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11. 在探究重力与质量的关系的实验中：
甲
乙
(1)使用弹簧测力计测重力前，应先将弹簧测力计在方向调零；
(2)如图甲是根据实验数据描出的重力与质量的关系图像，由图像可知：物体所受重力的大小与它的质量成；
(3)如图乙所示，该弹簧测力计的分度值为N，示数为N。
甲
乙
(1)使用弹簧测力计测重力前，应先将弹簧测力计在方向调零；
(2)如图甲是根据实验数据描出的重力与质量的关系图像，由图像可知：物体所受重力的大小与它的质量成；
(3)如图乙所示，该弹簧测力计的分度值为N，示数为N。
答案
竖直
正比
0.2
2.4
正比
0.2
2.4
解析
【分析】
1. 第(1)问：重力的方向是竖直向下的，测量重力时弹簧测力计需沿竖直方向使用，所以调零要在竖直方向，这样能消除弹簧自身重力对测量的影响，保证结果准确。
2. 第(2)问：观察甲图的G-m图像，它是过原点的倾斜直线，说明重力与质量的比值为定值，根据正比例关系的特点，可判断二者成正比。
3. 第(3)问：先看弹簧测力计的刻度分布，2N到3N之间有5个小格，通过计算得出分度值；再根据指针位置，结合分度值计算出示数。
【解析】
(1) 由于重力方向竖直向下，使用弹簧测力计测重力前，为避免弹簧自身重力干扰测量，应先将弹簧测力计在竖直方向调零。
(2) 图甲中重力与质量的关系图像是过原点的倾斜直线，表明物体所受重力与质量的比值为定值，因此物体所受重力的大小与它的质量成正比。
(3) 由图乙可知，弹簧测力计上2N到3N之间有5个小格，所以分度值为$\frac{1N}{5}=0.2N$；指针指向2N下方第2个小格，示数为$2N + 2×0.2N = 2.4N$。
【答案】
(1) 竖直
(2) 正比
(3) 0.2；2.4
【知识点】
弹簧测力计的使用；重力与质量的关系；弹簧测力计读数
【点评】
本题是探究重力与质量关系的基础实验题，涵盖实验操作、图像分析和仪器读数，需掌握实验基本要求与弹簧测力计的使用方法。
【难度系数】
0.7
1. 第(1)问：重力的方向是竖直向下的，测量重力时弹簧测力计需沿竖直方向使用，所以调零要在竖直方向，这样能消除弹簧自身重力对测量的影响，保证结果准确。
2. 第(2)问：观察甲图的G-m图像，它是过原点的倾斜直线，说明重力与质量的比值为定值，根据正比例关系的特点，可判断二者成正比。
3. 第(3)问：先看弹簧测力计的刻度分布，2N到3N之间有5个小格，通过计算得出分度值；再根据指针位置，结合分度值计算出示数。
【解析】
(1) 由于重力方向竖直向下，使用弹簧测力计测重力前，为避免弹簧自身重力干扰测量，应先将弹簧测力计在竖直方向调零。
(2) 图甲中重力与质量的关系图像是过原点的倾斜直线，表明物体所受重力与质量的比值为定值，因此物体所受重力的大小与它的质量成正比。
(3) 由图乙可知，弹簧测力计上2N到3N之间有5个小格，所以分度值为$\frac{1N}{5}=0.2N$；指针指向2N下方第2个小格，示数为$2N + 2×0.2N = 2.4N$。
【答案】
(1) 竖直
(2) 正比
(3) 0.2；2.4
【知识点】
弹簧测力计的使用；重力与质量的关系；弹簧测力计读数
【点评】
本题是探究重力与质量关系的基础实验题，涵盖实验操作、图像分析和仪器读数，需掌握实验基本要求与弹簧测力计的使用方法。
【难度系数】
0.7
12. 小陈是一名货车司机，他驾驶的卡车自身重力为$ 8.5× 10^{4}\ \mathrm{N} $，车上载有40袋水泥，每袋水泥质量为50 kg，当他驾驶卡车经过一座桥，刚要上桥，他看到立在桥头的限制质量标志牌(如图所示)，便立即停车进行计算，问：
(1)水泥的总重力。
(2)小陈的卡车能否安全通过这座桥？请列式计算说明。
(1)水泥的总重力。
(2)小陈的卡车能否安全通过这座桥？请列式计算说明。
答案
解：
(1) 水泥的总质量$m_{\mathrm{水泥}}=50\ \mathrm{kg} × 40=2000\ \mathrm{kg}$
水泥的总重力$G_{\mathrm{水泥}}=m_{\mathrm{水泥}}g=2000\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg}=2 × 10^4\ \mathrm{N}$
(2) 卡车和水泥的总重力$G_{\mathrm{总}}=G_{\mathrm{车}}+G_{\mathrm{水泥}}=8.5 × 10^4\ \mathrm{N}+2 × 10^4\ \mathrm{N}=1.05 × 10^5\ \mathrm{N}$
桥允许通过的最大质量$m_{\mathrm{最大}}=10\ \mathrm{t}=10^4\ \mathrm{kg}$
桥允许通过的最大重力$G_{\mathrm{最大}}=m_{\mathrm{最大}}g=10^4\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg}=1 × 10^5\ \mathrm{N}$
因为$1.05 × 10^5\ \mathrm{N}＞1 × 10^5\ \mathrm{N}$，所以卡车不能安全通过这座桥。
(1) 水泥的总质量$m_{\mathrm{水泥}}=50\ \mathrm{kg} × 40=2000\ \mathrm{kg}$
水泥的总重力$G_{\mathrm{水泥}}=m_{\mathrm{水泥}}g=2000\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg}=2 × 10^4\ \mathrm{N}$
(2) 卡车和水泥的总重力$G_{\mathrm{总}}=G_{\mathrm{车}}+G_{\mathrm{水泥}}=8.5 × 10^4\ \mathrm{N}+2 × 10^4\ \mathrm{N}=1.05 × 10^5\ \mathrm{N}$
桥允许通过的最大质量$m_{\mathrm{最大}}=10\ \mathrm{t}=10^4\ \mathrm{kg}$
桥允许通过的最大重力$G_{\mathrm{最大}}=m_{\mathrm{最大}}g=10^4\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg}=1 × 10^5\ \mathrm{N}$
因为$1.05 × 10^5\ \mathrm{N}＞1 × 10^5\ \mathrm{N}$，所以卡车不能安全通过这座桥。
解析
【分析】
(1) 要计算水泥的总重力，需先根据每袋水泥的质量和袋数求出水泥的总质量，再利用重力公式$G=mg$计算总重力；
(2) 要判断卡车能否安全过桥，需先计算卡车与水泥的总重力，再根据桥头限重标志牌的数值，换算单位后求出桥允许通过的最大重力，最后比较总重力与最大允许重力的大小，若总重力大于最大允许重力则无法安全通过，反之则可以。
【解析】
(1) 计算水泥的总质量：
$m_{\mathrm{水泥}}=50\ \mathrm{kg} × 40=2000\ \mathrm{kg}$
取$g=10\ \mathrm{N/kg}$，根据重力公式$G=mg$，可得水泥的总重力：
$G_{\mathrm{水泥}}=m_{\mathrm{水泥}}g=2000\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg}=2 × 10^4\ \mathrm{N}$
(2) 计算卡车和水泥的总重力：
$G_{\mathrm{总}}=G_{\mathrm{车}}+G_{\mathrm{水泥}}=8.5 × 10^4\ \mathrm{N}+2 × 10^4\ \mathrm{N}=1.05 × 10^5\ \mathrm{N}$
由桥头标志牌可知桥的限重为$10\ \mathrm{t}$，进行单位换算：$m_{\mathrm{最大}}=10\ \mathrm{t}=10^4\ \mathrm{kg}$
计算桥允许通过的最大重力：
$G_{\mathrm{最大}}=m_{\mathrm{最大}}g=10^4\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg}=1 × 10^5\ \mathrm{N}$
因为$1.05 × 10^5\ \mathrm{N}＞1 × 10^5\ \mathrm{N}$，所以卡车不能安全通过这座桥。
【答案】
(1) 水泥的总重力为$\boldsymbol{2 × 10^4\ \mathrm{N}}$；
(2) 小陈的卡车不能安全通过这座桥，计算说明如上。
【知识点】
重力公式应用、质量单位换算、限重安全判断
【点评】
本题是重力计算的基础应用型题目，解题核心是熟练运用重力公式$G=mg$，同时注意单位的统一换算，需结合生活场景理解限重的物理意义，通过比较总重力与桥的最大允许重力得出结论，体现了物理知识在生活中的实际应用。
【难度系数】
0.8
(1) 要计算水泥的总重力，需先根据每袋水泥的质量和袋数求出水泥的总质量，再利用重力公式$G=mg$计算总重力；
(2) 要判断卡车能否安全过桥，需先计算卡车与水泥的总重力，再根据桥头限重标志牌的数值，换算单位后求出桥允许通过的最大重力，最后比较总重力与最大允许重力的大小，若总重力大于最大允许重力则无法安全通过，反之则可以。
【解析】
(1) 计算水泥的总质量：
$m_{\mathrm{水泥}}=50\ \mathrm{kg} × 40=2000\ \mathrm{kg}$
取$g=10\ \mathrm{N/kg}$，根据重力公式$G=mg$，可得水泥的总重力：
$G_{\mathrm{水泥}}=m_{\mathrm{水泥}}g=2000\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg}=2 × 10^4\ \mathrm{N}$
(2) 计算卡车和水泥的总重力：
$G_{\mathrm{总}}=G_{\mathrm{车}}+G_{\mathrm{水泥}}=8.5 × 10^4\ \mathrm{N}+2 × 10^4\ \mathrm{N}=1.05 × 10^5\ \mathrm{N}$
由桥头标志牌可知桥的限重为$10\ \mathrm{t}$，进行单位换算：$m_{\mathrm{最大}}=10\ \mathrm{t}=10^4\ \mathrm{kg}$
计算桥允许通过的最大重力：
$G_{\mathrm{最大}}=m_{\mathrm{最大}}g=10^4\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg}=1 × 10^5\ \mathrm{N}$
因为$1.05 × 10^5\ \mathrm{N}＞1 × 10^5\ \mathrm{N}$，所以卡车不能安全通过这座桥。
【答案】
(1) 水泥的总重力为$\boldsymbol{2 × 10^4\ \mathrm{N}}$；
(2) 小陈的卡车不能安全通过这座桥，计算说明如上。
【知识点】
重力公式应用、质量单位换算、限重安全判断
【点评】
本题是重力计算的基础应用型题目，解题核心是熟练运用重力公式$G=mg$，同时注意单位的统一换算，需结合生活场景理解限重的物理意义，通过比较总重力与桥的最大允许重力得出结论，体现了物理知识在生活中的实际应用。
【难度系数】
0.8
【例 1】根据要求用铅笔和刻度尺作图：如图用大小为 200 N、斜向下与水平方向成$30°$角的推力推木箱，请画出推力的示意图；
答案
解析
【分析】
要画出推力的示意图，需明确力的三要素：作用点、方向、大小。首先确定推力的作用点，推力作用在木箱上，所以作用点选在木箱左侧与手接触的位置；然后确定方向，题目要求斜向下与水平方向成30°角；最后标注力的大小200N。按照这个思路，逐步完成示意图的绘制。
【解析】
1. 确定作用点：将推力的作用点画在木箱的左侧表面（靠近人手的接触位置）；
2. 绘制力的方向：从作用点出发，借助刻度尺画出一条与水平方向成30°角斜向下的线段，在线段末端画上箭头表示力的方向；
3. 标注力的信息：在线段旁标注推力的符号$F$，并注明大小为$F=200\ \mathrm{N}$，同时标注出$30°$的角度。
最终示意图如下：
【答案】
如上述解析中的示意图所示（作用点在木箱左侧，斜向下与水平成$30°$，标注$F=200\ \mathrm{N}$）
【知识点】
1. 力的示意图画法
2. 力的三要素
【点评】
本题是基础力学作图题，重点考查对力的三要素的理解和力的示意图的规范绘制，需注意作用点选取合理、角度准确、力的大小标注清晰，这类题型是力学作图的常考内容，掌握其画法可为后续力学分析奠定基础。
【难度系数】
0.8
要画出推力的示意图，需明确力的三要素：作用点、方向、大小。首先确定推力的作用点，推力作用在木箱上，所以作用点选在木箱左侧与手接触的位置；然后确定方向，题目要求斜向下与水平方向成30°角；最后标注力的大小200N。按照这个思路，逐步完成示意图的绘制。
【解析】
1. 确定作用点：将推力的作用点画在木箱的左侧表面（靠近人手的接触位置）；
2. 绘制力的方向：从作用点出发，借助刻度尺画出一条与水平方向成30°角斜向下的线段，在线段末端画上箭头表示力的方向；
3. 标注力的信息：在线段旁标注推力的符号$F$，并注明大小为$F=200\ \mathrm{N}$，同时标注出$30°$的角度。
最终示意图如下：
【答案】
如上述解析中的示意图所示（作用点在木箱左侧，斜向下与水平成$30°$，标注$F=200\ \mathrm{N}$）
【知识点】
1. 力的示意图画法
2. 力的三要素
【点评】
本题是基础力学作图题，重点考查对力的三要素的理解和力的示意图的规范绘制，需注意作用点选取合理、角度准确、力的大小标注清晰，这类题型是力学作图的常考内容，掌握其画法可为后续力学分析奠定基础。
【难度系数】
0.8
【例 2】静止在水平桌面上的茶杯如图所示，请在图中画出桌面对茶杯支持力为 2 N 的示意图，并标注出它的大小。
答案
解析
【分析】
要画出桌面对茶杯的支持力示意图，需先明确支持力的三要素：
1. 作用点：支持力是桌面对茶杯的力，受力物体为茶杯，作用点可画在茶杯的重心O点（画在重心更便于直观表示力的作用效果）；
2. 方向：支持力属于弹力，垂直于接触面指向被支持的物体，桌面水平，因此支持力方向竖直向上；
3. 大小：题目明确支持力大小为2N。
之后按照力的示意图的画法，从作用点沿力的方向画带箭头的线段，并标注力的大小即可。
【解析】
1. 确定支持力的三要素：作用点为茶杯的重心O点，方向竖直向上，大小$ F=2N $；
2. 从O点竖直向上画一条带箭头的线段，在线段旁标注“$ F=2N $”，完成示意图绘制（示意图与参考答案一致）。
【答案】
如图所示（以茶杯重心O为作用点，竖直向上画带箭头线段，标注$ F=2N $）
【知识点】
力的示意图绘制，弹力的方向判断
【点评】
本题是力学基础作图题，重点考查支持力的方向特点和力的示意图的规范画法，需准确把握力的三要素，确保作图的规范性与准确性。
【难度系数】
0.8
要画出桌面对茶杯的支持力示意图，需先明确支持力的三要素：
1. 作用点：支持力是桌面对茶杯的力，受力物体为茶杯，作用点可画在茶杯的重心O点（画在重心更便于直观表示力的作用效果）；
2. 方向：支持力属于弹力，垂直于接触面指向被支持的物体，桌面水平，因此支持力方向竖直向上；
3. 大小：题目明确支持力大小为2N。
之后按照力的示意图的画法，从作用点沿力的方向画带箭头的线段，并标注力的大小即可。
【解析】
1. 确定支持力的三要素：作用点为茶杯的重心O点，方向竖直向上，大小$ F=2N $；
2. 从O点竖直向上画一条带箭头的线段，在线段旁标注“$ F=2N $”，完成示意图绘制（示意图与参考答案一致）。
【答案】
如图所示（以茶杯重心O为作用点，竖直向上画带箭头线段，标注$ F=2N $）
【知识点】
力的示意图绘制，弹力的方向判断
【点评】
本题是力学基础作图题，重点考查支持力的方向特点和力的示意图的规范画法，需准确把握力的三要素，确保作图的规范性与准确性。
【难度系数】
0.8
【例 3】（2024·辽宁中考）“陶甗(yǎn)”是新乐遗址出土的古代蒸食器，请在简化图中画出其所受重力 G 的示意图（O 为重心）。
答案
解析
【分析】
要画出陶甗所受重力的示意图，需先明确重力的核心特点：重力的方向始终竖直向下，作用点为物体的重心O。解题思路为：先确定作用点是重心O，再从O点出发沿竖直向下方向绘制带箭头的线段，最后标注力的符号G。
【解析】
1. 确定作用点：题目已给出重心为O点，将作用点定在O处；
2. 确定方向：重力方向为竖直向下（垂直于水平面，并非垂直于接触面）；
3. 绘制示意图：从O点沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段，箭头指向竖直下方，在线段旁标注力的符号G，示意图如下（对应参考答案的图示：从O点竖直向下引出带箭头线段，标注G）。
【答案】
从重心O点竖直向下画一条带箭头的线段，并标注G（对应参考答案的示意图）
【知识点】
重力的方向、力的示意图
【点评】
本题属于力学基础题型，考查重力示意图的绘制，关键是牢记重力方向总是竖直向下、作用点在重心，需注意区分“竖直向下”与“垂直向下”的差异，避免方向绘制错误。
【难度系数】
0.9
要画出陶甗所受重力的示意图，需先明确重力的核心特点：重力的方向始终竖直向下，作用点为物体的重心O。解题思路为：先确定作用点是重心O，再从O点出发沿竖直向下方向绘制带箭头的线段，最后标注力的符号G。
【解析】
1. 确定作用点：题目已给出重心为O点，将作用点定在O处；
2. 确定方向：重力方向为竖直向下（垂直于水平面，并非垂直于接触面）；
3. 绘制示意图：从O点沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段，箭头指向竖直下方，在线段旁标注力的符号G，示意图如下（对应参考答案的图示：从O点竖直向下引出带箭头线段，标注G）。
【答案】
从重心O点竖直向下画一条带箭头的线段，并标注G（对应参考答案的示意图）
【知识点】
重力的方向、力的示意图
【点评】
本题属于力学基础题型，考查重力示意图的绘制，关键是牢记重力方向总是竖直向下、作用点在重心，需注意区分“竖直向下”与“垂直向下”的差异，避免方向绘制错误。
【难度系数】
0.9
