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你了解重力吗

2015-08-26吴桂明

关键词:作用点测力计拉力

吴桂明

重力是常见的力之一,也是学习力学的基础.是各类考试的重要命题点,下面对重力的基本考点进行解读.

重力的概念

地面附近的一切物体都会受到地球的吸引,由于地球的吸引而使物体受到的力叫作重力,通常用字母“G”表示.地球附近的所有物体都受到重力的作用.物体受到的重力是由于地球的吸引而产生的.

重力属于非接触力,与物体的运动状态无关.即物体无论是静止还是运动的,是向上还是向下运动的,都受到重力的作用.如抛出去悬在空中的物体与它静止在地面上时所受的重力是一样的,重力的施力物体是地球,受力物体是物体本身,

例1 关于重力,下列说法正确的是().

A.地球对物体的吸引力就是物体所受的重力

B.在空中向上运动的物体不受重力作用

C.如果没有重力,物体将失去质量

D.抛出去的物体总会落回到地面,这是物体受到重力作用的缘故

解析:物体所受的重力是由于地球的吸引而产生的,其大小一般小于地球对物体的吸引力.故A不正确;地面附近的一切物体都受到重力作用,与物体的运动状态无关,在空中向上运动的物体也受重力作用,故B不正确;如果离开地球,物体将失去重力,但质量仍然存在,故C不正确:抛出去的物体总会落回到地面,是由于物体受重力作用而改变了运动状态.因为重力的方向是指向地心的,故D是正确的.

答案:D

重力与质量的关系

物体所受的重力与物体的质量成正比,即G=mg,g=9.8N/kg,粗略计算时取g=10N/kg.g的意义是:在地球附近,质量为lkg的物体,所受的重力大小为9.8N.

重力与质量不同,质量只有大小没有方向.且不随物体位置的变化而变化,常用天平来测量:重力既有大小又有方向,其大小随物体位置的变化而变化,常用弹簧测力计来测量.用弹簧测力计竖直拉起物体,在静止状态时,弹簧测力计的示数等于物体重力G的大小,应用的是物体静止时受到的弹簧测力计的拉力F与受到的重力G是一对平衡力,即F=G.但不能说弹簧测力计对物体的拉力就是物体所受的重力.

例2如表1所示是小华在“探究重力的大小跟什么因素有关”实验中得到的实验数据.

(1)实验中,需要的测量工具是___和___。

(2)分析表中数据,可以得出的结论是:____。

(3)在通常情况下,我们将g值取为9.8N/kg.但经过精确测量,发现在某些不同的地理位置,g值存在着微小差异.表2列出了一些城市和地区的g值大小。

根据表2提供的信息,回答下列问题。

①g值相同的城市是.____.

②造成g值不同的原因可能是:____.

③我国与许多国家之间贸易往来频繁,在这些往来的货物运输中,发货单上所标示的“货物重量”.实质上应该是货物的___,

解析:(1)探究重力的大小跟什么因素有关实验中,需要测量物体所受的重力和质量,因此需要的测量工具是弹簧测力计和天平.

(2)从表1中的数据知,物体的质量增大几倍,物体所受的重力大小也增大几倍.重力大小与质量的比值相等,可以得出结论:物体所受的重力跟它的质量成正比.

(3)①从表2中获知,g值相同的城市是武汉和上海;②g值变化的可能原因是:g值可能与地理纬度有关,纬度越高,g值越大;③质量是物体的属性,不随物体形状、状态、位置的变化而变化,因此在往来的货物运输中,发货单上所标示的“货物重量”,实质上应该是货物的质量.

答案:(1)天平弹簧测力计(2)物体所受的重力与其质量成正比 (3)①武汉和上海②地理位置(或地理纬度)不同③质量

例3用弹簧测力计进行测量也可得出物体的质量.某次测量时弹簧测力计的示数如图1所示,若取g=10N/kg,则下列说法中不正确的是().

A.弹簧测力计的拉力就是物体受到的重力

B.弹簧测力计的拉力和物体受到的重力的受力物体相同

C.物体受到的重力为2N

D.物体的质量约为0.2kg

解析:弹簧测力计的拉力是竖直向上的,物体受到的重力是竖直向下的,所以这两个力不是相同的力,A错误:弹簧测力计的拉力和物体受到的重力的受力物体都是物体本身,B正确:弹簧测力计的拉力大小等于物体受到的重力,从图1中可以看出弹簧测力计示数为2N,则物体受到的重力为2N,C正确;物体所受重力与质量的关系是G=mg,则物体的质量

重点的方向和作用点

重力的方向是竖直向下.而不是垂直向下的.“坚直”和“垂直”是有区别的:竖直是个特定的方向,是指和当地的水平面垂直,近似地指向地心:垂直仅能表示成直角关系,没有确定的方向,一般支持力和压力的方向都是与接触面垂直的.利用重力方向总是竖直向下的特性可以制成铅垂线,检查墙壁是否竖直或物体表面是否水平等.确定竖直方向的方法通常有两种:(1)细线下挂一重锤,当重锤静止时,细线所存的方向就是竖直方向;(2)重物由静止开始自由下落,重物运动的轨迹也是竖直方向,

一个物体的各个部分都受到重力的作用,从效果上看,我们可以认为各部分受到的重力作用集中在一点,这一点叫作物体的重心,重心的位置跟物体的形状和质量的分布有关,质量分布均匀、形状规则的物体的重心在它的几何中心上:质量分布不均匀或形状不规则的物体的重心可以采用悬吊法确定,即悬挂物体的两个不同位置后,找到两条重力作用线的交点即为重心.重心不一定都在物体上,比如烟囱、足球等的重心就不在物体上.而是在其空心处.重心的位置可以影响物体的稳度,一般重心的位置越低,物体越稳定,

例4如图2所示.物体所受重力的示意图正确的是().

解析:重力的作用点在物体的重心处,方向是竖直向下的,即垂直于水平面向下,与物体所处的位置、运动状态无关,图2中各物体所受重力的作用点都在物体的重心处,只有图B中力的方向是竖直向下的,所以只有图B正确,

答案:B

重力与压力的关系

重力与压力是不同的两个力,它们间的区别与联

例5如图3所示,所受重力大小为G的物体静止在斜面上,请在图3中画出物体所受重力和斜面受到压力的示意图.

解析:解答此题需要注意压力和重力的作用点和方向.重力的作用点在物体的重心,即物体的几何中心处,方向竖直向下:压力的作用点在受压物体的表面上,即斜面上,方向垂直于斜面向下。由于压力F小于重力G,所以图中表示压力的线段比表示重力的线段要短,答案:如图4所示.学即用,练一练:

1.请在图5中画出水平地面上静止不动的球所受力的示意图.

2.建筑工人利用悬挂重物的细线来确定墙壁是否竖直,这是因为重力方向是

一的,当重物静止时,它受到的重力和绳子的拉力是

力.所以绳子的拉力方向是_____的.

3.月球对物体的引力是地球对物体引力的6,承担月面巡视探测任务的“玉兔”号是中国第一辆月球车,它的质量约为140kg,它对月球的压力为——N.(取g=10N/kg)

4.如果一切物体受到的重力都消失了.下列哪些现象将会发生?()

A.水装在漏斗里可以做到滴水不漏

B.玻璃杯掷到墙壁上仍完好无损

C.人们可以做引体向上锻炼身体

D.-切物体的质量都为零

参考答案:

1.如图6所示. 2.竖直向下平衡 竖直向上 3. 233.3 4.Aendprint

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