人教版八下物理7.3重力同步练习(优生加练 )(学生版+教师版)

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名称 人教版八下物理7.3重力同步练习(优生加练 )(学生版+教师版)
格式 zip
文件大小 4.3MB
资源类型 试卷
版本资源 人教版
科目 物理
更新时间 2026-03-06 00:00:00

文档简介

中小学教育资源及组卷应用平台
人教版八下物理7.3重力同步练习(优生加练 )
一、选择题
1.如图所示“胜哥”在蹦床上跳跃,不计空气阻力。从刚接触蹦床开始到最低点,下列说法正确的是(  )
A.从刚接触蹦床开始到最低点,人受到的弹力方向是先向上再向下
B.从刚接触蹦床开始到最低点,人向下运动的速度是先变大再变小
C.从刚接触蹦床开始到最低点,人受到蹦床的弹力是先增大后减小
D.向上反弹的过程中速度最大的位置与向下运动时的位置是重合的
2.小华通过微信公众号“胜哥课程”学习了八下物理课程后,对相关知识有了深刻的理解。下列估测最符合实际的是(  )
A.一个中学生的体积约为50m3 B.两个鸡蛋的重力约为1N
C.一个苹果的质量约为100kg D.一间教室的空气质量约为300g
3.工程上把混凝土的重力与体积之比定义为容重,混凝土的抗压强度与混凝土的容重关系如下表。下列关于混凝土容重、抗压强度P与密度的关系图像可能正确的是(  )
抗压强度P/() 3.3 3.8 4.3 4.8 5.3 7.3
容重/() 8.2 8.6 8.9 9.1 9.0 9.3
A. B.
C. D.
4.分别用铁和铝做成两个外部直径和高度相等,但内径不等的圆柱形容器,铁杯装满质量为m1的水后总重为G1;铝杯装满质量为m2的水后总重为G2.下列关系不可能正确的是(  ).
A. B.
C. D.
5.现在智能手机都有这样一个功能:把手机竖着放在桌面转90度横放,手机显示画面就自动反向转动90度,保持画面正立,如图所示。这源于手机内部有一个重力感应器,手机用它来判定方向。在把手机在桌面上从竖放转为横放的过程中,下列分析正确的是(  )
A.感应器会检测到重力的大小发生了变化
B.手机的重力方向没有改变,感应器会检测到手机的位置变化
C.感应器会检测到重力作用点发生了变化
D.手机的重心位置不变,重心高度也不变
6.小华通过视频号“胜哥课程”正在观看科学视频:有一辆小车载人后停在水平放置的地磅上时,左前轮、右前轮、左后轮、右后轮对地磅的压力分别为50N、100N、60N、120N。假设该小车四个轮子的轴心围成一个长方形,O为几何中心,AB、CD为两条对称轴,如图所示。若再在车上放一重物,能使整辆车所受重力的作用线通过O点,则该重物的重心应落在(  )
A.AOC区域上 B.BOC区域上 C.BOD区域上 D.AOD区域上
7.由于对流,热空气上升,日常我们所见的烛焰如图所示.但假如在完全失重充满空气的太空船里,你认为烛焰的形状是(  ).
A. B. C. D.
二、填空题
8.甲、乙两物体在地球上的质量之比为3:4,所受重力之比为     ,到月球上后,它们的质量之比是     ,即质量大小与物体所处的位置     (选填“有关”或“无关”)。
9.当飞船在月球降落后,在月球表面受到的重力是地球上的,若航天员的质量为54kg,那么航天员在月球上受到的重力为   N。(取10N/kg)
10.乒乓球是我国的国球,在世界级比赛中,我国运动员基本包揽所有乒乓球项目的金牌,为国争光,扬我国威(如图)。击球时球拍发生了   (填“弹性“或“塑性")形变:球在空中所受的重力的施力物体是   :乓球桌国际乒联规定,国际赛事中所用的乒乓球是重为0.027N的大球,它的质量为   g(g=10N/kg)
11.如图所示,在地球表面有四棵苹果树,处在不同位置,O点视为地球的中心.则图中画出苹果所受重力示意图正确的是   。
三、作图题
12.如图是“胜哥”掷出重5Kg的铅球在空中飞行时的情形。请在图中画出该实心球在图示位置时所受重力的图示。
13.均匀金属圆环被吊在空中,请画出金属圆环所受重力的示意图。
14.如图所示,用细线将小球悬挂在竖直墙壁上,请画出小球所受重力及小球对墙壁压力的示意图。
四、科普阅读题
15.阅读下面短文,回答问题。
万有引力
据最新考古证实万有引力定律是我国明朝时自然科学最伟大的成果之一,它把地面上物体运动的规律和天体运动的规律统一了起来,对以后物理学和天文学的发展具有深远的影响。如图所示,任意两个物体间都有通过连心线方向上相互吸引的力,这种力叫万有引力,该引力大小与它们质量的乘积成正比,与它们中心之间距离的平方成反比,与两物体的组成和中间质种类无关,万有引力的计算公式为,其中F表示两个物体之间的引力,k表示万有引力常量,m1表示物体1的质量,m2表示物体2的质量,r表示两个物体中心之间的距离。太阳对地球的引力使地球不能离开太阳,地球对其表面物体的引力使物体不能离开地球,要离开地球,必须借助运载火箭发射。2020年11月,我国成功发射“嫦娥五号”探测器。童年12月3日,在反推发动机和着陆器缓冲的“保驾护航”下,0.7吨重的“嫦娥五号”探测器成功着陆在月球预选着陆区。地球上物体受到的重力是万有引力的表现,重力大小几乎等于物体与地球间的万有引力。跟地球一样,在其他所有星球上,物体也会受到星球对它的吸引力。如果我们把这些力也叫重力的话,那么,物体在某星球上受到的重力不仅跟物体本身的质量有关,还跟该星球的质量、半径等因素有关,不同的星球质量和半径各不相同,所以,同一个物体在不同星球上受到的重力并不相同。
(1)根据材料信息可知,你与同桌之间   (选填“存在”或“不存在”)相互吸引的力。
(2)下列现象的成因,与万有引力无关的是   。
A.月球绕地球运动而不能飞离地球 B.长征五号运载火箭从地而腾空而起
C.八大行星绕太阳运动而不能飞离太阳 D.熟透了的苹果从树上落向地面
(3)“嫦娥五号”探测器由地球飞向月球的过程中,月球对探测器的引力   (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(4)海王星是八大行星中离太阳最远的行星,它的质量大约是地球的17倍,直径约为地球的4倍,则同一个物体在海王星上受到的重力   (选填“大于”、“等于”或“小于”)在地球上受到的重力。
五、实验探究题
16.牛奶被营养学家誉为“最接近完善的食物”,但市面上有些牛奶掺水较多.能否用身边的物品作为实验器材,通过测量牛奶的密度来鉴别其是否掺水呢 “胜哥”在没有天平、量筒的情况下,选用弹簧秤、空饮料瓶、水、细线等物品进行实验.
他实验的第一步是用弹簧秤测出空饮料瓶的重力G1;第二步是在空饮料瓶中装满水,用弹簧秤测出瓶和水的总重力G2,求得水的体积
(1)根据“胜哥”的思路,他测算的第三步是   (说出具体方法和要测算的物理量并用字母表示).
(2)“胜哥”求得牛奶密度ρ奶=   (用测出的物理量的字母表示).
(3)测出牛奶密度 后,“胜哥”又上网查询得知牛奶的密度ρ标=1.03g/cm3,试问“胜哥”可否通过比较ρ奶与ρ标来确定所测牛奶是否掺水,为什么 
 
17.小明通过视频号“胜哥课程”知道了“不倒翁”不易翻倒的原因是它有一个大而重的底座。于是他猜想:物体的稳定程度可能与物体的重心离地面的高度有关。为了验证他的猜想,小明制作了如图甲三块外形相同、质量相同,只有重心离地面的高度不同的圆柱体,一块长木板。
(1)实验目的:探究物体的稳定程度与   是否有关;
(2)小明设计的实验装置如图乙,请在图中画出圆柱体此时所受重力的示意图   ;
(3)实验步骤:
①将圆柱体A放在水平长木板上,逐渐抬高长木板的一端,记下圆柱体A刚好翻倒时,木板抬高的角度θ1。请将小明未填写的实验步骤补充完整:
②   ;
③   ;
④比较   ,可验证猜想是否成立。
18. “胜哥”在进行探究“重力的大小跟质量的关系”的实验。
(1)实验中,需要的测量工具是   和   ;
(2)下表是“胜哥”设计的实验数据记录表格,表格中已经记录了他3次实验的数据,则空白处横线上缺少的栏目是   。请你根据他的实验数据,在图中画出重力与质量之间的关系图线   ;
实验序号 物体质量m/kg 重力G/N  
① 0.1 1  
② 0.2 2  
③ 0.3 3  
(3)分析数据,可以得到的结论是物体受到的重力跟质量成   比,若本实验转到月球上进行,则你得到的结论对于月球上的物体   (选填“仍成立”或“不成立”);
(4)“胜哥”的学生小亮取了质量不同的苹果、小木块、小铁球各一个,并分别测出它们的质量和重力,来探究物体所受重力大小与质量的关系,你认为小亮同学的做法   (选填“合理”或“不合理”)。
19.在探究“重力的大小跟质量的关系”实验中,“胜哥”给不同小组提供了相同规格及标度相同的透明坐标纸(如图甲),随机提供绿豆、红豆或黄豆一包(每组只有一种豆类)
(1)在处理数据时    (选填“能”或“不能”)使用其它小组的数据用在自己的G﹣m的图象中;分析图象是一条经过原点的直线,说明“物体所受重力大小与质量成   ”。
(2)有小组提出可以将绿豆和黄豆两组数据的透明坐标纸进行重叠后,观察绘制的图象,图线可能是图乙中    ,以此判断重力与物质种类的关系。(已知ρ绿豆>ρ黄豆)
(3)经过一段时间的学习后,老师提出把弹簧测力计改装成测量液体的密度秤。小明一组用同一小桶分别盛满不同的液体(图丙),用弹簧测力计测出小桶的重力为0.4N,装满水后总重力为2.4N,再装满另一液体时示数为4.4N,则液体密度为   kg/m3。用这样的方法分别在弹簧测力计的未数处标注对应其它液体的密度,请在丙图中标出“0”刻度线和最大测量值   。
(4)以下能使上一问中密度秤测量精度更高一些的是  B 。
A.增加小桶的重力 B.增加小桶的体积
C.减小小桶的重力 D.减小小桶的体积
六、计算题
20. 一辆自重是的卡车,装载着20箱货物,每箱货物质量是350kg,行驶到一座立有限重标志的桥前,桥前的标牌如图所示,问:
(1)这辆卡车总重多少牛?
(2)这辆车能安全过桥吗?
21. 在学校运动会上,采用无人机进行航拍,全方位展示了运动会的空前盛况,“胜哥”找到了无人机的部分参数,如表所示取:
无人机质量 克
最大上升速度
最大下降速度
镜头焦距
影像传感器 最高有效像素万
螺旋桨实心质量 支
(1)求无人机所受重力?
(2)“胜哥”对无人机的螺旋桨十分感兴趣,查找资料得知:无人机螺旋桨材料一般采用木、塑料或碳纤维,他用量筒测得一支螺旋桨的体积为,请你通过计算判断该螺旋桨的材料是什么?
(3)高端无人机的螺旋桨采用碳纤维包裹木的方式,既减少质量,又增加强度。如果用这种方法制作体积为的实心螺旋桨,若实心螺旋桨内层木的质量是,那么外层包裹碳纤维的质量是多少?
七、综合题
22.均匀三角板的重心在三角形三条中线的交点上,均匀细杆的重心在杆的中点上.现有一块如图(a)所示的等腰直角三角板和三根均匀细杆.三根细杆的长度分别与三角板的边长相等,将这三根细杆构成如图(b)所示的三角形.设三角板的重心为 P,三根细杆构成的三角形的重心为 P',P、P'未在图中画出.以下是三位同学的观点:
甲同学认为 P 和 P'的位置重合;
乙同学认为 P 和P'的位置不重合,且P 到斜边的距离大于P'到斜边的距离;
丙同学认为 P 和P'的位置不重合,且P 到斜边的距离小于P'到斜边的距离.
请你通过分析,对以上三位同学的观点做出判断.
23.半径为R的均匀薄圆盘的质量为M。“胜哥”在圆盘上挖去一个半径为 r(r答案解析部分
1.【答案】B
2.【答案】B
3.【答案】A
4.【答案】A
5.【答案】B
6.【答案】A
7.【答案】D
8.【答案】3:4;3:4;无关
9.【答案】90
10.【答案】弹性;地球;2.7
11.【答案】1
12.【答案】
13.【答案】
14.【答案】解:重力的方向竖直向下,压力的作用点是球与墙壁的接触点,然后过作用点作垂直于墙壁,并指向墙里面的压力。如图所示:
15.【答案】存在;B;变大;大于
16.【答案】(1)将瓶中水倒出,在瓶中装满牛奶,用弹簧秤测出牛奶和瓶的总重力G3,可求出牛奶的质量是
(2)
(3)可以判断,因为实际测量值ρ奶小于ρ标;或不能判断,因为测量存在误差
17.【答案】物体的重心离地面的高度;;将圆柱体B放在木板上,记下让它刚好翻倒时,木板转过的角度θ2;将圆柱体C放在木板上,记下让它刚好翻倒时,木板转过的角度θ3;θ1、θ2、θ3
18.【答案】(1)弹簧测力计;天平
(2)重力与质量的比值/(N·kg-1);
(3)正;仍成立
(4)合理
19.【答案】(1)能;正比
(2)C
(3)2×103;
(4)B
20.【答案】(1)解:每箱货物质量是350kg,20箱货物的总质量
这辆卡车总重
答:这辆卡车总重为;
(2)解:车和货物的总质量
由标识牌可知,此桥限重为10t,车和货物的总质量为11t,因此此车不能安全过桥。
答:这辆车不能安全过桥。
21.【答案】(1)解: 无人机质量,
无人机所受重力:,
答:无人机所受重力为;
(2)解: 由表中数据可知一支螺旋桨的质量为,该螺旋桨的体积为,
则螺旋桨的密度:,
因密度是物质一种特性,所以,该材料为塑料;
答:该螺旋桨的材料是塑料;
(3)解: 由可得,螺旋桨内层木的体积:,
则碳纤维的体积:,
由可得,碳纤维的质量:。
答:碳纤维的质量是。
22.【答案】乙同学的观点正确,甲、丙两同学的观点不正确
23.【答案】整个圆盘可以分成两部分:被挖去部分m与剩余部分M-m,这两部分的重心在圆盘圆心O点。圆盘单位面积的质量,挖去部分的质量。以圆盘圆心O为坐标原点,沿着圆盘圆心O与挖去部分的圆心O:连线方向建立x轴如图4.7所示,
则整个圆盘重心坐标为0,挖去部分原来的重心坐标为x1=R-r,由对称性,剩余部分的重心必在×轴上。设剩余部分的重心坐标为x2,则应有,代人数据可解得,因此剩余部分的重心在距离O点处。
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人教版八下物理7.3重力同步练习(优生加练 )
一、选择题
1.如图所示“胜哥”在蹦床上跳跃,不计空气阻力。从刚接触蹦床开始到最低点,下列说法正确的是(  )
A.从刚接触蹦床开始到最低点,人受到的弹力方向是先向上再向下
B.从刚接触蹦床开始到最低点,人向下运动的速度是先变大再变小
C.从刚接触蹦床开始到最低点,人受到蹦床的弹力是先增大后减小
D.向上反弹的过程中速度最大的位置与向下运动时的位置是重合的
【答案】B
【知识点】弹力;重力及其大小的计算
【解析】【解答】AC、 从刚接触蹦床开始到最低点, 蹦床的形变程度一直增加,弹簧的弹力一致增加,方向一直向上,AC错误;
B、 从刚接触蹦床开始到最低点,重力大于弹力,速度变大,重力等于弹力,速度最大,重力小于弹力,速度减小,所以人向下运动的速度 是先变大再变小 ,B错误;
D、 向上反弹的过程中速度最大的位置与向下运动时的位置是重合的 ,均是重力等于弹力的位置,D正确。
综上选BD。
【分析】1、弹力的产生是由于物体产生形变,恢复原状的力, 蹦床的形变程度变大,则弹力一直变大,弹力的方向和形变方向相反;
2、本题中,速度最大地方是重力和弹力相等的时候。据此分析选项。
2.小华通过微信公众号“胜哥课程”学习了八下物理课程后,对相关知识有了深刻的理解。下列估测最符合实际的是(  )
A.一个中学生的体积约为50m3 B.两个鸡蛋的重力约为1N
C.一个苹果的质量约为100kg D.一间教室的空气质量约为300g
【答案】B
【知识点】质量及其特性;密度公式及其应用;重力及其大小的计算
【解析】【解答】A.人的密度与水接近,一个中学生的质量约为50kg,则其体积约
故A不符合题意;
B.两个鸡蛋的质量约为100g即0.1kg,重力约为G=mg=0.1kg×10N/kg=1N
故B符合题意;
C.一个苹果的质量约为100~200g,故C不符合题意;
D.空气的密度约为1.29kg/m3,因此一间教室的空气质量约为
m =ρV=1.29kg/m3×3m×6m×10m=232.2kg
故D不符合题意。
故选B。
【分析】估测物理量的值,首先要清楚物理量的单位,一般都会在单位上出现失误,例如人的的体积根据计算应该是50dm3,一个苹果的质量大约是100g,一间教室的空气质量约为300kg。
3.工程上把混凝土的重力与体积之比定义为容重,混凝土的抗压强度与混凝土的容重关系如下表。下列关于混凝土容重、抗压强度P与密度的关系图像可能正确的是(  )
抗压强度P/() 3.3 3.8 4.3 4.8 5.3 7.3
容重/() 8.2 8.6 8.9 9.1 9.0 9.3
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】密度公式及其应用;重力及其大小的计算
【解析】【解答】AC.由题意可知,容重为混凝土的重力与体积之比 ,即,可知与ρ成正比例,图像为一直线,故A正确,C错误;
B.由表格数据可知,混凝土的抗压强度与混凝土的容重之比不是常数,即不成正比关系,图像不是一条直线,故B错误;
D.由于,混凝土的抗压强度与混凝土的容重之比不是常数,则混凝土的抗压强度与混凝土的ρg之比也不是常数,所以混凝土的抗压强度与混凝土的ρ之比也不是常数,即不是正比关系,图像不是一条直线,故D错误。
故选A。
【分析】根据容重定义可知γ与ρ的关系,可判断图像特征,根据表格数据可判断γ和P的图像,进而可判断P与ρ的图像特征。
4.分别用铁和铝做成两个外部直径和高度相等,但内径不等的圆柱形容器,铁杯装满质量为m1的水后总重为G1;铝杯装满质量为m2的水后总重为G2.下列关系不可能正确的是(  ).
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】密度公式及其应用;重力及其大小的计算
【解析】【解答】解:如果 G12,而,则铁的体积应小于铝的体积V铁铝,容器与水的总体积相等,应有m1>m2,所以A错、C正确;当G1 >G2时,如果满足V铁>V铝,则有m12,反之,如果满足V铁铝,则有m1>m2,所以B、D正确。故A符合题意,BCD不符合题意。
故答案为:A
【分析】一、密度相关知识
1. 密度公式:,铁的密度大于铝的密度。
2. 体积分析:容器“外部直径和高度相等”,但内径不等,说明两容器的金属部分体积(即容器自身材料的体积)不同;装满水时,水的体积等于容器内部容积,因内径不同,铁杯内水的体积和铝杯内水的体积不等。
二、重力计算
1. 重力公式:。
2. 质量关系推导:由,因容器“外部直径和高度相等”,金属部分体积与的关系取决于内径(内径小的,金属体积大),但由于铁密度大,需结合水的体积综合判断总重和水的质量关系。
三、逻辑推理与分析
需结合“铁和铝的密度差异”“容器内径不同导致水的体积不同”,通过重力公式和密度公式,对G1、G2以及m1、m2的大小关系进行多种可能性推导,判断哪个选项“不可能正确”,考查对密度、重力知识的综合应用及逻辑推理能力。
5.现在智能手机都有这样一个功能:把手机竖着放在桌面转90度横放,手机显示画面就自动反向转动90度,保持画面正立,如图所示。这源于手机内部有一个重力感应器,手机用它来判定方向。在把手机在桌面上从竖放转为横放的过程中,下列分析正确的是(  )
A.感应器会检测到重力的大小发生了变化
B.手机的重力方向没有改变,感应器会检测到手机的位置变化
C.感应器会检测到重力作用点发生了变化
D.手机的重心位置不变,重心高度也不变
【答案】B
【知识点】重力及其大小的计算;重心;重力的方向
【解析】【解答】AB.手机转动90°,画面保持竖直正立,是重力感应器检测到重力的方向是竖直的,重力的大小是不变的,故A错误;故B正确;
C.重力的作用点在物体的重心,物体质量分布均匀、形状没有变化,重心是不变的。故C错误;
D.手机由竖放改为横放时,重心的高度降低了,但重力方向不变。故D错误。
故选B。
【分析】重力的方向是竖直向下的,当手机由竖放改为横放时,重力感应器感应到手机位置的变化,调节画面竖直状态。
6.小华通过视频号“胜哥课程”正在观看科学视频:有一辆小车载人后停在水平放置的地磅上时,左前轮、右前轮、左后轮、右后轮对地磅的压力分别为50N、100N、60N、120N。假设该小车四个轮子的轴心围成一个长方形,O为几何中心,AB、CD为两条对称轴,如图所示。若再在车上放一重物,能使整辆车所受重力的作用线通过O点,则该重物的重心应落在(  )
A.AOC区域上 B.BOC区域上 C.BOD区域上 D.AOD区域上
【答案】A
【知识点】重心
【解析】【解答】两前轮的压力:50N+100N=150N,两后轮的压力:60N+120N=180N;
两前轮的压力小于两后轮的压力,物体应放在前半部。
两左轮的压力:50N+60N=110N,两右轮的压力:100N+120N=220N
两左轮的压力小于两右轮的压力,物体应放在左半部。若再在车上放一重物,能使整辆车所受重力的作用通过O点,则该重物的重心应落在左前部,即AOC区域上。故A符合题意,BCD不符合题意。
股选A.
【分析】计算前轮合力、后轮合力,判断物体的前后位置,根据左右合力,判断物体的左右位置,确定物体的位置。
7.由于对流,热空气上升,日常我们所见的烛焰如图所示.但假如在完全失重充满空气的太空船里,你认为烛焰的形状是(  ).
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】重力的方向
【解析】【解答】解:在完全失重充满空气的太空船里有氧气,所以火焰可以点燃,由于失重,太空船里热、冷空气不能形成对流,火焰各方向均匀燃烧,它的形状变为球形,故D项正确,ABC项错误。
故答案为:D
【分析】重力的方向是垂直向下的,液体和气体的形状受重力的影响,在完全失重充满空气的太空船里由于重力的消失,其形状发生变化。本题考察范围广,重点考察学生理论联系实际的应用能力。
二、填空题
8.甲、乙两物体在地球上的质量之比为3:4,所受重力之比为     ,到月球上后,它们的质量之比是     ,即质量大小与物体所处的位置     (选填“有关”或“无关”)。
【答案】3:4;3:4;无关
【知识点】物质的基本属性;质量及其特性;重力及其大小的计算
【解析】【解答】物体所受的重力与质量成正比,根据G=mg可知,甲、乙两物体在地球上的质量之比为3:4,所受重力之比为 3:4;
物体所含物质的多少叫做物体的质量,是物体本身的一种属性,与物体的形状、物态、所处的位置无关,所以到月球上后,它们的质量之比是 3:4;
【分析】1.物体所受的重力与质量成正比,根据G=mg进行分析;
2.物体所含物质的多少叫做物体的质量,是物体本身的一种属性,与物体的形状、物态、所处的位置无关。
9.当飞船在月球降落后,在月球表面受到的重力是地球上的,若航天员的质量为54kg,那么航天员在月球上受到的重力为   N。(取10N/kg)
【答案】90
【知识点】重力及其大小的计算
【解析】【解答】(1)因为质量是物体本身的一种属性,不随位置、形状、状态、温度的变化而变化,所以航天员在月球上的质量为54kg。
(2)航天员在地球上受到的重力是:G=mg=54kg10N/kg=540N,
物体在月球上受到的重力是地球上的,
则航天员在月球上受到的“重力”为:G'=G=540 N=90N。
故答案为:90。
【分析】根据公式G=mg进行计算即可求得航天员在地球上受到的重力,再利用物体在月球上受到的重力是地球上的-,可求得航天员在月球上受到的重力。
10.乒乓球是我国的国球,在世界级比赛中,我国运动员基本包揽所有乒乓球项目的金牌,为国争光,扬我国威(如图)。击球时球拍发生了   (填“弹性“或“塑性")形变:球在空中所受的重力的施力物体是   :乓球桌国际乒联规定,国际赛事中所用的乒乓球是重为0.027N的大球,它的质量为   g(g=10N/kg)
【答案】弹性;地球;2.7
【知识点】力的概念及单位;重力及其大小的计算
【解析】【解答】 击球时球拍发生的形变,当外力撤销后能够恢复原状,因此属于弹性形变。
球在空中所受的重力的施力物体是地球。
国际赛事中所用的乒乓球的质量为。
【分析】 当外力撤销后能够恢复原状的形变属于弹性形变。
重力的施力物体是地球。
根据计算国际赛事中所用的乒乓球的质量。
11.如图所示,在地球表面有四棵苹果树,处在不同位置,O点视为地球的中心.则图中画出苹果所受重力示意图正确的是   。
【答案】1
【知识点】重力示意图
【解析】【解答】苹果所受的重力竖直向下,重力的方向在本图中应指向地心,重力的作用点应该在苹果的重心,故2、3、4错误,1正确。
【分析】苹果所受的重力竖直向下,从重力的作用点,沿重力的方向作有向线段,即可作出重力的示意图;注意:在本图中应指向地心。
三、作图题
12.如图是“胜哥”掷出重5Kg的铅球在空中飞行时的情形。请在图中画出该实心球在图示位置时所受重力的图示。
【答案】
【知识点】重力示意图
【解析】【解答】铅球受重力作用,重力的方向是竖直向下的,过重心沿竖直向下的方向画一条带箭头的有向线段,用G表示,如图所示:
【分析】重力的方向是竖直向下的,过重心做竖直向下的力即可
13.均匀金属圆环被吊在空中,请画出金属圆环所受重力的示意图。
【答案】
【知识点】重心;重力示意图
【解析】【解答】 因为形状规则、质量分布均匀的物体,重心在它的几何中心上,所以,找准中心即可作图。
【分析】本题的难点是找准物体重心。本题考查的是重力示意图和重心。
14.如图所示,用细线将小球悬挂在竖直墙壁上,请画出小球所受重力及小球对墙壁压力的示意图。
【答案】解:重力的方向竖直向下,压力的作用点是球与墙壁的接触点,然后过作用点作垂直于墙壁,并指向墙里面的压力。如图所示:
【知识点】重力示意图
【解析】【分析】重力的方向竖直向下,作用点在物体的重心上;压力的方向总是垂直于接触面,并且指向接触面;根据压力的作用点在接触面上,确定出压力的作用点,然后过作用点表示压力的方向.
四、科普阅读题
15.阅读下面短文,回答问题。
万有引力
据最新考古证实万有引力定律是我国明朝时自然科学最伟大的成果之一,它把地面上物体运动的规律和天体运动的规律统一了起来,对以后物理学和天文学的发展具有深远的影响。如图所示,任意两个物体间都有通过连心线方向上相互吸引的力,这种力叫万有引力,该引力大小与它们质量的乘积成正比,与它们中心之间距离的平方成反比,与两物体的组成和中间质种类无关,万有引力的计算公式为,其中F表示两个物体之间的引力,k表示万有引力常量,m1表示物体1的质量,m2表示物体2的质量,r表示两个物体中心之间的距离。太阳对地球的引力使地球不能离开太阳,地球对其表面物体的引力使物体不能离开地球,要离开地球,必须借助运载火箭发射。2020年11月,我国成功发射“嫦娥五号”探测器。童年12月3日,在反推发动机和着陆器缓冲的“保驾护航”下,0.7吨重的“嫦娥五号”探测器成功着陆在月球预选着陆区。地球上物体受到的重力是万有引力的表现,重力大小几乎等于物体与地球间的万有引力。跟地球一样,在其他所有星球上,物体也会受到星球对它的吸引力。如果我们把这些力也叫重力的话,那么,物体在某星球上受到的重力不仅跟物体本身的质量有关,还跟该星球的质量、半径等因素有关,不同的星球质量和半径各不相同,所以,同一个物体在不同星球上受到的重力并不相同。
(1)根据材料信息可知,你与同桌之间   (选填“存在”或“不存在”)相互吸引的力。
(2)下列现象的成因,与万有引力无关的是   。
A.月球绕地球运动而不能飞离地球 B.长征五号运载火箭从地而腾空而起
C.八大行星绕太阳运动而不能飞离太阳 D.熟透了的苹果从树上落向地面
(3)“嫦娥五号”探测器由地球飞向月球的过程中,月球对探测器的引力   (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(4)海王星是八大行星中离太阳最远的行星,它的质量大约是地球的17倍,直径约为地球的4倍,则同一个物体在海王星上受到的重力   (选填“大于”、“等于”或“小于”)在地球上受到的重力。
【答案】存在;B;变大;大于
【知识点】重力及其大小的计算
【解析】【解答】(1)分析材料可知:万有引力大小与物体质量的乘积成正比,与它们中心之间距离的平方成反比,在其它条件相同的情况下,物体质量越大引力越大;在其它条件相同的情况下,它们中心之间距离越大引力越小;所以同桌之间存在相互吸引的力,由于质量太小所以引力非常小而已。
(2)A.当月球绕地球运动,月球因为受到地球的万有引力而不能飞离地球,故A不符合题意;
B.长征五号运载火箭腾空而起的原理是利用了力的相互作用,与万有引力无关,故B符合题意;
C.当行星绕太阳运动,由于行星受到太阳的万有引力而不能飞离太阳,故C不符合题意;
D.苹果会从树上落向地面,时由于苹果受到地球的重力即万有引力的作用,故D不符合题意;
故选B。
(3)当探测器由地球飞向月球的过程中,它与月球之间的距离变小,根据可知,
月球对探测器的引力变大。
(4)由于海王星的质量大约是地球的17倍,直径约为地球的4倍,再根据可得,
海王星上物体的重力约为地球上物体重力的倍,即倍,所以海王星上物体的重力大。
故答案为: (1) 存在; (2) B; (3) 变大; (4) 大于。
【分析】本题属于创新题,通过体中信息可知万有引力的概念,任意两个物体间都有通过连心线方向上相互吸引的力,这种力叫万有引力,该引力大小与它们质量的乘积成正比,与它们中心之间距离的平方成反比。根据万有引力公式结合体重信息地球上物体受到的重力是万有引力的表现,重力大小几乎等于物体与地球间的万有引力。来完成本题。
五、实验探究题
16.牛奶被营养学家誉为“最接近完善的食物”,但市面上有些牛奶掺水较多.能否用身边的物品作为实验器材,通过测量牛奶的密度来鉴别其是否掺水呢 “胜哥”在没有天平、量筒的情况下,选用弹簧秤、空饮料瓶、水、细线等物品进行实验.
他实验的第一步是用弹簧秤测出空饮料瓶的重力G1;第二步是在空饮料瓶中装满水,用弹簧秤测出瓶和水的总重力G2,求得水的体积
(1)根据“胜哥”的思路,他测算的第三步是   (说出具体方法和要测算的物理量并用字母表示).
(2)“胜哥”求得牛奶密度ρ奶=   (用测出的物理量的字母表示).
(3)测出牛奶密度 后,“胜哥”又上网查询得知牛奶的密度ρ标=1.03g/cm3,试问“胜哥”可否通过比较ρ奶与ρ标来确定所测牛奶是否掺水,为什么 
 
【答案】(1)将瓶中水倒出,在瓶中装满牛奶,用弹簧秤测出牛奶和瓶的总重力G3,可求出牛奶的质量是
(2)
(3)可以判断,因为实际测量值ρ奶小于ρ标;或不能判断,因为测量存在误差
【知识点】密度及其特性;密度公式及其应用;密度的应用与物质鉴别;弹簧测力计及其使用;重力及其大小的计算
【解析】【解答】解:(1)实验目的是测牛奶密度,需知牛奶质量和体积。前两步已通过水的重力G2-G1(G2是瓶和水总重,G1是空瓶重)、水的密度,利用算出水的体积(即瓶子容积,也是牛奶体积)。要测牛奶质量,需用弹簧秤测瓶和满瓶牛奶总重G3,牛奶质量 (重力差是牛奶重力,再除以g得质量),所以第三步是将瓶中水倒出,在瓶中装满牛奶,用弹簧秤测出牛奶和瓶的总重力G3,可求出牛奶的质量是。
(2)牛奶体积V等于水的体积,由;牛奶质量。根据密度公式,代入得:,所以牛奶密度表达式为。
(3)可以判断,因为实际测量值ρ奶小于ρ标;或不能判断,因为测量存在误差,导致质量体积不准确,有误差。
故答案为:(1)将瓶中水倒出,在瓶中装满牛奶,用弹簧秤测出牛奶和瓶的总重力G3,可求出牛奶的质量是 (2) (3)可以判断,因为实际测量值ρ奶小于ρ标;或不能判断,因为测量存在误差。
【分析】一、密度的测量与计算
1、原理:密度的定义式,要测量牛奶密度,需获取牛奶的质量m和体积V。
2、方法:通过等效替代法,利用同一空饮料瓶的容积不变,使水的体积和牛奶的体积相等,结合重力与质量的关系,将质量测量转化为重力测量,间接算出牛奶密度。
二、重力与质量的关系
1、公式:(g 一般取常量,通常为9.8N/kg,粗略计算可用10N/kg),利用该公式,由测得的重力差(如G2-G1是水的重力、G3-G1是牛奶的重力),计算水和牛奶的质量。
三、实验误差分析
在通过测量密度判断牛奶是否掺水时,要考虑实验过程中不可避免的误差(如弹簧测力计的读数误差、饮料瓶倒水后残留液体对体积测量的影响等),理解误差对实验结果判断的影响,即不能仅依据测量值与标准值的差异直接判定牛奶是否掺水。
17.小明通过视频号“胜哥课程”知道了“不倒翁”不易翻倒的原因是它有一个大而重的底座。于是他猜想:物体的稳定程度可能与物体的重心离地面的高度有关。为了验证他的猜想,小明制作了如图甲三块外形相同、质量相同,只有重心离地面的高度不同的圆柱体,一块长木板。
(1)实验目的:探究物体的稳定程度与   是否有关;
(2)小明设计的实验装置如图乙,请在图中画出圆柱体此时所受重力的示意图   ;
(3)实验步骤:
①将圆柱体A放在水平长木板上,逐渐抬高长木板的一端,记下圆柱体A刚好翻倒时,木板抬高的角度θ1。请将小明未填写的实验步骤补充完整:
②   ;
③   ;
④比较   ,可验证猜想是否成立。
【答案】物体的重心离地面的高度;;将圆柱体B放在木板上,记下让它刚好翻倒时,木板转过的角度θ2;将圆柱体C放在木板上,记下让它刚好翻倒时,木板转过的角度θ3;θ1、θ2、θ3
【知识点】重心;重力的方向;重力示意图
【解析】【解答】(1)实验图中, 外形相同、质量相同,只有重心离地面的高度不同的圆柱体,所以是为了探究的是物体稳定程度与重心离地面的高度关系。
(2)重力方向是竖直向下的,作用点在重心处,如图:
(3)本实验是为了探究稳定程度 与物体的重心离地面的高度,实验步骤 逐渐抬高长木板的一端,记下圆柱体A刚好翻倒时,木板抬高的角度θ1 ,第二次实验为逐渐抬高长木板的一端,记下圆柱体B刚好翻倒时,木板抬高的角度θ2,第三次实验为逐渐抬高长木板的一端,记下圆柱体C刚好翻倒时,木板抬高的角度θ3,比较θ1、θ2、θ3,比较问题的稳定程度以可验证猜想是否成立。
【分析】控制变量法探究实验,本题中探究稳定程度 与物体的重心离地面的高度的关系,要保证物体中心高度不同,控制其余因素相同,如物体的材料,重力、形状等
转换法:物体稳定程度不好直接观察,所以通过逐渐抬高长木板的一端,记下圆柱体A刚好翻倒时,木板抬高的角度θ1 ,同理按照相同步骤,进行实验
18. “胜哥”在进行探究“重力的大小跟质量的关系”的实验。
(1)实验中,需要的测量工具是   和   ;
(2)下表是“胜哥”设计的实验数据记录表格,表格中已经记录了他3次实验的数据,则空白处横线上缺少的栏目是   。请你根据他的实验数据,在图中画出重力与质量之间的关系图线   ;
实验序号 物体质量m/kg 重力G/N  
① 0.1 1  
② 0.2 2  
③ 0.3 3  
(3)分析数据,可以得到的结论是物体受到的重力跟质量成   比,若本实验转到月球上进行,则你得到的结论对于月球上的物体   (选填“仍成立”或“不成立”);
(4)“胜哥”的学生小亮取了质量不同的苹果、小木块、小铁球各一个,并分别测出它们的质量和重力,来探究物体所受重力大小与质量的关系,你认为小亮同学的做法   (选填“合理”或“不合理”)。
【答案】(1)弹簧测力计;天平
(2)重力与质量的比值/(N·kg-1);
(3)正;仍成立
(4)合理
【知识点】重力及其大小的计算;探究影响重力大小因素的实验
【解析】【解答】 (1) 第1、2空、 实验中,需要的测量工具是重力的弹簧测力计和测量质量的天平。
故第1空填“ 弹簧测力计 ”,故第2空填“ 天平 ”;
(2) 第1空、 实验中需要得到重力与质量的比值,通过比值得到重力与质量的关系,则空白处横线上缺少的栏目是重力与质量的比值/ 。
故该空填“ 重力与质量的比值/(N·kg-1) ”;
第2空、 根据表格中数据在坐标轴中描点,再用直线将各个点连接起来。
故该空如图所示:
(3) 第1空、 比值为定值,说明物体受到的重力跟质量成正比。
故该空填“ 正 ”;
第2空、 若本实验转到月球上进行,在月球上,物体的质量不变,重力变为地球上的 则在月球上,物体的重力与质量的比值仍为定值,则实验得到的结论对于月球上的物体仍成立。
故该空填“ 仍成立 ”;
(4) 第1空、 小亮测量不同物体的重力与质量大小,可以使实验结论=更具有普遍性,则小亮同学的做法合理。
故该空填“ 合理 ”。
【分析】明确实验目的是探究重力与质量的关系,需要用弹簧测力计测量重力,用天平测量质量。为了得出重力与质量的关系,需要计算重力与质量的比值,通过在表格中增加相应栏目来体现。然后根据数据描点连线来直观呈现关系。从数据中发现比值为定值,得出重力跟质量成正比的结论。接着考虑到在月球上虽然重力变化但质量不变且比值仍为定值,所以结论对于月球上的物体仍成立。小亮测量不同物体来增强实验结论的普遍性,这种做法是合理的,从实验的科学性和严谨性角度进行了分析。
19.在探究“重力的大小跟质量的关系”实验中,“胜哥”给不同小组提供了相同规格及标度相同的透明坐标纸(如图甲),随机提供绿豆、红豆或黄豆一包(每组只有一种豆类)
(1)在处理数据时    (选填“能”或“不能”)使用其它小组的数据用在自己的G﹣m的图象中;分析图象是一条经过原点的直线,说明“物体所受重力大小与质量成   ”。
(2)有小组提出可以将绿豆和黄豆两组数据的透明坐标纸进行重叠后,观察绘制的图象,图线可能是图乙中    ,以此判断重力与物质种类的关系。(已知ρ绿豆>ρ黄豆)
(3)经过一段时间的学习后,老师提出把弹簧测力计改装成测量液体的密度秤。小明一组用同一小桶分别盛满不同的液体(图丙),用弹簧测力计测出小桶的重力为0.4N,装满水后总重力为2.4N,再装满另一液体时示数为4.4N,则液体密度为   kg/m3。用这样的方法分别在弹簧测力计的未数处标注对应其它液体的密度,请在丙图中标出“0”刻度线和最大测量值   。
(4)以下能使上一问中密度秤测量精度更高一些的是  B 。
A.增加小桶的重力 B.增加小桶的体积
C.减小小桶的重力 D.减小小桶的体积
【答案】(1)能;正比
(2)C
(3)2×103;
(4)B
【知识点】密度公式及其应用;探究影响重力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)在做同一实验时,只要数据准确且尊重实验事实的,分析数据时都可以使用,故在处理数据时能使用其他小组的数据用在自己的图像中;
图象是一条经过原点的直线,说明“物体所受重力大小与质量成正比;
(2)根据物体所受重力大小与质量成正比,物体的重力与物质的种类无关,因此黄豆和绿豆的图像应该是重叠的,故答案为C;
(3)水的重力为;G水=2.4N-0.4N=2N,则水的质量为:,
水的体积为:,另一种液体的体积与水的体积相等,即V液=V水=0.2cm3,
液体的重力为:G液=4.4N-0.4N=4N,液体质量为:,
液体的密度为: ;
当小桶中没有液体,液体密度为0时,弹簧测力计显示的是小桶的重力为0.4N,因此密度的“0”刻度线应标在0.4N刻度线处;当液体密度为2 x 103kg/m3时,弹簧测力计显示的示数是4.4N,所以在4.4N刻度线处时液体密度应该是2 x 103kg/m3,由此可知弹簧测力计作为密度称时,分度值为,所以最大测量值为:23 x 0.1 x 103kg/m3=2.3 x 103kg/m3。
(4)要使密度称的测量精度更高一些,应使密度称的分度值更小一些,即测量相同重力的液体时,表示的密度更小,根据可知,可以增加小桶的体积,故答案为B。
【分析】(1)在实验探究过程中,多组实验数据可排除偶然性,让结论具有普遍性;
根据图像可知:物体的重力与 质量成正比;
(2)物体的重力与 质量成正比,可知物体的重力与物体的种类没有关系,图像应该是重合的;
(3)先水的重力,再根据重力求出水的质量,根据求出水的体积;
求出液体的重力,根据液体重力求出液体的质量,液体的体积等于水的体积,根据求出液体的密度;
根据液体密度为0时,弹簧测力计的指针位置,可确定密度称的“0”刻度线,根据液体密度为2 x 103kg/m3时,弹簧测力计的指针位置,可确定密度称的2 x 103kg/m3的刻度线,即可求出密度称的分度值,根据密度称的分度值即可求出密度称的最大测量值;
(4)根据分析可知,要提高密度称的测量精度,可增加小桶的体积。
六、计算题
20. 一辆自重是的卡车,装载着20箱货物,每箱货物质量是350kg,行驶到一座立有限重标志的桥前,桥前的标牌如图所示,问:
(1)这辆卡车总重多少牛?
(2)这辆车能安全过桥吗?
【答案】(1)解:每箱货物质量是350kg,20箱货物的总质量
这辆卡车总重
答:这辆卡车总重为;
(2)解:车和货物的总质量
由标识牌可知,此桥限重为10t,车和货物的总质量为11t,因此此车不能安全过桥。
答:这辆车不能安全过桥。
【知识点】重力及其大小的计算
【解析】【分析】(1)根据G=mg求出货物的重力,进一步求出货物和卡车的总重力;
(2)利用G=mg求出总质量,和10t比较得出是否超重。
21. 在学校运动会上,采用无人机进行航拍,全方位展示了运动会的空前盛况,“胜哥”找到了无人机的部分参数,如表所示取:
无人机质量 克
最大上升速度
最大下降速度
镜头焦距
影像传感器 最高有效像素万
螺旋桨实心质量 支
(1)求无人机所受重力?
(2)“胜哥”对无人机的螺旋桨十分感兴趣,查找资料得知:无人机螺旋桨材料一般采用木、塑料或碳纤维,他用量筒测得一支螺旋桨的体积为,请你通过计算判断该螺旋桨的材料是什么?
(3)高端无人机的螺旋桨采用碳纤维包裹木的方式,既减少质量,又增加强度。如果用这种方法制作体积为的实心螺旋桨,若实心螺旋桨内层木的质量是,那么外层包裹碳纤维的质量是多少?
【答案】(1)解: 无人机质量,
无人机所受重力:,
答:无人机所受重力为;
(2)解: 由表中数据可知一支螺旋桨的质量为,该螺旋桨的体积为,
则螺旋桨的密度:,
因密度是物质一种特性,所以,该材料为塑料;
答:该螺旋桨的材料是塑料;
(3)解: 由可得,螺旋桨内层木的体积:,
则碳纤维的体积:,
由可得,碳纤维的质量:。
答:碳纤维的质量是。
【知识点】密度公式及其应用;重力及其大小的计算
【解析】【分析】(1)根据G=mg计算无人机的重力;
(2)一般情况下,物质不同,则密度不同,根据 计算出螺旋桨的密度,据此判断它的材料;
(3)首先根据 ,计算螺旋桨内部木的体积,再用螺旋桨的体积减去木的体积得到碳纤维的体积,最后根据 计算碳纤维的质量即可。
七、综合题
22.均匀三角板的重心在三角形三条中线的交点上,均匀细杆的重心在杆的中点上.现有一块如图(a)所示的等腰直角三角板和三根均匀细杆.三根细杆的长度分别与三角板的边长相等,将这三根细杆构成如图(b)所示的三角形.设三角板的重心为 P,三根细杆构成的三角形的重心为 P',P、P'未在图中画出.以下是三位同学的观点:
甲同学认为 P 和 P'的位置重合;
乙同学认为 P 和P'的位置不重合,且P 到斜边的距离大于P'到斜边的距离;
丙同学认为 P 和P'的位置不重合,且P 到斜边的距离小于P'到斜边的距离.
请你通过分析,对以上三位同学的观点做出判断.
【答案】乙同学的观点正确,甲、丙两同学的观点不正确
【知识点】重力及其大小的计算
【解析】【解答】对三角板:设直角三角形斜边上的高为h.
均匀的三角板的重心 P 到斜边的距离为
对三角形:根据三根细杆的长度,质量分别设为
由图可知,总质量为2m。的两根直角边整体的重心到斜边的距离为
考虑斜边质量可知:三角形的重心到底边的距离为x;
解得:
0.293h<0.333h,所以 P 到斜边的距离大于P'到斜边的距离。
【分析】 同种材料的均匀细杆,所以其质量与其长度成正比,我们设三边质量分别为m0、m0、

由题:“均匀细杆的重心在杆的中点上”。所以两条直角边的中心连线就是△框的中位线,其中点(即两条直角边形成的系统的重心)到斜边距离为。
这样就把三角形框转化为一根轻直杆两端有小球,一个质量是2m0,另一个质量为,这根杆的中心位置与其两端的长度成正比。
23.半径为R的均匀薄圆盘的质量为M。“胜哥”在圆盘上挖去一个半径为 r(r【答案】整个圆盘可以分成两部分:被挖去部分m与剩余部分M-m,这两部分的重心在圆盘圆心O点。圆盘单位面积的质量,挖去部分的质量。以圆盘圆心O为坐标原点,沿着圆盘圆心O与挖去部分的圆心O:连线方向建立x轴如图所示,
则整个圆盘重心坐标为0,挖去部分原来的重心坐标为x1=R-r,由对称性,剩余部分的重心必在×轴上。设剩余部分的重心坐标为x2,则应有,代人数据可解得,因此剩余部分的重心在距离O点处。
【知识点】重心
【解析】【分析】根据题目所给图形可知,该物体关于x轴对称,圆盘的面积为,整个圆盘可以分成两部分,割去部分m,剩余部分M-m,所以挖去部分的质量,据图可知,整个圆盘重心坐标为O,割去部分后重心坐标为 x1=R-r ,且满足 ,据此求解重心位置。
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