24 重力、重心、重力示意图（学生版）-2023年初中物理自主招生讲义

初中物理自主招生讲义24重力、重心、重力示意图1．重力的概念【知识点的认识】物体由于地球的吸引而受到的力叫重力．重力的施力物体是地球．重力的方向总是竖直向下．物体受到的重力的大小跟物体的质量成正比，计算公式是：G＝mg，g为比例系数，大小为9.8N/kg，表示质量为1kg的物体受到的重力为9.8N．重力作用在物体上的作用点叫重心．【命题方向】重力的施力物体是什么，重力的符号、单位、g一般取9.8N/kg的含义是此知识点的命题方向．例1：下列关于重力的说法，正确的是（）A．重力的大小可以用弹簧测力计直接测量B．重力的方向是竖直向下的C．重力在物体上的作用点叫做重心D．重力的单位是kg例2：如果没有重力，下列说法中不正确的是（）A．万川不入海 B．物体没有质量C．人一跳起来就会离开地球 D．杯里的水倒不进嘴里一．重力的概念（共9小题）1．航天飞机关闭发动机后正在太空中飞行，宇航员处于“失重”状态，如果要在其中进行实验，下列实验操作能正常进行的有（）A．用天平测质量 B．用体温计测体温 C．用水银气压计测量大气压强 D．用弹簧测力计测量物体的重力2．如图所示，一个圆柱状的纸筒顺着一个倾斜的木板滑下，不考虑空气对它的作用力，关于纸筒在地面上的落点，下列说法中正确的是（）A．在A点的左侧 B．正好在A点 C．在A点的右侧 D．上述三种情况皆有可能3．“神九”飞船在太空中飞行时，处于“失重”状态。宇航员想在飞船中进行下列实验，其中不能完成的（）A．用测力计测拉力 B．用刻度尺测长度 C．用天平测质量 D．用电子表测时间4．“神舟六号”载人飞船的成功，标志着中国人实现“奔月”的梦想指日可待。试分析，当宇航员登上月球后，下列哪种活动不可实现？（）A．利用激光测量月球与地球之间的距离 B．宇航员之间利用声波互相喊话 C．利用天平测物体的质量 D．利用弹簧测力计测物体的重力5．运动员将足球从后场踢到前场，足球在空中运动的过程中，不计空气阻力，其受力的情况是（）A．只受踢力 B．只受重力 C．受踢力和重力 D．不受力的作用6．有一质量均匀分布的圆形薄板，若将其中央挖掉一个小圆，则薄板的余下部分（）A．重力减小，重心随挖下的小圆板移走了 B．重力和重心都没改变 C．重力减小，重心位置没有改变 D．重力减小，重心不存在了（多选）7．在物理学中，当物体向上加速或向下减速运动，物体竖直方向所受支持力（或拉力）大于重力时，物体处于超重状态；当物体向上减速或向下加速运动，物体竖直方向所受支持力（或拉力）小于重力时，物体处于失重状态。如图所示，蹦床运动员从空中落到床面上，运动员从接触床面下降到最低点为第一过程，从最低点上升到离开床面为第二过程，运动员（）A．在第一过程中始终处于失重状态 B．在第二过程中始终处于超重状态 C．在第一过程中先处于失重状态，后处于超重状态 D．在第二过程中先处于超重状态，后处于失重状态（多选）8．一轻质弹簧的下端固定在容器底部，上端连接一小球，如图所示，向容器中缓慢倒入水，使小球完全浸没且静止在水中，此时小球可能受（）A．重力、浮力、支持力和压力 B．重力、浮力和拉力 C．重力、浮力和支持力 D．重力和浮力9．学校元旦晚会前，小明同学不小心松开了一只充满气但未扎口的气球，气球飞出去了。小明认为这个过程中气球除受重力外，不再受到其它物体的作用。小明想的是否正确？如不正确，气球的施力物体是什么？2．重力的大小估测【知识点的认识】任何物体在地球表面都受到地球的吸引，弹簧测力计可以测量物体重力，是因为物体受到的重力和弹簧测力计上的弹力相等．所以可以用弹簧测力计来测量．对物理量的估测，是一种良好的学习习惯，也是学好物理的基本功之一．根据物体的质量估测它的重力大小．例如：一个鸡蛋的质量在50g左右，两个鸡蛋的质量约100g，受到的重力约1N．【命题方向】生活中常用、常见物品重力的估测也是一个考察亮点．估测类题目在各类考试中经常出现，既考查了同学们的观察能力，还加强了同学们对生活、生产中常见物理数据的关注．例1：实验室的物品中，重约为1N的是（）A．一枚壹圆硬币B．二只鸡蛋C．三枚回形针D．四只实验桌例2：一个中学生的体重最接近（）A．5NB．50NC．500ND．5000N二．重力的大小估测（共3小题）10．下列数据中，接近实际情况的是（）A．一个鸡蛋所受到的重力大约是10N B．一个初中生所受到的重力大约是500N C．小慧上学时步行的速度大约是20m/s D．一个初中生的身高大约是16m11．对以下物理量的估计最接近实际的是（）A．一个中学生的质量约为50g B．一个中学生正常步行的速度约为10m/s C．一个中学生的平均密度为9.8×103kg/m3 D．一个中学生的体重约为500N12．某初中生的体重是下面数据中的一个，则应该是（）A．4牛顿 B．40牛顿 C．400牛顿 D．4000牛顿3．重力的计算【知识点的认识】物体由于地球的吸引而受到的力叫重力．重力的施力物体是地球．重力的方向总是竖直向下．公式G＝mg，其中G表示重力，单位是N；m表示质量，单位是kg；g取9.8N/kg，粗略计算时，可取g＝10N/kg．【命题方向】中考命题方向：（1）公式的表述：重力大小跟物体的质量成正比，不能反过来表述：物体的质量跟重力大小成正比．（2）直接利用公式进行重力、质量的计算．（3）由质量计算出重力或直接计算重力做功或克服重力做功．（4）与力的合成或平衡力结合出题．例1：下列说法正确的是（）A．“G＝mg”表明：物体受到的重力跟它的质量成正比B．“m＝”表明：物体的质量跟它的重力成正比C．“g＝”表明：g值大小等于物体受的重力跟它质量的比值，且是一个恒定的值D．上述说法都正确例2：甲、乙两人受到的重力之比是5：4，甲的质量是60kg，则乙的质量和重力分别是（）A．48kg，470.4NB．470.4kg，470.4NC．48kg，48ND．75kg，735N三．重力的计算（共2小题）13．如图所示，质量为M的斜面体放在台秤上不动，一个质量为m的物块，放在斜面体的斜面上。第一次物块静止在斜面体上，这时台秤读数为F1；第二次假若斜面体的斜面是光滑的，将物块轻放在斜面上，在不滑离斜面的过程中，台秤读数为F2，则（）A．F1＝（m+M）g、F2＝（m+M）g B．F1＝（m+M）g、F2＜（m+M）g C．F1＝（m+M）g、F2＞（m+M）g D．F1＜（m+M）g、F2＜（m+M）g14．每到暑假期间，路旁的芒果硕果累累，挂在枝头的芒果将树枝压弯，说明力的作用效果是；若芒果的质量为100g，则它对枝头的拉力为N。4．探究重力的大小跟质量的关系【知识点的认识】探究目的探究重力的大小跟什么因素有关猜想与假设物体所受的重力大小可能与物体的质量有关，质量越大重力越大探究方法用弹簧测力计测出不同质量的钩码所受的重力实验数据m/kg0.10.20.30.40.5G/N0.981.962.943.929.8G/与m的比值9.89.89.89.89.8分析与论证利用描点法作出重力﹣质量的图象，我们得到过原点的一条直线，如图所示，说明重力与质量成正比得出结论物体所受的重力跟它的质量成正比【命题方向】在中考命题中对制定计划与设计实验能力的考查往往是从实验器材的选用、实验步骤的设计、科学探究的方法等方面考查，根据其考查的特点，在解决这类题目时一是首先弄清探究目的（探究要解决的问题），二是由探究目的确定探究的基本原理，三是由基本原理确定实验器材及实验步骤，四是由实验步骤确定科学探究的方法．其中控制变量法是实验中较普遍的方法，是考查的重点．例：如表中是小华在探究“重力的大小跟什么因素有关”实验中得到的实验数据．测量对象质量m/kg重力G/N比值g/N•kg﹣1物体10.10.989.8物体20.21.969.8物体30.32.949.8（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．下表列出了一些城市和地区的g值大小．地点赤道广州武汉上海北京纽约莫斯科北极g值大小9.7809.7889.7949.7949.8019.8039.8169.832地理纬度0°23°06′30°33′31°12′39°56′40°40′55°45′90°根据表中提供的信息，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的贸易往来频繁，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．四．探究重力的大小跟质量的关系（共1小题）15．嫦娥一号的发射，标志着中国探月工程取得了巨大的成果，中国人必将登上神秘美丽的月球。假如你从地球带了一只弹簧测力计和一盒刻有“100g”的钩码登上月球表面，做了“探究物体在月球表面的重力大小与质量的关系”实验：次数12345质量m/kg0.20.30.40.50.6重力G/N0.40.60.81.01.2（1）选取已知质量的钩码为测量物体，把钩码挂在弹簧测力计上，当钩码时，弹簧测力计的示数等于钩码所受重力的大小。该弹簧测力计的分度值是N；（2）逐次增挂钩码，分别测出它们所受重力，并记录在表格中，请你根据表格中的实验数据，在图乙中作出钩码重力G和质量m的关系图象；（3）分析图象可得出的结论为。5．重心【知识点的认识】（1）重心：一个物体的各部分都要受到重力的作用．从效果上看，我们可以认为各部分受到的重力作用集中于一点，这一点叫做物体的重心．（2）重心的位置：质量均匀分布的物体（均匀物体），重心的位置只跟物体的形状有关．有规则形状的物体，它的重心就在几何中心上，例如，均匀细直棒的中心在棒的中点，均匀球体的重心在球心，均匀圆柱的重心在轴线的中点．不规则物体的重心，可以用悬挂法来确定．物体的重心，不一定在物体上．（3）质量分布不均匀的物体，重心的位置除跟物体的形状有关外，还跟物体内质量的分布有关．载重汽车的重心随着装货多少和装载位置而变化，起重机的重心随着提升物体的重量和高度而变化．【命题方向】重心的考查一般有两点：（1）与力的示意图结合找到作用点（2）站着人、物怎样增加物体的稳定性﹣降低重心．例1：关于物体的重心，下列说法中正确的是（）A．任何有规则形状的物体，它的几何中心必然与重心重合B．重心就是物体内最重的一点C．重心总是在物体上，不可能在物体之外D．重力在物体上的作用点，叫做物体的重心例2：在用背囊背重物上楼时，背囊中有轻重不同的物体，为了使人上楼时不易倾倒，则轻重不同的物体在背囊中的摆放最合理的是（）A．把重的物体放在背囊的上部B．把重的物体放在背囊的下部C．把重的物体放在背囊的中部D．随意摆放都可以五．重心（共9小题）16．如图所示，圆心为O的光滑半圆面放置于水平桌面上，圆面上静止放置一条匀质、柔软、不可伸长的细棉线。棉线的两端A、B恰好与桌面不接触。棉线的最高点为C点。D点为线段OC的中点。则棉线的重心位置为（）A．C与D之间的某一点 B．D点 C．O点 D．D与O之间的某一点17．一根质量为m、长为L的均匀链条一半放在粗糙的水平桌面上，另一半挂在桌边，如图中（a）所示，此时链条的重心为C1．若在链条两端各挂一个质量为的小球，如图中（b）所示，此时链条的重心为C2．若在链条两端和中央各挂一个质量为的小球，如图中（c）所示，此时链条的重心为C3（C1、C2、C3在图中均未标出）。比较三个重心的高度h1、h2和h3的关系（）A．h1＝h2＝h3 B．h1＜h2＜h3 C．h1＞h2＞h3 D．h1＞h3＞h218．如图所示，是某“汤勺”示意图，由一细长柄AB与一半球BC构成，且AB与半球相切，切点为B．已知半球的半径为R，AB柄的长度为L，L：R＝：1，现用一细线系住A点，并将细线竖直悬挂。“汤勺”内盛满密度为1.2×103kg/m3的汤，如果不计“汤勺”的质量，则“汤勺”所盛汤的最大深度是（）A．R B．R C．R D．R19．如图所示，A、B是两个完全相同的匀质长方形木块，长为l，叠放在一起，放在水平桌面上，端面都与桌边平行。A放在B上，右端有l伸出B外，为保证两木块不翻倒，木块B伸出桌边的长度不能超过（）A．l B．l C．l D．l20．CCTV科教频道曾报道：有一辆小车载人后停在水平放置的地磅上时，左前轮、右前轮、左后轮、右后轮对地磅的压力分别为4750N、4980N、4040N、3960N．假设该小车四个轮子的轴心围成一个长方形，O为几何中心，AB、CD为两条对称轴，如图所示。若再在车上放一重物，能使整辆车所受重力的作用线通过O点，则该重物的重心应落在（）A．AOC区域上 B．BOC区域上 C．AOD区域上 D．BOD区域上21．关于物体的重心，下列说法中正确的是（）A．任何物体的重心都一定在这个物体上 B．重心就是物体上最重的点 C．形状规则的物体，其重心可能不在物体的中心 D．物体重心的位置一定会随物体形状改变而改变22．一质量均匀的不可伸长的绳索，所受重力为G，两端固定在水平天花板上的A、B两点，如图所示。今在绳索的最低点C施加一竖直向下的力将绳索拉直使中点降到D．在此过程中，绳索的重心位置将（）A．逐渐升高B．逐渐降低C．先降低再升高D．始终不变23．如图所示，是一均匀圆薄板，半径R＝20cm，现从圆板上挖出一个半径为r＝10cm的内切圆，剩余部分的重心与薄板圆心的距离是cm。24．长度为L的砖叠放在地面上，上面一块相对下面一块伸出（1/10）L，如图所示。求在水平地面上最多可以堆多少块而不翻倒？6．重力示意图【知识点的认识】力的图示和力的示意图都反映了力的三要素，力的图示精确，力的示意图简约．由于重力的方向是竖直向下的，也就是与水平面垂直，所以在画图时，或是找到竖直方向，或是找到水平方向都可以．但不少要求画出重力示意图的习题常有干扰因素出现，致使学生