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13. 2024年5月28日，神舟十八号乘组圆满完成第一次出舱活动,如图是某航天员再度漫步太空的情景，他受到的重力的方向是 (
A.$F_{1}$
B.$F_{2}$
C.$F_{3}$
D.$F_{4}$
D
)A.$F_{1}$
B.$F_{2}$
C.$F_{3}$
D.$F_{4}$
答案
D
解析
【分析】
首先回忆重力方向的核心知识点：重力的方向总是竖直向下，这里的“竖直向下”本质是指向地球的球心。观察题图中地球的位置，需要找出指向地心的力的方向，从而确定正确选项。
【解析】
重力的方向总是竖直向下，也就是指向地球的球心。观察题图可知，$F_4$的方向指向地球中心，与重力方向的特点相符，因此航天员受到的重力的方向是$F_4$，对应选项D。
【答案】
D
【知识点】
重力的方向
【点评】
本题属于基础概念考查题，重点考查对重力方向的理解，需明确无论物体处于太空还是地面，重力方向始终指向地心，要避免被图中其他力的方向干扰。
【难度系数】
0.8
首先回忆重力方向的核心知识点：重力的方向总是竖直向下，这里的“竖直向下”本质是指向地球的球心。观察题图中地球的位置，需要找出指向地心的力的方向，从而确定正确选项。
【解析】
重力的方向总是竖直向下，也就是指向地球的球心。观察题图可知，$F_4$的方向指向地球中心，与重力方向的特点相符，因此航天员受到的重力的方向是$F_4$，对应选项D。
【答案】
D
【知识点】
重力的方向
【点评】
本题属于基础概念考查题，重点考查对重力方向的理解，需明确无论物体处于太空还是地面，重力方向始终指向地心，要避免被图中其他力的方向干扰。
【难度系数】
0.8
14. 如图所示的“圭表”是我国古代的天文学家发明的天文观测仪器，它由相互垂直的“圭”和“表”两部分组成.为了让“表”处于竖直位置，古代的天文学家用重垂线进行校正，这种做法主要利用了 (
A.力可以改变物体的形状
B.力是物体对物体的作用
C.重力的方向总是竖直向下的
D.重力的大小与质量成正比
C
)A.力可以改变物体的形状
B.力是物体对物体的作用
C.重力的方向总是竖直向下的
D.重力的大小与质量成正比
答案
C
解析
【分析】
要解决这道题，首先明确重垂线的工作原理：重垂线是利用重力的方向总是竖直向下的特点制成的。题目中用重垂线校正“表”处于竖直位置，就是让“表”与重垂线平行，此时“表”竖直。接下来逐一分析选项：
选项A：力可以改变物体的形状，题目中没有涉及物体形状的变化，与题意无关；
选项B：力是物体对物体的作用，这是力的定义，和校正“表”竖直的原理无关；
选项C：重力的方向总是竖直向下的，这正是重垂线能校正竖直的依据，符合题意；
选项D：重力的大小与质量成正比，题目中没有涉及重力大小和质量的关系，不符合题意。
因此，正确选项是C。
【解析】
重垂线的工作原理是重力的方向总是竖直向下的，用重垂线校正“表”处于竖直位置，就是利用这一特点：当“表”与重垂线平行时，“表”就处于竖直位置。
对各选项分析如下：
A选项：题目中未体现力改变物体形状，不符合题意；
B选项：力是物体对物体的作用，与校正“表”竖直的原理无关，不符合题意；
C选项：重力的方向总是竖直向下，这是重垂线校正竖直的依据，符合题意；
D选项：重力大小与质量成正比，题目未涉及重力大小的相关内容，不符合题意。
综上，答案选C。
【答案】
C
【知识点】
重力的方向竖直向下
【点评】
本题考查重力方向的实际应用，属于基础题。解题时需区分重力的不同知识点（方向、大小）以及力的基本概念，明确重垂线的工作原理是关键。
【难度系数】
0.9
要解决这道题，首先明确重垂线的工作原理：重垂线是利用重力的方向总是竖直向下的特点制成的。题目中用重垂线校正“表”处于竖直位置，就是让“表”与重垂线平行，此时“表”竖直。接下来逐一分析选项：
选项A：力可以改变物体的形状，题目中没有涉及物体形状的变化，与题意无关；
选项B：力是物体对物体的作用，这是力的定义，和校正“表”竖直的原理无关；
选项C：重力的方向总是竖直向下的，这正是重垂线能校正竖直的依据，符合题意；
选项D：重力的大小与质量成正比，题目中没有涉及重力大小和质量的关系，不符合题意。
因此，正确选项是C。
【解析】
重垂线的工作原理是重力的方向总是竖直向下的，用重垂线校正“表”处于竖直位置，就是利用这一特点：当“表”与重垂线平行时，“表”就处于竖直位置。
对各选项分析如下：
A选项：题目中未体现力改变物体形状，不符合题意；
B选项：力是物体对物体的作用，与校正“表”竖直的原理无关，不符合题意；
C选项：重力的方向总是竖直向下，这是重垂线校正竖直的依据，符合题意；
D选项：重力大小与质量成正比，题目未涉及重力大小的相关内容，不符合题意。
综上，答案选C。
【答案】
C
【知识点】
重力的方向竖直向下
【点评】
本题考查重力方向的实际应用，属于基础题。解题时需区分重力的不同知识点（方向、大小）以及力的基本概念，明确重垂线的工作原理是关键。
【难度系数】
0.9
15. 小明在“探究重力的大小跟质量的关系”实验中，得到了如下表所示的实验数据.
(1)实验中，需要的测量工具有弹簧测力计和
(2)第3次实验中，物体3的重力如图甲所示(物体处于静止状态).请将表格内容补充完整.
(3)根据上面实验结果可知：物体的重力与质量的比值为
(4)月球对它表面附近的物体也有引力，这个引力是地球对地面附近同一物体引力的$\frac{1}{6}$.若一个连同随身装备质量共$90\ {kg}$的航天员到达月球表面，根据上面的实验结果，月球对他的引力是
(5)小明对太空中的星球比较感兴趣，他从网上查得：A、B两个星球表面上物体的重力$(G)$与其质量$(m)$的关系图像如图乙所示.由图乙可知，同一物体在A星球表面上的重力
(1)实验中，需要的测量工具有弹簧测力计和
天平
.(2)第3次实验中，物体3的重力如图甲所示(物体处于静止状态).请将表格内容补充完整.
(3)根据上面实验结果可知：物体的重力与质量的比值为
9.8
${N/kg}$.(4)月球对它表面附近的物体也有引力，这个引力是地球对地面附近同一物体引力的$\frac{1}{6}$.若一个连同随身装备质量共$90\ {kg}$的航天员到达月球表面，根据上面的实验结果，月球对他的引力是
147
${N}$.(5)小明对太空中的星球比较感兴趣，他从网上查得：A、B两个星球表面上物体的重力$(G)$与其质量$(m)$的关系图像如图乙所示.由图乙可知，同一物体在A星球表面上的重力
大于
(选填“大于”“小于”或“等于”)其在B星球表面上的重力.答案
天平
4.90
9.8
9.8
147
大于
4.90
9.8
9.8
147
大于
解析
【分析】
1. 第(1)问：探究重力与质量的关系，需要分别测量物体的质量和重力，测量重力用弹簧测力计，测量质量的工具是天平，因此此处应填天平。
2. 第(2)问：观察图甲的弹簧测力计，其分度值为0.1N，指针指向4.90N的位置，所以物体3的重力为4.90N。
3. 第(3)问：根据表格数据，计算每次实验中重力与质量的比值，如$\frac{0.98\ N}{0.1\ kg}=9.8\ N/kg$，多次计算结果均为9.8N/kg，因此物体的重力与质量的比值为9.8N/kg。
4. 第(4)问：先根据$G=mg$计算航天员在地球表面的重力，$G_{地}=90\ kg×9.8\ N/kg=882\ N$，月球引力是地球引力的$\frac{1}{6}$，所以月球对他的引力$G_{月}=\frac{1}{6}×882\ N=147\ N$。
5. 第(5)问：观察图乙的$G-m$图像，取相同质量的物体，A星球表面对应的重力大于B星球表面的重力，因此同一物体在A星球表面的重力大于其在B星球表面的重力。
【解析】
(1) 实验中要测量物体的质量和重力，测量质量的工具是天平，故答案为：天平。
(2) 图甲中弹簧测力计的分度值为0.1N，示数为4.90N，所以物体3的重力为$\boldsymbol{4.90\ N}$。
(3) 计算重力与质量的比值：$\frac{G}{m}=\frac{0.98\ N}{0.1\ kg}=9.8\ N/kg$，多次验证该比值恒定，故答案为：$\boldsymbol{9.8}$。
(4) 航天员在地球的重力：$G_{地}=mg=90\ kg×9.8\ N/kg=882\ N$，月球对他的引力：$G_{月}=\frac{1}{6}G_{地}=\frac{1}{6}×882\ N=147\ N$，故答案为：$\boldsymbol{147}$。
(5) 由图乙可知，当质量相同时，A星球表面物体的重力大于B星球表面的重力，因此同一物体在A星球表面的重力大于其在B星球表面的重力。
【答案】
(1) 天平
(2) 4.90
(3) 9.8
(4) 147
(5) 大于
【知识点】
重力与质量的关系、弹簧测力计读数、重力公式应用
【点评】
本题以“探究重力的大小跟质量的关系”实验为核心，涵盖实验器材、工具读数、数据分析、重力计算及不同星球引力的拓展应用，重点考查对$G=mg$公式的理解与灵活运用，同时要求能从图像中提取有效信息分析物理规律，注重实验与理论结合的能力。
【难度系数】
0.7
1. 第(1)问：探究重力与质量的关系，需要分别测量物体的质量和重力，测量重力用弹簧测力计，测量质量的工具是天平，因此此处应填天平。
2. 第(2)问：观察图甲的弹簧测力计，其分度值为0.1N，指针指向4.90N的位置，所以物体3的重力为4.90N。
3. 第(3)问：根据表格数据，计算每次实验中重力与质量的比值，如$\frac{0.98\ N}{0.1\ kg}=9.8\ N/kg$，多次计算结果均为9.8N/kg，因此物体的重力与质量的比值为9.8N/kg。
4. 第(4)问：先根据$G=mg$计算航天员在地球表面的重力，$G_{地}=90\ kg×9.8\ N/kg=882\ N$，月球引力是地球引力的$\frac{1}{6}$，所以月球对他的引力$G_{月}=\frac{1}{6}×882\ N=147\ N$。
5. 第(5)问：观察图乙的$G-m$图像，取相同质量的物体，A星球表面对应的重力大于B星球表面的重力，因此同一物体在A星球表面的重力大于其在B星球表面的重力。
【解析】
(1) 实验中要测量物体的质量和重力，测量质量的工具是天平，故答案为：天平。
(2) 图甲中弹簧测力计的分度值为0.1N，示数为4.90N，所以物体3的重力为$\boldsymbol{4.90\ N}$。
(3) 计算重力与质量的比值：$\frac{G}{m}=\frac{0.98\ N}{0.1\ kg}=9.8\ N/kg$，多次验证该比值恒定，故答案为：$\boldsymbol{9.8}$。
(4) 航天员在地球的重力：$G_{地}=mg=90\ kg×9.8\ N/kg=882\ N$，月球对他的引力：$G_{月}=\frac{1}{6}G_{地}=\frac{1}{6}×882\ N=147\ N$，故答案为：$\boldsymbol{147}$。
(5) 由图乙可知，当质量相同时，A星球表面物体的重力大于B星球表面的重力，因此同一物体在A星球表面的重力大于其在B星球表面的重力。
【答案】
(1) 天平
(2) 4.90
(3) 9.8
(4) 147
(5) 大于
【知识点】
重力与质量的关系、弹簧测力计读数、重力公式应用
【点评】
本题以“探究重力的大小跟质量的关系”实验为核心，涵盖实验器材、工具读数、数据分析、重力计算及不同星球引力的拓展应用，重点考查对$G=mg$公式的理解与灵活运用，同时要求能从图像中提取有效信息分析物理规律，注重实验与理论结合的能力。
【难度系数】
0.7
