二、新課標(biāo)要求
2.2.3 通過常見事例或?qū)嶒?，了解重力、彈力和摩擦力，認(rèn)識力的作用效果。
2.2.4 能用示意圖描述力。會測量力的大小。
三、知識梳理與典例
一、力
1. 概念：力是物體對物體的作用，用F表示。
2. 施力物體與受力物體
發(fā)生作用的兩個物體，一個是施力物體，另一個是受力物體。施力物體與受力物體同時存在。
3. 產(chǎn)生力的條件：至少要有兩個物體；物體間要有相互作用。
（1）相互接觸的物體不一定有力的作用；
（2）不接觸的物體之間可能有力的作用，如空中的物體受到的重力，磁鐵吸引鐵球的力等。
4. 力的單位
（1）國際單位：力的單位是牛頓（牛），用符號N表示。
（2）感知一些力的大小
托起兩個雞蛋用力約1N；拿起物理課本用力約2N；拿起500ml瓶裝礦泉水用力約5N；托起一個籃球所用的力約為5N；一名中學(xué)生對地面的壓力約500N。
二、力的作用效果
1. 力可以使物體發(fā)生形變
（1）力可以改變物體的形狀，即使物體發(fā)生形變。如拉伸、壓縮、彎曲、扭轉(zhuǎn)等。
（2）形變包括形狀和體積的改變，可以是很明顯的，也可以是非常微小的，有時我們用肉眼看不見的，但是我們可以放大觀看。
2. 力可以改變物體的運(yùn)動狀態(tài)
運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生改變一般分為三種情況：
（1）僅速度大小發(fā)生改變；如物體由靜止到運(yùn)動，由運(yùn)動到靜止，物體加速或減速運(yùn)動。
（2）僅速度方向發(fā)生改變；如物體勻速轉(zhuǎn)動。
（3）速度大小和方向同時發(fā)生改變。如人造衛(wèi)星繞地球的轉(zhuǎn)動。
三、力的三要素和力的示意圖
1. 力的三要素
（1）概念：力的大小、方向、作用點(diǎn)叫做力的三要素。
（2）理解力的三要素
①任何一個力都有大小、方向和作用點(diǎn)三個因素。
②力的三要素決定力，當(dāng)其中的任何一個要素改變時，力的作用效果就會隨之改變。
③因為力的三要素決定了力的作用效果，所以我們描述一個力時，就必須指明該力的三要素。
2. 力的示意圖
（1）力的示意圖
物理學(xué)中通常用一條帶箭頭的線段來表示力，在線段的末端畫一個箭頭表示力的方向，線段的起點(diǎn)或終點(diǎn)表示力的作用點(diǎn)，這種表示力的方式叫做力的示意圖。
（2）畫力的示意圖的步驟
①確定研究對象，即受力物體；
②確定力的作用點(diǎn)，作用點(diǎn)一定在受力物體上，可以在受力物體的中心，也可以在與施力物體接觸表面的中心。
③確定力的方向：從力的作用點(diǎn)沿力的方向畫一條線段，在線段的末端畫上箭頭表示力的方向。
④確定力的大?。簭牧Φ淖饔命c(diǎn)沿力的方向所畫線段的長度表示力的大小，同一物體上受到多個力時，線段的長度應(yīng)與力的大小成比例。注意在箭頭旁標(biāo)出力的符號，要標(biāo)上數(shù)值和單位。
如圖表示的是人用200牛的力沿圖中所示方向拉小車時該力的示意圖。
力的示意圖 力的作用是相互的
四、力的作用是相互的
1. 物體間力的作用是相互的。
如上圖所示，人穿上旱冰鞋推墻時，對墻施加了一個向右的作用力；同時人后退，表明墻對人也施加了一個向左的作用力。
大量事例說明：當(dāng)一個物體對另一個物體施力的同時，另一個物體也同樣對它施加力的作用，這兩個力是同時發(fā)生的，也就是說：物體間力的作用是相互的。
2. 理解力的相互性
（1）施力物體與受力物體
物體間力的作用是相互的，說明施力物體、受力物體是相對而言的，施力物體和受力物體也是同時存在的，要確定是施力物體，還是受力物體，一般由研究對象來決定。
例如，我們研究放在桌面上的書受到的支持力，書就是受力物體，支持書的桌面就是施力物體；要研究書對桌面的壓力，則桌面為研究對象，即桌面是受力物體，書是施力物體。

（2）相互作用力的同時性
物體間力的相互作用是同時產(chǎn)生、同時消失的，沒有先后之分。例如，運(yùn)動員用腳踢球時，球受到腳的力的作用，同時腳也受到球的力的作用；當(dāng)球飛離腳時，球不受腳的作用力，同時腳也不受球的作用力（均選填“受”或“不受”）。
（3）物體間的相互作用力的性質(zhì)是相同的，但各有各的作用效果。
3. 拓展：作用力與反作用力
物體間力的作用是相互的，彼此間的力分別叫做作用力與反作用力。作用力與反作用力的大小相等，方向相反，且在同一條直線上，但分別作用在兩個物體上。該規(guī)律也叫牛頓第三定律（高中）。
4. 利用力的相互性解釋有關(guān)現(xiàn)象
（1）火箭升空：火箭對噴出的燃?xì)庥邢蛳碌耐屏Γ驗槲矬w間力的作用是相互的，所以燃?xì)鈺鸺幸粋€向上的反推力，使火箭加速向上運(yùn)動（均選填“上”或“下”）。
（2）走路：人走路時，腳用力向后方蹬地，對地面有向后的力的作用→同時地面對腳產(chǎn)生一個反向的向前的作用力→人在這個反向作用力的作用下前行。
（3）游泳：人游泳時，手用力向后方劃水，對水有向后的力的作用→同時水對人產(chǎn)生一個向前的作用力→人在這個反向作用力的作用下前行。
【例題1】下列有關(guān)力的說法中，正確的是（ ）
A．產(chǎn)生力的兩個物體一定發(fā)生了作用
B．一個物體也能產(chǎn)生力的作用
C．力能脫離物體而存在
D．相互接觸的兩個物體一定產(chǎn)生力的作用
【答案】A
【詳解】ABC. 力是物體對物體的作用，力的產(chǎn)生，至少要有兩個物體，兩個物體之間一定發(fā)生作用，力不能脫離物體而單獨(dú)存在，故A正確，B、C錯誤．
D．相互接觸的物體不一定有力的作用，比如并排放置，不相互擠壓的桌子之間沒有力的作用，故D錯誤。
故選A。
【例題2】用力推課桌的下部，課桌會沿地面滑動，而推課桌的上部，則課桌可能會翻倒，這說明力的作用效果（ ）
A．與力的大小有關(guān) B．與力的方向有關(guān)
C．與力的作用點(diǎn)有關(guān) D．與受力面積有關(guān)
【答案】C。
【詳解】推課桌下部和上部，是力的作用點(diǎn)不同，使課桌發(fā)生了不同的運(yùn)動情況。說明力的作用效果與力的作用點(diǎn)有關(guān)，故C符合題意，ABD不符合題意。故選C。
【例題3】在下列比賽項目中，有關(guān)力的說法中不正確的是（ ）
A．頭頂球射門，說明力可以改變物體的運(yùn)動狀態(tài)
B．用力把弓拉彎，說明力可以改變物體的形狀
C．用球拍擊打網(wǎng)球，網(wǎng)球被反彈回去，同時球拍網(wǎng)面凹陷，說明物體間力的作用是相互的
D．擊打排球時，手感到疼，是因為球?qū)κ值淖饔昧Ρ仁謱η虻淖饔昧Υ?br>【答案】D.
【詳解】A．頭頂球射門，改變球的運(yùn)動方向，說明力可以改變物體的運(yùn)動狀態(tài)，故A正確，不符合題意；
B．用力把弓拉彎，弓的形狀發(fā)生了改變，說明力可以改變物體的形狀，故B正確，不符題意；
C．用球拍擊打網(wǎng)球時，球拍網(wǎng)面凹陷，說明球拍也受到了來自于球的反作用力，說明物體間力的作用是相互的，故C正確，不符合題意；
D．擊打排球時，球?qū)κ值淖饔昧褪謱η虻淖饔昧κ且粚ο嗷プ饔昧?，大小相等，故D錯誤，符合題意。
故選D.
五、彈力
1. 形變：物體的形狀或體積的改變，叫做形變。
（1）形狀的改變：指受力物體的外形發(fā)生變化，如物體發(fā)生伸長、縮短、彎曲等變化。
（2）體積的改變：指受力物體的體積發(fā)生變化，如用力壓氣球，氣球體積變?。w積的改變一般包括形狀的改變）。
（3）形變的普遍性：任何物體受力都能發(fā)生形變，不過有的形變比較明顯，可以直接看見；有的形變極其微小，要用特殊的方法將其微小形變放大后才能顯示出來。
2. 彈性形變和塑性形變
物體受力時會發(fā)生形變，不受力時，有的物體能自動恢復(fù)到原狀，這樣的形變稱為彈性形變；有的物體不能自動恢復(fù)到原狀，這樣的形變稱為塑性形變。
3. 彈性和塑性
（1）彈性：物體受力時發(fā)生形變，不受力時又恢復(fù)到原來的形狀，物體的這種性質(zhì)叫做彈性。例如彈簧、氣球、鋼尺等。
（2）塑性：有些物體，形變后不能自動地恢復(fù)到原來的形狀，物體的這種特性叫做塑性。例如橡皮泥、鋁導(dǎo)線等。
（3）彈性限度：物體的彈性有一定的限度，超過這個限度，撤去力后物體也不能恢復(fù)到原來的形狀。例如使用彈簧時不能超過它彈性限度，否則會使彈簧損壞。
4. 彈力
（1）彈力：物體由于發(fā)生彈性形變而產(chǎn)生的力叫彈力。
（2）彈力產(chǎn)生的條件：一是兩物體直接接觸；二是物體間要發(fā)生彈性形變，二者缺一不可。彈力是接觸力，物體間不接觸不會產(chǎn)生彈力，但相互接觸的物體間不一定產(chǎn)生彈力。
（3）對彈力的理解
①彈力是一種常見的力，我們平時所說的推力、拉力、壓力和支持力，都屬于彈力的范圍。
②對一個彈性物體來說，在彈性限度內(nèi)，物體彈性形變程度越大，其產(chǎn)生的彈力越大。
③彈力是由于物體發(fā)生彈性形變而產(chǎn)生的，因此彈力的施力物體是發(fā)生形變的物體，受力物體是與它接觸使其形變的物體。
（4）彈力的方向：物體間的彈力方向都與接觸面垂直，與物體形變的方向相反。
實例分析：以足球放在木板上為例，分析足球和木板間發(fā)生的彈力情況。

以足球為研究對象：因為足球使木板發(fā)生了彈性形變，木板要恢復(fù)原狀，所以會對足球產(chǎn)生一個豎直向上的彈力，習(xí)慣叫支持力F支。
以木板為研究對象：因為木板使足球發(fā)生了彈性形變，足球要恢復(fù)原狀，所以會對木板有一個豎直向下的彈力，習(xí)慣叫壓力F壓。
因為物體形變的方向與水平面垂直，所以足球放在水平木板上時，足球和木板間的彈力方向都與水平面垂直。
（5）分析幾種常見的彈力
①壓力：作用點(diǎn)在被壓物體的表面，方向垂直于接觸面指向被壓物體。
②繩的拉力：作用點(diǎn)在繩與被拉物體的接觸點(diǎn)上，方向沿著繩子指向繩子收縮的方向。
③支持力：作用點(diǎn)在支持物體與被支持物體的接觸面上，方向垂直于接觸面，指向被支持物體。
A對斜面的壓力 繩子的拉力 斜面對物體的支持力
六、彈簧測力計
1.測力計：測量力的大小的工具叫做測力計。
生活中的測力計有多種，常見的有彈簧測力計、握力計、彈簧秤、托盤秤等。
2. 彈簧測力計的結(jié)構(gòu)

常用的彈簧測力計的主要構(gòu)造有彈簧、指針、刻度盤、掛鉤等。如圖所示是實驗室常用的一些彈簧測力計。
3. 彈簧測力計的測力原理
在彈性限度內(nèi)，彈簧受到的拉力越大，彈簧的伸長量就越長，且彈簧的伸長量與彈簧受到的拉力成正比，這就是彈簧測力計的測力原理。
4. 彈簧測力計的使用方法
（1）使用前
①沿彈簧的軸線方向輕輕來回拉動掛鉤幾次，放手后觀察指針能否回到原來指示的位置，以防止彈簧卡殼。
②認(rèn)清零點(diǎn)（調(diào)零）：測力前檢查彈簧測力計的指針是否指在零刻度線上，如果不在，應(yīng)該把指針調(diào)節(jié)到零刻度線上。
③認(rèn)清量程：加在彈簧測力計上的力不允許超過它的最大測量值，否則會損壞彈簧測力計。
④認(rèn)清分度值：使用前要認(rèn)清每個小格表示多少牛。
（2）使用時
①拉力的方向與彈簧的軸線方向一致，以免掛鉤桿與外殼之間產(chǎn)生過大的摩擦。
②讀數(shù)時，視線要與指針對應(yīng)的刻度線垂直。
③記錄數(shù)據(jù)要帶單位。讀數(shù)時，不需要估讀。
④待測的力（物體）一定要在彈簧測力計的掛鉤一端，嚴(yán)禁倒掛。
5. 材料的力學(xué)性能
（1）材料的力學(xué)性能
材料的力學(xué)性能，是指材料受力時的變形行為及其抵抗破壞的能力，通常包括彈性與塑性、脆性與韌性等。無論是何種材料，一般受力時都要發(fā)生形變。有的會發(fā)生彈性形變，有的會發(fā)生塑性形變。不同材料發(fā)生彈性形變、塑性形變的難易程度不同。有些材料當(dāng)受力達(dá)到一定值時，會發(fā)生突然斷裂，且無明顯的塑性形變，這種性質(zhì)叫做脆性。例如，輕輕一掰，餅干就會變成碎片。
（2）力學(xué)性能是選擇材料的重要指標(biāo)
隨著科技的發(fā)展，人們逐漸發(fā)明了很多具有特殊力學(xué)性能的新材料。有的材料不但很輕，而且強(qiáng)度很高，例如鋁合金、碳纖維等。有的合金材料還具有形狀記憶功能，用這種材料制作的產(chǎn)品，經(jīng)過冷卻，可以揉做一團(tuán)，等到受熱后，形狀會自動恢復(fù)。
【例題4】如圖所示是用手壓彈簧的示意圖，下列選項中是由于彈簧形變產(chǎn)生的力是（ ）
A．彈簧對手的作用力 B．手對彈簧的壓力
C．地面對彈簧的支持力 D．彈簧的重力
【答案】A
【詳解】彈簧形變產(chǎn)生的力叫彈力，作用在手上，即由于彈簧形變產(chǎn)生的力是彈簧對手的作用力，故BCD不符合題意，A符合題意。故選A。
【例題5】放在桌上的書本，受到支持力的作用，這個力的受力物體是_______，施力物體是_______，乒乓球掉在地上，馬上會彈起來，使乒乓球彈起來的力_______（屬于/不屬于）彈力；它是由于_______（乒乓球/地面/桌子）發(fā)生彈性形變。
【答案】書本，桌子，屬于，地面。
【詳解】支持力是桌面對書本向上的彈力，這個力的受力物是書本，施力物是桌面。
乒乓球掉在地上，對地面產(chǎn)生力的作用，地面受到力后發(fā)生形變，對乒乓球產(chǎn)生一個反作用力，所以這個力屬于彈力，由于施力物是地面，故是地面發(fā)生了形變。
【例題6】如圖，在圖中畫出小球受到的拉力與斜面對小球支持力的示意圖。

【答案】見右圖。
【詳解】小球受到的拉力F方向沿繩子向上；斜面對小球的支持力與小球?qū)π泵娴膲毫κ且粚ο嗷プ饔昧?，而小球?qū)π泵娴膲毫Ψ较虼怪庇谛泵嫦蛳?，作用點(diǎn)在斜面上，所以斜面對小球支持力F支垂直于斜面，兩個力的作用點(diǎn)都可以畫在小球的重心上，如圖所示。
【例題7】關(guān)于彈簧測力計的使用，說法正確的是（ ）
A．彈簧測力計使用時必須要豎直放置，不能傾斜
B．彈簧測力計的原理是彈簧的長度與受到的拉力成正比
C．使用彈簧測力計之前，要注意觀察指針是否在零刻線和分度值、量程
D．如圖所示，此時彈簧測力計的示數(shù)為4.2N
【答案】C。
【詳解】A．彈簧測力計可以測任何方向的力，彈簧測力計測力時，彈簧伸長和力的方向在同一直線上即可，故A錯誤；
B．彈簧受到的拉力越大，伸長的長度越長，彈簧測力計的原理是彈簧的伸長長度與受到的拉力成正比，故B錯誤；
C．使用彈簧測力計之前，一定要注意觀察標(biāo)尺的零刻線、分度值和量程，零刻線不指零，要進(jìn)行調(diào)零，故C正確；
D．測力計的分度值是0.2N，此時彈簧測力計的示數(shù)為4.4N ，故D錯誤。
故選C.
七、重力
1. 定義：由于地球的吸引而使物體受到的力叫做重力，通常用字母G表示，重力的單位為N。重力的施力物體是地球，受力物體是地球附近的物體。
2. 重力的特點(diǎn)
（1）普遍性：地球附近的所有物體都受到重力的作用。不論它是運(yùn)動還是靜止，不論它是固態(tài)、液態(tài)還是氣態(tài)，都要受到重力的作用。
（2）不等性：重力是由于地球的吸引而產(chǎn)生的，但重力不是地球的吸引力，它只是地球吸引力的一個分力。
（3）非接觸性：重力是非接觸力，空中的飛機(jī)、樹上的蘋果都受到重力。
八、重力的大小
1. 物體所受的重力大小跟它的質(zhì)量成正比，其比值約為9.8Nkg。
2. 重力的計算
（1）公式：G=mg
G表示重力，單位是牛頓（N）；m表示質(zhì)量，單位是千克（kg）；
在地球上，g約為9.8N/ kg，粗略計算中，可取10N/ kg。
（2）g=9.8N/ kg，表示質(zhì)量為1kg的物體在地球上受到的重力為9.8N。
（3）使用公式G=mg時應(yīng)注意以下兩點(diǎn)：
①公式中各物理量都必須用國際單位制單位。
②會將公式正確變形，并能靈活運(yùn)用。
如已知物體的重力求質(zhì)量時，可將G=mg變形為m=G/g。
3. 重力和質(zhì)量比較

4. 一些物體的重力大小
一瓶500ml可樂的重力約5N；物理課本的重力約2N；一個籃球重力約5N；一個中學(xué)生的重力約500N。
九、重力的方向
1. 重力的方向總是豎直向下。 重力的方向“豎直向下”理解為與水平面垂直指向地心，不能說成“垂直向下”。
2. 重力方向豎直向下的應(yīng)用
（1）檢查是否豎直
例如建筑工人在砌墻時常利用懸掛重物的細(xì)線來確定豎直方向，這是因為懸線的方向與重力方向在同一直線上，用這種原理來檢查墻壁是否豎直，或檢查裝飾畫是否豎直，這種懸掛重物的細(xì)線叫做鉛垂線，如圖甲所示。
（2）檢查是否水平
用如圖乙所示自制水平儀（由倒T形平板與鉛垂線組成），檢查時將水平儀放在物體表面上，若鉛垂線與水平板上的中心刻線（圖中紅色標(biāo)記）重合，則說明物體表面是水平的，若鉛垂線偏向刻線的右側(cè)，則表明物體表面左高右低。（選填“高”或“低”）
十、重心
1. 重心
地球吸引物體的每一部分，但是，對于整個物體，重力作用的表現(xiàn)就好像它作用在某一個點(diǎn)上，這個點(diǎn)叫做物體的重心。重心是一個物體各部分受到的重力作用的等效作用點(diǎn)。
2. 對重心的認(rèn)識
（1）形狀規(guī)則、質(zhì)量分布均勻的物體，它的重心在它的幾何中心上。
（2）質(zhì)量分布不均勻的物體，其重心的位置除與物體的形狀有關(guān)外，還跟物體的質(zhì)量分布有關(guān)。如圖所示是小半杯水、大半杯水時杯子和水總重力的重心的大致位置。

（3）物體重心的位置不一定都在物體上。如圖所示，鐵環(huán)的重心不在環(huán)上，而在環(huán)心處。
（4）有時為了研究問題方便，在受力物體上畫力的示意圖時，常把力的作用點(diǎn)畫在重心上。同一物體受到幾個力時，作用點(diǎn)也都畫在重心上。
3. 確定重心的方法
（1）懸掛法確定重心
如圖甲所示，先在A點(diǎn)把薄板懸掛起來，薄板靜止時，所受的重力方向與懸繩的拉力方向在同一豎直線上，所以薄板的重心一定在通過A點(diǎn)的豎直線l1上。然后在B點(diǎn)把薄板懸掛起來（圖乙），同理知，薄板的重心一定在通過B點(diǎn)的豎直線l2上，l1和l2的交點(diǎn)就是薄板重心的位置。
（2）支撐法確定重心
如圖丙所示，把物體放在手指上，仔細(xì)調(diào)節(jié)物體，使其在手指上達(dá)到一個平衡狀態(tài)，物體的重心與支點(diǎn)在同一條豎直線上，在支點(diǎn)的上方。
4. 提高物體的穩(wěn)定程度
增大支撐面或降低重心可以提高物體的穩(wěn)定程度。在生活中人們常常要用到這些知識。
十一、重力的由來
1. 重力的由來
（1）牛頓的觀點(diǎn)：宇宙間任何兩個物體，大到天體，小到灰塵之間，都存在互相吸引的力，這就是“萬有引力”。
（2）重力正是源自地球?qū)λ浇矬w的萬有引力。
2. 重力與萬有引力的大小關(guān)系
重力是由于地球附近的物體受到地球的吸引而產(chǎn)生的。但重力的大小并不一定等于地球?qū)ξ矬w的吸引力，除在兩極處物體的重力等于萬有引力外，在地球其他各處物體的重力都略小于萬有引力。
【例題8】圖是懸掛在課桌旁的文具袋。請在圖中標(biāo)出文具袋重心O的大致位置，并以O(shè)為作用點(diǎn)畫出文具袋靜止時的受力示意圖。

【答案】見右圖。
【詳解】文具袋靜止時的受力重力和拉力，作用點(diǎn)都在重心O處，重力的方向豎直向下，拉力的方向豎直向上，且二力平衡。根據(jù)懸掛法知道，文具袋重心O，應(yīng)在懸點(diǎn)的正下方，結(jié)合文具袋的形狀比較規(guī)則知道，由對稱性知道，重心的位置如圖.
【例題9】關(guān)于重力，下列說法中不正確的是（ ）
A．物體的重力跟它質(zhì)量成正比
B．根據(jù)重力的計算公式可知，
C．重力的方向總是豎直向下，所以制成了重錘線
D．物體的重心不一定在物體上
【答案】B
【詳解】A．根據(jù)公式 G=mg可知，g值不變，物體所受重力的大小跟它的質(zhì)量成正比，故A正確，A不符合題意；
B．kg是質(zhì)量的單位，N是力的單位，即kg和N是不同物理量的單位，兩者之間不能畫等號，故B錯誤，B符合題意；
C．重力的方向總是豎直向下，所以制成了重錘線，利用重錘線，可以判斷畫是否掛正，故C正確，C不符合題意；
D．質(zhì)量分布均勻、形狀規(guī)則的物體，重心才在其幾何中心上，幾何中心不一定在物體上，如圓環(huán)的重心在外圓的圓心上，不在物體上，所以物體的重心不一定在物體上，故D正確，D不符題意。
故選B．
【例題10】我國計劃在2030年實現(xiàn)載人登月。月球?qū)λ砻娓浇奈矬w也有引力，這個力大約是地球地面附近同一物體所受引力的1/6。若一個連同隨身裝備共90kg宇航員登陸月球。（g取10N/kg）
（1）該宇航員從地球到達(dá)月球后質(zhì)量______（選填“變大”、“變小”或“不變”）；
（2）該宇航員在地球上所受的重力是多大______？
（3）若該宇航員在地球上最多能搬起重800N的物體，則它在月球表面最多能搬起的物體的質(zhì)量約是多大_____ ？
【答案】（1）不變；（2）900N；（3）480kg。
【詳解】（1）質(zhì)量是物質(zhì)的一種屬性，不隨位置、狀態(tài)的變化而變化，該宇航員從地球到達(dá)月球后，位置改變、質(zhì)量不變。
（2）宇航員在地球上受到的重力G=mg=90kg×10N/kg=900N
（3）月球?qū)λ砻娓浇奈矬w的引力，大約是地球地面附近同一物體所受引力的1/6 ，則
g月=16g
因為同一個人在地球上和月球上所能舉起物體的最大重力相同，所以該宇航員在月球上最多能舉起物體的重力是800N，在月球表面他最多能舉起物體的質(zhì)量
m最大=G最大g月=800N16g=800N16×10N/kg=480kg
四、實驗專題
一、探究彈簧測力計的原理
【設(shè)計實驗】本實驗需要研究彈簧的伸長量與拉力的關(guān)系，拉力的改變通過在彈簧下每次增加兩個鉤碼（每個鉤碼對彈簧的拉力均為0.5N）來實現(xiàn)；彈簧的伸長量通過利用刻度尺測量彈簧的長度得出，裝置如圖所示。
【實驗器材】彈簧、鉤碼（數(shù)個）、鐵架臺、刻度尺等。
【進(jìn)行實驗】
實驗次數(shù)
1
2
3
4
5
6
7
拉力F/N
0
1
2
3
4
5
6
彈簧伸長量
ΔL/cm
0
0.40
0.80
1.70
1.60
2.00
2.40


（1）將彈簧懸掛在支架上，用刻度尺測出彈簧自然伸長狀態(tài)時的長度L0，即原長，記入表格中；
（2）在彈簧下掛2個鉤碼，通過刻度尺讀出彈簧的伸長量△L，記入表格中。
（3）在彈簧下每次增加2個鉤碼，通過刻度尺讀出每次彈簧的總伸長量，記入表格中。
（4）實驗完成后，將所有鉤碼取下，觀察彈簧的形狀。
【數(shù)據(jù)處理】根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，以拉力F為橫坐標(biāo)，彈簧的伸長量ΔL為縱坐標(biāo)，畫出彈簧伸長量ΔL與彈簧受到的拉力F的關(guān)系圖象。

【分析論證】分析圖像可知，在0～6N的范圍內(nèi)，圖像是一條過原點(diǎn)的傾斜的直線，說明彈簧的伸長量與拉力的大小成正比。
【實驗結(jié)論】 通過實驗可以發(fā)現(xiàn)，在彈性限度內(nèi)，彈簧受到的拉力越大，彈簧的伸長量就越長，且彈簧的伸長量與彈簧受到的拉力成正比，這就是彈簧測力計的測力原理。
【交流與評估】當(dāng)彈簧超過彈性限度時，彈簧的伸長量與所受拉力不再成正比關(guān)系，撤去外力，彈簧也無法恢復(fù)到原來的形狀。
二、探究重力的大小跟質(zhì)量的關(guān)系
【猜想與假設(shè)】
通常我們感覺到物體的質(zhì)量越大，就越重。因此可作出猜想：物體所受的重力與質(zhì)量存在一定的關(guān)系，物體的質(zhì)量越大，所受的重力越大。
【設(shè)計實驗】
本實驗需要測量的兩個量分別是物體的質(zhì)量和物體受到的重力，故我們需要用天平測出質(zhì)量（或選用質(zhì)量已知的鉤碼），用彈簧測力計測出重力，分析實驗數(shù)據(jù)，得出結(jié)論。
【實驗器材】彈簧測力計、鉤碼多個（質(zhì)量已知）。
【進(jìn)行實驗與收集證據(jù)】
（1）把1個50g的鉤碼掛在彈簧測力計的掛鉤上，當(dāng)鉤碼靜止時，讀出彈簧測力計的示數(shù)，即為鉤碼所受的重力，記錄在表格中。
（2）用同樣的方法分別測出2個、3個、4個、5個、6個鉤碼所受的重力，記錄在表格中。
【分析論證】
（1）數(shù)據(jù)處理：以質(zhì)量為橫坐標(biāo)、重力為縱坐標(biāo)建立坐標(biāo)系。描點(diǎn)連線，畫出G-m圖象。

（2）分析表格中數(shù)據(jù)，觀察畫出的G-m圖像，歸納結(jié)論。
①由實驗數(shù)據(jù)可知，當(dāng)質(zhì)量成倍增加時，重力也成倍增加，重力與質(zhì)量的比值不變。
②由G-m圖像可知，圖像是一條過原點(diǎn)的傾斜直線，這是正比例函數(shù)圖像，說明物體所受的重力跟它的質(zhì)量成正比。
【實驗結(jié)論】物體所受的重力跟它的質(zhì)量成正比，其比值約為9.8Nkg。
如果用G表示重力，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。
【例題1】小歡同學(xué)在探究彈簧的伸長與所受拉力的關(guān)系時，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出了如圖所示圖像，圖中L是彈簧的長度，F(xiàn)是彈簧受拉力的大小。請回答下列問題：

（1）由圖像可知，在彈性限度內(nèi)，彈簧的伸長量與拉力的大小成_______（選填“正比”或“反比”）；當(dāng)彈簧受到的拉力為5N時，彈簧發(fā)生的_______（選填“是”或“不是”）彈性形變；
（2）彈簧不受力的時候，彈簧的長度是_______cm，當(dāng)這根彈簧的長度為4cm時，此時彈簧受到的拉力為_______N。
【答案】（1）正比，是；（2）2，4。
【詳解】（1）如圖所示，在彈性限度內(nèi)，彈簧的伸長量與拉力的大小圖像是一條傾斜的直線，說明彈簧的伸長量與拉力的大小比值是一個定值，故彈簧的伸長量與拉力的大小成正比；當(dāng)彈簧受到的拉力為5N時，在彈性限度范圍內(nèi)，故是彈性形變。
（3）如圖所示，彈簧不受力的時候，拉力F為0，此時彈簧的長度是2cm；根據(jù)圖像可知，拉力的大小與彈簧伸長量的比值為
k=ΔxF=5cm-2cm6N=12cm/N
當(dāng)這根彈簧的長度為4cm時，彈簧的伸長量為2cm，則此時彈簧受到的拉力為
F=Δxk=2cm12cm/N=4N
【例題2】小華同學(xué)在探究“物體受到的重力與質(zhì)量的關(guān)系”：

（1）重力的施力物體是 。
（2）測量物體重力時要使彈簧測力計如圖所示放置，因為重力的方向是 的，并且要等到物體靜止時再讀數(shù)，根據(jù) 原理可知，彈簧測力計的示數(shù)等于物體的重力。
（3）如圖是第二次測量中彈簧測力計的讀數(shù)。測力計的分度值是 N，物體的重力是 N。
（4）分析數(shù)據(jù)可知：物體受到的重力跟物體的質(zhì)量成 。
【答案】（1）地球；（2）豎直向下，二力平衡；（3）0.2，2；（4）正比.
【詳解】（1）重力是由于地球的吸引而產(chǎn)生的，施力物體是地球。
（2）因為重力的方向是豎直向下的，所以測力計要豎直放置。等物體靜止時處于平衡狀態(tài)，在豎直方向上受到的力是平衡力，即拉力與重力平衡，根據(jù)拉力大小得出物體重力大小。
（3）測力計的分度值為0.2N。指針正指在2N刻度線，故物體的重力為2N。
（4）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，有
1N0.1kg=2N0.2kg=3N0.3kg=4N0.4kg
即物體重力與質(zhì)量的比值為定值，故二者成正比。
五、綜合練習(xí)
1. 如圖所示，下列說法正確的是（ ）
A．運(yùn)動員用腳踢足球時，腳并沒有感覺疼痛，說明球沒有給腳力的作用
B．運(yùn)動員用頭頂球時，頭感覺很痛，說明球給頭的力比頭給球的力大
C．運(yùn)動員用力踢球和頭頂球，使球的運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生了改變
D．運(yùn)動員用力踢球和頭頂球，僅僅使球的運(yùn)動方向發(fā)生了改變，而球的速度大小不變
【答案】C
【詳解】A．力的作用是相互的，運(yùn)動員用腳踢足球時，球也給腳力的作用，故A錯誤；
B．一對相互作用力，大小相等，球給頭的力與頭給球的力相等，故B錯誤；
C．力可以使物體運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生變化，運(yùn)動員用力踢球和頭頂球，使球的運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生了改變，故C正確；
D．運(yùn)動員用力踢球和頭頂球，使球的運(yùn)動方向發(fā)生了改變，球的速度也會變化，故D錯誤。
故選C。
2．某同學(xué)“探究重力與質(zhì)量的關(guān)系”的實驗，根據(jù)測量不同質(zhì)量的鉤碼所在甲、乙不同星球表面受到的重力數(shù)據(jù)，畫出如圖所示的G-m圖像，下列說法錯誤的是（ ）
A．同一地點(diǎn)，物體所受的重力與它的質(zhì)量比值是定值
B．若用石塊代替鉤碼進(jìn)行該實驗，能夠得到相同結(jié)論
C．甲星球表面上質(zhì)量為4kg的物體所受的重力為60N
D．相同質(zhì)量的物體在甲、乙兩星球表面上的重力相同
【答案】D
【詳解】A．由圖可知，甲、乙均是過原點(diǎn)的直線，所以物體所受的重力與其質(zhì)量的比值為定值，故A正確；
B．用鉤碼做實驗，是因為鉤碼的質(zhì)量已知，不需要再進(jìn)行測量，用石塊代替鉤碼進(jìn)行實驗，需要先用天平測出石塊質(zhì)量，但是得出的結(jié)論是相同的，故B正確；
C．由圖可知，質(zhì)量為4kg的物體在甲星球上所受的重力為60N，故C正確；
D．由圖可知，質(zhì)量為8kg的物體在甲星球上所受的重力為120N，在乙星球上所受的重力為40N，所以物體在甲星球上所受的重力為乙星球上所受的重力的3倍，故D錯誤。
故選D。
3. 重力的方向可利用如圖所示的裝置來研究：隨著β角的改變，懸線OA與水平面的夾角將____ （選填“改變”或“保持不變” ），據(jù)此可知，重力方向總是________的，生活或生產(chǎn)中______就是根據(jù)這一原理制成的（試舉一例）。重力的施力物體是_____。
【答案】保持不變，豎直向下，重垂線，地球。
【詳解】地球周圍的物體都受到重力的作用，施力物體是地球；重力的方向始終是豎直向下的，用來檢查墻壁砌得是否豎直的重垂線就是根據(jù)這一原理制成的。
4．空易拉罐里放一些水，調(diào)整后可在如圖所示位置保持靜止，請在圖中畫出此時易拉罐所受重力的示意圖。

【答案】見右圖。
【詳解】重力是物體受到的力，重心在支點(diǎn)的正上方，重力的方向總是豎直向下的，過物體的重心表示出重力的方向，即從支點(diǎn)的正上方畫帶箭頭的線段，方向豎直向下，符號為G，如圖所示。
5. 一輛自重為3×104N的大卡車，車上裝載著40包水泥，每包水泥的質(zhì)量為80kg，g=10N/kg。求：
（1）該卡車上水泥的總重力；
（2）如圖所示是一橋頭上的標(biāo)志牌。請你通過計算，該卡車載40包水泥通過該橋梁時是否超載？
【答案】（1）3.2×104N；（2）6.2t

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