3.3 重力 同步练习（含解析）

3.3 重力
一、选择题
1．随着我国航天员在轨道舱内停留时间的增加，在轨道舱内进行体育锻炼必将成为一项重要工作。下列适合航天员在轨道舱中进行体育锻炼的运动项目是（　　）
A．拉弹簧拉力器 B．跳绳
C．做引体向上 D．举哑铃
2．2020年5月5日18时，中国长征五号B运载火箭带着新一代载人飞船的成功发射，关于火箭、飞船的描述符合事实的是（　　）
A．火箭和飞船升空的施力物体是空气
B．火箭从地面加速发射升空的过程中，运动状态不断改变
C．运载火箭升空“穿破云雾”是以飞船作为参照物
D．飞船进入太空后所受重力和地球上是一样的
3．如图，“不倒翁”不倒的原因是它的重心设计巧妙，下列说法正确的是（ ）
A．重心在“不倒翁”的几何中心上
B．“不倒翁”的重心很高
C．“不倒翁”的重心很低
D．“不倒翁”的重心不在物体上
4．下列各物体中，受到的重力最接近1牛的是（　　）
A．两只鸡蛋 B．一本科学课本 C．一支铅笔 D．一个初中学生
5．下列有关重力的说法中，正确的是（　　）
A．空中落下的物体会越落越快，说明物体的所受的重力越来越大
B．跳高运动员在跳高过程中其重力的方向和作用点在空中的位置均保持不变
C．由公式可得，物体所受重力大小只有质量有关，一定等于其质量的9.8倍
D．静止在地面上的物体对地面的压力可能等于该物体所受的重力
6．如图所示，为一水平仪两次放置于某桌面上时的情形，则该桌面（ ）
A．左面低右面高，前面低后面高 B．左面高右面低，前面低后面高
C．左面高右面低，前面高后面低 D．左面低右面高，前面高后面低
7．“纳米”是长度单位之一，符号为nm，且1nm= 10-9m。纳米技术是以0.1～100 nm尺度为研究对象的前沿科学，目前我国在这方面的研究已挤身世界前列。已知我国研制成的碳纳米管的强度(单位面积能承受的最大拉力)是钢的100倍，而碳纳米管的密度仅为钢的，假设有两根同样粗细的细绳，分别由碳纳米管和钢管制成，将它们分别在地面附近竖直悬挂起来，则它们能承受自身重力而不断裂时的最大长度之比L纳米∶L钢为（ ）
A．600∶1 B．3600∶1 C．100∶6 D．100∶161
8．小明手里的气球被风吹走，沿着虚线的方向斜向上运动。在运动过程中，气球所受重力方向正确的是（　　）
A． B． C． D．
9．若不计空气阻力，G表示重力，F表示手对篮球的作用力。则能正确表示篮球在空中飞行时的受力情况的是（ ）
A． B．
C． D．
10．利用铅垂线和三角尺判断桌面是否水平，如图所示的做法正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
二、填空题
11．在细线下系一重锤就做成一个重垂线，用它可以检查建筑物的墙、门、窗是否____，它利用了____________的性质．若把重垂线的上端系在垂直的木架上的O点，如图所示，就成了一个水平器，当重垂线与水平器上的刻线_____时，它所在的平面就是水平的。
12．如图，放在桌上的铅笔盒，受到桌面对它的支持力是2N。画出铅笔盒受重力的示意图。
（____）
13．一个由“倒L 形支架和与支架垂直的底板组成的装置,在O 点用棉线悬挂一个小球。现将一个装有水的杯子放在装置底板上如图所示,不断改变底板倾角(一定范围内),可观察到____________________这个实验可以说明_____________________
14．图甲为著名的厦门“怪坡”在怪坡上，“车倒爬，水倒流”，科学家实地测量却发现，95m长的怪坡“坡顶”比“坡底”还要低1.6m，但受周围参照物的影响产生了错觉，所以借助水平仪进行测量：
（1）水平仪放在物体表面时，重垂线总是与水平方向垂直的，这是利用了重力方向总是______向下；
（2）水平仪放在水平面上时，重垂线位置如图乙（a）所示：放在怪坡上时重垂线位置如图乙（b）所示，此时水平仪______（选填“左”或“右”）侧偏高。
三、探究题
15．某校物理实验兴趣小组的几位同学在探究“影响物体重力大小的因素”和“判断重力方向”实验中，进行了如下的实验研究：
（1）第一小组在探究物体所受重力大小与物体质量关系时，实验记录如下表：
实测物体 物体质量m（kg） 重力G（N） 比值（G/m）（N/kg）
物体1 0．1 0．98 9．8
物体2 0．2 1．96 9．8
物体3 0．3 2．94 9．8
①在探究过程中，需要的测量工具有____。
②分析表中实验数据，得出的结论是____。
（2）该组同学在探究重力方向时，实验装置如图所示，操作如下。
①将该装置放在水平桌面上后，逐渐改变木板M与桌面的夹角，会观察到悬线OA的方向____（变化/不变）；剪断悬线OA，小球____（竖直/垂直）下落。
②从以上实验现象分析得到：重力的方向总是____。
（3）第二组：探究“物体重力的大小跟物体形状的关系”，他们用橡皮泥为实验对象，用小刀将橡皮泥雕刻成各种形状进行实验，实验数据如表一所示。
被测物体 形状 重力
橡皮泥 正方体 4．8N
球形 4．2N
三角锥形 3．6N
分析上述的实验数据，第二组的同学得出实验结论：物体重力的大小与物体的形状有关。他们形成这一错误结论的主要原因：____。
16．05式坦克被称为中国的超级陆战王牌，号称世界第一的第四代主战坦克，该坦克战斗总质量为55000千克，最大公路速度100千米/时，发射的穿甲弹初速度1950米/秒，直射距离3200米。
(1)该坦克的战斗总重是多少？
(2)05式坦克在以最大的公路速度匀速从军事基地开往演习基地，需要15分钟，求军事基地和演习基地的距离是多少？
(3)若05式坦克发射一枚穿甲弹，能否在0.7秒内击中1365米处的目标？（提示：要考虑穿甲弹在空中飞行时受到的重力和空气阻力，取）
四、简答题
17．有一铜块重60牛，若该铜块与某铁块所受重力之比为3﹕1，则铁块的质量是多少 （g=10牛／千克）
试卷第2页，共2页
试卷第1页，共1页
参考答案
1．A
【详解】
A.没有重力时，不影响用力拉弹簧，所以可以用拉力器进行锻炼，故A正确。
B.没有重力时，身体不受重力的作用，跳绳起不到锻炼作用，故B错误。
C.没有重力时，身体不受重力作用，用很小的力就可做引体向上，起不到锻炼的作用，故C错误。
D.当没有重力时，人可以用很小的力举哑铃，起不到锻炼的作用，故D错误。
故选A。
2．B
【分析】
(1)物体间力的作用是相互的，当一个物体对另一个物体有力的作用时，另一个物体也同时对这个物体有力的作用，大小相等，方向相反，作用在两个物体上；
(2)力是改变物体运动状态的原因，物体运动状态保持不变的有两种：静止状态或匀速直线运动状态；
(3)物体的运动和静止是相对的，关键看选取的参照物，相对于参照物位置发生了改变，就是运动的；位置如果没有发生改变，就是静止的；
(4)太空中的物体处于完全失重状态。
【详解】
A．火箭升空时向地面喷出了高温高压的燃气，由于物体间力的作用是相互的，高温高压的燃气对火箭施加了一个向上的反作用力，使火箭升空，因此使火箭升空的力的施力物体是高温高压的燃气，故A错误；
B．火箭在上升过程中，运动速度和方向不断发生变化，因此运动状态不断的改变，故B正确；
C．运载火箭上升过程中相对云雾的位置发生变化，因此是运动的，故C错误；
D．当飞船进入太空后，处于失重状态，受到的重力为0，故D错误。
故选B。
3．C
【解析】
A、只有形状规则、均匀分布的物体的重心在其几何中心，不倒翁的质量的分布是不均匀的，下部的密度大，所以不倒翁的重心很低，稳度比较大．故AB错误，C正确；
D、不倒翁的重心位于物体的下部，在物体上．故D错误．
故选C
【点睛】该题考查重心的相关知识，注重了物理与生活的联系，属于对基础知识的考查．
4．A
【详解】
重力为1N的物体的质量为
m=
A．一个鸡蛋的质量约50g，两个鸡蛋的质量约100g，故A符合题意；
B．一本科学课本的质量约300g，故B不符合题意；
C．一支铅笔的质量约10g，故C不符合题意；
D．一个初中学生的质量约50kg，故D不符合题意。
故选A。
5．D
【分析】
由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力，地球表面及附近的一切物体都受到重力的作用，重力源自万有引力，与运动状态无关，而与物体的质量和所处地理位置与关；重心是物体受到的重力作用的集中点；重心与物体的形状和物体内质量分布有关。
【详解】
A．物体所受的重力的大小与物体的运动速度无关，故A错误；
B．跳高运动员在跳高过程中其重力的方向总是竖直向下，而重力的作用点即重心会随跳高运动员的身体形状的变化而变化，故B错误；
C．物体所受重力大小不但与质量有关，还与物体所处的地理位置有关（不同地理位置g值不同），故C错误；
D．物体处于自由状态下，地面上的物体对地面的压力等于物体所受的重力，故D正确。
故选D。
6．D
【详解】
重力的方向总是竖直向下的，而水平仪就是利用重力的方向制成的；第一次重垂线锥体偏在水平仪中央刻度线的左方，说明此桌面的右边高；第二次发现铅垂线锥体偏向水平仪刻度线下端的右方；说明此桌面前边高。
故选D。
7．A
【详解】
因为
G=mg=ρVg=ρSLg
所以
L=
故选A。
8．B
【分析】
根据重力的方向分析即可。
【详解】
在地面附近，无论物体处在什么位置，它受到的重力的方向始终是竖直向下的。
故选B。
9．A
【详解】
由于篮球在运动的过程中不计空气的阻力，则篮球只受到重力的作用，重力的方向竖直向下；故A项符合题意、BCD项不符合题意；
10．D
【分析】
地球表面及附近的一切物体都受到重力的作用，重力的方向始终是竖直向下的。
【详解】
三角尺有两个直角边，把三角尺竖直放置，一个直角边放在桌面上，另一个直角边放上铅锤线，因为重力的方向是竖直向下的，如果铅锤线与直角边是平行的，则表明桌面是水平的，故D符合题意；而ABC都无法判定桌面是否水平。
故选D。
11．竖直 重力的方向竖直向下 重合
【详解】
重力的方向竖直向下，根据这个特点制成重锤，检查墙、门、窗是否竖直；图中重锤静止时其重垂线与水平器上的刻线重合时，说明它所在的平面就是水平的。
12．
【解析】
【详解】
物体静止在桌面上，受重力和支持力作用，重力方向竖直向下，支持力方向竖直向上，支持力等于重力，如图所示：
13．小球仍然竖直向下；烧杯内液面水平 物体重力方向竖直向下；水具有流动性
【详解】
不断改变斜面倾角，观察到水面总是水平的，悬挂的小球始终与水面垂直，这个实验可以说明重力的方向总是竖直向下的，同时还说明了水具有流动性。
14．竖直 右
【详解】
（1）[1]重力方向是竖直向下的，重垂线就是利用这个原理工作的。
（2）[2]水平仪放在怪坡上时重垂线偏向左侧，说明水平仪的右侧偏高。
15．天平、弹簧测力计 物体受到的重力与其质量成正比 不变 竖直 竖直向下 没有控制橡皮泥的质量相等
【详解】
（1）①[1]在探究“重力的大小跟什么因素有关”的实验中，需要的测量重力及质量的大小，用到弹簧测力计及天平。
②[2]从表中数据知：物体的质量增大几倍，物体所受的重力大小也增大几倍，重力大小与质量的比值相等，所以得到结论：物体所受的重力跟它的质量成正比。
（2）①[3][4]因为重力的方向总是竖直向下的，所以逐渐改变木板M与桌面的夹角α，会观察到悬线OA由于受重力的作用方向保持竖直方向不变；剪断悬线OA，小球受到重力的作用会竖直下落。
②[5]从以上实验现象分析得到：重力的方向总是竖直向下的。
（3）[6]从实验数据来看，三个不同形状的橡皮泥重力是不同的，但问题是实验数据中只列出了重力不同的三个橡皮泥形状不同，却没有说明三个橡皮泥的其它方面是否相同：如三个橡皮泥的质量是否相同、体积是否相同等，所以他们形成这一错误结论的主要原因是：没有控制橡皮泥的质量相等。
16．(1)5.5×105N；(2) 25km；(3)不能
【详解】
(1)由 知道，该坦克的战斗总重
(2)由知道，军事基地和演习基地的距离
(3)根据题意，假设能够击中目标，则飞行的平均速度是
由于穿甲弹在空中飞行时受到的重力和空气阻力，所以，平均速度不可能达到发射的穿甲弹初速度，所以，假设错误，即不能在0.7秒内击中1365米处的目标。
答：(1)该坦克的战斗总重是5.5×105N；
(2)军事基地和演习基地的距离是25km；
(3)不能在0.7秒内击中1365米处的目标。
17．2千克
【详解】
铜块的质量：
m铜= =6kg；
该铜块与某铁块所受重力之比为3﹕1则质量之比是3：1
铁块的质量：
m铁= =2kg。.答案第1页，共2页
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