北师大版八年级下 7.3、重力
一、单选题
1.宇航员在从地球到火星的勘察旅途中携带有150 g的方便食品,已知g地球=3g火星,则在火星上用托盘天平和弹簧测力计对其测量,所用仪器示数正确的是( )
A.托盘天平示数为150 g,弹簧测力计示数为0.5 N
B.托盘天平示数为150 g,弹簧测力计示数为1.5 N
C.托盘天平示数为50 g,弹簧测力计示数为0.5 N
D.托盘天平示数为50 g,弹簧测力计示数为1.5 N
2.“估测”是物理学中常用的一种方法,小聪同学对相关物理量的估测合理的是( )
A.课桌的高度约为15mm
B.大多数人每分钟脉搏跳动约70次
C.人正常骑自行车的速度约为20m/s
D.一只鸡蛋所受的重力约为50N
3.段考后,我县举办了中学生体育艺术节。假如“失去重力的话”,下列比赛项目:①100m跑,②乒乓球,③跳远,④实心球,将无法进行的是( )
A.只有①② B.只有②③ C.只有③④ D.①②③④
4.如图所示是跳高发展的三个历史阶段,某运动员采用图甲中姿势可跳过1.70m,采用图乙中姿势可跳过1.80m,采用图丙中的姿势可跳过2m对此,下列说法正确的是( )
A.重心位置固定不动
B.重心一定在物体上
C.重心可能不在物体上
D.物体只有重心处受到重力作用
5.为了了解自己的身体状况,小丽做了一些测量,其中记录错误的是( )
A.身高16m B.质量40kg
C.所受重力400N D.1min心跳75次
6.下列数据中,最接近生活实际的是( )
A.人步行速度为 B.洗澡时适宜的水温为
C.九年级物理课本长约 D.一名中学生所受重力约
7.下列说法正确的是( )
A.教室课桌的高度约为 B.一名中学生的重力约为
C.一本初中物理书的质量约为 D.人步行的速度约为
8.下列估测最接近实际的是( )
A.一本物理参考书的宽度约为5cm B.上课铃响一次持续的时间约5min
C.一名中学生的重力约为500N D.中学生的步行速度约为20m/s
9.下列说法最接近实际的是( )
A.人体正常的温度约为22℃
B.人正常骑自行车的速度约为20m/s
C.一枚一元人民币硬币的质量约为50g
D.一本《科学》课本的重力约为3N
10.下列估测中,最接近实际的是( )
A.一中学生的身高约为160mm
B.一个鸡蛋的质量约为50g
C.中学生步行的速度约为10m/s
D.一个苹果在地球上所受重力约为20N
11.某同学对预防新冠肺炎措施中使用的一些物品进行了估测,其中最接近实际的是( )
A.“测体温”:一个人的正常体温约为37℃
B.“勤洗手”:一瓶家用洗手液的质量约为50kg
C.“要消毒”:一张消毒湿巾的厚度约为20mm
D.“戴口罩”:一只长方形口罩受到的重力约为1N
12.2020年12月17日,“嫦娥五号”返回器携带超过2千克的月球岩石及土壤样本,在预定区域成功着陆。下列有关说法正确的是( )
A.月球岩石带回地球后质量变大
B.月球岩石带回地球后受到的重力不变
C.月球土壤带回地球后密度变大
D.航空器材常采用密度小的合金
二、填空题
13.同一物体在金星的重力约为地球的90%,则质量为60kg的运动员,他在金星所受的重力为______N。(g取10N/kg)
14.物体由于______的吸引而受到的力叫做重力,在地球表面附近,质量为1千克的物体受到的重力为______牛。我国嫦娥五号从月球上带回了土壤样本到地球,这过程中,土壤样本的质量______,重力______(后两格选填“变大”、“变小”或“不变”)。
15.“不倒翁”之所以不易倾倒,是因为它的______位置比较低。如图所示,用自制的铅垂线来检查墙上的画框是否挂正,是利用了重力的方向______的原理,此时应将画的下部向______(选填“左”或“右”)移动。
16.如图,小强用形状不规则的薄板、重垂线、大头针、直尺和记号笔等器材找寻重心位置。观察图甲、乙中的实验过程及现象,他判断薄板的重心在l1、l2的交点处。该实验所应用的物理知识有:___________(写出一点)。若薄板重力为1.5N,则薄板的质量为___________g。(取g=10N/kg)
三、综合题
17.阅读短文,回答问题。
重心
各种规则几何形状的物体,若质量是均匀分布的,则重心在物体的几何中心。如球的重心是球心,长方形薄板的重心是两条对角线的交点,三角形薄板的重心是三条中线的交点,圆板的重心就是圆心。形状不规则的重心可用下图所示的悬挂法求出。
(1)影响物体重心位置的因素有______;
A.物体的几何形状和质量分布B.物体的质量分布及组成物质的密度
C.物体的几何形状和质量密度D.物体的质量分布及物体所处的位置
(2)图A、B是利用______法,确定形状不规则的物体重心O的图示。用语言描述其步骤:
①间隔适当的距离在薄板上取______;
②______将薄板悬挂起来,沿______方向画直线;
③______即为重心。
(3)图C用铅笔尖在重心O处顶起形状不规则的物体,物体______。(选填“能”、“不能”或“不一定”)处于平衡状态。
18.请阅读《空中自行车》并回答问题。
空中自行车
骑自行车走钢丝,这么惊险刺激的场面相信您也只在杂技表演中见过吧。在中国科技馆二层“探索发现A厅”就有这样一件展品(如图所示)。高空中有一条钢丝绳,钢丝绳上有一辆独轮车,独轮车下方连接有配重装置,连接杆可伸缩调节长度。自行车加上配重后,人、车、配重组成一个系统,这个系统的重心在钢丝绳下方。支点在车轮与钢丝绳交接处,因此重心低于支点,实现了“稳定平衡”。因此,只要骑行人和车形成的合力矩小于配重形成的力矩时,任凭人和车怎样倾斜,都能够回复到平衡状态,而不会掉下来。比如说高高的塔式起重机之所以能稳稳地把成吨的器材举上高楼,就是在其下边的压重架里放入很重的钢绽作为配重,把重心降下来了,提高了稳度。我国古代劳动人民很早就使用配重来提高稳度了。明代航海家郑和在帆船的底舱里放置了大量的砂石当配重压载物,降低了船的重心,提高了船的稳度,在惊涛骇浪中穿越了太平洋、印度洋,访问了30多个国家。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)空中自行车采用使用独轮车下方连接有_____装置来降低重心的。
(2)自行车加上配重后,人、车、配重组成一个系统,这个系统的重心在_____。
(3)支点在车轮与钢丝绳交接处,因此重心_____(选填“高于”、或“低于”)支点,实现了“稳定平衡”。
(4)通过阅读材料,请列举出改变重心从而提高物体稳度的一项应用:_____。
19.阅读短文,回答问题。
“天问一号”登陆火星的最后9分钟
2021年5月15日清晨4时许,我国“天问一号”着陆器(如图甲)进入火星大气层,经过约9分钟的减速、悬停和缓冲,成功着落于火星表面,迈出了我国星际探测征程的重要一步。
着陆器刚进入大气层时,会迅速调整自己的姿势,使自身的运动方向、质心和压心处于一条直线上,以保持相对稳定的姿态下降,此时运动方向与轴线方向并不在同一直线上。下降一段时间后,当着陆器速度减小90%左右时,着陆器伸出“小翅膀”,通过向下压火星大气产生的反作用力,将其运动方向与轴线方向的夹角调整到0°,为安全打开降落伞摆正姿势。如图乙所示,降落伞打开后减速到一定程度,先抛弃隔热大底,后抛弃背罩,让火星车和着陆平台(如图丙)露出真容。随后,着陆平台打开发动机,通过向下喷燃气实现进一步减速,在距离火星地面100m高度处速度减为零,进入悬停状态。此时着陆平台开启雷达和光学相机等进行探测,寻找着陆点,在找准着陆点后继续下降,其速度先增大后减小,在经过高度20m后,维持恒定速度下降,平稳着陆。
(1)着陆器伸出“小翅膀”后,受到向上推力的施力物体是___________;
(2)请在图丙中画出火星车和着陆器平台处于悬停状态时,受到的“重力”G和气体对它的升力F升的示意图。 ( )
(3)如下图四幅图中,能反映着陆器刚进入大气层时维持相对稳定姿态下降的是___________;
A. B. C. D.
(4)已知降落伞下降过程所受气体阻力大小与速度大小成正比,比例系数在火星和地球上分别为k1和k2。降落伞达到最小速度时,其所受的气体阻力与着陆器重力大小相等。若同一个降落伞在火星表面和地球表面下降能达到的最小速度分别为v1和v2,同一物体在火星表面受到的“重力”与地球上的重力之比为2:5,则k1:k2为___________。
A. B. C. D.
20.2013年12月14日,我国发射的首颗登月探测器“嫦娥3号”,携“玉兔”月球车(图示)一起登陆月球,月球车在月面巡视勘察,月球车的质量约为72kg.
(1)探测器只能靠发动机点火受力,软着陆在月球表面,这里涉及的力学知识是____;
(2)月球上温度的变化完全由阳光直接决定,月球表面白天温度可达150℃,而夜间会降至-180℃,昼夜温差高达330℃,即使在白天,照亮区域与阴影区域的温差同样高达300℃.月球车的零件应使用热胀冷缩较____(选填“明显”或“微弱”)的材料制作,零件之间应____(选填“留有缝隙”或“紧密结合”).
(3)不怕冷热、轻巧敏捷的月球车装有“岩芯取样器”,能对月面岩石进行研磨并取回研究你认为制作月球车的材料应具备哪些物理属性?(写出两点)
①____; ②____.
(4)月球车到月球上后质量____(填“变大”、“变小”或“不变”),月球上物体的重力约为地球上的1/6,月球车在月球上受到的重力为____N.如果一个质量为54kg的举重运动员在地球上最多能举起150kg的物体,到月球上他最多能举起____N的物体.
(5)美国航天员曾涉足月球,由于他们远离地球,地球对它们的引力作用已减弱到可以忽略(Ⅰ),而这时月球的引力则起主要作用.其实,宇宙间任何两个物体之间都存在着引力作用(Ⅱ).通常两个较轻物体之间的引力十分微小,我们不易察觉到,但宇宙天体间(如太阳和地球)的引力就非常大(Ⅲ).回答下列问题:
①第(Ⅱ)句其实是牛顿所创立的万有引力理论,由第(Ⅰ)句,我们可以知道万有引力跟____有关,再由第(Ⅲ)句我们可以猜想出万有引力还跟____有关.
②在月球上,美国航天员可以做到的是( )
A.放风筝 B.扔石头 C.打雪仗 D.轻轻一跳就能离开月球
21.【来源】人教版2018届广东省广雅中学八年级物理下册单元测试题:第十章浮力
如图所示,潜水艇正在加速上浮,在潜水艇露出水面之前,所受压强__________所受浮力__________(以上两空均填“变大”、“不变”或“变小”),请画出此时潜水艇所受重力和浮力的示意图_____.(小黑点表示潜水艇的重心)
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.A
【详解】
天平是测量质量的仪器,物体的质量不会随位置的改变而变化,因此天平的测量结果相同,天平示数为150g;弹簧测力计示数为
F=G火星=mg火星=0.15kg×g地球=0.15kg××10Nkg=0.5N
故选A。
2.B
【详解】
A.中学生的身高约160cm,课桌高度约为中学生身高的一半,在80cm=800mm左右,故A不符合实际;
B.正常情况下,人的脉搏跳动一次的时间接近1s,1min跳动70次左右,故B符合实际;
C.人正常骑自行车的速度在
故C不符合实际;
D.一只鸡蛋的质量约50g=0.05kg,受到的重力为
故D不符合实际。
故选B。
3.D
【详解】
①100m跑,由于没有重力,就对地面没有压力,就没有了摩擦力,故无法跑步,故①无法进行;
②乒乓球,假如“失去重力的话”,球不会下落,且没有了空气,没有了阻力,球漂在空中,故无法进行;
③跳远,假如“失去重力的话”,人起跳时靠的是摩擦力,故没有摩擦力,人无法起跳,且人没有重力,人不会落回地面,无法比较,故③无法进行;
④实心球,将无法落到地面,无法比较远近,故④无法进行,故D正确。
故选D。
4.C
【详解】
A.重心的位置并不是固定不动的,重心位置随质量的分布变化而变化,姿势不同,质量的分布不同,重心位置不同。故A错误;
BC.对于形状不规则的物体的重心可能作用在物体上,也可能作用在物体外面,图中人的姿势不同,属于形状不规则的物体,故B错误,C正确;
D.重心是物体各部分所受重力的等效作用点,并不是只有重心处才会受到重力作用。故D错误。
故选C。
5.A
【详解】
A.成年人的身高在170cm左右,中学生的身高接近成年人,在160cm=1.6m左右,故A错误,A符合题意;
BC.成年人的质量在60kg左右,中学生的质量比成年人小一些,在40kg左右,重力为
故BC正确,BC不符合题意;
D.人在平静状态下,心跳一次的时间接近1s,所以1min的心跳次数大约75次,故D正确,D不符合题意。
故选A。
6.A
【详解】
A.成年人步行的速度在
4km/h=4×m/s≈1.1m/s
左右,故A符合题意;
B.洗澡时适宜的水温为40℃,故B不符合题意;
C.中学生伸开手掌,大拇指指尖到中指指尖的距离大约20cm,物理课本的长度大于20cm,在26cm左右,故C不符合题意;
D.一名中学生所受重力约500N,故D不符合题意。
故选A。
7.D
【详解】
A.中学生的身高在160cm左右,课桌的高度大约是中学生身高的一半,在
80cm=8.0dm
左右,故A错误;
B.中学生的质量在50kg左右,受到的重力约为
G=mg=50g×10N/kg=500N
故B错误;
C.一个苹果的质量在200g左右,一本初中物理书的质量与此差不多,在200g左右,故C错误;
D.人正常步行的速度在
1.1m/s=
故D正确。
故选D。
8.C
【详解】
A.一本物理参考书的宽度约为25cm,故A不符合题意;
B.上课铃响一次持续的时间约15s,故B不符合题意;
C.一名中学生的质量约为50kg,故重力约为500N,故C符合题意;
D.中学生的步行速度约为1m/s,故D不符合题意。
故选C。
9.D
【详解】
A.正常情况下,人的体温在36.5℃左右,变化幅度很小,故A不符合题意;
B.人正常骑自行车的速度在5m/s左右,故B不符合题意;
C.一块橡皮的质量约8g,一枚一元硬币的质量略小于此数值,在6g左右,故C不符合题意;
D.一本《科学》课本的质量约300g=0.3kg,重力约为
G=mg=0.3kg×10N/kg=3N
故D符合题意。
故选D。
10.B
【详解】
A.一中学生的身高约为160cm,故A不符合题意;
B.10个鸡蛋的质量约为0.5千克,一个鸡蛋的质量约为50g左右,故B符合题意;
C.中学生正常步行的速度约为
故C不符合题意;
D.一个苹果的质量约为
m=200g=0.2kg
受到的重力约
G=mg=0.2kg×10N/kg=2N
故D不符合题意。
故选B。
11.A
【详解】
A.人体正常体温约为37℃,故A符合题意;
B.一瓶家用洗手液的质量约为
500g=0.5kg
故B不符合题意;
C.一张消毒湿巾的厚度约为2mm,故C不符合题意;
D.一只口罩的质量约为10g左右,受到的重力约为0.1N左右,故D不符合题意。
故选A。
12.D
【详解】
A.质量是物体的一种基本属性,与物体的状态、形状、温度、所处的空间位置的变化无关,所以月球土壤样品被带回地球后,质量不变,故A错误;
B.同一物体在月球上受到的重力大约是地球上的,所以月球土壤样品被带回地球后,重力变大,故B错误;
C.月球土壤带回地球后,质量和体积不变,所以密度不变,故C错误;
D.航空器材需要质量小的元件,要想使航空器材质量减小,在体积一定的情况下,减小密度,一般都选择高强度、低密度的合金、玻璃钢等复合材料作为航空器材,故D正确。
故选D。
13.540
【详解】
运动员在地球上受到的重力
G地=mg=60kg×10N/kg=600N
他在金星所受的重力为
14. 地球 9.8 不变 变大
【详解】
[1]地球对地球周围的所有物体都有引力的作用,物体由于地球的吸引而受到的力叫重力,重力的施力物是地球。
[2]根据重力计算公式可得1kg物体的重力为
[3] [4]物体的质量是物体所含物质的多少,是物质的一种性质,与物体的位置、温度、状态等因素无关,故从月球上带回了土壤样本到地球质量不变,但月球对其周围物体的引力只有地球的六分之一,故其重力会变大,是月球表面的六倍。
15. 重心 竖直向下 右
【详解】
[1]“不倒翁”之所以不易倾倒,稳定性好,是因为它的重心低。
[2]因为重力的方向竖直向下,因此用自制的铅垂线来检查墙上的画框是否挂正。
[3]由图知,画框的左边高、右边低,则应将画的下部向右移动,使右边框与铅垂线重合。
16. 重力的方向是竖直向下的(或二力平衡) 150
【详解】
[1]由图知,小强同学是为了利用“悬挂法”来确定形状不规则薄板的重心位置;当薄板静止时,由二力平衡条件可知重力和拉力的作用线在同一直线上,重心既在l1上,又在l2上,故薄板的重心在l1、l2的交点处;重力的方向竖直向下,由二力平衡条件可知重力和拉力的作用线在同一直线上。
[2]薄板重力为1.5N,由G=mg可得,薄板的质量
17. A 悬挂 两点a、b 分别在a、b两点 悬线 两线的交点位置 能
【详解】
(1)[1]几何形状影响了质量的分布,质量的分部又影响了重力的分部。而密度和物体所处的位置都不会影响物体重心的位置,故选A;
(2)[2]读图可知,采用的是悬挂法寻找重心;
[3][4][5][6]悬挂法的具体操作步骤如下:
①间隔适当的距离在薄板上取两点a、b;
②分别在a、b两点将薄板悬挂起来,沿悬线方向画直线;
③两线的交点位置即为重心。
(3)[7]因为O点是重力的作用点,即重心,所以用铅笔尖在O处顶起这一物体,它周围的重力分部是相对均匀的,它能够处于平衡状态。
18. 配重 钢丝绳下方 低于 塔式起重机
(1)(2)自行车加上配重后,人、车、配重组成一个系统,这个系统的重心在钢丝绳下方。
(3)空中自行车的支点在车轮与钢丝绳交接处,因此重心低于支点,实现了“稳定平衡”。
(4)根据文中的最后一段话分析。
【详解】
(1)[1]给空中自行车的下方加上配重后,自行车的重力增加了,重心会降低。
(2)[2]自行车加上配重后,人、车、配重组成一个系统,这个系统的重心在钢丝绳下方。
(3)[3]空中自行车的支点在车轮与钢丝绳交接处,因此重心低于支点,实现了“稳定平衡”。
(4)[4]高高的塔式起重机之所以能稳稳地把成吨的器材举上高楼,就是在其下边的压重架里放入很重的钢锭作为配重,把重心降下来了,提高了稳度;明代航海家郑和在帆船的底舱里放置了大量的砂石当配重压载物,降低了船的重心,提高了船的稳度。
19. 火星大气 C D
【详解】
(1)[1]着陆器伸出“小翅膀”后,给火星大气一个向下的力,由于物体间力的作用是相互的,则火星大气给小翅膀一个向上的推力,所以受到向上推力的施力物体是火星大气。
(2)[2]悬停时,火星车和着陆器平台处于平衡状态,受到的“重力”G和气体对它的升力F升的大小相同,方向相反,都作用在物体的质心上,故力的示意图为
(3)[3]根据题意可知,着陆器刚进入大气层时,会迅速调整自己的姿势,使自身的运动方向、质心和压心处于一条直线上,但与轴线不重合,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
(4)[4]已知降落伞下降过程所受气体阻力大小与速度大小成正比,比例系数在火星和地球上分别为们k1和k2,则: f=kv;降落伞达到最小速度时,其所受的气体阻力与着陆器重力大小相等,即f=G;则:G=kv;同一个降落伞在火星表面和地球表面下降能达到的最小速度分别为v1和v2,同一物体在火星表面受到的“重力”与地球上的重力之比为2∶5,则
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
20. 力的作用是相互的 微弱 留有缝隙 密度小 硬度大 不变 120 9000 距离 质量 B
【详解】
(1)发动机点火向下喷出高温高压燃气,使嫦娥3号减速,软着陆在月球表面,说明物体间力的作用是相互的;
(2)月球上昼夜温差特别大,因此月球车的零件应采用热胀冷缩小的材料,零件之间留有适当空隙,避免高温膨胀时造成变形损坏;
(3)因为月球车不怕冷热又轻巧敏捷,所以说它的密度小,而能对月面岩石进行研磨,说明它的硬度大,同时制作月球车的材料还应具备耐高温、耐低温、热胀冷缩程度小等特点;
(4)质量是物体本身的一种属性,与物体的位置无关,所以月球车登陆月球后质量不变;月球车在月球表面上受到的重力:G月=;
举重运动员在地球上最多能举起物体的重力:G′=m′g=150kg×10N/kg=1500N,物体在月球上的重力是在地球上的,该运动员在月球上能举起相当于地球上的重力:1500N×6=9000N;
(5)①∵航天员和月球的距离比较近,这时月球的引力则起主要作用,而他们远离地球,地球对它们的引力作用可以忽略,∴由第(Ⅰ)句,我们可以知道万有引力跟距离有关;
∵两个较轻物体质量小,它们之间的引力十分微小,宇宙天体质量大,它们间的引力就非常大,∴由第(Ⅲ)句我们可以猜想出万有引力还跟质量有关;
②A、风筝是靠空气的升力放飞的,月球上没有空气,无法放风筝,故A不符合题意;
B、扔石块克服的是物体的重力,物体在月球上的重力比地球小一些,但在月球上可以扔石块,克服其重力,故B符合题意;
C、雪是云层中的水蒸气凝华形成的,月球上没有水蒸气,不会形成雪,所以不可能打雪仗.故C不符合题意;
D、物体在月球上的重力比地球小一些,轻轻一跳不能离开月球,由于重力的作用还会落下来,故D不符合题意.
21. 变小 不变
【详解】
根据液体的压强特点,即,可知在同种液体中,深度变小压强变小;
根据阿基米德原理,可知在同种液体中时,浮力大小与排开的液体体积有关,在浮出水面前,排开的液体体积即潜水艇的体积,所以排开的液体体积不变,故浮力不变;
重力的方向竖直向下,浮力竖直向上,且加速上浮时浮力应大于重力,作用点都画在重心,如图所示:
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