Question

1．小明和物理实验小组的同学们在探究物体所受重力与物体质量的关系时，实验记录如表．

被测 物体	物体质量 m/kg	重力 G/N	比值N/kg	比值的平均值N/kg
物体1	0.1	0.99	9.9
物体2	0.2	1.96	9.8
物体3	0.3	2.91	9.7

（1）在实验过程中，需要的测量工具有天平和弹簧测力计．
（2）在上表空白处填入比值（$\frac{G}{m}$）的平均值．
（3）分析表中实验数据，得出的结论是物体受到的重力与质量成正比．
（4）在一般情况下，g为定值，但经过科学家的精确测量，各地区的g值仍有些差异，表是小明查阅资料得到的有关g值的信息．通过分析表，可以发现，g值最小和最大的地点分别是赤道、北极．
g值的变化规律是g值随着地球的纬度变大而增大，试猜想g值变化的原因可能是与地球的纬度有关，请解释g的物理意义：质量是1kg的物体所受到的重力的大小．

地点	g值的大小	地球纬度
北京	9.801	39°56′
纽约	9.803	40°40′
莫斯科	9.816	55°45′
北极	9.832	90°

地点	g值的大小	地球纬度
赤道	9.780	0°
广州	9.788	23°06′
武汉	9.793	30°33′
上海	9.794	31°12′

Answer 1

分析 （1）实验课题是探究重力与质量的关系，需要分别测出物体的质量和重力，选择的测量工具必须能够测出这两个物理量．
（2）据题目要求计算出g的平均值来即可，再说明其物理意义；
（3）据实验数据分析即可得出结论；
（4）分析表中数据，找出表中g值相同与差异最大的地方；通过地球纬度分析g值变化的原因．

解答 解：
（1）在实验室中，物体的质量用天平测量，物体受力的大小用弹簧测力计测量．所以需要的测量工具是天平和弹簧测力计．
（2）平均值为g=$\frac{9.9N/kg+9.8N/kg+9.7N/kg}{3}$=9.8N/kg．它表示质量为1千克的物体所受的重力是9.8N；
（3）由数据知：纵向看，物体质量成倍增加，所受重力随之增大；横向看，物体重力与质量的比值相差很小．所以实验结论为：物体所受重力与其质量成正比；
（4）由表中数据可知：g值最小的是地球的赤道；g值相最大的是北极；分析数据中“地球纬度”中数据发现：纬度越高，g值越大；
g表示质量是1kg的物体所受到的重力的大小．
故答案为：（1）天平；弹簧测力计；（2）9.8；（3）物体受到的重力与质量成正比；（4）赤道；北极；g值随着地球的纬度变大而增大；与地球的纬度有关；质量是1kg的物体所受到的重力的大小．

点评 弹簧测力计测量物体重力采用的是转换法：重力等于弹簧测力计对物体向上的拉力．