内容正文:
2025年中考物理一轮复习培优专项训练-重力方向的应用问题
(力的概念及分类问题篇)
一、单选题
1.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
2.航天员出舱活动时的情境如图所示,此时图中哪个是航天员受到的重力的方向( )
A.① B.② C.③ D.④
3.智能手机内部有一个重力感应器,当手机从竖放转横放时,重力感应器监测并调整手机显示画面自动旋转,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
4.小明利用一根细棉线和一个小铁球,对一根立柱是否竖直展开了实验探究,现象如图甲、乙所示。相对于立柱底端,该立柱顶端( )
A.略向东南方向倾斜 B.略向西南方向倾斜
C.略向西北方向倾斜 D.略向东北方向倾斜
5.关于重力,下列说法正确的是( )
A.重力是由于地球对物体的吸引而产生的力
B.上升的物体不受重力的作用
C.不接触地面的物体不受重力的作用
D.直升机能悬停在空中,是因为它不受重力的作用
6.航天员要在完全失重的太空舱内进行体育锻炼,下列哪项活动可以达到锻炼身体的目的( )
A.做俯卧撑 B.举哑铃
C.用弹簧拉力器健身 D.做引体向上
7.如图所示,手中的这个粽子的重力约为( )
A.0.2N B.2N C.50N D.500N
8.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
9.图甲是我国高超音速导弹“东风-17”从发射到击中目标的轨迹示意图,具有突防能力强,难以拦截的特点。图乙中能正确表示导弹到达最高点时所受重力方向的是( )
A.① B.② C.③ D.④
10.“倾斜小屋”在娱乐场所流行,如图甲所示。它的原理如图乙,把小屋倾斜建设,以给屋内视角的人造成“倾斜站立”的错觉。在屋内桌面上放一桶水,静止时,屋内视角如图丙所示。若在屋顶用软绳悬挂一个重锤,则重锤静止时,它的位置应为选项中的( )
A.B.C.D.
二、填空题
11.在篮球比赛中,篮球向下撞击地面,球却会向上弹起,说明力的作用是 的,篮球的运动由下落变成上升,说明力改变了物体的 。撞击地面的瞬间篮球发生了 (选填“弹性”或“塑性”)形变。运动员投篮时将球掷出,篮球离开手后仍能继续向前是因为它具有 ,最终会落向地面是由于受到 的作用。
12.如图所示,质地均匀的木板恰好有一半伸出水平桌面并静止。在B端施加一个始终竖直向上的力F,在力F将B端缓慢抬起的过程中,木板可以看作一根围绕固定点A转动的杠杆,则木板所受重力方向为 ,抬起过程中F的力臂将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
13.如图所示,建筑工人通常用铅垂线来检验墙壁是否竖直,依据的原理是重力的方向总是 。
14.如图所示的是“判断重力的方向”实验。为了能与重力的方向形成对比,特使用了一杯水,以水面作为参考面,改变悬线OA的方向,我们总观察到OA与水面 (选填“垂直”或“不垂直”)。由此可得出重力的方向总是 的。
15.建筑工人经常用如图所示的水平仪检查所砌的墙面是否水平。水平仪液体中的空气泡居中表示墙面 (选填“水平”或“倾斜”);若空气泡在B端,则表示B端的墙面偏 (选填“高”或“低”)。
16.图甲所示的水平仪可以检验一个平面是否水平,若把它朝东西方向放置,铅垂线锥体偏向水平仪中央刻度线的左方,说明此桌面 (选填“东”或“西”)侧偏高。图乙所示的是王亚平出舱活动时的情境,图中 (填序号)能表示她受到的重力的方向。
17.“飞流直下三千尺,疑是银河落九天”是唐代诗人李白《望庐山瀑布》中的诗句。用物理知识解释其中现象,壮观的瀑布从高处急冲直流而下,是由于水受到 的作用,施力物体是 。
18.被中香炉是中国古代盛香料用来熏被褥的球形小炉,又被称为“香熏球”。它的球形外壳和位于中心的半球形炉体之间有两层或三层同心圆环(如上图),由于炉体的重心位置较 (选填“高”或“低”),且受到重力的方向始终 ,因此不论球壳如何滚动,炉口总是保持水平方向。
19.如图所示,圭表是中国古代重要的天文仪器,圭表通过测量正午日影长度来推测二十四节气。“圭”使用金属材料制作,使底座较重,这是通过降低 的办法来维持圭表的稳定。铅垂线是利用了重力的方向总是 。
20.工人师傅常使用一种激光水平仪(如图甲),其内部有一个能自由摆动的重锤,重锤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。
三、作图题
21.如图,重为20N的小球,用细绳悬挂并左右来回摆动,请在图中画出此时小球所受到重力的示意图。忽略空气阻力
四、实验题
22.小聪探究“影响重力大小的因素”和“判断重力方向”。
(1)在探究物体所受重力大小与物体质量的关系时,实验记录如表,分析表中实验数据,得出的结论是 。
实测物体
物体质量/kg
重力/N
重力与质量的比值/(N·kg-1)
物体1
0.1
0.98
9.8
物体2
0.2
1.96
9.8
物体3
0.3
2.94
9.8
(2)如图甲所示,是“探究重力方向”的实验装置,将一个装有水的杯子放在斜面上,不断改变斜面倾角,观察悬线 OA 与杯中水面始终垂直,该现象说明重力方向总是 的,将图乙水平仪放置在某桌面上时,发现重垂线偏离 B 点向左,这表明桌面 端偏高。
23.某兴趣小组在探究“影响物体重力大小的因素”和“判断重力方向”的实验中,进行了如下的实验探究。
(1)在探究物体所受重力大小与物体质量的关系时,实验记录如下表:
被测物体
质量
重力G/N
物体1
0.1
0.98
9.8
物体2
0.2
1.96
9.8
物体3
0.3
2.94
9.8
①在探究过程中,需要的测量工具有 、 ;
②分析表中实验数据,得出的结论是 ;
③分析表中实验数据,图甲中能正确描述物体所受的重力大小G与质量m关系的图像是 (填字母);
(2)实验中获取多组实验数据的目的是 ;
(3)该组同学在探究重力方向时,实验装置如图乙所示,操作如下:
①将该装置放在水平桌面上后,逐渐改变木板M与桌面的夹角α,会观察到悬线的方向不变,剪断悬线,小球竖直下落。从以上实验现象分析得到:重力的方向总是 ;
②建筑工人在砌墙时,用如图丙所示的水平仪检查砌的墙是否水平。若空气泡偏向A端,则表示A端墙面的位置 (选填“偏高”或“偏低”)。
五、计算题
24.如图所示,将一个重力为4牛的篮球竖直向上抛出,篮球在运动过程中受到重力,还受到与其运动方向相反的空气阻力作用,且阻力的大小始终为0.1牛。求:
(1)篮球在上升过程中所受的合力F的大小及方向。
(2)篮球在下落过程中所受的合力的大小及方向。
25.小明驾驶一辆载有石块的卡车,行驶中看到公路桥头旁立有一块如图所示的标志牌(t表示吨)。卡车空载时重为1.5×104N,石块的密度为2.5×103kg/m3,体积为4m3。(g取10N/kg)问:
(1)此标志牌的含义是什么?
(2)石块所受的重力是多少N?
(3)这辆卡车能否允许通过此桥?
26.随着科技的发展,机器人的应用越来越广泛,如图所示某机器人的质量是15kg,静止在水平地面上时,与地面的接触面积是。求:取
(1)机器人受到的重力;
(2)机器人静止时,对水平地面的压强。
27.电动汽车是绿色环保型交通工具,效率高、噪声小、无废气排放。如图是某品牌纯电动汽车,若该车满载时的质量为1800kg,每个轮胎与地面的接触面积为。汽车所受的阻力满载时汽车总重的0.1倍,(g取10N/kg)求:
(1)电动观光车满载时的重力;
(2)电动观光车正常行驶时牵引力;
(3)电动观光车满载静止时对水平地面的压强。
试卷第1页(共8页)
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参考答案与试题解析
1.A
【详解】水平仪是利用重力的方向竖直向下的原理来判断桌面是否水平的。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。
故选A。
2.C
【详解】重力的施力物体是地球,重力的方向总是竖直向下。
故选C。
3.D
【详解】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。
4.B
【详解】如图,长方体的物体竖直放置时,重垂线挂在顶端,重垂线和物体边缘平行;长方体物体倾斜放置时,重垂线下面的小球偏向倾斜的一侧。
由题干甲图知,物体向西倾斜,由乙图知,物体向南倾斜,所以立柱向西南倾斜。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
5.A
【详解】A.重力是由于地球对物体的吸引而产生的,地球附近的物体都受到重力的作用,故A正确;
B.上升的物体受重力的作用,如果考虑空气阻力,上升的物体还受到空气的阻力,故B错误;
C.在地球附近的物体都受重力,不接触地面的物体也受重力作用,故C错误;
D.直升机能停在空中不动时,受到重力和升力的作用,二者大小相等,是一对平衡力,故D错误。
故选A。
6.C
【详解】ABD.在完全失重的状态下,人可以用很小的力做俯卧撑、举哑铃和引体向上,达不到锻炼的作用,故ABD不符合题意;
C.在完全失重的状态下,拉弹簧拉力器仍需要较大的力,所以可以通过拉弹簧拉力器来健身,故C符合题意。
故选C。
7.B
【详解】两个鸡蛋的重力约为1N,图示中,手中粽子的重力比两个鸡蛋的重力略大,约为2N,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
8.C
【详解】A.规则且质量分布均匀的物体的重心在它的几何中心,如质量分布不均匀则重心不一定在其几何中心,故A错误;
B.重力的方向总是竖直向下的,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,施力物体是地球,故C正确;
D.物体的质量与位置无关,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。
9.A
【详解】重力的方向是竖直向下,直指地心的,因此①表示的是重力的方向,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
10.C
【详解】根据丙图可知水面的情况,水面始终是水平的;在屋顶用软绳悬挂一个重锤,则重锤静止时,铅垂线应该是竖直向下的,因此铅垂线与水面是垂直的,故C图正确。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
11.相互 运动状态 弹性 惯性 重力
【详解】[1]篮球向下撞击地面,球却向上弹起,这表明地面对球有一个向上的力,同时球对地面有一个向下的力,体现了力的作用是相互的。
[2]篮球的运动由下落变成上升,其运动状态发生了改变,这是力作用的结果,说明力改变了物体的运动状态。
[3]撞击地面后篮球能向上弹起,说明篮球在撞击地面瞬间发生的是弹性形变,若为塑性形变则不能恢复原状弹起。
[4]篮球离开手后仍能继续向前,是因为篮球具有惯性,要保持原来的运动状态继续向前运动。
[5]篮球最终会落向地面,是由于受到重力的作用,重力的方向是竖直向下的。
12.竖直向下 变小
【详解】[1]物体受到的重力方向始终竖直向下。
[2]支点到力的作用线的距离叫力臂。力F始终竖直向上,抬起过程中,力F的作用线距离支点A越来近,所以其力臂将变小。
13.竖直向下的
【详解】因为重力的方向总是竖直向下,如果墙和铅垂线的方向是一致的,即墙和铅垂线平行,则墙壁就是竖直的,所以建筑工人常用铅垂线来检查墙壁是否竖直,原理就是利用重力的方向是竖直向下的。
14.垂直 竖直向下
【详解】[1][2]水面总是沿水平方向,图示的悬线OA的方向无论如何改变,总与水面垂直,这说明重力的方向总是竖直向下的。
15.水平 高
【详解】[1]水平仪的工作原理是利用液体中的气泡来判断物体是否水平。当墙面水平时,气泡会位于水平仪的中心位置,因为此时液体表面是水平的,气泡受到的重力均匀分布,因此会居中。
[2]因为液体在重力作用下会流向较低的一侧,而气泡则会向较高的一侧移动。因此,当气泡在B端时,表明B端的墙面比另一侧高。
16.东 ③
【详解】[1]水平仪的工作原理是利用铅垂线的方向来判断平面是否水平。铅垂线会指向地球的重力方向,因此如果铅垂线偏向左侧,说明水平仪的右侧偏高。由于水平仪是朝东西方向放置的,铅垂线偏向左侧,说明东侧偏高。
[2]重力方向始终指向地球的中心,即是竖直向下的,故图中③能表示她受到的重力的方向。
17.重力 地球
【详解】[1][2]水在地球上受到竖直向下的重力的作用而落向地面,重力的施力物体是地球。
18.低 竖直向下
【详解】[1][2]物体的重心越低,物体的稳定性越大;所以,炉体的重心位置被设计得较低,这样更稳定;同时,重力的方向始终竖直向下,所以,球壳如何滚动,炉口总是保持水平方向,确保香料不会洒出。
19.重心 竖直向下
【详解】[1]物体的重心越低,其稳定性就越高;所以,“圭”使用金属材料制作,使底座较重,这是通过降低重心的办法来维持圭表的稳定。
[2]根据重力的特点可知,其方向为竖直向下,铅垂线是利用了重力的方向总是竖直向下来工作的。
20.竖直向下
【详解】重力的方向总是竖直向下的。图中的水平仪内部有一个自由摆动的重锤,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,重锤受到重力的作用,其方向总是竖直向下,因此十字光源的竖直方向即为重力的方向,十字光源的水平方向与重力方向垂直,从而可以判断物体表面是否水平,因此该装置利用了重力的方向总是竖直向下的。
21.
【详解】小球悬挂在细绳下来回自由摆动,重力的方向竖直向下,过球心作竖直向下的重力,大小为20N。如图所示:
22.(1)重力与质量成正比
(2) 竖直向下 右
【详解】(1)分析表中数据,物体所受的重力随质量的增加而增大,且比值是常数,说明:物体所受的重力跟它的质量成正比。
(2)[1]这个现象说明了重力的方向总是竖直向下的。无论斜面如何倾斜,重力的方向都保持不变,始终指向地心。
[2]由于重力的方向是竖直向下的,因此重垂线应该与桌面垂直。但现在重垂线向左偏离,说明桌面的右端偏高,导致重垂线无法与桌面保持垂直。
23.(1) 弹簧测力计 天平 物体所受的重力跟它的质量成正比 B
(2)避免偶然性,获得普遍性的规律
(3) 竖直向下的 偏高
【详解】(1)①[1][2]由表格中记录的数据来看,需要测量物体的质量和重力,所以需要的测量工具有弹簧测力计和天平。
②[3]根据表格中的实验数据可知,是一个定值,所以可得出结论:物体所受的重力跟它的质量成正比。
③[4]表中物体受到重力与质量的比是一定值,即物体所受的重力跟它的质量成正比,所以物体所受重力的大小与质量的关系图像是过原点倾斜向上的直线。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
(2)在科学实验中,多次实验获取多组实验数据的目的是:减小实验误差或寻找普遍性规律;本实验中获取多组实验数据的数目的是为了获得重力随质量变化的定量关系,所以是为了避免偶然性,获得普遍性的规律。
(3)①[1]逐渐改变木板M与桌面的夹角α,会观察到悬线OA的方向不变,剪断悬线OA,小球竖直下落,说明重力的方向始终不变,始终竖直向下。
②[2]用水平仪检测墙体是否水平时,若墙体不平,空气泡会向高处运动,所以若空气泡偏向A端,则表示A端墙面的位置偏高。
24.(1)4.1N,竖直向下;(2),竖直向下
【详解】解:(1)篮球竖直向上抛出在上升过程中,受到的空气阻力竖直向下,重力也竖直向下,所以篮球在上升过程中受到的合力方向竖直向下,大小为
(2)篮球在下落过程中,受到阻力竖直向上,重力竖直向下,重力大于阻力,所以篮球在下落过程中所受的合力方向竖直向下,大小为
答:(1)篮球在上升过程中所受的合力的大小为4.1N,方向竖直向下;
(2)篮球在下落过程中所受的合力的大小为,方向竖直向下。
25.(1)10t;(2)105N;(3)这辆卡车不能允许通过此桥
【详解】解:(1)该标志表示的含义:此桥允许通过的最大质量为10t;
(2)石头的总质量
石块所受的重力
(3)已知卡车空载时重为1.4×104N,则卡车自身的质量
卡车和石头的总质量为
即大于此桥允许通过的最大质量,所以卡车不能通过这座桥。
答:(1)此标志牌的含义是此桥允许通过的最大质量为10t;
(2)石块所受的重力是105N;
(3)这辆卡车不能允许通过此桥。
26.(1)150N;(2)3000Pa
【详解】解:(1)机器人受到的重力
(2)机器人静止时,对水平地面的压力
机器人静止时,对水平地面的压强
答:(1)机器人受到的重力为150N;
(2)机器人静止时,对水平地面的压强为3000Pa。
27.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)电动观光车满载时的重力
(2)电动观光车正常行驶时牵引力
(3)电动观光车满载静止时对水平地面的压力
电动观光车满载静止时对水平地面的压强
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