7.3重力 培优训练 ----2024-2025学年人教版物理八年级下学期
2025-02-11
|
28页
|
248人阅读
|
9人下载
内容正文:
第七章《力》—7.3重力 培优训练
一.选择题(共26小题)
1.春节贴年画是我国的传统习俗。如图是利用重垂线检查年画是否贴正,下列分析中正确的是( )
A.换用质量更大的重锤,可以把年画贴得更正
B.重垂线利用了重力方向始终竖直向下的原理
C.重垂线与年画的长边垂直,表明年画贴正了
D.从不同角度都能看到年画,是光发生了色散
2.如图所示为航天员在内部为“失重”环境的“神舟十四号”空间站进行太空授课的场景,下列说法中正确的是( )
A.在空间站内可以用天平测出物体的质量
B.在空间站内可以用弹簧测力计测量物体重力
C.宇航员在空间站能飘起来是因为其质量减小了
D.在空间站内可以通过弹簧拉力器锻炼臂力
3.“草长莺飞二月天,拂堤杨柳醉春烟。儿童散学归来早,忙趁东风放纸鸢。”高鼎的诗句勾画出一幅生机勃勃,色彩缤纷的“乐春图”(意境图如图)。下列说法正确的是( )
A.绿色的柳叶是因为柳叶吸收绿光
B.能从各个方向看见杨柳树,是由于光在柳树上发生了折射
C.目送纸鸢升高飞远的过程中,眼睛的晶状体变薄
D.纸鸢能够飞高是因为在上升过程中,纸鸢的重力消失了
4.如图所示的圆珠笔能在航天空间站中使用,笔尖里的球珠在纸上滚动时,把沾在球珠上的墨水留在纸上,封闭在笔芯中的压缩氮气推动墨水向笔尖流动,就能连续不断写出字来。在教室里用这种圆珠笔写字的过程中(墨水未用完),笔中压缩氮气的( )
A.质量不变 B.体积变小 C.密度不变 D.重力变小
5.将水平仪放置于某桌面上并保持静止时的情形如图所示,则据此可判断出该桌面( )
A.左边高,右边低 B.右边高,左边低
C.左右相平 D.前面高,后面低
6.如图所示,小军同学用鸡蛋壳做了个“不倒翁”玩具,被扳倒后会自动重新立起来。“不倒翁”在摆动过程中( )
A.所受的重力大小不变,方向改变
B.所受的重力大小改变,方向不变
C.所受的支持力作用点改变,方向改变
D.所受的支持力作用点改变,方向不变
7.关于物体的重力,下列说法中正确的是( )
A.物体的重心一定在其几何中心
B.物体放在斜面上时,重力的方向是斜向下的
C.物体的重力是由于地球对物体的吸引而产生的
D.把地球上的物体移到月球上,物体的质量和所受重力都变小
8.2024年8月6日,在巴黎奥林匹克运动会女子单人10米跳台决赛中,中国队运动员再次卫冕金牌。关于运动员跳水的整个过程,下列叙述正确的是( )
A.运动员在跳台上只受重力
B.运动员在空中翻腾时受到翻腾力
C.运动员在最高点时不受力
D.运动员受到的重力始终竖直向下
9.如图所示的飞天科幻画作品展示了火箭升空的画面。若在发射现场,关于火箭升空的过程,下列说法正确的是( )
A.利用了力的作用是相互的
B.火箭及燃料质量保持不变
C.火箭不再受到重力的作用
D.火箭始终做匀速直线运动
10.下列说法中正确的是( )
A.树上的苹果在下落时受到重力,重力的方向总是与地面垂直
B.放在桌面上的物体,落到地面静止后不受重力作用
C.重力产生的原因是由于地球的吸引
D.地球吸引物体,物体不吸引地球
11.智能手机内部有一个重力感应器,当手机从竖放转90°横放时,重力感应器监测并调整手机显示画面自动旋转90°,保持画面正立,如图所示。从竖放转为横放的过程,下列分析正确的是( )
A.感应器检测到重力的大小发生了变化
B.感应器检测到重力作用点发生了变化
C.手机的重心位置不变,重心高度也不变
D.手机的重力方向没有改变,重心高度降低
12.如图所示是市场上销售的一款袋装牛奶,根据你的观察并联系所学物理知识,可判断出下列说法中正确的是( )
A.180mL牛奶就等于180克
B.牛奶喝掉一半后,其密度将会减小
C.牛奶受到的重力的方向是垂直向下的
D.挤压牛奶的包装袋可反映出力能使物体发生形变
13. 2023年10月26日,我国在酒泉卫星发射中心用长征二号F遥十七运载火箭将“神舟十七号”载人飞船成功发射,如图所示,下列有关说法正确的是( )
A.飞船与火箭分离前,以火箭为参照物,飞船是运动的
B.到达太空后的飞船,以地球为参照物,飞船是运动的
C.火箭离开地面后不受重力的作用
D.科学实验柜由地球运到太空,质量变小
14.如图所示,小明将气球套在试管口上,保持不漏气,然后将试管放到热水中,他看到气球鼓了起来,下列说法正确的是( )
A.气球的体积变大,说明试管内封闭的气体质量变大了
B.气球的体积变大,说明试管内封闭的气体重力变大了
C.气球的体积变大,说明试管内封闭的气体密度变小了
D.试管内封闭的气体质量、重力和密度都不变化
15.下列说法中正确的是( )
A.树上的苹果在下落时受到重力,重力的方向总是与支持面垂直
B.放在支持面上的物体,落到地面静止后不受重力作用
C.重力产生的原因是由于地球的吸引
D.地球吸引物体,物体不吸引地球
16.圭表是中国古代重要的天文仪器,通过测量正午日影长度来推测二十四节气(如图),为了提高其测量精度,天文学家使用铅垂线来确保“表”垂直于水平放置的“圭”。下列分析正确的是( )
A.日影是光的反射形成的
B.看到圭表中的表利用了镜面反射
C.铅垂线是利用了重力的方向总是竖直向下
D.铅垂线是利用了重力大小与质量的关系
17.下列哪种情况下物体所受重力大小最接近1N( )
A.两个鸡蛋 B.一张报纸
C.一枚一元硬币 D.一只小白兔
18.春分到,蛋儿俏,“春分立蛋”是中国民间的传统习俗。“春分立蛋”用生鸡蛋更容易成功,因为生鸡蛋的蛋清蛋黄之间略带松弛,蛋黄稍有些下沉,使鸡蛋重心降低,关于“立蛋”中包含的物理知识说法正确的是( )
A.两个鸡蛋所受重力约为1N
B.把鸡蛋拿到月球重力不会发生变化
C.生鸡蛋“立”着和“躺”着重心没有发生变化
D.春分最容易“立蛋”是由于当天鸡蛋受到的重力最小
19.古诗词中蕴含丰富的物理知识。下列关于力的说法错误的是( )
A.成语“孤掌难鸣”说明一个物体不会产生力
B.“以卵击石,自不量力”说明只有鸡蛋受到力的作用
C.“飞流直下三千尺”说明水受到重力的作用
D.“风吹草低见牛羊”说明草受到力的作用
20.某同学“探究重力与质量的关系”的实验,根据测量的不同质量钩码所受重力数据画出的G﹣m图象如图所示。下列说法正确的是( )
A.质量为100kg的物体所受的重力为1.0N
B.物体所受的重力与质量不成比例
C.重力与质量的关系式为g
D.若用石块代替钩码进行该实验,会得到不同结论
21.熊猫是我国的国宝,很多饲养员在照顾熊猫的过程中付出了很多辛苦。如图所示是熊猫花花和饲养员谭爷爷亲切交流的场面。下列估测最合理的是( )
A.熊猫坐在地面时的身体高度约为80cm
B.谭爷爷和熊猫头部距离约为20m
C.谭爷爷受到的重力约为600kg
D.熊猫花花的体积约为10m3
22.2024年4月25日,神舟十八号载人飞船发射升空,航天员叶光富、李聪、李广苏开始了他们约6个月的太空征程。长时间生活在微重力的环境中,会对人体造成肌肉萎缩、骨质疏松、心血管系统问题等影响。定期锻炼是航天员减轻或避免这些影响的方式之一。下列不适合航天员在空间站内进行身体锻炼的项目是( )
A.弯臂力器 B.骑自行车 C.举哑铃 D.拉弹簧
23.乒乓球是我国的国球,在世界级比赛中,我国运动员基本包揽所有乒乓球项目的金牌,为国争光,扬我国威。关于乒乓球比赛时的情景,下列说法正确的是( )
A.击球时,球拍对球有力的作用,球对球拍没有力的作用
B.球在空中所受的重力的施力物体是乒乓球桌
C.乒乓球离开球拍后就不受弹力,说明力的产生必须接触
D.从不同角度击打乒乓球,力的作用效果不同
24.现在智能手机都有这样一个功能:把手机竖着放在桌面转90度横放,手机显示画面就自动反向转动90度,保持画面正立,如图所示。这源于手机内部有一个重力感应器,手机用它来判定方向。在把手机上从竖放转为横放的过程中,下列分析正确的是( )
A.感应器会检测到重力的大小发生了变化
B.感应器会检测到重力方向发生了变化
C.手机的重力方向没有改变,感应器会检测到手机重心高度升高
D.手机的重力方向没有改变,感应器会检测到手机重心高度降低
25.下列四幅小球所受重力的示意图正确的是( )
A.B. C. D.
26.对下列物理量的认识中,最接近实际的是( )
A.初中物理课本的长度约为26cm B.托起两个鸡蛋的力约为10N
C.九年级学生百米赛跑成绩约为8s D.一个普通中学生的质量约为500kg
二.填空题(共20小题)
27.两个鸡蛋的质量约为100 (填上适当的质量单位),如图用手托起两个鸡蛋需要用的力约为 N。
28.水平仪放在水平面上时,重垂线如图a所示,水平仪的工作原理是重力的方向是 的,当水平仪放在桌面上如图b所示,说明此桌面 (选填“左”或“右”)侧偏高。
29.2024年6月2日,嫦娥六号着陆器成功着陆月球背面开启采样工作(如图)。月球上某月壤样品的质量是600g,已知物体在月球表面受到重力是其在地球表面受到重力的,则该样品在月球表面的重力为 N。把样品从月球带回地球后,其质量 (选填“变大”、“不变”、“变小”)。
30.小明在科技博览阅读中查阅了物体在某星球上“重力”与质量的关系图像如图所示。若小明质量为50kg,那么他在这个星球上受到的“重力”应为 N。
31.小明手提重垂线,匀速行走在不同的道路上(如图),由重垂线的方向可以说明重力的方向总是 的。
32.如图所示,图甲中用扳手拧螺母时,在A位置比在B位置拧更容易些,这表明力的作用效果与力的 有关;图乙中辣椒椒果朝天生长,故名“朝天椒”。椒果在结出后不断朝上生长的过程,其所受重力的方向总是 。
33.合理选用工具可以提升工作效率。如图甲,在用扳手拧螺母时,手握的位置越远离螺丝,越容易拧松,这说明力的作用效果与力的 有关;图乙是利用重垂线来判断画框是否挂正的情景,这是利用了重力的方向是 的。
34.作为第一个登上月球背面的月球车,玉兔二号车质量仅为135kg,是世界探月史上最轻的月球车。已知物体在月球上受到的引力约为它在地球表面受到的引力的,则玉兔二号在月球上受到的重力约 N。
35.工人师傅常使用一种派光水平仪(如图甲),其内部有一个能自由摆动的重镰,重键上安装了一个经光学原件转变成水平和竖直的十字光源(如图乙)。经过分析,该装置是利了重力方向总是 的。
36.为了保护演员的人身安全,影视剧拍摄中滚落的石块等道具通常是用泡沫塑料制作的,如图所示,这利用了泡沫塑料 的特点,从而减小“石块”的质量。一块质量为500g的实心泡沫塑料“石块”的体积为 cm3,若为实心真石块,其所受到的重力为 N。(ρ泡沫塑料=0.05g/cm3,ρ石=2.5g/cm3,g取10N/kg)
37.2024年5月3日,长征五号遥八运载火箭在文昌航天发射场点火升空,成功将嫦娥六号月球探测器送入地月转移轨道,发射任务取得圆满成功。运载火箭升空的原理是力的作用是 的。嫦娥六号探测器将开启世界首次月球背面采样返回,若采集100g样品带回地球后,样品的质量 (选填“变大”“不变”或“变小”),样品所受重力为 N。
38.如图1所示为水平仪放置于某桌面上时的情形,则该桌面左边 ;在砌房子时用如图2所示的水平仪来检查所砌的墙面是否水平,水中气泡居中时表示墙面水平,若气泡偏向B端,则表示B端墙面偏 。(以上两空均选填“高”或“低”)
39.如图所示,球A所受重力的施力物体是 ,判断重力的方向实验时,缓慢改变斜面倾角,观察悬线OA的方向 (选填“改变”或“不变”)。
40.义水老街音乐喷泉秀,犹如一幅璀璨的画卷,将夜晚的天空装点得如诗如画,色彩斑斓犹如烟花绽放。
(1)水面上建筑物的倒影是由于光的 (选填“镜面”或“漫”)反射形成的 (选填“实像”、“虚像”或“影子”)。
(2)现场人声鼎沸,说明声音的 (选填“音调”或“响度”)大;小红此时正在用手机拍摄喷泉秀,在手机里所成的像是 (选填“实”或“虚”)像。
(3)静止在地面上的一架550g的无人机的重力为 N(g取10N/kg);无人机所受支持力的施力物体是 ;启动后的无人机徐徐上升,说明力可以改变物体的 。
(4)一架无人机正在升空拍摄美景,相对于地面它是 的;无人机以4m/s的速度匀速竖直向上飞到90m的高空,它用时 s。
41.如图所示,是物理教材中的两幅插图,甲图表示小球受磁铁的吸引情况,说明力可以改变物体的 ;乙图是坐在船中的人用手推另外一只船时,自己坐的船同时后退,说明物体间力的作用是 ;往墙上挂一个矩形画框时,在画框旁边悬挂了一个重锤线。只要画框的竖边与重锤静止时的重锤线平行,画框就挂正了。检查画框是否扶正,主要应用了重力的方向是 的原理。
42.2024年是中国农历龙年,小微的爸爸买了一个铜制龙摆件,如图所示。为测出该摆件的体积,小微把该摆件完全浸入盛满水的容器中,刚好溢出600g的水。则该摆件的体积为 cm3;若该摆件是实心的,则该摆件的重力是 N。[已知ρ水=1.0×103kg/m3,ρ铜=8.9×103kg/m3,g取10N/kg]
43.2024年4月14日,在浙江宁波举行的亚洲羽毛球锦标赛女子单打决赛中,中国选手王祉怡夺得冠军。如图,当她用球拍击打羽毛球时,羽毛球高速飞出,说明力可以改变物体的 ;羽毛球最终会落到地面上,是由于受到 的作用。
44.在科幻电影《异星战场》中有这样一组镜头,“小长毛”穿越到火星,他轻轻一跳就能跳十几米高!查阅资料发现,火星上的引力是地球上的。如果把地球上的物体拿到火星上,物体的质量将 (选填“变大”、“变小”或“不变”),假如地球上的引力和火星上相同,展开你的想象,将会有什么样的场景出现 (合理即可)。
45.小明同学在扫地时无意中发现能把扫把立起来。他观察到此扫把头很宽大,且比把柄那一头重。当按如图所示的方式放置时,能降低扫把的 ,且增大了支撑面的面积,加之重力的方向总是 的,所以扫把就稳稳的立在水平地面上。
46.如图是元代王祯《农书》中描绘的是人们使用扇车清选谷物的情景。当快速摇动摇柄,扇轮转动会产生气流。饱满的谷物受 的作用而落入筐中,而枯瘪的谷物被气流从出风口吹出。
三.实验探究题(共5小题)
47.某小组在探究“重力大小与质量关系”的实验中,得到如下表所示的数据。请你协助解答下列问题:
m/kg
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
G/N
0.98
1.96
2.94
3.92
4.90
5.88
G/m(N/kg)
9.8
9.8
9.8
9.8
9.8
9.8
(1)本实验要用到实验室中常用的测量工具:弹簧测力计和 。
(2)根据表格中的实验数据可得到的实验结论为: 。
(3)该小组的小明另辟蹊径,取质量不同的小铜块、小木块、小铁球各一个,并分别测出它们的质量和重力,来探究物体所受重力大小与质量的关系,你认为小明的做法 (选填“合理”或“不合理”)。
(4)该小组的另一位同学小华使用一把未经校零、指针指在零刻度线下方的弹簧测力计做本实验,根据所测得实验数据作出重力与质量关系的图像(如图所示),你认为她作的图像应该是 (选填“A”“B”“C”或“D”)。
48.在探究“重力的大小跟什么因素有关”实验中,得到如表数据:
m/kg
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
G/N
0.98
1.96
2.94
3.92
4.90
5.88
(1)本实验中用到的测量器材有:天平和 。
(2)如图1的四个图象中,关于物体重力的大小与其质量的关系,正确的是 。
(3)若甲、乙两物体的质量之比为3:2,甲物体所受重力为60N,则乙物体所受重力为 N。
(4)如图2是用弹簧测力计测量重力的过程中,其中没有应用到的物理知识是 (填标号)。
A.物体的重力跟质量的关系
B.二力平衡的条件
C.弹簧的伸长量跟其所受的拉力的关系
D.物体间力的作用是相互的
49.小雨用弹簧测力计及钩码探究物体重力大小与质量的关系。
(1)小雨所用弹簧测力计如图甲所示,此测力计分度值是 N,使用前应进行的操作是 ;某同学如图乙所示测钩码重力,要正确测量,应沿着 方向使用测力计。
(2)小雨用此测力计分别正确测出1到6个钩码的重力,记录数据如表。根据表格中数据可知,每次实验重力和质量的比值都等于 N/kg。
实验序号
1
2
3
4
5
6
质量m/g
50
100
150
200
250
300
重力G/N
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
(3)小雨想将盒中12个钩码全部挂到此测力计挂钩上测出重力。你认为是否可行? 。
(4)实验中小雨逐次增挂钩码,分别测出它们的重力,这里进行多次实验的目的和测物理课本宽度时用同一刻度尺多次测量的目的是 的。(选填“相同”或“不同”)
50.大量的生活经验告诉我们质量不同的物体所受的重力不同。某实验小组的同学们想通过实验,探究物体的重力大小与它的质量的关系,他们用天平、钩码、弹簧测力计进行了如下探究:
(1)小明设计了实验表格,请帮助他补全图甲实验记录表格中的①。
(2)同学们测出了几组数据并填入了表格,请根据上面表格中的数据,在如图中画出重力与质量之间关系的图线。
次数
1
2
3
4
质量m/kg
0.05
0.1
0.15
0.2
①
0.5
1.0
1.8
2.0
(3)根据(2)的图象可以得出的结论是 。
(4)小明同学取了质量不同的苹果、小木块、小铁球各一个,并分别测出它们的质量和重力,来探究物体所受重力大小与质量的关系,你认为小明同学的做法 。
A.不合理,因为他没有用同种物质的物体做实验
B.不合理,因为他没有使物体的质量成整数倍变化
C.合理,因为他同样可以得到的物体所受重力大小与质量的关系
D.合理,因为他的操作比甲同学更简便
51.某兴趣小组在探究“影响物体重力大小的因素”的实验中,进行了如下实验探究。
(1)实验记录如下表:
实测物体
物体质量m(kg)
重力G(N)
G与m的比值(N/kg)
物体1
0.1
1
10
物体2
0.2
2
10
物体3
0.3
3
①在探究过程中,需要的测量工具有 、 。
②在探究过程中,实验记录如表:表中空缺的地方应填 N/kg。
(2)根据上表中测量的实验数据分析,下列图像中能正确描述物体所受的重力G与质量m关系的图像是 。
A.B.C.D.
(3)该组同学利用身边的器材,取了质量不同的课本、文具盒、压卷石各一个,并分别测出它们的质量和重力,来探究物体所受重力大小与质量的关系,你认为小明同学的做法合理吗?理由是 。
A.不合理,因为他没有用同种物质的物体做实验
B.不合理,因为他没有使物体的质量成倍变化
C.合理,因为他同样可以得到物体所受重力大小与质量的关系
D.合理,因为他的操作比甲同学更简便
(4)现查资料发现,火星上重力与质量的比值为g火星=3.72N/kg,则一块质量为10kg的金属,在火星上的重力为 N。
四.计算题(共5小题)
52.北方的寒冬,为制作冰雕所需要的冰块,艺术家找来一些长方体箱子(制冰模具),并向箱子里注入适量的水,一夜之后水完全结冰,且冰块的体积与形状恰好与箱内的空腔完全一致。如图所示的箱内空腔长1m、宽0.6m、高0.3m,ρ水=1×103kg/m3,ρ冰=0.9×103kg/m3(g取10N/kg)。求:
(1)箱内空腔中的冰块所受的重力大小;
(2)箱内原来所注入水的体积。
53.随着时代的发展,各种各样的智能家居不断出现,扫地机器人就是其中一种。如图所示,是一款扫拖一体机,可以智能扫地、拖地、吸尘,主机质量为3.8kg,某次使用中发现其在20s内沿直线匀速清扫的距离为4m,求:
(1)该扫地机器人主机的重力为多大?(g取10N/kg)
(2)该扫地机器人此次清扫过程的速度为多少m/s?
54.为了纪念郑成功驱逐荷夷,收复台湾的历史功绩,厦门市政府在鼓浪屿修建了一座郑成功雕像。如图所示,其雕像由625块花岗岩精雕组合而成,若该花岗岩的密度为2.7×103kg/m3,雕像体积为600m3,求:
(1)雕像的质量;
(2)雕像的重力。
55.暑假期间,小明一家开车到龙湖湿地游玩,车上还带有折叠自行车,方便下车骑行,如下图所示。小明对这辆折叠自行车进行了研究,查得这辆折叠自行车的部分参数如表所示。已知ρ铝=2.7×103kg/m3,ρ铁=7.9×103kg/m3,g=10N/kg。
产品型号
×××
折叠后尺寸/cm
81×31×56
车架材质
铝
车架质量/kg
10.8
整车质量/kg
12.8
(1)车架所用铝材的重力是多少?
(2)车架所用铝材的体积是多少?
(3)如果车架用铁制作,需要铁材的质量是多少?
(4)车架改为铁之后,整车的质量变为多少?
56.中国是一个热爱和平的国家,但也不怕外敌干扰。我国自行研制的第四代战斗机“歼﹣20”性能优越,如图所示,其最大载弹量为11吨,最大飞行速度为2.5马赫(1马赫=340m/s),最大航程为5500km。求:
(1)最大载弹量合计重力为多少N?
(2)若福建某空军基地距离黄岩岛为1530km,“歼﹣20”以最大速度从该空军基地飞到黄岩岛执行保卫任务,只需要多少分钟?
五.科普阅读题(共1小题)
57.科普阅读题
微重力
2016年4月6日凌晨1点38分,“实践十号”卫星成功升空。这是空间科学战略性先导专项首批确定的科学卫星项目中唯一的返回式卫星,也是中国第一个专用的微重力实验卫星。
微重力就是微小的重力吗?显然不是!
我们平常说的重力是由地球引力产生的,所以不少人会误认为,人造卫星所在的轨道因为距离地面比较远,因此地球对它们的引力很小,所以叫作微重力。这是不对的。
根据G=mg,同一个物体我们常用g来衡量重力的大小。距离地球越远,g就越小,然而,就算是在距离地面200km的高度也没有降多少,大约为0.94g,而在1000km的高度为0.75g。也就是说,一个物体在地面重100N,到了1000km高度,依然受到75N的重力。国际空间站离地球的距离不超过420km,因此,它受到的地球引力并没有减少多少。因此,如果我们把“微重力”理解为微小的重力,或者是微小的地球引力,肯定是不对的。只有当距离地球很遥远时,才会出现地球引力很小的情况。
那么,大众媒体所说的微重力又是怎么回事呢?
通常我们说的微重力环境,它其实跟地球引力的关系不是那么大,因为它主要是由其他外在因素造成的,如太空残余大气的阻力、航天器进行姿态调整时产生的推力、人员在航天器内的走动,以及重力梯度,等等。
要想获得微重力环境,最好的当然是大型空间站,但它们通常都很贵。而微重力落塔的微重力持续时间太短。中科院微重力实验室的百米微重力实验落塔,自由下落提供的微重力环境只能持续约3.6s,而且每天只能进行2次实验。
相比之下,“实践十号”卫星的条件就好得多。它使用化学电池供电,因为无人而且任务时间相对短,就不需要考虑对接和人类活动等干扰;又因为使用化学电池,所以不需要展开太阳翼。此外,它作为返回式卫星还有一个优点:机动性很高。可以说,以返回式卫星为基础的“实践十号”科学卫星,不只是未来空间站的补充,更有不可替代的作用。
同学们也许知道在失重环境中,水滴是一个近乎完美的球体,还有许多诸如此类在太空环境中表现出来的不同于地面上的现象。因此,在失重或微重力环境下进行物理、化学、生物等相关学科的实验研究,显得非常有意义。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)失重状态下的人造地球卫星 (选填“受到”或“不受”)重力。
(2)一个在地面上重为100N的物体在距离地面200km的高度所受的重力为 N。
(3)“实践十号”微重力水平为10﹣6g,空间站的微重力水平一般为10﹣3g, (选填“实践十号”或“空间站”)的微重力环境更好。
(4)请你猜测一种在微重力环境下的实验研究: 。
第七章《力》—7.3重力 培优训练
参考答案
一.选择题(共26小题)
1.春节贴年画是我国的传统习俗。如图是利用重垂线检查年画是否贴正,下列分析中正确的是( )
A.换用质量更大的重锤,可以把年画贴得更正
B.重垂线利用了重力方向始终竖直向下的原理
C.重垂线与年画的长边垂直,表明年画贴正了
D.从不同角度都能看到年画,是光发生了色散
【分析】(1)重锤的质量大小与年画贴正与否无关;
(2)重力的方向是竖直向下的。重垂线是利用重物静止时线总是竖直向下的原理制造的仪器;
(3)重垂线应该与长边平行才表示年画贴正了;
(4)能从不同的方向看到物体,是由于漫反射。
【解答】解:A、年画书否贴正与重锤的质量无关,故A错误;
B、重垂线是利用重物静止时线总是竖直向下的原理制造的仪器,故B正确;
C、重垂线与长边平行时,表明年画贴正了,故C错误;
D、从不同角度都能看到年画,是光发生漫反射,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查了重力的方向,属于基础题目。
2.如图所示为航天员在内部为“失重”环境的“神舟十四号”空间站进行太空授课的场景,下列说法中正确的是( )
A.在空间站内可以用天平测出物体的质量
B.在空间站内可以用弹簧测力计测量物体重力
C.宇航员在空间站能飘起来是因为其质量减小了
D.在空间站内可以通过弹簧拉力器锻炼臂力
【分析】物体所含物质的多少叫质量。质量是物体本身的一种属性,与物体的形状、状态、位置和温度无关。
在空间站内由于物体处于“失重”状态,不能用天平测出物体的质量、不可以用弹簧测力计测量物体重力、航员在空间站能飘起来,但在空间站内可以通过弹簧拉力器锻炼臂力。
【解答】解:A.在空间站内由于物体处于“失重”状态,不能用天平测出物体的质量,故A错误;
B.在空间站内不可以用弹簧测力计测量物体重力,故B错误;
C.宇航员在空间站能飘起来是因为其处于“失重”状态,但其质量不变,故C错误;
D.在空间站内可以通过弹簧拉力器锻炼臂力,故D正确;
故选:D。
【点评】本题考查重力、弹力的概念即质量的特性,属于基础题。
3.“草长莺飞二月天,拂堤杨柳醉春烟。儿童散学归来早,忙趁东风放纸鸢。”高鼎的诗句勾画出一幅生机勃勃,色彩缤纷的“乐春图”(意境图如图)。下列说法正确的是( )
A.绿色的柳叶是因为柳叶吸收绿光
B.能从各个方向看见杨柳树,是由于光在柳树上发生了折射
C.目送纸鸢升高飞远的过程中,眼睛的晶状体变薄
D.纸鸢能够飞高是因为在上升过程中,纸鸢的重力消失了
【分析】(1)不透明物体的颜色,由它反射的色光决定;
(2)漫反射,是投射在粗糙表面上的光向各个方向反射的现象;
(3)当看远处物体时,眼睛的晶状体变薄;
(4)纸鸢上升时,仍然有重力。
【解答】解:A、柳叶呈现绿色是因为它只反射绿光,吸收其它颜色的光,故A错误;
B、能从各个方向看见柳树,说明光发生了漫反射,故B错误;
C、目送纸鸢升高飞远的过程中,晶状体的焦距变大,眼镜的晶状体变薄,故C正确;
D、纸鸢能够飞高是因为在上升过程中,纸鸢的重力不会消失,仍然有重力,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查了光的反射、折射、重力等知识,综合性较强,难度不大。
4.如图所示的圆珠笔能在航天空间站中使用,笔尖里的球珠在纸上滚动时,把沾在球珠上的墨水留在纸上,封闭在笔芯中的压缩氮气推动墨水向笔尖流动,就能连续不断写出字来。在教室里用这种圆珠笔写字的过程中(墨水未用完),笔中压缩氮气的( )
A.质量不变 B.体积变小 C.密度不变 D.重力变小
【分析】质量是物质的基本属性,不随物体的位置、状态和位置的改变而改变。
【解答】解:笔中压缩氮气的质量不变,体积变大,密度变小,重力也不变,故A正确。
故选:A。
【点评】本题考查了质量的基本属性,属于基础题。
5.将水平仪放置于某桌面上并保持静止时的情形如图所示,则据此可判断出该桌面( )
A.左边高,右边低 B.右边高,左边低
C.左右相平 D.前面高,后面低
【分析】重力的方向总是竖直向下的。
【解答】解:将水平仪放置于某桌面上并保持静止时的情形如图所示,则据此可判断出该桌面左边高,右边低,故A正确,BCD错误。
故选:A。
【点评】本题考查的是重力的方向总是竖直向下的,属于基础性题目。
6.如图所示,小军同学用鸡蛋壳做了个“不倒翁”玩具,被扳倒后会自动重新立起来。“不倒翁”在摆动过程中( )
A.所受的重力大小不变,方向改变
B.所受的重力大小改变,方向不变
C.所受的支持力作用点改变,方向改变
D.所受的支持力作用点改变,方向不变
【分析】(1)地球表面的一切物体都要受重力作用,重力的方向始终是竖直向下的;物体的重力G与质量m成正比,G=mg。
(2)不倒翁静止的时候,重力和支持力是一对平衡力,大小相等方向相反。在摆动的过程中,重力和支持力的大小和方向都不变。
【解答】解:(1)地球表面的一切物体都要受重力作用,重力的方向始终是竖直向下的;不倒翁所受重力为:G=mg,由于物体的质量m是一种属性,不发生变化,g=9.8N/kg,故重力的大小不变;因此“不倒翁”在摆动过程中,重力的大小和方向都不变。故A、B错误。
(2)不倒翁静止的时候,重力和支持力是一对平衡力,大小相等、方向相反,作用在同一个物体上。在摆动的过程中,支持力的作用点随着重心的移动而改变,而大小不变,故C错误,D正确。
故选:D。
【点评】该题考查了重力公式的应用、重力的方向及在生活中的应用、力的三要素、平衡力。结合实例进行具体分析。
7.关于物体的重力,下列说法中正确的是( )
A.物体的重心一定在其几何中心
B.物体放在斜面上时,重力的方向是斜向下的
C.物体的重力是由于地球对物体的吸引而产生的
D.把地球上的物体移到月球上,物体的质量和所受重力都变小
【分析】(1)由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力。
(2)物体的质量不随位置的改变而改变,重力会随着位置的改变而改变。
(3)重力的方向总是竖直向下的。
(4)重力在物体上的作用点叫重心,规则物体且质量分布均匀的重心。
【解答】解:A、规则物体且质量分布均匀的重心在它的几何中心,故A错误;
B、物体放在斜面上时,重力的方向是竖直向下的,故B错误。
C、物体的重力是由于地球的吸引而使物体受到的力,故C正确;
D、把地球上的物体移到月球上,物体的质量不变,重力变小,故D错误;
故选:C。
【点评】知道质量和重力的概念;知道重力的方向总是竖直向下的;知道重心的定义。
8.2024年8月6日,在巴黎奥林匹克运动会女子单人10米跳台决赛中,中国队运动员再次卫冕金牌。关于运动员跳水的整个过程,下列叙述正确的是( )
A.运动员在跳台上只受重力
B.运动员在空中翻腾时受到翻腾力
C.运动员在最高点时不受力
D.运动员受到的重力始终竖直向下
【分析】重力作为初中物理中重要的一种力,它的方向总是竖直向下的,即垂直水平面向下,而与物体所处的位置,运动情况等无关。
【解答】解:A.运动员在跳台上受重力和弹力,故A错误;
B.运动员在空中翻腾时受到重力,故B错误;
C.运动员在最高点时受力,受重力,故C错误;
D.运动员受到的重力始终竖直向下,故D正确;
故选:D。
【点评】本题考查重力的概念及方向,属于基础题。
9.如图所示的飞天科幻画作品展示了火箭升空的画面。若在发射现场,关于火箭升空的过程,下列说法正确的是( )
A.利用了力的作用是相互的
B.火箭及燃料质量保持不变
C.火箭不再受到重力的作用
D.火箭始终做匀速直线运动
【分析】力是物体对物体的作用,物体间力的作用是相互的。
由于受到地球的吸引而使物体受到的力叫重力。
【解答】解:A.利用了力的作用是相互的,故A正确;
B.火箭及燃料质量减少,故B错误;
C.火箭升空的过程,火箭仍受到重力的作用,故C错误;
D.火箭做变速直线运动,故D错误;
故选:A。
【点评】本题考查力的相互性及重力的理解,属于基础题。
10.下列说法中正确的是( )
A.树上的苹果在下落时受到重力,重力的方向总是与地面垂直
B.放在桌面上的物体,落到地面静止后不受重力作用
C.重力产生的原因是由于地球的吸引
D.地球吸引物体,物体不吸引地球
【分析】(1)重力的方向始终竖直向下;
(2)地球附近的一切物体都受到重力的作用;
(3)重力是由于地球的吸引而产生的;
(4)物体间力的作用是相互的。
【解答】解:A、树上的苹果在下落时受到重力,重力的方向总是竖直向下,而不一定与地面垂直,故A错误;
B、放在桌面上的物体,落到地面静止后仍受重力作用,故B错误;
C、重力产生的原因是由于地球的吸引,故C正确;
D、物体间力的作用是相互的,地球吸引物体,物体同样吸引地球,故D错误。
故选:C。
【点评】本题主要考查了对重力概念、重力方向的理解,对力的作用相互的认识,属基础题。
11.智能手机内部有一个重力感应器,当手机从竖放转90°横放时,重力感应器监测并调整手机显示画面自动旋转90°,保持画面正立,如图所示。从竖放转为横放的过程,下列分析正确的是( )
A.感应器检测到重力的大小发生了变化
B.感应器检测到重力作用点发生了变化
C.手机的重心位置不变,重心高度也不变
D.手机的重力方向没有改变,重心高度降低
【分析】(1)由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力,重力在物体上的作用点叫重心。
(2)重力的方向总是竖直向下的。
【解答】解:A.重力是物体由于地球的吸引而受到的力,在地球附近,手机的重力大小几乎不变,故A错误;
BCD.物体的重力的方向始终是竖直向下的,作用在重物的重心上,对于同一物体自身的重心位置不会改变,即重力作用点不变,而在把手机从竖放转为横放的过程中,重心的高度降低,故BC错误,D正确。
故选:D。
【点评】本题考查的是重力的方向和重力的大小,属于基础性题目。
12.如图所示是市场上销售的一款袋装牛奶,根据你的观察并联系所学物理知识,可判断出下列说法中正确的是( )
A.180mL牛奶就等于180克
B.牛奶喝掉一半后,其密度将会减小
C.牛奶受到的重力的方向是垂直向下的
D.挤压牛奶的包装袋可反映出力能使物体发生形变
【分析】重力作为初中物理中重要的一种力,它的方向总是竖直向下的,即垂直水平面向下,而与物体所处的位置,运动情况等无关。
密度是物质的一种特性,它表示“同种物质的质量和体积的比值是一定的”这一特征。
力的作用效果有两个:一是改变物体的形状,二是改变物体的运动状态。
【解答】解:A、180mL牛奶就等于180克,两个不同的物理量不能说等于,故A错误;
B、牛奶喝掉一半后,其密度不变,故B错误;
C、牛奶受到的重力的方向是竖直向下的,故C错误;
D、挤压牛奶的包装袋,包装袋变扁,可反映出力能使物体发生形变,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查密度的物理意义及重力的方向,力的作用效果,属于基础题。
13. 2023年10月26日,我国在酒泉卫星发射中心用长征二号F遥十七运载火箭将“神舟十七号”载人飞船成功发射,如图所示,下列有关说法正确的是( )
A.飞船与火箭分离前,以火箭为参照物,飞船是运动的
B.到达太空后的飞船,以地球为参照物,飞船是运动的
C.火箭离开地面后不受重力的作用
D.科学实验柜由地球运到太空,质量变小
【分析】(1)物体相对于参照物的位置变化了,物体就是运动的;物体相对于参照物的位置不变,物体就是静止的。
(2)结合受力分析判断。
(3)物体所含物质的多少叫质量。质量是物体本身的一种属性,与物体的形状、状态、位置和温度无关。
【解答】解:A.飞船与火箭分离前,火箭与飞船的相对位置不变,以火箭为参照物,飞船是静止的,故A错误;
B.到达太空后的飞船,地球与飞船的相对位置改变,则以地球为参照物,飞船是运动的,故B正确;
C.飞船上升过程中受到重力、推力与摩擦阻力作用,故C错误;
D.质量是物体本身的一种属性,与物体的形状、状态、位置和温度无关,科学实验柜由地球运到太空,地理位置改变,质量不变,故D错误。
故选:B。
【点评】此题考查了力与运动的关系、质量的认识,题目难度不大。
14.如图所示,小明将气球套在试管口上,保持不漏气,然后将试管放到热水中,他看到气球鼓了起来,下列说法正确的是( )
A.气球的体积变大,说明试管内封闭的气体质量变大了
B.气球的体积变大,说明试管内封闭的气体重力变大了
C.气球的体积变大,说明试管内封闭的气体密度变小了
D.试管内封闭的气体质量、重力和密度都不变化
【分析】物体所含物质的多少叫质量,质量是物体本身的一种属性,与物体的形状、状态、位置和温度都没有关系,据此分析其质量变化,然后根据G=mg分析重力变化,根据ρ分析其密度变化。
【解答】解:
质量是物体内所含物质的多少,当受热膨胀时,球内的气体体积增大,但由于球没有破裂,球内气体的分子数量没有增多也没有减少,所以球内气体的质量没有发生变化,由ρ可知,试管内气体的密度减小,因气体质量不变,由G=mg可知,气体的重力不变,综上所述,气球的体积变大,试管内封闭气体的质量不变,重力不变,密度减小,故ABD错误,C正确。
故选:C。
【点评】此题考查质量及其特性、密度公式和重力的应用,属于基础知识考查,难度不大。
15.下列说法中正确的是( )
A.树上的苹果在下落时受到重力,重力的方向总是与支持面垂直
B.放在支持面上的物体,落到地面静止后不受重力作用
C.重力产生的原因是由于地球的吸引
D.地球吸引物体,物体不吸引地球
【分析】(1)重力的方向是竖直向下的;
(2)(3)由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力,地球上的一切物体都受到重力的作用;
(4)物体间力的作用是相互的。
【解答】解:A、树上的苹果在下落时受到重力,重力的方向是竖直向下的,故A错误;
B、地球上的一切物体都受到重力的作用,放在支持面上的物体,落到地面静止后仍受到重力作用,故B错误;
C、由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力,所以重力产生的原因是由于地球的吸引,故C正确;
D、物体间力的作用是相互的,地球吸引物体,物体也吸引地球,故D错误。
故选:C。
【点评】此题考查了重力的概念和方向、力的相互性,难度不大,属基础题。
16.圭表是中国古代重要的天文仪器,通过测量正午日影长度来推测二十四节气(如图),为了提高其测量精度,天文学家使用铅垂线来确保“表”垂直于水平放置的“圭”。下列分析正确的是( )
A.日影是光的反射形成的
B.看到圭表中的表利用了镜面反射
C.铅垂线是利用了重力的方向总是竖直向下
D.铅垂线是利用了重力大小与质量的关系
【分析】(1)光在同种均匀物质中沿直线传播,在日常生活中,激光准直、小孔成像和影子的形成等都表明光在同一种均匀介质中是沿直线传播的;
(2)重力作为初中物理中重要的一种力,它的方向总是竖直向下的;
(3)漫反射,是投射在粗糙表面上的光向各个方向反射的现象。
【解答】解:A、日影是表在太阳光的照射下形成的影子,是光的直线传播形成的,故A错误;
B、看到圭表中的表,是表反射的光线进入了眼睛,利用了漫反射,故B错误;
CD、铅垂线是利用了重力的方向总是竖直向下,与重力的大小无关,故C正确,D错误。
故选:C。
【点评】本题考查光沿直线传播及重力是方向竖直向下,漫反射,属于基础题。
17.下列哪种情况下物体所受重力大小最接近1N( )
A.两个鸡蛋 B.一张报纸
C.一枚一元硬币 D.一只小白兔
【分析】根据生活常识判断各选项的对错。
【解答】解:A、两个鸡蛋的质量约为100g,重力约为1N,故A正确;
B、一张报纸质量约为40g,重力约为0.4N,故B错误;
C、一枚一元硬币的重力约为10g,故它的重力约为0.1N,故C错误;
D、一只小白兔大约5kg,故它的重力约为50N,故错误。
故选:A。
【点评】本题考查了生活常识,属于基础题。
18.春分到,蛋儿俏,“春分立蛋”是中国民间的传统习俗。“春分立蛋”用生鸡蛋更容易成功,因为生鸡蛋的蛋清蛋黄之间略带松弛,蛋黄稍有些下沉,使鸡蛋重心降低,下列关于“立蛋”中包含的物理知识说法正确的是( )
A.两个鸡蛋所受重力约为1N
B.把鸡蛋拿到月球重力不会发生变化
C.生鸡蛋“立”着和“躺”着重心没有发生变化
D.春分最容易“立蛋”是由于当天鸡蛋受到的重力最小
【分析】新课程标准要求我们能根据日常经验或自然现象粗略估测一些物理量。例如:长度、质量、时间、温度、力、速度、电功率、电流、电压等。解答估测选择题的方法:利用生活中我们熟悉的一些数据作为根据,进行单位换算,有时要利用基本公式求未知物理量。
【解答】解:A.一个鸡蛋的质量约为50g,两个鸡蛋的质量在100g=0.1kg左右,受到的重力为G=mg=0.1kg×10N/kg=1N,故A符合题意;
B.由于物体在地球上受到的重力约为在月球上受到的重力的6倍,把鸡蛋拿到月球,鸡蛋受到的重力会减小,故B不符合题意;
C.鸡蛋“立”着的时候比“躺”着的时候重心更高,故C不符合题意;
D.鸡蛋的质量不变,由G=mg可知,鸡蛋的重力也是不变的,故D不符合题意。
故选:A。
【点评】本题考查了对重力的估测,注重理论与实际差异的应变能力的培养,体现新课程的基本理念。
19.古诗词中蕴含丰富的物理知识。下列关于力的说法错误的是( )
A.成语“孤掌难鸣”说明一个物体不会产生力
B.“以卵击石,自不量力”说明只有鸡蛋受到力的作用
C.“飞流直下三千尺”说明水受到重力的作用
D.“风吹草低见牛羊”说明草受到力的作用
【分析】(1)力是物体对物体的作用,发生力的作用时,至少要有两个物体,其中受到力的作用的物体叫受力物体,对别的物体施加了力的物体叫施力物体。
(2)物体间力的作用是相互的,力可以改变物体的运动状态也可以改变物体的形状。
【解答】解:A.力是物体对物体的作用,产生力的作用至少得有两个物体,一个物体不会产生力,因此“孤掌难鸣”,故A正确,不符合题意;
B.力的作用是相互的,“以卵击石”,鸡蛋和石头都受到力的作用,故B错误,符合题意;
C.重力的方向竖直向下,水在重力作用下“飞流直下三千尺”,故C正确,不符合题意;
D.力可以改变物体的形状,草受到力的作用,形状发生改变,从而出现“风吹草低见牛羊”的情景,故D正确,不符合题意。
故选:B。
【点评】深入理解力的概念、力的作用的相互性、重力及力的作用效果可解答此题。
20.某同学“探究重力与质量的关系”的实验,根据测量的不同质量钩码所受重力数据画出的G﹣m图象如图所示。下列说法正确的是( )
A.质量为100kg的物体所受的重力为1.0N
B.物体所受的重力与质量不成比例
C.重力与质量的关系式为g
D.若用石块代替钩码进行该实验,会得到不同结论
【分析】根据图像分析物体受到的重力跟物体质量成正比,并且求出重力跟质量的比值,计算质量为100kg物体的重力,用任何物体进行实验都可以得到相同的结论。
【解答】解:B、由图像可知,物体受到的重力跟物体的质量成正比,故B错误;
CD、如图,当物体质量为m=50g=0.05kg时,物体的重力G=0.5N,
当物体质量为m=100g=0.1kg时,物体的重力G=1.0N,
当物体质量为m=150g=0.15kg时,物体的重力G=1.5N,
计算可知g10N/kg,故C正确;
利用质量分别为50g、100g、150g的石块进行实验也可以得到相同的结论,故D错误;
A、由g可知,当物体质量是100kg时,物体受到的重力为:G=mg=100kg×10N/kg=1000N,故A错误。
故选:C。
【点评】本题探究物体受到的重力跟物体质量的关系、并且根据总结出来的结论进行计算,难度不大。
21.熊猫是我国的国宝,很多饲养员在照顾熊猫的过程中付出了很多辛苦。如图所示是熊猫花花和饲养员谭爷爷亲切交流的场面。下列估测最合理的是( )
A.熊猫坐在地面时的身体高度约为80cm
B.谭爷爷和熊猫头部距离约为20m
C.谭爷爷受到的重力约为600kg
D.熊猫花花的体积约为10m3
【分析】首先对题目中涉及的物理量有个初步的了解,对于选项中的单位,可根据需要进行相应的换算或转换,排除与生活实际相差较远的选项,找出符合生活实际的答案。
【解答】解:A、人蹲着的身高约1m,熊猫坐在地面时的身体高度比人蹲着的身高略小,约0.8m=80cm。故A正确;
B、谭爷爷和熊猫头部距离约为20cm,故B错误;
C、谭爷爷受到的重力约为600N,故C错误;
D、熊猫花花的体积约为50dm3,故D错误。
故选:A。
【点评】对于生活中数据的估测,应从实际的角度出发进行判断,也可从自己的角度出发判断,如自己的身高、自己的体重、自己正常时的体温及正常行走的速度等方面来与题目中的数据比较,只要相差不大,即该数据就是合理的。
22.2024年4月25日,神舟十八号载人飞船发射升空,航天员叶光富、李聪、李广苏开始了他们约6个月的太空征程。长时间生活在微重力的环境中,会对人体造成肌肉萎缩、骨质疏松、心血管系统问题等影响。定期锻炼是航天员减轻或避免这些影响的方式之一。下列不适合航天员在空间站内进行身体锻炼的项目是( )
A.弯臂力器 B.骑自行车 C.举哑铃 D.拉弹簧
【分析】飞船中,人生活在微重力的环境中,根据锻炼时是否受到重力的影响来分析解答此题。
【解答】解:A.利用手臂的力量弯曲臂力器,其阻力来自臂力器自身的弹性,不受重力影响,故A错误;
B.骑自行车需要用力来改变车轮的运动状态,所以可以起到锻炼身体的作用,故B错误;
C.举哑铃是克服哑铃的重力达到锻炼的目的,在太空中属于微重力环境,所以不能起到锻炼身体作用,故C正确;
D.弹簧的伸长随受到的拉力的增大而增大,在微重力环境中不会受到影响,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查了重力对人的影响。在没有重力时,用弹簧拉力器健身时,所用的力是不变的。
23.乒乓球是我国的国球,在世界级比赛中,我国运动员基本包揽所有乒乓球项目的金牌,为国争光,扬我国威。关于乒乓球比赛时的情景,下列说法正确的是( )
A.击球时,球拍对球有力的作用,球对球拍没有力的作用
B.球在空中所受的重力的施力物体是乒乓球桌
C.乒乓球离开球拍后就不受弹力,说明力的产生必须接触
D.从不同角度击打乒乓球,力的作用效果不同
【分析】(1)物体间力的作用是相互的;
(2)地面附近的一切物体都受到重力的作用;
(3)球飞行时,受重力作用,重力是非接触力;
(4)力的大小、方向、作用点都会影响力的作用效果。
【解答】解:A.物体间力的作用是相互的,击球时,球拍对球有力的作用,球对球拍也有力的作用,故A错误;
B.球在空中所受的重力的施力物体是地球,故B错误;
C.乒乓球离开球拍后就不受弹力,说明弹力的产生必须接触,像万有引力不需要接触,所以不能说力的产生必须接触,故C错误;
D.球拍对乒乓球施加的力大小相等,若力的方向或作用点不同,力的作用效果不一定相同,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了重力的概念、力的作用效果、力的相互性,属于基础知识。
24.现在智能手机都有这样一个功能:把手机竖着放在桌面转90度横放,手机显示画面就自动反向转动90度,保持画面正立,如图所示。这源于手机内部有一个重力感应器,手机用它来判定方向。在把手机上从竖放转为横放的过程中,下列分析正确的是( )
A.感应器会检测到重力的大小发生了变化
B.感应器会检测到重力方向发生了变化
C.手机的重力方向没有改变,感应器会检测到手机重心高度升高
D.手机的重力方向没有改变,感应器会检测到手机重心高度降低
【分析】(1)由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力,重力在物体上的作用点叫重心。
(2)重力的方向总是竖直向下的。
【解答】解:A.重力是物体由于地球的吸引而受到的力,在地球附近,物体的重力大小几乎不变,故A不符合题意;
B.重力的方向始终是竖直向下的,横屏时重力方向不变,故B不符合题意;
CD.物体的重力作用在重物的重心上,对于同一物体自身的重心位置不会改变,即重力作用点不变,而在把手机在桌面上从竖放转为横放的过程中,重心的高度降低,故C不符合题意,D符合题意。
故选:D。
【点评】本题考查的是重力的方向和重力的大小,属于基础性题目。
25.下列四幅小球所受重力的示意图正确的是( )
A. B.
C. D.
【分析】对形状规则的物体,重力的作用点在物体的几何中心上。在物体上沿重力的方向画一条带箭头的线段,表示物体在这个方向上受重力的作用,这种表示力的形式叫重力的示意图。据此对各个选项逐一分析即可。
【解答】解:小球所受重力方向竖直向下,与水平面垂直,故只有B图正确。
故选:B。
【点评】知道重力方向是竖直向下(垂直于水平面)、作用点在重心,规则形状的物体(如球、方形物体等)的重心在物体的几何中心上。
26.对下列物理量的认识中,最接近实际的是( )
A.初中物理课本的长度约为26cm
B.托起两个鸡蛋的力约为10N
C.九年级学生百米赛跑成绩约为8s
D.一个普通中学生的质量约为500kg
【分析】新课程标准要求我们能根据日常经验或自然现象粗略估测一些物理量。例如:长度、质量、时间、温度、力、速度、电功率、电流、电压等。解答估测选择题的方法:利用生活中我们熟悉的一些数据作为根据,进行单位换算,有时要利用基本公式求未知物理量。
【解答】解:A、初中物理课本的长度约为26cm,故A正确;
B、托起两个鸡蛋的力约为1N,故B错误;
C、九年级学生百米赛跑成绩约为14s,故C错误;
D、一个普通中学生的质量约为50kg,故D错误。
故选:A。
【点评】本题考查了对长度、重力、时间、重力的估测,注重理论与实际差异的应变能力的培养,体现新课程的基本理念。
二.填空题(共20小题)
27.两个鸡蛋的质量约为100 g (填上适当的质量单位),如图用手托起两个鸡蛋需要用的力约为 1 N。
【分析】先估出两个鸡蛋的质量,再由G=mg得到用手托起两个鸡蛋需要用的力。
【解答】解:两个鸡蛋的质量约为100g,用手托起两个鸡蛋需要用的力等于两个鸡蛋的重力约为G=mg=0.1kg×10N/kg=1N。
故答案为:g;1。
【点评】本题考查重力的估测,通常先估出物体的质量,再由重力公式得到物体的重力。
28.水平仪放在水平面上时,重垂线如图a所示,水平仪的工作原理是重力的方向是 竖直向下 的,当水平仪放在桌面上如图b所示,说明此桌面 右 (选填“左”或“右”)侧偏高。
【分析】地球表面及附近的一切物体都受到重力的作用,重力的方向始终是竖直向下的。
【解答】解:水平仪的工作原理是基于重力的方向始终是竖直向下的这一物理规律。当水平仪放置在水平面上时,其内部的重垂线(通常是一个小铅锤或类似的重物悬挂在线下)会自然下垂,与水平面垂直,如图a所示。
当水平仪放置在桌面上时,如果桌面不是完全水平的,那么重垂线就会偏离竖直方向。具体来说,如果重垂线偏向了水平仪的某一侧(在这个例子中是左侧),那么就说明桌面的那一侧(即左侧)偏低,而相对的另一侧(即右侧)则偏高。因为重力总是将重垂线拉向竖直方向,所以当桌面倾斜时,重垂线就会指向桌面较低的一侧。
故答案为:竖直向下;右。
【点评】知道重力的方向总是竖直向下的,会根据重力的方向正确使用水平仪检查物体是否竖直或是否水平。
29.2024年6月2日,嫦娥六号着陆器成功着陆月球背面开启采样工作(如图)。月球上某月壤样品的质量是600g,已知物体在月球表面受到重力是其在地球表面受到重力的,则该样品在月球表面的重力为 1 N。把样品从月球带回地球后,其质量 不变 (选填“变大”、“不变”、“变小”)。
【分析】利用重力公式结合物体在月球表面受到重力是其在地球表面受到重力的进行计算得到该样品在月球表面的重力;质量是物体的一种属性,不随位置的改变而改变。
【解答】解:质量为600g=0.6kg的该样品在地球上的重力G=mg=0.6kg×10N/kg=6N,
在月球表面的重力G月G6N=1N;
质量是物体的一种属性,不随位置的改变而改变,所以把样品从月球带回地球后,其质量不变。
故答案为:1;不变。
【点评】本题考查重力公式的应用和质量的概念,难度不大。
30.小明在科技博览阅读中查阅了物体在某星球上“重力”与质量的关系图像如图所示。若小明质量为50kg,那么他在这个星球上受到的“重力”应为 750 N。
【分析】由图知重力与质量成正比,利用重力和质量的关系得到50kg的人受到的重力。
【解答】解:由图知重力与质量成正比,则有:,
G=750N,即小明质量为50kg,那么他在这个星球上受到的“重力”应为750N。
故答案为:750。
【点评】本题考查重力的计算,根据重力与质量成正比列等式即可。
31.小明手提重垂线,匀速行走在不同的道路上(如图),由重垂线的方向可以说明重力的方向总是 竖直向下 的。
【分析】重垂线是利用重力的方向始终竖直向下的原理制成的。
【解答】解:手提重垂线,匀速行走在不同的道路上(如图),由重垂线的方向可以说明重力的方向总是竖直向下的。
故答案为:竖直向下。
【点评】重力的方向竖直向下,在生活中有广泛的应用,制成重垂,可以检查墙壁、门框等是否竖直,也可以检查桌面、窗台等是否水平。
32.如图所示,图甲中用扳手拧螺母时,在A位置比在B位置拧更容易些,这表明力的作用效果与力的 作用点 有关;图乙中辣椒椒果朝天生长,故名“朝天椒”。椒果在结出后不断朝上生长的过程,其所受重力的方向总是 竖直向下 。
【分析】力的三要素为力的大小、方向和作用点。
重力作为初中物理中重要的一种力,它的方向总是竖直向下的。
【解答】解:如图所示,图甲中用扳手拧螺母时,在A位置比在B位置拧更容易些,这表明力的作用效果与力的作用点有关;图乙中辣椒椒果朝天生长,故名“朝天椒”。椒果在结出后不断朝上生长的过程,其所受重力的方向总是竖直向下。
故答案为:作用点;竖直向下。
【点评】本题考查重力的方向及力的作用效果。
33.合理选用工具可以提升工作效率。如图甲,在用扳手拧螺母时,手握的位置越远离螺丝,越容易拧松,这说明力的作用效果与力的 作用点 有关;图乙是利用重垂线来判断画框是否挂正的情景,这是利用了重力的方向是 竖直向下 的。
【分析】力的三要素为力的大小、方向和作用点。
重力的方向总是竖直向下的。
【解答】解:如图甲,在用扳手拧螺母时,手握的位置越远离螺丝,越容易拧松,这说明力的作用效果与力的作用点有关;图乙是利用重垂线来判断画框是否挂正的情景,这是利用了重力的方向是竖直向下的。
故答案为:作用点;竖直向下。
【点评】本题考查力的三要素及重力的方向,属于基础题。
34.作为第一个登上月球背面的月球车,玉兔二号车质量仅为135kg,是世界探月史上最轻的月球车。已知物体在月球上受到的引力约为它在地球表面受到的引力的,则玉兔二号在月球上受到的重力约 225 N。
【分析】质量是物体的属性,不随位置的改变而改变;根据G=mg可求其在地球上重力从而得到月球上重力。
【解答】解:由于质量是物体的属性,不随位置而改变,故月球车在月球上质量仍为135kg;
因为月球引力只是地球引力的,所以玉兔二号在月球上受到的重力:
G月G地mg135kg×10N/kg=225N。
故答案为:225。
【点评】此题主要考查的是学生对重力计算公式的理解和掌握,基础性题目。
35.工人师傅常使用一种派光水平仪(如图甲),其内部有一个能自由摆动的重镰,重键上安装了一个经光学原件转变成水平和竖直的十字光源(如图乙)。经过分析,该装置是利了重力方向总是 竖直向下 的。
【分析】重力的方向总是竖直向下的。
【解答】解:工人师傅常使用一种派光水平仪(如图甲),其内部有一个能自由摆动的重镰,重键上安装了一个经光学原件转变成水平和竖直的十字光源(如图乙)。经过分析,该装置是利了重力方向总是竖直向下的。
故答案为:竖直向下。
【点评】本题考查重力的方向,属于基础题。
36.为了保护演员的人身安全,影视剧拍摄中滚落的石块等道具通常是用泡沫塑料制作的,如图所示,这利用了泡沫塑料 密度小 的特点,从而减小“石块”的质量。一块质量为500g的实心泡沫塑料“石块”的体积为 1×104 cm3,若为实心真石块,其所受到的重力为 250 N。(ρ泡沫塑料=0.05g/cm3,ρ石=2.5g/cm3,g取10N/kg)
【分析】(1)同体积的不同物质,密度越小,质量越小;
(2)利用密度公式计算实心泡沫塑料“石块”的体积;
(3)利用密度公式求出石块的质量,然后利用重力公式求出其重力。
【解答】解:影视剧拍摄中,道具一般用泡沫塑料制作,这样做的主要原因是泡沫塑料的密度较小,由m=ρV可知,在相同体积下,泡沫塑料道具比砖石质量小,以防伤人。
实心泡沫塑料“石块”的体积:V泡沫塑料1×104cm3;
若为实心真石块,其体积V石=V泡沫塑料=1×104cm3,
其质量m石=ρ石V石=2.5g/cm3×1×104cm3=25000g=25kg,
其所受到的重力G石=m石g=25kg×10N/kg=250N。
故答案为:密度小;1×104;250。
【点评】本题考查密度及其密度公式的应用、重力的计算,知道实心泡沫塑料“石块”的体积与真实石块的体积相等是关键。
37.2024年5月3日,长征五号遥八运载火箭在文昌航天发射场点火升空,成功将嫦娥六号月球探测器送入地月转移轨道,发射任务取得圆满成功。运载火箭升空的原理是力的作用是 相互 的。嫦娥六号探测器将开启世界首次月球背面采样返回,若采集100g样品带回地球后,样品的质量 不变 (选填“变大”“不变”或“变小”),样品所受重力为 1 N。
【分析】力的作用是相互的,质量是物体的基本属性,不随位置、形状、状态、温度等因素的改变而改变。根据G=mg计算重力。
【解答】解:火箭升空时,向下喷气,对气体产生向下的推力,因为力的作用是相互的,它们对火箭提供向上的反作用力使其发射。
质量是物体的基本属性,不随位置的改变而改变,故样品的质量不变。
受重力G=mg=0.1kg×10N/kg=1N。
故答案为:相互;不变;1。
【点评】本题考查力的作用是相互的、质量是物体的属性、重力的计算,属于基础题。
38.如图1所示为水平仪放置于某桌面上时的情形,则该桌面左边 高 ;在砌房子时用如图2所示的水平仪来检查所砌的墙面是否水平,水中气泡居中时表示墙面水平,若气泡偏向B端,则表示B端墙面偏 高 。(以上两空均选填“高”或“低”)
【分析】水平仪是用来检查所砌的墙面是否水平的仪器,重垂线是利用重力的方向始终竖直向下而制成的,据此解答。
【解答】解:由左图所示,因为重力的方向总是竖直向下的,而水平仪就是利用重力的方向竖直向下制成的,因此重垂线锥体偏在水平仪中央刻度线的右方,说明此墙面的左边高,右边低。
如右图所示的水平尺检查,当液体中空气泡居中表示墙面水平,若空气泡在B端,则表示B端的墙面偏高。
故答案为:高;高。
【点评】本题考查重力及其应用的知识,属于基础题。
39.如图所示,球A所受重力的施力物体是 地球 ,判断重力的方向实验时,缓慢改变斜面倾角,观察悬线OA的方向 不变 (选填“改变”或“不变”)。
【分析】重力是由于地球的吸引而产生的,一切物体都受重力作用,重力的方向始终竖直向下。
【解答】解:地球表面及附近的一切物体都受到地球引力的作用,这个力叫重力,所以重力的施力物体是地球,球A所受重力的施力物体是地球。
重力的方向始终是竖直向下的,小球A由于受到竖直向下的重力,对绳子施加了一个竖直向下的拉力,使绳子处于竖直方向,改变木板的倾角,可观察到悬线OA的方向保持不变。
故答案为:地球;不变。
【点评】本题考查重力的概念及方向,属于基础题。
40.义水老街音乐喷泉秀,犹如一幅璀璨的画卷,将夜晚的天空装点得如诗如画,色彩斑斓犹如烟花绽放。
(1)水面上建筑物的倒影是由于光的 镜面 (选填“镜面”或“漫”)反射形成的 虚像 (选填“实像”、“虚像”或“影子”)。
(2)现场人声鼎沸,说明声音的 响度 (选填“音调”或“响度”)大;小红此时正在用手机拍摄喷泉秀,在手机里所成的像是 实 (选填“实”或“虚”)像。
(3)静止在地面上的一架550g的无人机的重力为 5.5 N(g取10N/kg);无人机所受支持力的施力物体是 地面 ;启动后的无人机徐徐上升,说明力可以改变物体的 运动状态 。
(4)一架无人机正在升空拍摄美景,相对于地面它是 运动 的;无人机以4m/s的速度匀速竖直向上飞到90m的高空,它用时 22.5 s。
【分析】(1)水面成像规律遵循平面镜的成像规律;
(2)描述声音的大小的物理量是响度;照相机、摄像机的镜头是凸透镜,当物体处于凸透镜的二倍焦距之外,成像在一倍和二倍焦距之间,是倒立、缩小的实像;
(3)重力G=mg;无人机静止在地面上,所受支持力的施力物体是地面;力的作用效果之一是可以改变物体的运动状态;
(4)无人机正在升空,相对于地面它的位置发生变化是运动的;根据v可得所用的时间。
【解答】解:(1)水面成像规律遵循平面镜的成像规律,故建筑物的倒影是由于光的镜面反射形成的虚像;
(2)描述声音的大小的物理量是响度,人声鼎沸,说明声音的响度大;
照相机、摄像机的镜头是凸透镜,当物体处于凸透镜的二倍焦距之外,成像在一倍和二倍焦距之间,是倒立、缩小的实像,故小红手机里所成的像是实像;
(3)静止在地面上的一架550g的无人机的重力G=mg=0.55kg×10N/kg=5.5N;
无人机静止在地面上,所受支持力的施力物体是地面;
启动后的无人机徐徐上升,由静止变运动,说明力可以改变物体的运动状态;
(4)无人机正在升空,相对于地面它的位置发生变化是运动的;
无人机速度v=4m/s,高度h=90m,用时t。
故答案为:(1)镜面;虚像;(2)响度;实;(3)5.5;地面;运动状态;(4)运动;22.5。
【点评】本题是综合填空,面广,但难度不大。
41.如图所示,是物理教材中的两幅插图,甲图表示小球受磁铁的吸引情况,说明力可以改变物体的 运动状态 ;乙图是坐在船中的人用手推另外一只船时,自己坐的船同时后退,说明物体间力的作用是 相互的 ;往墙上挂一个矩形画框时,在画框旁边悬挂了一个重锤线。只要画框的竖边与重锤静止时的重锤线平行,画框就挂正了。检查画框是否扶正,主要应用了重力的方向是 竖直向下 的原理。
【分析】(1)力的作用效果:力可以改变物体的形状;力可以改变物体的运动状态。
(2)力是物体对物体的作用,物体间力的作用是相互的。
(3)重力的方向总是竖直向下的。气泡水平仪和重垂线都是利用重力的方向是竖直向下的仪器。
【解答】解:甲图中小铁球在受到磁铁的吸引作用下,改变了运动方向,即说明力可以改变物体的运动状态。
图乙中坐在船中的人用手推另一只船时,同时自己坐的船受到了另一只船对它施加的力的作用,所以自己坐的船会向后退,表明力的作用是相互的。
由于重力的方向总是竖直向下,所以,如果画框和重锤线的方向是一致的,则画框和重锤线平行,即画框就挂正了,否则,即没有挂正;所以用重垂线可以检查画框是否挂正,原理就是利用重力的方向是竖直向下的。
故答案为:运动状态;相互的;竖直向下。
【点评】本题考查力的作用效果、重力的方向竖直向下,属于基础题。
42.2024年是中国农历龙年,小微的爸爸买了一个铜制龙摆件,如图所示。为测出该摆件的体积,小微把该摆件完全浸入盛满水的容器中,刚好溢出600g的水。则该摆件的体积为 600 cm3;若该摆件是实心的,则该摆件的重力是 53.4 N。[已知ρ水=1.0×103kg/m3,ρ铜=8.9×103kg/m3,g取10N/kg]
【分析】根据物体的体积等于溢出水的体积,结合密度公式计算体积,根据G=mg=ρVg计算重力。
【解答】解:根据溢出水的体积等于物体的体积则摆件的体积
;
若该摆件是实心的,根据G=mg=ρVg知,则该摆件的重力
。
故答案为:600;53.4。
【点评】本题考查密度和重力公式的应用,属于基础题。
43.2024年4月14日,在浙江宁波举行的亚洲羽毛球锦标赛女子单打决赛中,中国选手王祉怡夺得冠军。如图,当她用球拍击打羽毛球时,羽毛球高速飞出,说明力可以改变物体的 运动状态 ;羽毛球最终会落到地面上,是由于受到 重力 的作用。
【分析】力的作用效果:力可以改变物体的形状;力可以改变物体的运动状态。
地面附近的物体都受到重力的作用,重力的方向竖直向下。
【解答】解:当运动员用球拍击打羽毛球后,羽毛球高速飞出,说明力可以改变物体的运动状态。
地面附近的物体都受到重力的作用,重力的方向竖直向下,羽毛球最终会落到地面上,是由于受到竖直向下的重力的作用。
故答案为:运动状态;重力。
【点评】此题考查了力的作用效果及重力的认识,属于基础知识。
44.在科幻电影《异星战场》中有这样一组镜头,“小长毛”穿越到火星,他轻轻一跳就能跳十几米高!查阅资料发现,火星上的引力是地球上的。如果把地球上的物体拿到火星上,物体的质量将 不变 (选填“变大”、“变小”或“不变”),假如地球上的引力和火星上相同,展开你的想象,将会有什么样的场景出现 一蹦三米高 (合理即可)。
【分析】物体所含物质的多少叫质量,质量是物体本身的一种属性,与物体的形状、状态、位置和温度无关,但火星上的引力会变小。
【解答】解:如果把地球上的物体拿到火星上,物体的质量将不变;假如地球上的引力和火星上相同,人会一蹦三米高。
故答案为:不变;一蹦三米高。
【点评】本题考查了物体的质量与物体之间的引力关系,属于基础题。
45.小明同学在扫地时无意中发现能把扫把立起来。他观察到此扫把头很宽大,且比把柄那一头重。当按如图所示的方式放置时,能降低扫把的 重心 ,且增大了支撑面的面积,加之重力的方向总是 竖直向下 的,所以扫把就稳稳的立在水平地面上。
【分析】提高稳度的方法:增大支撑面、降低重心。
【解答】解:提高稳度的方法有:增大支撑面;降低重心。扫把的质量分布不均匀,扫把头的质量较大,把柄的质量较小,当按如图所示的方式放置时,能降低扫把的重心,提高稳定程度,且增大了支撑面的面积,由于重力的方向总是竖直向下的,所以扫把就稳稳的立在水平地面上。
故答案为:重心;竖直向下。
【点评】本题考查提高稳度的方法,是中考常见题型。
46.如图是元代王祯《农书》中描绘的是人们使用扇车清选谷物的情景。当快速摇动摇柄,扇轮转动会产生气流。饱满的谷物受 重力 的作用而落入筐中,而枯瘪的谷物被气流从出风口吹出。
【分析】地面附近的一切物体都受到竖直向下的重力;力可以改变物体的运动状态和形状。
【解答】解:地球表面及附近的一切物体都受到重力的作用,重力的方向竖直向下。饱满的谷物倒入扇车时,饱满的谷物由于受重力的作用落入扇车。
故答案为:重力。
【点评】本题通过实例,考查了对重力的认识,属基础题。
三.实验探究题(共5小题)
47.某小组在探究“重力大小与质量关系”的实验中,得到如下表所示的数据。请你协助解答下列问题:
m/kg
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
G/N
0.98
1.96
2.94
3.92
4.90
5.88
G/m(N/kg)
9.8
9.8
9.8
9.8
9.8
9.8
(1)本实验要用到实验室中常用的测量工具:弹簧测力计和 天平 。
(2)根据表格中的实验数据可得到的实验结论为: 物体所受的重力与质量成正比 。
(3)该小组的小明另辟蹊径,取质量不同的小铜块、小木块、小铁球各一个,并分别测出它们的质量和重力,来探究物体所受重力大小与质量的关系,你认为小明的做法 合理 (选填“合理”或“不合理”)。
(4)该小组的另一位同学小华使用一把未经校零、指针指在零刻度线下方的弹簧测力计做本实验,根据所测得实验数据作出重力与质量关系的图像(如图所示),你认为她作的图像应该是 B (选填“A”“B”“C”或“D”)。
【分析】(1)测量质量用到天平,测量物体的重力要弹簧测力计;
(2)从表中数据可知,重力与质量的比值为乙定值9.8;
(3)探究物体所受的重力大小与质量的关系,取不同材料的为物体做实验,找出重力和质量之间的普遍规律;
(4)小华使用为经校零、指针在零刻度线的下方的弹簧测力计做实验,物体质量为零即没有挂物体时,就有示数了,这样测量的质量对应的重力偏大。
【解答】解:(1)测量物体的质量用到天平,测量物体的重力要弹簧测力计,故本实验要用到天平和弹簧测力计;
(2)从表中数据可知,重力与质量的比值为乙定值9.8,故物体所受的重力与质量成正比;
(3)探究物体所受的重力大小与质量的关系,取不同材料的为物体做实验,找出重力和质量之间的普遍规律,故小明的做法合理;
(4)小华使用为经校零、指针在零刻度线的下方的弹簧测力计做实验,物体质量为零即没有挂物体时,就有示数了,这样测量的质量对应的重力偏大,她作的图像应该是B。
故答案为:(1)天平;(2)物体所受的重力与质量成正比;(3)合理;(4)B。
【点评】本题考查了探究重力的大小与质量的关系的实验用到的测量工具,通过实验归纳出重力和质量的大小关系,影响测量结果的因素。
48.在探究“重力的大小跟什么因素有关”实验中,得到如表数据:
m/kg
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
G/N
0.98
1.96
2.94
3.92
4.90
5.88
(1)本实验中用到的测量器材有:天平和 弹簧测力计 。
(2)如图1的四个图象中,关于物体重力的大小与其质量的关系,正确的是 A 。
(3)若甲、乙两物体的质量之比为3:2,甲物体所受重力为60N,则乙物体所受重力为 40 N。
(4)如图2是用弹簧测力计测量重力的过程中,其中没有应用到的物理知识是 A (填标号)。
A.物体的重力跟质量的关系
B.二力平衡的条件
C.弹簧的伸长量跟其所受的拉力的关系
D.物体间力的作用是相互的
【分析】(1)分析表格数据可知,需要测量物体的质量和重力,故需要的测量工具有天平和弹簧测力计;
(2)由表中数据可得,物体所受的重力跟它的质量成正比;
(3)物体所受的重力跟它的质量成正比,根据已知的数据,可得G乙;
(4)用弹簧测力计测量重力的过程中,还没有得到物体的重力跟质量的关系,实验中没有应用该规律。
【解答】解:(1)分析表格数据可知,需要测量物体的质量和重力,故需要的测量工具有天平和弹簧测力计;
(2)由,说明物体所受的重力跟它的质量成正比,图象过坐标原点,故选A图;
(3)物体所受的重力跟它的质量成正比,,即,G乙=40N;
(4)用弹簧测力计测量重力的过程中,还没有得到物体的重力跟质量的关系,所以其中没有应用到的物理知识是“物体的重力跟质量的关系”故选A。
故答案为:(1)弹簧测力计;(2)A;(3)40;(4)A。
【点评】本题综合考查探究重力的大小跟什么因素有关实验,难度适中。
49.小雨用弹簧测力计及钩码探究物体重力大小与质量的关系。
(1)小雨所用弹簧测力计如图甲所示,此测力计分度值是 0.2 N,使用前应进行的操作是 指针调零 ;某同学如图乙所示测钩码重力,要正确测量,应沿着 竖直 方向使用测力计。
(2)小雨用此测力计分别正确测出1到6个钩码的重力,记录数据如表。根据表格中数据可知,每次实验重力和质量的比值都等于 10 N/kg。
实验序号
1
2
3
4
5
6
质量m/g
50
100
150
200
250
300
重力G/N
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
(3)小雨想将盒中12个钩码全部挂到此测力计挂钩上测出重力。你认为是否可行? 不可行 。
(4)实验中小雨逐次增挂钩码,分别测出它们的重力,这里进行多次实验的目的和测物理课本宽度时用同一刻度尺多次测量的目的是 不同 的。(选填“相同”或“不同”)
【分析】(1)先明确弹簧测力计的分度值,再根据指针位置读数;
使用前要检查弹簧测力计的指针是否指到零位置,如果没有指在零位置就需要调零;
被测力的方向应与弹簧测力计轴线方向一致;
(2)分析表中数据,得出图中物体所受的重力跟质量的关系;
(3)弹簧测力计不能超出测量范围,否则会损坏测力计;
(4)多次实验的目的和测物理课本宽度时用同一刻度尺多次测量的目的是不同的。
【解答】解:(1)小雨所用弹簧测力计如图甲所示,此测力计分度值是0.2N,使用前应进行的操作是指针调零;
某同学如图乙所示测钩码重力,要正确测量,重力的方向竖直向下,应沿着竖直方向使用测力计;
(2)由表中数据可得每次实验重力和质量的比值为:
;
(3)由题意可得,12个钩码的总质量为:m=12×50g=600g=0.6kg,
12个钩码受到的重力为:
G=mg=0.6kg×10N/kg=6N,
超过了该弹簧测力计的量程,因此不能挂在该弹簧测力计上测重力;
(4)实验中小雨逐次增挂钩码,分别测出它们的重力,这里进行多次实验的目的是为了寻找重力和质量的关系,得到普遍规律;测物理课本宽度时用同一刻度尺多次测量的目的是为了减小误差,目的是不同的。
故答案为:(1)0.2;指针调零;竖直;(2)10;(3)不可行;(4)不同。
【点评】本题是物体所受的重力跟质量关系的探究过程,考查学生实验数据的分析能力及概括能力。
50.大量的生活经验告诉我们质量不同的物体所受的重力不同。某实验小组的同学们想通过实验,探究物体的重力大小与它的质量的关系,他们用天平、钩码、弹簧测力计进行了如下探究:
(1)小明设计了实验表格,请帮助他补全图甲实验记录表格中的①。
(2)同学们测出了几组数据并填入了表格,请根据上面表格中的数据,在如图中画出重力与质量之间关系的图线。
次数
1
2
3
4
质量m/kg
0.05
0.1
0.15
0.2
①
0.5
1.0
1.8
2.0
(3)根据(2)的图象可以得出的结论是 物体受到的重力与质量成正比 。
(4)小明同学取了质量不同的苹果、小木块、小铁球各一个,并分别测出它们的质量和重力,来探究物体所受重力大小与质量的关系,你认为小明同学的做法 C 。
A.不合理,因为他没有用同种物质的物体做实验
B.不合理,因为他没有使物体的质量成整数倍变化
C.合理,因为他同样可以得到的物体所受重力大小与质量的关系
D.合理,因为他的操作比甲同学更简便
【分析】(1)探究物体的重力大小与它的质量的关系,要用天平测出钩码质量,用弹簧测力测出钩码重力,分析数据,得出结论;
(2)结合表格数据,利用描点法画图;
(3)根据图像可得物体受到的重力与质量的关系。
(4)G=mg具有普遍性,跟物体的种类无关。
【解答】解:(1)探究物体的重力大小与它的质量的关系,要用天平测出钩码质量,用弹簧测力测出钩码重力,所以图甲实验记录表格中的①为重力G/N;
(2)根据表中数据在乙图中描出对应的点,并连接起来,如图所示
(3)根据图像可得,重力与质量的图像为过原点的一条直线,即正比例函数图像,故可初步结论是物体受的重力与质量成正比。
(4)选取质量不同的苹果、小木块、小铁球,分别测出它们的质量和重力,得到重力与质量比仍然为一定值,同样可以得到物体所受重力大小与质量的关系,故更合理,其结论更具有普遍性。但他的操作比使用钩码要麻烦一些,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选:C。
故答案为:(1)重力G/N;(2)见解析;(3)物体受到的重力与质量成正比;(4)C。
【点评】本题考查探究重力的大小和质量关系的实验,明确G=mg、会使用描点法绘制图像,难度不大。
51.某兴趣小组在探究“影响物体重力大小的因素”的实验中,进行了如下实验探究。
(1)实验记录如下表:
实测物体
物体质量m(kg)
重力G(N)
G与m的比值(N/kg)
物体1
0.1
1
10
物体2
0.2
2
10
物体3
0.3
3
①在探究过程中,需要的测量工具有 天平 、 弹簧测力计 。
②在探究过程中,实验记录如表:表中空缺的地方应填 10 N/kg。
(2)根据上表中测量的实验数据分析,下列图像中能正确描述物体所受的重力G与质量m关系的图像是 B 。
A.
B.
C.
D.
(3)该组同学利用身边的器材,取了质量不同的课本、文具盒、压卷石各一个,并分别测出它们的质量和重力,来探究物体所受重力大小与质量的关系,你认为小明同学的做法合理吗?理由是 C 。
A.不合理,因为他没有用同种物质的物体做实验
B.不合理,因为他没有使物体的质量成倍变化
C.合理,因为他同样可以得到物体所受重力大小与质量的关系
D.合理,因为他的操作比甲同学更简便
(4)现查资料发现,火星上重力与质量的比值为g火星=3.72N/kg,则一块质量为10kg的金属,在火星上的重力为 37.2 N。
【分析】(1)测量质量用天平,测量力的工具是弹簧测力计;
(2)探究“物体所受重力大小与物体质量的关系”,应计算重力与质量的比值;
(3)根据数据和图象可得出二者成正比,在实验中,为了使结论更具普遍性,应测量多组数据;
(4)在火星上所受的重力为:G=mg。
【解答】解:(1)①在探究过程中,需要的测量工具有天平、弹簧测力计;
②由实验目的可知,应计算重力和质量的比值,表中空缺的地方应填:
10N/kg;
(2)分析图线的特点可知,根据重力与质量的比值为定值,说明重力与质量成正比,只有B是正比例函数图象,故能正确描述物体所受的重力G与质量m关系的图像是B;
(3)物体所受的重力大小与它的质量成正比,具有普遍性,适用于各用物体,因此,该组同学利用身边的器材,取了质量不同的课本、文具盒、压卷石各一个,并分别测出它们的质量和重力,来探究物体所受重力大小与质量的关系来完成,实验合理,故选C;
(4)火星上重力与质量的比值为g火星=3.72N/kg,则一块质量为10kg的金属,在火星上所受的重力为:
G=mg火星=10kg×3.72N/kg=37.2N。
故答案为:(1)①天平;弹簧测力计;②10;(2)B;(3)C;(4)37.2。
【点评】本题考查了探究“物体所受重力大小与物体质量的关系”的实验,要明确实验的过程,会分析实验数据和图象,有一定综合性。
四.计算题(共5小题)
52.北方的寒冬,为制作冰雕所需要的冰块,艺术家找来一些长方体箱子(制冰模具),并向箱子里注入适量的水,一夜之后水完全结冰,且冰块的体积与形状恰好与箱内的空腔完全一致。如图所示的箱内空腔长1m、宽0.6m、高0.3m,ρ水=1×103kg/m3,ρ冰=0.9×103kg/m3(g取10N/kg)。求:
(1)箱内空腔中的冰块所受的重力大小;
(2)箱内原来所注入水的体积。
【分析】(1)根据体积公式求出冰的体积,根据密度公式求出冰的质量,根据G=mg求出冰的重力;
(2)水凝固成冰时,质量不变,据此可知水的质量,根据密度公式求出水的体积。
【解答】解:(1)冰的体积V冰=1m×0.6m×0.3m=0.18m3,
由ρ可知,冰的质量:m冰=ρ冰V冰=0.9×103kg/m3×0.18m3=162kg,
冰的重力:G冰=m冰g=162kg×10N/kg=1620N;
(2)水凝固成冰时,质量不变,则水的质量:m水=m冰=162kg,
由ρ可知,水的体积:V水0.162m3。
答:(1)箱内空腔中的冰块所受的重力为1620N;
(2)箱内原来所注入水的体积为0.162m3。
【点评】本题考查体积公式、密度公式以及重力公式的应用,是一道基础题。
53.随着时代的发展,各种各样的智能家居不断出现,扫地机器人就是其中一种。如图所示,是一款扫拖一体机,可以智能扫地、拖地、吸尘,主机质量为3.8kg,某次使用中发现其在20s内沿直线匀速清扫的距离为4m,求:
(1)该扫地机器人主机的重力为多大?(g取10N/kg)
(2)该扫地机器人此次清扫过程的速度为多少m/s?
【分析】(1)利用重力公式得到该扫地机器人主机的重力;
(2)利用速度公式得到该扫地机器人此次清扫过程的速度。
【解答】解:(1)该扫地机器人主机的重力G=mg=3.8kg×10N/kg=38N;
(2)该扫地机器人此次清扫过程的速度为v0.2m/s。
答:(1)该扫地机器人主机的重力为38N;
(2)该扫地机器人此次清扫过程的速度为0.2m/s。
【点评】本题考查重力公式和速度公式的应用,难度不大。
54.为了纪念郑成功驱逐荷夷,收复台湾的历史功绩,厦门市政府在鼓浪屿修建了一座郑成功雕像。如图所示,其雕像由625块花岗岩精雕组合而成,若该花岗岩的密度为2.7×103kg/m3,雕像体积为600m3,求:
(1)雕像的质量;
(2)雕像的重力。
【分析】(1)根据m=ρV计算雕像的质量;
(2)根据G=mg计算雕像的重力。
【解答】解:(1)雕像的质量为m=ρV=2.7×103kg/m3×600m3=1.62×106kg;
(2)雕像的重力为G=mg=1.62×106kg×10N/kg=1.62×107N。
答:(1)雕像的质量为1.62×106kg;
(2)雕像的重力1.62×107N。
【点评】此题考查了密度公式的应用、重力的计算,比较简单,属基础题。
55.暑假期间,小明一家开车到龙湖湿地游玩,车上还带有折叠自行车,方便下车骑行,如下图所示。小明对这辆折叠自行车进行了研究,查得这辆折叠自行车的部分参数如表所示。已知ρ铝=2.7×103kg/m3,ρ铁=7.9×103kg/m3,g=10N/kg。
产品型号
×××
折叠后尺寸/cm
81×31×56
车架材质
铝
车架质量/kg
10.8
整车质量/kg
12.8
(1)车架所用铝材的重力是多少?
(2)车架所用铝材的体积是多少?
(3)如果车架用铁制作,需要铁材的质量是多少?
(4)车架改为铁之后,整车的质量变为多少?
【分析】(1)利用重力公式得到车架所用铝材的重力;
(2)利用密度公式得到车架所用铝材的体积;
(3)车架用铁制作,体积不变,利用密度公式得到需要铁材的质量;
(4)先车架换为铁后增加的质量,增加的质量加上原来车架的质量得到改变后的整车的质量。
【解答】解:(1)由表格数据可知,铝制车架的质量m铝=10.8kg,
其重力G=m铝g=10.8kg×10N/kg=108N;
(2)由得,车架所用铝材的体积
(3)该车车架用铁制成时,铁的体积
需要铁的质量
(4)车架换为铁后增加的质量
Δm=m铁﹣m铝=31.6kg﹣10.8kg=20.8kg
此时整车的质量
m总=m0+Δm=12.8kg+20.8kg=33.6kg
答:(1)车架所用铝材的重力是108N;
(2)车架所用铝材的体积是4×10﹣3m3;
(3)如果车架用铁制作,需要铁材的质量是31.6kg;
(4)车架改为铁之后,整车的质量变为33.6kg。
【点评】本题考查重力公式、密度公式的应用,难度中等。
56.中国是一个热爱和平的国家,但也不怕外敌干扰。我国自行研制的第四代战斗机“歼﹣20”性能优越,如图所示,其最大载弹量为11吨,最大飞行速度为2.5马赫(1马赫=340m/s),最大航程为5500km。求:
(1)最大载弹量合计重力为多少N?
(2)若福建某空军基地距离黄岩岛为1530km,“歼﹣20”以最大速度从该空军基地飞到黄岩岛执行保卫任务,只需要多少分钟?
【分析】(1)利用重力公式得到飞机最大载弹量合计重力;
(2)利用速度公式得到飞机飞行的时间。
【解答】解:(1)最大载弹重力G=mg=11×103kg×10N/kg=1.1×105N;
(2)该飞机的最大速度v=2.5×340×3.6km/h=3060km/h,
飞机执行任务需要的最短时间t0.5h=30min。
答:(1)最大载弹量合计重力为1.1×105N;
(2)若福建某空军基地距离黄岩岛为1530km,“歼﹣20”以最大速度从该空军基地飞到黄岩岛执行保卫任务,只需要30min。
【点评】本题考查重力公式和速度公式的应用,要注意速度单位的换算。
五.科普阅读题(共1小题)
57.科普阅读题
微重力
2016年4月6日凌晨1点38分,“实践十号”卫星成功升空。这是空间科学战略性先导专项首批确定的科学卫星项目中唯一的返回式卫星,也是中国第一个专用的微重力实验卫星。
微重力就是微小的重力吗?显然不是!
我们平常说的重力是由地球引力产生的,所以不少人会误认为,人造卫星所在的轨道因为距离地面比较远,因此地球对它们的引力很小,所以叫作微重力。这是不对的。
根据G=mg,同一个物体我们常用g来衡量重力的大小。距离地球越远,g就越小,然而,就算是在距离地面200km的高度也没有降多少,大约为0.94g,而在1000km的高度为0.75g。也就是说,一个物体在地面重100N,到了1000km高度,依然受到75N的重力。国际空间站离地球的距离不超过420km,因此,它受到的地球引力并没有减少多少。因此,如果我们把“微重力”理解为微小的重力,或者是微小的地球引力,肯定是不对的。只有当距离地球很遥远时,才会出现地球引力很小的情况。
那么,大众媒体所说的微重力又是怎么回事呢?
通常我们说的微重力环境,它其实跟地球引力的关系不是那么大,因为它主要是由其他外在因素造成的,如太空残余大气的阻力、航天器进行姿态调整时产生的推力、人员在航天器内的走动,以及重力梯度,等等。
要想获得微重力环境,最好的当然是大型空间站,但它们通常都很贵。而微重力落塔的微重力持续时间太短。中科院微重力实验室的百米微重力实验落塔,自由下落提供的微重力环境只能持续约3.6s,而且每天只能进行2次实验。
相比之下,“实践十号”卫星的条件就好得多。它使用化学电池供电,因为无人而且任务时间相对短,就不需要考虑对接和人类活动等干扰;又因为使用化学电池,所以不需要展开太阳翼。此外,它作为返回式卫星还有一个优点:机动性很高。可以说,以返回式卫星为基础的“实践十号”科学卫星,不只是未来空间站的补充,更有不可替代的作用。
同学们也许知道在失重环境中,水滴是一个近乎完美的球体,还有许多诸如此类在太空环境中表现出来的不同于地面上的现象。因此,在失重或微重力环境下进行物理、化学、生物等相关学科的实验研究,显得非常有意义。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)失重状态下的人造地球卫星 受到 (选填“受到”或“不受”)重力。
(2)一个在地面上重为100N的物体在距离地面200km的高度所受的重力为 94 N。
(3)“实践十号”微重力水平为10﹣6g,空间站的微重力水平一般为10﹣3g, 实践十号 (选填“实践十号”或“空间站”)的微重力环境更好。
(4)请你猜测一种在微重力环境下的实验研究: 进行新型材料的研究 。
【分析】(1)在失重环境中物体的重力却仍然存在,据此进行分析;
(2)距离地球越远,g就越小,在距离地面200km的高度g大约为地面上的0.94g,据此进行计算;
(3)根据材料提供的信息,得出“实践十号”与“空间站”哪一个的微重力环境更好;
(4)微重力科学的主要方向,包括微重力流体物理(简单流体的运动、多相流和复杂流体),微重力燃烧科学(燃烧机理和空间站防火),空间材料科学(凝固过程、晶体生长和模型化研究),空间生物技术与生命科学(生物力学、细胞﹣分子生物学和纳米生物技术)。
【解答】解:(1)由材料可知,失重环境中物体的重力却仍然存在,所以失重状态下的人造地球卫星仍然受到重力;
(2)由题知,在距离地面200km的高度时重力常数约为0.94g,
一个在地面上重为100N的物体在距离地面200km的高度所受的重力:G′=0.94×100N=94N;
(3)根据材料提供的信息可知,“实践十号”的微重力环境更好;
(4)在失重或微重力环境下可以进行物理、化学、生物等相关学科的实验研究,比如:进行新型材料的研究。
故答案为:(1)受到;(2)94;(3)实践十号;(4)进行新型材料的研究。
【点评】本题通过对“实践十号卫星”的介绍,考查了对微重力环境理解,g与高度的关系,失重状态下的特点及应用等,有一定综合性。
声明:试题解析著作权属所有,未经书面同意,不得复制发布日期:2025/2/9 21:36:27;用户:康广会;邮箱:ts6z10@xyh.com;学号:47830284
学科网(北京)股份有限公司
$$
相关资源
示范课
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。