3.1重力与重心 分层练习 -2025--2026学年高一上学期物理鲁科版必修第一册

3.1重力与重心 梯度分层 基础巩固：课堂衔接，回归教材，夯实根本 拔高提升：进阶训练，聚焦核心，提炼重难 思维拓展：情景构建，素养提升，高阶训练 ( 基础巩固 1 ) 1.如图所示，公园里有一仿制我国古代欹器的U形水桶，桶可绕水平轴转动，水管口持续有水流出，过一段时间桶会翻转一次，决定桶能否翻转的主要因素是( ) A.水桶自身重力的大小 B.水管每秒出水量的大小 C.水流对桶撞击力的大小 D.水桶与水整体的重心高低 2.如图为小猫蹬地跃起腾空追逐蝴蝶的情景，下列说法正确的是( ) A.匀速直线飞行的蝴蝶只受重力的作用 B.蝴蝶所受重力的施力物体是小猫 C.小猫在空中受重力和地面弹力的作用 D.小猫蹬地时弹力大于所受重力 3.如图为仰韶文化时期的某款尖底双耳汲水瓶，展现出我国古代劳动人民的伟大智慧。在双耳处用轻绳将瓶子竖直悬挂，重心的位置随着瓶中的水位改变而发生改变，出现“虚则欹（欹通倚，斜倚，斜靠）、中则正、满则覆”的现象。下列说法正确的是( ) A.重心概念的建立用到了“转换法” B.瓶子所受重力的施力物体是瓶中的水 C.轻绳对瓶子的拉力沿轻绳的收缩方向 D.从空瓶到装满水后倾覆的过程中，瓶子（包括瓶中的水）重心的位置一定不断上升 4.关于重力和重心，下列说法正确的是( ) A.重力就是地球对物体的吸引力，所以重力方向一定指向地心 B.因地球表面上各处重力加速度大小相同，所以同一物体在赤道和北极受到的重力大小相等 C.根据可知，两个物体相比较，质量较大的物体重力不一定较大 D.重力方向竖直向下，所以地球上一切物体所受的重力方向都一样 5.由于地球吸引而使物体受到的力叫重力，地面上静止的木块所受重力的施力物体是( ) A.太阳 B.火星 C.月球 D.地球 ( 拔高提升 2 ) 6.下列关于重力的说法，正确的是( ) A.在地面附近，重力的方向总是竖直向下，物体静止时与运动时，其重力大小是不变的 B.物体的重力跟质量成正比，重力的方向总是垂直地面向下 C.重力的方向总是和支持物体的支持面垂直 D.由于地球是一个大球体，所以重力的方向是无法确定的 7.关于重力和重心，下列说法正确的是( ) A.重力就是地球对物体的吸引力 B.同一物体在赤道和北极受到的重力大小相等 C.重力方向竖直向下，所以地球上一切物体所受的重力方向都一样 D.根据可知，两个物体相比较，质量较大的物体重力不一定较大 8.如图所示，一质量分布均匀的立方体（d为几何中心），其重心位置应在( ) A.a点 B.b点 C.c点 D.d点 9.如图所示，“马踏飞燕”是汉代艺术家高度智慧、丰富想象、浪漫主义精神和高超的艺术技巧的结晶，是我国古代雕塑艺术的稀世之宝，飞奔的骏马之所以能用一只蹄稳稳地踏在飞燕上，是因为( ) A.马跑得快 B.马蹄与地面接触 C.马的重心在飞燕上 D.马的重心位置和飞燕（视为质点）在一条竖直线上 10.绝缘细绳一端固定在正方形导体框某边中点上，另一端悬挂在天花板上。导体框中通入恒定电流，整个系统处于竖直方向的匀强磁场中，导体框静止时所处的位置可能是下图中的（黑点表示框的重心）( ) A. B. C. D. 11.如图所示，小齐同学做化学实验时， 将一空烧杯水平静止放置在带有石棉网的三脚架上，向空烧杯内缓慢加水直至加满的过程中， 则( ) A.烧杯的重心在烧杯上 B.杯与水的共同重心将一直上升 C.杯与水的共同重心将先上升后降低 D.杯与水的共同重心将先降低后上升 ( 思维拓展 3 ) 12.关于重力，下列说法正确的是( ) A.重力就是地球对物体的吸引力 B.一个物体在地球上不同的地方重力大小都是相等的 C.质量均匀分布、形状规则的物体的重心可能在物体上，也可能在物体外 D.重力的方向总是垂直接触面向下的 13.某同学将空圆柱形水杯放在饮水机水平台面上接满水，为保证安全，接水全程手没有与水杯接触。假设水流与杯底或水面接触后不会溅起且马上变平静，将水杯和相对水杯静止的水视为“整体”。下列说法正确的是( ) A.水平台面对“整体”的支持力时刻与“整体”的重力大小相等 B.接水过程中，台面对水杯的支持力大于“整体”重力 C.接水过程中，“整体”的重心升高 D.接水结束后，台面对杯中水的支持力大小为“整体”与水杯重力大小的差 14.关于重力和重心，下列说法正确的是( ) A.重力的方向总是指向地心 B.重心就是物体上最重的点 C.重力就是地球对物体的吸引力 D.物体的重心可能不在物体上 答案以及解析 基础巩固 1.答案：D 解析：水管口持续有水流出而过一段时间桶会翻转一次，说明主要原因是装的水到一定量之后，导致水桶与水整体的重心往上移动，竖直向下的重力作用线偏离中心转轴，导致水桶不能稳定平衡，发生翻转。 故选D。 2.答案：D 解析：A.做匀速直线飞行的蝴蝶所受合力为零，除了受到重力还受到来自空气的作用力，A错误； B.蝴蝶所受重力的施力物体是地球，B错误； C.小猫腾空之后，身体与地面没有接触，不受弹力的作用，C错误； D.小猫蹬地时弹力大于重力，其重心才能加速运动腾空而起，D正确。 故选D。 3.答案：C 解析：A.重心是物体各部分所受重力的等效作用点，重心概念的建立用到了“等效替代”的方法，故A错误； B.瓶子所受重力的施力物体是地球，故B错误； C.由绳拉力方向的定义可知轻绳对瓶子的拉力沿轻绳的收缩方向，故C正确； D.由于空瓶倾斜，装半瓶水竖直，满瓶水会倾覆，所以瓶子由倾斜到竖直再到倾斜直至倾覆，瓶子（包括瓶中的水）重心的位置先下降再上升，故D错误。 故选C。 4.答案：C 解析：A.重力是地球对物体的吸引而使物体受到的力，但不是地球对物体的吸引力，故A错误； B.地球表面上各处重力加速度不一定大小相同，南北两极处的重力加速度比赤道处的大，所以同一物体在赤道和北极受到的重力大小不相等，故B错误； C.根据可知，由于g值可能不相等，所以两个物体相比较，质量较大的物体重力不一定较大，故C正确； D.重力的方向总是竖直向下，但考虑到地球是一个球体，所以物体在地球上不同的地方所受的重力方向不一定相同，故D错误 故选C。 5.答案：D 解析：重力是由于地球对物体的吸引而产生的。地面上静止的木块受到的重力，其施力物体正是地球。太阳、火星和月球虽然也对木块施加引力，但相比之下，地球的引力对木块的影响最大，决定了木块的重力。因此，正确答案为D。 拔高提升 6.答案：A 解析：A.在地面附近，重力的方向总是竖直向下，物体的重力与物体的运动状态无关，物体静止时与运动时，其重力大小是不变的，选项A正确；B.由可知，物体的重力大小跟质量成正比，重力的方向总是竖直向下，选项B错误；C.重力方向总是竖直向下的，不一定与支持物体的支持面垂直，例如物体在斜面上，重力与斜面不垂直，故C错误；D重力的方向是竖直向下的，选项D错误， 7.答案：D 解析：A.重力是地球对物体的吸引而使物体受到的力，不是地球对物体的吸引力，故A错误； B.高纬度地区的重力加速度比低纬度地区的重力加速度大，同一物体在赤道受到的重力小于在北极受到的重力，故B错误； C.重力的方向总是竖直向下，考虑到地球是圆的，所以物体在地球上不同的地方所受的重力方向不一定相同，故C错误； D.根据可知，由于不同纬度的重力加速度不相等，所以两个物体相比较，质量较大的物体重力不一定较大，故D正确。 故选D。 8.答案：D 解析：立方体的形状规则，且质量分布均匀，所以其重心位置应在几何中心d点。故选D。 9.答案：D 解析：“马踏飞燕”中的马之所以能用一只脚稳稳地踏在飞燕上，是因为马的重心位置和飞燕在一条竖直线上。故选D。 10.答案：A 解析：导体框中通入恒定电流，整个系统处于竖直方向的匀强磁场中，由左手定则，上下边框的导体受安培力大小相等，方向相反；前后边框的导体受安培力大小相等，方向相反。对整个正方形导体框，还受重力和绳子的拉力。导体框静止时，重力和绳子的拉力的方向必定方向相反。故细绳的拉力方向竖直向上。BCD错误，A正确。 故选A。 11.答案：D 解析：空烧杯的重心在杯子中心偏下方位置，不在烧杯上，对空烧杯缓慢加水的过程中，杯与水的共同重心位置不断下降，随着水的不断增加，整个重心又要上升，故重心的位置先下降后上升，故ABC错误；D正确。 故选D。 思维拓展 12.答案：C 解析：A.重力是由于地球吸引而产生的力，但是地球对物体的吸引力并不一定是重力，故不能说重力是地球对物体的吸引力，故A错误； B.由于地球上不同地理位置的g值可能不同，所以一个物体在地球上不同的地方重力大小有可能不相等，故B错误； C.质量均匀、形状规则的物体的重心在物体的几何中心上，但物体的重心可能在物体上，也可能在物体外，如金属环的重心就在环外，故C正确； D.重力的方向总是竖直向下，但不一定垂直于接触面向下，故D错误。 故选C。 13.答案：B 解析：AB.接水过程中，落到水面上的水减速，水面对其有向上的作用力，故台面对“整体”的支持力大于“整体”重力，故A错误，B正确； C.随着杯中水量增多，“整体”重心先降低后升高，故C错误； D.台面与水不接触，故无弹力作用，故D错误。 故选B。 14.答案：D 解析：AC.重力是由于地球的吸引而产生的，不是地球对物体的引力，重力只是引力的一个分力，引力总是指向地心，而重力的方向总是竖直向下，故AC错误；BD.物体各部分都要受到重力，等效成重力作用在一点，这一点称为重心，重心可以在物体上，也可以不在物体上，例如质量分布均匀的铁环的重心在圆心，圆心不在铁环上，故B错误，D正确。故选D。 学科网（北京）股份有限公司 $