4.重力
一、选择题
1.日常生活中,为了让同学们养成关注生活和社会的良好习惯,物理老师倡导同学们对身边一些常见的物理量进行估测的实践活动,以下是他们交流时的一些估测数据,你认为最符合实际的是( )
A. 一个鸡蛋受到重力约为5N B. 一名中学生正常步行1min通过的路程约为360m
C. 一名中学生爬楼的功率约为120W D. 一名中学生的体积约为1m3
2.下列关于重心的说法中,正确的是( )
A. 物体所受重力的作用点叫做重心 B. 物体的重心一定在物体上
C. 物体的重心与物体所在的地理位置有关 D. 球体的重心总在球心
3.下列关于重力的说法,正确的是( )
A. 向上抛出的篮球,在上升过程中没有受到重力的作用
B. 汽车在坡路上下行,受到的重力是垂直于坡面的
C. 物体的重心一定在物体上
D. 重垂线是利用重力的方向总是竖直向下的道理制成的
4.关于一本八下的物理课本,下列估测不符合事实的是( )
A. 平放在课桌表面,它所受到的重力约为2N
B. 从课桌上掉落到地面,课本重力做的功约1.5J
C. 若空气的密度为1.29kg/m3,则它受到空气对它的浮力约2.5×10﹣3N
D. 若今天的气压约为105Pa,空气对课本上表面的压力约为450N
5.过春节时贴年画是我国的传统习俗。在竖直墙壁上贴长方形年画时,可利用重垂线来检查年画是否贴正.如图所示的年画的长边与重垂线不平行,为了把年画贴正,则下列操作方法中正确的是( )
A. 换用质量大的重锤 B. 上下移动年画的位置
C. 调整年画,使年画的长边与重垂线平行 D. 调整重垂线,使重垂线与年画的长边平行
6.如图所示,玩具“不倒翁”被扳倒后会自动立起来,其奥妙是( )
A. 重力小,可以忽略 B. 重力的方向总是竖直向下的
C.重心低,不易倾倒 D. 里面有自动升降的装置
7.探究“物体所受重力大小与质量的关系”时,小东取质量不同的苹果、小木块、小铁球等不同物质进行实验,而没使用多个钩码进行实验.你认为他的做法( )
A. 不合理,没有用同种物质的物体做实验 B. 合理,得出的结论更可靠
C. 不合理,没有使物体的质量成整数倍变化 D. 不合理,收集的数据没有规律
8.关于重力的说法正确的是( )
A. 物体的质量越大,受到重力也越大,所以重力是由物体的质量产生的
B. 利用重力垂直向下的方向可以检查相框是否挂正
C. 根据g=9.8N/kg可知:1kg=9.8N
D. 物体所受的重力与质量成正比
9.我国陆续发射“天宫”二号和“天宫”三号,有宇航员长时间驻留太空,宇航员在完全失重的空间站中进行体能锻炼,下述活动中,可采用的是( )
A. 举哑铃 B. 在跑步机上跑步 C. 用弹簧拉力器健身 D. 做引体向上
10.下列关于物体重心的说法正确的是( )
A. 物体的重心一定在物体上 B. 重心就是物体上最重的点
C. 物体的重心可能在物体上,也可能在物体外 D. 形状规则的物体的重心一定在几何中心
二、填空题
11.墙体的竖直性是房屋质量的重要指标,在建造房屋时,建筑工人常常利用如图所示的重垂线检测墙体是否竖直,这是运用了重力的方向是________,图中所示的墙体向________(选填“左”或“右”)倾斜.
12.实验用的托盘天平的底座做得又大又重,这是用了增加支撑面和________的方法来使天平稳定,天平使用时要放在水平桌面上,是因为重力方向是________.
三、计算题
13.一个最大刻度值是5N的弹簧测力计,最多能称质量为多少g的物体?(g取10N/kg)
四、解答题
14.如图,质量为50kg的小明从地面上跳起,画出小明受到重力的图示.
五、作图题
15.如图所示,小球从A点运动到C点,请你作出小球经过B点时所受重力的示意图.
六、实验探究题
16.在探究重力和质量的关系实验中,同学们用弹簧测力计来测物体的重力.实验中测得了几组重力和质量对应数值,并将测得的数据在坐标系中描点、连线,绘制成了如图所示的G﹣m图象.
(1)利用图象,本次实验物体的实际重力与该物体的质量的关系式为:G=________
(2)图象没有经过坐标原点.同学们对实验数据进行复核,发现测量和记录均正确无误,同学们又经过一番讨论交流,形成以下四种观点:
A.物体的质量的变化不均匀所致
B.可能因为周边环境的影响所致
C.弹簧测力计没有调零所致
D.坐标单位选的不合适所致
请你结合数据和图象,判断上述四种观点中________ (填写选项前字母)观点比较符合实际.
参考答案
一、单选题
1.【答案】C
【解析】一个鸡蛋的质量在50g=0.05kg左右,受到的重力为G=mg=0.05kg×10N/kg=0.5N,故A不符合实际;中学生步行的速度在1.2m/s左右,正常步行1min=60s通过的路程约为s=vt=1.2m/s×60s=72m,故B不符合实际;中学生的体重在600N左右,一层楼的高度在3m左右,上一层楼的时间在15s左右,爬楼的功率约P====120W.故C符合实际;中学生的质量在50kg左右,密度在1.0×103kg/m3左右,体积大约为V===0.05m3,故D不符合实际.故选C.
【分析】不同物理量的估算,有的需要凭借生活经验,有的需要简单的计算,有的要进行单位的换算,最后判断最符合实际的是哪一个.
2.【答案】A
【解析】重心是重力的作用点,A选项说法正确;重心不一定在物体上,比如圆环状和空心状的物体的重心就不在物体上,B选项说法不正确;重心就是重力在物体上的作用点,与物体所在的地理位置无关,C选项说法不正确;重心与物体的形状和物体内质量分布有关,若球的质量分布不均匀,重心会偏离球心,D选项说法不正确.故选A.
【分析】重力的作用点叫做重心,物体的重心与物体的质量分布及物体形状有关,质量分布均匀、形状规则的物体其重心在它的几何中心,形状不规则的物体可以用悬挂法确定物体的重心.
3.【答案】D
【解答】地球附近的物体都受到重力的作用,故向上抛出的篮球,在上升过程中也受到重力的作用;故A错误;汽车在坡路上下行,受到的重力的方向是竖直向下的;故B错误;重力的作用点叫做重心,重心不一定在物体上;故C错误;建筑工人利用悬挂重物的细线(重垂线)来确定墙壁是否竖直.这是因为重力方向是竖直向下的,故D正确。故选D。
【点评】深入理解重力的概念以及重力的方向和作用点是解答此题的关键.
4.【答案】CD
【解析】物理课本的质量在200g=0.2kg左右,受到的重力在G=mg=0.2kg×10N/kg=2N左右,故A符合实际;课本的重力在2N左右,课桌的高度在0.75m左右,课本从课桌上掉落到地面,重力做的功约W=Gh=2N×0.75m=1.5J,故B符合实际;课本的长26cm、宽18cm、厚1cm,体积约V=abc=0.26m×0.18m×0.01m=4.68×10﹣4m3,受到空气的浮力F浮=ρ空气gV=1.29kg/m3×10N/kg×4.68×
10﹣4m3≈6×10﹣3N,故C不符合实际;课本的上表面面积在S=ab=0.26m×0.18m=0.0468m2左右,空气对课本上表面的压力约为F=pS=105Pa×0.0468m2=4680N,接近4500N.故D不符合实际.故选C.
【分析】不同物理量的估算,有的需要凭借生活经验,有的需要简单的计算,有的要进行单位的换算,最后判断最符合实际的是哪一个.
5.【答案】C
【解析】重力的方向总是竖直向下的,在生活中有很多应用:检查工作台面是否水平、检查墙砌得是否竖直、检查墙上挂的画是否挂正等;为了把年画贴正,通常做法是调整年画,使年画的长边与重垂线平行,因为重力方向竖直向下,所以年画的边长也竖直向下,此时年画就挂正了.
【分析】重力的方向是竖直向下的.重垂线是利用重物静止时线总是竖直下垂的原理制造的仪器.
6.【答案】C
【解析】稳度就是指物体的稳定程度,也就是物体放在支撑面上会不会倒下来.要使物体更稳定些,一是要增大物体的支持面,二是要降低物体的重心,而玩具“不倒翁”被扳倒后会自动立起来,原因就是不倒翁内放有密度较大的铅粒,重心下降,增大稳度,不易摔倒.故选C.
【分析】要解答本题,首先要弄清什么叫稳度,其次是怎样才能使物体更稳定.不倒翁内放有密度较大的铅粒,重心下降,增大稳度.
7.【答案】B
【解析】物体所受重力跟是不是同种物质无关,故A错误;物体所受重力与物体的质量成正比,只要得出这结论即可,故B正确;做这个实验跟质量是不是成倍数变化无关,故C错误;数据有规律不能代表物理规律,故D错误.故选B.
【分析】物体的重力与质量成正比,与使用何种物质、质量是不是成倍数、收集数据是否有规律无关.
8.【答案】D
【解析】物体的质量越大,受到重力也越大,因为物体受到的重力与其质量成正比,但重力是由于地球的吸引产生的,故A错误;重力的方向是竖直向下的,故B错误;g=9.8N/kg表示质量为1kg的物体所受的重力为9.8N,C错误;物体的质量越大,受到重力也越大,物体受到的重力与其质量成正比,故D正确.
故选D.
【分析】①地球表面及附近的一切物体都受到地球引力的作用,这个力叫重力.重力的方向是竖直向下的,与物体所处状态或位置无关;②物体受到的重力与其质量成正比:质量是1kg的物体受到的重力为9.8N;
③重力与质量的关系式为:G=mg.
9.【答案】C
【解析】 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;没有重力时,对跑步机就没有压力,也就没有摩擦力,无法在跑步机上跑步;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;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.故选C.
【分析】宇宙飞船中是失重状态,物体不受重力的作用;根据活动是否受到重力的影响来分析选择正确答案.
10.【答案】C
【解析】物体的重心不一定在物体上,故A错误;重力在物体上的作用点,叫做物体的重心,故B错误;
对于形状不规则物体的重心可能在物体上,也可能在物体外,故C正确;形状规则、质量分布均匀的物体的重心在物体的几何中心上,故D错误;故选C.
【分析】(1)重力在物体上的作用点,叫做物体的重心;重心位置随质量分布的变化而变化;
(2)形状规则、质量分布均匀的物体的重心在物体的几何中心上;
(3)对于形状不规则物体的重心可能在物体上,也可能在物体外.
二、填空题
11.【答案】竖直向下 左
【解析】建筑工人常用重垂线检查墙壁是否竖直,这是利用了重力的方向始终是竖直向下的.由图可知重垂线上端与墙紧靠,下端的位置在墙的左侧,故墙向左倾斜.
【分析】重力的方向在任何情况下都是竖直向下的,重垂线是利用重物静止时线总是竖直下垂的原理制造的仪器.
12.【答案】降低重心 竖直向下的
【解析】实验用的托盘天平的底座做得较重,是通过降低重心,来增大稳度;重力的方向总是竖直向下的.
【分析】物体的稳度与物体重心的高低和支撑面的大小有关;重力的方向总是竖直向下.
三、计算题
13.解:测得的最大质量:m= = =0.5kg=500g。
四、解答题
14.解:根据小明的质量,先计算出其重力G=mg=50kg×9.8N/kg=490N,确定标度,由小明的重心竖直向下画一条线段,线段的长表示力的大小,如图所示:
五、作图题
15.如图所示
六、实验探究题
16.【答案】(1)G=(10N/kg)m﹣0.1N
(2)C
【解析】(1)读取图象可知,当质量m为0.01kg时,其重力为0,则根据图象中的数据可以得出=10N/kg,则G=(10N/kg)m﹣0.1N;
(2)从图象中没有经过坐标原点可知,物体有质量时,却没有测出重力,说明弹簧测力计一开始没有指在零刻度线上.故选项C是正确的.