1、实验题19 探究“重力与质量的关系”一.实验:1.猜想：物重跟质量有什么关系？2.设计实验用弹簧测力计测出不同钩码的质量，如右图所示。3. 进行实验j弹簧秤下端悬挂一个钩码时，弹簧秤的指针所在位置弹簧秤下端悬挂两个钩码时，弹簧秤的指针所在位置弹簧秤下端悬挂三个钩码时，弹簧秤的指针所在位置4.实验记录表格质量m/kg00.490.981.471.96重力G/N00.050.100.150.20重力与质量关系图象5.结论：物体所受的重力跟它的质量成正比二真题精练1.（2020年内江中考真题）在探究“重力与质量的关系”实验中，采用的实验装置如图甲所示。实验中，以钩码作为被测物体，每个钩码的质量m均为
2、50g。实验步骤如下（1）将弹簧测力计在竖直方向上调零，使指针对准零刻度线。把钩码挂在弹簧测力计上，当钩码静止时，读出弹簧测力计的示数。此时弹簧测力计的示数_（选填“大于”、“小于”或“等于”）钩码所受的重力。 （2）逐渐增加所挂钩码的个数，测出相应钩码的重力，并记录在下面的表格中。请你在乙图坐标纸上，用描点法作出G-m图像。 钩码数 / 个12345质量 m/kg0.050.100.150.200.25重力 G/N0.490.971.471.972.45（3）根据图像得出结论：物体所受的重力与它的质量成_。 【答案】 （1）等于（2）（3）正比 【解析】【解答】(1)把钩码挂在弹簧测力计上，
3、当钩码静止时，读出弹簧测力计的示数；根据二力平衡，此时弹簧测力计的示数等于钩码所受的重力。(2)根据表中数据，采用描点法作出G-m图像如图所示： 。(3)根据图像可知，物体所受的重力与它的质量成线性正比例变化关系。 【分析】（1）测力计测量重力时，示数等于重力大小；（2）根据测量的重力和质量，在坐标图像中作图；（3）物体受到的重力和质量成正比。2.（2020年衡阳中考真题）在“探究重力的大小跟质量的关系”的实验中，实验小组的同学们测量了相关数据并记录在如表中： 次数123456质量 mg40100160200240300重力 GN0.41.42.02.33.0（1）测量前，要检查弹簧测力计的指
4、针是否指在_上； （2）第3次测量的弹簧测力计指针指示位置如图甲所示，表中空缺的实验数据“”是_N； （3）根据表中的数据得到如图乙所示的对应点，请画出物体受到重力的大小跟质量关系的图象； （4）由图象可知，物体所受的重力跟它的质量_。 【答案】 （1）零刻度线（2）1.6（3）（4）成正比 【解析】【解答】(1)使用弹簧测力计时候，首先要“调零”，即检查指针是否在零刻度线。(2)第3次测量的弹簧测力计指针指示位置如图甲所示，由图可知，该测力计的最小分度值为 0.2N ，指针在1刻度线下方3格，则弹簧测力计的示数是1.6N。(3)根据描点法作图，重力与质量的关系图象如下所示。 ；(4)由于重力
5、与质量的关系图象知，可以得出的结论是：物体所受的重力跟它的质量成正比。 【分析】（1）使用测力计时，首先调零；（2）根据指针位置测量力的大小；（3）根据测量的重力和质量作图；（4）物体的重力和质量成正比；三模拟演练1.在“探究重力与质量的关系”的实验中： （1）测量物体重力前，除了观察弹簧测力计的量程和分度值外，还应将弹簧测力计在_方向调零。 （2）测量物体重力时，应将物体挂在弹簧测力计下并让它处于_状态，这时弹簧测力计的示数（即拉力大小）就等于物体的重力。 （3）实验小组的同学测量出了不同质量钩码所受重力的多组数据。其中一次测量时弹簧测力计指针位置如图所示，其读数为_N。（4）实验小组的小虹
6、同学提出：“还可以测量钩码以外的其它物体的质量和重力，将这些数据与钩码的数据放到一起来寻找规律。”而同组的小宇同学不赞同，他认为“必须全部用钩码的重力与质量的数据来寻找规律”。你认为_同学的观点是正确的。 【答案】 （1）竖直（2）静止（3）1.8（4）小虹 【解析】【解答】（1）使用弹簧秤时，需要观察弹簧测力计的量程和分度值外，在测量物体重力时，由于重力是竖直向下的，所以，还应将在竖直方向调零；（2）测量物体重力时，应使物体静止时读数，因为此时物体处于平衡态，受到的重力与弹簧测力计的拉力是一对平衡力，大小相等，即拉力大小就等于物体的重力；（3）由图知道，测力计的量程是0-5N，分度值为0.2
7、N，故弹簧秤的示数是1.8N；（4）为了得到普遍的规律，在实验中应该测量不同的物体，这样的结论才具有普遍性，所以小虹同学的观点是正确的。【分析】弹簧测力计测量物体重力时竖直向下，根据指针位置读数，探究得物体的重力和质量成正比.2.如表中是小华在探究“重力的大小跟什么因素有关”实验中得到的实验数据 测量对象质量m/kg重力G/N比值g/Nkg1物体10.10.989.8物体20.21.969.8物体30.32.949.8（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9.8N/kg但经过精确测量，发现在某些不同的地理位置，g值存在
8、着微小差异下表列出了一些城市和地区的g值大小 地点赤道广州武汉上海北京纽约莫斯科北极g值大小9.7809.7889.7949.7949.8019.8039.8169.832地理纬度023063033311239564040554590根据表中提供的信息，回答下列问题：g值相同的城市是：_造成g值不同的原因可能是：_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_【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）武汉和上海；地理位置（“地理纬度”或“地球的吸引力不
9、同”）；质量 【解析】【解答】解：（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故答案为：天平；弹簧测力计（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故答案为：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）从表二中第二行中获知：g值相同的城市是：武汉和上海；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
10、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故答案为：武汉和上海；地理位置（“地理纬度”或“地球的吸引力不同”）；质量 【分析】（1）实验中探究重力与质量的关系，因此需要测量重力和质量；（2）从表中分析重力与质量的变化关系，当质量增大时，物体的重力大小也在同倍的增大；（3）分析表二中数据，找出表中g值相同与差异最大的城市；通过第三行分析g值变化的原因3.甲、乙两位同学做“探究物体所受重力的大小与质量的关系”实验 （1）如图所示，甲同学用弹簧测力计测量钩码所受重力大小，读数时让钩码保持静止状态，根据_知识可知，此时钩码所受的重力大小和它受到的拉力大小相等他分别测出一个钩码、
11、两个钩码、三个钩码的重力大小后，根据实验数据得出结论：物体所受重力的大小与它的质量成正比 （2）乙同学取了质量不同的苹果、小木块、小铁球各一个，并分别测出它们的质量和重力，来探究物体所受重力大小与质量的关系，你认为乙同学的做法 A.不合理，因为他没有用同种物质的物体做实验B.不合理，因为他没有使物体的质量成整数倍变化C.合理，因为他同样可以得到的物体所受重力大小与质量的关系D.合理，因为他的操作比甲同学更简便【答案】 （1）二力平衡（2）C 【解析】【解答】解：（1）当弹簧测力计和物体处于静止状态时，物体受力平衡，由二力平衡知识知，即弹簧秤向上的拉力与物体的重力相等，此时弹簧秤的示数等于物体所
12、受的重力的大小；（2）要探究物体所受重力的大小与质量的关系，必须改变物体的质量，苹果、小木块、小铁球的材料不同，不影响探究结果所以乙同学的做法合理，故选C 故答案为：（1）二力平衡； （2）C【分析】（1）静止状态是一种平衡状态，受到的力平衡，两个力平衡时，大小相等（2）要探究物体所受重力的大小与质量的关系，根据G=mg知，重力与物质的密度无关，即与物质种类无关4.在探究“重力的大小跟什么因素有关”实验中，得到如表数据：m/kg0.10.20.30.40.50.60.7G/N0.981.962.943.924.905.88（1）本实验中用到的测量器材有：_和_（2）分析如表数据可知：物体的质量
13、为0.7kg时，它受到的重力是_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_【答案】 （1）天平；弹簧测力计（2）6.86（3）A 【解析】【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=m9.8N/kg=0.7kg9.8N/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A图故答案为：（1）天平、弹簧测力计；（2）6.86N；（3）A【分析】
14、（1）根据表格所列数据可知需要的测量工具有：天平、弹簧测力计；（2）分析数据可得 Gm =9.8N/kg，据此计算当质量为0.7kg时物体的重力；（3） Gm =9.8N/kg为正比例函数，再结合选项进行判断本题考查了重力的大小跟什么因素有关，考查了所需的实验器材、实验数据的分析以及重力与质量的关系图象5.在探究“重力与质量的关系”的实验中： （1）测量物体重力前，除了观察弹簧测力计的量程和分度值外，还应将弹簧测力计在_方向调零。 （2）测量物体重力时，应将物体挂在弹簧测力计下并让它处于_状态，这时弹簧测力计的示数就等于物体的重力。 （3）本实验需要多次测量，其目的与以下实验中多次测量的目的相
15、同的是_（填字母）。 A.多次测量大小不同的铁块的质量和体积B.多次测量同一个石块的质量和体积C.多次改变入射角，测量对应的反射角的大小【答案】 （1）竖直（2）静止（3）C 【解析】【解答】(1)测量物体重力时，由于重力的方向是竖直向下的，故应将弹簧测力计在竖直方向调零。(2)测量物体重力时，当物体静止，物体受到的重力与测力计的拉力是一对平衡力，大小相等。(3)本实验需要多次测量，其目的是排除偶然性，从多组数据中去总结重力与质量关系的正确规律。我们在做“探究光的折射规律”实验中，多次改变入射角，测量对应的折射角的大小，其目的也是总结折射角随入射角大小变化的规律，故答案为：C。 【分析】（1）
16、（2）测量力的大小时，弹簧轴线方向与外力应在同一直线上，重力是由于地球对物体的吸引而产生的力，方向竖直向下，重力大小与质量的关系为G=mg； （3）多次试验探究普遍规律，避免偶然性，使结论更具有说服力。6.如图甲，在探究“重力的大小跟质量的关系”实验中，所用的器材有：质量0.05kg的钩码若干，弹簣测力计。 （1）请设计记录实验数据的表格，表中要有必要的信息。 （2）关于钩码重和测力计的示数的关系，说法正确的是_。 A.钩码静止时，钩码的重等于测力计的示数B.钩码匀速上升时，钩码的重小于测力计的示数C.钩码加速下降时，钩码的重等于测力计的示数D.无论钩码的运动状态如何，钩码的重都等于测力计的示
17、数（3）根据实验数据画出的G-m图像是一条过原点的直线。由此可以得出的结论是：物体所受重力的大小跟它的质量_。 （4）实验中，收集9组数据与收集6组数据相比，其好处是_。 A.实验结论更具有普遍性B.使得出的结论更趋近于实际（5）某实验小组画出的G-m图像如图乙所示。该小组实验过程可能存在的问题是_。 【答案】 （1）实验次数123456质量m/kg0.050.100.150.200.250.30重力G/kg（2）A（3）成正比（4）B（5）使用前，测力计没有调零 【解析】【解答】(1)探究重力的大小跟质量的关系中，通过改变钩码的个数来观察弹簧测力计的大小，因此需要测量每次实验的钩码质量和重力
18、的大小，实验记录表格如下 实验次数123456质量m/kg0.050.100.150.200.250.30重力G/kgA当钩码静止时，钩码处于平衡状态，根据二力平衡条件可得，钩码的重等于测力计的示数。A符合题意；B钩码匀速上升时，钩码处于平衡状态，根据二力平衡条件可得，钩码的重等于测力计的示数，B不符合题意；C钩码加速下降时，钩码处于非平衡状态，钩码的重大于测力计的示数，C不符合题意；D当钩码处于平衡状态时，钩码的重都等于测力计的示数，非平衡状态时，钩码的重力不等于测力计的示数，D不符合题意。故答案为：A。(3) G-m图像是一条过原点的直线，可知物体的重力与其质量成正比。(4)收集9组数据与
19、收集6组数据相比，可使得两物理量的关系更接近于实际。A不符合题意，B符合题意。故答案为：B。(5)由乙图可知，乙图是一条没有过原点的直线，可能原因是在使用弹簧测力计之前，没有对弹簧测力计进行凋零，才会使得弹簧测力计还没有挂钩码就有了读数。 【分析】（1）探究重力和质量关系时，需要多次测量质量和重力，设计表格；（2）测力计静止时，根据指针位置测量力的大小；（3）物体的重力与其质量成正比；（4）探究规律时，实验次数越多，规律的普遍性越强；（5）测力计使用前，指针要调零。7.在探究“重力的大小跟什么因素有关”实验中，按如下步骤操作： （1）测量物体重力前，除了观察弹簧测力计（如图所示）的量程和_外，
20、还应将弹簧测力计在_方向调零； （2）测量物体重力时，应将物体挂在弹簧测力计下并让它处于_状态，这时弹簧测力计的示数即拉力大小就等于物体的重力。而且发现细线被竖直拉直，这说明重力的方向是_的； （3）实验小组的同学测量出了不同质量钩码所受重力的多组数据，如下表所示，当物体的质量为0.7kg时，它受到的重力是_N； m/kg0.10.20.30.40.50.60.7G/N0.981.962.943.924.905.88（4）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_。 【答案】 （1）分度值；竖直（2）静止；竖直向下（3）6.86（4）A 【解析】【解答】(1)测量物体重力前，
21、应先观察弹簧测力计的量程，被测物体重力不允许超过量程，为准确读数，还应观察弹簧测力计的分度值；由于重力是竖直向下的，所以应将弹簧测力计在竖直方向调零。(2)当物体静止时，物体受到的重力与弹簧测力计的拉力是一对平衡力，大小相等；所以，测量物体重力时，应将物体挂在弹簧测力计下并让它处于静止状态。重力的方向与拉力的方向相反，竖直向下，因此会发现细线被竖直拉直。(3)分析数据可得，重力与质量的比值g= Gm =9.8N/kg 当物体的质量为0.7kg时，它受到的重力为G=mg=0.7kg 9.8N/kg=6.86N当物体的质量为0.7kg时，它受到的重力是6.86N。(4) Gm =9.8N/kg，说
22、明物体所受的重力跟它的质量成正比，图象为过坐标原点的直线，故答案为：A。 【分析】（1）使用测力计时，先观察量程和分度值，测量重力时，测力计要竖直使用；（2）重力方向竖直向下，读取示数时要静止读数；（3）利用重力和质量关系计算重力大小；（4）物体受到的重力和质量成正比。8.在研究物重力跟质量的关系的实验中，某同学用最度刻度值是5N的弹簧测力计测重力，测得如下数据： 质量m/g100200300400500600弹簧测力计示数G/N0.981.962.943.924.90无示数（1）通过实验，得到重力G与质量m关系的图像正确的是_ A.B.C.D.（2）根据表中数据可知：重力和质量的比值是g9.
23、8N/kg，意思是_ A.1kg9.8kgB.重1N的物体质量为9.8kgC.质量为1kg的物体所受重力为9.8N（3）用弹簧测力计能测出物体的重力，以下知识没有应用到的是_。 A.二力平衡的条件B.物体的重力跟质量的关系C.弹簧的伸长量跟其所受的拉力的关系D.物体间力的作用是相互的，并且相互作用力的大小相等【答案】 （1）B（2）C（3）B 【解析】【解答】(1)分析表中数据，物体所受的重力随质量的增加而增大，且比值是常数，说明：物体所受的重力跟它的质量成正比，图象过坐标原点的倾斜直线。 故答案为：B。(2)重力和质量的比值是g9.8N/kg其含义是：质量为1kg的物体受到的重力大小为9.8
24、N。故答案为：C。(3)物体处于静止状态，物体在竖直方向上受到拉力和重力是一对平衡力，所以弹簧测力计对物体的拉力等于物体所受重力，而测力计对物体的拉力与物体对测力计拉力是一对相互作用力，所以物体对测力计拉力等于测力计对物体的拉力，拉力越大，弹簧伸长越长，用到弹簧的伸长量跟其所受的拉力的关系，没有用到物体的重力跟质量的关系。故答案为：B。 【分析】（1）物体受到的重力和质量成正比； （2）在地球上，物体的重力和质量的比值是9.8N/kg； （3）根据物体受到的力，可以利用弹簧测力计测量物体的重力。9.某物理小组在探究“物体所受重力大小与物体质量关系”和“探究重力方向”实验中，进行了如下的实验测量
25、和操作： （1）其中在探究“物体所受重力大小与物体的质量关系”时，记录的实验数据如下表所示： 实验次序012345被测物体无物体1物体2物体3物体4物体5物体质量m（kg）00.10.20.30.40.5所受重力G（N）012345比值（G/m）（N/kg）01010101010在该实验探究过程中，需要的测量工具有弹簧测力计和_；分析上表中的实验数据可初步得出的实验结论是_；根据上表中测量的实验数据分析图甲，其中能正确描述物体所受的重力G与质量m关系的图象是_（字母）；本实验需要多次测量，其目的与下列实验中多次测量的实验目的相同的是_（选填字母）A探究物体质量和体积的关系 B用刻度尺测量物理课
26、本的长度（2）在探究重力方向时，采用的实验装置如图乙所示，将该装置放在水平桌面上后，缓慢改变木板M与桌面的夹角a，会观察到悬线OA的方向不变；如果剪断悬线OM，则原来静止的小球将会_（选填“竖直”或“垂直于木板M”）下落。 【答案】 （1）天平；物体所受的重力跟它的质量成正比；B；A（2）竖直 【解析】【解答】(1)实验中需要测量的物理量有质量与重力，所以测量工具为：弹簧测力计和天平；分析表中数据，物体所受的重力随质量的增加而增大，且重力与质量的比值是常数，说明：物体所受的重力跟它的质量成正比；因物体所受的重力跟它的质量成正比，故重力随质量的变化关系图象为过原点的直线，故答案为：C；本实验需要
27、多次测量，是为了避免实验的偶然性得出普遍性的结论： A探究质量和体积的关系，多次测量是为了得出质量和体积的普遍性规律；B用刻度尺测物理课本的长度，是为了多次测量求平均值，减小误差；所以与本实验目的相同的是A；(2)因为重力的方向总是竖直向下的，所以悬线OA由于受重力的作用就保持竖直方向不变；剪断悬线OA，则原来静止的小球将会竖直向下运动。【分析】(1)根据实验目的“探究物体所受重力的大小与物体质量的关系”，根据需要测量的物理量：质量与重力，确定选取的测量工具；分析表中数据，得出重力与质量的关系；根据中结论分析；此实验中多次测量，是为了得出重力和质量的正比例关系，使结论更具普遍性；(2)根据重力
28、的方向总是竖直向下的来作答。10.小明用弹簧测力计和钩码探究重力的大小与质量的关系。 （1）测量物体重力前，除了观察弹簧测力计的量程和分度值外，还应将弹簧测力计在_方向调零。 （2）测量物体重力时，应将物体挂在弹簧测力计下并让它处于_状态时读数，这时弹簧测力计的示数（即拉力大小）就等于物体的重力。 （3）小明测量出了多组数据，其中一次测量时弹簧测力计指针位置如图所示，其示数为_N。在图中画出钩码所受重力的示意图_。 （4）通过分析实验数据，他得出结论：物体所受的重力跟它的质量成_。 【答案】 （1）竖直（2）静止（3）1.8；（4）正比 【解析】【解答】（1）测量物体重力时，由于重力是竖直向下
29、的，应将弹簧测力计在竖直方向调零；（2）测量物体重力时，当物体静止时，物体受到的重力与弹簧测力计的拉力是一对平衡力，大小相等；（3）由图可知，测力计的量程为0-5N，分度值为0.2N，示数为1.8N；过钩码的重心沿竖直方向画一条带箭头的线段，并标上重力的符号和大小。如图所示： ；（4）分析实验数据可知，重力和质量的比值不变，质量增大几倍，物体的重力也增大几倍。所以可得出结论，物体的重力与质量成正比。 【分析】（1）结合弹簧测力计的使用方法分析解答. （3）结合弹簧测力计的分度值读出示数；重力的方向总是竖直向下的，过重心画一个带箭头的竖直向下的力即可. （4） 物体所受的重力跟它的质量成 正比.
