3.1重力与重心同步练习--2021-2022学年高一上学期物理鲁科版（2019）必修第一册（word含答案）

鲁科版高一物理必修第一册课时同步练习
重力与重心
一、单项选择题
1、下列关于重力和重心说法正确的是( )
A.同一物体位于地球上不同位置时,重力大小保持不变
B.质量不同的物体,在地球同一位置时重力方向可能不同
C.物体重心可能不在物体上
D.只要是形状规则的物体,重心一定位于其几何中心
2、关于重力与重心,下列说法中正确的是 ( )
A.重力的方向总是与接触面相互垂直
B.重力的大小可以用弹簧测力计和天平直接测量
C.物体的重心位置与物体质量分布情况和物体的形状有关
D.任何物体都有自己的重心,重心总在物体上
3、下列关于力的说法正确的是 ( )
A.飘在空中的气球没有和地球接触,所以不受重力
B.力是不能离开施力物体和受力物体而单独存在的
C.运动员把球踢出,在空中飞行的足球受到运动员的力的作用和重力
D.人站在地球上受到地球的吸引力,但是人不可能吸引地球
4、下列关于重力、重心、重力加速度g的说法,正确的是 (　　)
A.地球上重力加速度g在两极最大、赤道最小
B.物体的重心一定与它的几何中心重合
C.用一绳子将物体悬挂起来,物体处于静止状态时,该物体的重心不一定在绳子的延长线上
D.地球和物体在不相互接触时也会产生重力作用,可见力是可以离开物体而独立存在的
5、关于重力,下列说法正确的是 (　　)
A.自由下落的石块速度越来越大,说明石块所受的重力越来越大
B.抛出的铅球轨迹是曲线,说明铅球所受重力的方向在改变
C.物体所受重力大小和方向与物体的运动状态无关
D.物体所受重力作用于重心处,物体的其他部分不受重力作用
6、质量为2 kg的物体被一根细绳悬吊在天花板下保持静止,以下说法正确的是 (　　)
A.物体的各部分中,只有重心处受重力
B.细绳所在直线可能与天花板不垂直
C.物体对绳的拉力与物体所受重力的大小、方向均相同,所以它们是同一个力
D.剪断细绳后,物体不受任何力的作用
7、歼-20战机是我国最新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。关于歼-20战机的受力,下列说法正确的是 (　　)
A.战机受到的重力指向地心
B.战机受重力的同时,也对地球产生引力
C.战机向前运动的推力无施力物体
D.战机匀速飞行,它不受重力作用
8、把一个薄板状物体用细绳悬挂起来,静止时如图所示。则对于此薄板状物体所受重力的理解,下列说法正确的是 (　　)
A.拉力就是地球对物体的引力
B.重力大小和物体运动状态有关
C.重力的方向总是指向地心的
D.薄板的重心一定在直线AB上
9、如图所示,两辆车在以相同的速度做匀速直线运动,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无关
D.力是使物体运动的原因
10、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
二、多项选择题
11、弹簧测力计竖直悬挂一个静止的小球，下列说法正确的是(　　)
A．小球对弹簧测力计的拉力就是小球的重力
B．弹簧测力计对小球的拉力大小等于小球的重力大小
C．小球所受重力的施力物体是弹簧测力计
D．小球所受重力的施力物体是地球
12、在体育运动中，人的身体重心位置随着姿势的变化而改变．如图所示，下列各姿势中身体重心位于体内的是(　　)
A B C D
13、一个重20 N的物体沿着斜面下滑,如图所示,关于物体所受重力的图示不正确的是 ( )
14、一个人用斜向下的力推小车前进,力的大小为40 N,方向与水平方向成30°,如图为画出的推小车的力的图示,其中正确的是( )
15、在下表中，分别表示了A、B、C、D四个力的图示，其中正确的是(　　)
题号 力的图示 施力物体 受力物体
A 地球 灯绳
B 地球 气球
C 铁锤 道钉
D 书本 桌面
A．重3 N的电灯受到灯绳的拉力
B．静止在空中重力是2 500 N的气球受到的重力
C．铁锤对道钉竖直向下的大小为2.5×103 N的打击力
D．重5 N的书对水平桌面的压力
三、非选择题
16、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)在水平桌面上重为50 N的书的重力；
(2)空气对气球的20 N的浮力。
17、一个质量为60 kg的人，在地球上重为588 N，在月球上重为98 N．该人做摸高运动时，在地球上的高度为0.5 m．那么，在月球上触摸高度为多少？
18、一个半径为R的圆球，其重心不在球心O上，将它置于水平地面上，则平衡时球与地面的接触点为A，若将它置于倾角为30°的粗糙斜面上，则平衡时(静摩擦力足够大)球与斜面的接触点为B，如图所示。已知的圆心角度数为60°，则圆球重心离球心O的距离是多少？
19、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 N/kg，而地球表面重力加速度g＝9.8 N/kg，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？
20、运输货车的制造标准是：当汽车侧立在倾角为30°的斜坡上时，如图所示，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(地面上，以车轮为顶点构成的平面)以内，如果车轮间的距离为2 m，车身的重心不能高出地面多少米？
答案与解析
1.C
解析：同一物体在赤道受到的重力最小,在两极受到的重力最大,所以位于地球上不同位置时,重力大小不同,故A错误;重力方向始终竖直向下,质量不同的物体,在地球同一位置时重力方向相同,故B错误;质量分布均匀的圆环形物体重心在圆心处,不在物体上,故C正确;质量分布均匀、形状规则的物体,重心在其几何中心,故D错误。故选C。
2.C
解析：重力的方向总是竖直向下,不一定与接触面垂直,故A错误;重力的大小可以用弹簧测力计测量,天平是测量质量的工具,故B错误;物体的重心与物体的质量分布与物体的形状有关,质量分布均匀且形状规则的物体重心在其几何中心,故C正确;重心可能在物体上,也可能在物体外,如圆环,故D错误。
3.B
解析：飘在空中的气球没有和地球接触,但仍然受重力,选项A错误;力是不能离开施力物体和受力物体而单独存在的,选项B正确;运动员把球踢出,在空中飞行的足球不会受到运动员的力的作用,选项C错误;人站在地球上受到地球的吸引力,同时人也吸引地球,选项D错误。故选B。
4.A
解析：地球上重力加速度g在两极最大、赤道最小,故A正确;重心的位置不仅与物体的形状有关,还与物体的质量分布有关,只有形状规则、质量分布均匀的物体的重心才在物体的几何中心,故B错误;用一绳子将物体悬挂起来,物体处于静止状态时,物体受到重力和绳子的拉力,根据二力平衡原理可知重力与拉力在同一直线上,则该物体的重心一定在绳子的延长线上,故C错误;地球和物体在不相互接触时也会产生重力作用,是通过重力场而产生的,不能说明力可以离开物体而独立存在,故D错误。
5.C
解析：重力的大小与物体的运动状态无关,故A错误;物体受到的重力方向始终都是竖直向下的,故B错误;物体受到的重力大小和方向与物体运动的状态无关,故C正确;重心是重力的等效作用点,并不是说物体的其他部分不受重力作用,故D错误。
6.B
解析：物体的各部分都受到重力作用,重心是各部分受到重力的等效作用点,故A错误;细绳沿竖直方向,若天花板不水平,则细绳所在直线与天花板不垂直,故B正确;物体对绳子拉力的施力物体是物体,而物体所受重力的施力物体是地球,虽然大小、方向均相同,但它们不是同一个力,故C错误;剪断细绳后,物体仍受重力的作用,故D错误。
7.B
解析：重力的方向竖直向下,不一定指向地心,选项A错误。由于地球对战机的引力而产生重力,同时战机对地球也产生引力,选项B正确。任何力都有施力物体,故战机向前运动的推力有施力物体,选项C错误。战机匀速飞行时仍受重力作用,选项D错误。
8.D
解析：拉力的施力物体是细绳,而地球对物体的引力的施力物体是地球,二者本质不同,故A错误;重力的大小由物体的质量m和重力加速度g决定,与物体的运动状态无关,故B错误;重力的方向竖直向下,并不一定指向地心,故C错误;因为绳对板状物体的拉力与板状物体受的重力是一对平衡力,两力在一条直线上,所以重心一定在细绳的延长线上,即薄板的重心一定在直线AB上,故D正确。
9.A
解析：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A正确,B错误;从图中可以看出,汽车(包括货物)的形状和质量分布发生了变化,重心的位置也就发生了变化,故C错误;力不是使物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因,所以D错误。
10.C解析：装满细沙的球壳和细沙整体的重心在球心处,随着细沙不断流出,重心位置不断下降,当细沙快流完时,重心又上升,最后处于球心处,故重心的位置先下降后上升,故A、B、D错误,C正确。
11、BD
解析：A中重力是地球对小球的作用力，而拉力是小球对弹簧测力计的作用力，这两个力不是同一个力，故A错误；可用弹簧测力计测重力，所以弹簧测力计对小球的拉力与小球所受重力的大小相等，B正确；重力是由于地球的吸引产生的，所以小球所受重力的施力物体是地球，故C错误，D正确．
12、ACD
解析：人的质量分布近似均匀，故重心位置与形状有关，由图可知，选项A、C、D中人的重心位于体内，选项B中人的重心位于体外，故A、C、D正确，B错误．
13、BC
解析：根据力的图示的定义,将重力的三要素——大小、方向、作用点表示出来即可。物体的重力为20 N,标度可设为5 N或10 N,方向竖直向下,作用点在重心,故重力的图示如图。物体所受重力的图示不正确的是B、C选项。
14、BD
解析：选项A没有标度,选项C方向错误,则B、D正确,A、C错误。
15、BC
解析：四种情况下各力的图示长度都是正确的。而灯绳对电灯的拉力，施力物体是绳，受力物体是电灯，且方向竖直向上，故A选项错误；B、C选项中力的图示所表示的力的方向、大小及作用点都正确；D选项中力的图示的作用点不应画在书上，应画于桌面上，故B、C选项正确，D选项错误。
三、非选择题
16、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。
答案：见解析
17、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
月球表面的自由落体加速度g′＝＝ m/s2
设人在地球上触摸高度为h，在月球上触摸高度为h′，
由v2－v＝2as得2gh＝2g′h′，即＝
解得h′＝h＝3.0 m．
答案：3.0 m
18、解析：如图所示，当小球在斜面上处于静止时，小球的重力作用线一定通过B点，又知小球放在水平地面上静止时，球与地面的接触点为A，则其重力的作用线与OA重合，综上所述，球的重心应位于过B点的竖直线和OA线的交点C，由几何关系知，∠CBO＝30°，由此得圆球重心距球心O的距离为OC＝Rsin 30°＝。
答案：
19、解析：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得，
在月球上G′＝mg′＝60 kg×1.6 N/kg＝96 N
在地球上G＝mg＝60 kg×9.8 N/kg＝588 N。
答案：60 kg　96 N　588 N
20、解析：重力的作用线在竖直方向上，由题意知，要求重力的作用线落在货车的支持面内，即要求重力作用线与斜坡的交点应在车轮与中轴线之间，当交点位于车轮与斜坡的接触点时，对应重心的位置即满足条件的最高重心位置，作出示意图，利用几何关系可求解．作出如图所示的示意图，设重心离地面的最高距离为x，A点是车轮与地面的交点，B点为中轴线与地面的交点，由几何关系，在△ABO中，∠AOB＝30°，有＝tan 30°，将AB＝1 m代入得x＝ m≈1.7 m．
答案：1.7 m