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3.1 重力 基本相互作用 一.選擇題 1.有關力的概念，下列說法正確的是（ ） A. 力不可能離開物體而獨立存在 B. 受力物體不一定是施力物體 C. 一個力的發(fā)生必定涉及到兩個物體 D. 重力的大小和方向與物體的運動狀態(tài)無關 【答案】ACD 【解析】 【詳解】力不可能離開物體而獨立存在，選項A正確；力的作用是相互的，則受力物體也一定是施力物體，選項B錯誤；一個力的發(fā)生必定涉及到兩個物體，即施力物體和受力物體，選項C正確；重力的大小和方向總是豎直向下的，與物體的運動狀態(tài)無關，選項D正確；故選ACD. 2.關于物體的重心，以下說法正確的是（ ） A. 重心就是物體上最重的一點 B. 任何有規(guī)則形狀的物體，它的重心一定在其幾何中心 C. 重心是物體所受重力的作用點，所以重心總是在物體上，不可能在物體外 D. 懸掛在細線下的薄木板處于平衡狀態(tài)，則物體的重心一定在沿細線方向的豎直線上，木板對細線的拉力的大小等于木板的重力 【答案】D 【解析】 【詳解】依據(jù)重心定義可知，重心是物體各點所受重力的等效作用點，并不能說是物體上最重的點。故A錯誤。形狀規(guī)則，質量分布均勻的物體重心在其幾何中心，形狀規(guī)則質量分布不一定均勻。故B錯誤；重心可以在物體上，也可以在物體外，如圓環(huán)重心在圓的中心，但是不在物體上；故C正確；根據(jù)二力平衡關系可知，懸掛的物體的重心一定在沿細線方向的豎直線上；并且木板對細線的拉力的大小等于木板的重力；故D正確；故選CD。 【點睛】本題考查重心的定義，要注意明確重心并不是最重的一點，而是各部分受重力的等效作用點． 3.在彈簧測力計秤鉤下掛一個靜止的小球，下列說法正確的是（ ） A. 小球對彈簧測力計的拉力就是小球的重力 B. 小球所受拉力的施力物體是地球 C. 彈簧測力計對小球的拉力在數(shù)值上等于小球的重力 D. 小球對彈簧測力計拉力的施力物體是小球 【答案】CD 【解析】 【詳解】小球對彈簧測力計的拉力不能說就是小球的重力，因為小球對彈簧測力計的拉力的施力物體是小球，受力物體是彈簧，而重力的施力物體是地球，受力物體是小球，故AB錯誤、D正確。根據(jù)平衡條件可知，靜止時彈簧測力計對小球的拉力與小球的重力大小相等，故C正確。故選CD。 【點睛】本題通過分析拉力與重力的施力物體和受力物體的不同，明確兩者的區(qū)別，物理學上不能輕易說“某力就是某力”． 4.物體放在水平桌面上靜止時，下列說法正確的是（ ） A. 物體受的重力與桌面對物體的支持力相同 B. 支持力和重力的受力物體相同 C. 物體所受重力的方向垂直向下 D. 如果考慮空氣浮力作用，重力將變小 【答案】B 【解析】 【詳解】物體受的重力施力物體是地球，受力物體是該物體，而桌面對物體的支持力施力物體是桌面，受力物體是該物體，兩者的性質也不同，所以重力與支持力不同，它們的受力物體相同，故A錯誤，B正確。物體所受重力的方向總是豎直向下，不是垂直向下，故C錯誤。如果考慮空氣浮力作用，重力不變，故D錯誤。故選B。 【點睛】對于重力和支持力，關鍵抓住施力物體、性質等方面分析不同點，知道重力的方向總是豎直向下，不是垂直向下． 5.一個空心球殼里面注滿水，球的正下方有一個小孔，當水從小孔慢慢流出直至流完的過程中，空心球殼和水的整體的重心將會 （　?。? A. 一直下降 B. 一直上升 C. 先升高后降低 D. 先降低后升高 【答案】D 【解析】 滿水的球殼和水整體的重心在球心，隨著水不斷流出，重心位置不斷下降，當水流完時，重心又上升，處于球心，故重心的位置先下降后升高，ABC錯誤，D正確，選D. 【點睛】重心的位置與物體的質量分布和形狀有關，當水從小孔慢慢流出直至流完的過程中，球殼連球殼內中水的整體的重心將先下降，當水流完后，重心又上升． 6. 關于力的作用效果，下列說法正確的是（ ） A. 物體的運動狀態(tài)發(fā)生變化，一定受外力的作用 B. 物體的運動狀態(tài)不發(fā)生變化，一定不受外力的作用 C. 物體受力作用后，一定同時出現(xiàn)形變和運動狀態(tài)發(fā)生變化的現(xiàn)象 D. 力對物體的作用效果完全由力的大小決定 【答案】A 【解析】 試題分析：力的作用效果有力的三要素決定；可以改變物體的運動狀態(tài)，力可以使物體發(fā)生形變；物體運動狀態(tài)的改變，是指物體運動方向或運動快慢的改變；力是改變物體運動狀態(tài)的原因，所以要改變物體的運動狀態(tài)，就必須對物體施力． 解：A、力是使物體運動狀態(tài)發(fā)生改變的原因，故物體運動狀態(tài)發(fā)生改變，一定受外力作用，故A正確； B、如果物體受到幾個共點力作用，這幾個共點力的合力為零，則物體的運動狀態(tài)不會發(fā)生改變，故B錯誤； C、力的作用效果：力可以改變物體的運動狀態(tài)，力可以使物體發(fā)生形變，也可以同時出現(xiàn)形變和運動狀態(tài)發(fā)生改變的現(xiàn)象，故C錯誤； D、力的作用效果由力的即大小、方向、作用點三要素決定，故D錯誤． 故選：A． 【點評】力的作用效果以及物體運動狀態(tài)的改變，需要學生明確力的作用效果以及力對物體運動狀態(tài)的影響． 7.下列有關重力與質量的關系說法中正確的是（ ） A. 物體所受的重力與物體的質量成正比 B. 物體的質量與它所受的重力成正比 C. 物體的質量是恒定的，物體的重力是變化的 D. 物體的質量和重力都是恒定的 【答案】AC 【解析】 【詳解】由G=mg可知，重力與物體的質量成正比；故A正確；質量是物體的固有屬性，與重力無關；故B錯誤；質量是恒定不變的，但物體所在的位置及緯度不同，則其重力不同；故C正確；D錯誤；故選AC。 8.用彈簧秤豎直懸掛一個靜止的小球，下面說法正確的是 ( ) A. 小球對彈簧秤的拉力就是小球的重力 B. 小球對彈簧秤的拉力大小等于小球重力的大小 C. 小球重力的施力物體是彈簧秤 D. 小球重力的施力物體是地球 【答案】BD 【解析】 【詳解】小球對彈簧秤的力是拉力，是物體與彈簧接觸才能產(chǎn)生的力，而重力是由于地球對小球的萬有引力產(chǎn)生的，是性質完全不同的兩個力。這里重力造成了小球對彈簧秤的拉力，只是大小相等而已，不能說“就是”。故A錯誤。用彈簧秤來測物體的重力。由二力平衡條件和力是物體間的相互作用可知：物體靜止時對彈簧的拉力的大小等于物體的重力的大小。故B正確。重力的施力物體是地球，不是彈簧。故C錯誤，D正確。故選BD。 【點睛】本題應掌握物體的重力、拉力以及二力平衡等有關概念和條件．特別需要注意的是該小球處于靜止狀態(tài)，它受到的力平衡，這兩個力一定大小相等，方向相反，作用在同一條直線上． 9.下列說法中錯誤的是 ( ) A. 物體總是落向地球，表明地球對物體的作用力大于物體對地球的作用力 B. 力的大小可以用彈簧稱測量,也可以用天平測量 C. 有的物體自己就有力，這個力不是另外的物體施加的 D. 一個力總與二個物體相聯(lián)系 【答案】ABC 【解析】 【詳解】地球對物體的作用力與物體對地球的作用力大小相等，方向相反。故A錯誤；力的大小可以用彈簧稱測量；天平是測量質量的儀器，選項B錯誤；力的作用是相互的，一個力一定涉及到兩個物體，不可能涉及到一個物體，選項C錯誤，D正確。本題選錯誤的；故選ABC。 10.關于物體的重心和重力的說法正確的是 ( ) A. 重力是由于地球的吸引而使物體受到的力 B. 地面物體所受的重力和萬有引力是兩種不同性質的力 C. 物體的重心就是物體上最重的點 D. 物體的重心可以不在物體上 【答案】AD 【解析】 【詳解】重力是由于地球的吸引而使物體受到的力，故A正確。地面物體所受的重力和萬有引力是兩種相同性質的力，選項B錯誤；重心是物體各部分受到的重力的等效作用點，物體的各部分均受重力，故C錯誤；物體的重心可以不在物體上，也可能在物體的外部，選項D正確；故選AD. 11. 一杯子裝滿水，杯的底部有一個小孔，在水從小孔不斷流出的過程中，杯連同杯中水的共同重心將（　　　） A. 一直下降 B. 一直上升 C. 先升后降 D. 先降后升 【答案】D 【解析】 試題分析：注意重心的位置與物體的質量分布和形狀有關，在水從小孔不斷流出的過程中，紙杯連同杯中水的整體的重心將先下降，當水流完后，重心又上升． 解：裝滿水的紙杯和水整體的重心在底部的上方，隨著水從小孔不斷流出，重心位置不斷下降，當水流完后，重心又上升處于底部的上方，故重心的位置先下降后上升，故ABC錯誤，D正確． 故選：D 【點評】本題考查對實際物體重心位置的分析能力，注意理解重心與質量分布的關系，不能認為重心位置就一直下降，比較簡單． 12.有關重力說法正確的是　（ ） A. 重力的大小可以用彈簧秤和桿秤直接測出； B. 物體對水平支持物的壓力大小等于物體所受的重力； C. 重心是物體各部分所受重力的合力的作用點，所以重心一定在物體上，不可能在物體外； D. 重力按性質講屬于萬有引力，施力物體是地球。 【答案】D 【解析】 【詳解】重力的大小可以用彈簧秤直接測出，桿秤是測量質量的測量工具，不能直接測量物體的重力，選項A錯誤；物體靜止時對水平支持物的壓力大小等于物體所受的重力，選項B錯誤；重心是物體各部分所受重力的合力的作用點，所以重心可能在物體上，也可能在物體外，選項C錯誤；重力按性質講屬于萬有引力，施力物體是地球，選項D正確；故選D。 二．填空題 13.一根粗細均勻的鐵棒，一頭截去20 cm后，其重心位置將移動______cm．質量是5kg的物體，所受到的重力是______N．另一物體受到的重力是196 N，它的質量是______kg。 【答案】 (1). 10； (2). 49； (3). 20 【解析】 【詳解】質量分布均勻、外形規(guī)則的物體的重心在物體幾何中心上，則鐵棒左端截去20cm后，重心位置將移動10cm； 質量是m=5kg的物體，所受到的重力是 G=mg=59.8N=49N 物體受到的重力是 G′=196N，其質量為 m′=kg=20kg 【點睛】解本題的關鍵要知道質量分布均勻、外形規(guī)則的物體的重心在物體幾何中心上，掌握重力與質量的關系G=mg． 14.物體豎直懸掛在彈簧測力計下靜止時，秤示數(shù)為29.4 N，則用天平測此物體質量時，示數(shù)為_____ ；當彈簧測力計拉著物體向上勻速運動時，對彈簧拉力而言，________是施力物體，____是受力物體，此時秤的示數(shù)為_______N． 【答案】 (1). 3kg； (2). 彈簧， (3). 物體； (4). 29.4 【解析】 【詳解】由題知物體的重力為 G=29.4N，由G=mg得：物體的質量為 m=kg=3kg，所以用天平測此物體質量時，示數(shù)為3kg． 當彈簧測力計拉著物體向上勻速運動時，對彈簧拉力而言，彈簧是施力物體，物體是受力物體，此時秤的示數(shù)等于物體的重力，為29.4N． 15.自然界中存在的四種基本相互作用是_______、_____、_____、_____． 【答案】 (1). 強相互作用 (2). 電磁相互作用 (3). 弱相互作用 (4). 萬有引力 【解析】 【詳解】自然界中存在的四種基本相互作用是: 強相互作用、電磁相互作用、弱相互作用、萬有引力. 16.g=9.8 N/kg，表示___________________________，一個質量m=60 kg的人受的重力G＝_____N，如果這人在g′=g／6的月球上，他的重力G′＝_________N． 【答案】 (1). 1kg的物體所受重力為9.8N (2). 588 (3). 98 【解析】 【詳解】g=9.8 N/kg，表示1kg的物體所受重力為9.8N，一個質量m=60 kg的人受的重力：G＝mg=609.8N=588N，如果這人在g′=g/6的月球上，他的重力：G′＝mg′=mg/6=98N． 17.一個置于水平面上的物體，受到的重力為G，當用力F豎直向下壓它，它對地面的壓力等于________. 【答案】G+F 【解析】 【詳解】對物體受力分析可知，物體受重力、支持力及壓力的作用而處于靜止狀態(tài)；則在豎直方向合力為零；則支持力為：FN=G+F； 則由牛頓第三定律可知，它對地面的壓力為G+F； 【點睛】本題考查共點力的平衡條件，要注意明確物體沒有動，則豎直方向合力為零． 18.用彈簧秤豎直懸掛一個靜止的小球，小球對彈簧秤的拉力大小等于________,小球重力的施力物體是________. 【答案】 (1). 重力 (2). 地球 【解析】 【詳解】用彈簧秤豎直懸掛一個靜止的小球，小球對彈簧秤的拉力大小等于小球的重力；小球重力的施力物體是地球； 19.將一石塊豎直向上拋出，在先上升后下降的過程中，石塊所受重力的大小與方向都_______ 【答案】不變 【解析】 【詳解】將一石塊豎直向上拋出，在先上升后下降的過程中，石塊所受重力的大小總等于mg，方向總是豎直向下，即石塊所受重力的大小與方向都不變； 20.同一物體在同一位置時，不論它是靜止還是運動，所受重力大小是_______的，物體所受的重力與物體的質量成_______ 【答案】 (1). 相同 (2). 正比 【解析】 【詳解】同一物體在同一位置時，不論它是靜止還是運動，所受重力大小是相同的，均為G=mg，即物體所受的重力與物體的質量成正比. 三．解答題 21.在下列問題中，求物體重心的升高． (1)將盤放在地上的長為L的勻質鐵鏈向上剛好拉直時； (2)在水平桌面上將邊長為L的正方體繞bc邊轉． 【答案】，． 【解析】 【詳解】（1）條盤放在地上的長為l的均勻鐵鏈重心在地面上；豎直向上剛好拉直時，重心在中點；故重心升高 ； （2）長為l的質量分布均勻的立方體，重心在幾何中心上，故繞bc棱翻轉使對角面AbcD處于豎直位置時，重心位置升高的高度等于： 【點睛】本題關鍵明確影響重心分布的因數(shù)是質量分布情況和形狀，要知道質量分布均勻且形狀規(guī)則的物體，重心在幾何中心上． 22.放在斜面上的石塊受到60N的重力，如圖所示，試畫出石塊受的重力的圖示． 【答案】如圖 【解析】 【詳解】如圖選擇標度，得出表示重力的長度，方向豎直向下，作用點畫在幾何中心上；答案如下圖： 23.建筑工人為了檢驗所砌的墻體是否豎直，常用帶重錘的細線來檢驗，這是什么道理? 【答案】見解析； 【解析】 【詳解】建筑工人用帶重捶的線檢查墻體時，是讓懸線在重錘作用下自由下垂，由二力平衡條件得，此時懸線一定在豎直方向上，如果墻體與懸線平行，則墻體是豎直的． 【點睛】要知道地球表面及附近的一切物體都受到重力的作用；物體受到的重力與其質量成正比；重力的方向是豎直向下的．