【寒假衔接讲义】人教版 初中物理 八年级下册 专题知识讲义 第03讲 重力（教师卷+学生卷）

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1.知道重力是由于地球吸引而产生的；
2.认识影响重力大小的因素；
3.熟悉重力的概念；
4.了解重心的概念及应用。
【基础知识】
一、重力
1.万有引力：宇宙间任何两个物体都存在互相吸引的力，这就是万有引力。
2.重力：地面附近的物体，由于地球的吸引而受的力叫重力。重力的符号是G。
3.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由向下落的趋势。
（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。
★特别提醒
日常生活中说的“物体有多重”中的“重”指的是物体的质量。物理学中说的“物重”指的是物体的重力。这是生活语言和物理语言的区别。
二、重力的大小和方向
1.现象探究：质量的大小和质量的关系
2.重力的大小：通常把重力的大小叫重量。
（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。
★特别提醒
（1）注意“质量”和“重力”的因果关系：物体受到的重力是因为物体本身具有质量，因而在描述重力和质量关系时，应说“物体所受重力与其质量成正比”，而不能说“物体质量与重力成正比”。
（2）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越是其在地球表面受到重力的。
3.重力的方向：竖直向下（指向地心）。

（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”是指处置以是水平面向下，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
三、重心
1.重力的作用点—重心
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。
3.稳度：稳度就是物体的稳定程度，稳度越大，物体就越不容易倾倒。
提高稳度的方法：一是增大支持面，二是降低重心。
【考点剖析】
考点一：重力的估测
【答题技巧】
解答估测物体重力的题目时，可以把重力通过变形公式转化为我们相对比较熟悉的质量，然后进行估测。
【例1】下列物体的重力最接近500N的是（ ）。
A．一头大象B．一辆小轿车 C．一名中学生D．一个鸡蛋
【答案】C。
【解析】由G＝mg得，重力为500N的物体的质量为
A.一头大象的质量可达5t＝5000kg，故A不符合题意；
B.一辆小轿车的质量约1000kg，故B不符合题意；
C.一个中学生的质量约50kg，故C符合题意；
D.一个鸡蛋的质量约50g＝0.05kg，故D不符合题意。
故选C。
考点二：重力大小的计算
【答题技巧】
质量不变是桥梁：
物体质量的大小与外界条件无关，只取决于物体本身所含物质的多少。航天员在月球上所受重力虽然大小不同，但在月球上的质量和地球上的质量是相等的。
【例2】甲、乙两同学质量之比为10：9，甲同学重588N，则乙同学身体质量和重力分别是（ ）。
A．529.2kg，529.2N B．54kg，588N C．54 kg，529.2N D．66.7kg，653.3N
【答案】C。
【解析】因为物体的重力和质量成正比,所以，则G乙＝G甲＝×588N＝529.2N；
乙的质量：m乙＝＝54kg；故选C。
考点三：质量的方向及应用
【答题技巧】重力的方向在任何情况下都是竖直向下的，铅垂线就是利用重锤静止时悬线总是竖直下垂的原理制成的。
【例3】过春节时贴年画是我国的传统习俗。在竖直墙壁上贴长方形年画时，可利用重垂线来检查年画是否贴正。如图所示的年画的长边与重垂线不平行，为了把年画贴正，则下列操作方法中正确的是（ ）。

A．换用质量大的重锤；
B．上下移动年画的位置；
C．调整年画，使年画的长边与重垂线平行；
D．调整重垂线，使重垂线与年画的长边平行
【答案】C。
【解析】根据重力方向竖直向下，如果画框和重锤线是平行的，画框是竖直的，否则画框不竖直。所以为了把年画贴正，应调整年画，使年画的长边与重垂线平行。
故选C。
考点四：探究重力与质量的关系
【例4】地球附近物体都要受到重力，小明同学认为物体的重力大小与物体的质量有关，他用天平、钩码、弹簧测力计进行了探究。

(1)你________(选填“同意”或“不同意”)物体的重力大小与物体的质量有关。依据是_________。
(2)如图甲是他第2次测量中弹簧测力计的读数，该测力计的量程是______N，分度值是_______N，请将此时测力计的示数填入下表的空格处。
(3)请你根据表格中的实验数据，在图乙中作出重力随质量变化的图象。（______）
(4)由图象可知:物体的重力跟物体的质量成________。
(5)若干年后，小明在我国建成的太空站工作时，你认为他用同样的器材________(选“能”或“不能”)完成该探究。
【答案】同意；举物体，物体质量越大，越费力；0—5；0.2；2；见解析；正比；不能。
【解析】（1）重力大小随质量的增大而增大，并且增大的倍数相等，从而得出重力与质量的关系；
故同意物体的重力大小与物体的质量有关的猜想；
（2）观察图象发现，弹簧测力计的量程是0-5N，弹簧测力计的分度值是0.2N，此时弹簧测力计的示数为2N；
（3）根据表中的数据描点，连线得重力随质量变化的图像，如图所示；

（4）由图像可知：：质量增大几倍，重力也相应的增大几倍，即是重力和质量的比值是不变的，因此可以得出的结论是：物体的重力和质量成正比；
（5）太空处于失重状态，无法测出物体的重力，故此实验不能完成；
考点五：重心及其应用
【答题技巧】
重力的作用点叫重心。重心实际上是物体各部分受到重力作用的等效作用点。（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，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。物体的重心不一定在物体上。
【例5】关于重心，下列说法正确的是（ ）。
A．空心的足球没有重心；
B．物体的重心不一定在物体上；
C．将质地均匀的木球的中心挖去后，木球的重心就消失了；
D．物体受到的力全部都作用在重心上
【答案】B。
【解析】A．任何物体都有重心，故A错误；
B．重心不一定在物体上，也可以物体之外，比如均匀的圆环，重心在环外，故B正确；
C．物体重心的位置可以在物体上，也可以在物体外，如圆环．空心球它们的重心在中间的空心部位上，所以质地均匀的木球的中心挖去后，重心仍在其球心处，故C错误；
D．重心是物体各部分所受重力的集中点，而物体受到的力并非都作用在重心上，故D错误。
考点六：重力的示意图
【答题技巧】画重力示意图的步骤
第一步：确定重力作用点，即重心；
第二步：从重心竖直向下画一条线段；
第三步：在线段末端标上箭头、符号G（大小）。
【例6】如图，小明正在打排球，请画出排球所受重力的示意图。

【解析】重力的方向是竖直向下的，过重心画一条带箭头的竖直向下的有向线段，用G表示，如图所示：

【真题演练】
1．（重庆中考真题）下列物理量最接近实际的是（ ）。
A．一个鸡蛋重约为0.5N；
B．教室门高约为10m；
C．一个中学生的质量约为500kg；
D．初中生百米跑成绩约为6s
【答案】A。
【解析】A．一个鸡蛋的质量在50g=0.05kg
左右，受到的重力为G=mg=0.05kg×10N/kg=0.5N
故A符合题意；
B．教室的门的高度肯定大于人的身高，约2m，故B不符合题意；
C．成年人的质量在65kg左右，中学生的质量比成年人小一些，在50kg左右，故C不符合题意；
D．初中生百米跑成绩约为14s，故D不符合题意。故选A。
2．（湖南衡阳市）小华根据实验数据绘制了如图所示的甲乙丙丁四幅图像，其中对实验图像分析正确的是（ ）。

A．图甲说明物体处于静止状态；
B．图乙说明物体在做匀速直线运动；
C．图丙说明物体的质量与它的体积成正比；
D．图丁说明物体所受重力与它的质量成正比
【答案】CD。
【解析】A．图甲是v-t图象，且v保持不变，所以物体作匀速直线运动，故A错误；
B．图乙是s-t图象，而s保持不变，说明物体处于静止状态，故B错误；
C．图丙中的m与V的关系图线是过原点的倾斜直线，所以物体的质量与它的体积成正比，故C正确；
D．图丁中的G与m的关系图线是过原点的倾斜直线，所以物体所受的重力与它的质量成正比，故D正确。故选CD。
3.（湘潭）如图所示纸做的“不倒翁小鸟翅膀上装有两个回形针，将鸟嘴放在指尖上转动而不会掉下来。下列说法正确的是（ ）。
A．装回形针降低了小鸟的重心； B．装回形针升高了小鸟的重心；
C．小鸟的重心一定在其几何中心上；D．小鸟不掉下来是因为鸟嘴上有胶水
【答案】A。
【解析】解：装上回形针小鸟的重心降低，稳定性增强；小鸟的形状不规则，重心不在几何重心上，鸟嘴上并没有胶水，故A正确，BCD错误。故选A。
4. (天津)利用铅垂线和三角尺判断桌面是否水平，如图所示的做法正确的是（ ）。
A． B． C． D．
【答案】A。
【解析】物体由于地球吸引而产生的力叫做重力，重力的方向是竖直向下的，生活中的水平仪、铅垂线都是利用了重力的方向是竖直向下的。故题中利用铅垂线和三角尺判断桌面是否水平，做法正确的是如A所示，故本题正确选项是A。
5.（浙江嘉兴市）带着移居火星生活，实现人类真正走出地球的梦想，“天问一号”火星探测器于2020年7月23日发射，历时10个月，于2021年5月15日成功在火星着陆（如图）。中国成为第3个触摸这颗红色星球的国家！

（1）“天问一号”火星探测器由“长征五号”运载火箭担任发射任务。几乎所有火箭发射都选择朝东方向是因为地球_______，使火箭在地面未发射之前，已经具有了一个向东的速度，从而节省推进剂。
（2）本次探测的几个重要任务之一是寻找火星上是否存在_______，以回答“火星是否存在支持生命的环境”。
（3）假如能成功移居火星，我们会比在地球上跳得更高，树木会长得更高，原因是火星的质量比地球小，其重力加速度比地球上的重力加速度（9.8牛/千克）也小的缘故。若质量为240千克的“祝融号”在火星上受到的重力为902.4牛，则火星上的加速度大小为多少？（________）
【答案】自西向东自转；水；3.76N/kg。
【解析】[1]因为地球自西向东自转，所以在地球上的物体都有一个向东的速度，所以向东发射，可以节省推进剂。
[2]水是生命之源，所以能否支持生命存在，只需要寻找火星上是否存在水。
[3]根据重力的计算公式可得
答：火星上的重力加速度大小为3.76N/kg。
6.（四川自贡）如图所示，物体A与弹簧连接，静止在光滑的斜面上，请画出A的受力示意图。

【解析】光滑的斜面，即不计斜面对物体的摩擦力，木块受到重力、斜面的弹力和弹簧的弹力，重力方向竖直向下，斜面弹力与斜面垂直向上，弹簧弹力平行于斜面向上。如图所示：

7.（云南省）如图所示，“冰墩墩”单脚站在水平地面上向右滑行，请在O点作出它所受摩擦力f的示意图；

【解析】“冰墩墩”单脚站在水平地面上向右滑行过程中，受到的摩擦力总是阻碍它的相对运动，所以摩擦力的方向水平向左，作用点为O点，故过O点水平向左画线段，在线段的末尾画箭头表示力的方向，并标出f，作图如下：

8.（湖北随州）多米诺骨牌是一种用木制、骨制或塑料制成的长方体骨牌，起源于中国北宋时期，由意大利传教士带往欧洲。玩时将骨牌按一定间距排列成各种造型（如图甲），轻轻碰倒第一张骨牌，其余的骨牌就会产生连锁反应，依次倒下（如图乙）。多米诺骨牌效应的说法被广泛用来比喻许多社会现象。用物理学知识对多米诺骨牌效应发生过程进行分析：
（1）在骨牌依次击倒的过程中，骨牌的重心如何变化：__________；
（2）骨牌依次击倒，从能量的角度分析，涉及到不同形式的能量间的转化，请分析其中的能量转化情况：_______________。
【答案】①重心降低；②重力势能转化为动能。
【解析】（1）[1]实际上，每张骨牌的重心先微小提升，然后有明显的降低，整体而言重心是降低的。
（2）[2]骨牌倒下时质量不变，重心会降低，所以其重力势能会减小；重力势能减小后会使得骨牌倒下速度增大，动能增大，重力势能转化为了动能。
【过关检测】
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500kg
【答案】C。
【解析】A．一名中学生身高约165cm，故A不符合题意；
B.一名中学生的步行速度约1m/s，故B不符合题意；
C.一名中学生的受到重力约500N，故C符合题意；
D.一名中学生的质量约50kg，故D不符合题意。
故选C。
2.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．
【答案】A。
【解析】斜面上的汽车受到重力作用，重力的方向竖直向下，与水平面垂直。
故选A。
3.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
【答案】A。
【解析】玩具“不倒翁”被扳倒后会自动立起来，原因就是不倒翁底部放有密度较大的铅粒，重心下降，增大稳度，不易摔倒，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
4.下列说法正确的是（ ）。
A．空中飞行的飞机不受重力的作用；
B．重力的方向总是竖直向下的；
C．物体上最重的点就是重心；
D．只要物体质量分布均匀，重心就在它的几何中心上
【答案】B。
【解析】A．地球对其表面及附近的一切物体都受到重力的作用，所以空中的飞机始终受到重力的作用，故A错误；
B．重力的方向总是竖直向下的，故B正确；
C．重心是物体受到的重力的作用点，并不是物体上最重的点，故C错误；
D．物体的重心位置由物体的几何形状和质量分布情况决定，物体的重心可以不在这个物体上，质量均匀分布的形状规则的物体的重心一定在几何中心上，故D错误。
故选B。
5.关于重力和弹力，下列说法正确的是（ ）。
A．物体的质量与物体的重力成正比，即G=mg；
B．形状规则的物体，其重心一定在它的几何中心；
C．地面对人的支持力是由于人发生弹性形变产生的；
D．在弹性限度内，弹簧的伸长量与其受到的拉力成正比
【答案】D
【解析】A．应该说物体所受的重力与物体的质量成正比，即G=mg，故A错误；
B．形状规则且密度分布均匀的物体，其重心在它的几何中心，故B错误；
C．地面对人的支持力是由于地面发生弹性形变产生的，故C错误；
D．在弹性限度内，弹簧的伸长量与其受到的拉力成正比，弹簧测力计就是依据这一原理制成的，故D正确。
故选D。
6.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。铅锤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。
【答案】方向竖直向下；右。
【解析】[1][2]重力的方向始终竖直向下，根据重力的方向竖直向下，制成铅垂线检查物体是否竖直，如果物体竖边与铅垂线平行则物体竖直，由图可知，窗台右面较低。
7.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。
【答案】200；120。
【解析】[1][2]由题意可得，月球车放到月球上，它受到的重力

月球车在地球上的质量
因质量是物体本身的一种属性，和物体的形状、状态、位置无关，所以月球车在月球上的质量仍然为120kg。
8.“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___________。
【答案】重力；地球。
【解析】[1]花瓣落地是因为受到了重力的作用，向下运动。
[2]而重力是由于地球的吸引，故施力物体是地球。
9.重力的施力物体是______；提高物体稳定程度的方法，一是增大支承面，二是降低______。
【答案】地球；重心。
【解析】[1]由于受到地球的吸引而使物体受到的力即为重力，故重力的施力物体是地球。
[2]提高稳定程度的方法，可以采取降低重心的方法。
10.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：
①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分析图甲，其中能正确描述物体所受的重力G与质量m关系的图像是___________。

(2)该组同学在探究重力方向时，实验装置如图乙所示，操作如下：
①将该装置放在水平桌面上后，逐渐改变木板M与桌面的夹角α，会观察到悬线OA的方向___________（选填“变化”或“不变”）；剪断悬线OA，小球___________（选填“竖直”或“垂直”）下落。
②从以上实验现象分析得到：重力的方向总是___________。
【答案】天平；弹簧测力计；物体所受重力与其质量成正比；B；不变；竖直；竖直向下。
【解析】(1)①[1][2]根据表中数据，要测量质量和重力，故实验所需要的测量工具是：天平和弹簧测力计。
②[3]因重力与质量之比为一定值，故分析表中实验数据得出的结论是：物体所受重力与其质量成正比。
③[4]由于物体所受的重力跟它的质量成正比，所以，重力随质量的变化关系图像为过原点的直线，故选B。
(2)①[5][6]因为重力的方向总是竖直向下的，所以逐渐改变木板M与桌面的夹角α，会观察到悬线OA由于受重力的作用方向保持竖直方向不变；剪断悬线OA，小球受到重力的作用会竖直下落。
②[7]从以上实验现象分析得到：重力的方向总是竖直向下的。
11.如图所示是某地的桥梁旁竖着的一块标志牌。一辆重型卡车自重为1.5×105N，若该车运送8m3钢材，行驶到该大桥处。求：（ρ钢＝7.9×103kg/m3）
(1)汽车的质量？
(2)钢材的质量？
(3)通过计算回答该车能否通过此桥？
【答案】(1)15t；(2)63.2t；(3)不能，计算见详解。
【解析】(1)汽车的质量
(2)钢材的质量
(3)卡车的总质量
所以该车不能通过此桥。
答：(1)汽车的质量15t；(2)钢材的质量63.2t；(3)该车不能通过此桥。
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/kg
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
0.35
重力G/N
0.49
0.98
1.47
1.96
2.45
2.94
3.43
重力与质量的比值/（N·kg-1）
9.8
9.8
9.8
9.8
9.8
9.8
9.8
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。
次数
1
2
3
4
质量m/kg
0.1
0.2
0.3
0.4
重力G/N
1
________
3
4
被测物体
物体质量m（kg）
重力G（N）
G与m的比值（N/kg）
物体1
0.1
0.98
9.8
物体2
0.2
1.96
9.8
物体3
0.3
2.94
9.8