第三節　重力的認識

課標導航

1. 知道重力產生的原因及重力的方向。

2. 理解重心的概念。

3. 能夠通過實驗總結重力和質量的關系，并能夠用公式計算重力。

4. 理解合力的概念和計算，掌握等效替代法。

知識精講

1. 重力概念：在地球附近，由于地球的吸引而使物體受到的力叫做重力。通常用G來表示。

注：① 重力是由于地球的吸引而使物體受到的力，但重力不一定完全等于地球的吸引力，一般情況重力小于地球的吸引力；② 重力的施力物體是地球。

2. 重力的方向：豎直向下（如圖1-3-1甲和乙所示）。

注：重力的方向總是豎直向下的。

3. 重力的大小：G=mg（g=9.8N/kg）

注：① 在同一地點，G/m數值不變；② 粗略計算時，g也可以取做10N/kg。

4. 重心的概念：重力的等效作用點叫做重心，密度分布均勻且形狀規則的物體的重心在其幾何中心（如圖1-3-2中的黑點所示）。

注：重心不一定在物體上，例如唱片的重心在它的圓心上，而圓心并沒有在唱片上，如圖1-3-3所示。

5. 力的合成。

（1）合力與分力：幾個力共同作用在一個物體上時，它們的作用效果可以用一個力來代替，這個力稱為那幾個力的合力；那幾個力為這一個力的分力。

（2）同一直線上二力的合成：

① 若F1與F2方向相同，則F=F1+F2，方向與F1、F2方向相同（如圖1-3-4所示）。

② 若F1與F2方向相反，則F=|F1-F2|，方向與較大力的方向相同（如圖1-3-5所示）。

③ 合力的范圍：F大-F小≤F合≤F大+F小，合力方向與大力方向相同。

方法提煉

探究物體重力與質量的關系的數據分析方法

數據分析方法一：歸納法。

G/m數值不變

m2/m1=G2/G1

m3/m1=G3/G1

m4/m1=G4/G1

m3/m2=G3/G2

……

數據分析方法二：圖像法（如圖1-3-6）

典例精析

例題1. 如圖1-3-7所示，小球在斜面上往下滾，畫出小球所受重力的示意圖。

【思路分析】　重力的方向是豎直向下的。

【答案】　如圖1-3-8所示。

例題2. 小紅在研究“物體所受的重力跟物體質量的關系”的實驗中，用天平測量不同物體的質量，用彈簧測力計依次測量這些物體受到的重力，實驗數據記錄在表1-3-1中。

（1）根據小紅的實驗數據，可以得出的結論是__________。關系式為________。

（2）實驗中，測某物體的重力如圖1-3-9所示，則該物體質量為_____kg。

【思路分析】　根據表格數據得結論的思路：確定自變量和因變量，因變量和自變量之間存在一定的函數關系，本題是正比關系。

【答案】　（1）在同一地理位置，物體所受的重力跟它的質量成正比；G=（10N/kg）×m：（2）0.24。

鞏固提高

1. 下列測量工具中，能夠直接稱量物體重力的是（　）。

A. 天平

B. 彈簧測力計

C. 桿秤

D. 磅秤

2. 下列說法正確的是（　）。

A. “G=mg”表明：物體受到的重力跟它的質量成正比

B. “m=G/g”表明：物體的質量跟它的重力成正比

C. “g=G/m”表明：g值大小等于物體受的重力跟它質量的比值，且是一個恒定的值

D. 上述說法都正確

3. 下列關于常數g的敘述中正確的是（　）。

A. 質量為1kg的物體受到的力是9.8N

B. 在地球表面，質量為1kg的物體受到的重力是9.8N

C. g=9.8N／kg，表示9.8N=1kg

D. g是常數，因此質量為1kg的物體在月球受到的重力仍是9.8N

4. 月球對物體的吸引力大約是地球對物體吸引力的六分之一，在地球上質量為60kg的物體到月球上的質量和受到的重力分別是（　）。

A. 10kg、98N

B. 10kg、588N

C. 60kg、588N

D. 60kg、98N

5. 如圖1-3-10所示用重垂線來檢查墻壁上的畫是否掛正，利用了重力的方向始終是_____的。

6. 如圖1-3-11所示是褔娃踢出去的足球，請在圖中畫出足球在空中飛行時的受力示意圖。（不考慮空氣阻力）

7. 實驗探究：（1）如圖1-3-12所示，把不同質量的鉤碼依次掛在彈簧測力計上，分別讀出它們的大小記在表1-3-2中，并計算出每次重力和質量的比值，根據上述實驗與數據，得出結論如下：_____。

（2）由題（1）可知，在一般情況下g為定值，但經過科學家的精確測量，g值仍有差異。表1-3-3為各個不同城市的g值大小，觀察分析表中提供的數據，回答下列問題：

g值相同的城市是__________；

g值相差最大的兩地是__________；

試猜想g值變化的原因可能是_____。

8. 小華同學的質量是50kg，她的體重是多少N？小芳同學的體重是392N，她的質量是多少kg（g=9.8N/kg）？

9. 圖1-3-13中，甲同學用力100N，乙同學用力200N（二力在同一直線上），則：在（1）圖中，合力為________N，方向________；在圖（2）中，合力為________N，方向向________。

10. 跳傘運動員背著打開的降落傘從空中豎直下落，他所受的重力和空氣阻力的合力為10N，方向豎直向下，已知運動員和降落傘的總重為800N，求運動員所受的空氣阻力大小及方向。

中考真題

真題1. （北京中考）圖1-3-14是描述地球上不同位置的人釋放手中石塊的四個示意圖，圖中的虛線表示石塊下落的路徑，則對石塊下落路徑的描述最接近實際的示意圖是（　）

真題2. （貴州中考）月球對它表面附近的物體也有引力，這個引力大約是地球對地面附近同一物體引力的1／6，一個連同裝備共120kg的宇航員，在月球上（　）

A. 宇航員連同隨身裝備的質量約為地球表面附近的1/6

B. 宇航員連同隨身裝備的質量約為地球表面附近的6倍

C. 宇航員連同隨身裝備受到的引力約為200N

D. 宇航員連同隨身裝備受到的引力約為1200N