第九讲 重力【寒假自学课】2024年八年级物理寒假提升学与练（原卷版）

第九讲重力（预习篇）（原卷版）目录新知导航：熟悉课程内容、掌握知识脉络基础知识：知识点全面梳理，掌握必备小试牛刀：基础题+中等难度题，合理应用一、重力的概念1.重力：由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力，通常用字母G表示。2.重力的特点（1）地球附近的所有物体都受到重力作用，不管它是运动的还是静止的（重力是非接触力，只要在地球附近就受到重力作用）。（2）重力的施力物体是地球，受力物体是地球附近的物体。（3）重力的效应：使物体从高处落向地面或使物体有向下落的趋势。（4）物体间力的作用是相互的，地球吸引物体的同时，物体也吸引地球。二、重力的大小1.现象探究：质量的大小和质量的关系提出问题物体所受重力与它质量有什么关系猜想与假设通常我们感觉到物体的质量越大，就越重。因此可以作出猜想：物体所受的重力与质量存在一定的关系，物体的质量越大，它所受的重力越大设计实验与制定计划用弹簧测力计分别测出总质量不同的钩码所受重力的大小，观察、比较钩码所受总重力的大小与总质量有何关系进行实验与收集证据（1）固定弹簧测力计，使其保持竖直状态。（2）把一个质量为50g的钩码挂在弹簧测力计的挂钩上，当钩码静止时，读出的弹簧测力计的示数即钩码所受重力的大小，将其记录在表格中。（3）用同样的方法分别测出2个、3个、4个、5个、6个、7个相同的钩码的重力，并把测量结果记录在表格中。（4）以质量为横坐标，重力为纵坐标，作出钩码重力大小跟其质量的关系图像，如图所示。质量m/kg0.050.100.150.200.250.300.35重力G/N0.490.981.471.962.452.943.43重力与质量的比值/（N·kg-1）9.89.89.89.89.89.89.8分析论证（1）由实验数据可知，当质量成倍数增加时，重力也成倍数增加，物体所受的重力与其质量的比值不变。（2）由G-m图像可知，此图线是一条过原点的直线，说明物体所受的重力跟它的质量成正比。归纳总结大量精确的实验表明，物体所受重力跟它的质量成正比。如果用G表示重力，m表示质量，g表示重力与质量的比值，地球附近的物体所受重力跟它的质量之间的关系可以写成，即G=mg。2.重力的计算（1）物体重力大小与其质量的关系为G=mg，其中重力G的单位是N，质量m的单位是kg，g的单位是N/kg。g取9.8N/kg，粗略计算时取10N/kg。（2）g=9.8N/kg表示的物理意义：质量为1kg的物体受到的重力大小为9.8N。（3）使用公式G=mg时应注意以下几点：①公式中各物理量都必须使用国际单位；②要会将公式进行变形，能灵活运用。如已知物体的重力求质量时，可将公式G=mg变形为。▲拓展培优g值不是定值g值虽然是一常数，但它跟物体所处的地理位置有关。（1）在同一地区的物体，g值随其离地面高度的增加而减小（高度变化不大时，g值的变化可以忽略不计）。（2）距离海平面相同高度的物体，g值随地理位置的变化而变化，在赤道处g值最小，在两极处g值最大。（3）月球上的物体由于被月球吸引也受月球的“重力”。但是月球上的g值大约是地球上g值的，所以物体在月球表面受到的重力约是其在地球表面受到重力的。三、重力的方向1.现象探究：重力的方向图示现象将小球用细线悬挂在支架上，将装置放在水平面上，静止时发现悬线竖直向下将同样的装置与水平面成一角度α，静止时发现悬线竖直向下归纳重力的方向总是竖直向下的2.对重力方向的理解（1）重力的方向总是竖直向下，而不是垂直向下。（2）重力的方向不受其他作用力的影响，与物体的运动状态及位置无关。★特别提醒竖直向下≠垂直向下“竖直向下”是指垂直于水平面向下，近似指向地心。“垂直向下”是指垂直于某个面向下，这个面不一定是水平面。所以“竖直向下”是“垂直向下”的一个特例，我们不能把重力方向说成是“垂直向下”。G竖直向下，F垂直向下3.重力方向的应用：人们在一根线下吊一重物，就做成了一根铅垂线。因为重力方向始终竖直向下，所以铅垂线静止时总竖直向下，故用铅垂线可以检查工作台面是否水平，墙壁上的画是否挂正等。铅垂线与台面垂直，说明台面水平画的竖边没与铅垂线平行，说明画没挂正四、重心1.概念：地球吸引物体的每一部分，物体的各部分都受到重力的作用。但是，对于整个物体，重力的作用的表现就好像它作用在某一点上，这个点叫做物体的重心。重心实际上是物体各部分受到重力作用的等效作用点。2.重心的位置（1）形状规则、质量分布均匀的物体，它的重心在它的几何中心处，如图所示。（2）质量分布不均匀的物体，重心的位置除与物体的形状有关外，还跟物体的质量分布有关。如图所示是空杯、少半杯水、大半杯水时杯子和水重心大致位置。（3）物体的重心不一定在物体上。如质量分布均匀的圆环的重心在环的中心处，不在环上。（4）重心的位置与物体所在的位置及运动状态无关。（5）为了研究问题方便，在受力物体上画力的示意图时，常把力的作用点画在重心上。▲拓展培优“支撑法”和“悬挂法”确定重心（1）支撑法：适用于长条状物体。把挂有两个鹦鹉的长条棍放在手指上，仔细调节手指在长条棍的位置，使其在手指上平衡，这时就可以找到长条棍的重心（即在支点上方，如图甲所示）。甲乙丙（2）悬挂法：适用于薄板，如图乙所示，用细线通过薄板上某一点A将其悬挂起来。当薄板静止时，用铅笔沿悬线在薄板上画出竖线AB；如图丙所示，用细线再通过另一点C把薄板悬挂起来，当薄板静止时，沿悬线在其上画出另一条竖线CD，则AB、CD两直线的交点O就是薄板的重心。五、重力的由来1.类比法分析重力的由来现象原因如图所示，当橡皮筋起来之后，需要用细绳紧紧拉住橡皮，若松开手，橡皮会沿切线向外飞出橡皮能绕手做圆周运动，是因为被细绳拉住，手通过细绳给了橡皮一个力，橡皮才会绕手做圆周运动而不向外飞出月球是地球的卫星，月球在不停地绕地球做圆周运动，如图所示月球绕地球转动而不会跑掉，是因为月球与地球之间有一条无形的“线”，它就是地球和月球间的引力。在这个引力的作用下，月球绕地球转动而不会跑掉宇宙间的物体，大到天体，小到尘埃，都存在相互吸引的力，这就是万有引力。重力是由于地球附近的物体受到地球的吸引力而产生的。但重力的大小并不一定等于地球对物体的吸引力，除在两极处的物体的重力大于万有引力外，在地球其他各处物体的重力都略小于万有引力。一、选择题1.对下列物理量的认识中，最符合常识的是（）。A．一名中学生身高约165mm；B．一名中学生的步行速度约10m/s；C．一名中学生的受到重力约500N；D．一名中学生的质量约500kg2.下列关于重力的说法中不正确的是（）。A．向上抛出的篮球，在上升过程中受到重力的作用；B．汽车沿斜坡下行时，受到的重力方向是竖直向下的；C．成熟的果实落到地面上，是因为它受到重力的作用；D．物体的重心一定在物体上3.如图所示，一辆汽车沿斜面向下行驶，下图能正确表示该车在行驶过程中所受重力的方向的是（）。A．B．C．D．4.如图，玩具“不倒翁”被扳倒后会自动立起来，其奥妙是（）。A．重心低，不易倾倒 B．里面有自动升降的装置C．重力小，可以忽略 D．重力的方向总是竖直向下的5.如图所示的图像中，不能正确反映各物理量之间的关系的是（）。A．B．C．D．6.关于g＝9.8N/kg，下列说法正确的是（）。A．物体受到的重力是它质量的9.8倍；B．物体的质量是重力的9.8倍；C．1kg的物体所受的重力是9.8N；D．1kg＝9.8N二、填空题7.一个南瓜所受的重力是30N，它的质量是________kg，重力的方向_______。（g取10N/kg）8.工人师傅在对窗台施工时，将水平仪放置于窗台上，铅垂线静止后的情形如图所示。铅垂线的工作原理是利用重力________的特点，图示情形说明窗台_______（选填“左”或“右”）面较低。9.由中国自行设计研制的月球车（如图所示）乘坐“嫦娥”三号探月卫星“亲近”月球，实施无人登月探测。已知月球车在月球上的引力是它在地球表面受到的引力的，若将一个在地球上重为1200N的月球车放到月球上，它受到的重力是____N，质量是____kg。10.“夜来风雨声，花落知多少”，这是唐代诗人孟浩然《春晓》中的诗句诗中“花落”是指花瓣落地，实际上是由于花瓣受到___________的作用，其施力物是___________。11．一个桥头立着如图所示的限重标志牌，这座桥面受到的压力超过__________N时，就可能发生危险。当汽车行驶在桥面上时，它所受重力的方向是_____________。（取g＝10N/kg）12.甲、乙两个物体的质量之比是8：3，在地球同一地点它们所受重力之比为，它们所受重力的施力物体是。三、作图题13．请在图中画出苹果所受重力的示意图。四、实验题14.某兴趣小组在探究“影响物体重力大小的因素”和“判断重力方向”的实验中，进行了如下的实验探究。(1)在探究物体所受重力大小与物体质量关系时，实验记录如表：被测物体物体质量m（kg）重力G（N）G与m的比值（N/kg）物体10.10.989.8物体20.21.969.8物体30.32.949.8①在探究过程中，需要的测量工具有___________、___________。②分析表中实验数据，得出的结论是：___________。③根据上表中测量的实验数据