重力概念理解與試題解析

時間：2021-06-11 08:29:16 試題我要投稿

重力概念理解與有關試題解析

　　一、重力的概念

重力概念理解與有關試題解析

　　由于地球的吸引而使物體受到的力叫做重力。通常把物體受到的重力的大小簡稱為物重。

　　注意：日常生活和貿易中說的物體有多重，指的是物理中的質量。物理中說的物重指的是重力。要注意生活語言和物理語言的區別。

　　重力用字母G表示。地球上以及地球表面附近空間中的一切物體都受到重力的作用。重力的施力物體是地球，受力物體是物體本身。

　　說明：①宇宙中任何兩個物體中都存在引力作用，月球對其附件的物體也有吸引力。萬有引力是牛頓首先發現的。②重力是由于地球的吸引而產生的，但重力不是地球對物體的引力，重力一般略小于地球對物體的引力，這一點將在高中物理中學到。

　　【例1】2010年10月1日，“嫦娥二號”順利升空探月。我們看見衛星隨火箭一起離開發射塔飛向太空，同時火箭剛點燃時周圍有大量的“白氣”急速上升。下列表述中錯誤正確的是（）

　　A．火箭和“白氣”都上升，上升的物體不受重力

　　B．火箭是固體受到重力，“白氣”是氣體不受重力

　　C．火箭和“白氣”都受重力

　　D．不好確定

　　【解析】由于地球的引力而使物體受到的`力叫做重力。地球上以及地球表面附近空間中的一切物體都要受到重力的作用。所以正確答案是C。

　　【答案】C

　　二、重力的大小

　　物體所受重力的大小可以用彈簧測力計來測量。用彈簧測力計測物重時，把物體放在彈簧測力計的秤鉤上，當物體靜止時，彈簧測力計的示數就等于物體所受的重力。物體所受重力的大小與它的質量成正比，其關系為G=mg，式中G表示物重、m表示物體的質量、g表示物重與質量之比。g約等于9．8N/kg。其物理意義是：質量為1kg的物體受到的重力是9．8N，在不要求精確的情況下，可取g=10N/kg。

　　式中各個物理量的單位配套如下：G—N，m— kg，g—N/kg。

　　說明：物體除與物體的質量有關外，還與物體在地球上的位置以及物體相對于地面的高度有關。在太空中，物體處于失重狀態，這一點將在高中物理中學到。

　　【例2】劉星同學的質量為40（選填“kg”、“g”或“mg”），則他的體重為N（取g＝10N/kg）。

　　【解析】一個中學生的質量約40kg，要計算他的體重需要根據公式G=mg，本題中取g＝10N/kg。G=mg=40kg×10N/kg=400N

　　【答案】kg 400

　　三、重力的方向及其應用

　　重力的方向總是豎直向下的。這一知識在日常生活中有著較多的應用，例如建筑工人用重垂線檢查墻壁是否豎直，用水平儀檢查窗臺是否水平。

　　說明：①豎直向下是指向地球中心的方向，它垂直于水平面向下。②物體受到重力的方向總是豎直向下的，不因物體是否運動以及怎樣運動而改變。

　　【例3】下圖是地球表面附近的一些物體，請標出飛機所受重力的方向。

　　【解析】物體所受重力的方向總是豎直向下的，豎直向下就是指向地球中心的方向，它垂直于水平面向下。

　　【答案】如圖3。

　　四、探究重力的研究方法

　　【例4】在探究“物體所受重力的大小跟哪些因素有關”的實驗時：

　　同學們有如下猜想：A．重力跟質量有關；B．重力跟位置有關；C．重力跟形狀有關。

　　為了驗證猜想C，現提供如下器材：彈簧測力計、天平、橡皮泥、三個形狀不同的石塊、鐵塊和鋁塊、細線、土豆、小刀。

　　請你選擇適當的器材，完成下列探究過程：

　　所選器材

　　探究步驟

　　分析論證

　　若_______，則_______

　　【解析】題目是以探究“物體所受重力的大小跟哪些因素有關” 的實驗為載體，主要考查大家設計實驗的能力。要驗證重力與形狀的關系，首先要明確如何反應重力的大小，這需要彈簧測力計；其次要考慮控制變量，本實驗中的變量是物體的形狀，即需要改變物體的形狀。那么能否選用三個形狀不同的石塊、鐵塊和鋁塊呢？不能。因為實驗只能是形狀不同，其它都應該相同，包括質量、材料等。同理，也不能選擇土豆。這樣器材就是橡皮泥，因為它可以方便地改變形狀，而其它都不變。只改變橡皮泥的形狀，測出各個情況下的重力大小后，進行分析論證，若重力相同，則重力大小與物體的形狀無關；若重力不同，則重力大小與物體的形狀有關。

　　【答案】

　　所選器材

　　彈簧測力計、橡皮泥、細線

　　探究步驟

　　將橡皮泥捏成球形，用細線拴好，用彈簧測力計測出它的重力G1

　　將該橡皮泥再捏成長方形，用細線拴好，用彈簧測力計測出它的重力G2

　　分析論證

　　若G1=G2，則重力大小與物體的形狀無關

　　若G1≠G2，則重力大小與物體的形狀有關

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