人教版高中物理必修一3.1-重力 基本相互作用-同步练习(含解析)

第三章
相互作用
第1节
重力
基本相互作用
【基本训练】
1．下列关于力的说法正确的是（
）
A．力是物体对物体的作用
B．磁铁间有作用力，说明力可以离开物体而独立存在
C．只有相互接触的物体间才有力的作用
D．若一物体是施力物体，则该物体一定同时也是受力物体
2.下列说法正确的是（
）
A．物体的重心一定在物体上
B．物体的重心不一定在物体上
C．物体的重心一定不在物体上
D．无法确定
3.关于重力的大小，下列说法中正确的是（
）
A．物体的重力大小总是恒定的
B．同一地点，物体的重力与物体的质量成正比
C．物体落向地面时，它受到的重力大于它静止时所受到的重力
D．物体的重力总等于它对竖直测力计的拉力
4.质量为2
kg的物体被一根细绳悬吊在天花板下静止（g取9.8
N/㎏），则以下说法正确的是（
）
A．物体重力大小等于19.6
N
B．物体对绳的拉力与物体重力的大小、方向均相同，所以它们是同一个力
C．剪断细绳后，物体不受任何力的作用
D．物体的各部分中，只有重心处受重力
5.关于重力，下列说法中正确的是（
）
A.重力的施力物体是地球
B.重力的方向总是垂直向下的
C.重力的大小可以用弹簧测力计和杆秤直接测量
D.把物体放在水平支持物上，静止时物体对水平支持物的压力就是物体受到的重力
6.运动员把足球踢出后，足球在空中运动时，所受到的力有（
）
A．重力、踢球的力和空气阻力
B．重力、使球向前飞行的力和空气阻力
C．重力、踢球的力、使球向前飞行的力和空气阻力
D．重力和空气阻力
7.下列说法中正确的是（
）
A．甲用力把乙推倒，说明只是甲对乙有力的作用，乙对甲没有力的作用
B．只有有生命或有动力的物体才会施力，无生命或无动力的物体只会受到力，不会施力
C．任何一个物体，一定既是受力物体，也是施力物体
D．在同一个力的图示中，长线段所对应的力一定比短线段所对应的力大
8.以下关于物体受力的几种说法中正确的是（
）
A．一物体向上抛出，物体离开手后向上运动，是由于物体仍受到向上的力作用
B．甲打乙一拳，乙感觉疼痛，而甲未感觉疼痛，说明甲对乙施加了力，而乙对甲未施加力的作用
C．“风吹草低见牛羊”，草受到了力而弯曲，但未见到施力物体，说明没有施力物体时力也是存在的
D．磁铁吸引铁钉时，磁铁不需要与铁钉接触，说明不接触的物体之间也可以产生力的作用
【能力提升】
1.水平桌面上的几个烧杯中分别盛有下列混合液，其重心在其几何中心的是（
）
A．肥皂水
B.酒精与水的混合液
C．Fe(oH)3
胶体
D.Ca(oh)2
溶液
2.一个空心均匀球壳里注满水，球的正下方有一个小孔，在水由小孔中慢慢流出的过程中，空心球壳和水的共同重心将会（
）。
A.一直降低
B.一直升高
C.先升高后降低
D.先降低后升高
3.关于重力，下列说法正确的是（
）
重力就是地球对物体的吸引力，重力的方向总是和支持重物的支持面垂直的
重力的大小可以用弹簧秤或天平直接测出
质量大的物体所受重力可能比质量小的物体所受重力小
物体对悬绳的拉力或对支承面的压力的大小可以不等于重力
4.关于重心的说法，正确的是（
）
A．重心就是物体内重力最大的部分
B．因为重心是物体所受重力的作用点，所以重心在物体上，不可能在物体外
C．物体升高或降低，重心相对于物体的位置保持不变
D.如果物体有对称中心，则该对称中心就是重心
5.把一条盘放在地上长为l的匀质铁链向上刚好拉直时，它的重心位置升高了_____
。把一个边长为l的立方体(匀质)绕一棱转过45?角，使其一对角面与水平面垂直，重心位置升高了_____。
6.试用重心的知识解释为什么现在优秀跳高运动员都采用“背越式”技术。
7.用图示法画出力，并指出施力物体和受力物体.
（1）在水平桌面上重50N的书的重力.
(2)空气对气球20N的浮力.
(3)小孩以东偏北30°的方向拉小车的200N的拉力。
【尝试高考】
1.下列有关力的一些说法中正确的是(
)
A．竖直向上抛出的物体，物体竖直上升，是因为受了一个竖直向上的升力作用
B．放在斜面上的物体会沿斜面下滑，是因为受了一个下滑力作用
C．放在水中的木块浮于水面，是因为受了一个浮力作用
D．运动员跳远，腾空后能前进几米，是因为受了一个强大的冲力作用
2.下列关于重力的说法中，不正确的是(
)
A．只有静止在地面上的物体才会受到重力
B．重力是物体的固有属性
C．质量大的物体受到的重力一定比质量小的物体受到的重力大
D．物体对支持面的压力必定等于物体的重力
3.一个质量为60
kg的人，在地球上的重量为588N，在月球上的重量为98N．该人做摸高运动时，在地球上的高度为0.5m那么，在月球触摸高度为多少?
答案
【基本训练】
1.AD解析：力是物体对物体的作用，力不能脱离物体而存在，这是力的物质性。只要有力的作用，就一定同时存在施力物体和受力物体，但两者具有相对意义，因为力的作用是相互的，施力物体同时也将受到力的作用，是受力物体，直接接触的物体间可能产生力的相互作用，不接触的物体间也可能产生力的相互作用，如：磁铁与磁铁之间、物体与地球之间、电荷与电荷之间存在力的相互作用。故本题中A、D选项正确，B、C选项错误。
点评：正确理解力的概念是解此题的关键，初学者容易出现以下错误的认识，认为只有相互接触的物体间才能产生力的作用，或根据不接触的物体间也能产生力的作用，从而得出力可以离开物体而独立存在的错误结论。
2.B解析：物体的重心可能在物体上也可能不在物体上，如篮球的重心在篮球的中心，就不在物体上。
3.B解析：物体重力的计算式为，物体的质量m是恒定的，但g的取值与地理位置有关。对同一地点g的取值相同，随着物体所处的地理位置纬度的升高，g值将增大；随高度的增加g值将减小。因此，不能认为物体的重力是恒定的，故选项A错，选项B正确。由公式可知，物体所受的重力与物体的质量和g值有关，与物体是否受其他力及运动状态均无关，故选项C错误。用测力计竖直悬挂重物只有平衡时，物体对测力计的拉力才等于物体的重力，故选项D错误。
4.A解析：由重力和质量的关系可知=2×9.8N=19.6
N，A选项正确；判断两个力是否是同一个力不能仅看大小、方向是否相同，还要看作用点、性质等因素。物体对绳的拉力，施力物体是该物体，受力物体是绳，作用点在绳上，属于弹力，而重力的施力物体是地球，受力物体是该物体，作用点在物体上，它们不是同一个力，B选项不正确；剪断细绳后，物体仍受重力作用，C选项不正确；物体的各部分都受重力，从“效果”上看跟重力作用在重心一样，D选项错。
点评：理解重力的关键：①方向竖直向下；②重力的大小与物体的运动状态无关，但随高度和纬度的不同而不同；③拉力或压力不一定等于重力。
5.A解析：重力是由于地球的吸引而使物体受到的力，它的施力物体是地球；
它的方向总是竖直向下的，不是垂直向下的；重力的大小可以用弹簧测力计直接测量，而杆秤直接测量的是质量，而不是重力；重力和压力的施力物体和受力物体不同，性质也不同，所以不是同一个力。
点评：常有同学误认为：放在水平支持物上静止的物体对水平支持物的压力就是它的重力。实际上，虽然在这种情况下物体对水平支持物的压力和物体的重力
大小相等、方向相同，但它们的施力物体和受力物体不同，力的性质不同，它们只是“大小相等、方向相同”的关系，而不是“就是”的关系。
6.D解析考查对物体的受力分析．足球在空中运动时，已经不受运动员的作用力了，同时也不会受到使球向前飞行的力，足球能够向前飞行的原因是其具有向前的速度和惯性的缘故，故选项A
BC错误．足球只受到地球对它的重力、空气对它的阻力，故只有选项D正确．
提示：在对物体进行受力分析时，很容易多出一个并不存在的力，由于力不能脱离物体而独立存在，所以可以通过找出物体所受的力的施力物体加以验证．如果找不出那个力的施力物体，那么这个力就是假想出来的、不存在的力．这就是“假设法”解决问题的雏形
7.CD解析：考查力的概念和力的图示．在任何情况下，力的作用都是相互的，施力物体同时受力，受力物体同时施力，跟主动与被动、有无生命、有无动力无关，故选项A、B错误，选项C正确．在同一个力的图示中，各个力的标度是统一的，故选项D正确．
提示：宇宙间的任何物体始终都处在既受到力、又施出力的共存状态．有受力物体必有施力物体，而且二者互为受力物体与施力物体，正所谓一个巴掌拍不响，相互作用的物体之间才存在力。
8.
D解析：物体抛出后离开了手，手不再对物体施加向上的力，物体之所以抛出后还能向上运动，是由于物体离开手时具有一定的向上的速度，且物体具有惯性的缘故，故选项A错误．甲打乙一拳，乙感觉疼痛，而甲未感觉疼痛，是由于甲、乙两人相互作用的部位对打击力的敏感程度不同造成的．若打击力再大一些时，甲也会感觉疼痛，说明乙受到甲的作用力的同时，乙对甲也有力的作用，故选项B错误．“风吹草低见牛羊”，是由于草受到了风力，即流动的空气使草弯曲，风力的施力物体是流动的空气，只是人们看不见而已，故选项C错误．即使磁铁与铁钉不接触，也可以把铁钉吸附，说明不接触的物体之间也可以产生力的作用，故选项D正确．
提示：本题的分析往往会被生活中的表面现象迷惑，而忽视了其本质．得出一些不合题意的、或其它错误结论，我们在解决力在生活实践中的应用时，一定要善于根据力的概念来解释，透过现象抓住事物的本质，去分析、判断和解决问题，这样才有助于能力的培养和提高．力的作用是相互的，有施力物体必有受力物体，切忌凭空想象，生搬硬套．
【能力提升】
1.BCD解析:若要液体的重心在其几何中心处,就要求其为均匀的液体,而溶液、胶体均为匀质的液体，故应选BCD。而肥皂水为悬浊液，故不选。
2.D解析：一个物体重心的位置跟形状和质量分布情况有关。当球壳中注满水时，整体的重心在球心，随着水的不断流出，球壳的重心球壳的重心仍在球心位置，但水的重心将逐渐降低，开始一段时间内，球壳内剩余的水较多，随着水的重心的下降，整体的重心也在下降，但经过一段时间后，球壳的水较少，整体的重心又将随水的流出而升高，当水全部流出时，重心又升到球心位置，故此过程中整体的重心将先降低后升高。
提示：物体重心的位置跟物体的形状及质量分布情况有关，当物体的形状和质量分布发生改变时，重心的位置往往会发生改变；在分析本题时，应抓住球壳的重心不变，而水的重心不断改变的特点综合分析得出整体的重心先降低后升高。
3.CD解析：重力是由于地球对物体的吸引产生的，但通常情况下重力只是地球对物体的吸引力的一部分，重力的方向是竖直向下而非指向地心，选项A错．弹簧秤可以直接测物体的重力，而天平直接测的是物体的质量而不是物体的重力，选项B错．由公式G=mg可知，重力大小由质量m和g
值共同决定．由于在不同的地理位置g值不同，因此质量大的物体与质量小的物体在不同的地理位置处因g值的差异有可能质量大的物体所受重力反而小，选项C正确．用一根悬绳吊起一个物体，当物体静止时对该竖直悬绳的拉力大小才等于物体的重力；当物体摆动起来时对该悬绳的拉力大小不等于物体的重力，把物体静置于一水平支承物上，物体对该水平支承物的压力大小才等于物体的重力，物体静止于斜面上，物体对该支承物斜面的压力大小就不等于物体的重力．选项D正确．
提示：透彻地理解和准确把握概念的内涵和外延，是正确解题的关键，对概念性选择题的解答，要仔细审题，逐项进行推理判断，抓住一些关键词语如“一定”、“可能”、“可以”等从正面或反面做出肯定或否定判断是解题常用的方法．
4.C解析：根据重心的定义可知，重心是重力的等效作用点，即把物体各部分所受重力看作是集中作用于此点，这是等效替代法的具体应用，选项A是错误的．重心其实不一定在物体上，例如质量均匀分布的圆环的重心在圆心处，并不在物体上，而在物体之外，所以选项B也是不正确的．因为物体的重心位置与质量的分布有关，尽管物体是规则的形状，但其质量的分布不均匀，它的重心就不一定在几何中心，选项D不正确．
物体的形状和质量的分布确定，其重心相对物体的位置也确定了，与物体如何运动无关，所以本题正确答案是C。
提示：物体的重心位置与两个因素有关：一是质量分布；二是物体的形状，一般来说物体的形状改变时，它的重心位置往往也会改变
5.、解析：匀质铁链的重心在它的中心处，所以把盘在地上的铁链刚好拉成竖直状态时，只要计算出重心的初、末位置就可以知道它的重心位置。铁链重心的位置升高了，同理，匀质立方体的重心位于几何中心，也就是对角面中两对角线交点。原来立方体重心距地高度为，当把立方体绕一棱转过45?角使其重心离地最高时，此时重心距地高度，所以翻动后，这个立方体重心的位置升高了
。
6.解析：“背越式”和“跨越式”相比，在人过横杆时的姿势形状不同，导致重心升高的高度不同，采用“背越式”可以跳过更高的高度。
“背越式”跳高过横杆时，人体的形状呈弧形，重心的位置在人体之下，人可以跳过横杆的高度超过人重心的高度；而采用“跨越式“等姿势，横杆的高度均在人体重心之下。重心升高相同的高度，“背越式”可以跳过更高的横杆，故优秀跳高运动员都采用“背越式”以提高跳高成绩。
提示：在体育运动中，善于用力学基本原理能有效地提高运动成绩，如投掷铅球、标枪时，以合适的角度（约45。度）投出，可把铅球、标枪掷得更远；为了减小杠铃上举的高度，举重运动员一般选身高较矮的人，且举杠铃时两臂是张角约为106。度，这样可以提高举重成绩。
7.解析:
（1）在水平桌面上重50N的书的重力，施力物体是地球，受力物体是书。力的图示如图示。
（2）空气对气球的20N浮力，施力物体是空气，受力物体是气球。力的图示如图示。
（3）小孩以东偏北30°的方向拉小车的200N的拉力，施力物是小孩，受力物是小车。力的图示如图示。
提示：
（1）画力的图示，要严格按照以下步骤进行：
①选定标度．例如第一小题选10mm长的线段表示25N的力．
②从力的作用点向力的方向画一线段，长短根据标度和力的大小确定，线段上加刻度．如图所示，从O点（用O点代替物体）竖直向下画一段2倍于标度（20mm）的线段．
③在线段上加箭头表示力的方向．
(2)力的图示一定要画在受力物体上，标度选取应适当，所画力的长度应是标度的整数倍．
(3)力的图示与力的示意图不同．力的示意图是便于分析受力而作，侧重于画准力的方向，带箭头的线段上没有标度，线段的长度只定性显示力的大小．
【尝试高考】
1．C解析：竖直向上抛出去的物体，上升过程中找不到升力的施力物体；沿斜面下滑的物体，也找不到下滑力的施力物体；运动员腾空后冲力的施力物体也找不到。因找不到施力物体，所以A、B、D均错。浮力的施力物体是水，所以C正确。
提示：力离不开施力物体（力的物质性）；力是物体对物体的作用，分析物体的受力一定要分析清楚是谁对它施力，找不到施力物体的力是不存在的，是错误的。
2.ABCD解析：地球周围的一切物体不论是静止的还是运动着的，都会受到重力的作用。A错。重力的大小G=mg，在不同的地方因g值不同，同一物体的重力会发生变化且质量大的物体受到的重力不一定比质量小的物体受到的重力大，B、C都错。当支持面倾斜时，物体对支持面的压力就不等于重力。D错。
提示：根据重力的定义及特点去分析题目，切戒主观臆断。质量是物体的一种属性，和物体的所处的位置及运动状态无关。
3.解析：人在地球和月球上的质量相等，由G=mg得，地球表面的自由落体加速度
，月球表面的自由落体加速度，设人在地球上触摸高度为h，在月球上触摸高度为h′，由得，
解得。
提示：本题是重力和运动学的综合题目，自由落体加速度是连接重力和运动的桥梁。虽然题目中没有给人摸高时的初速度，这属于题目中的隐含条件，解题要注意隐含条件的挖掘。
10N