摘要:
**基本信息**
高中物理“重力”同步练习以“基础认知-综合理解-应用提升”三阶分层,覆盖重心、重力性质及跨情境应用,强化物理观念与科学思维的渐进培养。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
|----|----------|----------|
|基础认知层(1-6单选)|重心位置、重力定义及性质|直接考查核心概念,如重心是否在物体上(第1题),夯实相互作用观念|
|综合理解层(7-10多选)|重力图示、影响因素及实际关联|结合情境分析,如跳高运动员重心(第10题),体现科学推理与模型建构|
|应用提升层(11-13计算)|重心计算、力的图示绘制及跨情境应用|需规范步骤,如地球与月球弹跳高度计算(第13题),培养科学论证能力|
内容正文:
第1节 重力 课时练习
一、选择题
1.关于物体的重心,下列说法中正确的是( )
A.物体升高或降低时,重心在物体上的位置也相应升高或降低
B.物体改变形状时,重心位置一定发生变化
C.物体的重心可能位于物体之外
D.重心是物体上最重的一点
2.下列关于重力的说法中正确的是( )
A.只有静止不动的物体才受到重力
B.一个悬挂在绳子下的物体,它受到的重力就是绳子对它的拉力
C.重力只有受力物体,没有施力物体
D.在地面上同一地点,物体的质量越大,它所受到的重力也越大
3.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改变
4.如图所示,一容器内盛有水,容器的下方有一阀门S,打开阀门让水从小孔中慢慢流出,在水流出的过程中,水和容器的共同重心将 ( )
A.一直下降
B.一直上升
C.先升高,后降低
D.先降低,后升高
5.如图所示,玻璃杯内装有新榨的果汁,随着果汁饮用完毕这一过程,杯和果汁的共同重心将( )
A.一直降低
B.一直升高
C.先升高后降低
D.先降低后升高
6.中国结是一种中国特有的手工编织工艺品,它身上所显示的精致与智慧正是中华古老文明中的一个侧面。如图所示,一质量为m的中国结悬挂于O点且处于静止状态,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A.OA一定竖直
B.中国结的重心一定在它的几何中心
C.中国结的重心可能不在通过OA的直线上
D.中国结受到的重力大小为G=
7.(多选)一个重20 N的物体沿斜面下滑,关于该物体所受重力的图示,下列四个图中正确的是( )
8.(多选)一个物体放在地面上受到的重力为2N,那么,在下列情况下它受到的重力还是2N的是( )
A.将它竖直向上抛起 B.将它放到水里,它被浮起
C.将它放到月球上 D.将它放到高速行驶的列车上
9.(多选)如图所示,两辆车在以相同的速度做匀速运动,根据图中所给信息和所学知识你可以得出的结论是( )
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或质量分布有关
D.力是使物体运动的原因
10.(多选)人的重心一般在腰部附近,我们观察到跳高运动员大多腿长且身材 “苗条”,而且多采用背越式跳法(如图所示),试就所学的物理知识分析这样做的好处是( )
A.腿长使得重心高,便于达到更高的高度
B.腿长使得重心低,便于达到更高的高度
C.身材“苗条”所受重力小,便于越过更高的高度
D.采用背越式跳高姿势,不必使重心提升的高度太高,有利于提高比赛成绩
二.计算题:(计算要有必要的文字说明和解题步骤,有数值的要注明单位)
11.如图所示,质量分布均匀的正方形薄板ABCD,边长为a,当薄板绕过C点垂直于纸面的水平轴转动时,其重心最多可升高多少?
12.找出下列力的施力物体和受力物体,并作出物体所受力的图示。
(1)在水平桌面上重力为50 N的书的重力;
(2)空气对气球的20 N的浮力;
(3)小孩以东偏北30°的方向拉小车的200 N的拉力。
13.一个质量为60 kg的人,在地球上的重力为588 N,在月球上的重力为98 N。该人在地球上的弹跳高度为0.5 m。那么,他在月球上的弹跳高度为多少?
参考答案:
1.答案 C解析 对于一个确定的物体,它的重心的位置相对于物体是固定不变的,不随物体的上升、下降而发生变化,A错误;物体重心的位置与物体的形状和质量分布均有关,形状改变,重心位置不一定改变,B错误;物体的重心不一定在物体上,如环形绳子的重心就不在绳子上,C正确;重心是物体各部分所受重力的等效作用点,重心并非集中了物体的全部重力,也不是物体上最重的点,D错误。
2.答案 D解析 任何物体都受重力,与物体静止还是运动无关,A错误;用绳子悬挂的物体静止时,绳子对物体的拉力大小等于重力,但重力不是绳子对它的拉力,B错误;重力既有施力物体也有受力物体,C错误;在同一地点,g值相同,由G=mg可知质量越大,重力也越大,D正确.
3.答案 D解析物体的重力与物体所处状态无关,A错;物体对水平面的压力与物体的重力的施力物体及受力物体不同,B错;物体的重心位置与物体的形状及质量分布有关,只有质量分布均匀,形状规则的物体的重心在其几何中心,C错,D对.
4.答案 D解析 [首先,水面的下降将导致水和容器这个共同体的质量分布发生变化.即开始一段时间内,水面下降,重心下降;但又由于容器自身质量的影响,水面下降到一定程度后,重心又开始上升了,直至水流完,重心又回到空容器的重心位置,故选D.
5.答案 D解析 杯子的重心近似在其几何重心,果汁的重心也近似在其几何重心。没有饮用时杯和果汁整体的重心有一定的高度,饮用过程果汁的重心逐渐降低,所以杯和果汁整体的重心也逐渐降低;全部饮用完毕,杯和果汁整体的重心又升高到杯子重心所在位置,故杯和果汁整体的重心是先降低后升高,D正确。
6.答案 A解析 对中国结受力分析,受到绳OA向上的拉力作用与重力作用,二力平衡,可知OA一定竖直,中国结的重心一定在通过OA的直线上,故A正确,C错误;质量分布均匀、形状规则的物体的重心在它的几何中心上,中国结质量分布不均匀,则它的重心不一定在它的几何中心,故B错误;中国结受到的重力大小为mg,故D错误。
7.答案 AD解析 物体的重力为20 N,方向竖直向下,作用点在重心,故所画重力的图示正确的是A、D。
8.答案:ABD解析:在地球上的同一个地方,物体的重力可以认为是相同的,物体在其他星球上的重力和在地球上的不同.
9.答案:AC解析:由题图可看出选项AC正确;重力的方向是竖直向下而不是垂直向下,选项B错误;力是改变物体的运动状态的原因.而不是使物体运动的原因,所以选项D错误。
10.答案:ACD解析:解本题的关键是知道质量分布不均匀的物体, 其重心随物体的形状和质量分布的不同而不同。腿长使得重心高,便于达到更高的高度.选项A正确,B错误;身材“苗条”所受重力小,更易克服重力,越过更高的高度,选项C正确;采用背越式跳高姿势,利用反弓形使人的重心低于人的身体,使人在跳高过程中,不必使重心提升的高度太高,有利于提高比赛成绩,选项D正确。
11.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,如图所示,重心高度h=a。重心位置升高Δh=h-h0=a。
答案 a
12.解析 (1)在水平桌面上重为50 N的书的重力,施力物体是地球,受力物体是书。力的图示如图甲所示。
(2)空气对气球的20 N的浮力,施力物体是空气,受力物体是气球。力的图示如图乙所示。
(3)小孩以东偏北30°的方向拉小车的200 N的拉力,施力物体是小孩,受力物体是小车。力的图示如图丙所示。
13.解析 人在地球和月球上的质量相等,
由G=mg得地球表面的自由落体加速度g== m/s2=9.8 m/s2
月球表面的自由落体加速度g′== m/s2≈1.63 m/s2
设人在地球上的弹跳高度为h,在月球上的弹跳高度为h′,人跳起时的初速度为v0
由v2-v=2as和v=0得=,
解得h′=h=×0.5 m≈3.0 m。
答案 3.0 m
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