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三、实验与计算
17.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
(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
(3)实验小组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，其读数为
(4)小红提出：“还可以测量钩码以外的其他物体的质量和重力，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
(5)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不相同的是
A.探究同种物质的质量和体积的关系
B.探究反射角与入射角的关系
C.用刻度尺测量物体的长度
17.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
竖直
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
静止
状态，这时弹簧测力计的示数(即拉力大小)等于
(选填“等于”“大于”或“小于”)物体的重力。(3)实验小组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，其读数为
1.8
N。(4)小红提出：“还可以测量钩码以外的其他物体的质量和重力，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
小红
的观点正确。(5)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不相同的是
C
。A.探究同种物质的质量和体积的关系
B.探究反射角与入射角的关系
C.用刻度尺测量物体的长度
答案
17.(1)竖直 (2)静止 等于 (3)1.8 (4)小红 (5)C
解析
【分析】
本题围绕“探究重力与质量的关系”实验展开，需结合弹簧测力计的使用规则、二力平衡原理、实验设计的科学性及多次测量的目的逐一分析各小问：
1. 测量重力时，重力方向竖直向下，需保证弹簧测力计在对应方向调零；
2. 利用二力平衡条件，物体静止时拉力与重力大小相等，此时弹簧测力计示数等于重力；
3. 读取弹簧测力计示数时，先确定分度值，再根据指针位置读数；
4. 实验需选用多种物体才能使结论具有普遍性；
5. 明确不同实验中多次测量的目的，区分“寻找普遍规律”和“减小误差”的差异。
【解析】
(1) 测量物体重力时，重力方向竖直向下，为保证测量准确，需将弹簧测力计在竖直方向调零；
(2) 测量重力时，物体需处于静止状态，此时物体受力平衡，弹簧测力计的拉力与物体重力是一对平衡力，大小相等，故示数等于物体重力；
(3) 图中弹簧测力计分度值为0.1N，指针指向1.8N刻度线，读数为1.8N；
(4) 为使实验结论具有普遍性，应选用不同物体进行实验，因此小红的观点正确；
(5) 本实验多次测量的目的是寻找普遍规律：A、B选项多次测量也是为了寻找普遍规律，C选项用刻度尺测物体长度时多次测量是为了减小误差，故目的不同的是C。
【答案】
17.(1)竖直 (2)静止 等于 (3)1.8 (4)小红 (5)C
【知识点】
弹簧测力计使用、重力与质量的关系、二力平衡
【点评】
本题考查“探究重力与质量的关系”实验的核心基础知识点，涵盖实验操作、原理应用、实验设计及多次测量目的，属于实验基础题型，注重对实验细节和原理的理解。
【难度系数】
0.3
本题围绕“探究重力与质量的关系”实验展开，需结合弹簧测力计的使用规则、二力平衡原理、实验设计的科学性及多次测量的目的逐一分析各小问：
1. 测量重力时，重力方向竖直向下，需保证弹簧测力计在对应方向调零；
2. 利用二力平衡条件，物体静止时拉力与重力大小相等，此时弹簧测力计示数等于重力；
3. 读取弹簧测力计示数时，先确定分度值，再根据指针位置读数；
4. 实验需选用多种物体才能使结论具有普遍性；
5. 明确不同实验中多次测量的目的，区分“寻找普遍规律”和“减小误差”的差异。
【解析】
(1) 测量物体重力时，重力方向竖直向下，为保证测量准确，需将弹簧测力计在竖直方向调零；
(2) 测量重力时，物体需处于静止状态，此时物体受力平衡，弹簧测力计的拉力与物体重力是一对平衡力，大小相等，故示数等于物体重力；
(3) 图中弹簧测力计分度值为0.1N，指针指向1.8N刻度线，读数为1.8N；
(4) 为使实验结论具有普遍性，应选用不同物体进行实验，因此小红的观点正确；
(5) 本实验多次测量的目的是寻找普遍规律：A、B选项多次测量也是为了寻找普遍规律，C选项用刻度尺测物体长度时多次测量是为了减小误差，故目的不同的是C。
【答案】
17.(1)竖直 (2)静止 等于 (3)1.8 (4)小红 (5)C
【知识点】
弹簧测力计使用、重力与质量的关系、二力平衡
【点评】
本题考查“探究重力与质量的关系”实验的核心基础知识点，涵盖实验操作、原理应用、实验设计及多次测量目的，属于实验基础题型，注重对实验细节和原理的理解。
【难度系数】
0.3
18.我国计划在2030年左右实现首次载人登陆月球。月球对它表面附近的物体也有引力，这个力大约是地球表面附近同一物体所受引力的$\frac{1}{6}$。若一个连同随身装备共90 kg的航天员登陆月球。(g取10 N/kg)则：
(1)该航天员从地球到达月球后质量
(2)该航天员在地球上所受的重力有多大？
(3)若该航天员在地球上最多能搬起重800 N的物体，则他在月球表面最多能搬起的物体的质量约是多少？
(1)该航天员从地球到达月球后质量
不变
（选填“变大”“变小”或“不变”）。(2)该航天员在地球上所受的重力有多大？
(3)若该航天员在地球上最多能搬起重800 N的物体，则他在月球表面最多能搬起的物体的质量约是多少？
答案
18.(1)不变
解:(2)航天员在地球上受到的重力为
$G=mg=90\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg}=900\ (\mathrm{N})$。
(3)月球对它表面附近的物体的引力大约是地球表面附近同一物体所受引力的$\frac{1}{6}$，则$g_{月}=\frac{1}{6}g$；因为航天员在地球上和月球上所能举起物体的最大重力相同，则该航天员在月球上最多能举起物体的重力$G_{最大}=800\ \mathrm{N}$，在月球表面他最多能举起物体的质量为
$m_{最大}=\frac{G_{最大}}{g_{月}}=\frac{800\ \mathrm{N}}{\frac{1}{6} × 10\ \mathrm{N/kg}}=480(\mathrm{kg})$。
解:(2)航天员在地球上受到的重力为
$G=mg=90\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg}=900\ (\mathrm{N})$。
(3)月球对它表面附近的物体的引力大约是地球表面附近同一物体所受引力的$\frac{1}{6}$，则$g_{月}=\frac{1}{6}g$；因为航天员在地球上和月球上所能举起物体的最大重力相同，则该航天员在月球上最多能举起物体的重力$G_{最大}=800\ \mathrm{N}$，在月球表面他最多能举起物体的质量为
$m_{最大}=\frac{G_{最大}}{g_{月}}=\frac{800\ \mathrm{N}}{\frac{1}{6} × 10\ \mathrm{N/kg}}=480(\mathrm{kg})$。
解析
【分析】
首先，质量是物体所含物质的多少，属于物体的固有属性，不随位置改变，据此判断第一问；第二问直接利用重力公式$G=mg$，代入地球的质量和$g$计算即可；第三问核心是航天员的最大举力不变，即能承受的最大重力相同，结合月球引力为地球的$\frac{1}{6}$（即$g_{月}=\frac{1}{6}g$），再通过重力公式变形求出月球上最多能搬起物体的质量。
【解析】
(1) 质量是物体的固有属性，与物体所处位置无关，所以航天员从地球到达月球后质量不变。
(2) 航天员在地球上所受重力：$G=mg=90\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg}=900\ \mathrm{N}$。
(3) 月球对物体的引力是地球的$\frac{1}{6}$，故月球上的重力加速度$g_{月}=\frac{1}{6}g$。航天员的最大举力不变，即他在月球上最多能举起物体的重力$G_{最大}=800\ \mathrm{N}$，根据$G=mg$，可得月球表面最多能搬起物体的质量：$m_{最大}=\frac{G_{最大}}{g_{月}}=\frac{800\ \mathrm{N}}{\frac{1}{6} × 10\ \mathrm{N/kg}}=480\ \mathrm{kg}$。
【答案】
(1)不变；(2)900 N；(3)480 kg
【知识点】
质量的特性、重力的计算、重力与质量的关系
【点评】
本题结合航天实际场景考查质量和重力的基础知识点，重点考查对质量固有性、月球引力与地球引力关系的理解，属于常规基础应用题型，难度适中。
【难度系数】
0.6
首先，质量是物体所含物质的多少，属于物体的固有属性，不随位置改变，据此判断第一问；第二问直接利用重力公式$G=mg$，代入地球的质量和$g$计算即可；第三问核心是航天员的最大举力不变，即能承受的最大重力相同，结合月球引力为地球的$\frac{1}{6}$（即$g_{月}=\frac{1}{6}g$），再通过重力公式变形求出月球上最多能搬起物体的质量。
【解析】
(1) 质量是物体的固有属性，与物体所处位置无关，所以航天员从地球到达月球后质量不变。
(2) 航天员在地球上所受重力：$G=mg=90\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg}=900\ \mathrm{N}$。
(3) 月球对物体的引力是地球的$\frac{1}{6}$，故月球上的重力加速度$g_{月}=\frac{1}{6}g$。航天员的最大举力不变，即他在月球上最多能举起物体的重力$G_{最大}=800\ \mathrm{N}$，根据$G=mg$，可得月球表面最多能搬起物体的质量：$m_{最大}=\frac{G_{最大}}{g_{月}}=\frac{800\ \mathrm{N}}{\frac{1}{6} × 10\ \mathrm{N/kg}}=480\ \mathrm{kg}$。
【答案】
(1)不变；(2)900 N；(3)480 kg
【知识点】
质量的特性、重力的计算、重力与质量的关系
【点评】
本题结合航天实际场景考查质量和重力的基础知识点，重点考查对质量固有性、月球引力与地球引力关系的理解，属于常规基础应用题型，难度适中。
【难度系数】
0.6
