細(xì)說重力

王亞莉

投出去的籃球最終會(huì)落向地面、“飛流直下三千尺”的瀑布從高處流向低處……這些現(xiàn)象的產(chǎn)生。是因?yàn)榈厍驅(qū)λ浇奈矬w有吸引作用。由于地球的吸引而使物體受到的力叫作重力。通常用字母G表示，重力是萬有引力在地球附近的一種表現(xiàn)。重力的施力物體是地球。地球附近的所有物體都受到重力的作用。

重力的大小

我們拿起一塊橡皮覺得很輕松，而提起一大桶水感覺很費(fèi)力，由此可見，質(zhì)量不同的物體所受的重力不同。通過實(shí)驗(yàn)探究我們知道。物體所受的重力跟它的質(zhì)量成正比。如果用m表示質(zhì)量，g表示重力與質(zhì)量的比值，地球附近的物體所受的重力跟它的質(zhì)量之間的關(guān)系可以寫成g=G/m，即G=mg·g為比例系數(shù)，大小約為9.8N/kg，會(huì)隨緯度的改變而改變，在粗略計(jì)算時(shí)g值可以取10N/kg。質(zhì)量為1kg的物體受到的重力為9.8N。

例1 （2023·赤峰）小明在科技博覽閱讀中。查閱了不同星球上重力與質(zhì)量的關(guān)系，如圖1所示，通過圖象可知，在甲、乙兩個(gè)星球上，重力與質(zhì)量都成_______。一物體質(zhì)量為10kg，它在甲星球上受到的重力為_______N。

答案：正比 150

重力的方向

如圖2甲、乙所示，屋檐下懸掛的燈籠、房間里的吊燈。當(dāng)它們靜止時(shí)，懸掛燈籠和吊燈的線是豎直的。線受到燈籠和吊燈對(duì)它的拉力的方向是豎直向下的，圖2丙中自由下落的物體下落的方向也是豎直向下的，我們從這些現(xiàn)象中可以看出，這個(gè)豎直向下的方向就是物體所受重力的方向。

例2 （2023·天津）如圖3所示，建筑工人在砌墻時(shí)常用鉛垂線來檢查墻壁是否豎直，這是利用了（ ）。

A.重力的方向

B.重力的大小

C.重力的作用點(diǎn)

D.重力與質(zhì)量的關(guān)系

解析：建筑工人常用鉛垂線來檢查墻壁是否豎直，這是利用了重力的方向始終是豎直向下的原理，A正確，B、C、D錯(cuò)誤。

答案：A

重力的作用點(diǎn)

物體的各個(gè)部分都受重力的作用。但是。從效果上看，我們可以認(rèn)為物體各部分受到的重力作用都集中于一點(diǎn)。這個(gè)點(diǎn)就是重力的等效作用點(diǎn)，叫作物體的重心。重心的位置與物體的幾何形狀及質(zhì)量分布情況有關(guān)，形狀規(guī)則、質(zhì)量分布均勻的物體，其重心在它的幾何中心上，例如粗細(xì)均勻的直棒的重心在它的中點(diǎn)。球的重心在球心，方形薄板的重心在兩條對(duì)角線的交點(diǎn)。地球?qū)ξ矬w的重力作用，好像就是從重心向下拉物體。若用其他物體來支撐著物體。且通過支撐點(diǎn)的豎直線通過物體的重心。則物體就能保持平衡。重心的位置不一定在物體上。如拱橋的重心、乒乓球的重心等。

例3 （2023·阜新）如圖4所示，所受重力為0.5N的湯匙在指尖處靜止。請(qǐng)你畫出湯匙所受重力的示意圖。

解析：重力的方向是豎直向下的，湯匙靜止，支持力和重力作用在同一條直線上。重心在支撐湯匙的支點(diǎn)上方，從湯匙的重心畫一條豎直向下的帶箭頭有向線段，用G表示，大小為0.5N。

答案：如圖5所示。

重力與人類的生活密切相關(guān)，是我們?cè)谏钪薪?jīng)常接觸、非常熟悉的力。讓我們認(rèn)識(shí)重力，了解重力，應(yīng)用重力的相關(guān)知識(shí)解釋更多的現(xiàn)象、解決更多的問題、創(chuàng)造更多的可能。

學(xué)即用，練一練：

1.（2023·德陽）重力的方向總是____的，一物體的質(zhì)量m=10kg，則物體所受的重力G=____N。（取g=10N/kg）

2.（2023·婁底）如圖6所示，一個(gè)飄著的氫氣球被細(xì)線系于地面上，請(qǐng)畫出此時(shí)氫氣球受到的重力的示意圖。

3.物理興趣小組利用彈簧測力計(jì)、質(zhì)量未知的鉤碼等器材，探究物體所受重力與質(zhì)量的關(guān)系。

（1）測量鉤碼所受重力前，應(yīng)將彈簧測力計(jì)在_______（填“水平”或“豎直”）方向調(diào)零。

（2）把鉤碼懸掛在豎直的彈簧測力計(jì)上，當(dāng)彈簧測力計(jì)和鉤碼都靜止時(shí)，彈簧測力計(jì)的示數(shù)_______（填“等于”或“不等于”）鉤碼所受重力的大小。

（3）實(shí)驗(yàn)小組測出多個(gè)鉤碼的質(zhì)量和所受重力后，根據(jù)測量數(shù)據(jù)作出的G-m關(guān)系圖象如圖7所示。分析數(shù)據(jù)可知：物體所受的重力跟它的質(zhì)量成_______（填“正比”或“反比”）。

參考答案：

1.豎直向下 100

2.如圖8所示。

3.（1）豎直 （2）等于 （3）正比