八年級(jí)物理下冊(cè) 7.3 重力（解析版）（人教版）

7.3重力（解析版）知識(shí)清單1.重力及其大?。?.重心及重力的方向；3.重力與質(zhì)量的區(qū)別和聯(lián)系知識(shí)點(diǎn)1重力及其大小1.重力（1）定義：由于地球的吸引而使物體受到的力。用G表示。（2）施力物體：地球。溫馨提示對(duì)重力的理解（1）地面附近的一切物體，都受重力作用；（2）重力是由地球的吸引而產(chǎn)生的，但重力不是地球的吸引力，它只是地球吸引力的一個(gè)分力；（3）重力是非接觸力，空中飛行的小鳥(niǎo)、枝頭上的水果都受重力作用。同一物體被拋出后在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的重力與其靜止時(shí)所受的重力相等；（4）由于物體間力的作用是相互的，地球吸引物體的同時(shí)，物體也在吸引地球。2.重力的大小物體所受重力跟它的質(zhì)量成正比，即G=mg。其中，G表示重力，單位是N；m表示質(zhì)量，單位是kg；g=9.8N/kg，表示質(zhì)量為1kg的物體受到的重力是9.8N。溫馨提示（1）物體所受重力跟它的質(zhì)量成正比，但不能說(shuō)質(zhì)量跟重力成正比；（2）地球上不同位置，g的取值并不一定是個(gè)定值。在地球赤道附近g值最小，越靠近兩極g越大；（3）g的值在不同的星球上數(shù)值不同，如在月球上g月≈（1/6）g地。3.重力的測(cè)量重力大小可以用彈簧測(cè)力計(jì)來(lái)測(cè)量。當(dāng)掛在彈簧測(cè)力計(jì)上的物體靜止時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)就等于物體受到的重力。知識(shí)點(diǎn)2：重心及重力的方向1.重心（1）重力在物體上作用點(diǎn)叫做重心。物體的重心的位置與物體的形狀、質(zhì)量分布有關(guān)。（2）質(zhì)量分布均勻、形狀規(guī)則的物體，它的重心在物體的幾何中心上。如正方體（長(zhǎng)方體）的重心為對(duì)角線(xiàn)的交點(diǎn)，球體的重心為球心（如圖）。（3）物體的重心可能不在物體上，如一個(gè)質(zhì)量分布均勻的金屬環(huán)的重心在環(huán)所形成的圓的圓心上。重心的位置隨質(zhì)量分布的變化而變化。如將一塊質(zhì)量分布均勻的圓鐵餅偏離圓心的地方去掉一小塊，則鐵餅的重心就會(huì)發(fā)生變化。知識(shí)拓展不規(guī)則物體重心的確定方法1.懸掛法：如圖所示，先在A點(diǎn)把薄板懸掛起來(lái)，薄板靜止時(shí)，所受的重力與懸繩的拉力在同一豎直線(xiàn)上，所以薄板的重心一定在通過(guò)A點(diǎn)豎直線(xiàn)AB上。然后在D點(diǎn)把薄板懸掛起來(lái)，同理知，薄板的重心一定在通過(guò)D點(diǎn)的數(shù)值線(xiàn)DE上，AB和DE的交點(diǎn)就是薄板重心O的位置。2.支持法：如圖所示，把薄木板放在手指上，仔細(xì)調(diào)節(jié)支撐點(diǎn)的位置，使薄木板在手指上平衡，這時(shí)就可知道薄木板的重心就在支點(diǎn)的上方。2.重力的方向重力的方向總是豎直向下的。即垂直于地球的水平面，指向地心的方向。如圖所示。易混對(duì)比“豎直向下”與“垂直向下”“垂直向下”指壓力的方向垂直受力面向下，如圖甲圖和乙圖壓力F的方向，圖甲中受力面為水平面，壓力方向?yàn)榇怪庇谒矫嫦蛳?，圖乙中受力面（接觸面）為斜面，壓力方向?yàn)榇怪庇谛泵嫦蛳??！柏Q直向下”可理解為“垂直于水平面向下”。如圖甲和圖乙中重力G的方向；當(dāng)物體放在水平面時(shí)，圖甲中的物體所受重力水平面所受壓力方向相同，但重力作用點(diǎn)在物體的重心，壓力作用點(diǎn)在水平面上，二者是不同的兩個(gè)力。3.重垂線(xiàn)的應(yīng)用人們?cè)谝桓€(xiàn)下吊一個(gè)重物，做成重錘線(xiàn)。重錘線(xiàn)可以顯示重力的方向—豎直向下。利用重錘線(xiàn)可以檢查桌面是否水平，相框是否掛正，如圖所示。重錘線(xiàn)與桌面垂直表示桌面水平重錘線(xiàn)與豎墻平衡表示墻壁不歪斜典例一：如圖所示，是水平儀放置于某桌面上時(shí)的情形，它是利用了______的原理；此時(shí)說(shuō)明桌面______面較高。（選填“左”或“右”）【答案】重力方向總是豎直向下；左。【解析】重力是由于地球的吸引而使物體受到的力，重力的方向始終豎直向下，此特點(diǎn)有著重要的應(yīng)用。如圖所示，是水平儀放置于某桌面上時(shí)的情形，它就是利用了重力方向豎直向下的原理；此時(shí)重垂線(xiàn)與支架不重合，說(shuō)明桌面不水平，如圖可知，重垂線(xiàn)偏向右側(cè)，說(shuō)明桌面左側(cè)高。知識(shí)點(diǎn)3：重力與質(zhì)量的區(qū)別和聯(lián)系質(zhì)量重力區(qū)別概念物體所含物質(zhì)的多少由于地球吸引而使物體受到的力符號(hào)mG大小、方向只有大小，沒(méi)有方向既有大小，又有方向單位千克（kg）牛頓（N）與地理位置的關(guān)系無(wú)關(guān)有關(guān)公式m=ρVG=mg測(cè)量工具天平彈簧測(cè)力計(jì)聯(lián)系重力與質(zhì)量的關(guān)系是：G=mg（g=9.8N/kg）溫馨提示g=9.8N/kg的意義為：質(zhì)量為1kg的物體所受的重力為9.8N。典例二：關(guān)于g＝9.8N/kg，下列說(shuō)法正確的是（）。A．物體受到的重力是它質(zhì)量的9.8倍；B．物體的質(zhì)量是重力的9.8倍；C．1kg的物體所受的重力是9.8N；D．1kg＝9.8N【答案】C。【解析】AB．重力和質(zhì)量是不同的物理量，不能說(shuō)物體受到的重力是它質(zhì)量的9.8倍或物體的質(zhì)量是重力的9.8倍，故AB不符合題意；C．質(zhì)量為1kg的物體重力是：，故C符合題意；D．在地球上1kg的物體所受的重力為9.8N，而不是1kg＝9.8N，故D不符合題意。實(shí)驗(yàn)清單實(shí)驗(yàn)探究“物重與物體質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)探究探究“物重與物體質(zhì)量的關(guān)系”【提出問(wèn)題】有的物體所受的重力大，有的物體所受的重力小，重力的大小跟什么有關(guān)呢？【猜想與假設(shè)】重力的大小可能和質(zhì)量有關(guān)?！驹O(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】（1）認(rèn)清彈簧測(cè)力計(jì)的量程和分度值。（2）如圖所示，分別把1只、2只、3只…6只鉤碼掛在彈簧測(cè)力計(jì)下，記下彈簧測(cè)力計(jì)每一次的示數(shù)，并填在表中。【分析論證】鉤碼數(shù)量/只質(zhì)量m/kg物體重力G/N物體重力跟質(zhì)量的比值N/kg10.050.5010.020.100.979.730.151.479.840.201.949.750.252.459.860.302.959.8物體所受重力跟它的質(zhì)量成正比，其比值是定值，約等于9.8N/kg。重力跟質(zhì)量的關(guān)系：G=mg?！窘涣髋c評(píng)估】（1）實(shí)驗(yàn)前先觀察彈簧測(cè)力計(jì)的量程，還要檢查指針是否指零。（2）拉力方向要與彈簧測(cè)力計(jì)的軸線(xiàn)方向一致。（3）多次實(shí)驗(yàn)是為了獲取多組數(shù)據(jù)，從而分析歸納出物體重力和質(zhì)量的關(guān)系。典例三：在“探究重力的大小跟質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，得到如下表數(shù)據(jù)所示：m/kg0.10.30.50.70.9G/N0.982.944.906.86（1）本實(shí)驗(yàn)中用到的測(cè)量器材有：和。（2）分析表中數(shù)據(jù)可知：物體的質(zhì)量為0.9kg時(shí)，它受到的重力是N。（3）在如圖所示的四個(gè)圖象中，關(guān)于物體重力的大小與其質(zhì)量的關(guān)系，正確的是?！敬鸢浮浚?）彈簧測(cè)力計(jì)；天平；（2）6.86；（3）B。【解析】（1）實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖翘骄恐亓εc質(zhì)量的關(guān)系，因此需要測(cè)量物體的質(zhì)量和重力，測(cè)量質(zhì)量需要托盤(pán)天平，測(cè)重力需要彈簧測(cè)力計(jì)。（2）分析表中數(shù)據(jù)可得，重力與質(zhì)量的比值＝9.8N/kg，當(dāng)物體的質(zhì)量為0.7kg時(shí)，它受到的重力為：G＝m×9.8N/kg＝0.7kg×9.8N/kg＝6.86N；（3）＝9.8N/kg為正比例函數(shù)，說(shuō)明物體所受的重力跟它的質(zhì)量成正比，圖象過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的傾斜直線(xiàn)，故選B圖。故答案為：（1）彈簧測(cè)力計(jì)；天平；（2）6.86；（3）B。方法清單1.畫(huà)重力的示意圖；2.重力方向的應(yīng)用；3.物體重心的變化；4.重力的相關(guān)計(jì)算題型一畫(huà)重力的示意圖畫(huà)重力示意圖的步驟：（1）定物：確定受力物體；（2）定點(diǎn)：確定并畫(huà)出重心；（3）定向：豎直向下；（4）畫(huà)線(xiàn)：沿力的方向畫(huà)一條線(xiàn)段；（5）標(biāo)記：在線(xiàn)段的末端標(biāo)箭頭，在箭頭的旁邊標(biāo)出所畫(huà)重力的符號(hào)、數(shù)值大小和單位。注意：做力的示意圖時(shí)，若沒(méi)有明確要求，則物體受力受力的作用點(diǎn)可平移到重心上。典例四：畫(huà)出圖中斜面上靜止的茶杯受到的重力示意圖。【解析】重力的方向是豎直向下的，從茶杯的重心O點(diǎn)沿豎直向下的方向畫(huà)一條帶箭頭的線(xiàn)段表示重力，標(biāo)出重力符號(hào)G，如圖所示：題型二重力方向的應(yīng)用★解題指導(dǎo)重錘線(xiàn)是利用重力方向總是豎直向下的原理制成的。用水平儀檢測(cè)平面時(shí)，沿重錘線(xiàn)錐體總是偏向桌面較低的方向。典例五：如圖所示，工人們用“重垂線(xiàn)”來(lái)檢查壁畫(huà)是否豎直，它是利用重力方向總是而制成的，重力的施力物體是?！敬鸢浮控Q直向下；地球?！窘馕觥恳?yàn)橹亓Φ姆较蚩偸秦Q直向下的，所以重垂線(xiàn)是豎直的，只要讓壁畫(huà)的一個(gè)邊與重垂線(xiàn)平行，壁畫(huà)就掛正了，所以重垂線(xiàn)是利用了重力的方向總是豎直向下的原理制成的。重力的施力物體是地球。故答案為：豎直向下；地球。題型三物體重心的變化★解題指導(dǎo)重心是重力的作用點(diǎn)，物體重心的變化會(huì)引起物體的穩(wěn)定性。典例六：玩具“不倒翁”被扳倒后會(huì)自動(dòng)立起來(lái)。如圖所示，點(diǎn)O為“不倒翁”的重心，OA、OB為兩根帶箭頭的線(xiàn)段，其中能正確表示“不倒翁”所受重力方向的線(xiàn)段為_(kāi)_____。（選填“OA”或“OB”）【答案】OB?！窘馕觥恐亓Φ姆较蚩偸秦Q直向下的，所以表示“不倒翁”所受重力方向的線(xiàn)段為OB。題型四重力的相關(guān)計(jì)算典例七：某集裝箱的質(zhì)量是1.8t，所用材料密度ρ＝2.5×103kg/m3，裝滿(mǎn)貨物時(shí)總質(zhì)量為19.8t，那么：（1）集裝箱裝滿(mǎn)貨物時(shí)，其所受總重力為多少？（g取10N/kg）（2）集裝箱所用材料的體積是多少？【答案】（1）1.98×105N；（2）0.72m3?！窘馕觥浚?）集裝箱裝滿(mǎn)貨物時(shí)總質(zhì)量m總＝19.8t＝19.8×103kg＝1.98×104kg，其總重力：G總＝m總g＝1.98×104kg×10N/kg＝1.98×105N。（2）集裝箱的質(zhì)量m箱＝1.8t＝1.8×103kg，由ρ＝可得，集裝箱所用材料的體積：V箱＝＝＝0.72m3。答：（1）集裝箱裝滿(mǎn)貨物時(shí)，其所受總重力為1.98×105N；（2）集裝箱所用材料的體積是0.72m3。易錯(cuò)清單1.對(duì)質(zhì)量和重力概念的理解；2.對(duì)重力方向的理解★易錯(cuò)預(yù)警一：對(duì)質(zhì)量和重力概念的理解質(zhì)量是物體所含物質(zhì)的多少，重力是由于地球的吸引而使物體受到的力。二者是兩個(gè)不相同的物理量，它們的關(guān)系是G=mg。其中g(shù)表示重力與質(zhì)量的比值，其值一般為9.8N/kg，表示質(zhì)量是1kg的物體受到的重力是9.8N。典例八：如圖所示的圖像中，不能正確反映各物理量之間的關(guān)系的是（）。A．B．C．D．【答案】B?！窘馕觥緼B．物體的重力與物體質(zhì)量成正比，故A正確，不符合題意，B錯(cuò)誤，符合題意；CD．g是物體重力與質(zhì)量的比值，與重力、質(zhì)量無(wú)關(guān)，在同一地點(diǎn)是一個(gè)定值，故CD正確，不符合題意?！镆族e(cuò)預(yù)警二：對(duì)重力方向的理解重力是由于地球的吸引而產(chǎn)生的力，因此重力的方向總是豎直向下的。重力的方向不受其他作用力的影響，物體所受的重力方向與其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、所處的位置無(wú)關(guān)典例九：如圖所示為運(yùn)動(dòng)員踢足球時(shí)的情景，當(dāng)足球在空中飛行時(shí)，關(guān)于足球所受重力的說(shuō)法正確的是（）。A．大小、方向都不變 B．大小、方向都在改變 C．大小改變、方向不變 D．大小不變、方向改變【答案】A?！窘馕觥慨?dāng)足球在空中飛行時(shí)，質(zhì)量不變，由公式G＝mg知，受到的重力不變；重力的方向始終是豎直向下的。故選：A。中考清單1.重力的計(jì)算；2.重力方向的應(yīng)用★中考解析一：重力的計(jì)算主要考查重力的計(jì)算，涉及G=mg和密度公式的應(yīng)用。解題的關(guān)鍵是熟記相關(guān)的公式，找出公式中相關(guān)的物理量，最后代入數(shù)值計(jì)算。典例十：（2017·成都）遠(yuǎn)距離貨物流通大多采用集裝箱運(yùn)輸，某規(guī)格的集裝箱參數(shù)如下表所示。（1）若g=10N/kg，該集裝箱裝滿(mǎn)貨物時(shí)總質(zhì)量為27.3t，則總重力為多少？（2）若該集裝箱體所用材料密度ρ=2.5×103kg/m3，則該箱體所用材料體積為多少？類(lèi)型內(nèi)長(zhǎng)/m內(nèi)寬/m內(nèi)高/m自身質(zhì)量/t載貨重/t普通箱5.932.352.352.325【答案】（1）總重力為2.73×105N；（2）若該集裝箱體所用材料密度ρ=2.5×103kg/m3，則該箱體所用材料體積為0.92m3?！窘馕觥坷霉紾=mg代入數(shù)值計(jì)算即可；根據(jù)密度公式求出體積的大小。（1）總重力為：G總=m總g=27.3×103kg×10N/kg=2.73×105N；（2）由表格數(shù)據(jù)可知集裝箱體的質(zhì)量：m=2.3t=2300kg，由ρ=可得，該箱體所用材料體積：V===0.92m3?！镏锌冀馕龆褐亓Ψ较虻膽?yīng)用考查重力方向的應(yīng)用。這類(lèi)題一般難度不大，關(guān)