内容正文:
[基础训练]
1.关于重力和重心,下列说法正确的是( )
A.当物体漂浮在水面上时重力会减小
B.放置在水平面上的物体对水平面的压力就是物体的重力
C.物体的重心位置总是在物体的几何中心上
D.物体的重心位置可能随物体形状的变化而变化
解析 重力来源于地球对物体的引力,与物体是否漂浮在水面上无关,故A错误。放置在水平面上的物体对水平面的压力是弹力,是由物体的形变引起的,故B错误。重心位置取决于物体的形状和质量分布情况,故D正确。只有形状规则、质量分布均匀的物体,重心才在物体的几何中心上,故C错误。
答案 D
2.关于力,下列说法正确的是( )
A.力可以离开物体而独立存在
B.力的大小相同,产生的效果一定相同
C.施力物体与受力物体一定同时存在,但施力物体不可能是受力物体
D.两个磁铁同名磁极靠近但不接触,它们之间存在斥力作用,可以看出相互不接触的物体间也可以产生力的作用
解析 力不能脱离物体而独立存在,选项A错误;力产生的作用效果与力的三要素——大小、方向、作用点均有关,选项B错误;施力物体一定也是受力物体,选项C错误;力的产生不一定需要接触,选项D正确。
答案 D
3.质量为2 kg的物体被一根细绳悬吊在天花板下静止(g取9.8 N/kg),则以下说法正确的是( )
A.物体重力的大小等于19.6 N
B.物体对绳的拉力与物体重力的大小、方向均相同,所以它们是同一个力
C.剪断细绳后,物体不受任何力的作用
D.物体的各部分中,只有重心处受重力
解析 由重力和质量的关系可知G=mg=2×9.8 N=19.6 N,选项A正确;判断两个力是否是同一个力不能仅看大小、方向是否相同,还要看作用点、性质等因素,物体对绳的拉力,施力物体是该物体,受力物体是绳,作用点在绳上,而重力的施力物体是地球,受力物体是该物体,作用点在该物体上,它们不是同一个力,选项B错误;剪断细绳后,物体仍然受重力作用,选项C错误;物体的各部分都受重力,从“效果”上看跟重力作用在重心一样,选项D错误。
答案 A
4.足球运动员已将足球踢向空中,如图所示,下列描述足球在向斜上方飞行过程中某时刻的受力图中,正确的是(G为重力,F为脚对球的作用力,F阻为空气阻力)( )
答案 B
5.关于如图所示的两个力F1和F2,下列说法正确的是( )
A.F1=F2,因为表示两个力的线段一样长
B.F1>F2,因为表示F1的标度大
C.F1<F2,因为F1只有两个标度的长度,而F2具有三个标度的长度
D.无法比较,因为两个力的标度的大小未知
解析 在力的图示中,所表示力的大小取决于图中标度的大小和线段的长度,离开了标度的大小仅由线段的长度无法比较F1和F2的大小。
答案 D
6.一个重15 N的物体沿斜面下滑,关于该物体重力的图示,如图所示的四个图中正确的是( )
解析 垂直于水平面竖直向下的方向即重力的方向,该方向一定竖直向下,不一定与接触面垂直,选项B、C错误;选项A、D中虽然方向都对了,但是选项D的图示中力的大小并不是15 N,而是10 N。地球附近的物体重力大小为一定值,不因放在斜面上而有所改变,选项A正确,D错误。
答案 A
7.如图所示,A、B是两个完全相同的长方形木块,长为l,叠放在一起,放在水平桌面上,端面与桌边平行。A木块放在B上,右端有伸出,为保证两木块不翻倒,木块B伸出桌边的长度不能超过( )
A. B.
C. D.
解析 由题意可知,A、B为完全相同的木块,作为整体分析,长度为,根据重心的定义可知,两木块不翻倒且木块B伸出最长应满足整体的重心恰好在桌子的边缘,即重心与A右边缘相距,根据几何关系可知,木块B伸出桌边的长度为,选项B正确。
答案 B
[能力提升]
8.(多选)如图所示,两辆车在以相同的速度做匀速直线运动。根据图中所给信息和所学知识可以得出的结论是( )
A.物体各部分都受重力作用,但可以认为物体各部分所受重力集中于一点
B.重力的方向总是垂直向下的
C.物体重心的位置与物体形状和质量分布有关
D.物体只有重心受重力作用,其他部分不受重力作用
解析 重力作用在物体的各部分,重心是物体所受重力的等效作用点,A正确,D错误;重力的方向总是竖直向下的,B错误;物体的形状和质量分布影响物体的重心位置,C正确。
答案 AC
9.拥有我国自主知识产权的大飞机是几代航天人的梦想,这一梦想已经变成了现实,如图所示,具有完全自主知识产权的C919国产客机2014年试航,2016年陆续交付使用,2019年中国将投入6架进行试飞。下列关于C919客机的说法不正确的是( )
A.C919客机受到的重力指向地心
B.C919客机受重力的同时,它也对地球产生引力
C.C919客机受到的重力总是垂直水平面向下
D.C919客机匀速飞行,它仍受重力作用
解析 重力的方向总是竖直向下,而不一定指向地心,故A错误,C正确。由于地球对客机的引力而产生重力,同时客机对地球也产生引力,B正确。地球附近的任何物体都受重力作用,D正确。
答案 A
10.运输货车的制造标准是,当汽车侧立在倾角30°的斜坡上时,如图所示,仍不致翻倒。也就是说,货车受到的重力的作用线仍落在货车的支持面(地面上,以车轮为顶点构成的平面)以内,如果车轮间的距离为2 m,车身的重心不能高出支持面多少米?
解析 重力的作用线在竖直方向,由题意,要求重力的作用线落在货车的支持面内,即要求重力作用线与斜坡的交点应在车轮与中轴线之间,
当交点位于车轮与斜坡的接触点时对应重心位置即为满足条件的最高重心位置,作出示意图,利用几何关系可求解。作出如右图所示的示意图,设重心离B点间的距离为x,A点是车轮与地面的交点,B为中轴线与地面的交点,由几何关系,在△ABO中∠AOB=30°,有=tan 30°,将AB=1 m代入得x= m≈1.7 m。
答案 1.7 m
11.如图所示,把一个直立于水平面上的边长为a的正方形匀质薄板ABCD,绕C点翻转到对角线AC处于竖直位置,其重心位置升高了多少?
解析 初状态重心高度h0=a。翻转后,板的重心在板的几何中心,如下图所示,重心高度h=a。
重心位置升高,Δh=h-h0=。
答案
12.如图所示,矩形均匀薄板长AC=60 cm,宽CD=10 cm。在B点以细线悬挂,薄板处于平衡,AB=35 cm,则悬线和板边缘CA的夹角α等于多少?
解析 均匀矩形薄板的重心在其对角线AD、CE交点O处,如图所示,
根据二力平衡可知重力G与悬线拉力等大反向,且共线。过O点作OH⊥AC交AC于H,由几何关系可知tan α====1,则α=45°。
答案 45°
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