7.3重力 熟了的苹果为什么会向地面下落?抛出去的石块为什么总会落向地面?河水为什么总是从 高处流向低处? 智能提要 定义 方向:竖直向下 力 大小:cmg 作用点:重心 问:重力的方向总是“竖直向下”,为什么不能说成“垂直向下”? 答:“竖直向下”指垂直于水平面向下,而“垂直向下”是指 垂直于某个面向下,这个面不一定是 友情提示:也不 水平面。如果这个面是斜面(如图12-1丁能简单地说成 所示),这时竖直向下和垂育向下就 是向解的 图12-1 是两个不同的方向。所以,我们不能把重力方向说成“垂直向 问:利用公式G=mg应注意什么? 答:①G=mg是一个物理公式,而不是单位换算 ②明确公式中各物理量都必须用国际单位.m的单位用kg,G的单位用N. ③公式中g=9.8N/kg,读作9.8牛每千克,它的物理意义是:质量为1kg的物体受到的重力 是9.8N. ④要会将公式正确变形,灵活应用,如已知物体的重力求质量时,可变形为mG ⑤在理解重力与质量的联系时,我们不能说物体的质量和它受到的重力成正比 问:重力和质量的区别和联系有哪些? 答:如下表所示:
7.3 重力 熟了的苹果为什么会向地面下落?抛出去的石块为什么总会落向地面?河水为什么总是从 高处流向低处? 智 能 提 要 问:重力的方向总是“竖直向下”,为什么不能说成“垂直向下”? 答:“竖直向下”指垂直于水平面向下,而“垂直向下”是指 垂直于某个面向下,这个面不一定是 水平面。如果这个面是斜面(如图 12-1 所示),这时竖直向下和垂直向下就 是两个不同的方向。所以,我们不能把重力方向说成“垂直向 下”。 问:利用公式 G=mg 应注意什么? 答:① G=mg 是一个物理公式,而不是单位换算. ② 明确公式中各物理量都必须用国际单位.m 的单位用 kg,G 的单位用 N. ③ 公式中 g=9.8N/kg,读作 9.8 牛每千克,它的物理意义是:质量为 1kg 的物体受到的重力 是 9.8N. ④ 要会将公式正确变形,灵活应用,如已知物体的重力求质量时,可变形为 m= g G . ⑤ 在理解重力与质量的联系时,我们不能说物体的质量和它受到的重力成正比. 问:重力和质量的区别和联系有哪些? 答:如下表所示: 重 力 定 义 方向:竖直向下 大 小:G=mg 作用点:重心 友情提示:也不 能简单地说成 是向下的. 图 12-1
质量 重力 物体所含物质的多少 由于地球的吸引而使物体受到的 定义 方向 没有方向 竖直向下 大小 不随物体所处位置的改变而改变随在地球上位置的改变而变化 别 符号 千克(kg) 牛顿(N) 测量工具托盘天平 弹簧测力计 联系 g,其中g=9.8N/kg 问:怎样确定物体的重心? 答:(1)质地均匀、形状规则的物体,重心在其几何中心,大多数物体的重心在物体上, 少数物体的重心不在物体上(如环形物体) (2)薄板形物体的重心可用悬挂法来确定.方法是:在物体上任取一点,用细绳从这 点将物体悬挂起来,静止时沿悬绳方向在物体上画一条直线,然后用细绳这条直线外的任 一点将物体悬挂起来,静止时沿悬绳方向在物体上画一条直线,这两条直线的交点即为该物 体的重心 中考撷要 重力是最常见也是最重要的一种力,对地面上的物体进行受力分析时,离不开重力.在 中考试题中,本节内容不仅单独考查(考查范围为重力的概念、方向、计算及应用),还大 量出现在综合题中 智能拓展 1.“失重”与“超重” 地球周围物体都受到重力的作用,这是由于地球对物体的吸引而造成的.如果物体在空 中只受重力的作用,则物体在重力作用下会做自由落体运动——竖直地,愈来愈快地落向地 面 在用弹簧测力计称物重时,物体挂在弹簧测力计上,对支持它使之不下落的弹簧测力计 有一个力的作用,弹簧伸长了.由于这个力的大小与重力相等,所以我们读出的弹簧测力计 的示数就等于物体重力的大小 但是,如果你放了手,弹簧测力计和物体在重力作用下都自由下落,这时物体对弹簧测
质量 重力 区 别 定义 物体所含物质的多少 由于地球的吸引而使物体受到的 力 方向 没有方向 竖直向下 大小 不随物体所处位置的改变而改变 随在地球上位置的改变而变化 符号 m G 单位 千克(kg) 牛顿(N) 测量工具 托盘天平 弹簧测力计 联系 G=mg,其中 g=9.8N/kg 问:怎样确定物体的重心? 答:(1)质地均匀、形状规则的物体,重心在其几何中心,大多数物体的重心在物体上, 少数物体的重心不在物体上(如环形物体). (2)薄板形物体的重心可用悬挂法来确定. 方法是:在物体上任取一点,用细绳从这 点将物体悬挂起来,静止时沿悬绳方向在物体上画一条直线,然后用细绳 这条直线外的任 一点将物体悬挂起来,静止时沿悬绳方向在物体上画一条直线,这两条直线的交点即为该物 体的重心. 中 考 撷 要 重力是最常见也是最重要的一种力,对地面上的物体进行受力分析时,离不开重力.在 中考试题中,本节内容不仅单独考查(考查范围为重力的概念、方向、计算及应用),还大 量出现在综合题中. 智 能 拓 展 1.“失重”与“超重” 地球周围物体都受到重力的作用,这是由于地球对物体的吸引而造成的.如果物体在空 中只受重力的作用,则物体在重力作用下会做自由落体运动——竖直地,愈来愈快地落向地 面. 在用弹簧测力计称物重时,物体挂在弹簧测力计上,对支持它使之不下落的弹簧测力计 有一个力的作用,弹簧伸长了.由于这个力的大小与重力相等,所以我们读出的弹簧测力计 的示数就等于物体重力的大小. 但是,如果你放了手,弹簧测力计和物体在重力作用下都自由下落,这时物体对弹簧测
力计不再有力的作用,弹簧测力计指针会回到零.我们看起来物体就没有重力了 如果用手提着挂有物体的弹簧测力计使之急剧加速上升,那么弹簧测力计的示数就会增 加,大于物体的重力.我们看起来好像物体的重力变大了 可见弹簧测力计的示数并不总是等于物体真正受到的重力弹簧测力计的示数即物体对 弹簧测力计或支持物的作用力称做“视重”.“视重”的大小与物体的运动状态密切相关.当 视重”小于物体的重力时,称为“失重”.当“视重”大于物体重力时,称为“超重” 同学们可以这样试一试:用手托起一块较重的砖,静止时手上感到的压力大小与砖相 等.当你突然下蹲,使砖急剧加速下降,会感到砖比静止时轻得多;或者猛抬手,使砖加速 上升,会感到砖比静止时重得多.这就是上面讲的“失重”与“超重”现象.不过你要明白 这仅仅是你手的感觉而己,物体由于地球的吸引受到的重力并没变 2.宇航员的生活越事 在宇宙飞船里,宇航员睡的是比公共电话亭稍大一些的单人房间.因处于失重状态,他 不是躺着睡,而是在墙壁上的袋子里站着睡.每周洗一次淋浴,淋浴的时候也要钻到袋子里 去,“袋”的上下四周有喷水口,而且排水也要用水泵抽,如果不用水泵抽水,水就会变成 小水珠在房间里飞溅.刷牙的牙膏也是特制的,刷完之后要将牙膏咽到肚子里去.禁止使用 电动剃刀,因为胡子渣会变成粉末在房间里四处乱飞.每天还要把下半身放到如同铁肺的装 置里,施加压力,使血液流回上半身.如果不这样,长期处于失重状态,就会出现心跳迟缓、 血液循环不好及血液积存下半身的现象 智能归例 题型一知道重力的概念、方向 例1关于重力,下列的说法中正确的是() A.地球对物体的吸引力就是物体的重力 B.在空中向上运动的物体不受重力作用 C.重力的方向总是垂直向下的 D.抛出去的物体总会落向地面,这是由于物体受到重力作用的缘故 知识点重力的概念和方向 闯关点拨物体的重力是由于地球的吸引而产生的,但重力大小不等于地球对它的吸引力 故A选项不正确;地球附近一切物体都受到重力作用,与物体的运动状态无关,因此B 选项不正确:重力的方向总是竖直向下,但不是垂直向下,竖直向下是一种特定的垂直 是指与水平面垂直,故C选项也是错误的:由于重力作用,抛向空中的物体最终都要落
力计不再有力的作用,弹簧测力计指针会回到零.我们看起来物体就没有重力了. 如果用手提着挂有物体的弹簧测力计使之急剧加速上升,那么弹簧测力计的示数就会增 加,大于物体的重力.我们看起来好像物体的重力变大了. 可见弹簧测力计的示数并不总是等于物体真正受到的重力.弹簧测力计的示数即物体对 弹簧测力计或支持物的作用力称做“视重”.“视重”的大小与物体的运动状态密切相关.当 “视重”小于物体的重力时,称为“失重”.当“视重”大于物体重力时,称为“超重”. 同学们可以这样试一试:用手托起一块较重的砖,静止时手上感到的压力大小与砖相 等.当你突然下蹲,使砖急剧加速下降,会感到砖比静止时轻得多;或者猛抬手,使砖加速 上升,会感到砖比静止时重得多.这就是上面讲的“失重”与“超重”现象.不过你要明白 这仅仅是你手的感觉而已,物体由于地球的吸引受到的重力并没变. 2.宇航员的生活趣事 在宇宙飞船里,宇航员睡的是比公共电话亭稍大一些的单人房间.因处于失重状态,他 不是躺着睡,而是在墙壁上的袋子里站着睡.每周洗一次淋浴,淋浴的时候也要钻到袋子里 去,“袋”的上下四周有喷水口,而且排水也要用水泵抽,如果不用水泵抽水,水就会变成 小水珠在房间里飞溅.刷牙的牙膏也是特制的,刷完之后要将牙膏咽到肚子里去.禁止使用 电动剃刀,因为胡子渣会变成粉末在房间里四处乱飞.每天还要把下半身放到如同铁肺的装 置里,施加压力,使血液流回上半身.如果不这样,长期处于失重状态,就会出现心跳迟缓、 血液循环不好及血液积存下半身的现象. 智 能 归 例 题型一 知道重力的概念、方向 例 1 关于重力,下列的说法中正确的是 ( ) A.地球对物体的吸引力就是物体的重力 B.在空中向上运动的物体不受重力作用 C.重力的方向总是垂直向下的 D.抛出去的物体总会落向地面,这是由于物体受到重力作用的缘故 知识点 重力的概念和方向 闯关点拨 物体的重力是由于地球的吸引而产生的,但重力大小不等于地球对它的吸引力, 故 A 选项不正确;地球附近一切物体都受到重力作用,与物体的运动状态无关,因此 B 选项不正确;重力的方向总是竖直向下,但不是垂直向下,竖直向下是一种特定的垂直, 是指与水平面垂直,故 C 选项也是错误的;由于重力作用,抛向空中的物体最终都要落
回地面,所以D选项正确 解选D 例2关于重力的方向,下列说法正确的是() A.物体放在斜面上,物体所受重力的方向垂直指向斜面 B.物体放在支持面上,物体所受重力的方向垂直指向支持面 C.在任何情况下,物体所受重力的方向总是垂直向下 D.在任何情况下,物体所受重力的方向总是竖直向下 知识点重力的方向总是竖直向下 闯关点拨解答本题的关键在于正确区分“竖直向下”和“垂直向下” 解竖直向下是指垂直于水平面向下,而垂直向下是垂直于某个平面向下,这个平面不 定是水平面,可能是斜面,这时竖直向下和垂直向下就是两个不同的方向了。只有当物体放 在水平支持面上时,竖直向下与垂直向下的方向才是一致的。重力的方向总是竖直向下的, “总是”指在任何情况下都不变,故选项D是正确的 答选D 题型二理解重力大小与质量的正比关系,会利用公式G=ng进行有关计算 例1甲、乙两物体的质量之比为5:2,若甲物体的质量是20kg,则乙物体的重力大小 甲、乙两物体的重力之比为 知识点重量与质量成正比 闯关点拨物体所受的重力大小与它的质量成正比,即G甲:G乙=m甲:m乙 解G甲=m甲8=20kg×9.8N/kg=196N,G甲:G乙=m甲:m乙=5:2 乙的重力大小Gz=G甲=78.4N 谷5:278.4N 例2重29.4N的铜块,能否用最大称量是500g的天平称它的质量? 知识点重力大小的计算 闯关点拨这道题目可从两个方面入手:一是通过m=+,求出铜质量,与天平的称量500g g 进行比较,若m500g,就可用这个天平去称.二是通过6=mg算出天平所能称量的质量为 500g物体的最大重力,再与要称的铜块重29.4N比较,得出答案
回地面,所以 D 选项正确. 解 选 D 例 2 关于重力的方向,下列说法正确的是( ) A.物体放在斜面上,物体所受重力的方向垂直指向斜面 B.物体放在支持面上,物体所受重力的方向垂直指向支持面 C.在任何情况下,物体所受重力的方向总是垂直向下 D.在任何情况下,物体所受重力的方向总是竖直向下 知识点 重力的方向总是竖直向下 闯关点拨 解答本题的关键在于正确区分“竖直向下”和“垂直向下” 解 竖直向下是指垂直于水平面向下,而垂直向下是垂直于某个平面向下,这个平面不一 定是水平面,可能是斜面,这时竖直向下和垂直向下就是两个不同的方向了。只有当物体放 在水平支持面上时,竖直向下与垂直向下的方向才是一致的。重力的方向总是竖直向下的, “总是”指在任何情况下都不变,故选项 D 是正确的。 答 选 D 题型二 理解重力大小与质量的正比关系,会利用公式 G=mg 进行有关计算 例 1 甲、乙两物体的质量之比为 5:2,若甲物体的质量是 20 kg,则乙物体的重力大小 是 ;甲、乙两物体的重力之比为 . 知识点 重量与质量成正比 闯关点拨 物体所受的重力大小与它的质量成正比,即 G 甲:G 乙=m 甲:m 乙 解 G 甲=m 甲 g=20kg×9.8N/kg=196N,G 甲:G 乙=m 甲:m 乙=5:2, 乙的重力大小 G 乙= G甲 5 2 =78.4N 答 5:2 78.4N 例 2 重 29.4N 的铜块,能否用最大称量是 500g 的天平称它的质量? 知识点 重力大小的计算 闯关点拨 这道题目可从两个方面入手:一是通过 m= g G ,求出铜质量,与天平的称量 500g 进行比较,若 m<500g,就可用这个天平去称.二是通过 G=mg 算出天平所能称量的质量为 500g 物体的最大重力,再与要称的铜块重 29.4 N 比较,得出答案.
解法1因为G=,所以mG_294 kg=3kg=3000g>500g,故不能用最大称量是 g 500g的天平去称该铜块的质量 解法2根据G=mg=0.5kg×9.8N/kg=4.9N 在计算过程中要注意各个物理 小于要称的铜块重2.4N,所以不能用该天平 量单位的统一,公式G=mg中 m的单位要换算成kg.和 去称重29.4N的铜块质量 例3瓶子的质量为300g,瓶内装有500cm3的某种液体,瓶子和液体的总重力为7N 求:①瓶内液体的质量:②液体的密度 =10N/kg) 知识点熟练运用公式G=n进行计算 闯关点拨此题目的在于让学生能灵活应用m=G/g及密度公式来解题 解①瓶子和液体的总质量msG7N =0.7kg=700g g 10N /kg 瓶内液体的质量m=m8-m瓶=700g-300g=400g 0g=088/cm3 400 ②液体的密度pV500cm 题型三探究重力大小跟物体质量的实验题 例某物理实验小组的同学在探究物体所受重力大小与物体质量的关系时,实验记录如下 物体质量m重力G比值G/m比值G/m的平均值 被测物体 (N) (N/kg) (N/kg) 物体1 0.1 0.99 9.9 物体2 1.96 物体3 0.3 (1)在实验过程中,需要的测量工具是和 (2)在上表空白处填出比值G/m的平均值 (3)分析表中实验数据,得出结论是: 知识点通过实验探究,知道重力大小与质量成正比 闯关点拨本题考査探究重力大小与物体质量的关系,分析表中记录数据,归纳出结论是解
解法 1 因为 G=mg,所以 m= g G = 9.8 29.4 kg=3kg=3000g>500g ,故不能用最大称量是 500g 的天平去称该铜块的质量. 解法 2 根据 G=mg=0.5kg×9.8 N/kg=4.9 N, 小于要称的铜块重 29.4 N,所以,不能用该天平 去称重 29.4 N 的铜块质量. 例 3 瓶子的质量为 300g,瓶内装有 500cm3 的某种液体,瓶子和液体的总重力为 7N 求:① 瓶内液体的质量; ②液体的密度. (g=10N/kg) 知识点 熟练运用公式 G=mg 进行计算 闯关点拨 此题目的在于让学生能灵活应用 m=G/g 及密度公式来解题 解 ① 瓶子和液体的总质量 m 总= kg g N kg N g G 0.7 700 10 / 7 = = = , 瓶内液体的质量 m 液=m 总-m 瓶 =700g-300g=400g。 ②液体的密度 液 3 0.8 / 3 。 500 400 g cm cm g V m = = = 题型三 探究重力大小跟物体质量的实验题 例 某物理实验小组的同学在探究物体所受重力大小与物体质量的关系时,实验记录如下 表: 被测物体 物体质量 m (kg) 重力 G (N) 比值 G/m (N/kg) 比值 G/m 的平均值 (N/kg) 物体 1 0.1 0.99 9.9 物体 2 0.2 1.96 9.8 物体 3 0.3 2.91 9.7 (1)在实验过程中,需要的测量工具是_____和______; (2)在上表空白处填出比值 G/m 的平均值. (3)分析表中实验数据,得出结论是:____________. 知识点 通过实验探究,知道重力大小与质量成正比 闯关点拨 本题考查探究重力大小与物体质量的关系,分析表中记录数据,归纳出结论是解 在计算过程中要注意各个物理 量单位的统一,公式 G=mg 中, m 的单位要换算成 kg.