聚焦重力

管志會 管余

重力是最常見的力之一。重力的大小、方向、作用點，是力學部分重要的知識點，可以獨立命題，也常常在綜合題目中出現。在學習時，同學們要重點關注重力的三要素、重力大小的探究及其計算。下面結合中考題來加以說明。

一、重力的三要素

由于地球的吸引而使物體受到的力叫做重力，重力的施力物體是地球。重力的方向總是豎直向下的，即指向地心。重力作用的表現就好像它作用在某一個點上，這個點叫做物體的重心。質量分布均勻、形狀規則的物體，它的重心在幾何中心上，為了研究問題方便，在受力物體上畫力的示意圖時，常常把力的作用點畫在重心上。

例1（2020·湖南·益陽）如圖1所示，在跳臺滑雪比賽中，運動員在空中滑翔時所受重力示意圖正確的是（ ）。

解析：運動員在空中滑翔時所受重力的作用點在運動員的重心，方向是豎直向下的，由圖可知，A圖方向錯誤，B圖作用點錯誤，C圖方向、作用點都錯誤，只有D正確。故本題應選擇D。

答案：D

點撥：本題考查了重力的示意圖的畫法，不管物體是否運動，重力的方向總是豎直向下的。

例2 關于重心，下列說法正確的是（ ）。

A. 空心的足球沒有重心

B. 物體的重心不一定在物體上

C. 將質地均勻的木球的中心挖去后，木球的重心就消失了

D. 物體受到的力全部都作用在重心上

解析：任何物體都有重心，故A錯誤;重心不一定在物體上，也可以物體之外，比如均勻的圓環，重心在環心，故B正確;質地均勻的木球的中心挖去后，重心仍在其球心處，故C錯誤;重心是物體各部分所受重力的集中點，而物體受到的力并非都作用在重心上，故D錯誤。故本題應選擇B。

答案：B

二、重力大小的探究及其計算

重力與質量的關系是G=mg，表示物體所受重力的大小與質量成正比。g為常數，大小約為9.8 N/kg，重力隨著緯度大小的改變而改變。粗略計算時，g的大小約為10 N/kg。在利用公式G = mg解題時，m的單位為kg，G的單位為N。

例3（2020·四川·內江）在探究“重力與質量的關系”實驗中，采用的實驗裝置如圖2所示。實驗中，以鉤碼作為被測物體，每個鉤碼的質量m均為50 g。實驗步驟如下：

（1）將彈簧測力計在豎直方向上調零，使指針對準零刻度線。

（2）把鉤碼掛在彈簧測力計上，當鉤碼靜止時，讀出彈簧測力計的示數。此時彈簧測力計的示數 （選填“大于”“小于”或“等于”）鉤碼所受的重力。

（3）逐漸增加所掛鉤碼的個數，測出相應鉤碼的重力，并記錄在下面的表格中。請你在圖3所示坐標紙上，用描點法作出G-m圖象。

（4）根據圖象得出結論：物體所受的重力與它的質量成 。

解析：（2）把鉤碼掛在彈簧測力計上，當鉤碼靜止時，讀出彈簧測力計的示數;根據二力平衡，此時彈簧測力計的示數等于鉤碼所受的重力。

（3）根據表中數據，采用描點法作出G-m圖象如圖4所示。

（4）根據圖象可知，物體所受的重力與它的質量成正比例變化關系。

答案：（2）等于 （3）如圖4所示 （4）正比

點撥：探究物體重力大小與質量關系的實驗，重點考查重力測量原理、描點法作圖和數據分析等。

例4（2020·湖南·邵陽） “一方有難，八方支援”，2020年武漢牽動了各方人士的心，某愛心人士捐贈50 t救援物資運送到湖北，這50 t救援物資受到的重力是 N。（g取10 N/kg）

解析：救援物資的重力G=mg=50 × 103 kg × 10 N/kg=5 × 105 N。

答案：5 × 105

（作者單位：河北省興隆縣三道河中學）