重力与重心
(15分钟·30分)
一、选择题(本题共4小题,每题4分,共16分)
1.关于重力下列说法正确的是
( )
A.重力的方向总是垂直地面向下
B.重力的大小只与质量有关
C.重心概念的建立应用了等效替代的思想
D.物体所受的重力只有受力物体,没有施力物体
2.下列词语所隐含的物理现象,可用牛顿理论中力的概念和规律来解释的是
( )
①水滴石穿 ②铁杵成针 ③水中望月
④逆风扬帆 ⑤光阴飞逝
A.①②③
B.③④⑤
C.①②④
D.①③⑤
【加固训练】
关于力的描述,下面说法正确的是
( )
A.作某力的图示时,若选定的标度不同,则表示这个力的线段的长度就不同,但箭头的指向是相同的
B.描述力只要用一根带箭头的线段表示出力的大小和方向就可以了
C.两力相等指两力大小相等即可
D.当用手按压桌面时,先有压力,才产生桌面对手的支持力
3.下列关于重力的说法中正确的是
( )
A.同一物体从赤道移到北极其重力大小变大,但重力方向不变
B.同一物体从赤道移到北极其重力大小不仅变大,而且重力方向也变了
C.物体的重力作用在重心上,把重心挖去物体就不会受到重力
D.重力就是地球对物体的吸引力
4.如图所示,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/kg),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
二、非选择题(14分)
5.如图所示,各物体的质量相等且分布均匀,各物体都处于静止状态,在图上分别画出它们所受重力的示意图。
【加固训练】
画出图中A物体所受重力的示意图。(二者质量分布均匀)
(10分钟·20分)
6.(6分)如图所示为两个力的图示,则以下说法中正确的是
( )
A.F1=F2,是因为表示两个力的线段一样长
B.F1>F2,是因为表示F1的标度大
C.F1D.无法比较,是因为两图示没有标明一个标准长度所表示的力的大小是多少
7.(14分)有一质量分布均匀的铁链长为L,原来放在地面上,现在将铁链竖直向上刚好拉直,它的重心位置升高了多少?使一块棱长为a的均匀正方体绕着自己的一条棱翻转,当它的一个面对角线刚好与地面垂直时,其重心位置升高了多少?
PAGE重力与重心
(15分钟·30分)
一、选择题(本题共4小题,每题4分,共16分)
1.关于重力下列说法正确的是
( )
A.重力的方向总是垂直地面向下
B.重力的大小只与质量有关
C.重心概念的建立应用了等效替代的思想
D.物体所受的重力只有受力物体,没有施力物体
【解析】选C。重力方向是竖直向下,而不是垂直地面向下,故A错误;重力的大小G=mg,地面上同一点处只能说物体所受重力的大小与它的质量成正比,但是由于地球表面不同纬度和海拔高度的地方g值不同,同一物体在不同地方重力有变化,故B错误;重心是物体各部分所受重力的作用点,所以重心概念的建立应用了等效替代的思想,故C项正确;物体所受的重力是地球对物体的吸引力所产生的,所以物体所受的重力的施力物体为地球,故D项错误。
2.下列词语所隐含的物理现象,可用牛顿理论中力的概念和规律来解释的是
( )
①水滴石穿 ②铁杵成针 ③水中望月
④逆风扬帆 ⑤光阴飞逝
A.①②③
B.③④⑤
C.①②④
D.①③⑤
【解析】选C。力具有使物体发生形变和改变运动状态两个效果,水滴石穿、铁杵成针、逆风扬帆均体现了这两个作用效果,而“水中望月”是光的反射现象,“光阴飞逝”反映了时间的不可逆转性,与力的概念和规律没有联系。则C正确,A、B、D错误。
【加固训练】
关于力的描述,下面说法正确的是
( )
A.作某力的图示时,若选定的标度不同,则表示这个力的线段的长度就不同,但箭头的指向是相同的
B.描述力只要用一根带箭头的线段表示出力的大小和方向就可以了
C.两力相等指两力大小相等即可
D.当用手按压桌面时,先有压力,才产生桌面对手的支持力
【解析】选A。作力的图示时,首先要选定标度,再按比例画出力的图示,所以选定的标度不同,那么表示这个力的线段的长度就不同,但箭头的指向是相同的,A正确;描述力时要注意力的三要素:大小、方向、作用点,B错误;力是矢量,两力相等是指两力大小、方向均一样,C错误;当用手按压桌面时,压力和支持力是同时产生的,D错误。
3.下列关于重力的说法中正确的是
( )
A.同一物体从赤道移到北极其重力大小变大,但重力方向不变
B.同一物体从赤道移到北极其重力大小不仅变大,而且重力方向也变了
C.物体的重力作用在重心上,把重心挖去物体就不会受到重力
D.重力就是地球对物体的吸引力
【解析】选B。纬度越大,g越大,根据G=mg可知,同一物体从赤道移到北极其重力大小变大,方向在赤道和北极都是竖直向下的,是发生改变的,故A错误,B正确;物体的重力作用在重心上,把重心挖去物体会有新的重心,受到重力作用,故C错误;重力是由于地球的吸引而使物体受到的力,而不是地球的吸引力,故D错误。
4.如图所示,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/kg),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
【解析】选A。由重力和质量的关系知G=mg=2×9.8
N=19.6
N,选项A正确;判断两个力是不是同一个力不能仅看大小、方向是否相同,还要看作用点、力的性质等因素。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,而重力的施力物体是地球,受力物体是该物体,作用点在该物体上,故它们不是同一个力,选项B错误;剪断细绳后,物体仍然受重力作用,选项C错误;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,选项D错误。
二、非选择题(14分)
5.如图所示,各物体的质量相等且分布均匀,各物体都处于静止状态,在图上分别画出它们所受重力的示意图。
【解析】画重力的示意图时,要特别注意重力的方向总是竖直向下的,竖直向下是垂直水平面向下,而不是垂直支持面向下。各物体重力的示意图如图所示。
答案:见解析
【加固训练】
画出图中A物体所受重力的示意图。(二者质量分布均匀)
【解析】图中两物体的重心可认为均在其几何中心上,其所受重力的示意图如图所示:
答案:见解析
(10分钟·20分)
6.(6分)如图所示为两个力的图示,则以下说法中正确的是
( )
A.F1=F2,是因为表示两个力的线段一样长
B.F1>F2,是因为表示F1的标度大
C.F1D.无法比较,是因为两图示没有标明一个标准长度所表示的力的大小是多少
【解析】选D。因两图都没有标度,所以无法确定力的大小。
7.(14分)有一质量分布均匀的铁链长为L,原来放在地面上,现在将铁链竖直向上刚好拉直,它的重心位置升高了多少?使一块棱长为a的均匀正方体绕着自己的一条棱翻转,当它的一个面对角线刚好与地面垂直时,其重心位置升高了多少?
【解析】(1)铁链放在地面上时,其重心位置高度可以认为等于零,当刚好向上拉直时,它的重心在其中点位置,距地面,所以铁链的重心升高了。
(2)正方体的重心与其几何中心重合,如图所示。
原来重心高度为h1=;
翻转后的重心高度为h2=a。
所以重心升高Δh=h2-h1=a-=a。
答案: a
【总结提升】关于重心位置的三点规律
(1)重心的位置可以在物体上,也可以在物体外,如一个圆形平板的重心在板上,而一个铜环的重心就不在环上。
(2)重心在物体上的位置与物体所处的位置、放置状态及运动状态无关,但一个物体的质量分布或形状发生变化时,其重心在物体上的位置也发生变化。
(3)质量分布均匀、形状规则的物体的重心在其几何中心上。
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