内容正文:
第1节 重力与重心 课时检测
一.选择题:
考点一 力的描述
1.关于力的概念,下列说法正确的是( )
A.拳击手一拳击出,没有击中对方,这时只有施力物体,没有受力物体
B.运动员将足球踢出,球在空中飞行是因为球受到一个向前的推力
C.甲用力把乙推倒,说明只是甲对乙有力的作用,而乙对甲没有力的作用
D.两个物体发生相互作用时不一定相互接触
2.关于如图所示的两个力F1、F2的图示,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,而F2具有三个标度
D.无法比较,因为两图标度的大小未知
考点二 重力及其测量
3.关于重力的大小,下列说法正确的是( )
A.物体的重力大小总是恒定的
B.重力的方向总是竖直向下的
C.物体落向地面时,它受到的重力大于它静止时所受的重力
D.物体的重力总等于它对竖直测力计的拉力
4.关于力与重力,下列说法正确的是( )
A.力可以离开受力物体而单独存在
B.只有相互接触的物体才有力的作用
C.一个人从赤道到北极,他受到的重力是不变的
D.舞蹈演员在跳舞过程中,其重心可能改变
考点三 物体的重心
5.重心位置在工程上有重要意义,例如,起重机要正常工作,其重心位置应满足一定条件;舰船的浮升稳定性也与重心的位置有关;高速旋转机械,若其重心不在轴线上,就会引起剧烈的振动等,关于重心,下列说法正确的是( )
A.重心可能在物体的外部
B.重心一定在物体的几何中心
C.重心不会随物体几何形状的改变而改变
D.物体除重心受重力之外,其他部分不受重力作用
6.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铁球重力的大小为50 N
D.力的图示中标度是唯一的,必须是25 N
7.在足球比赛中,专业的足球运动员能够巧妙地踢出“香蕉球”“落叶球”。如图所示,某运动员主罚任意球时踢出了快速旋转的“落叶球”。关于该足球,下列说法正确的是( )
A.足球的重心在足球的外皮上
B.在空中运动的过程中,足球的重心发生了变化
C.足球离开脚后不再受重力的作用
D.足球所受重力的方向始终竖直向下
8.如图所示,正方形网格框中有一个质量均匀分布的薄板。若用一细线穿过其边缘附近任意一点将它悬挂在空中,则细线的延长线一定通过图中的( )
A.a B.b
C.c D.O
9.如图所示,一根质量均匀分布的直铁丝的重心位置在其中点O,把它弯成一个圆环,其重心位置在圆心O1。下列说法正确的是( )
A.铁丝变成圆环重心位置发生变化,说明重心与物体的形状有关
B.直铁丝的重心在其中点O,说明重心一定在物体上
C.直铁丝除了O点其他部分不受重力
D.圆环所受的重力方向总是垂直于地面向下
10.(2025·大田高一检测)(双选)如图所示,一条40 cm长的链子对称地挂在光滑圆环上,若稍有扰动,链子从右侧滑下,至链子刚离开圆环的过程,以下说法正确的是( )
A.链子重心下移了20 cm
B.链子重心下移了10 cm
C.下滑过程中链子重心先上移再下移
D.下滑过程中链子重心一直下移
11.在空易拉罐中注入适量的水后,将易拉罐倾斜放置在水平桌面上,结果易拉罐“倾而不倒”,如图所示。下列说法正确的是( )
A.注水后,易拉罐的重心位置升高了
B.易拉罐的重心位置在过易拉罐与桌面接触点的竖直线上
C.若将注水后的易拉罐水平放置,则其重心位置不变
D.若将空易拉罐压瘪,则其重心位置不变
12.(双选)在下列四幅图片对应的情境中,人或物体的重心位置将会下降的是( )
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)
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。该人做摸高运动时,在地球上的触摸高度为 2.5 m。那么,在月球上的触摸高度为多少?
14.运输货车的制造标准是当货车侧立在倾角为 30° 的斜坡上时,如图所示,货车仍不至于翻倒。也就是说,货车受到的重力的作用线仍落在货车的支持面(以车轮为顶点构成的平面范围)以内。如果车轮间的距离为2.0 m,则车身的重心与路面之间的最大距离(水平路面上车身的重心的最大高度)是多少?(设车的重心在如图所示的中轴线上)
参考答案:
1.解析:选D 物体间力的作用是相互的,施力物体同时也是受力物体,A错误;运动员将足球踢出,球在空中飞行时不再受到向前的推力,B错误;物体间力的作用是相互的,甲用力推乙时,甲对乙有力的作用,乙对甲也有力的作用,C错误;两个物体发生相互作用时可以不相互接触,如磁铁吸引铁钉,D正确。
2.解析:选D 因为两个图示中的比例尺的大小不确定,所以两个力的大小也不能够确定,故两个力的大小无法进行比较。故选D。
3.解析:选B 物体的重力大小在同一地点是恒定的,不同地点可能是变化的,比如在地球上不同的高度或不同的纬度同一物体的重力不同,故A错误;根据重力是由于 地球的吸引而使物体受到的力, 重力的方向总是竖直向下的,故B正确;物体落向地面时,它受到的重力等于它静止时所受的重力,物体重力的大小为G=mg,与物体的运动状态无关,故C错误;只有当物体处于平衡状态时,物体的重力才等于它对竖直测力计的拉力,若物体具有竖直方向的加速度,重力与拉力不再相等,故D错误。
4.解析:选D 力是物体间的相互作用,力不能离开物体单独存在,不相互接触的物体间也可能产生力的作用,故A、B错误;从赤道到北极,由于重力加速度增大,故该人的重力也会变化,C错误;舞蹈演员在跳舞过程中,由于其形体的变化,可使其重心改变,D正确。
5.解析:选A 物体的任何部分都受到重力,重心为物体各部分所受重力作用的集中点,重心的位置与物体的质量分布和几何形状均有关,重心既可能在物体的内部,也可能在物体的外部。故选A。
6.解析:选C 重心是物体各部分所受重力的等效作用点,并不是其他部分不受重力,物体的各个部分都要受到重力,A错误;重力方向竖直向下,当放在斜面上也是竖直向下,B错误;根据力的图示可读得铁球重力的大小为50 N,C正确;力的图示中标度是任意的,D错误。
7.解析:选D 足球的重心在足球的几何中心,即足球的球心,在空中运动过程中,足球仍然受到重力的作用,重心的位置不发生变化,足球所受的重力方向始终竖直向下,故D正确,A、B、C错误。
8.解析:选D 薄板质量分布均匀,由题图可知当吊起B点时,沿着OB这条线,两边图形等底等高,面积相同,则质量相同,即重心在沿OB直线上;同理,当吊起C点时,沿着OC这条线两边图形面积相同,质量相同,重心在沿OC直线上;所以可知O点为该薄板的重心,细线的延长线一定通过图中的O点。
9.解析:选A 铁丝变成圆环重心位置发生变化,说明重心与物体的形状有关,故A正确;把一根质量均匀分布的直铁丝弯成一个圆环其重心位置在圆心O1,说明重心也可以在物体外面,故B错误;重心是重力的作用点,所以直铁丝除了O点其他部分仍受重力作用,故C错误;圆环所受的重力的方向总是竖直向下,不一定垂直于地面向下,故D错误。
10.解析:选BD 初始时链子重心距圆环下端10 cm,刚离开圆环时链子重心距圆环下端20 cm,链子重心下移了10 cm,故A错误,B正确;下滑过程中,可看作将链子左侧下端移到链子右侧下端,则重心一直下移,故C错误,D正确。
11.解析:选B 注水后,易拉罐下部的质量变大,重心下移,故A错误;易拉罐受到的重力(方向竖直向下)与桌面对它的支持力大小相等、方向相反,因此易拉罐的重心位置在过易拉罐与桌面接触点的竖直线上,故B正确;将注水后的易拉罐水平放置,易拉罐里的水质量分布改变,其重心位置改变,故C错误;将空易拉罐压瘪后,易拉罐的形状改变,其重心位置改变,故D错误。
12.解析:选AB 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。
13.解析:人在地球和月球上的质量相等,
由G=mg得,地球表面的重力加速度g== m/s2=9.8 m/s2,
月球表面的重力加速度g'== m/s2= m/s2。
设人在地球上的触摸高度为h,在月球上的触摸高度为h',
由v2-=2ah得2gh=2g'h',即=,
解得h'=h=15.0 m。
答案:15.0 m
14.解析:设O点为货车的重心,过O点作两车轮连线的垂线,交点为A,
如图所示。过O点作重力作用线OB,此线不能超过B车轮,否则车将翻倒,取临界点B,在直角三角形OAB中,
由几何关系可知:∠AOB=30°,AB=BC=1 m,OA=AB ≈ 1.73 m。
答案:1.73 m
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