内容正文:
第六章 力和机械
6.3 重 力
1. (2023·西安鄠邑期末)2023年6月4日,“神舟十五号”载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆,航天员费俊龙、邓清明、张陆全部安全顺利出舱。航天员在太空会进行日常锻炼,若航天员在舱内进行体能锻炼,则下列活动最有效的是 ( )
A. 用弹簧拉力器健身 B. 做俯卧撑
C. 举哑铃 D. 用单杠做引体向上
A
2. 关于物体所受重力的方向,下列表示正确的是 ( )
C
3. 在“探究重力的大小跟什么因素有关”的实验中,得到如表所示的数据。
(1) 本实验中用到的测量器材有 和 。
(2) 分析表中数据可知:当物体的质量为0.7kg时,它受到的重力是 N。
天平
m/kg 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7
G/N 0.98 1.96 2.94 3.92 4.90 5.88
弹簧测力计
6.86
(3) 下列四个图像中,能正确表示物体所受重力的大小与其质量的关系的是 (选填字母)。
A
4. (2023·亳州涡阳期末)通过实验粗略测得在地球表面g地=10N/kg,其表示的物理意义是 ;已知月球表面的g月是g地的,有一名航天员的质量为60kg,他在地球上受到的重力是 N,在月球上受到的重力是 N,在月球上的质量是
kg。
质量为1kg的物体在地球表面受到的重力是10N
600
100
60
[解析]“g地=10N/kg”表示的物理意义是质量为1kg的物体在地球表面受到的重力是10N;该航天员在地球上受到的重力G地=mg地=60kg×10N/kg=
600N;质量是物体的一种属性,与物体的位置无关,从地球到月球,航天员的质量不变,仍为60kg,所以月球上航天员的重力G月=mg月=60kg××
10N/kg=100N。
5. 建筑工人在砌房子时经常用水平仪来检查所砌的墙面是否水平。如图甲所示,当液体中空气泡居中表示墙面水平,若空气泡偏向A端,则表示A端的墙面 (选填“高”或“低”);如图乙是一种简易水平仪,图示情况说明墙面 (选填“左”或“右”)边偏低,这是利用了重力的方向总是
。
高
右
竖直向下
[解析]重力的方向是竖直向下的,水向低处流是重力作用的结果。图甲中,若空气泡偏向A端,则表示A端的墙面高;由图乙可知,简易水平仪的铅垂线偏向右侧,说明该墙面右边偏低,这是利用了重力的方向总是竖直向下。
6. 汽车在运输货物时,一般会把 (选填“较重”或“较轻”)的货物放在车厢底部,这样做的目的是 (选填“升高”或“降低”)货物的重心,使货物不容易倾倒。
较重
降低
[解析]物体的重心越低,稳定性越强,所以汽车在运输货物时,一般会把较重的货物放在车厢底部,这样做的目的是降低货物的重心,使货物不容易倾倒。
7. 下列关于重力的说法,正确的是 ( )
A. 向上抛出的篮球,在上升过程中没有受到重力的作用
B. 汽车在坡路上下行,受到的重力是垂直于坡面的
C. 物体的重心一定在物体上
D. 地面附近的物体在没有受到支持的时候,要向地面降落,这是由于物体受到重力作用
D
[解析]地面附近的物体都会受到重力的作用,所以向上抛出的篮球仍会受到重力的作用,故选项A错误;汽车在坡路上下行,受到的重力是竖直向下的,故选项B错误;物体的重心不一定在物体上,故选项C错误;由于重力的方向竖直向下,因此物体在没有受到支持的时候,要向地面降落,故选项D正确。
8. 春分到,蛋儿俏,“春分立蛋”是中国民间的传统习俗。下列关于“立蛋”中包含的物理知识的说法,正确的是 ( )
A. 一个鸡蛋的重力约为0.5N
B. 把鸡蛋拿到月球,重力不会发生变化
C. 鸡蛋“立”着和“躺”着时重心没有发生变化
D. 春分最容易“立蛋”是由于当天受到的重力最小
A
[解析]一个鸡蛋的质量约为50g,其重力G=mg=0.05kg×10N/kg=0.5N(g取10N/kg),故选项A正确;把鸡蛋拿到月球,鸡蛋的质量不变,但重力会变小,故选项B错误;鸡蛋“立”着的时候比“躺”着的时候重心高一些,故选项C错误;由G=mg可知:鸡蛋的质量不变,在同一位置鸡蛋的重力也将保持不变,故选项D错误。
9. (2022·株洲)如图所示为航天员王亚平出舱活动时的情境。此时图中能表示她受到的重力方向的是 ( )
A. ① B. ② C. ③ D. ④
C
[解析]重力的施力物体是地球,重力的方向总是指向地球的,故选项C正确。
10. ★用质量已知的钩码探究重力与质量的关系,获得的实验数据如表所示,下列说法正确的是 ( )
A. 物体所受重力与质量的关系可以用如图所示的图线b表示
B. 地球附近的物体的质量与所受的重力成正比
C. 表格中重力与质量的比值是0.01N/g
D. 若用石块代替钩码进行该实验,则会得到不同的结论
C
质量m/g 100 200 300 400
重力G/N 1 2 3 4
[解析]由表格数据可知,物体所受重力与质量成正比,其图像是一条过原点的直线,可以用图线a表示,故选项A错误;质量是物体的一种属性,取决于物体所含物质的多少,与所受的重力无关,故选项B错误;由题意可知,表格中重力与质量的比值是0.01N/g,故选项C正确;用石块代替钩码进行该实验,仍可以得到相同的结论,故选项D错误。
易错警示
重力与质量的关系
由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力,地面附近的物体都受到重力的作用,重力使跳起的人、扔出的石块等最终落向地面;重力的方向是竖直向下的;质量是物体所含物质的多少,质量的单位是千克,重力的单位是牛顿。重力大小与质量成正比,即G=mg。
11. 过年贴年画是我国的传统习俗。如图所示为利用自制的铅垂线贴年画时的情景,为了把年画贴正,下列做法正确的是 ( )
A. 上下移动年画的位置
B. 换用质量较大的铅锤
C. 转动铅垂线,使铅垂线与年画的长边平行
D. 转动年画,使年画的长边与铅垂线平行
D
[解析]由于重力的方向是竖直向下的,若年画和铅垂线是平行的,则年画的长边是竖直的。由图可知:年画的左端偏高,为了把年画贴正,可以转动年画,使年画的长边与铅垂线平行,故选项D正确。
12. 田径比赛中的跳高项目,经历了“跨越式”“剪式”“滚式”“俯卧式”“背越式”5次技术性的革命。目前运动员普遍采用“背越式”技术(如图),获得较好成绩的原因是 ( )
A. 采用“背越式”技术,起跳时人体重心可以提高更多
B. 在5种技术中“背越式”最易掌握,成绩比较稳定
C. “背越式”掌握得好的运动员,过杆时重心可以低于横杆
D. “背越式”掌握得好的运动员,过杆时重心一定比横杆略高
C
[解析]同一名运动员在跳高的过程中重心上升的高度基本不变,采用不同姿势过杆的运动员在越过横杆的时候,运动员的重心距横杆的距离不一样。跨越式过杆的时候,人体的重心必须在横杆上面几十厘米,而俯卧式或背越式过杆时,重心可以十分接近横杆,甚至背越式过杆时重心可以位于杆的下方,这样在弹跳力不变的情况下,运动员的成绩可以提高许多,故选项C正确。
13. 如果起重机吊重物的钢丝绳能承受的最大拉力是4.5×104N,那么用它能否一次吊起质量为5t的机器?
[解析]方法一:G=mg=5×103kg×9.8N/kg=4.9×104N。因为4.9×104N>
4.5×104N,所以该起重机不能一次吊起质量为5t的机器。方法二:m'==
≈4.592×103kg=4.592t。因为5t>4.592t,所以该起重机不能一次吊起质量为5t的机器。
14. 小金对太空中的星球比较感兴趣,他从网上查得:甲、乙两个星球表面上物体的重力G与其质量m的关系如图。从图中信息可知,相同质量的物体在甲星球表面上的重力 (选填“大于”“小于”或“等于”)其在乙星球表面上的重力,据图可得甲星球表面上的物体的重力G与其质量m的关系式为 ;若将乙星球上重为40N
的物体带到甲星球上,则该物体的质量为 kg。
大于
G=m×15N/kg
8
[解析]由图可知,当物体的质量为8kg时,物体在甲星球表面上的重力为120N,在乙星球表面上的重力为40N,所以相同质量的物体在甲星球表面上的重力大于其在乙星球表面上的重力。由图可知:当甲星球表面上物体的质量为8kg时,其重力为120N,所以甲星球表面上的物体的重力G与其质量m的比值为 =15N/kg,则重力G与其质量m的关系式为G=m×15N/kg。乙星球上重为40N的物体的质量是8kg,由于物体的质量与其所处的位置无关,因此将该物体带到甲星球上,其质量仍为8kg。
15. 在如图所示的装置中,双锥体放在倾斜的轨道上,释放以后,似乎看到双锥体自动“向上滚”,你认为这种看法对吗?理由是什么?
这种看法不对。理由:由轨道的形状可以看出,图中右侧虽然边缘变高了,但其两个边的距离变大,双锥体在滚动时,由于重力的作用,其重心实际是下降的,“向上滚”只是一种错觉
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