弹力和重力 - 图文

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弹力和重力

模块一弹力

一、知识点

1．形变：任何物体都能发生形变，不能发生形变的物体是不存在的。物体受到力的作用，运动状态不一定改变。但在外力的作用下任何物体都会产生形变。

(1) 弹性形变：当撤去外力作用后物体能恢复原来的状态的形变；

海绵被敲打之后恢复了原状

(2) 塑性形变：当撤去外力作用后物体的形变保留而不能复原的。

Iphone4S被敲打之后??

2．弹力的概念：物体由于弹性形变而产生的力叫弹力。弹力的方向与物体恢复形变的方向相同。

注意：将物体放置在桌面上，桌面也产生了细微的弹性形变，物体对桌面的压力就是使桌面产生形变的弹力。

证明桌面产生形变的实验：在桌子两端相对放置双面镜子(M,N)，要平行。然后用一激光笔(固定在镜子N方)射向一个镜子(M)，让反射光线经过另一面镜子(N)，最后射到一个刻度尺上，形成一个光点。用力按压桌面，由于桌面发生了细微的形变，两面镜子会向箭头所指方向倾斜。两面镜子之间的距离较大，光点会在刻度尺上有明显的移动，而把桌面的形变显示出来。

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NFM 3．弹簧测力计：测量力的大小的工具叫做测力计，常用的测力计是弹簧测力计。

(1)构造：一根弹性很好的钢质弹簧、挂钩、指针、刻度及外壳等。

(2)原理：在弹簧的弹性限度内，弹簧受到的拉力越大，弹簧的伸长就越长。 4．弹簧测力计的使用：

(1)观察：量程和分度值。

(2)检查：指针是否指在零点，若没有应该把指针调节到指“0”的位置上；使用之前，最好把它的挂钩轻轻来回拉动几次，检查弹簧是否灵活。

(3)测量：不能超过量程；拉力方向与弹簧伸长方向要一致。 (4)读数：视线要与刻度板垂直。

二、例题精讲

【例1】★★

下列形变属于弹性形变的是（ ） A． 捏面人时面人发生的形变 B． 打碎玻璃时玻璃发生的形变

C． 人坐在沙发上时，沙发发生的形变 D． 骆驼在沙漠中行走时，沙漠表面发生的形变

考点： 弹力．

解析： A、捏面人时面人发生的形变，不能恢复原状，不是弹性形变，A不符合题意； B、打碎玻璃时玻璃发生的形变，不能恢复原状，不是弹性形变，B不符合题意；

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C、人坐在沙发上时，沙发发生的形变，能恢复原状，是弹性形变，C符合题意；

D、骆驼在沙漠中行走时，沙漠表面发生的形变，不能恢复原状，不是弹性形变，D不符合题意． 答案： C

【例2】★

关于弹力，下列说法中正确的是( ) A．只要物体发生形变就一定产生弹力 B． 只要两个物体接触就一定产生弹力 C．弹力的方向与物体形变的方向相同 D． 拉力、推力、支持力都是弹力

考点： 弹力．

解析： A．物体发生形变时，不一定发生弹性形变，所以形变的物体不一定产生弹力，故A不正确；

B．两个物体接触但不一定发生形变，所以不一定产生弹力，故B不正确； C．弹力的方向总是与恢复形变的方向相同，故C不正确； D．拉力、推力、支持力的实质都是弹力，故D正确． 答案： D

【测试题】

关于弹力，下面说法正确的是( )

A． 两个弹性物体只要有接触就一定会产生弹力

B． 物体静止在水平面上，则物体对水平面的压力就是物体的重力 C． 发生弹性形变的物体一定产生弹力

D． 弹力的大小与物体的形变程度有关，形变程度越大，弹力越大

考点： 弹力．

解析： A、弹力产生必须具备两个条件：一是直接接触，二是发生弹性形变．互相接触的物体要发生弹性形变才产生弹力，接触不一定产生弹力．故A错误；

B、物体静止在水平面上，则物体对水平面的压力大小等于物体的重力，但不能说压力就是重力，故B错误；

C、物体由于发生弹性形变而具有的力叫弹力．发生弹性形变的物体一定产生弹力．故C正确；

D、对同一物体，在弹性限度内，形变越大，弹力越大，但超过其弹性限度时，形变再大，也没有了弹力．故D错误． 答案： C

【例3】★★

如图所示，弹簧测力计的示数为_______N。

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考点： 弹簧测力计的使用与读数．

解析： 由图知：弹簧测力计上1N之间有5个小格，所以一个小格代表0.2N，即此弹簧测力计的分度值为0.2N．此时指针指在“2”处，所以弹簧测力计的示数为2N． 答案： 2

【测试题】

如图所示弹簧测力计的示数为_______N。

考点： 弹簧测力计的使用与读数．

解析： 弹簧测力计上1N之间有5个小格，所以一个小格代表的是0.2N，即此弹簧测力计的分度值为0.2N；此时弹簧测力计的示数为2.4N． 答案： 2.4

【例4】★★

一根弹簧受到50N拉力时，伸长了2cm，若在弹簧的弹性限度以内，伸长了5cm时受到拉力为（ ） A． 80N B． 100N C． 125N D．150N

考点： 弹簧测力计及其原理．

解析： 由题知F1=50N，x1=2cm，x2=5cm，

根据弹簧的伸长量与弹簧所受拉力成正比得：F1：F2=x1：x2 ∴50N：F2=2cm：5cm，

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解得F2=125N． 答案： C

【测试题】

在弹性限度内，弹簧的伸长和受到的拉力成正比，一根长10cm的弹簧，受到0.5N的拉力时，伸长到12cm，当它受到1.5N的拉力时，弹簧的长度是（ ） A． 30cm B． 16cm C． 6cm D．36cm

考点： 弹簧测力计及其原理．

解析： 由题知F1=0.5N，△L1=12cm﹣10cm=2cm，F2=1.5N； 根据弹簧的伸长量与弹簧所受拉力成正比得：F1：F2=△L1：△L2 ∴0.5N：1.5N=2cm：△L2 △L2=6cm，

所以弹簧的长度为10cm+6cm=16cm． 答案： B

【例5】★★★

如图所示，一根弹簧一端挂在墙上，用490N的力拉另一端，弹簧伸长了20cm．如果改为两个人分别拉弹簧的两端，把它也拉长了20cm，则每个人分别用力为（ ）

A． 490N、490N B． 0N、490N C． 490N、0N D．245N、245N

考点： 弹簧测力计及其原理． 解析： 改为两人拉弹簧后，其中一人跟墙一样起到了固定弹簧的作用，因此弹簧伸长不变，所用拉力也不变，还是490N． 答案： A

【测试题】

有一把弹簧秤，秤钩上不受力时，指针不是指在零刻度位置，而是指在0.2N的位置上，此时用手拉弹簧秤的秤钩，使弹簧秤的示数为4N，则手拉弹簧的力是（ ） A． 4.2 N B． 4 N C． 3.8 N D．无法判断

考点： 弹簧测力计及其原理．

解析： 秤钩不受力时，其示数为0.2N，受力后示数为4N，所以力的大小实际为4N﹣0.2N=3.8N 答案： C

【例6】★★★

在弹簧的弹性限度内，弹簧的伸长量与它所受到的拉力成正比．某同学在研究“弹簧的弹力与弹簧的伸长量的关系”时，他先把弹簧平放在桌面上使其自然伸长，用直尺测出弹簧的原长L0，再把弹簧竖直悬挂起来，挂上砝码后测出弹簧伸长后的长度L，把L﹣L0作为弹簧

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的伸长量x，这样操作，由于弹簧自身重力的影响，最后画出的弹簧所受拉力F与弹簧的伸长量x的图线可能是下图所示图线中的哪一个（ ）

A． B． C． D．

考点： 探究弹簧测力计原理的实验．

解析： （1）实验中用横轴表示弹簧的伸长量x，纵轴表示弹簧的拉力F（即所挂重物的重力大小）

（2）弹簧平放时测量自然长度，此时弹簧伸长量为0cm；

（3）当竖直悬挂时，由于自身重力的影响弹簧会有一段伸长量，但此时所挂重物的重力为0N（即：F=0N）

（4）因为在弹簧的弹性限度内，弹簧的伸长与其所受的拉力成正比，综合上述分析四个图象中只有C符合． 答案： C

【测试题】

某同学做“探索弹力和弹簧伸长的关系”实验．他先把弹簧平放在桌面上使其自然伸长，用直尺测出弹簧的原长L0，再把弹簧竖直悬挂起来，挂上砝码后测出弹簧伸长后的长度L，把L﹣L0作为弹簧的伸长x，这样操作，由于弹簧自身重力的影响，最后画出下图中的图线可能是哪一个图？

A． B． C． D．

考点： 探究弹簧测力计原理的实验．

解析： （1）实验中用横轴表示弹簧的伸长量x，纵轴表示弹簧的拉力F（即所挂重物的重力大小）

（2）弹簧平放时测量自然长度，此时弹簧伸长量为0cm；

（3）当竖直悬挂时，由于自身重力的影响弹簧会有一段伸长量，但此时所挂重物的重力为0N（即：F=0N）

（4）因为在弹簧的弹性限度内，弹簧的伸长与其所受的拉力成正比，综合上述分析四个图象中只有C符合． 答案： C

模块二重力

一、知识点

1．重力的概念：由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力(G)。

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(1) 重力是由于地球吸引而产生的力，并不能简单地理解为重力就是地球对物体的吸引

力，重力一般略小于地球对物体的吸引力。

假如生活失去了重力

(2)重力是一种非接触力，地球附近的一切物体都受到重力作用。

(3)地球吸引着它周围的物体，同时物体也吸引着地球，我们说物体A受到重力的作用，这个力的施力物体就是地球，受力物体就是研究的物体A。 (4)重力的大小可以用弹簧测力计来测定。

2．重力的由来：万有引力，宇宙间的物体，大到天体，小到尘埃，都存在着相互吸引的力，这就是万有引力。正是地球对它附近的物体的引力，才是物体受到重力的作用。 3．重力的三要素：

(1)重力的大小：物体的重力与质量成正比。

G=mg，其中G表示重力，单位为N；m表示质量，单位为kg，g是一个定值，约为9.8N/kg。地理位置不变，g也不变。

G=9.8N/kg表示在地球上质量为1kg的物体受到的重力是9.8N。

(2)重力的方向：竖直向下(垂直于水平面向下)。

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建筑工人用重垂线检查墙是否竖直 用重垂线检查画是否挂正

(3)重心：一个物体的各个部分都要受到重力的作用，从效果上看，可以认为各部分受到的重力集中于一点，这一点叫物体的重心。重心是等效作用点，不是重力的实际作用点。

质地均匀、形状规则的物体的中心在它的几何中心；一般情况下，重心都在物体上，但并不是所有的物体的重心都在物体上，如圆环的重心就在圆环的圆心上，而圆心不在圆环上；质量不均匀、外形不规则的物体的重心可以用悬挂法确定。

O9.8N

玩具鹰的重心

二、例题精讲

G=19.6N重力三要素

【例7】★

图中表示静止在斜面上的物体所受的重力是( )

A．F1 B． F2 C． F3 D．F4

考点： 重力示意图．

解析： 因为重力的作用点在重心，方向竖直向下，F1、F2方向不对，F3不是竖直向下，所以只有F4符合这一条件． 答案： D

【测试题】

图是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( )

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A． B． C． D．

考点： 重力的方向．

解析： 地球上不同位置的人释放手中石块后，石块受的重力的方向是竖直向下的． 答案： B

【例8】★

实验室的物品中，重约为1 N的是( ) A．一枚壹圆硬币 B． 二只鸡蛋 C． 三枚回形针 D．四只实验桌

考点： 重力大小的估测；重力的计算．

解析： A、一枚硬币的质量约为0.01kg，重力约为0.1 N，此选项不符合题意； B、二只鸡蛋的质量约为0.1kg，重力约为1 N，此选项符合题意；

C、三枚回形针的质量约为0.001kg，重力约为0.01 N，此选项不符合题意； D、四只实验桌的质量约为40kg，重力约为400 N，此选项不符合题意． 答案： B

【测试题】

一个中学生的体重最接近( ) A．5 N B． 50 N C． 500 N D．5000 N

考点： 重力大小的估测；重力的计算． 解析： 根据公式G=mg计算 A．为0.5 kg； B．为5 kg； C．为50 kg； D．为500 kg． 答案： C

【例9】★★

踢出去的足球，在空中运动时，若不计空气阻力，则足球的受力情况是( ) A．只受踢力 B． 只受重力 C．既受踢力，也受重力 D． 不受踢力，也不受重力

考点： 重力．

解析： 在空中飞行的足球，不计阻力，只受到地球的引力作用(即重力)． 答案： B

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【测试题】

足球前锋队员面对已封住角度的守门员，轻轻地将球一挑，足球在空中划过一条弧线进入球门．若不计空气阻力，足球离开脚面后使其在空中运动状态发生改变的施力物体是( ) A．前锋队员 B． 足球 C． 地球 D．守门员

考点： 力的作用效果；重力．

解析： 足球离开脚面后，不再受到运动员施加的作用力，不计空气阻力，此时足球只受到重力，重力的施力物体是地球． 答案： C

【例10】★★

以下关于重力的说法错误的是( )

A． 地球上任何物体所受重力的施力物体都是地球 B． 地球上任何物体所受重力的方向总是竖直向下的 C． 地球表面附近物体所受重力跟它的质量成正比 D． 因为g=9.8牛/千克，所以1千克就等于9.8牛

考点： 重力．

解析： A、重力都是受地球的吸引而获得的，所以正确； B、重力和方向总是竖直向下，指向地心的，所以正确；

C、物体的重力跟它的质量成正比，比值为9.8N/kg，所以正确；

D、1千克是质量，9.8牛是力，它们之间单位不同，不能画等号，所以错误． 答案： D

【测试题】

我国宇航员把五星红旗带到太空，会变化的物理量是( ) A．质量 B． 重力 C． 密度 D．宽度

考点： 重力．

解析： 宇航员将五星红旗带到太空中，

A、位置发生变化，组成五星红旗的物质多少没有变化，所以质量不变．不符合题意； B、五星红旗受到的重力减小．符合题意；

C、五星红旗的种类和状态没有变化，所以密度不变．不符合题意； D、五星红旗宽度不变．不符合题意． 答案： B

【例11】★★

质量为60kg的宇航员在地球上的重力为 N，若他登上月球，则其质量将 (填“变大”“不变”或“变小”)，他受到的重力将 (填“变大”“不变”或“变小”)。

考点： 重力的计算；质量及其特性． 解析： (1)宇航员在地球上受到的重力： G=mg=60 kg×9.8 N/kg =588 N，

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(2)因为质量是物体本身的一种属性，它是指物体所含物质的多少，不随位置而改变，所以宇航员登上月球后质量不变，但由于月球上的重力是地球上的

1，所以受到的重力将变小． 6答案： 588；不变；变小．

【测试题】

按我国航天科技的发展规划，我国宇航员将在近几年登上月球．宇宙飞船在太空中向月球飞行时，以地球为参照物，宇航员是 的(选填“运动”或“静止”)，由于月球对于表面附近物体的引力大约是地球对地表附近同一物体引力的1/6，一个连同随身装备共90kg的宇航员在月球上的重量为 N。

考点： 运动和静止的相对性；重力的计算．

解析： (1)宇宙飞船在太空中向月球飞行时，以地球为参照物，宇航员与地球的位置在不断发生改变，则宇航员是运动的；

(2)质量是物体本身的一种属性，只有在所含物质的多少发生变化时才会改变，如果只是改变了位置则质量不会发生改变；

所以一个连同随身装备共90kg的宇航员在月球上的重量为G'=

111G=mg=×90 kg×9.8 666N/kg =147 N．

答案： 运动；147．

【例12】★★★

下表是小华在探究“重力的大小跟什么因素有关”实验中得到的实验数据。 测量对象 物体1 物体2 物体3 质量m/ kg 0.1 0.2 0.3 重力G/ N 0.98 1.96 2.94 比值g/N?kg-1 9.8 9.8 9.8 (1)实验中，需要的测量工具是 和 。

(2)分析表中数据，可以得出的结论是： 。

(3)在通常情况下，我们将g值取为9.8 N/kg。但经过精确测量，发现在某些不同的地理位置，g值存在着微小差异。下表列出了一些城市和地区的g值大小。 地点 g值大小 地理纬度 赤道 9.780 0° 广州 9.788 23°06′ 武汉 9.794 30°33′ 上海 9.794 31°12′ 北京 9.801 39°56′ 纽约 9.803 40°40′ 莫斯科 9.816 55°45′ 北极 9.832 90° 根据表中提供的信息，回答下列问题：

①g值相同的城市是： 。

②造成g值不同的原因可能是： 。 ③我国与许多国家之间的贸易往来频繁，在这些往来的货物运输中，发货单上所标示的“货物重量”，实质上应该是货物的 。

考点： 探究重力大小跟什么因素有关的实验．

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解析： (1)探究“重力的大小跟什么因素有关”实验中，需要测量物体的重力和质量，因此需要的测量工具是弹簧测力计和天平；

(2)从表中数据知：物体的质量增大几倍，物体所受的重力大小也增大几倍，重力大小与质量的比值相等，所以得到结论：物体所受的重力跟它的质量成正比； (3)①从表二中第二行中获知：g值相同的城市是：武汉和上海；

②从表二中第三行知：g值变化的可能原因是：g值可能与地球纬度有关，纬度越高，g值越大．

③质量是物体的属性，不随形状、状态、位置的变化而变化，因此在往来的货物运输中，发货单上所标示的“货物重量”，实质上应该是货物的质量． 答案： (1)天平；弹簧测力计；

(2)重力和质量成正比(或重力和质量的比值是个定值或重力和质量的比值是9.8N/kg)； (3)①武汉和上海；

②地理位置(“地理纬度”或“地球的吸引力不同”)； ③质量．

【测试题】

小红在研究“物体所受的重力跟物体质量的关系”的实验中，用天平测量不同物体的质量，用弹簧测力计依次测量这些物体受到的重力，实验数据记录在下面表格中。 序号 重力G/N 1 1 2 0.2 2 3 0.3 3 4 0.14 1.4 5 0.4 4 6 0.36 3.6 … … … 质量m/kg 0.1 （1） 根据小红的实验数据，可以得出的结论是：同一地点，物体所受重力与其质量成 关系．(填“正比”“反比”或“无”)

(2)实验中，测某物体的重力如图所示，则该物体质量为 kg。

考点： 探究重力大小跟什么因素有关的实验．

解析： (1)由实验数据知，从左到右质量越来越大，物体所受重力越来越大．但每组重力与质量的比值一定．所以结论为：物体受到的重力与其质量成正比． (2)此弹簧测力计的分度值为0.2 N，物体受到的重力为G=2.4 N

2.4NG物体的质量为m===0.24 kg

g10N/kg答案： (1)正比； (2)0.24．

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