4.1重力与重心练习题（Word版含答案）

4.1重力与重心练习题2021-2022学年鲁科版高中必修一物理
一、单选题
下列说法正确的是
A. 同一物体在赤道和北极受到的重力大小相等
B. 物体间相互作用时，先有施力物体，后有受力物体
C. 水平桌面上的杯子受到的支持力是桌面发生形变而产生的
D. 物体的重心总在物体的几何中心
下列说法正确的是
A. 任何物体的重心必定在物体本身上
B. 有受力物体就一定有施力物体
C. 合力的大小一定大于分力中最大者
D. 物体在自由下落时所受的重力小于物体在静止时所受到的重力
下列说法正确的是
A. 两个相互接触的物体间一定存在弹力
B. 将物体竖直向上抛出，物体在上升阶段所受的重力比落向地面时小
C. 力可以使物体形变，但不能改变物体的运动状态
D. 实心球体的重心不一定在球心处
关于物体的重力和重心，下列说法正确的是
A. 物体所受的重力是由于受到地球的吸引而产生的，所以方向总是垂直于地面向下
B. 同一物体在地球上的不同位置，当用不同的弹簧测力计测量时其所受重力大小是不同的，当用同一弹簧测力计测量时所受重力大小一定相同
C. 物体的重心就是物体各部分所受重力的等效作用点
D. 形状规则的物体如正方体，其重心一定在其几何中心处
关于重力和重心，下列说法正确的是
A. 风筝升空后，越升越高，说明风筝的重心相对风筝的位置也越来越高
B. 质量分布均匀、形状规则的物体的重心一定在物体上
C. 舞蹈演员在做各种优美动作的时候，其重心相对身体的位置不断变化
D. 重力的方向总是垂直于地面向下
关于重心及重力，下列说法中正确的是
A. 物体的形状改变后，其重心位置不会改变
B. 据可知，两个物体相比较，质量较大的物体的重力不一定较大
C. 物体放于水平面上时，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. 一个物体放于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
下列说法中正确的是．
A. 重力是由于地球对物体的吸引而产生的，其大小与物体的运动状态有关
B. 形状规则的物体，重心在其几何中心
C. 重力的方向总是垂直向下的
D. 物体的重心可能在物体上，也可能在物体外
如图是位于水平桌面上的玩具“不倒翁”摆动过程的示意图，点是“不倒翁”的重心。将“不倒翁”扳到位置后释放，“不倒翁”向右摆动，经过竖直位置到达另一侧最大摆角的位置，关于这一现象，下列说法中正确的是
A. “不倒翁”在位置时，重力和支持力是一对平衡力
B. 只有在位置，“不倒翁”受到的重力方向才竖直向下
C. “不倒翁”之所以不倒是因为重心很低
D. “不倒翁”从位置到位置是受到水平向右的力的作用
关于重力、弹力、摩擦力，下列说法中正确的是
A. 一质量均匀分布的圆形薄板，重心在圆心处，若将其中央挖去一个小圆，重心就不存在了
B. 放在桌面上的书对桌面产生了压力，其原因是书发生了形变
C. 接触面间的摩擦力方向总是与这个接触面间的弹力方向平行
D. 滑动摩擦力的方向总是和物体的运动方向相反
以下关于重心及重力的说法中，正确的是
A. 一个物体放于水中称量时弹簧测力计的示数小于物体在空气中时弹簧测力计的示数，因此，物体在水中时的重力小于在空气中的重力
B. 物体的形状改变后，其重心位置往往改变
C. 物体放于水平面上时，重力方向垂直于水平面向下，当物体静止于斜面上时，其重力垂直于斜面向下
D. 据可知，两个物体相比较，质量较大的物体的重力一定较大
二、填空题
某人在地球上重，取，其质量为________。若同一个人在月球表面所受的重力是它在地球表面的，则此人在月球表面的重力大小为________，质量为________。
如图所示，有一本“光芒四射”的物理课本放在桌子上，请同学们画出课桌所受的压力示意图，同时解释一下该力的产生原因：______。
如图中的甲、乙表示了力的作用效果，其中图甲表示力能使物体的______；图乙表示力能使物体的______。像这样人们把改变物体的______或产生______的原因，即物体与物体之间的相互作用，称做力。
三、实验题
小明同学用如图甲所示的装置测定弹簧的劲度系数，选用个质量规格均为的钩码，他依次将个钩码挂在弹簧下端的挂钩上，分别记录钩码的重力即及弹簧的伸长量，已知重力加速度取。回答下列问题：
为顺利完成实验，除了图甲中所给器材外，小明还需要用到的器材是________。
利用测得的数据，小明在坐标图上描点画出了弹簧弹力与伸长量的关系图线，如图乙所示，由图求得弹簧的劲度系数________。
根据图象可估算出弹簧的质量最接近于________。
A.
四、计算题
如图所示，一个质量为的木块静止在水平桌面上，受到弹簧拉力的作用，已知弹簧的劲度系数，当弹簧伸长时，求：

弹簧弹力的大小。
作出木块重力的图示。
如图所示，光滑斜面倾角，用一竖直方向的光滑挡板将球挡在斜面上，已知球重。
在图中作出小球受力的示意图；求出斜面及挡板对球弹力的大小。
答案和解析
1.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查力的基础知识，解题关键是掌握重力、弹力的概念以及相互作用力的特点。根据重力加速度的特点结合重力的表达式判断赤道和北极处的重力大小；根据力的特点判断；根据弹力的产生判断；根据重心的特点。
【解答】
A.从赤道到两极，重力加速度变小，所以同一物体在赤道和北极受到的重力大小不相等，故A错误；
B.物体相互作用具有同时性，因此施力物体和受力物体没有先后，故B错误；
C.杯子受到桌面的支持力是一个弹力，根据弹力的产生可知，该力是由于桌面发生弹性形变而产生的，故C正确；
D.只有质量分布均匀形状规则的物体，其重心才在几何中心上，故D错误。
故选C。
2.【答案】
【解析】
【分析】
物体的重心有的在物体上，有的在物体之外；一个力是要有相互作用的两个物体；合力的大小会大于小于或等于某一分力，物体的重力与物体的质量和当地的重力加速度有关；由此可以判断各选项的正误。
该题考查知识点较多，学习中要注意加强记忆，重心的位置取决于物体的几何形状和质量的分布情况；一定要注意力是成对出现的，一个力一定与两个物体相关联，即一个是施力物体，一个是受力物体；合力与分力遵循矢量的合成法则，大小关系要结合分力的夹角来分析解答；物体所受的重力与运动状态无关，只与物体的质量和当地的重力加速度有关。
【解答】
A.质量分布均匀的有规则的几何外形的物体的重心在其几何中心上，但是并不一定在物体上，例如质量分布均匀的被拉开的弓，故A错误；
B.力是物体对物体的作用，一个力既有施力物体，也有受力物体，故B正确；
C.当两分力的方向相反时，合力的大小就小于较大的那个分力，故C错误；
D.物体的重力与物体的质量和当地的重力加速度有关，与其运动状态无关，故D错误。
故选B。
3.【答案】
【解析】
【分析】
接触不一定产生弹力，只有接触后发生弹性形变，才能产生弹力．
重力是由万有引力而产生的；
力的两个作用效果，力可以使物体形变或改变物体的运动状态
重心概念及重心的位置。
正确理解力的概念、力的相互作用、力的三要素、力的作用效果是解决此类问题的关键。
【解答】
A.接触不一定产生弹力，只有接触后发生弹性形变，才能产生弹力，故A错误；
B.重力是万有引力而产生，同一地点物体的重力不变，与运动状态无关，故B错误；
C.力的两个作用效果，力可以使物体形变或改变物体的运动状态，故C错误；
D.物体的重心与质量分布、几何形状有关，实心球体，但质量分布不一定均匀，则其的重心不一定在球心处，故D正确。
故选D。

4.【答案】
【解析】
【分析】
重力的方向为竖直向下；同一物体在地球上不同位置所受重力不同；重心为物体各部分所受重力的等效作用点；重心的位置与物体的形状与质量分布是否均匀有关。
本题考查重力和重心的概念，比较简单。
【解答】
A.重力的方向为竖直向下而不是垂直于地面向下，A错误；
B.同一物体在地球上不同位置所受重力不同，与测力计无关，B错误；
C.重心为物体各部分所受重力的等效作用点，C正确；
D.重心的位置与物体的形状与质量分布是否均匀有关，如果质量不均匀分布，仅有规则几何外形，其重心也不一定在几何中心上，D错误。
5.【答案】
【解析】
【分析】
地球附近的物体都受到地球的吸引--由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力，重力的施力物体是地球。重力的作用点叫重心，重心位置与质量分布，及几何形状有关。重力的方向是竖直向下的，但不一定总是垂直于地面向下。
本题考查对重心的理解能力，要紧紧抓住一般物体的重心与两个因素有关：物体的形状和物体内质量分布。
【解答】
A.物体各个部分均受重力，重心是物体各个部分所受重力的等效作用点，风筝越升越高，而风筝的重心相对风筝的位置却不变，故A错误；
B.物体的重心不一定在物体上，如空心球，故B错误；
C.舞蹈演员在做各种优美动作的时候，其重心相对身体的位置不断变化，故C正确；
D.重力的方向只是垂直水平的地面向下，即竖直向下，故D错误；
故选：。
6.【答案】
【解析】
【分析】
物体在水中会受到向上的浮力作用；由知重力与、两个因素，不同地点的不同；重力的方向竖直向下，但并不是垂直于地面；重心的位置与质量分布和形状有关；弹力产生的条件及分析；
解决本题关键要知道重力的大小、重力的方向和重心，明确重力的方向总是竖直向下的，重心随物体的形状和质量分布的改变而发生改变。
【解答】
A.物体的重心位置由物体的形状和质量分布情况共同决定，当物体的形状改变时，其重心可能发生改变，故A错误；
B.当两物体所处的地理位置相同时，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，由于月球上值较小，而使质量较大的物体的重力不一定较大，故B正确；
C.物体重力方向总是竖直向下的，故C错误；
D.由于物体浸没于水中时，受到向上的浮力从而减小了弹簧的拉伸形变，弹簧测力计的拉力减小了，但物体的重力并不改变，故D错误。
故选B。
7.【答案】
【解析】
【分析】
重力是由于地球吸引而产生的力，但是地球对物体的吸引力并不是全部来提供重力；重力的方向总是竖直向下的；重力与地理位置有关；物体的重心与物体的形状和质量分布两个因素有关。
本题考查的是学生对重力、重心的理解，还要了解物体的重心分布与哪些因素有关；并准确理解重心的概念。
【解答】
A.重力是由于地球对物体的吸引而产生的，其大小与物体的运动状态无关，故A错误；
B.质量均匀、形状规则的物体的重心才在物体的几何中心，故B错误；
C.重力的方向总是竖直向下，但不一定垂直于地面，故C错误；
D.重心是物体各部受重力的等效作用点；物体的重心可能在物体上，也可能在物体外，如金属环的重心就在环外，故D正确。
故选：。
8.【答案】
【解析】
【分析】
本题主要考查重力和重心，二力平衡的条件。
二力平衡的条件：大小相等，方向相反，作用在同一直线上；重力的方向总是竖直向下；重心的特点：重心越低越稳定；。
【解答】
A.重力的方向竖直向下，由于不倒翁在水平面上，因此支持力的方向竖直向上，从图和图中可以看出，重力和支持力不在一条直线上，因此重力和支持力不是一对平衡力，故A错误；
B.重力的方向总是竖直向下的，故B错误；
C.物体的重心越低，稳定性越好，因此“不倒翁”之所以不倒是因为重心很低，故C正确；
D.“不倒翁”从位置到位置，仍只受重力和桌面的支持力，并没受水平方向的力，因为在位置，不倒翁有水平向右的速度，所以不会停在位置，故D错误。
9.【答案】
【解析】
【分析】
本题主要考查重心，形变，摩擦力。解决本题的关键在于对基本概念的正确理解及应用。
【解答】
A.一质量均匀分布的圆形薄板，重心在圆心处，若将其中央挖去一个小圆，重心依然在圆心，故A错误；
B. 放在桌面上的书对桌面产生了压力，其原因是书发生了形变，要恢复原来的状态，故给桌面一向下的压力，故B正确；
C.接触面间的摩擦力方向总是平行接触面，接触面间的弹力方向总是垂直于接触面，故接触面间的摩擦力方向总是与这个接触面间的弹力方向垂直，故 C错误；
D.滑动摩擦力阻碍相对运动，与物体相对运动的方向相反，有时会和物体的运动方向相同，故D错误。
故选B。
10.【答案】
【解析】
【分析】
物体在水中会受到向上的浮力作用；由知重力与、两个因素，不同地点的不同；物体对悬绳的拉力或对支持物的压力大小不一定等于重力；用一根细线将物体悬挂起来且保持静止时，细线方向一定通过重心。
解决本题关键要知道重力的大小、重力的方向和重心，并深度理解。
【解答】
A、一个物体放于水中称量时，测力计的示数小于物体在空气中时测力计的示数，是由物体在水中受到向上的浮力的缘故，实际上物体在水中的重力等于在空气中的重力。故A错误。
B、对于规则的物体，其重心在它的几何中心，所以形状变化重心也会变化，故B正确。
C、重力的方向一直是竖直向下的，故C错误。
D、由可知两个物体比较，质量较大的物体重力不一定大，还与有关，故D错误。
故选B。
11.【答案】
【解析】
【分析】
由重力的表达式来求解，注意不同星球的重力加速度的大小一般不同。
本题考查了重力的求解，根据公式进行求解，注意重力加速度的大小。
【解答】
根据，得：，
由于在月球表面的重力是地面表面重力的，所以在月球表面的重力：，
因为质量是物体的固有属性，所以质量仍然为。
故答案为：，，。

12.【答案】物理课本发生弹性形变
【解析】解：物理课本对课桌的压力，是物理课本发生弹性形变产生的，作用在课桌上，压力示意图如图所示：
故答案为：见解析；物理课本发生弹性形变。
压力属于弹力；
弹力是施力物体的形变产生的，作用在受力物体上。
本题考查了弹力的产生原理以及力的示意图的画法，解题的关键是理解弹力是施力物体的形变产生的。
13.【答案】运动状态发生改变 形状发生改变 运动状态 形变
【解析】解：甲图中，足球的运动状态发生改变，乙图中竹子的形状发生改变，故力的作用效果是使改变物体的运动状态或使物体发生形变。
故答案为：运动状态发生改变；形状发生改变；运动状态；形变。
力的作用效果有两个，一是改变物体的形状，二是改变物体的运动状态包括物体运动的方向和速度，据此来对各个实例进行分析。
本题考查了对力的作用效果的认识与辨析，明确力的两种作用效果，并能与实际例子相联系，是解答的关键，难度不大。
14.【答案】刻度尺；
；
【解析】
【分析】
本题考查了图象问题、器材选择、求弹簧劲度系数等问题，根据图象、由胡克定律即可正确解题。
根据实验原理及测量的物理量选择器材；
根据图象与胡克定律求出劲度系数；
根据图像、胡克定律及重力与质量关系求质量。
【解答】
测量时需要用刻度尺测量弹簧的长度；
根据图象可知，图像的斜率表示弹簧的劲度系数，故劲度系数；
根据图象可知，弹簧不挂钩码时弹簧伸长，弹簧的重力，弹簧的质量。
故答案为：刻度尺；
；
。
15.【答案】解：根据胡克定律得到弹力的大小。
力的图示包括大小、方向、作用点，故重力的图示为：
【解析】根据胡克定律得到弹力的大小；
力得到图示包括大小、方向、作用点。
解题的关键是应用胡克定律。
16.【答案】解：受力分析如图所示：
对物体进行正交分解有：，
解得：，
【解析】本题主要考查物体的受力分析以及力的正交分解，解题的关键在于准确分析物体的受力情况，进而根据平衡条件得出等式。
物体受到重力、挡板作用力、斜面作用力这三个力；
对物体进行正交分解，根据平衡条件即可求解。
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