七年级下册第3节 重力精品课后复习题
展开知识点一、重力及其方向
重力:由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力,通常用字母G表示。地球附近的所有物体都受到重力的作用
施力物体:重力的施力物体是地球
重力的方向:重力的方向总是竖直向下的,人们常利用重垂线检查墙砌得是否竖直,也可以测桌面是否水平
知识点二、重力的大小
重力与质量的关系:物体所受的重力跟它的质量成正比。即
G=mg 或 g=Gm
g = 9.8 N/kg,它的物理意义:质量为1kg的物体受到的重力为9.8N。在要求不很精确的情况下,可取g = 10 N/kg
重力和质量的区别与联系
重力的作用点——重心,对于质量均匀、形状规则的物体,其重心位于几何中心,如下图
(2023秋•慈溪市校级期中)将一铅球抛出后如图,选项中能正确反映“物体所受重力跟它所在高度的关系”的是( )
A.B.
C.D.
【解答】解:物体所受的重力跟它的质量成正比,而物体的质量不随物体位置、形状、状态、温度的改变而变化,因此铅球抛出后,重力不发生变化,故ACD错误,B正确。
故选:B。
(2023春•温州校级期中)如图是铁钉被磁体吸引后静止在空中的场景,下列对铁钉受到的重力示意图描述正确的( )
A.B.C.D.
【解答】解:无论在任何情况下,重力的作用点都在重心上,方向竖直向下,故C正确、ABD错误。
故选:C。
(2023春•拱墅区期末)下列物体重力最接近10N的是( )
A.一个中学生B.一本科学课本
C.一块普通橡皮D.一瓶1L的矿泉水
【解答】解:重10N的物体的质量m=Gg=10N10N/kg=1kg;
A.一个中学生的质量约50kg,不符合要求;
B.一本科学课本的质量约0.3kg,不符合要求;
C.一块普通橡皮的质量约为15g,不符合要求;
D.一瓶1L的矿泉水的质量约为1kg,符合要求。
故选:D。
(2023春•南浔区期末)图中关于重力的示意图正确的是( )
A.正在上升的小球B.挂在墙上的小球
C.斜抛向空中的铅球D.斜面上静止的木块
【解答】解:
重力方向是竖直向下的,作用点在物体重心上。
A、重力方向应该是竖直向下的,而图中小球所受重力的方向竖直向上,故A错误;
B、小球受到的重力方向竖直向下,作用点在重心,故B正确。
C、重力方向应该是竖直向下的,而图中小球所受力的方向斜向上,故C错误;
D、重力方向应该是竖直向下的,而图中木块所受力的方向垂直斜面向下,故D错误。
故选:B。
(2023春•义乌市月考)如图为实验室的一种弹簧秤。把物体挂在弹簧秤上处于静止时,从左边刻度(单位为牛顿)可以测出物体重力的大小,从右边刻度(单位为克)可以测出物体在地球上的质量近似值,如果把该弹簧秤拿到月球上使用(已知同一物体在月球上的重力是地球上的六分之一),下列刻度的重新标法正确的是( )
【解答】解:(1)物体放到月球上,质量不变,重力会变为地球上重力的六分之一;但弹簧的材料不变(劲度系数不变),将弹簧拉长到同样长度,需要的重力不变,因此左边刻度线(代表重力)不变时,对应的原值不变;
(2)在地球上,取g=10N/kg,左边刻度线标有10N数值时,需要在弹簧秤上挂质量为1kg的物体(重力为10N),弹簧秤的指针会被拉到10N的位置;
在月球上,左边刻度线标有10N数值不变时,因同一物体在月球上的重力是地球上的六分之一,则需要在弹簧秤上挂上质量为6kg的物体,弹簧秤的指针才会被拉到10N的位置(G月=16G地=16×6kg×10N/kg=10N);
(3)因此右边刻度线(代表质量)不变时,对应的数值应为原值的6倍;
只有这样,才能正确测量力和显示质量。
故选项A符合题意,选项BCD不符合题意。
故选:A。
(2023春•开化县期末)如图将斜面放在水平桌面上,发现小车和小球M(细线悬挂)一起沿着斜面向下做匀速直线运动,若忽略空气阻力,小球M的情景是图中的( )
A.B.
C.D.
【解答】解:小车连同小球M沿着斜面匀速向下做直线运动,M受到平衡力作用,即拉力与重力是一对平衡力,其方向相反,由于重力方向竖直向下,故M应在竖直位置平衡;
故ACD错误,B正确。
故选:B。
(2023春•上虞区期末)如图,支杆OB固定在板BC上,小球A用细绳悬在杆端O处,用此装置可研究重力的方向。现从图示位置将板缓慢放平,在此过程中绳与虚线(虚线与BC垂直)之间的夹角α将( )
A.变小B.变大C.不变D.无法确定
【解答】解:∵重力的方向总是竖直向下的,
∴悬线OA由于受重力的作用,始终保持竖直向下的方向不变,
当将板BC缓慢放平时,悬线OA的方向不变,
而虚线与BC垂直,
∴在此过程中绳与虚线之间的夹角α将变小。
故选:A。
(2023春•南浔区期末)小浔和她的项目化小组想测试桌面是否水平时,使用了如图甲中一种常见的简易水平仪,水平仪的水准管有个气泡,被测面水平时气泡在中间位置,被测面倾斜时,气泡就会向一端移动。某次检测时,气泡移动到偏B的一侧,则所测试的平面 B 端高(选填“A”或“B”)。请用所学知识说明理由: 重力的方向总是竖直向下的 。
【解答】解:某次检测时,气泡移动到偏B的一侧,则所测试的平面B端高,理由是:重力的方向总是竖直向下;水往低的一侧流动,将气泡挤到高的一侧。
故答案为:B;重力的方向总是竖直向下的。
(2023春•萧山区月考)七年级(下)第三章第三节我们学习了重力,重垂线就是利用 重力的方向竖直向下 原理制成的,重力计算公式为 G=mg ,其中g=9.8牛/千克,表示 质量为1kg的物体受到的重力是9.8N 。如图(甲)所示,用弹簧测力计测量水平桌面上的钩码所受的重力。弹簧测力计从图示位置开始向上缓慢提升,其示数F与上升的高度h之间的关系如图(乙)所示。当h=3cm时,钩码所受的重力为 4.5 N;已知物体在月球上的重力约为地球上的16,则某举重运动员在地球上最多可以举起2940N重的杠铃,那么他到月球上最多可以举起 2940N 重的杠铃。
【解答】解:重垂线是利用重力的方向总是竖直向下的原理制成的;
物体所受重力与质量成正比,重力计算公式为G=mg;
g=9.8N/kg表示的物理意义是质量为1kg的物体受到的重力为9.8N;
钩码离开桌面后测力计的示数不再变化,此时的示数即为钩码所受重力的大小,结合图乙可知,钩码所受的重力为4.5N;
人的力气大小是不变的,举重运动员在月球表面的举力和他在地球表面的举力一样大,在地球上最多可以举起2940N重的杠铃,那么他到月球上最多可以举起2940N重的杠铃。
故答案为:重力的方向竖直向下;G=mg;质量为1kg的物体受到的重力是9.8N;4.5;2940N。
(2023春•越城区期中)打网球已成为我国青少年喜欢的体育运动项目。如图甲为快速飞行的网球遇到迎面而来的球拍时的三个瞬间,图乙为用频闪相机拍摄的网球离开球拍后在空中飞行过程的照片。
(1)网球遇到球拍时,我们看到球和球拍都变形了,这说明了 力可以改变物体的形状 , 物体间力的作用是相互的 。(写出两点)
(2)如图乙用力拍球,能将网球打回去,这说明了力可以改变物体 运动状态 ,网球最终会落回地面,这是由于网球受到 重力 作用,方向是 竖直向下 。
【解答】解:(1)网球遇到球拍时,我们看到球和球拍都变形了,说明力可以改变物体的形状;
飞行的网球撞到球拍上,网球和球拍同时发生了形变,说明球也受到了球拍的力,说明物体间力的作用是相互的。
(2)用力拍球,能将网球打回去,网球的运动方向发生变化,说明力可以改变物体的运动状态;
地球表面及附近的一切物体都受到重力的作用,重力是方向是竖直向下的,所以网球最终会落回地面,这是由于网球受到在重力的作用下。
故答案是:力可以改变物体的形状;物体间力的作用是相互的;运动状态;重力;竖直向下。
(2023春•玉环市校级月考)如图所示,一球体用细绳拉住后静止在竖直墙壁上,画出小球所受重力的示意图。
【解答】解:首先找到物体的重心,即球心,然后从球心沿重力的方向即竖直向下的方向画一条线段并标出箭头。如图所示:
(2023春•桐乡市月考)小军在学习重力知识的过程中,经历了以下的活动:
(1)在判断重力方向时,小军利用了图甲所示的装置进行了实验,首先将铁架台放在水平桌面BC上用细线将铁球悬挂在铁架台的O点,实验中缓慢增大铁架台底面与水平桌面BC间的倾角,根据 0A始终与水平面BC垂直 的现象可以判断出重力的方向,实验中不断改变铁架台底面与水平桌面间的倾角,是为了 多次实验获得普遍规律 。
(2)物体所受重力大小和质量的关系是G=mg。查阅资料发现:g值大小不仅与地球纬度有关,还与海拔高度有关,表为某地区的g值与海拔高度的大致关系:
小军认为利用该表格数据可以粗测该地区某山峰的海拔高度(约几百米),并选用了图乙所示的器材进行实验。该实验的原理是 g=Gm ,小军利用图乙的器材 不能 (选填“能”或“不能”)粗略测出此山峰的高度。理由是 g值的大小随海拔高度变化不明显 。
【解答】解:(1)实验中缓慢增大铁架台底面与水平桌面BC间的倾角,0A始终与水平面BC垂直,据此可以判断出重力的方向是竖直向下的;
为了使结论更具有普遍性,实验中不断改变铁架台底面与水平桌面间的倾角,进行多次实验。
(2)因为g值大小随海拔高度的增加而减小,所以可以根据g值的大小判断海拔高度;所以该实验的原理是g=Gm;
由表中数据可知,g值的大小随海拔高度变化不明显,所以小军利用图乙的器材不能粗略测出此山峰的高度。
故答案为:(1)0A始终与水平面BC垂直;多次实验获得普遍规律;(2)g=Gm;不能;g值的大小随海拔高度变化不明显。
(2023春•永嘉县校级期中)小柯做探究物体所受重力大小与物体质量的关系的实验,实验数据记录如下表。
(1)在实验探究中,需要的主要测量工具是天平和 弹簧测力计 。
(2)小柯设计下表,请你将空白处补充完整。
(3)分析表格中数据,得出的结论是 物体所受的重力跟它的质量成正比 ;
(4)如果精确测量,各地区的 g值有些差异,下表是小柯查阅资料得到的有关g的信息。
根据上表信息,你有什么猜想: g值随地理纬度的变化而变化 。
【解答】解:(1)探究重力与质量的关系中,重力可用弹簧测力计测量,质量用天平来测量,即本实验中可能用到的测量器材有弹簧测力计和天平;
(2)①根据Gm=;
②重力与质量比值的平均值(N/kg);
(3)表中最后一列表明:重力与质量的比值相等,结论是:物体所受的重力跟它的质量成正比;
(4)分析表中数据可知,地理纬度不同,g值也可能不同,因此可得:g值随地理纬度的变化而变化。
故答案为:(1)弹簧测力计;(2)9.8;重力与质量比值的平均值(N/kg);(3)物体所受的重力跟它的质量成正比;(4)g值随地理纬度的变化而变化。
(2022春•义乌市期末)如图,若用v表示物体运动的的方向,则物体所受重力G的方向正确的是( )
A.B.
C.D.
【解答】解:物体所受重力的方向是竖直向下的,四个选项中只有D正确。
故选:D。
(2022春•诸暨市校级期中)2011年5月,法国科学家发现行星“葛利斯581d”较适合地球生命居住,且同一物体在“葛利斯581d”行星表面所受重力大小是在地球表面的两倍。设想宇航员从地球携带标有“100g”字样的方便面、天平和弹簧测力计飞至行星“葛利斯581d”上,下列关于方便面的测量结果符合实际的是(g取10N/kg)( )
A.天平示数为100g,弹簧测力计示数为1N
B.天平示数为100g,弹簧测力计示数为2N
C.天平示数为200g,弹簧测力计示数为1N
D.天平示数为200g,弹簧测力计示数为2N
【解答】解:因为物体的质量与其空间位置无关,所以在“葛利斯581d”行星上方便面的质量仍然为100g;
物体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,
所以在“葛利斯581d”行星受到的重力:2×1N=2N。
故选:B。
某项目小组用弹簧和刻度尺自制弹簧测力计,制作的弹簧测力计如图,标记刻度如下表:
制作过程:小科发现重物悬挂时有晃动现象,此时被测物体所受的重力方向为( )
A.B.C.D.
【解答】解:物体重力的方向总是竖直向下,根据图示可知,D是正确的。
故答案为:D。
(2022春•莲都区校级月考)如图所示为描述地球上不同位置的人释放手中石块的四个示意图,图中的虚线表示石块下落的路径,则对石块下落路径的描述最接近实际的示意图是 D ,小石块所受重力的施力物体是 地球 。
【解答】解:由于地球的吸引使物体受到的力叫重力,因此重力的施力物体是地球,重力的方向总是竖直向下的,这里的竖直向下指的是垂直于该地的水平面向下。所以地球上不同位置的人释放手中石块后,石块都要落向地球。
故答案为:D;地球。
(2022春•椒江区期末)如图甲所示,小科在水桶内加入适量水,桶口固定一根末端系有小球的细线。再将水桶置于斜面上,观察到现象如图乙。
(1)分析实验说明重力方向始终是 竖直向下 。
(2)若桶内的小球质量为100克,请在图丙中画出小球受到的重力的示意图。
【解答】解:(1)放置斜面上,水面仍然水平,悬挂线与水面垂直,说明重力的方向始终竖直向下;
(2)当物体的质量为100g=0.1kg,它受到的重力为:G=mg=0.1kg×10N/kg=1N,
重力的作用点在球心,方向竖直向下,画出重力G=1N,如下图,
故答案为:(1)竖直向下;(2)如图。
(2022春•南湖区校级期末)小科对宇宙星空知识比较感兴趣,他从网上查得:甲、乙两个星球表面上物体的重力(G)与质量(m)的关系如图1,则:
(1)从图1中信息可知,甲星球表面上物体的重力G与其质量m的关系式是 G=m×15N/kg 。
(2)如果要把地球上物体的重力和质量的关系图画在同一坐标图中,应画在图中的哪个区域 ② (填“①”“②”或“③”)。
(3)如图2为实验室的一种弹簧秤,把物体挂在弹簧秤上处于静止时,从右边刻度可以测出物体重力的大小,从左边刻度可以测出物体质量的近似值;如果把该弹簧秤拿到乙星球上使用,刻度值应该重新标注,方法是 B 。
A.左边刻度值不变,右边变为原值的2倍
B.左边变为原值的2倍,右边刻度值不变
C.左边刻度值不变,右边变为原值的12倍
D.左边变为原值的12倍,右边刻度值不变
【解答】解:(1)根据图像是过原点的直线,重力与质量的比值保持不变,甲图像中,当m=8kg,重力G=120N,则Gm=120N8kg=15N/kg;则G=m×15N/kg;
(2)根据地球重力G=mg,当质量m=8kg时,G=80N,比甲星球重力小,比乙星球重力大,因而图像在中间的②区域;
(3)AC、甲图像中,当m=8kg,重力G=40N,则Gm=40N8kg=5N/kg;则G=m×5N/kg;把该弹簧秤拿到乙星球上使用,当m=500g=0.5kg时,重力G=2.5N,2.5N是弹簧测力计标度的一半,由于质量是物体属性,质量是不变的,而弹簧测力计的弹性强度不变,测量的一定的拉力对应的伸长不变,故应该右侧刻度不变,左侧标度变为原来的2倍,故B正确,ACD错误。
故选:B。
故答案为:(1)G=m×15N/kg;(2)②;(3)B。
(2022春•莲都区校级月考)2021年7月31日,中国选手吕小军以总成绩374kg夺得东京奥运会举重男子81公斤级金牌,并打破奥运会纪录,成为国外举重界的偶像。小科想要利用弹簧测力计和若干个钩码,得出吕小军在挺举中杠铃受到的重力。于是小科进行了如下的实验探究。实验记录如表:
(1)探究过程中,在探究重力大小与质量的关系时,实验器材使用若干个质量均为50g的钩码而不使用其它物体,选择使用钩码的好处是 可以直接读出质量 ;
(2)分析表中实验数据,得出可能的结论是 物体的重力大小与其质量成正比 ;于是小科便得出吕小军举起的杠铃所受重力为3740N;
(3)同组的小明同学根据自己测量的数据,绘制出重力与质量的关系图却如图所示(数值省略),你认为小明在实验中存在的问题是 弹簧测力计没有校零 。
【解答】解:(1)不使用其他物体而选择使用钩码的好处是:可以直接读出质量;
(2)由表中数据可见:质量增大几倍,重力也相应的增大几倍,但是重力和质量的比值是不变的,比值的大小是一定值。因此可以得出的结论是:物体的重力大小与其质量成正比;
(3)由图象知,当质量为零时,重力不为零,即弹簧测力计有示数,则弹簧测力计没有校零。
故答案为:(1)可以直接读出质量;(2)物体的重力大小与其质量成正比;(3)弹簧测力计没有校零。
(2022春•永嘉县校级期中)在探究“重力的大小跟什么因素有关”实验中,得到如下表中的数据:
(1)本实验中用到的测量器材有:天平和 弹簧测力计 。
(2)分析如表数据可知:物体的质量为0.7kg时,它受到的重力是 6.86 N;
(3)以下四个图象中,关于物体重力的大小与其质量的关系,正确的是 B 。
【解答】解:(1)分析表格数据可知,需要测量物体的质量和重力,故需要的测量工具有天平和弹簧测力计;
(2)分析数据可得,重力与质量的比值Gm=9.8N/kg,
当物体的质量为0.7kg时,它受到的重力为:G=m×9.8N/kg=0.7kg×9.8N/kg=6.86N;
(3)Gm=9.8N/kg为正比例函数,说明物体所受的重力跟它的质量成正比,图象过坐标原点,故选B图。
故答案为:(1)弹簧测力计;(2)6.86;(3)B。
(2022春•柯桥区期中)我国研制的最新一代双发重型隐形战斗机歼﹣20(J﹣20),绰号“威龙”,整机自重9000kg,载弹量7000kg,低空飞行时速度可达到1000km/h。请回答下列问题(g取10N/kg):
(1)“威龙”载弹后的总重力大小;
(2)若以低空最大速度飞行500km,需要多长时间。
【解答】解:
(1)“威龙”载弹后的总质量:
m=9000kg+7000kg=16000kg,
总重力:
G=mg=16000kg×10N/kg=1.6×105N;
(2)由v=st可得飞行时间:
t=sv=500km1000km/h=0.5h。
答:(1)“威龙”载弹后的总重力大小为1.6×105N;
(2)若以低空最大速度飞行500km,需要0.5h。
(2022春•金东区期末)带着移居火星生活,实现人类真正走出地球的梦想,“天问一号”火星探测器于2021年5月15日成功在火星着陆。中国成为第3个触摸这颗红色星球的国家!
(1)“天问一号”火星探测器由“长征五号”运载火箭担任发射任务。几乎所有火箭发射都选择朝东方向是因为地球自转方向为 自西向东自转 ,使火箭在地面未发射之前,已经具有了一个向东的速度,从而节省推进剂。
(2)本次探测的一个重要任务是寻找火星上是否存在 水 ,以回答“火星是否存在支持生命的环境”。
(3)假如能成功移居火星,我们会比在地球上跳得更高,树木会长得更高,原因是火星的质量比地球小,其重力加速度g′比地球上的重力加速度即g(10牛/千克)也小的缘故。若质量为240千克的“祝融号”在火星上受到的重力为902.4牛,则火星上的重力加速度g′大小为多少?
【解答】解:(1)因为地球是在围绕太阳公转的同时,还在自西向东自转,为了使火箭在地面未发射之前,已经具有了一个向东的速度,从而节省推进剂,所以几乎所有火箭发射都选择朝东方向;
(2)根据对“天问一号”火星探测器发射的任务的了解可知,本次探测的一个重要任务是寻找火星上是否存在水,以回答“火星是否存在支持生命的环境”。
(3)因为G=mg,
所以火星上的重力加速度:g′=G'm=902.4N240kg=3.76N/kg。
故答案为:(1)自西向东自转;(2)水;
(3)火星上的重力加速度g′大小为3.76N/kg。
项目
质量
重力
区别
概念
物体所含物质的多少
由于地球的吸引而使物体受到的力
符号
m
G
量性
只有大小,没有方向
既有大小,又有方向,且方向总是竖直向下
单位
kg
N
计算公式
m=ρV
G=mg
测量工具
天平、秤
弹簧测力计
联系
重力与质量的关系式是G=mg,g = 9.8 N/kg
左边
刻度线
左边刻度线
对应的数值为
右边
刻度线
右边刻度线
对应的数值为
A
不变
原值不变
不变
原值的六倍
B
不变
原值的六倍
不变
原值不变
C
不变
原值不变
不变
原值的六分之一
D
不变
原值的六分之一
不变
原值不变
海拔高度h/km
0
0.5
1
1.5
2
2.5
g/(N•kg﹣1)
9.7949
9.7934
9.7918
9.7903
9.7888
9.7873
组别
质量/kg
重力/N
重力与质量比值/(N/kg)
② 重力与质量比值的平均值(N/kg)
1
0.10
0.99
9.9
9.8
2
0.20
1.96
① 9.8
3
0.30
2.91
9.7
地点
g值的大小
纬度
地点
g值的大小
纬度
赤道
9.780
0°
北京
9.801
39.56°
广州
9.788
23.06°
纽约
9.803
40.40°
武汉
9.794
30.33°
莫斯科
9.816
55.45°
上海
9.794
31.12°
北极
9.832
90°
弹簧所挂物体的重/N
0
2
4
6
8
10
12
14
刻度尺示数/cm
6
8
10
12
14
16
18
20
钩码数/个
物体质量m/kg
重力G/N
G与m的比值N/kg
2
0.1
1
10
4
0.2
2
10
6
0.3
3
10
8
0.4
4
10
m/kg
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
G/N
0.98
1.96
2.94
3.92
4.90
5.88
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