苏科版物理八下《重力 力的示意图》随堂练习

苏科版物理八下《重力 力的示意图》随堂练习

8.2 重力 力的示意图 熟了的苹果为什么会向地面下落？抛出去的石块为什么总会落向地面？河水为什么总 是从高处流向低处？ 智 能 提 要 问：重力的方向总是“竖直向下”，为什么不能说成“垂直向下”？ 答：“竖直向下”指垂直于水平面向下，而“垂直向下”是 指垂直于某个面向下，这个面不一定是水平面。如果这个面是 斜面（如图 8-6 所示），这时竖直向下和 垂直向下就是两个不同的方向。所以，我 们不能把重力方向说成“垂直向下”。 问：利用公式 G＝mg 应注意什么？ 答：① G＝mg 是一个物理公式,而不是单位换算. ② 明确公式中各物理量都必须用国际单位.m 的单位用 kg,G 的单位用 N. ③ 公式中 g＝9.8N/kg,读作 9.8 牛每千克,它的物理意义是:质量为 1kg 的物体受到的 重力是 9.8N. ④ 要会将公式正确变形,灵活应用,如已知物体的重力求质量时,可变形为 m＝ g G . ⑤ 在理解重力与质量的联系时,我们不能说物体的质量和它受到的重力成正比. 问：重力和质量的区别和联系有哪些？ 答：如下表所示： 质量 重力 区 别 定义 物体所含物质的多少 由于地球的吸引而使物体受到 的力 方向 没有方向 竖直向下 大小 不随物体所处位置的改变 而改变 随在地球上位置的改变而变 化 符号 m G 单位 千克(kg) 牛顿(N) 测量工具 托盘天平 弹簧测力计 联系 G＝mg，其中 g＝9.8N/kg 智 能 拓 展 1．“失重”与“超重” 地球周围物体都受到重力的作用，这是由于地球对物体的吸引而造成的．如果物体在空 中只受重力的作用，则物体在重力作用下会做自由落体运动——竖直地，愈来愈快地落向地 重 力 定 义 方向：竖直向下 大 小：G=mg 重 力 势 能 友情提示：也不 能简单地说成 是向下的． 图 8-6 面． 在用弹簧测力计称物重时，物体挂在弹簧测力计上，对支持它使之不下落的弹簧测力计 有一个力的作用，弹簧伸长了．由于这个力的大小与重力相等，所以我们读出的弹簧测力计 的示数就等于物体重力的大小． 但是，如果你放了手，弹簧测力计和物体在重力作用下都自由下落，这时物体对弹簧测 力计不再有力的作用，弹簧测力计指针会回到零．我们看起来物体就没有重力了． 如果用手提着挂有物体的弹簧测力计使之急剧加速上升，那么弹簧测力计的示数就会增 加，大于物体的重力．我们看起来好像物体的重力变大了． 可见弹簧测力计的示数并不总是等于物体真正受到的重力．弹簧测力计的示数即物体对 弹簧测力计或支持物的作用力称做“视重”．“视重”的大小与物体的运动状态密切相关．当 “视重”小于物体的重力时，称为“失重”．当“视重”大于物体重力时，称为“超重”． 同学们可以这样试一试：用手托起一块较重的砖，静止时手上感到的压力大小与砖相 等．当你突然下蹲，使砖急剧加速下降，会感到砖比静止时轻得多；或者猛抬手，使砖加速 上升，会感到砖比静止时重得多．这就是上面讲的“失重”与“超重”现象．不过你要明白 这仅仅是你手的感觉而已，物体由于地球的吸引受到的重力并没变． 2．宇航员的生活趣事 在宇宙飞船里，宇航员睡的是比公共电话亭稍大一些的单人房间．因处于失重状态，他 不是躺着睡，而是在墙壁上的袋子里站着睡．每周洗一次淋浴，淋浴的时候也要钻到袋子里 去，“袋”的上下四周有喷水口，而且排水也要用水泵抽，如果不用水泵抽水，水就会变成 小水珠在房间里飞溅．刷牙的牙膏也是特制的，刷完之后要将牙膏咽到肚子里去．禁止使用 电动剃刀，因为胡子渣会变成粉末在房间里四处乱飞．每天还要把下半身放到如同铁肺的装 置里，施加压力，使血液流回上半身．如果不这样，长期处于失重状态，就会出现心跳迟缓、 血液循环不好及血液积存下半身的现象． 智 能 归 例 题型一 知道重力的概念、方向 例 1 关于重力，下列的说法中正确的是 ( ) A．地球对物体的吸引力就是物体的重力 B．在空中向上运动的物体不受重力作用 C．重力的方向总是垂直向下的 D．抛出去的物体总会落向地面，这是由于物体受到重力作用的缘故 闯关点拨 物体的重力是由于地球的吸引而产生的，但重力大小不等于地球对它的吸 引力，故 A 选项不正确；地球附近一切物体都受到重力作用，与物体的运动状态无关，因此 B 选项不正确；重力的方向总是竖直向下，但不是垂直向下，竖直向下是一种特定的垂直， 是指与水平面垂直，故 C 选项也是错误的；由于重力作用，抛向空中的物体最终都要落回地 面，所以 D 选项正确． 解 选 D 例 2 关于重力的方向，下列说法正确的是（ ） A．物体放在斜面上，物体所受重力的方向垂直指向斜面 B．物体放在支持面上，物体所受重力的方向垂直指向支持面 C．在任何情况下，物体所受重力的方向总是垂直向下 D．在任何情况下，物体所受重力的方向总是竖直向下 闯关点拨 解答本题的关键在于正确区分“竖直向下”和“垂直向下” 解 竖直向下是指垂直于水平面向下，而垂直向下是垂直于某个平面向下，这个平面 不一定是水平面，可能是斜面，这时竖直向下和垂直向下就是两个不同的方向了。只有当物 体放在水平支持面上时，竖直向下与垂直向下的方向才是一致的。重力的方向总是竖直向 下的，“总是”指在任何情况下都不变，故选项 D 是正确的。 答 选 D 题型二 理解重力大小与质量的正比关系，会利用公式 G=mg 进行有关计算 例 1 甲、乙两物体的质量之比为 5:2，若甲物体的质量是 20 kg，则乙物体的重力大 小是 ；甲、乙两物体的重力之比为 ． 闯关点拨 物体所受的重力大小与它的质量成正比，即 G 甲:G 乙=m 甲:m 乙 解 G 甲=m 甲 g=20kg×9.8N/kg=196N，G 甲:G 乙=m 甲:m 乙=5:2， 乙的重力大小 G 乙= 甲G5 2 =78.4N 答 5:2 78.4N 例 2 重 29.4N 的铜块，能否用最大称量是 500g 的天平称它的质量? 闯关点拨 这道题目可从两个方面入手：一是通过 m＝ g G ，求出铜质量，与天平的称 量 500g 进行比较，若 m<500g，就可用这个天平去称．二是通过 G＝mg 算出天平所能称量的 质量为 500g 物体的最大重力，再与要称的铜块重 29.4 N 比较，得出答案． 解法 1 因为 G＝mg，所以 m＝ g G ＝ 8.9 4.29 kg＝3kg＝3000g>500g ，故不能用最大称 量是 500g 的天平去称该铜块的质量． 解法 2 根据 G＝mg＝0.5kg×9.8 N／kg＝4.9 N，小于要称的铜块重 29.4 N，所以，不能用该天平 去称重 29.4 N 的铜块质量． 例 3 瓶子的质量为 300g，瓶内装有 500cm3 的 某种液体，瓶子和液体的总重力为 7N 求：① 瓶内液体的质量； ②液体的密度． (g＝10N／kg) 闯关点拨 此题目的在于让学生能灵活应用 m=G／g 及密度公式来解题 解 ① 瓶子和液体的总质量 m 总= gkgkgN N g G 7007.0/10 7  ， 瓶内液体的质量 m 液=m 总-m 瓶 =700g-300g=400g。 ②液体的密度 。液 3 3 /8.0 500 400 cmg cm g V m  智 能 训 练 基础知识训练 1. 恐龙的质量可达 50 t，则它的体重为______________N，相当于__________个质量 为 50kg 的同学的体重．（题型二） 2．重垂线是根据______________的原理制成的，瓦工常用它来检查墙壁 ______________， 木工常用它来检查工作台______________．（题型一） 3．物体所受重力大小跟它的质量成＿＿比．公式 G＝mg 中 g 表示物体受到重力与＿＿ ＿之比，约等于＿＿＿N／kg．在要求不精确的情况下，可取 g＝10 N／kg．甲、乙两同学 在计算过程中要注意各个物理 量单位的统一，公式 G＝mg 中， m 的单位要换算成 kg． 的质量之比是 10：9，甲同学重为 540N，乙同学重为＿＿＿＿＿N．（题型二） 4. 从大坝流下的水能冲击水轮机发电，正在工作的打桩机能将桩打人地下。表明被举 高的物体也具有能量，这种能叫做__________．它的大小与______________和 ______________有关。弹性势能和重力势能统称为___________． 5. 下列物体的质量和重力估计正确的是 ( ) （题型二） A.一个中学生的体重大约是 50N B．一个苹果的质量大约是 0.15kg C.一只母鸡的重力大约是 1.5N D．一个鸡蛋的质量大约是 0.5kg 6．下列关于重力的说法，正确的是 ( ) （题型一） 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 7．如果没有重力，下列说法中不正确的是 ( ) （题型一） A．河水不再流动，再也看不见大瀑布 B．人一跳起来就离开地球，再也回不来 C．物体将失去质量 D．杯子里的水倒不进口里面 8．2002 年 12 月，我国发射了神舟四号宇宙飞船，为载人飞行进行了仿真人实验。飞 船在轨道上正常飞行时处于“失重”状态，在这种环境中，以下哪个实验不能在地面一样正 常进行（ ）（题型一） A．用刻度尺测长度 B．用放大镜看物体 C．用平面镜改变光路 D．用弹簧测力计测物重 9．一容器质量为 1kg，内盛 10dm3 液体．现将该容器挂在弹簧测力计下测得其重力为 88.2N．求该液体的密度是多少? （题型二） 综合提高训练 1．一个物体竖直悬挂在弹簧测力计上并静止时，弹簧测力计示数为 29.4 N，若改用天 平测该物体的质量，其示数应为________kg．若把它带到月球上，用天平称它的示数为＿＿ ＿＿kg，用弹簧测力计称它的示数与地球相比将________ (选填“不变”、“变大”或“变 小”)．（题型二） 2．一座限重为 4.9X10 4 N 的桥，一辆自身质量为 1.1t 的卡车要能 安全过桥，所能装载的货物不能超过___________ kg．（题型二） 3．如图 8-7 所示的水平仪检验是否水平，当它在东西方向放置时， 人在水平仪南边看，重垂线锥体偏在水平仪刻度线下端的左方，当把它 南北放置时，人在水平仪东边观看，锥体偏在右方，此时桌面的________ 高。 （题型一） 4．我国首位叩访太空的航天员杨利伟在地球上重 637N，则他乘坐“神舟 5 号”载人飞 船在太空中飞行时，他的质量为________kg．北京时间 2003 年 10 月 16 日 6 时 23 分，在太 空中围绕地球飞行 14 圈后，杨利伟安全返回，降落在预定的着陆场——内蒙古四子王旗北 部的阿木古郎牧场上．则杨利伟从太空返回地面的过程中，他的重力势能将________ (选 填“不变”、“变大”或“变小”)．（题型二） 5.下列关于重力的说法中正确的是 ( ) （题型一） A. 在斜面上向下滚动的物体所受的重力方向是沿斜面向下的 B. —投出的篮球上升过程中不受重力，下落过程中才受重力作用 C. 物体的重心一定是在物体上 图 8-7 D. 地面附近的物体在失去支持时，要向地面降落，这是由于物体受到重力作用的缘故 6. 某同学在用弹簧测力计测量一物体的重力时，错将物体挂在了拉环 上，如图 8-8 所示．当物体静止时，弹簧测力计的示数为 8N，则物体的重力 为 ( ) A. 一定等于 8N B．一定小于 8N C. 一定大于 8N D. 以上情况部有可能 7．下列计算 10 kg 物体所受重力的运算过程，正确的是 ( ) （题型 二） A．G＝mg＝10×9.8 N／kg＝98 N B．G＝mg＝10 kg×9.8 N／kg＝98 N C．G＝mg＝10 kg×9.8 N＝98 N D．G＝mg＝10 kg×9.8＝98 N 8．一个物体被竖直向上抛出去，则 ( ) （题型二） A．物体上升过程中，速度越来越小，重力也越来越小 B．物体下落过程中，速度越来越小，重力却越来越大 C．物体上升和下落过程中，重力不变 D．物体上升到最高点时重力为零 9．从前，一个商人在荷兰向渔民买了重为 4.9×107N 的青鱼，装上船运往靠近赤道的 索马里首都摩加迪沙．到了那里，用弹簧测力 计一称，青鱼竟少了 2.94×105N．轮船沿途 没有靠过岸， 装卸中损耗也不可能那么大．你能推测这是什么原因吗? （题型二） 10. 公式 G＝ mg 中，g 表示物体受到重力与质量之比，约等于 9．8N／kg，在要求不 精确的情况下，可取 g 等于 10N／kg． (1)为探究 g 的大小，小宇同学把不同质量的钩码挂在弹簧测力计上，分别读出它 们的大小，记在下面表格中，再算出每次重力跟质量的比值． 根据上述实验与数据，得出的结论是 ____________________________________________。 (2)经科学家的精确测量，g 值并不是固定不变的，在不同的地理位置，仍有差异．下 表为各个不同城市的 g 值大小，观察分析表中提供的数据，回答下列问题． 图 8-8 ①g 值相同的城市是：_________________． ②g 值相差最大的两地是：__________________________ ． ③ 试猜想 g 值变化的原因可能是：________________________________ . 11．公路桥梁的两端都有类似右图的标志(t 是“吨”的符号，13t 表示桥梁最大能承受 质量为 13t 的物体的重力)．一辆自身质量为 5 t 的汽车，装有 5 m3 的砖，已知ρ砖＝2×103kg ／m3，试通过计算说明它能否通过这座桥? （题型二） 12．现有一把弹簧测力计和一个带绳套的小的空矿泉水瓶、足量的水及煤油。用这些器 材和物质测定煤油的密度。（题型二） （1）依次写出测量步骤和该步骤中被测物理量的符号： （2）用上述测得的物理量计算煤油的密度ρ煤油＝_____________。 8．2 参考答案 基础知识训练 1．4.9×105 1000 2．重力方向总是竖直向下 是否竖直 是否水平 3．正 质量 9.8 486 4．重力势能 高度 质量 势能 5．B 6．D 7．C 8．D 9．0.8×103kg/m3 综合提高训练 1．3 3 变小 2．3.9×103 3．东南 析：由题意得水平仪东边高和南边高，故答案为“东南” 4．65 变小 析：同一物体的质量不随所处位置的改变而改变．杨利伟在地球上的 质量根据公式 m＝G/g＝(637/9.8)N＝65kg，因此，他在太空中飞行时的质量也是 65kg．因 为物体的重力势能大小跟物体的质量和被举起的高度有关．杨利伟在返回地面过程中，他的 质量没有发生改变，但离地的高度不断减小，所以他的重力势能也不断减小． 5．D 6．B 析：此时弹簧测力计的示数实际上是物体和弹簧测力计的重力之和 7．B 8．C 9．相同质量的货物，因地球的吸引而受到的重力大小会地理位置的变化而变化，在地 面上越靠近赤道，物体所受的重力越小 10．（1）重力与质量的比值一定 （2） ① 武汉与上海 ② 赤道与北极 ③ 纬度越高 g 值越大 11．因为车总重 G 总＝m 货 g＋m 车 g＝ρ砖 Vg ＋m 车 g ＝2×103kg/m3×5m3×9.8N/kg＋5×103kg×9.8N/kg＝1.47×105N 桥能承重 G 桥＝m 桥 g＝13×103kg×9.8N/kg＝1.274×105N＜1.47×105N，所以不能过桥。 12．（1）①用弹簧测力计测出空瓶子的重 G1； ②用弹簧测力计测出瓶子内装满水的总重 G2； ③用弹簧测力计测出瓶子内装满待测煤油时的总重 G3 （2）ρ煤油＝ 水  12 13 GG GG