吳桂明



重力是常見的力之一,也是學習力學的基礎.是各類考試的重要命題點,下面對重力的基本考點進行解讀.
重力的概念
地面附近的一切物體都會受到地球的吸引,由于地球的吸引而使物體受到的力叫作重力,通常用字母“G”表示.地球附近的所有物體都受到重力的作用.物體受到的重力是由于地球的吸引而產生的.
重力屬于非接觸力,與物體的運動狀態無關.即物體無論是靜止還是運動的,是向上還是向下運動的,都受到重力的作用.如拋出去懸在空中的物體與它靜止在地面上時所受的重力是一樣的,重力的施力物體是地球,受力物體是物體本身,
例1 關于重力,下列說法正確的是().
A.地球對物體的吸引力就是物體所受的重力
B.在空中向上運動的物體不受重力作用
C.如果沒有重力,物體將失去質量
D.拋出去的物體總會落回到地面,這是物體受到重力作用的緣故
解析:物體所受的重力是由于地球的吸引而產生的,其大小一般小于地球對物體的吸引力.故A不正確;地面附近的一切物體都受到重力作用,與物體的運動狀態無關,在空中向上運動的物體也受重力作用,故B不正確;如果離開地球,物體將失去重力,但質量仍然存在,故C不正確:拋出去的物體總會落回到地面,是由于物體受重力作用而改變了運動狀態.因為重力的方向是指向地心的,故D是正確的.
答案:D
重力與質量的關系
物體所受的重力與物體的質量成正比,即G=mg,g=9.8N/kg,粗略計算時取g=10N/kg.g的意義是:在地球附近,質量為lkg的物體,所受的重力大小為9.8N.
重力與質量不同,質量只有大小沒有方向.且不隨物體位置的變化而變化,常用天平來測量:重力既有大小又有方向,其大小隨物體位置的變化而變化,常用彈簧測力計來測量.用彈簧測力計豎直拉起物體,在靜止狀態時,彈簧測力計的示數等于物體重力G的大小,應用的是物體靜止時受到的彈簧測力計的拉力F與受到的重力G是一對平衡力,即F=G.但不能說彈簧測力計對物體的拉力就是物體所受的重力.
例2如表1所示是小華在“探究重力的大小跟什么因素有關”實驗中得到的實驗數據.
(1)實驗中,需要的測量工具是___和___。
(2)分析表中數據,可以得出的結論是:____。
(3)在通常情況下,我們將g值取為9.8N/kg.但經過精確測量,發現在某些不同的地理位置,g值存在著微小差異.表2列出了一些城市和地區的g值大小。
根據表2提供的信息,回答下列問題。
①g值相同的城市是.____.
②造成g值不同的原因可能是:____.
③我國與許多國家之間貿易往來頻繁,在這些往來的貨物運輸中,發貨單上所標示的“貨物重量”.實質上應該是貨物的___,
解析:(1)探究重力的大小跟什么因素有關實驗中,需要測量物體所受的重力和質量,因此需要的測量工具是彈簧測力計和天平.
(2)從表1中的數據知,物體的質量增大幾倍,物體所受的重力大小也增大幾倍.重力大小與質量的比值相等,可以得出結論:物體所受的重力跟它的質量成正比.
(3)①從表2中獲知,g值相同的城市是武漢和上海;②g值變化的可能原因是:g值可能與地理緯度有關,緯度越高,g值越大;③質量是物體的屬性,不隨物體形狀、狀態、位置的變化而變化,因此在往來的貨物運輸中,發貨單上所標示的“貨物重量”,實質上應該是貨物的質量.
答案:(1)天平彈簧測力計(2)物體所受的重力與其質量成正比 (3)①武漢和上海②地理位置(或地理緯度)不同③質量
例3用彈簧測力計進行測量也可得出物體的質量.某次測量時彈簧測力計的示數如圖1所示,若取g=10N/kg,則下列說法中不正確的是().
A.彈簧測力計的拉力就是物體受到的重力
B.彈簧測力計的拉力和物體受到的重力的受力物體相同
C.物體受到的重力為2N
D.物體的質量約為0.2kg
解析:彈簧測力計的拉力是豎直向上的,物體受到的重力是豎直向下的,所以這兩個力不是相同的力,A錯誤:彈簧測力計的拉力和物體受到的重力的受力物體都是物體本身,B正確:彈簧測力計的拉力大小等于物體受到的重力,從圖1中可以看出彈簧測力計示數為2N,則物體受到的重力為2N,C正確;物體所受重力與質量的關系是G=mg,則物體的質量
重點的方向和作用點
重力的方向是豎直向下.而不是垂直向下的.“堅直”和“垂直”是有區別的:豎直是個特定的方向,是指和當地的水平面垂直,近似地指向地心:垂直僅能表示成直角關系,沒有確定的方向,一般支持力和壓力的方向都是與接觸面垂直的.利用重力方向總是豎直向下的特性可以制成鉛垂線,檢查墻壁是否豎直或物體表面是否水平等.確定豎直方向的方法通常有兩種:(1)細線下掛一重錘,當重錘靜止時,細線所存的方向就是豎直方向;(2)重物由靜止開始自由下落,重物運動的軌跡也是豎直方向,
一個物體的各個部分都受到重力的作用,從效果上看,我們可以認為各部分受到的重力作用集中在一點,這一點叫作物體的重心,重心的位置跟物體的形狀和質量的分布有關,質量分布均勻、形狀規則的物體的重心在它的幾何中心上:質量分布不均勻或形狀不規則的物體的重心可以采用懸吊法確定,即懸掛物體的兩個不同位置后,找到兩條重力作用線的交點即為重心.重心不一定都在物體上,比如煙囪、足球等的重心就不在物體上.而是在其空心處.重心的位置可以影響物體的穩度,一般重心的位置越低,物體越穩定,
例4如圖2所示.物體所受重力的示意圖正確的是().
解析:重力的作用點在物體的重心處,方向是豎直向下的,即垂直于水平面向下,與物體所處的位置、運動狀態無關,圖2中各物體所受重力的作用點都在物體的重心處,只有圖B中力的方向是豎直向下的,所以只有圖B正確,
答案:B
重力與壓力的關系
重力與壓力是不同的兩個力,它們間的區別與聯
例5如圖3所示,所受重力大小為G的物體靜止在斜面上,請在圖3中畫出物體所受重力和斜面受到壓力的示意圖.
解析:解答此題需要注意壓力和重力的作用點和方向.重力的作用點在物體的重心,即物體的幾何中心處,方向豎直向下:壓力的作用點在受壓物體的表面上,即斜面上,方向垂直于斜面向下。由于壓力F小于重力G,所以圖中表示壓力的線段比表示重力的線段要短,答案:如圖4所示.學即用,練一練:
1.請在圖5中畫出水平地面上靜止不動的球所受力的示意圖.
2.建筑工人利用懸掛重物的細線來確定墻壁是否豎直,這是因為重力方向是
一的,當重物靜止時,它受到的重力和繩子的拉力是
力.所以繩子的拉力方向是_____的.
3.月球對物體的引力是地球對物體引力的6,承擔月面巡視探測任務的“玉兔”號是中國第一輛月球車,它的質量約為140kg,它對月球的壓力為——N.(取g=10N/kg)
4.如果一切物體受到的重力都消失了.下列哪些現象將會發生?()
A.水裝在漏斗里可以做到滴水不漏
B.玻璃杯擲到墻壁上仍完好無損
C.人們可以做引體向上鍛煉身體
D.-切物體的質量都為零
參考答案:
1.如圖6所示. 2.豎直向下平衡 豎直向上 3. 233.3 4.Aendprint