直向下的特点。若重垂线锥体偏在
水平仪中央刻度线的左方,则说明此桌面的右边高,左边低。
四、重心
10.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。
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 = = =260.6kg
g g 3.76N/kg
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 )
甲
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。
【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. 小高的姐姐在网上做直播带货,销售的水果是奉节脐橙,一箱奉节脐橙总质量为 ,则它的
总重力是多少 ?假如一个脐橙的平均质量是 ,包装箱的重力为 ,那么一箱脐橙大约有多少个?
(g取 )
【答案】165,38
【详解】一箱奉节脐橙总质量为16.5kg,它的总重力是G=mg=16.5kg×10N/kg=165N
一箱中脐橙的总重力为
一个脐橙的重力为G'=m'g=425×10-3kg×10N/kg=4.25N
那么一箱脐橙的个数为
答:一箱奉节脐橙总质量为16.5kg,则它的总重力是165N,假如一个脐橙的平均质量是425g,包装
箱的重力为3.5N,那么一箱脐橙大约有38个。
14.在“探究重力大小跟质量关系的实验”中,把钩码逐个挂在弹簧测力计上,分别测出它们受到的
重力,如图所示,并记录在表格中。次数 1 2 3 4 5
质量m/g 100 200 300 400 600
重力G/N 1.0 2.0 3.0 4.0 6.0
(1)图甲、乙中操作错误的是 (选填“甲”或“乙”);
(2)老师发现表格中有一组数据是编造的,你认为是第 (选填“1”、“2”、“3”、“4”
或“5”)次;
(3)分析表格数据可以得到结论:物体所受重力的大小跟它的质量成 ;
(4)在探究重力方向时,小明设计的实验装置如图丙所示,将该装置放在水平桌面上,逐渐改变木
板M与桌面的夹角 ,会观察到悬线OA的方向 (选填“变化”或“不变”)。通过以上实验现象
可以分析得出:重力的方向总是 的。
【答案】 甲 5 正比 不变 竖直向下
【详解】(1)弹簧测力计使用时所测力的方向要与弹簧测力计的轴线方向一致,重力竖直向下,所
以钩码对测力计的拉力方向也竖直向下,称量时弹簧测力计要保持竖直,所以甲操作错误。
(2)第5次数据重力为6N,超出弹簧测力计的最大测量值5N,所以第5次数据是编造的。
(4)根据表格数据知物体的重力和质量的比值为一定值,故物体所受的重力跟它的质量成正比。
(5)逐渐改变木板M与桌面的夹角α,会观察到悬线OA的方向不变,由以上分析可知,重力的方向
总是竖直向下的。
15. 2023年10月26日11时14分,搭载神舟十七号载人飞船的长征二号F遥十七运载火箭在酒泉卫
星发射中心点火发射。10月26日17时46分,神舟十七号载人飞船与空间站组合体完成自主快速交会对接。
(1)运载火箭发射时,会向下喷出高温高压燃气(如图),这样火箭才能升空,说明物体间力的作
用是 ,生活中与此原理类似的现象有 (举一例)。火箭加速升空的过程中,受到的牵引
力 (选填“大于”“小于”或“等于”)重力和空气阻力;(2)在使用火箭把飞船送上太空时,为了使火箭获得更快的速度,又要节省燃料,火箭升空后应向
(选填“偏东”、“偏西”或“任意”)方向飞行;
(3)三位航天员在太空中需要进行体能锻炼,下述活动可采用的是 ;
A.举哑铃 B.引体向上 C.在跑步机上跑步 D.用弹簧拉力器健身
(4)航天员小鹏最多可以举起重力为600N的杠铃(地球表面的g取10N/kg),已知物体在月球受到
的重力只有在地球受到重力的 ,假定他在月球表面的举力和地球表面的举力一样大,他在月球上最多能
举起 kg的物体。
【答案】 相互的 划船 大于 偏东 D 360
【详解】(1)由于力的作用的相互性,喷出的气体对火箭会产生向上的推力,使火箭升空,生活中
有很多类似的现象,如划船等。
火箭在加速上升阶段,此时在竖直方向上受到的牵引力与重力和空气阻力的合力不是一对平衡力,牵
引力大于重力和空气阻力的合力。
(2)由于地球在自西向东不停地自转,火箭也具有惯性,故火箭在升空后应向偏东一些的方向飞行
能节省燃料。
(3)A.用哑铃锻炼身体主要就是利用哑铃的重力,在轨道舱中哑铃处于完全失重状态,它对人的胳
膊没有压力的作用,故A不符合题意;
B.用引体向上锻炼身体需克服自身的重力上升,利用自身的重力下降。在完全失重状态下已没有重
力可用,故B不符合题意;
C.在轨道舱中人处于失重状态,就算人站在跑步机上,但是脚对跑步机一点压力也没有,那么这时
脚与跑步机之间没有一点摩擦力,没有摩擦力人将寸步难行,故C不符合题意;
D.弹簧拉力器锻炼的是人肌肉的伸缩和舒张力,与重力无关。所以D符合题意。故选D。
(4)根据题意知道,小鹏在月球上能举起物体的重力G=600N,物体在月球受到的重力只有在地球受
1
到重力的1/6,即 g = g
月 6
由G=mg知道,他在月球上最多能举起物体的质量
16.(2024·四川自贡·中考真题)下列数据中,符合实际情况的是( )
A.拿起两个鸡蛋需要的力约为1N B.一名普通中学生的质量约为400kg
C.人的正常体温约为39℃ D.成年人正常步行的速度约为3m/s
【答案】A
【详解】A.两个鸡蛋的重力约1N,则拿起两个鸡蛋需要的力约为1N,故A符合题意;
B.一名普通中学生的质量约为40kg,故B不符合题意;
C.人的正常体温约为36~37℃,故C不符合题意;D.成年人正常步行的速度约为1.2m/s,故D不符合题意。故选A。
17. (2024·深圳·中考真题)2024年6月2日,嫦娥六号探测器成功着陆月背面南极艾特肯盆地,这是
人类历史上首次登陆月球背面,图是嫦娥六号探测器,成功着陆月球背面3D动画模拟图。嫦娥六号从月
球带回月壤,月壤的( )
A.质量不变 B.质量变小 C.重力变小 D.重力不变
【答案】A
【详解】AB.质量是物体的一种属性,与位置无关,嫦娥六号从月球带回月壤,月壤的质量不变,故
A符合题意,B不符合题意;
CD.月壤的质量不变,地球的引力常数大于月球,从月球带回的月壤重力变大,故CD不符合题意。
故选A。
18.(2024·江苏无锡·中考真题)如图所示,是能在火星上飞行的直升机——机智号,其质量为
1.8kg,飞行时旋翼转速达到每分钟2400转,是地球上普通直升机旋翼转速的8倍以上,地球上的直升机
飞行时,旋翼在空气中旋转获得相对气流,从而获得升力(火星表面g取4N/kg)。下列说法中正确的是
( )
A.火星表面没有气体 B.火星表面有稀薄的气体
C.机智号在火星上重为18N D.机智号从地球到火星质量减小
【答案】B
【详解】A.直升机飞行时,旋转的旋翼对空气施加向下的力,由于物体间力的作用是相互的,空气
就会给旋翼一个向上的力,即飞机的升力,直升机能在火星表面飞行,说明火星表面是有空气的。故A错
误;
BC.直升机能在空中飞行,升力至少要等于其重力,机智号在火星上受到的重力为
G=mg=1.8kg×4N/kg=7.2N
比在地球上所受的重力小,为了克服重力升空,在火星上飞行时旋翼转速是地球上的8倍,说明火星
表面空气较稀薄,只有增大转速才能获得相对气流,从而获得升力。故B正确,C错误;
D.物体的质量不随位置而改变,机智号从地球到火星只是位置变了,质量不变。故D错误。
故选B。
19.作图题。(1)(2024·湖南·中考真题)请画出图中灯笼所受重力G的示意图(重心在O点)。
【答案】见右图。
【详解】重力作用点在重心位置,方向竖直向下,过重心O做竖直向下的带箭头的直线表示重力,并
在箭头旁标注符号G,如图所示。
(2)(2024·山东聊城·中考真题)如图所示,把一个质量分布均匀的小球用绳子悬挂起来,将小球拉
到一定高度稳定后松手。画出小球在摆动过程中经过P点时所受力的示意图。(忽略空气阻力)
【答案】见右图。
【详解】如图所示,小球受到了重力,和沿绳方向的拉力,故如图所示。
20. (2024·内蒙古包头·中考真题)厨房中某品牌铝箔卷是由长8m、宽30cm、厚0.0015cm的铝箔卷
成,小明利用家中的弹簧测力计、食品袋测量该铝箔的密度。(g取10N/kg)
(1)利用弹簧测力计和食品袋测量铝箔卷的重力。
调节弹簧测力计指针到 处,将装有铝箔卷的食品袋挂在测力计下如右图所示,记录数据,图示
数据为 N。(2)计算铝箔的体积。计算结果为 。
(3)依据公式 计算铝箔的密度。计算结果为 (结果保留一位小数)。
(4)上述测量方式会使密度测量结果 (填“偏大”或“偏小”)。原因是 。
【答案】 零刻度线 1 36 2.8 偏大 见解析
【详解】(1)弹簧测力计使用前,要调节弹簧测力计指针到零刻度线处,将装有铝箔卷的食品袋挂
在测力计下如图所示,测力计分度值为0.2N,图示数据为1N。
(2)铝箔的体积
V=800cm×30cm×0.0015cm=36cm3
(3)铝箔的质量为
铝箔的密度为
(4)因食品袋也有一定的重力,故测量出的铝箔卷的重力变大,导致铝箔卷的质量偏大,根据密度
公式可知,会使密度测量结果偏大。