2021-2022学年鲁科版（2019）必修第一册 3.1重力与重心 课时练（word解析版）

2021-2022学年鲁科版（2019）必修第一册
3.1重力与重心 课时练（解析版）
1．关于重力，下列说法中正确的是（　　）
A．重心就是物体的几何中心
B．可以用悬挂法确定形状不规则薄板的重心
C．只有静止在地面上的物体才会受到重力
D．质量大的物体受到的重力一定比质量小的物体受到的重力大
2．如图所示，某同学将浙江省地图附在均匀薄泡沫塑料板上，并沿边界线剪下，利用悬挂法测得浙江省地图的薄泡沫板的重心为，地点在永康、义乌、东阳的交界处。用这种方法测得的结果和专业机构测得的“浙江省陆地中心点”基本相符。下列说法正确的是（　　）
A．任何物体的重心一定与其几何中心重合
B．除点外，薄泡沫板其他部分均不受重力
C．要得到泡沫板的重心位置，至少要在不同位置悬挂两次
D．将均匀泡沫板换成均匀薄铝板，重复上述实验，点位置将发生变化
3．关于重力，下列说法正确的是（　　）
A．物体上只有重心处才受到重力作用
B．球体的重心一定在球心处
C．同一物体在同一地点，无论其运动状态如何，所受重力都一样大
D．物体向上抛出时受到的重力小于它静止时受到的重力
4．中国结是一种中国特有的手工编织工艺品，它身上所显示的情致与智慧正是中华古老文明中的一个侧面。 如图所示，一质量为的中国结悬挂于点且处于静止状态。 重力加速度为，下列说法正确的是（　　）
A．中国结受到的重力都集中在重心上 B．中国结的重心一定在它的几何中心
C．中国结的重心一定在通过的直线上 D．中国结受到的重力大小为
5．在下列情况下，一个物体所受的重力要发生变化的是（　　）
A．把物体从赤道拿到南极
B．把物体放到加速上升的电梯里
C．把物体放到水里
D．用一个气球使物体悬浮在屋子内
6．“天琴二号”卫星预计将于2025年前后发射，面向我国自主空间引力波探测的“天琴计划”已进入第三阶段，即发射“天琴二号”卫星编队，该卫星编队直接瞄准我国下一代重力卫星。关于重心、重力和重力加速度，下列说法正确的是（ ）
A．重心是物体所受重力的作用点，任何物体的重心必须在物体上，不可能在物体外
B．物体用一绳子悬挂起来处于静止状态时，该物体的重心一定在绳子的延长线上
C．地球表面的重力加速度随纬度的增大而减小
D．质量大的物体受到的重力大，所以重力加速度也大
7．如图所示，“马踏飞燕”是汉代艺术家集高度智慧、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．马蹄大
C．马的重心在飞燕上 D．马的重心的竖直投影在飞燕底部
8．跳高运动员在做如图所示的四种过杆姿势时，重心最能接近甚至低于横杆的是（　　）
A．滚式 B．跨越式
C．剪式 D．背越式
9．如图所示，歼－20战机是中国最近研制出的第五代隐身重型歼击机。它以具有隐身性、高机动性以及先进的航电系统让世界震惊。关于飞行中的歼－20战机的受力，下列说法正确的是(　　)
A．战机受到的重力垂直向下
B．战机受重力的同时，它也对地球产生引力
C．使战机向前运动的推力无施力物体
D．战机匀速飞行时不受重力作用
10．关于重力的方向，下列说法中正确的是（　　）
A．重力的方向是指向地心的
B．重力的方向是垂直于地面的
C．重力的方向是竖直向下的
D．所有物体所受重力的方向都是相互平行的
11．有一圆形的均匀薄板，若将其中央再挖掉一个小圆板成一个圆环，如图a、b所示，下面说法正确的是(　　)
A．重心向外侧偏移，重力减小 B．重力和重心都没有变
C．重力减小，重心位置没有变 D．重力减小，重心位置不存在
12．如图所示，一被吊着的空心的均匀球壳内装满了细沙，底部有一阀门，打开阀门让细沙慢慢流出的过程中，球壳与球壳内剩余细沙组成的系统的重心将会（ ）
A．一直下降 B．一直不变
C．先下降后上升 D．先上升后下降
13．下列说法正确的是
A．自由下落的石块速度越来越大，说明石块所受重力越来越大
B．在空中飞行的物体不受重力作用
C．一抛出的石块轨迹是曲线，说明石块所受的重力方向始终在改变
D．将一石块竖直向上抛出，在先上升后下降的整个过程中，石块所受重力的大小与方向都不变
14．一个重20 N的物体沿着斜面下滑，在下图中关于物体受到的重力的图示正确的是（　　）
A． B．
C． D．
15．我国少数民族地区使用的一种春米装置如图所示。高处流水注入水槽，一段时间后木槽会绕转轴动把槽内的水倒空，随即复位。此时，木槽另一端的装置会撞击下面的谷米等，如此反复，即可利用水力帮人劳作。
（1）请说明该装置重心位置相对于转轴变化的规律。
（2）该装置往复运动一次的时间可能与哪些因素有关?为什么?
16．运动员跳高过程中身体的重心是随时改变的。根据如图所示的两种跳高姿势，分析运动员在跳高比赛中大都采用背越式的原因。
17．把一个放在水平地面、长为l的匀质链条竖直向上刚好拉直时，它的重心位置升高多少?将一个棱长为a的均匀正方体放在水平地面上，绕其一条棱翻转时，其重心位置升高的最大高度是多少?
18．如图所示，将标好刻度的圆形白纸贴于矩形木板作为表盘，使两个0刻度所在直径与木板底边垂直。把铁皮剪成指针形状，将小钢珠固定于指针尾端，然后将指针固定在位于圆心的自制转轴上；当木底边水平放置时，指针在钢珠的作用下尖端朝上，并好指到0°。这样，一个倾角仪便制作好了。请动手做一做，并说出这个倾角仪的工作原理。
19．小发明——设计一个自动冲水装置。
有一个排污沟，需要每隔十多分钟用水冲洗一次。为此，请你应用重心的知识设计一个自动冲水装置。设计的思路是：用一个可以转动的容器接住从水龙头细细流出的水，容器中的水装到一定体积时，由于重心位置的变化，容器失去平衡而翻倒，容器中的水被全部倒出冲洗排污沟，倒完水的容器又能自动恢复到原来的位置重新接水，如此往复。调节水龙头的流量，还可以控制两次冲水的时间间隔。请你在图的圆圈中画出你构思的这个装置的图示。
20．近几年来，人类对月球的探索从未停止。假设将来我国质量为60kg的宇航员乘宇宙飞船登上了月球，已知地球表面的重力加速度，月球表面的重力加速度，则：
(1)该宇航员在地球上的质量为多少？所受重力大小为多少？
(2)该宇航员在月球上的质量为多少？所受重力大小为多少？
参考答案
1．B
【详解】
A．重心只是重力的等效作用点，只有形状规则，质量分布均匀的物体，其重心才在几何中心上，故A错误；
B．根据重力的方向是竖直向下的和二力平衡的条件，可以用悬挂法确定形状不规则薄板的重心，故B正确；
C．重力是由于地球的吸引而产生的，方向竖直向下，与物体运动状态无关，故C错误；
D．根据
G=mg
可知重力的大小与质量以及所处位置的重力加速度有关，若在不同位置，质量大的物体不一定比质量小的物体重力大，故D错误。
故选B。
2．C
【详解】
A．只有质量分布均匀、形状规则的物体的重心才与几何中心重合。A错误；
B．薄泡沫板任何地方都受重力。B错误；
C．要得到泡沫板的重心位置，至少要在不同位置悬挂两次。C正确；
D．将均匀泡沫板换成均匀薄铝板，重复上述实验，点位置不变。D错误。
故选C。
3．C
【详解】
A．重心是重力的等效作用点，并不是物体上只有重心处才受到重力作用，选项A错误；
B．质量分布均匀的球体的重心在球心处，选项B错误；
C．同一物体在同一地点，无论其运动状态如何，所受重力都一样大，选项C正确；
D．物体向上抛出时受到的重力等于它静止时受到的重力，选项D错误。
故选C。
4．C
【详解】
A ．重心可以理解为重力的作用点，但不能认为重力都集中在重心上，所以中国结受到的重力不是都集中在重心上，故A错误；
B．质量分布均匀，形状规则的物体重心在几何中心上，中国结质量分布不均匀，形状不规则，则它的重心不一定在它的几何中心，故B错误；
C．对结点A受力分析，其受到向下的拉力大小等于中国结的重力和绳OA的拉力，根据二力平衡可知，中国结的重心一定在通过OA的直线上，故C正确；
D．中国结受到的重力大小为mg，故D错误。
故选C。
5．A
【详解】
A．把物体从赤道拿到南极，重力加速度变大，则重力变大，选项A正确；
B．把物体放到加速上升的电梯里，重力不变，选项B错误；
C．把物体放到水里，重力不变，选项C错误；
D．用一个气球使物体悬浮在屋子内，重力不变，选项D错误；
故选A。
6．B
【详解】
A．物体的重心可以在物体上，也可以在物体外，所以A错误；
B．物体悬挂起来，根据二力平衡，重力的作用点与绳子拉力的作用点是同一点，绳子拉力在沿绳子方向，所以该物体重力的作用点一定在沿绳子的方向上，即重心一定在绳子的延长线上，所以B正确；
C．地球表面的重力加速度随纬度的增大而增大，所以C错误；
D．在同一点处，重力加速度为一定值，与物体的质量无关，所以D错误。
故选B。
7．D
【详解】
马的重心位置在马身上而不在飞燕上，但只有马的重心位置和飞燕在一条竖直线上，才能保持平衡，即马的重心的竖直投影在飞燕底部，故D正确，ABC错误。
故选D。
8．D
【详解】
四种过杆姿势中，前三种姿势过杆时重心均在杆上，而背越式过杆时，头、躯干、腿依次过杆，身体的大部分与杆接近甚至低于杆。
故选D。
9．B
【详解】
A．重力的方向竖直向下，不一定垂直向下，故A错误；
B．根据力的相互性，战机受重力的同时，也对地球产生引力，故B正确；
C．任何力都有施力物体，使战机向前运动的推力的施力物体是发动机喷出的气流，故C错误；
D．地球附近的任何物体都受重力作用，故D错误。
故选B。
10．C
【详解】
重力的方向总是竖直向下的，但不一定指向地心，重力的方向不是相互平行的。
故选C。
11．C
【详解】
挖掉一个小圆板成圆环后，重力减小；圆板和圆环均属于质量分布均匀有规则形状的物体，其重心均在几何中心，重心的位置不变；故C正确，ABD错误。
12．C
【详解】
装满细沙的球壳和细沙整体的重心在球心，随着细沙从阀门不断流出，重心位置不断下降，当细沙快流完时，重心又上升，最后处于球心，故重心的位置先下降后上升，故ABD错误，C正确；
故选：C；
13．D
【详解】
A. 自由下落的石块，速度越来越大，并不是石块受的重力越来越大，石块受到的重力是不变的，故A错误；
B. 在空中飞行的物体也受到重力作用，故B错误；
C. 抛出的石块在空中做曲线运动，但石块在空中所受重力方向始终不变，竖直向下，故C错误；
D. 将一石块竖直上抛，在上升和下降过程中，石块所受重力大小、方向都不变，，故D正确．
14．AD
【详解】
画重力的图示关键点，在于方向，作用点，还有就是力的大小用标度表示出来。重力方向竖直向下。
故选AD。
15．（1）注水过程装置重心左移直至转轴左侧；水倒空后装置重心右移至转轴右侧。（2）与木槽的注水速度、重心离转轴的距离等有关。
【详解】
（1）由题意可知，当没有水的时候木头会撞击谷米，所以没水时中心在右侧，而在不断加水的过程中，重心开始转移至左侧。
（2）该装置往返的周期与注水速度有关，注水速度越快，重心转移速度越快；还与重心离转轴的距离有关，距离越近，重心转移的距离小，周期也越小。
16．答案见解析
【详解】
在跳高比赛中，背越式过杆时，其重心在杆以下，跨越式过杆时，其重心在杆以上，所以以相同的速度起跳，背越式的成绩更优秀。
17．；
【详解】
一个放在水平地面、长为l的匀质链条竖直向上刚好拉直时，它的重心位置升高；
将一个棱长为a的均匀正方体放在水平地面上，此时重心距离地面；绕其一条棱翻转时，其重心位置的最大高度为，升高的最大高度为。
18．答案见解析
【详解】
将待测倾角的斜面放置于水平面上，将倾角仪的底边与待测倾角的斜面重合，由于指针在重力的作用下总是处于竖直状态，这样，原来的零刻线连线与斜面垂直，指针与水平面垂直，指针所偏转的角度即为斜面倾角。利用了两个角的两边分别对应垂直时，两个角相等或互补。
19．见解析
【详解】
如图所示，将轴固定在中心上方偏上少许位置（位置1），容器上口大，下方直径偏小；无水时容器重心在轴下侧（位置2下方），随着水量增多，重心上移，当重心位置较高时，容器失去平衡，绕轴转动，将水倾出，之后容器再竖起，重新蓄水，过一段时间再倾出。
20．(1)60kg，588N；(2)60kg，96N
【详解】
(1)宇航员在地球上的质置为60kg，所受重力大小为
(2)质量是物体所含物质的多少，与物体所处的位置无关，因此宇航员在月球上的质量仍为60kg，所受重力大小为