第6章　熟悉而陌生的力

6.4 来自地球的力

1.重力的大小

定义：由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力。

符号：G；单位：N；

重力的施力物体是地球，受力物体是物体本身。地球附近的一切物体都会受到重力。

物重与质量的关系：物体的重力与物体的质量成正比，比值为定值：约等于9.8N/Kg。

重力的计算公式：G=mg

2.重力的方向

方向：竖直向下

应用：水平仪，重垂线。

3.重力的作用点

重心：物体各个部分都会受到重力作用，从效果上我们可以认为各个部分都会集中到一点上，这一点就是物体的重心。

重心的位置：质量分布均匀，形状规则的物体的重心在几何中心上，物体的重心不一定在物体上，例如圆环等。

提高物体稳度的方法：降低重心；增大物体的支撑面

1.重力

【例1】（2020·江苏省初二期中）下列说法中正确的是

A．放在支持面上的物体，其所受重力的方向总是与支持面垂直

B．树上的苹果在下落时受到重力，落到地面后静止时不受重力作用

C．重力产生的原因是由于地球的吸引

D．地球吸引物体，物体不吸引地球

【答案】C

【解析】

A．重力的方向是竖直向下的，放在水平支持面上的物体，其所受重力的方向总是与支持面垂直，故A错误；

B．重力是由于地球的吸引而使物体受到的力，树上的苹果在下落时受到重力作用，落到地面后静止时仍受重力作用，故B错误；

C．重力产生的原因是由于地球的吸引，C正确为答案；

D．地球吸引物体，因为力的作用是相互的，物体也吸引地球，故D错误。

故选C。

2.重力的方向

【例2】（2019·福建省初二期中）足球运动员把足球踢向空中，不计空气阻力，图中能正确表示空中足球受力示意图的是（G表示重力，F表示脚对球的作用力）（　　）

A． B． C． D．

【答案】B

【解析】

因不计空气阻力，所以空中飞行的足球只受到重力的作用，并且重力的方向是竖直向下的，因此从四个选项可判断出只有B符合题意。

故选B。

【常考1】重力

【例1】（2020·江苏省初二期中）河水总是由高处向低处流、抛出的石子总会落向地面，这些现象产生的原因是河水和石子受到_________力的作用，此力的方向是_________。

【答案】重    竖直向下的   

【解析】

[1][2]河水总是向低处流，向空中抛出的石子总会落向地面，由于受到重力的作用，最终会落回地面，这是因为重力的方向总是竖直向下的，其施力物体是地球。

【常考2】重力的方向

【例2】（2020·山西省初二期中）如图所示的情景中，物体所受重力的示意图正确的是

A． B．

C． D．

【答案】B

【解析】

因为重力的方向总是竖直向下的，而只有B选项中力的方向竖直向下，因此B选项正确．

【常考3】重心

【例3】（2020·河北省初二期中）关于重心，下列说法正确的是

A．空心的足球没有重心

B．物体的重心不一定在物体上

C．将质地均匀的木球的中心挖去后，木球的重心就消失了

D．物体受到的力全部都作用在重心上

【答案】B

【解析】

A．任何物体都有重心，故A错误；

B．重心不一定在物体上，也可以物体之外，比如均匀的圆环，重心在环外，故B正确；

C．物体重心的位置可以在物体上，也可以在物体外，如圆环．空心球它们的重心在中间的空心部位上，所以质地均匀的木球的中心挖去后，重心仍在其球心处，故C错误；

D．重心是物体各部分所受重力的集中点，而物体受到的力并非都作用在重心上，故D错误。

【热点题型1】重力

1.（2020·山西省初二期中）托起下列物体所用的力最接近1N的是（　　）

A．一袋方便面 B．一个乒乓球 C．一枚大头针 D．一个铅球

【答案】A

【解析】

A．一袋方便面的质量约在100g，重力约为1N，故A符合题意；

B．一个乒乓球质量约2.5g，重力约为0.025N，故B不符合题意；

C．乙枚大头针质量约为0.001kg，重力约为0.01N，故C不符合题意；

D．一个铅球质量约为5kg，重力约为50N，故D不符合题意。

故选A。

【热点题型2】重力的示意图

2.（2020·湖北省初三其他）用力踢出的足球，在草地上运动，如图所示，请画出运动足球受到的重力示意图。

（____）

【答案】

【解析】

重力的方向总是竖直向下，与运动状态无关，沿竖直方向，画一条线段，标出力的方向，并标示G，如下图：

。

1.（2020·四川省初二期中）一个普通中学生双脚站立在水平地面上，他受到的重力接近于

A．5N

B．50N

C．500N

D．5000 N

【答案】C

【解析】

初中生体重大约为50kg，受到的重力约为：，

故ABD错误；C正确；

故选C.

2.（2020·甘肃省初二期中）下列图像中，能正确表示物体所受重力与质量关系的是（        ）

A． B．

C． D．

【答案】A

【解析】

物体的重力和质量成正比，当质量为零时，重力也为零，所以重力和质量的关系图象是一条过原点的倾斜直线，故A符合题意，BCD不符合题意．

3.（2020·甘肃省初二期中）对g取9.8N/kg的理解正确的是（　　）

A．重力与质量之比等于9.8N

B．9.8N=1kg

C．在地面附近，1kg的物体受到的重力是9.8N

D．以上说法都不对

【答案】C

【解析】

A．重力与质量之比等于9.8N/kg，不是9.8N，故A错误；

B．9.8N表示力，1kg表示质量，表示的物理量不同，不能相等，故B错误；

C．9.8N/kg表示的意义为：在地面附近，1kg的物体受到的重力是9.8N，故C正确；

D．C选项正确，故D错误。

故选C。

4.（2020·甘肃省初二期中）下列物体中，重力最接近1N的是（ ）

A．一支铅笔 B．一只公鸡 C．两个鸡蛋 D．一张课桌

【答案】C

【解析】

A．一支铅笔大约重0.1N，不符合题意；

B．一只公鸡大约重30N，不符合题意；

C．两个鸡蛋大约重1N，符合题意；

D．一张课桌大约重80N，不符合题意。

故选C。

5.（2020·甘肃省初二期中）有关重力，下面说法正确的是（　　）

A．测量物体重力的工具是天平

B．可以用弹簧测力计测量物体所受到的重力

C．重力的单位是千克

D．物体在高空不受重力

【答案】B

【解析】

A．天平是测量物体质量的工具，故A错误；

B．弹簧测力计是测量力的工具，所以可以用弹簧测力计测量物体所受到的重力，故B正确；

C．重力的单位是牛顿，故C错误；

D．物体在高空仍然受到重力，故D错误。

故选B。

6.（2020·江苏省初三一模）如图所示，小刚发现，学校的欢迎展牌经常被风吹倒，于是他提出的一些防止展牌被吹倒的措施，你认为合适的是

A．将展牌的支架做得更高些

B．在展牌的中空支架的下部灌些沙子

C．选用密度小的材料来做展牌，使展牌更轻些

D．将展牌支架之间的夹角做得更大一些

【答案】B

【解析】

要想增加展牌的稳定性，就要降低靠牌的重心，将展牌的支架做得高一些，重心会升高，稳定性更差，故A不符合题意；在展牌的中空支架的下部灌些沙子，降低了重心，增加了稳定性，故B符合题意；选用密度小的材料来做展牌，则质量变小，重力变小，稳定性变差，故C不符合题意；将展牌支架之间的夹角做得大些，会使展牌的重心升高，稳定性差，故D不符合题意，综上所述，只有B符合题意，故选B．

7.（2020·江苏省初二期中）下列估测最接近实际的是（　　）

A．一瓶600mL矿泉水约重60N B．一床棉被的质量约为50kg

C．一包方便面约重10N D．一本初二物理课本质量约为200g

【答案】D

【解析】

A．一瓶600mL矿泉水的质量

重力为

故A不符合题意；

B．一床棉被的质量约为5kg，故B不符合题意；

C．一包方便面约重1N，故C不符合题意；

D．一本初二物理课本质量约为200g，故D符合题意。

故选D。

8.（2020·北京和平街第一中学初二期中）过春节时贴年画是我国的传统习俗．在竖直墙壁上贴长方形年画时,可利用重垂线来检查年画是否贴正，如图所示的年画的长边与重垂线不平行为了把年画贴正,则下列操作方法中正确的是（     ）

A．换用质量大的重锤

B．上下移动年画的位置

C．调整年画,使年画的长边与重垂线平行

D．调整重垂线,使重垂线与年画的长边平行

【答案】C

【解析】

为了把年画贴正，通常做法是调整年画，使年画的长边与重垂线平行，因为重力方向竖直向下，所以年画的边长也竖直向下，此时年画就挂正了，答案选C。

9.（2020·甘肃省初三一模）请在图中画出细线悬挂的小球摆动到图示位置时受到的力的示意图(不考虑空气阻力)

（_____）

【答案】见解析

【解析】

不考虑空气阻力。小球摆动过程中，受到重力和绳子拉力的作用。过球心作竖直向下的重力和沿绳子斜向上的拉力。如图所示：

10.（2020·河北省初二期中）画出图中靜止在斜面上的茶杯所受重力的示意图.

（_____）

【答案】见解析

【解析】

过茶杯的重心沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段，并用符号G表示，如图所示：

11.（2020·江苏省初二期中）如图所示，请画出踢出去的足球在空中飞行时的受力示意图，不计空气阻力．

（____）

【答案】见解析

【解析】

顶出去的足球，在空气飞行时，只受到重力的作用，重力的方向竖直向下，所以过球的重心，即圆心画出竖直向下的重力，符号为G，如图：

12.（2018·甘肃省初三二模）如图所示，用线将电灯悬挂在天花板上，电灯重20N，请画出电灯所受重力的示意图。

（______）

【答案】见解析

【解析】

力的示意图主要画出力的大小、方向和作用点；重力方向是竖直向下的，大小为20N

1.（2020·福建省初二期中）下列关于一个八年级学生的数据，其中最符合实际的是（  ）

A．体重约50 N

B．平均密度约1×103 kg/m3

C．质量约500 kg

D．步行速度约1 km/h

【答案】B

【解析】

AC．八年级学生的质量大约为50kg，重力为

G=mg=50kg×10N/kg=500N

故AC不符合题意；

B．人的密度接近水的密度，所以八年级学生的平均密度约1×103 kg/m3，故B符合题意；

D．八年级学生步行速度约

1m/s=1×3.6km/h=3.6km/h

故D不符合题意。

故选B。

2.（2020·江苏省初二期中）有关于重力和质量，下列说法正确的是（  ）

A．重力和质量都是物体的一种属性

B．到月球上，物体的重力和质量都会变小

C．在宇宙飞船中，物体的重力和质量都变为零

D．重力有大小、有方向，质量有大小、无方向

【答案】D

【解析】

A．物体所含物质的多少叫质量，质量是物体的固有属性，它与物体的形状、状态以及空间位置的变化无关，重力是由于地球对物体的吸引而产生的力，从大小上看，重力不是物体的一种属性，故A错误；
BC．质量是物体的固有属性，它与物体的空间位置的变化无关，所以在月球和宇宙飞船中称量同一物体质量，其读数不变；由于重力，重力的大小受重力常数的影响，因为在月球和宇宙飞船中的重力常数g不同，所以称量同一物体的重力，其读数不同，故B、C错误；

D．重力是一种力，有大小也有方向，而质量是物体所含物质的多少，有大小无方向，故D正确。
故选D。

3.（2020·江苏省初二期中）如果地球上物体所受的重力消失，下列现象不正确的是（　　）

A．水壶里的水很容易倒入人的口中 B．河水不会自动向低处流动

C．人轻轻一跳就可能离开地球 D．地球上的物体将浮在空中不会自动落下来

【答案】A

【解析】

A．水壶里的水由于受到竖直向下的重力作用会倒入口中，如果地球上的物体没有重力作用，则水壶里的水将无法倒入人口中。故A符合题意；
B．河水由于受到竖直向下的重力作用才向低处流；如果地球上的物体没有重力作用，则河水不能自动向低处流动。故B不符合题意；
C．站在地球表面的人受到重力作用，使人不能轻易脱离地球；如果地球上的物体没有重力作用，人一跳就可能离开地球。故C不符合题意；
D．由于重力的作用，地球上的物体能够停留在地面上；如果重力消失，这些物体将浮在空中不会自动落下来。故D不符合题意。
故选A。

4.（2020·江苏省初二期中）如图所示，铅垂线在生活和生产中有广泛的应用。下列关于铅垂线的说法错误的是（　　）

A．甲图中利用铅垂线检查窗台是否水平 B．乙图中利用铅垂线检查墙体是否竖直

C．铅垂线应用重力的方向是竖直向下的原理 D．铅垂线应用重力的方向是垂直向下的原理

【答案】D

【解析】

重力的方向总是竖直向下的（不是垂直向下的），如果墙与铅垂线的方向是一致的（即墙和铅垂线平行），说明墙壁就是竖直的，则乙图中利用铅垂线检查墙体是否竖直；如果窗台和铅垂线的方向垂直，说明窗台水平，则甲图中利用铅垂线检查窗台是否水平；故ABC正确，不符合题意；D错误，符合题意。
故选D。

5.（2020·江苏省初二期中）小金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．从图中信息可知，相同质量的物体在甲星球表面上的重力_______其在乙星球表面上的重力(选填“大于”“等于”或“小于”)；据图可得甲星球对表面上物体的重力G与其质量m的关系式是_______．

【答案】大于    G=m×15N/kg   

【解析】

由图可知，当质量都为8kg时，甲的重力为120N，乙的重力为50N，则在甲星球表面上的重力大于其在乙星球表面上的重力；甲星球表面上物体的重力120N时，与其质量m=8kg的比值为：120N/8kg =15N/kg，则重力G与其质量m的关系式为：G=m×15N/kg．

6.（2020·江苏省初二期中）降水量是一定时间内，降落到水平面上累积起来的水的深度，其单位是毫米。下暴雨前，小华用一个底面积为700cm2的圆柱形空桶放在露天的院子里收集雨水。雨停后，测得桶内雨水质量为3.5kg，这些雨水受到的重力为________N，这场暴雨的降水量约为________mm。（g=10N/kg）

【答案】35    50   

【解析】

[1] 雨水受到的重力为

[2]雨水的体积为

雨水的深度为

7.（2020·江苏省初二期中）某物理探究性学习小组在探究物体所受重力大小与物体质量关系时，实验记录如下表：

（1）在探究过程中，需要的测量工具_______________、______________．

（2）比值G/m的平均值是_________N•kg-1。

（3）分析表中实验数据，得出的结论是______

（4）我们知道物体所受的重力与质量的关系为G=mg，在一般情况下g取定值。但经过科学家的精确测量，在不同地区g值仍有差异，如下表，观察分析下表中提供的数据，回答下列问题：

（a）表中g值最小和最大的地点分别是__________、__________。

（b）由表中可以看出g值随纬度的变化规律是______________。

（5）我国与许多国家之间的贸易往来频繁，在这些往来的货物运输中，发货单上所标示的“货物重量”，实质上应该是货物的___________。

【答案】弹簧测力计    天平    9.8    物体所受重力大小与物体质量成正比    赤道    北极    g值随纬度的增大而增大    质量   

【解析】

(1)[1]在探究过程中，需要的测量工具弹簧测力计测量重力，及天平测量质量。

(2)[2]比值G/m的平均值是三次测量结果的平均值

(3)[3]分析表中实验数据，可知物体所受重力大小与物体质量成正比，相关系数即为g。

(4)[4][5]由表数据可知，g值最小和最大的地点分别是在赤道和北极，分别为9.780与9.832，且g值随纬度的增大而增大。

(5)[6]由于国际贸易跨越纬度大，g值不断变化，而质量并不会受此影响，故发货单上所标示的“货物重量”实质上应该是货物的质量。

8.（2020·四川省初二期中）如图所示的小球受到的重力为6N，画出它受到重力的图示。（_______________）

【答案】见解析

【解析】

物体受到的重力方向竖直向下，作用点在重心，大小为6N，可确定标度为2N，故画重力的图示如图

10.（2020·甘肃省初二期中）如图所示，玩具“不倒翁”被扳倒后会自动立起来。请画出“不倒翁”所受重力的示意图（点O为“不倒翁”的重心）。

（___________）

【答案】见解析

【解析】

重力的方向是竖直向下的，黑点O表示“不倒翁”的重心，所受重力如图所示：

11.（2020·山东省初三一模）一个物体静止在斜面上，如图所示，请做出物体所受重力的示意图。

（____）

【答案】见解析

【解析】

由于重力的方向是竖直向下的，所以，过重心画一条带箭头的竖直向下的有向线段，用G表示，如图所示：

12.（2020·江苏省初二期中）大雪会造成很多房屋垮塌，小明想知道屋顶的雪到底有多重，他找来器材进行了测量：

①用弹簧测力计测出空杯子重力为0.2N；

②将杯子里装满水，用弹簧测力计测出总重，如图所示；

③将杯子里装满雪的样品，用弹簧测力计测出总重为1N。求：

(1)杯中雪的样品体积是多少cm3？

(2)雪的样品密度是多少kg/m3？（g=10N/kg）

(3)若屋顶面积为100m2，雪的厚度为30cm，则屋顶雪的总重力是多少牛？

【答案】(1)200cm3；(2)0.4×103kg/m3；(3)1.2×105N

【解析】

(1)测力计分度值为0.2N，指针指在2N的下一个格上，所以为2.2N，杯中雪的样品体积

V雪=V水==2×10-4m3=200cm3

(2)雪的样品密度

ρ雪==0.4×103kg/m3

(3)屋顶雪的总重力

G雪=ρ雪Vg=ρ雪Shg=0.4×103kg/m3×100m2×0.3m×10N/kg=1.2×105N

答：(1)杯中雪的样品体积是200cm3；

(2)雪的样品密度是0.4×103kg/m3；

(3)屋顶雪的总重力是1.2×105N。