内容正文:
专题29 力的概念与重力
必备知识
一、力
1. 定义:力是物体与物体间的相互作用。
2. 单位:国际单位制中力的单位是牛顿,简称牛,符号为。
3. 三要素:力的大小、方向、作用点。
4. 矢量性:力是矢量,既有大小又有方向。
比较维度
力的图示
力的示意图
作图示例
包含信息
大小、方向、作用点
方向、作用点
标度要求
需要标度,线段长度严格对应力的大小
不需要标度,粗略表示力
5. 作用效果:
· 可以使物体发生形变
· 可以改变物体的运动状态
二、重力
1. 定义:由于地球的吸引而使物体受到的力叫作重力。
2. 方向:重力的方向总是竖直向下。
(1) 正确表述(三者等价):
· 沿重垂线方向竖直向下;
· 自由落体运动的方向;
· 垂直于水平面向下。
(2)常见错误表述(均不正确):
· “垂直于地面”——地面可能倾斜(如山坡),非水平面;
· “指向地心”——因地球自转,重力方向仅大致指向地心,存在微小偏差(必修二详解);
· “垂直于接触面”——如斜面上物体,重力方向竖直向下,不垂直于斜面。
3. 大小
(1) 公式:,为物体质量,是自由落体加速度。
(2) 影响大小的因素
① 纬度越高,越大;两极的最大,赤道的最小。
② 离地面高度越低,越大;离地面高度越高,越小。
三、重心
1. 定义:一个物体各部分都受到重力的作用,从效果上,可认为各部分受到的重力作用集中于一点,这一点叫作物体的重心。
重心是等效作用点,不是物体上最重的点;物体所有部分都受重力。
2. 作用:便于进行物理分析(便于画图)。
3. 重心位置
(1) 规则几何体:质量分布均匀、形状规则的物体,重心在几何中心。
(2) 薄板重心:形状不规则的均匀薄板可用悬挂法确定重心。
· 操作步骤:先在薄板边缘选一点悬挂,静止后沿悬线方向画竖直线;再换另一悬点重复操作,两条竖直线的交点即为薄板的重心。
· 原理:重力与细线拉力平衡,重力与悬线共线,重心一定在悬线所在直线上。
(3) 其他情况:当物体形状或质量分布改变时,重心位置可能会发生变化。
4. 重心特点:重心位置可以在物体上,也可以不在物体上(例如圆环、空心球)。
四、共点力
概念: 几个力作用在同一点,叫共点力。
如果一个物体受到多个力,即使各力实际不共点,也可以把各力的作用点平移到重心或同一点上,形成共点力。
作用点: 一般画在重心。
【典例1】下列判断正确的是:
(1) 向上抛出的石头在上升过程中速度越来越小,这是因为受到的重力越来越小。( )
(2) 不同物体的重力加速度 g 的大小一般是不同的。( )
(3) 物体的重心一定在物体的几何中心上,但不一定在物体上。( )
(4) 由于地球上各处物体的重力方向都是竖直向下,所以各处的重力方向相同。( )
【答案】× × × ×
【详解】
(1) × 重力大小不变,速度减小是重力与速度反向;
(2) × 同一地点 g 相同,g 和物体无关;
(3) × 只有质量均匀、形状规则物体,重心才在几何中心;
(4) × 竖直向下指向地心附近,地球上不同位置竖直向下方向不一样。
【典例2】如图是一个质量分布均匀的铁球的重力的图示,下列说法正确的是( )
A. 力的图示中重力的作用点在重心上,表示其他部分不受重力
B. 力的图示中重力的方向垂直平面向下,当放在斜面上则垂直斜面向下
C. 根据力的图示可读得铅球重力的大小为 50N
D. 力的图示中标度是唯一的,必须是 25N
【答案】C
【详解】A:重心是重力的等效作用点,物体各部分都受重力,A 错。
B:重力方向始终竖直向下,不是垂直斜面,B 错。
C:标度 25N,图示线段长度为 2 个标度,,C 正确。
D:标度可以任意选取,不是唯一固定 25N,D 错。
【典例3】如图所示,一个重 20 N 的物体沿斜面下滑,请画出该物体所受重力的图示。
【答案】
【详解】
画力的图示,我们可以按照以下步骤来进行:确定作用点 确定标度 画线段 标方向
①确定作用点:重力的等效作用点是物体的重心,题中未对物体有具体描述,那么我们可以按照一般情况,选择几何中心为重心。
②确定标度:物体重 20 N,题中未对标度有具体要求,我们以方便为原则,可以选一个能够被 20 N 整除的标度,如 5 N。
③画线段:重力方向竖直向下,故从作用点竖直向下画线段;重力为 20 N,标度为 5 N,画段即可。
④标方向:重力方向竖直向下,所以在第 4 段下方标上向下的箭头,如答图所示。
【反思】
力的图示的作图步骤:确定作用点确定标度画线段标方向。
【典例4】小王周末从广州去北京游学,下列说法正确的是()
A. 小王在广州所受重力的方向一定竖直向下,在北京所受重力的方向一定垂直地面向下
B. 小王在广州所受重力的方向一定垂直地面向下,在北京所受重力的方向一定竖直向下
C. 在小王的质量不变的情况下,小王在广州所受的重力大于在北京所受的重力
D. 在小王的质量不变的情况下,小王在广州所受的重力小于在北京所受的重力
【答案】
【详解】
A × B × 不论小王在广州还是在北京,他所受重力的方向都是竖直向下的,由于地面不一定是水平的,故不能说重力的方向垂直地面向下,故 A、B 错误。
C × D ✓ 比较小王在两地的重力大小,需要知道重力大小由什么决定。根据可知,由质量和重力加速度决定。质量不变,应从重力加速度入手分析。由于随纬度的升高而增大,且广州的纬度低于北京的,所以广州的重力加速度小于北京的重力加速度,由可知,小王在广州所受重力小于在北京所受重力,故 C 错误,D 正确。
【反思】
重力的方向竖直向下,不能说垂直地面向下,也不能说指向地心。
【典例5】如图所示的欹 (qī) 器是古代一种倾斜易覆的盛水器。《荀子・宥坐》曾记载 “虚则欹,中则正,满则覆”。下列说法正确的是()
A. 未装水时欹器的重心一定在器壁上
B. 无论是否注水,欹器的重心始终在欹器的中心处
C. 往欹器中注水 (欹器未倾倒) 的过程中,欹器的重心先降低后升高
D. 欹器倾倒的时候,其重力方向偏离竖直方向
【答案】
【详解】
A 选项 × 欹器是盛水的容器,未装水时是空壳结构,与球壳类似,可知欹器的重心应该在其内部空间的某处,不会在器壁上,故 A 错误。
B × C ✓ 往欹器中注水,欹器的重心变化可以分为以下几个阶段。
①未注水时:欹器的重心位置较高。
②注水较少,水在下半部分时:慢慢往欹器中注水,水累积在欹器的下半部分,则欹器下半部分的质量变大、上半部分的质量不变,可知此时欹器的重心比未装水时下降,且下半部分的质量越大,重心高度越低。
③注水较多,水达到上半部分时:随着欹器中水的增多,欹器下半部分的质量达到最大,之后,欹器上半部分的质量逐渐变大,可知欹器的重心会慢慢上升。
综合上述分析,可知 B 错误,C 正确。
D 选项 × 无论欹器是否倾倒,其重力方向一定竖直向下,故 D 错误。
【反思】
欹器注水过程中重心的变化还可以用特殊位置法来分析,即分别分析未注水、水至中间位置、水满三个状态的重心位置,一样可以得到重心先下降再上升的结论。
1.(多选)拥有我国自主知识产权的大飞机是几代航天人的梦想,这一梦想如今已经变成了现实,如图所示,具有完全自主知识产权的C919国产客机已于2017年5月5日首飞成功,预计2022年左右投入运营。下列关于C919客机的说法正确的是( )
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,它不受重力作用
2.假若质量为60 kg的宇航员登上了月球,已知月球表面重力加速度g′=1.6 ,而地球表面重力加速度g=9.8 ,则该宇航员在月球上的质量为多少?所受重力多大?在地球上所受重力多大?
3.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
4.关于重力及重心,下列说法中正确的是( )
A.一个物体放在水中称量时弹簧测力计的示数小于物体在空气中称量时弹簧测力计的示数,因此物体在水中受到的重力小于在空气中受到的重力
B.据G=mg可知,两个物体相比较,质量较大的物体的重力一定较大
C.物体放在水平面上时,重力方向垂直于水平面向下,当物体静止于斜面上时,其重力方向垂直于斜面向下
D.物体的形状改变后,其重心位置往往改变
5.关于物体的重力和重心,下列说法正确的是( )
A.物体的重力就是地球对物体的吸引力
B.对某一物体而言,其重力的大小不会因为物体从赤道移到南极而改变
C.从效果上看可以认为物体各部分受到的重力作用集中于物体的重心
D.任何几何形状规则的物体的重心,必与其几何中心重合
6.下列关于力的叙述中正确的是( )
A.力不能离开物体而独立存在
B.相互接触的物体间才可能有力的作用
C.物体间的作用力可以是相互的,也可以是独立的
D.力的作用效果可以是使物体保持一定的速度向前运动
7.下列关于重力的说法中正确的是( )
A.物体只有静止时才受重力作用
B.重力的方向总是指向地心
C.地面上的物体在赤道上受的重力最小
D.物体挂在弹簧测力计下,弹簧测力计的示数一定等于物体的重力
8.(多选)在图片对应的情境中人或物体的重心位置将会下降的是( )
9.双层巴士靠站后,上车乘客向上层的后方走动,此时,车的重心( )
A.向前上方移动 B.向后上方移动
C.向上移动 D.不变
10.如图所示,轻轻下压“平衡鹰”尾部A处或翅膀B处,在晃动几次后依然能静止在支架上。关于“平衡鹰”重心的位置最有可能的是( )
A.鹰的腹部中心 B.鹰的尾部中心
C.鹰嘴的正下方 D.鹰嘴的正上方
11.如图所示,两辆车正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和质量分布无关
D.重心是重力的作用点,重心一定在物体上
12.杂技绝活《顶灯》是传统艺术殿堂中的一件瑰宝。一位演员头顶着一盏油灯做出各种滑稽表演,引人入胜。如图所示,现在演员用一只脚站在一条板凳上,保持不动。下列说法正确的是( )
A.盛放油的碗及碗中油所组成的整体的重心与油的多少无关
B.油灯和演员整体的重心所在的竖直线一定过演员的支撑脚
C.盛放油的碗所受重力一定指向地心
D.演员伸出手臂和腿只是单纯为了姿势好看,不会影响他的重心位置
13.一质量分布均匀的物块用两根轻绳吊起处于静止状态,下列合理的是( )
3 / 3
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$
专题29 力的概念与重力
必备知识
一、力
1. 定义:力是物体与物体间的相互作用。
2. 单位:国际单位制中力的单位是牛顿,简称牛,符号为。
3. 三要素:力的大小、方向、作用点。
4. 矢量性:力是矢量,既有大小又有方向。
比较维度
力的图示
力的示意图
作图示例
包含信息
大小、方向、作用点
方向、作用点
标度要求
需要标度,线段长度严格对应力的大小
不需要标度,粗略表示力
5. 作用效果:
· 可以使物体发生形变
· 可以改变物体的运动状态
二、重力
1. 定义:由于地球的吸引而使物体受到的力叫作重力。
2. 方向:重力的方向总是竖直向下。
(1) 正确表述(三者等价):
· 沿重垂线方向竖直向下;
· 自由落体运动的方向;
· 垂直于水平面向下。
(2)常见错误表述(均不正确):
· “垂直于地面”——地面可能倾斜(如山坡),非水平面;
· “指向地心”——因地球自转,重力方向仅大致指向地心,存在微小偏差(必修二详解);
· “垂直于接触面”——如斜面上物体,重力方向竖直向下,不垂直于斜面。
3. 大小
(1) 公式:,为物体质量,是自由落体加速度。
(2) 影响大小的因素
① 纬度越高,越大;两极的最大,赤道的最小。
② 离地面高度越低,越大;离地面高度越高,越小。
三、重心
1. 定义:一个物体各部分都受到重力的作用,从效果上,可认为各部分受到的重力作用集中于一点,这一点叫作物体的重心。
重心是等效作用点,不是物体上最重的点;物体所有部分都受重力。
2. 作用:便于进行物理分析(便于画图)。
3. 重心位置
(1) 规则几何体:质量分布均匀、形状规则的物体,重心在几何中心。
(2) 薄板重心:形状不规则的均匀薄板可用悬挂法确定重心。
· 操作步骤:先在薄板边缘选一点悬挂,静止后沿悬线方向画竖直线;再换另一悬点重复操作,两条竖直线的交点即为薄板的重心。
· 原理:重力与细线拉力平衡,重力与悬线共线,重心一定在悬线所在直线上。
(3) 其他情况:当物体形状或质量分布改变时,重心位置可能会发生变化。
4. 重心特点:重心位置可以在物体上,也可以不在物体上(例如圆环、空心球)。
四、共点力
概念: 几个力作用在同一点,叫共点力。
如果一个物体受到多个力,即使各力实际不共点,也可以把各力的作用点平移到重心或同一点上,形成共点力。
作用点: 一般画在重心。
【典例1】下列判断正确的是:
(1) 向上抛出的石头在上升过程中速度越来越小,这是因为受到的重力越来越小。( )
(2) 不同物体的重力加速度 g 的大小一般是不同的。( )
(3) 物体的重心一定在物体的几何中心上,但不一定在物体上。( )
(4) 由于地球上各处物体的重力方向都是竖直向下,所以各处的重力方向相同。( )
【答案】× × × ×
【详解】
(1) × 重力大小不变,速度减小是重力与速度反向;
(2) × 同一地点 g 相同,g 和物体无关;
(3) × 只有质量均匀、形状规则物体,重心才在几何中心;
(4) × 竖直向下指向地心附近,地球上不同位置竖直向下方向不一样。
【典例2】如图是一个质量分布均匀的铁球的重力的图示,下列说法正确的是( )
A. 力的图示中重力的作用点在重心上,表示其他部分不受重力
B. 力的图示中重力的方向垂直平面向下,当放在斜面上则垂直斜面向下
C. 根据力的图示可读得铅球重力的大小为 50N
D. 力的图示中标度是唯一的,必须是 25N
【答案】C
【详解】A:重心是重力的等效作用点,物体各部分都受重力,A 错。
B:重力方向始终竖直向下,不是垂直斜面,B 错。
C:标度 25N,图示线段长度为 2 个标度,,C 正确。
D:标度可以任意选取,不是唯一固定 25N,D 错。
【典例3】如图所示,一个重 20 N 的物体沿斜面下滑,请画出该物体所受重力的图示。
【答案】
【详解】
画力的图示,我们可以按照以下步骤来进行:确定作用点 确定标度 画线段 标方向
①确定作用点:重力的等效作用点是物体的重心,题中未对物体有具体描述,那么我们可以按照一般情况,选择几何中心为重心。
②确定标度:物体重 20 N,题中未对标度有具体要求,我们以方便为原则,可以选一个能够被 20 N 整除的标度,如 5 N。
③画线段:重力方向竖直向下,故从作用点竖直向下画线段;重力为 20 N,标度为 5 N,画段即可。
④标方向:重力方向竖直向下,所以在第 4 段下方标上向下的箭头,如答图所示。
【反思】
力的图示的作图步骤:确定作用点确定标度画线段标方向。
【典例4】小王周末从广州去北京游学,下列说法正确的是()
A. 小王在广州所受重力的方向一定竖直向下,在北京所受重力的方向一定垂直地面向下
B. 小王在广州所受重力的方向一定垂直地面向下,在北京所受重力的方向一定竖直向下
C. 在小王的质量不变的情况下,小王在广州所受的重力大于在北京所受的重力
D. 在小王的质量不变的情况下,小王在广州所受的重力小于在北京所受的重力
【答案】
【详解】
A × B × 不论小王在广州还是在北京,他所受重力的方向都是竖直向下的,由于地面不一定是水平的,故不能说重力的方向垂直地面向下,故 A、B 错误。
C × D ✓ 比较小王在两地的重力大小,需要知道重力大小由什么决定。根据可知,由质量和重力加速度决定。质量不变,应从重力加速度入手分析。由于随纬度的升高而增大,且广州的纬度低于北京的,所以广州的重力加速度小于北京的重力加速度,由可知,小王在广州所受重力小于在北京所受重力,故 C 错误,D 正确。
【反思】
重力的方向竖直向下,不能说垂直地面向下,也不能说指向地心。
【典例5】如图所示的欹 (qī) 器是古代一种倾斜易覆的盛水器。《荀子・宥坐》曾记载 “虚则欹,中则正,满则覆”。下列说法正确的是()
A. 未装水时欹器的重心一定在器壁上
B. 无论是否注水,欹器的重心始终在欹器的中心处
C. 往欹器中注水 (欹器未倾倒) 的过程中,欹器的重心先降低后升高
D. 欹器倾倒的时候,其重力方向偏离竖直方向
【答案】
【详解】
A 选项 × 欹器是盛水的容器,未装水时是空壳结构,与球壳类似,可知欹器的重心应该在其内部空间的某处,不会在器壁上,故 A 错误。
B × C ✓ 往欹器中注水,欹器的重心变化可以分为以下几个阶段。
①未注水时:欹器的重心位置较高。
②注水较少,水在下半部分时:慢慢往欹器中注水,水累积在欹器的下半部分,则欹器下半部分的质量变大、上半部分的质量不变,可知此时欹器的重心比未装水时下降,且下半部分的质量越大,重心高度越低。
③注水较多,水达到上半部分时:随着欹器中水的增多,欹器下半部分的质量达到最大,之后,欹器上半部分的质量逐渐变大,可知欹器的重心会慢慢上升。
综合上述分析,可知 B 错误,C 正确。
D 选项 × 无论欹器是否倾倒,其重力方向一定竖直向下,故 D 错误。
【反思】
欹器注水过程中重心的变化还可以用特殊位置法来分析,即分别分析未注水、水至中间位置、水满三个状态的重心位置,一样可以得到重心先下降再上升的结论。
1.(多选)拥有我国自主知识产权的大飞机是几代航天人的梦想,这一梦想如今已经变成了现实,如图所示,具有完全自主知识产权的C919国产客机已于2017年5月5日首飞成功,预计2022年左右投入运营。下列关于C919客机的说法正确的是( )
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,它不受重力作用
【答案】BC
【详解】
重力的方向总是竖直向下(也可以说成垂直水平面向下),而不一定指向地心,A错误,C正确;C919客机受重力的同时,它也对地球产生引力,B正确;C919客机匀速飞行,它仍受重力作用,D错误。
2.假若质量为60 kg的宇航员登上了月球,已知月球表面重力加速度g′=1.6 ,而地球表面重力加速度g=9.8 ,则该宇航员在月球上的质量为多少?所受重力多大?在地球上所受重力多大?
【答案】60 kg;96 N;588 N
【详解】由于物体的质量与所处的位置无关,所以宇航员在月球上的质量为
m=60 kg
由重力的计算公式
G=mg
可得在月球上
G′=mg′=96N
在地球上
G=mg=588N
3.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
【答案】D
【详解】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。
4.关于重力及重心,下列说法中正确的是( )
A.一个物体放在水中称量时弹簧测力计的示数小于物体在空气中称量时弹簧测力计的示数,因此物体在水中受到的重力小于在空气中受到的重力
B.据G=mg可知,两个物体相比较,质量较大的物体的重力一定较大
C.物体放在水平面上时,重力方向垂直于水平面向下,当物体静止于斜面上时,其重力方向垂直于斜面向下
D.物体的形状改变后,其重心位置往往改变
【答案】D
【详解】
由于物体放在水中时,受到向上的浮力,从而减小了弹簧的拉伸形变,弹簧测力计的示数减小了,但物体的重力并不改变,选项A错误;当两物体所处的地理位置相同时,g值相同,质量大的物体的重力必定大,但当两物体所处的地理位置不同时,如质量较小的物体放在地球上,质量较大的物体放在月球上,由于月球上g值较小,导致质量大的物体的重力不一定大,选项B错误;重力的方向是竖直向下的,选项C错误;物体的重心位置由物体的形状和质量分布情况共同决定,物体的形状改变后,其重心位置往往发生改变,选项D正确.
5.关于物体的重力和重心,下列说法正确的是( )
A.物体的重力就是地球对物体的吸引力
B.对某一物体而言,其重力的大小不会因为物体从赤道移到南极而改变
C.从效果上看可以认为物体各部分受到的重力作用集中于物体的重心
D.任何几何形状规则的物体的重心,必与其几何中心重合
【答案】C
【详解】A.物体的重力只是地球对物体的吸引力的一部分,故A错误;
B.物体从赤道移到南极,重力加速度发生变化,根据可知,对某一物体而言,其重力的大小会因为物体从赤道移到南极而改变,故B错误;
C.从效果上看可以认为物体各部分受到的重力作用集中于物体的重心,故C正确;
D.几何形状规则的物体,如果质量分布不均匀,其重心不一定与其几何中心重合,故D错误。
故选C。
6.下列关于力的叙述中正确的是( )
A.力不能离开物体而独立存在
B.相互接触的物体间才可能有力的作用
C.物体间的作用力可以是相互的,也可以是独立的
D.力的作用效果可以是使物体保持一定的速度向前运动
【答案】A
【详解】力是物体间的相互作用,不能离开物体而独立存在,A正确,C错误;不接触的两个物体之间也可以有力的作用,例如磁体之间的作用力,B错误;力的作用效果是改变物体的运动状态或使物体发生形变,D错误.
7.下列关于重力的说法中正确的是( )
A.物体只有静止时才受重力作用
B.重力的方向总是指向地心
C.地面上的物体在赤道上受的重力最小
D.物体挂在弹簧测力计下,弹簧测力计的示数一定等于物体的重力
【答案】C
【详解】
物体受到重力的作用,与物体的运动状态无关,A错误;重力的方向总是竖直向下,不一定指向地心,B错误;赤道上重力加速度最小,因此地面上的物体在赤道上受的重力最小,C正确;物体挂在弹簧测力计下处于平衡状态时,弹簧测力计的示数才等于物体的重力,故D错误。
8.(多选)在图片对应的情境中人或物体的重心位置将会下降的是( )
【答案】AB
【详解】
自动向“上”滚的圆锥重心是向下移动的,所以圆锥才会滚动,A正确;我国古代的汲水瓶未装水时,重心较高,它会倾倒使水自动流进去,汲水后的汲水瓶重心将会下降,提绳时瓶会被直立着提上来,B正确;用一根手指顶稳盘子,盘子的重心相对地面不变,C错误;跳高运动员起跳过程中重心升高,D错误。
9.双层巴士靠站后,上车乘客向上层的后方走动,此时,车的重心( )
A.向前上方移动 B.向后上方移动
C.向上移动 D.不变
【答案】B
【详解】在乘客移动过程中,双层巴士后上方的质量增大,所以车的重心向后上方移动,故B正确。
10.如图所示,轻轻下压“平衡鹰”尾部A处或翅膀B处,在晃动几次后依然能静止在支架上。关于“平衡鹰”重心的位置最有可能的是( )
A.鹰的腹部中心 B.鹰的尾部中心
C.鹰嘴的正下方 D.鹰嘴的正上方
【答案】C
【详解】重心是物体所受重力的等效作用点,可能在物体上,也可能在物体外,轻轻下压“平衡鹰”尾部A处或翅膀B处,在晃动几次后依然能静止在支架上,则说明“平衡鹰”重心的位置最有可能在鹰嘴的正下方。
故选C。
11.如图所示,两辆车正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和质量分布无关
D.重心是重力的作用点,重心一定在物体上
【答案】A
【详解】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,这个点就是物体的重心,重力的方向总是和水平面垂直,是竖直向下而不是垂直向下,所以选项A正确,B错误;从题图中可以看出,车(包括货物)的形状和质量分布发生了变化,重心的位置就发生了变化,故选项C错误;重心不一定在物体上,如圆环,所以选项D错误.
12.杂技绝活《顶灯》是传统艺术殿堂中的一件瑰宝。一位演员头顶着一盏油灯做出各种滑稽表演,引人入胜。如图所示,现在演员用一只脚站在一条板凳上,保持不动。下列说法正确的是( )
A.盛放油的碗及碗中油所组成的整体的重心与油的多少无关
B.油灯和演员整体的重心所在的竖直线一定过演员的支撑脚
C.盛放油的碗所受重力一定指向地心
D.演员伸出手臂和腿只是单纯为了姿势好看,不会影响他的重心位置
【答案】B
【详解】A.重心与质量分布、形状有关,当碗中的油量改变时,碗和油所组成的整体的重心也会发生变化,A错误;
B.将演员和油灯看成整体进行受力分析,只受重力和板凳的支持力,是一对平衡力,重力和支持力共线,所以整体的重心所在的竖直线一定过演员的支撑脚,B正确;
C.重力方向总是竖直向下,并不一定指向地心,C错误;
D.演员将手臂和腿伸出,不仅仅是为了姿势好看,更重要的是为了保持平衡,即让演员和油灯组成的整体的重心在支撑脚的正上方,D错误。
故选B。
13.一质量分布均匀的物块用两根轻绳吊起处于静止状态,下列合理的是( )
【答案】D
【详解】
质量分布均匀的物体的重心在其几何中心.物块在重力、两根轻绳的拉力作用下处于静止状态,故三个力属于共点力,则三个力的作用线必交于一点,D选项符合要求,故选D.
3 / 3
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$