3.4.1重力一、單選題1．下列物體的重力最接近500N的是（）A．一頭大象 B．一輛小轎車C．一名中學生 D．一個雞蛋【答案】C【解析】由G＝mg得，重力為500N的物體的質量為A.一頭大象的質量可達5t＝5000kg，故A不符合題意；B.一輛小轎車的質量約1000kg，故B不符合題意；C.一個中學生的質量約50kg，故C符合題意；D.一個雞蛋的質量約50g＝0.05kg，故D不符合題意。故選C。2．關于重力的敘述，下列說法中正確的是（）A．物體的質量越大，受到的重力也越大，所以物體的重力是由物體的質量產生的B．重力是物體本身的一種屬性C．放在支撐面上的物體受到的重力的方向總是垂直向下的D．重力的方向總是豎直向下的【答案】D【解析】A．物體的質量越大，受到的重力也越大，物體的重力是地球的吸引產生的，故A錯誤；B．重力不是物體本身的一種屬性，因為物體所受重力大小與位置有關，太空中的物體處于失重狀態，故B錯誤；C．放在支撐面上的物體受到的重力的方向總是豎直向下的，故C錯誤；D．重力的方向總是豎直向下的，指向地心，故D正確。故選D。3．關于重力，下列說法中正確的是（）A．物體受到的重力是由物體質量產生的B．表明g值大小與物體的質量成反比C．表明物體的質量跟它受到的重力成正比D．表明物體受到的重力跟它的質量成正比【答案】D【解析】A．重力是由于地球的吸引而受到的力，不是由物體質量產生的，故A錯誤。B．物體所受重力與物體的質量成正比，比值為g是一個定值，故B錯誤。C．質量是物體的屬性，與所受重力大小無關，故C錯誤。D．表面物體所受重力與質量成正比，故D正確；故選D。4．北京冬奧會開幕在即，跳臺滑雪是其中的賽項之一（如圖所示），在跳臺滑雪比賽中，運動員在空中滑翔時所受重力示意圖正確的是（）A．B．C．D．【答案】D【解析】運動員在空中滑翔時所受重力的作用點在運動員的重心，方向是豎直向下的。故ABC錯誤，D正確。故選D。5．下列關于常數g＝9.8N/kg的敘述中正確的是（）A．其讀法是“每千克的物體受到的重力是9.8牛頓”B．g表示重力與質量的比值C．因為g＝9.8N/kg，所以1kg＝9.8ND．質量為1kg的物體受到的力是9.8N【答案】B【解析】A．9.8N/kg的讀法是“9.8牛每千克”，故A錯誤；B．因為，g表示重力與質量的比值，故B正確；C．千克是質量單位，牛頓是力的單位，二者不能相等，故C錯誤；D．9.8N/kg表示在地球上，質量為1千克的物體受到的重力是9.8牛頓，故D錯誤。故選B。6．關于重力，下列說法中正確的是（）①重力的方向總是垂直向下②重力的方向總是豎直向下③重力的方向總是和支持物體的支持面垂直④重力的方向總是垂直水平面向下⑤重力的大小總是等于支持力的大小⑥重力的大小與運動狀態無關A．①③⑤ B．③④⑥ C．②③⑤ D．②④⑥【答案】D【解析】①②③④．重力指的是由于地球的吸引而使物體受到的力，施力物體是地球，方向是豎直向下，垂直水平面，指向地心，故①③錯誤，②④正確；⑤⑥．物體受到的重力與其質量成正比，即，與物體的運動狀態，支持力的大小等無關，故⑤錯誤，⑥正確。故選D。7．如圖所示是地球上不同位置的人釋放石塊的示意圖，圖中的虛線表示石塊的路徑，則石塊下落路徑最接近實際的示意圖是（）A． B．C． D．【答案】D【解析】地球上不同位置的人釋放手中石塊后，石塊受的重力的方向總是豎直向下的，并指向地心，即向地心的方向下落。故ABC不符合題意，D符合題意。故選D。8．月球對其表面物體的引力只有地球對地面物體引力的，設想假如我們乘宇宙飛船到達月球，下列說法正確的是（）A．地球上質量為3kg的物體，在月球上只有0.5kgB．在地球上重為600N的人，在月球上只有100NC．一個金屬球在月球上的密度僅為它在地球上的D．同樣大小的拉力，在地球上能使彈簧伸長10cm，在月球上可使彈簧伸長60cm【答案】B【解析】A．質量是物體的固有屬性，把質量為3kg的物體由地球移到月球上時，物體不變，物體質量不變，仍為3kg，故A錯誤；B．物體在地球上受到的引力（重力）為600N，該物體在月球上受到的引力（重力）故B正確；C．密度是物質的屬性，與材料、溫度等因素有關，與它所處于的位置無關；故C錯誤。D．彈簧的彈力只與彈簧本身有關，與拉動時的環境無關，故D錯誤。故選B。9．2011年5月，法國科學家發現行星“葛利斯581d”較適合地球生命居住，且同一物體在“葛利斯581d”行星表面所受重力大小是在地球表面的兩倍，設想航天員從地球攜帶標有“100g”字樣的方便面、天平和彈簧測力計飛至行星“葛利斯581d”上，分別用天平和彈簧測力計測方便面的質量和重力。下列關于方便面的測量結果符合實際的是（g取10N/kg）（）A．天平示數為100g，彈簧測力計示數為1N B．天平示數為100g，彈簧測力計示數為2NC．天平示數為200g，彈簧測力計示數為1N D．天平示數為200g，彈簧測力計示數為1N【答案】B【解析】因為物體的質量與其空間位置無關，所以在“葛利斯581d”行星上方便面的質量仍然為100g；方便面在地球上受到的重力G=mg=0.1kg×10N/kg=1N由于“葛利斯581d”行星的重力是地球的2倍，所以方便面在“葛利斯581d”行星受到的重力1N×2=2N故選B。10．一根質量為m、長為L的均勻鏈條一半放在粗糙的水平桌面上，另一半掛在桌邊，如圖（a）所示，此時鏈條的重心為C1．若在鏈條兩端各掛一個質量為m/2的小球，如圖（b）所示，此時鏈條的重心為C2．若在鏈條兩端和中央各掛一個質量為m/2的小球，如圖（c）所示，此時鏈條的重心為C3（C1、C2、C3在圖中均未標出）．比較三個重心的高度h1、h2和h3的關系A．h1=h2=h3B．h1<h2<h3C．h1>h2>h3D．h1>h3>h2【答案】D【分析】利用對稱性將鏈條分成兩部分，則可很容易找出兩部分鏈條的重心；連接兩重心，則連線與角平分線的交點即為實際重心．【解析】分別研究桌面以上部分和桌面以下部分，則可得出兩部分的重心；連接兩點，則連線與角平分線的交點即為重心，如圖所示；圖（a）兩段重心都在線段的中心；圖（b）的上、下兩段的重心分別偏向左側和下側，所以連接后與角平分線的交點低，即重心低；圖（c）中央的小球歸上面的一段考慮，則下面的一半鏈條重心偏低，由圖則可得出h1＞h3＞h2；故選D．二、填空題11．物體所受________跟物體的_____成正比，比值g＝9.8N/kg的物理意義________。【答案】

重力

質量

質量為1kg的物體受到的重力是9.8N。【解析】[1][2][3]物體所受重力的大小跟它的質量成正比，用公式表示為G＝mg其中g＝9.8N/kg表示的物理意義是質量為1kg的物體受到的重力是9.8N。12．月球對它的表面附近的物體也有引力，這個引力大約是地球對地面附近物體引力的。一個質量為60kg的宇航員，在月球上的質量是______，在月球上受到的吸引力是_______N。（g=10N/kg）【答案】

60kg

100【解析】[1][2]宇航員的質量從地球到月球，沒有發生變化，依然為60kg。在月球上所受的吸引力G’=G=mg=60kg××10N/kg=100N13．2020年12月17日，我國探月工程嫦娥五號返回器在內蒙古四王子旗預定區域成功著陸，標志著我國首次地外天體采樣返回任務圓滿完成。這也是人類時隔44年再次從月球帶回月壤。本次共采集月壤1731g，合___________kg，它在地球上重___________N（g=10N/kg），從月球來到地球，它的質量___________（選填“變大”、“變小”或“不變”）。【答案】

1.731

17.31

不變【解析】[1]因為，所以[2]月壤樣品在地球上受到的重力為[3]月壤樣品從月球運到地球，位置發生變化，物質多少不變，所以質量不變。14．小明用所學的物理知識做了一個小發明：坡度自動測量儀，如圖甲所示，圖中的指針和重錘A連在一根直桿上并能繞O點轉動。此裝置是利用了___________的原理；若坡度自動測量儀放在某一斜坡上，指針指示如圖乙所示，則此斜坡坡度大約為___________度。【答案】

重力的方向是豎直向下的

15【解析】[1]坡度自動測量儀是利用重力的方向是豎直向下的原理來進行工作的。[2]如圖所示，一大格為45度，則每小格是15度，若放在斜坡上，指針指示如圖乙所示，因為重力的方向是豎直向下的，則此斜坡坡度大約為15度。15．關于重力的方向可利用如圖所示的裝置來探究：隨著β角的改變，懸線OA與水平面的夾角將___________（選填“改變”或“保持不變”），據此可知，重力方向總是___________，生活或生產中的___________就是根據這一原理制成的（試舉一例）。【答案】

保持不變

豎直向下

重垂線【解析】[1]因為重力的方向總是豎直向下的，所以懸線OA由于受重力的作用就保持豎直方向不變，故懸線OA與水平面的夾角將保持不變。[2][3]重力的方向始終是豎直向下的，用來檢查墻壁砌得是否豎直的重垂線就是根據這一原理制成的。16．水平儀是利用重力的方向是______的原理制成的，水平儀可以檢驗一個平面是否水平，如圖所示，在水平儀檢查桌面時，重垂線錐體偏在中央刻度線的左側，說明此桌面較高的是______（選填“左”成“右”）側，我們推水平儀的底部，水平儀會向前運動，而推水平儀的頂部它會向前傾倒，這主要是因為力的______不同，會使力的作用效果不同。【答案】

豎直向下

右

作用點【解析】[1]水平儀是利用重力的方向總是豎直向下的原理制成的。將水平儀放在桌面上，如果重垂線錐體在刻度線中央，則桌面是水平的。[2]因為重力的方向總是豎直向下的，如果重垂線錐體偏在水平儀中央刻度線的左方，說明此桌面的右邊高。重垂線錐體偏在水平儀中央刻度線的右方，說明此桌面的左邊高。[3]力的作用效果與力的大小、方向、作用點有關，推水平儀的底部，作用點在底部，推水平儀的頂部，作用點在頂部，所以作用效果會不相同。我們會看到推水平儀的底部時水平儀會向前運動，推水平儀的頂部時它會向前傾倒。17．下列表格是研究物體所受到的重力跟物體質量的關系實驗得到的數圖據，請分析表中實驗數據，寫出物體所受到的重力與物體質量的關系式：G=___________________。m/kg123456G/N9.819.629.439.24958.8【答案】（9.8N/kg）m【解析】橫向比較表格中的數據可知，質量是原來的幾倍，對應的重力就是原來的幾倍，所以物體受到的重力跟它的質量成正比，重力與質量的比值為故物體所受到的重力與物體質量的關系式為18．小金對太空中的星球比較感興趣，他從網上查得：甲、乙兩個星球表面上物體的重力（G）與其質量（m）的關系如圖，從圖中信息可知，相同質量的物體在甲星球表面上的重力______（選填“大于”、“等于”或“小于”）其在乙星球表面上的重力，據圖可得甲星球表面上的物體的重力G與其質量m的關系式是______；若將乙星球上重40N的物體帶到甲星球上，則該物體質量為______kg。【答案】

大于

G甲=m甲×15N/kg

8【解析】[1]由圖可知，當質量都為8kg時，甲的重力為120N，乙的重力為40N，則在甲星球表面上的重力大于其在乙星球表面上的重力。[2]甲星球表面上物體的重力G甲=120N時，與其質量m甲=8kg的比值為則重力G甲與其質量m甲的關系式為G甲=m甲×15N/kg[3]由圖可知乙星球上重40N的物體質量是8kg，質量是物體的一種屬性，不隨物體位置的改變而改變，故將此物體帶到甲星球上質量為8kg。三、作圖題19．請在圖中畫出海豚所受力的示意圖（不計空氣阻力）。【答案】【解析】圖中海豚離開水面，跳到空中，不計空氣阻力，只受到重力的作用，過海豚重心畫一條豎直向下的帶箭頭的有向線段，用G表示。如圖所示20．一小球質量為3千克，畫出在空中飛行時該小球的重力的示意圖。【答案】【解析】小球的重力G=mg=3kg×10N/kg=30N過小球的球心沿豎直向下的方向畫一條帶箭頭的線段，用符號G表示，并標出重力的大小。如圖所示21．如圖所示是同學們在老師指導下探究重力方向的實驗裝置，在圖中畫出小球所受的重力和拉力示意圖。【答案】【解析】重力的方向豎直向下，作用點在小球的重心上，繩子的拉力作用點也可畫在小球的重心上，方向沿繩子向上。如圖所示四、計算題22．寒假里某同學到北方旅游，該同學的質量為60千克，他準備背著40千克的物品經過冰凍的河面，如果該冰面在人行走的情況下最大能承受的力為900牛．（1）該同學能否背著這些物品順利通過冰凍的河面．（2）為能安全通過河面，該同學可攜帶物品的質量是多少（小數點后保留一位）．【答案】（1）不能安全通過（2）見解析所示【解析】(1)該同學與攜帶物品的總質量mm人m160kg40kg100kg，則重力Gmg100kg×10N/kg1000NN，所以不能順利通過冰凍的河面．(2)為能安全通過河面，該同學和攜帶物品的總重力為900N，總質量為90kg，故可攜帶物品的質量是30kg．

23．月面巡視探測器（月球車）是集工程和智能機器人為一體的復雜航天器，具備地﹣月遙控能力，有獨立驅動的六輪搖臂式行走系統，高1.5米，質量為120千克。求：（1）月球車在地球上受到的重力。（g取10牛/千克）（2）在地球上重6牛的物體放到月球上時重為1牛，那么月球車被送到月球上時的質量和受到的重力分別是多少？（3）若航天員一個隨身裝備在月球表面時月球對它的引力大約是2N，則返回地球后這個隨身裝備的質量是多少？【答案】（1）1200N；（2）120kg，200N；（3）1.2kg【解析】解：（1）月球車在地球表面上受到的重力G地＝mg＝120kg×10N/kg＝1200N（2）月球車到達月球后，質量不變，還是120kg；月球車在月球表面上受到的重力（3）隨身裝備的航天員返回地球后的重力G地1＝6G月＝6×2N＝12N返回地球后這個隨身裝備的質量答：（1）月球車在地球上受到的重力為1200N；（2）月球車被送到月球上時的質量為120kg，受到的重力為200N；（3）返回地球后這個隨身裝備的質量是1.2kg。五、實驗題24．小海同學選取質量已知的鉤碼作為被測物體，探究“重力大小與質量的關系”，記錄的數據如下表所示：實驗序號質量/kg重力/N重力與質量的比值（N/kg）10.101.01020.151.51030.252.510①實驗需要的測量工具是______。②分析數據，得到的結論是：物體所受的重力與它的質量成______。③小海又選取了蘋果、水杯、課本三件物品替代鉤碼，增加了所需的測量工具繼續完成探究實驗，你認為他的做法______（選填“合理”或“不合理”）。【答案】

彈簧測力計

正比

合理【解析】①[1]重力大小與質量的關系，需要知道每次實驗鉤碼的質量和重力，其中鉤碼的質量已知，用彈簧測力計測出鉤碼的重力即可。②[2]分析表格中數據，物體所受的重力與它的質量比值為一定值，說明物體所受的重力與它的質量成正比。③[3]選取其他物品代替鉤碼完成探究實驗，使結論更具有普遍性、廣泛性，做法是合理的。25．在探究“重力的大小跟什么因素有關系”的實驗中，按照圖甲所示，把鉤碼逐個掛在彈簧測力計上，分別測出它們受到的重力，并記錄在如表的表格中。質量m/g100200__400500重力G/N12345（1）把如表表格中的空格填寫完整；（2）圖甲中彈簧測力計的量程為______，此時彈簧測力計的示數為______；（3）根據表格中數據，在圖乙中畫出重力與質量關系圖象（保留“描點”痕跡）；______（4）由此實驗數據或坐標圖象得出的結論是______。【答案】

300

0~5N

2N

物體所受的重力跟物體的質量成正比【解析】（1）[1]由得m=300g。（2）[2][3]觀察圖象發現，彈簧測力計的量程是0~5N，彈簧測力計的分度值是0.2N，彈簧測力計指針指示的數字是2，故圖甲中彈簧測力計的示數為2N。（3）[4]根據表格中記錄的數據在表格中描繪出相應的點，再連成線，如圖所示：（4）[5]根據表中數據可知，物體所受的重力跟質量的比值是一個定值，滿足正比例函數關系，分析圖象也能發現這兩個量是成正比的，由此可知物體所受的重力跟物體的質量成正比。26．規則幾何形狀的物體，若質量是均勻分布的，則重心在物體的幾何中心．形狀不規則的物體重心可用懸掛法確定．(1)影響物體重心位置的因素有____________(選填正確選項前的字母)A．物體的幾何形狀和質量分布

B．物體的質量分布及組成物質密度C．物體的幾何形狀和物質密度

D．物體的質量分布及物體的體積(2)圖A、B是利用懸掛法，確定形狀不規則的薄板重心的圖示．實驗步驟：①間隔適當的距離在薄板上取兩點a、b；②分別在a、b兩點將薄板懸掛起來，沿__________方向畫出兩條直線；________位置即為重心．(3)圖C用鉛筆尖在重心處頂起該薄板，則薄板__________(選填“能”、“不能"或“不一定")處于平衡狀態．【答案】

A

懸線（重錘線、沿懸點豎直向下等，合理即可）

兩直線的交點

能【解析】第一空．幾何形狀影響了質量的分布，質量的分布又影響了重力的分布，而密度和物體所處的位置都不會影響物體重心的位置；懸掛法確定不規則幾何體的重心，是利用重力的方向總是豎直向下的，且重心位于重力的作用線上，選取兩個以上不同的位置懸掛重物，分別作出重物的重力的作用線，兩線的交點即為重心．第二空．懸線（重錘線、沿懸點豎直向下等）；第三空．兩線的交點；第四空．因為O點是重力的作用點，即重心，所以用鉛筆尖在O處頂起這一物體，它周圍的重力分布是相對均勻的，以O為支點，水平位置形成杠桿，可以平衡掉自重的影響，它能夠處于平衡狀態．27．在“探究重力的大小跟質量的關系”的實驗中，實驗小組的同學門測量了相關數據并記錄在如表中：次數123456…質量m/g40100160200240300…重力G/N0.41.4▲2.02.43.0…（1）測量前，要檢查彈簧測力計的指針是否指在___________上。（2）第3次測量的彈簧測力計指針指示位置如圖甲，表中空缺處數據“▲”是___________N。（3）根據表中的數據得到如圖乙所示的對應點，請畫出物體受到重力的大小跟質量關系的圖像。()（4）由圖像可知，物體所受的重力跟它的質量成___________，比值約為___________N/kg。【答案】

零刻度線

1.6

正比

10【解析】（1）[1]由于彈簧測力計是測出力的大小，所以要準確測量，必須在測之前校零，即要檢查彈簧測力計的指針是否指在零刻度線上。（2）[2]測力計分度值是0.2N，指針位于1N以下第3個小格處，則示數為1.6N。（3）[3]根據表中的數據得到如圖乙所示的對應點，對于第2次測量結果有些偏差，可能是記錄錯誤或測量錯誤，不是有效數據，利用描點法得到物體受到重力的大小跟質量關系的圖像如圖所示：（4）[4]根據表中數據可知，物體所受的重力跟質量的比值是一個定值，滿足正比例函數關系，分析圖象也能發現這兩個量是成正比的，由此可知物體所受的重力跟質量成正比，即28．地球附近物體都要受到重力，小考同學認為物體的重力大小與物體的質量有關，他進行了探究。（1）在實驗過程中，需要的兩個測量工具是：______、______；（2）如圖甲所示是他第2次測量中彈簧測力計的讀數，請將此時測力計的示數填入下表的空格處；次數1234質量m/kg0.10.20.30.4重力G/N1______34（3）請你根據表格中的實驗數據，在圖乙中作出重力隨質量變化的圖像______；（4）由數據與圖像可知，結論是：______；（5）若干年后，小考在我國建成的太空站工作時，你認為他用同樣的器材______（填“能”或“不能”）完成該探究。【答案】

天平

彈簧測力計

2

物體的重力跟物體質量成正比

不能【解析】（1）[1][2]本實驗要測量物體的重力與質量，因此須用到彈簧測力計和天平。（2）[3]由圖知，測力計的量程為0~5N；彈簧測力計的一個大格代表1N，一個小格代表0.2N，彈簧測力計示數是2N。（3）[4]據表中實驗數據，在坐標紙上描點，然后用平滑的線連接起來；如圖所示：（4）[5]由圖像知，G﹣m圖像為一條過原點的斜線，則可以得出結論：物體的重力跟物體質量成正比。（5）[6]由于在太空站中，物體處于失重狀態，不能用彈簧測力計測出物體受到的重力，所以用同樣的器材，在太空站中不能完成該實驗。29．小明和小華在“探究物體所受重力的大小與哪些因素有關”時，根據生活經驗猜測：物體所受的重力可能與體積、質量和物體的材料有關。（1）小明找了一只鉛球與一只籃球，測出鉛球的重力遠大于籃球的重力，因此可以認定物體的重力與物體的體積無關。你認為小明的推理過程______。（選填“正確”或“錯誤”）（2）在確認物體的重力與體積無關后，他們分別用手提著彈簧測力計測量一些質量已知的“五谷雜糧”所受的重力，并把實驗數據記錄在表一、表二和表三中。表一（被測物體：紅豆）實驗序號質量（千克）重力（牛）10.121.220.242.430.363.6表二（被測物體：綠豆）實驗序號質量（千克）重力（牛）40.121.250.242.460.363.6表三（被測物體：花生）實驗序號質量（千克）重力（牛）70.121.280.242.490.363.6①分析比較實驗序號______中的數據及相關條件，可初步得出：______，即物體所受的重力與物體的材料無關。②分析比較實驗序號1、2與3或4、5與6或7、8與9中的數據及相關條件，可初步得出：______。③他們把實驗數據在G-m圖像中描點后進一步分析時，發現這些點幾乎都在一條過原點的傾斜直線上，可初步得出：______是一個確定的值。（3）他們對實驗過程進行了交流，發現在測量時存在彈簧測力計的指針抖動、難以精確讀出測量值等困難，請你針對實驗過程中的困難提出一條改進建議：______。【答案】

錯誤

1、4、7##2、5、8##3、6、9

相等質量，不同材料的物體所受的重力相等

同種材料的物體受到的重力大小與它的質量成正比

重力與質量的比值

把彈簧測力計固定在支架上，并換用更精密的測力計【解析】（1）[1]一只鉛球與一只籃球的質量、體積和材料都不同，要探究重力是否與體積有關，則需要控制質量與材料相同，沒有控制變量。（2）①[2][3]在確認物體的重力與體積無關后，根據控制變量法，要探究物體所受的重力與物體的材料是否有關，需控制質量相同，使材料不同，于是可以選擇實驗序號1、4、7或者2、5、8或者3、6、9都可以。分析數據可以得出：相等質量，不同材料的物體所受的重力相等。②[4]分析數據可知，同種材料的物體，質量增加為原來的2倍，重力也會增加為原來的2倍；質量增加為原來的3倍，重力也會增加為原來的3倍，即同種