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8.2 重力 力的示意图 高频易错题集
一.选择题(共10小题)
1.王明同学用力提一桶水时,他对水桶施加一个提力,同时水桶对王明的手也施加一个拉力,则这两个力的三要素( )
A.完全相同
B.大小、方向都相同,作用点不同
C.大小相同,方向和作用点都不同
D.作用点、大小相同,方向不同
2.小明用力提起一桶水时,他对水桶施加一个拉力,同时水桶对他的手也施加一个拉力,则这两个力的三要素( )
A.都相同
B.大小、方向相同,作用点不同
C.只有大小相同
D.作用点、大小相同,方向不同
3.下图分别是四位同学画的重力G与压力F的示意图,其中正确是的( )
A. B.
C. D.
4.下列物体的受力分析,正确的是( )
A.投出去的篮球受的力
B.沿斜面下滑的物体受的力
C.挂在竖直墙上的球受的力
D.悬浮小球受到的力
5.太空舱中的物体处于失重状态,宇航员在太空舱中可以实施的是( )
A.用天平测物体质量
B.用哑铃锻炼手臂肌肉
C.用弹簧测力计测量摩擦力
D.用弹簧拉力器健身
6.我国发射了神舟宇宙飞船,为载人飞行进行了仿真人实验。飞船在轨道上正常飞行时处于“失重”状态,在这种环境中,以下哪个实验不能与在地面一样正常进行( )
A.用刻度尺测长度 B.用放大镜看物体
C.用平面镜改变光路 D.用天平测物体质量
7.驼鸟是世界上现存最大的鸟类,妈妈在网上买了几只驼鸟蛋,如图所示的是驼鸟蛋与鸡蛋对比照,根据图片信息,估测一只驼鸟蛋的重约为( )
A.0.5 N B.1 N C.2 N D.10N
8.下列估计值比较接近事实的是( )
A.一瓶500mL的矿泉水质量为5kg
B.食用油的密度为0.9kg/m3
C.一间教室的体积约为200m3
D.一位中学生受到的重力为50N
9.爱米对太空中的星球比较感兴趣,她从网上查得:甲、乙两个星球表面上物体的重力(G)与其质量(m)的关系如图,从图中信息可知( )
A.相同质量的物体在甲星球表面上的重力大
B.相同质量的物体在乙星球表面上的重力大
C.甲星球表面上重力与质量关系式为G=15m
D.乙星球表面上重力与质量关系式为G=5m
10.一架重型运输直升机在执行救灾任务时,通过钢缆将质量为9t的货物悬吊着往下放(g取10N/kg);下列说法正确的是( )
A.直升机所吊货物的重力为9×103N
B.直升机所吊货物的重力为9×104N
C.货物所受重力方向是不断变化的
D.重力方向是垂直向下的
二.填空题(共5小题)
11.力的三要素包括力的大小、 和作用点;在研究物体所受重力时,往往认为 是重力的作用点。
12.如图所示,用细绳悬挂的铁球在斜面上不动。如果细绳刚好静止在竖直方向上,则铁球受到的作用力有 、 。
13.物体重力的施力物体是 ;如图所示为水平仪放置于某桌面上时的情形,则该桌面的高低情况是 (选填“左边高”、“右边高”或“左右相平”)。
14.完成下列估值:
(1)一个中学生的体重约为 N;
(2)人心脏正常跳动一次的时间大约在 s;
(3)一元硬币的厚度约为 cm。
15.小昆对太空中的星球比较感兴趣,他从网上查得:甲、乙两个星球表面上物体的重力G与其质量m的关系如图所示,从图中信息可知,相同质量的物体在甲星球表面上的重力 (选填“大于”、“等于”或“小于”)其在乙星球表面上的重力,从图象的规律可推测得到,甲星球表面上质量m=12kg的物体受到的重力G是 N。
三.解答题(共5小题)
16.举出与课本中不同的例子,说明力的作用效果与力的大小、方向、作用点都有关系。
17.滑块被固定在光滑斜面底端的压缩弹簧弹出,如图所示。滑块离开弹簧后沿斜面向上运动,不考虑空气阻力,请画出滑块沿斜面向上运动过程中所受力的示意图。
18.假如物体失去重力,请你想象,我们生活将会怎样?试写出两个合理场景:
(1) ;
(2) 。
19.春天的大雪造成很多房屋垮塌,小明想知道屋顶的雪到底有多重,他找来器材进行了测量:
①用弹簧测力计测出空杯子的重力为0.2N;
②将杯子里装满水,用弹簧测力计测出总重力为2.2N;
③将杯子里装满雪,用弹簧测力计测出总重力为1.0N,g取10N/kg。
求:
(1)杯中雪的样品体积是多少cm3?
(2)雪的样品密度是多少kg/m3?
(3)若屋顶面积为100m2,雪的厚度为30cm,则屋顶雪的重力是多少N?
20.如图所示是我国古人发明的一种容器﹣﹣欹器。它空着时就倾斜,盛水适中就端正,盛满了水便会整个倒翻过来,水流尽时,它又像开始时那样倾斜,正所谓“虚则欹,中则正,满则覆”。当盛水适中时,容器和水的整体重心应该在转轴的 (选填“上”或“下”)方。请你猜想,盛满水时,使欹器整个翻过来发生转动的原因是 。
试题解析
一.选择题(共10小题)
1.王明同学用力提一桶水时,他对水桶施加一个提力,同时水桶对王明的手也施加一个拉力,则这两个力的三要素( )
A.完全相同
B.大小、方向都相同,作用点不同
C.大小相同,方向和作用点都不同
D.作用点、大小相同,方向不同
解:手对桶的提力和桶对手的拉力是一对相互作用力,它们作用在不同的物体上,大小相等,方向相反,并且作用在同一直线上,故选C。
2.小明用力提起一桶水时,他对水桶施加一个拉力,同时水桶对他的手也施加一个拉力,则这两个力的三要素( )
A.都相同
B.大小、方向相同,作用点不同
C.只有大小相同
D.作用点、大小相同,方向不同
解:
手对桶的拉力和桶对手的拉力是一对相互作用力,它们作用在不同的物体上,所以作用点不同,方向相反,但大小相等,并且作用在同一直线上,故ABD错误,C正确。
故选:C。
3.下图分别是四位同学画的重力G与压力F的示意图,其中正确是的( )
A. B.
C. D.
解:
A、B 物体受到的重力竖直向下,作用点在重心;物体对斜面的压力与斜面垂直,作用点在接触面上。A示意图正确,B示意图错误;
C、物体受到的重力竖直向下,作用点在重心,不在接触面上;物体对水平面的压力与水平面垂直,作用点在接触面上,不在重心。此示意图错误;
D、物体受到的重力竖直向下,作用点在重心;物体对竖直墙壁的压力与墙壁垂直,作用点在接触面上,不在重心。此示意图错误。
故选:A。
4.下列物体的受力分析,正确的是( )
A.投出去的篮球受的力
B.沿斜面下滑的物体受的力
C.挂在竖直墙上的球受的力
D.悬浮小球受到的力
解:
A、篮球出手后,手的作用力不再存在,篮球受重力和空气阻力的作用,且空气阻力与运动方向相反,故A错误;
B、从斜面上滑下来的物体受到竖直向下的重力G,平行于斜面向上的摩擦力Ff及斜面的支持力FN,故B正确;
C、挂在竖直墙上的球处于静止状态,且没有运动趋势,所以球与墙壁间没有摩擦力,球还应该受到绳子斜向上的拉力,故C错误;
D、悬浮在水中的小球受到重力和浮力的作用,二力是一对平衡力,大小相等、方向相反,因此,作图时两条线段长度要相等,而图中两条线段长度不相等,故D错误。
故选:B。
5.太空舱中的物体处于失重状态,宇航员在太空舱中可以实施的是( )
A.用天平测物体质量
B.用哑铃锻炼手臂肌肉
C.用弹簧测力计测量摩擦力
D.用弹簧拉力器健身
解:
A、虽然物体所含物质的多少,即质量,不会随位置的改变而改变,但质量的测量需要借助物体的重力来进行,所以在失重状态下,用天平测物体的质量是无法实现的,故A错误;
B、在完全失重的状态下,人可以用很小的力举哑铃,达不到锻炼的作用,故B错误;
C、摩擦力的大小与接触面的粗糙程度和压力大小有关,压力由重力产生,在失重状态下,没有摩擦力,不能用弹簧测力计测量摩擦力,故C错误;
D、利用弹簧拉力计锻炼身体,是依靠了弹簧的弹力,在失重状态下,弹力是依然存在的,因此,此项活动可以进行,故D正确。
故选:D。
6.我国发射了神舟宇宙飞船,为载人飞行进行了仿真人实验。飞船在轨道上正常飞行时处于“失重”状态,在这种环境中,以下哪个实验不能与在地面一样正常进行( )
A.用刻度尺测长度 B.用放大镜看物体
C.用平面镜改变光路 D.用天平测物体质量
解:
A、位置的改变不会影响长度的测量,可以用刻度尺测长度,故A不符合题意;
B、用放大镜看物体属于光的折射,而光的传播在太空中也不会受影响,故B不符合题意;
C、用平面镜改变光路属于光的反射,在太空中与在地面应该相同,故C不符合题意;
D、天平测量质量,利用的是物体和砝码对托盘的压力相同,失重状态下,物体对支撑面没有压力,所以无法使用天平测质量,故D符合题意。
故选:D。
7.驼鸟是世界上现存最大的鸟类,妈妈在网上买了几只驼鸟蛋,如图所示的是驼鸟蛋与鸡蛋对比照,根据图片信息,估测一只驼鸟蛋的重约为( )
A.0.5 N B.1 N C.2 N D.10N
解:鸡蛋的质量约50g,鸵鸟蛋的质量约是鸡蛋的20倍,故其质量约1000g,即1kg,故鸵鸟蛋的重力约:G=mg=1kg×10N/kg=10N。
故ABC错误、D正确。
故选:D。
8.下列估计值比较接近事实的是( )
A.一瓶500mL的矿泉水质量为5kg
B.食用油的密度为0.9kg/m3
C.一间教室的体积约为200m3
D.一位中学生受到的重力为50N
解:A、一瓶500mL的矿泉水质量为500g,即0.5kg,故A错误。
B、食用油的密度为0.9×103kg/m3,故B错误。
C、一间教室的体积约为:V=10m×6m×3.5m=210m3,故C正确。
D、中学生受到的重力为500N,故D错误。
故选:C。
9.爱米对太空中的星球比较感兴趣,她从网上查得:甲、乙两个星球表面上物体的重力(G)与其质量(m)的关系如图,从图中信息可知( )
A.相同质量的物体在甲星球表面上的重力大
B.相同质量的物体在乙星球表面上的重力大
C.甲星球表面上重力与质量关系式为G=15m
D.乙星球表面上重力与质量关系式为G=5m
解:
AB、由图可知,当质量都为8kg时,甲的重力为120N,乙的重力为40N,则在甲星球表面上的重力大于其在乙星球表面上的重力,故A正确、B错误;
C、甲星球表面上物体的重力120N时,与其质量m=8kg的比值为:=15N/kg,则重力G与其质量m的关系式为:G=m×15N/kg,故C错误;
D、乙星球表面上物体的重力400N时,与其质量m=8kg的比值为:=5N/kg,则重力G与其质量m的关系式为:G=m×5N/kg,故D错误。
故选:A。
10.一架重型运输直升机在执行救灾任务时,通过钢缆将质量为9t的货物悬吊着往下放(g取10N/kg);下列说法正确的是( )
A.直升机所吊货物的重力为9×103N
B.直升机所吊货物的重力为9×104N
C.货物所受重力方向是不断变化的
D.重力方向是垂直向下的
解:
(1)直升机所吊货物的重:
G=mg=9×103kg×10N/kg=9×104N,故A错误,B正确;
(2)重力的方向始终是竖直向下的,且保持不变,故CD错误。
故选:B。
二.填空题(共5小题)
11.力的三要素包括力的大小、 方向 和作用点;在研究物体所受重力时,往往认为 重心 是重力的作用点。
解:力的三要素有:力的大小、方向、作用点。在研究物体所受重力时,往往认为重心是重力的作用点。
故答案为:方向;重心。
12.如图所示,用细绳悬挂的铁球在斜面上不动。如果细绳刚好静止在竖直方向上,则铁球受到的作用力有 重力 、 绳的拉力 。
解:根据小球所处的状态,小球此时受到的作用力有重力和绳的拉力,二者是一对平衡力。
故答案为:重力,绳的拉力。
13.物体重力的施力物体是 地球 ;如图所示为水平仪放置于某桌面上时的情形,则该桌面的高低情况是 右边高 (选填“左边高”、“右边高”或“左右相平”)。
解:重力的施力物体是地球,由于重力的方向竖直向下,图中水平仪放置于某桌面上时的情形,说明该桌面的高低情况是右边高。
故答案为:地球;右边高。
14.完成下列估值:
(1)一个中学生的体重约为 500 N;
(2)人心脏正常跳动一次的时间大约在 1 s;
(3)一元硬币的厚度约为 0.2 cm。
解:(1)中学生的质量一般在50kg左右,根据重力与质量的关系可得重力G=mg=50kg×10N/kg=500N;
(2)人的脉搏在每分钟60次多一点,即心脏跳动一次的时间接近1s;
(3)一元硬币的厚度约为0.2cm左右。
故答案为:(1)500;(2)1;(3)0.2。
15.小昆对太空中的星球比较感兴趣,他从网上查得:甲、乙两个星球表面上物体的重力G与其质量m的关系如图所示,从图中信息可知,相同质量的物体在甲星球表面上的重力 大于 (选填“大于”、“等于”或“小于”)其在乙星球表面上的重力,从图象的规律可推测得到,甲星球表面上质量m=12kg的物体受到的重力G是 180 N。
解:
由图可知,当质量都为8kg时,甲的重力为120N,乙的重力为40N,则在甲星球表面上的重力大于其在乙星球表面上的重力;
甲星球表面上物体的重力120N时,与其质量m=8kg的比值为:=15N/kg,则甲星球表面上质量m=12kg的物体受到的重力为G=12×15N/kg=180N。
故答案为:大于;180。
三.解答题(共5小题)
16.举出与课本中不同的例子,说明力的作用效果与力的大小、方向、作用点都有关系。
答:
用手握住同一个扳手的同一个位置时,在相同的方向上用不同的力,通过拧螺丝的难易程度发现:用力大时比较容易拧紧,说明力的作用效果与力的大小有关;
用手握住同一个扳手的同一个位置时,在不同的方向上用相同的力,通过拧完螺丝的结果发现:(一般是顺时针)顺时针拧时越拧越紧,逆时针拧时越拧越松,说明力的作用效果与力的方向有关;
用同一个扳手用手握住不同的位置,在相同的方向上用相同的力气,通过拧螺丝的难易程度发现:手离螺丝越远越容易拧动,说明力的作用效果与力的作用点有关。
17.滑块被固定在光滑斜面底端的压缩弹簧弹出,如图所示。滑块离开弹簧后沿斜面向上运动,不考虑空气阻力,请画出滑块沿斜面向上运动过程中所受力的示意图。
解:在光滑斜面上,滑块只受重力和支持力作用;
过重心做垂直斜面向上的力,即斜面对小车的支持力;
过重心做竖直向下的力,即小车受到的重力;如图所示
答:滑块沿斜面向上运动过程中所受力的示意图如图所示。
18.假如物体失去重力,请你想象,我们生活将会怎样?试写出两个合理场景:
(1) 雨滴不会下落 ;
(2) 人跳起后不会下落 。
答:(1)假如物体失去重力,雨滴不会下落。
(2)假如物体失去重力,人跳起后不会下落。
19.春天的大雪造成很多房屋垮塌,小明想知道屋顶的雪到底有多重,他找来器材进行了测量:
①用弹簧测力计测出空杯子的重力为0.2N;
②将杯子里装满水,用弹簧测力计测出总重力为2.2N;
③将杯子里装满雪,用弹簧测力计测出总重力为1.0N,g取10N/kg。
求:
(1)杯中雪的样品体积是多少cm3?
(2)雪的样品密度是多少kg/m3?
(3)若屋顶面积为100m2,雪的厚度为30cm,则屋顶雪的重力是多少N?
解:(1)杯子装满水时水的重力:
G水=G﹣G杯=2.2N﹣0.2N=2N,
∵ρ=,且G=mg,
∴杯内水的体积:
V水====2×10﹣4m3=200cm3,
∵杯子的容积一定,
∴杯中雪的样品体积:
V雪=V水=200cm3;
(2)杯子装满雪时雪的重力:
G雪=G′﹣G杯=1.0N﹣0.2N=0.8N,
雪的样品密度:
ρ雪====0.4×103kg/m3;
(3)屋顶雪的体积:
V=100m2×0.3m=30m3,
屋顶雪的重力:
G总=m总g=ρ雪Vg=0.4×103kg/m3×30m3×10N/kg=1.2×105N。
答:(1)杯中雪的样品体积是200cm3;
(2)雪的样品密度是0.4×103kg/m3;
(3)屋顶雪的重力是1.2×105N。
20.如图所示是我国古人发明的一种容器﹣﹣欹器。它空着时就倾斜,盛水适中就端正,盛满了水便会整个倒翻过来,水流尽时,它又像开始时那样倾斜,正所谓“虚则欹,中则正,满则覆”。当盛水适中时,容器和水的整体重心应该在转轴的 下 (选填“上”或“下”)方。请你猜想,盛满水时,使欹器整个翻过来发生转动的原因是 容器和水的整体重心移动到转轴的上方,且偏离转轴,使得容器转动 。
解:未装水的欹器竖立时,容器无法正立而是略有倾斜,说明它的重心略高于转轴,盛水适中时,容器和水的整体重心应该在转轴下方,故容器端正;
当盛满水时,容器和水的整体重心在转轴的上方,故重心上移,所以在重力的作用下,容器倾斜,水流出,当水流尽时,它又像开始时那样倾斜;
故答案为:下;容器和水的整体重心移动到转轴的上方,且偏离转轴,使得容器转动。
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