3.1 重力和弹力-2021-2022学年高一物理分层培优同步专题训练（人教版2019必修第一册）

2021-2022学年高一物理分层培优同步专题训练（人教版2019必修第一册） 第3.1节 重力与弹力 1.假如“嫦娥四号”探月过程中，把一块矿石从月球运到地球，则矿石所受重力与质量的变化是 (　　) A． 重力变小，质量变大 B． 重力变大，质量变大 C． 重力不变，质量不变 D． 重力变大，质量不变 【答案】D 【解析】矿石从月球运到地球的过程中，其质量保持不变，但由于地球表面的重力加速度大，故重力变大，故D正确，A、B、C错误。 2.关于物体的重力和重心，下列说法正确的是(　　) A． 物体所受的重力是由于受到地球的吸引而产生的，所以方向总是垂直于地面向下 B． 同一物体在地球上的不同位置，当用不同的弹簧测力计测量时其所受重力大小是不同的，当用同一弹簧测力计测量时所受重力大小一定相同 C． 物体的重心就是物体各部分所受重力的等效作用点 D． 形状规则的物体(如正方体)，其重心一定在其几何中心处 【答案】C 【解析】重力的方向为竖直向下而不是垂直地面向下，选项A错误；同一物体在地球上不同位置所受重力不同，与测力计无关，选项B错误；重心为物体各部分所受重力的等效作用点，选项C正确；重心的位置与物体的形状与质量分布是否均匀有关，如果质量不均匀分布，仅有规则几何外形，其重心也不一定在几何中心上，选项D错误。 3.如图是位于水平桌面上的玩具“不倒翁”摆动过程的示意图，O点是“不倒翁”的重心。将“不倒翁”扳到位置1后释放，“不倒翁”向右摆动，经过竖直位置2到达另一侧最大摆角的位置3，关于这一现象，下列说法中正确的是(　　) A． “不倒翁”在位置3时，重力和支持力是一对平衡力 B． 只有在位置2，“不倒翁”受到的重力方向才竖直向下 C． “不倒翁”之所以不倒是因为重心很低 D． “不倒翁”从位置2到位置3是受到水平向右的力的作用 【答案】C 【解析】重力的方向竖直向下，由于不倒翁在水平面上，因此支持力的方向竖直向上，从图1和3中可以看出，重力和支持力不在一条直线上，因此重力和支持力不是一对平衡力，故A项错误；重力的方向总是竖直向下的，故B项错误；物体的重心越低，稳定性越好，因此“不倒翁”之所以不倒是因为重心很低，故C项正确；“不倒翁”从位置2到位置3，仍只受重力和桌面的支持力，并没受水平方向的力，因为在位置2，不倒翁有水平向右的速度，所以不会停在位置2，故D项错误。 4.关于重心及重力，下列说法中正确的是(　　) A． 一个物体放于水中称量时弹簧测力计的示数小于物体在空气中称量时弹簧测力计的示数，因此物体在水中受到的重力小于在空气中受到的重力 B． 据G＝mg可知，两个物体相比较，质量较大的物体的重力不一定较大 C． 物体放于水平面上时，重力方向垂直于水平面向下，当物体静止于斜面上时，其重力方向垂直于斜面向下 D． 物体的形状改变后，其重心位置不会改变 【答案】B 【解析】　由于物体浸没于水中时，受到向上的浮力从而减小了弹簧的拉伸形变，弹簧测力计的拉力减小了，但物体的重力并不改变，选项A错误．当两物体所处的地理位置相同时，g值相同，质量大的物体的重力必定大，但当两物体所处的地理位置不同时，如质量较小的物体放在地球上，质量较大的物体放在月球上，由于月球上g值较小，而使质量较大的物体的重力不一定较大，选项B正确．重力的方向是竖直向下的，而不是垂直向下的，选项C错误．物体的重心位置由物体的形状和质量分布情况共同决定，当物体的形状改变时，其重心可能发生改变，故选项D错误． 5.一条质量均匀的不可伸长的绳索，所受重力为G，两端固定在水平天花板上的A、B两点，如图所示．今在绳索的中点施加竖直向下的力将绳索拉直使中点由位置C降到位置D在此过程中，整条绳索的重心位置将(　　) A． 逐渐升高 B． 逐渐降低 C． 先降低再升高 D． 始终不变 【答案】A 【解析】外力对绳子做功，使绳子的重力势能增大，根据重力势能Ep＝mgh，则重心逐渐升高. 6.2016年《挑战不可能》第二季中，韩遂宁因成功地在悬吊画框中平衡摩托车而被称为平衡大师，如图所示．下列说法正确的是(　　) A． 支撑摩托车的单脚一定是竖直的 B． 钢丝绳的方向一定通过摩托车和画框的重心 C． 当摩托车随画框旋转时，摩托车的重心也相对摩托车在移动 D． 在挑战过程中，韩遂宁通过改变摩托车的倾斜程度从而改变摩托车重心的位置 【答案】ABD 【解析】　摩托车处于静止状态，其重力方向是竖直向下的，根据二力平衡可知，单脚支架对它的作用力方向竖直向上，A正确；对于摩托车和画框组成的整体，根据二力平衡可知钢丝绳的方向一定通过摩托车和画框的重心，B正确；当摩托车随画框旋转时，摩托车的重心相对摩托车不移动，C错误；在挑战过程中，韩遂宁通过改变摩托车的倾斜程度从而改变摩托车重心的位置，D正确． 7.拥