重力概念理解與有關(guān)試題解析
一、重力的概念
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(mào)易中說的物體有多重，指的是物理中的質(zhì)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(qū)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(gè)物體中都存在引力作用，月球?qū)ζ涓郊奈矬w也有吸引力。萬有引力是牛頓首先發(fā)現(xiàn)的。②重力是由于地球的吸引而產(chǎn)生的，但重力不是地球?qū)ξ矬w的引力，重力一般略小于地球?qū)ξ矬w的引力，這一點(diǎn)將在高中物理中學(xué)到。
【例1】2010年10月1日，“嫦娥二號(hào)”順利升空探月。我們看見衛(wèi)星隨火箭一起離開發(fā)射塔飛向太空，同時(shí)火箭剛點(diǎn)燃時(shí)周圍有大量的“白氣”急速上升。下列表述中錯(cuò)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(jì)來測量。用彈簧測力計(jì)測物重時(shí)，把物體放在彈簧測力計(jì)的秤鉤上，當(dāng)物體靜止時(shí)，彈簧測力計(jì)的示數(shù)就等于物體所受的重力。物體所受重力的大小與它的質(zhì)量成正比，其關(guān)系為G=mg，式中G表示物重、m表示物體的質(zhì)量、g表示物重與質(zhì)量之比。g約等于9．8N/kg。其物理意義是：質(zhì)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(gè)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(zhì)量有關(guān)外，還與物體在地球上的位置以及物體相對(duì)于地面的高度有關(guān)。在太空中，物體處于失重狀態(tài)，這一點(diǎn)將在高中物理中學(xué)到。
【例2】劉星同學(xué)的質(zhì)量為40（選填“kg”、“g”或“mg”），則他的體重為N（取g＝10N/kg）。
【解析】一個(gè)中學(xué)生的質(zhì)量約40kg，要計(jì)算他的體重需要根據(jù)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(yīng)用
重力的方向總是豎直向下的。這一知識(shí)在日常生活中有著較多的應(yīng)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(tái)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(yùn)動(dòng)以及怎樣運(yùn)動(dòng)而改變。
【例3】下圖是地球表面附近的一些物體，請(qǐng)標(biāo)出飛機(jī)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(guān)”的實(shí)驗(yàn)時(shí)：
同學(xué)們有如下猜想：A．重力跟質(zhì)量有關(guān)；B．重力跟位置有關(guān)；C．重力跟形狀有關(guān)。
為了驗(yàn)證猜想C，現(xiàn)提供如下器材：彈簧測力計(jì)、天平、橡皮泥、三個(gè)形狀不同的石塊、鐵塊和鋁塊、細(xì)線、土豆、小刀。
請(qǐng)你選擇適當(dāng)?shù)钠鞑模瓿上铝刑骄窟^程：
所選器材
探究步驟
分析論證
若_______，則_______
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(guān)” 的實(shí)驗(yàn)為載體，主要考查大家設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力。要驗(yàn)證重力與形狀的關(guān)系，首先要明確如何反應(yīng)重力的大小，這需要彈簧測力計(jì)；其次要考慮控制變量，本實(shí)驗(yàn)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(gè)形狀不同的石塊、鐵塊和鋁塊呢？不能。因?yàn)閷?shí)驗(yàn)只能是形狀不同，其它都應(yīng)該相同，包括質(zhì)量、材料等。同理，也不能選擇土豆。這樣器材就是橡皮泥，因?yàn)樗梢苑奖愕馗淖冃螤睿渌疾蛔儭Ｖ桓淖兿鹌つ嗟男螤睿瑴y出各個(gè)情況下的重力大小后，進(jìn)行分析論證，若重力相同，則重力大小與物體的形狀無關(guān)；若重力不同，則重力大小與物體的形狀有關(guān)。
【答案】
所選器材
彈簧測力計(jì)、橡皮泥、細(xì)線
探究步驟
將橡皮泥捏成球形，用細(xì)線拴好，用彈簧測力計(jì)測出它的重力G1
將該橡皮泥再捏成長方形，用細(xì)線拴好，用彈簧測力計(jì)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(guān)
若G1≠G2，則重力大小與物體的形狀有關(guān)
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