管志會(huì) 管余

重力是最常見(jiàn)的力之一。重力的大小、方向、作用點(diǎn)，是力學(xué)部分重要的知識(shí)點(diǎn)，可以獨(dú)立命題，也常常在綜合題目中出現(xiàn)。在學(xué)習(xí)時(shí)，同學(xué)們要重點(diǎn)關(guān)注重力的三要素、重力大小的探究及其計(jì)算。下面結(jié)合中考題來(lái)加以說(shuō)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(gè)點(diǎn)上，這個(gè)點(diǎn)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(wèn)題方便，在受力物體上畫力的示意圖時(shí)，常常把力的作用點(diǎn)畫在重心上。

例1（2020·湖南·益陽(yáng)）如圖1所示，在跳臺(tái)滑雪比賽中，運(yùn)動(dòng)員在空中滑翔時(shí)所受重力示意圖正確的是（ ）。

解析：運(yùn)動(dòng)員在空中滑翔時(shí)所受重力的作用點(diǎn)在運(yùn)動(dòng)員的重心，方向是豎直向下的，由圖可知，A圖方向錯(cuò)誤，B圖作用點(diǎn)錯(cuò)誤，C圖方向、作用點(diǎn)都錯(cuò)誤，只有D正確。故本題應(yīng)選擇D。

答案：D

點(diǎn)撥：本題考查了重力的示意圖的畫法，不管物體是否運(yùn)動(dòng)，重力的方向總是豎直向下的。

例2 關(guān)于重心，下列說(shuō)法正確的是（ ）。

A. 空心的足球沒(méi)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(cuò)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(cuò)誤;重心是物體各部分所受重力的集中點(diǎn)，而物體受到的力并非都作用在重心上，故D錯(cuò)誤。故本題應(yīng)選擇B。

答案：B

二、重力大小的探究及其計(jì)算

重力與質(zhì)量的關(guān)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(jì)算時(shí)，g的大小約為10 N/kg。在利用公式G = mg解題時(shí)，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(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，采用的實(shí)驗(yàn)裝置如圖2所示。實(shí)驗(yàn)中，以鉤碼作為被測(cè)物體，每個(gè)鉤碼的質(zhì)量m均為50 g。實(shí)驗(yàn)步驟如下：

（1）將彈簧測(cè)力計(jì)在豎直方向上調(diào)零，使指針對(duì)準(zhǔn)零刻度線。

（2）把鉤碼掛在彈簧測(cè)力計(jì)上，當(dāng)鉤碼靜止時(shí)，讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)。此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)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(gè)數(shù)，測(cè)出相應(yīng)鉤碼的重力，并記錄在下面的表格中。請(qǐng)你在圖3所示坐標(biāo)紙上，用描點(diǎn)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(cè)力計(jì)上，當(dāng)鉤碼靜止時(shí)，讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù);根據(jù)二力平衡，此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)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(diǎn)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(guān)系。

答案：（2）等于 （3）如圖4所示 （4）正比

點(diǎn)撥：探究物體重力大小與質(zhì)量關(guān)系的實(shí)驗(yàn)，重點(diǎn)考查重力測(cè)量原理、描點(diǎn)法作圖和數(shù)據(jù)分析等。

例4（2020·湖南·邵陽(yáng)） “一方有難，八方支援”，2020年武漢牽動(dòng)了各方人士的心，某愛(ài)心人士捐贈(zèng)50 t救援物資運(yùn)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(xué)）