從“牛頓被蘋果砸了”說(shuō)起

張瑞

相傳，偉大的科學(xué)巨匠牛頓在鄉(xiāng)下一棵蘋果樹下讀書，結(jié)果被一個(gè)蘋果砸中，牛頓摸著砸疼了的腦袋思考：為什么熟透了的蘋果會(huì)落向地面，而不是飛向天空呢？于是他開始了研究.并總結(jié)出了一個(gè)偉大的定律——萬(wàn)有引力定律.

正是牛頓的發(fā)現(xiàn)，使我們認(rèn)識(shí)到蘋果熟了要落向地面的原因，就是蘋果受到了重力的作用！

重力是最常見的力之一，重力的相關(guān)知識(shí)是力學(xué)體系的基礎(chǔ)和重點(diǎn)，學(xué)習(xí)重力，要關(guān)注以下四個(gè)方面：重力的由來(lái)、重力大小的計(jì)算、重力的方向和重力的作用點(diǎn)，

重力的由來(lái)

任何兩個(gè)物體間都存在著相互吸引的力.這就是萬(wàn)有引力.重力是由于地球的吸引而使物體受到的力，所以，重力源于萬(wàn)有引力.地面附近物體所受到的重力只是萬(wàn)有引力在地表附近的一種表現(xiàn).例如，無(wú)論向上、向前、向下拋出去的籃球最終都要落回地面.就是因?yàn)榛@球受到了重力的作用，又如水往低處流，熟了的蘋果、梨會(huì)落向地面，向上跳起的人最終落向地面……總之，地面附近的一切物體都受到重力的作用.

重力用字母G表示.重力的施力物體是地球.受力物體是地面附近的一切物體，

例1 下列關(guān)于重力的說(shuō)法中正確的是（ ）.

A.正在空中向上運(yùn)動(dòng)的羽毛球不受重力作用

B.如果沒(méi)有重力.物體將失去質(zhì)量

C.地球?qū)ξ矬w的吸引力就是物體所受的重力

D.拋出去的乒乓球總會(huì)落向地面.這是乒乓球受到重力作用的緣故

解析：地球附近一切物體都受到重力作用，與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)，因此選項(xiàng)A不正確;物體所含物質(zhì)的多少叫作質(zhì)量，由于地球的吸引而使物體受到的力是重力.如果離開地球，物體將失去重力，但質(zhì)量依然存在，因此選項(xiàng)B不正確：物體所受的重力是由于地球的吸引而產(chǎn)生的.但重力并不等于地球?qū)λ奈?，因此選項(xiàng)C不正確;由于重力作用，拋向空中的物體最終都要落回地面.因此選項(xiàng)D正確.

答案：D

重力大小的計(jì)算

生活經(jīng)驗(yàn)告訴我們.物體質(zhì)量越大，我們會(huì)感到它越重.那么.物體受到的重力與它的質(zhì)量有什么關(guān)系呢？

通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以得出物體所受的重力與質(zhì)量成正比，這個(gè)結(jié)論的數(shù)學(xué)表達(dá)式是G=mg，一般情況下取g=9.8 N/kg，在粗略計(jì)算時(shí)，g可以取10 N/kg.

例2“節(jié)能減排，低碳生活”旨在倡導(dǎo)節(jié)約能源和減少二氧化碳排放.李明同學(xué)堅(jiān)持騎自行車上下學(xué)，他的質(zhì)量為50 kg，所騎自行車重為150 N.取g=10 N/kg，求：

（1）李明受到的重力為多大？

（2）李明與自行車的總質(zhì)量為多大？

解析：（1）李明受到的重力G1-m.g=50 kgx10 N/kg=500 N.

（2）已知自行車受到的重力G2=150N，又因?yàn)镚2=m2g，所以自行車的質(zhì)量m2=G2/g= 150N10N/kg =15 kg，則李明與自行車的總質(zhì)量m=m1+m2=50 kg+15 kg =65 kg.

答案：（1）李明受到的重力為500 N.（2）李明與自行車的總質(zhì)量為65 kg.

點(diǎn)評(píng)：根據(jù)重力與質(zhì)量的關(guān)系表達(dá)式G=mg，已知質(zhì)量與重力其中一個(gè)物理量，就可以利用此公式求得另一個(gè)，提醒同學(xué)們注意的是千萬(wàn)不要寫成50 kg=500 N，因?yàn)橹亓εc質(zhì)量是兩個(gè)不同類的物理量.

重力的方向

用一根細(xì)線將一小石塊懸掛起來(lái).細(xì)線所顯示的方向就是豎直方向.生活經(jīng)驗(yàn)告訴我們.重力的方向總是豎直向下的.

例3利用鉛垂線和三角尺判斷桌面是否水平，下圖所示的做法正確的是（ ）.

解析：因?yàn)橹亓Φ姆较蚴秦Q直向下的，把三角尺豎直放置，一個(gè)直角邊放在桌面上，另一個(gè)直角邊放上鉛錘線.如果鉛垂線與直角邊是平行的，則表明桌面是水平的;如果鉛垂線與直角邊不平行.則桌面不水平.

答案：A

重力的作用點(diǎn)

一個(gè)物體的各個(gè)部分都受到重力的作用，從效果上看，我們可以認(rèn)為各部分受到的重力作用集中在一點(diǎn).這一點(diǎn)叫作物體的重心.質(zhì)量均勻分布、形狀規(guī)則的物體的重心在這個(gè)物體的幾何中心，物體的重心可能不在物體上.例如圓環(huán)的重心，

例4（2019.郴州）關(guān)于重心，下列說(shuō)法正確的是（ ）.

A.空心的足球沒(méi)有重心

B.物體的重心不一定在物體上

C.將質(zhì)地均勻的木球的中心挖去后，木球的重心就消失了

D.物體受到的力全部都作用在重心上

解析：重心是重力的等效作用點(diǎn)，質(zhì)量均勻分布、形狀規(guī)則的物體的重心在這個(gè)物體的幾何中心.因?yàn)樽闱虻膸缀沃行氖乔蛐?，所以足球的重心就是球?由此可知重心不一定在物體上，故A錯(cuò)誤，B正確，將質(zhì)地均勻的木球的中心挖去后.木球依然受到重力的作用，所以依然有重心.若中心部分是被均勻挖掉，那木球的重心還在球心，故C錯(cuò)誤.不同的力的作用點(diǎn)是不同的.所以物體所受的力并不都作用在重心上.故D錯(cuò)誤.

答案：B

責(zé)任編輯 蔡華杰