管志會 管余
重力是最常見的力之一。重力的大小、方向、作用點,是力學部分重要的知識點,可以獨立命題,也常常在綜合題目中出現(xiàn)。在學習時,同學們要重點關注重力的三要素、重力大小的探究及其計算。下面結(jié)合中考題來加以說明。
一、重力的三要素
由于地球的吸引而使物體受到的力叫做重力,重力的施力物體是地球。重力的方向總是豎直向下的,即指向地心。重力作用的表現(xiàn)就好像它作用在某一個點上,這個點叫做物體的重心。質(zhì)量分布均勻、形狀規(guī)則的物體,它的重心在幾何中心上,為了研究問題方便,在受力物體上畫力的示意圖時,常常把力的作用點畫在重心上。
例1(2020·湖南·益陽)如圖1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( )。
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,由圖可知,A圖方向錯誤,B圖作用點錯誤,C圖方向、作用點都錯誤,只有D正確。故本題應選擇D。
答案:D
點撥:本題考查了重力的示意圖的畫法,不管物體是否運動,重力的方向總是豎直向下的。
例2 關于重心,下列說法正確的是( )。
A. 空心的足球沒有重心
B. 物體的重心不一定在物體上
C. 將質(zhì)地均勻的木球的中心挖去后,木球的重心就消失了
D. 物體受到的力全部都作用在重心上
解析:任何物體都有重心,故A錯誤;重心不一定在物體上,也可以物體之外,比如均勻的圓環(huán),重心在環(huán)心,故B正確;質(zhì)地均勻的木球的中心挖去后,重心仍在其球心處,故C錯誤;重心是物體各部分所受重力的集中點,而物體受到的力并非都作用在重心上,故D錯誤。故本題應選擇B。
答案:B
二、重力大小的探究及其計算
重力與質(zhì)量的關系是G=mg,表示物體所受重力的大小與質(zhì)量成正比。g為常數(shù),大小約為9.8 N/kg,重力隨著緯度大小的改變而改變。粗略計算時,g的大小約為10 N/kg。在利用公式G = mg解題時,m的單位為kg,G的單位為N。
例3(2020·四川·內(nèi)江)在探究“重力與質(zhì)量的關系”實驗中,采用的實驗裝置如圖2所示。實驗中,以鉤碼作為被測物體,每個鉤碼的質(zhì)量m均為50 g。實驗步驟如下:
(1)將彈簧測力計在豎直方向上調(diào)零,使指針對準零刻度線。
(2)把鉤碼掛在彈簧測力計上,當鉤碼靜止時,讀出彈簧測力計的示數(shù)。此時彈簧測力計的示數(shù) (選填“大于”“小于”或“等于”)鉤碼所受的重力。
(3)逐漸增加所掛鉤碼的個數(shù),測出相應鉤碼的重力,并記錄在下面的表格中。請你在圖3所示坐標紙上,用描點法作出G-m圖象。
(4)根據(jù)圖象得出結(jié)論:物體所受的重力與它的質(zhì)量成 。
解析:(2)把鉤碼掛在彈簧測力計上,當鉤碼靜止時,讀出彈簧測力計的示數(shù);根據(jù)二力平衡,此時彈簧測力計的示數(shù)等于鉤碼所受的重力。
(3)根據(jù)表中數(shù)據(jù),采用描點法作出G-m圖象如圖4所示。
(4)根據(jù)圖象可知,物體所受的重力與它的質(zhì)量成正比例變化關系。
答案:(2)等于 (3)如圖4所示 (4)正比
點撥:探究物體重力大小與質(zhì)量關系的實驗,重點考查重力測量原理、描點法作圖和數(shù)據(jù)分析等。
例4(2020·湖南·邵陽) “一方有難,八方支援”,2020年武漢牽動了各方人士的心,某愛心人士捐贈50 t救援物資運送到湖北,這50 t救援物資受到的重力是 N。(g取10 N/kg)
解析:救援物資的重力G=mg=50 × 103 kg × 10 N/kg=5 × 105 N。
答案:5 × 105
(作者單位:河北省興隆縣三道河中學)