1、重力(25分钟60分)一、选择题(本题共6小题,每题6分,共36分)1.下列关于重力和重心的说法中,正确的是()A.物体的重心位置一定在物体上B.只有静止的物体才受到重力作用C.在地面上同一地点,质量大的物体受的重力大D.一个挂在绳子上的物体,它受到的重力就是绳对它的拉力【解析】选C。物体的重心不一定在物体上,比如质量分布均匀的圆环的重心,在圆心,故A错误。任何状态下,物体均受到重力作用,故B错误。重力与质量有关,在地面上同一地点,质量大的物体受到的重力大,故C正确。绳子的拉力是弹力,由形变产生,与重力本质不同,故D错误。故选C。2.(2020珠海高一检测)下列关于重力、重心、重力加速度g的说
2、法,正确的是()A.在地球上重力加速度g,两极最大、赤道最小B.物体的重心一定与它的几何中心重合C.用一绳子将物体悬挂起来,物体处于静止状态时,该物体的重心不一定在绳子的延长线上D.地球和物体在不相接触时也会产生重力作用,可见力是可以离开物体而独立存在的【解析】选A。在地球上重力加速度g,两极最大、赤道最小,故A正确;重心的位置不仅与物体的形状有关,还与物体的质量分布有关,只有形状规则,质量分布均匀的物体的重心才在物体的几何中心,故B错误;用一绳子将物体悬挂起来,物体处于静止状态时,物体受到重力和绳子的拉力,根据二力平衡原理可知重力与拉力在同一直线上,则该物体的重心一定在绳子的延长线上,故C错
3、误;地球和物体在不相接触时也会产生重力作用,是通过重力场而产生的,不能说明力可以离开物体而独立存在,故D错误。故选A。3.(2020江门高一检测)下列关于重力的说法,正确的是()A.重力的方向总是垂直支持物体的支持面,并向下B.物体的重力跟质量成正比,重力的方向总是垂直地面向下C.在地面附近,重力的方向总是竖直向下,物体静止时与运动时,其重力大小是不变的D.由于地球是一个大球体,所以重力的方向是无法确定的【解析】选C。重力的方向总是竖直向下的,不一定与支持物体的支持面垂直,故A错误。物体的重力跟质量成正比,重力的方向总是竖直向下,垂直向下和竖直向下是不同的,故B错误;在地面附近,重力的方向总是
4、竖直向下,物体静止时与运动时,其重力大小是不变的,故C正确;重力的方向总是竖直向下的,故D错误。故选C。4.如图所示,粗细均匀的金属丝用细线系于其中点O后,悬挂在天花板上,金属丝处于水平状态。若将金属丝右端的BA段弯曲对折至BA位置,如图中虚线所示,则此金属丝()A.重心位置不变B.重心位置向左移C.重心位置向右移D.无法判断【解析】选B。金属丝的重心是组成金属丝的各质点所受的重力的合力作用点,形状规则的均匀物体,其重心在几何中心,因此可以分段分析金属丝的受力。以金属丝的中心O为对称中心,选C点与A对称,D与B对称。将AB段对折成AB后,AC段金属丝仍是以O为对称中心,则AC段的重心仍在O点,
5、CD段和AB段的重心都在其中点。由于CD段与AB段的合力作用点在O点,则CD段与AB的合力作用点必在O点左侧,故B正确,A、C、D错误。故选B。5.足球运动员已将足球踢向空中,如图所示,下列描述足球在向斜上方飞行过程中某时刻的受力图中,正确的是(G为重力,F为脚对球的作用力,F阻为阻力)()【解析】选B。被踢出的足球在向斜上方飞行的过程中,只受重力和空气阻力的作用。重力的方向竖直向下,阻力F阻与球的飞行速度方向相反,B正确。6.如图所示,走钢丝是一项传统的杂技项目,常常给观众带来惊险、刺激。走钢丝的过程中,演员往往手拿一根很长的木棍,关于木棍的作用,下列说法正确的是()A.为了增大演员与钢丝间
6、的压力B.为了增大演员与钢丝间的摩擦力C.为了调节演员自身重心的位置D.为了增加观众的观赏性【解析】选C。在走钢丝过程中,演员往往手拿一根很长的木棍,主要是调节他自身重心的位置,以便时时保持平衡;当他的重心移动到适当的位置,就可以避免其倾倒,故C正确,A、B、D错误。故选C。二、计算题(本题共2小题,共24分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要标明单位)7.(10分)一质量为0.6 kg的物体放在倾角为30的斜面上,用与斜面平行的、大小为8 N的力F拉着它沿斜面向上运动,如图所示,画出拉力和重力的图示。(g取10 N/kg)【解析】重力是由地球的吸引而产生的,大小为G=mg=0.6
7、kg10 N/kg=6 N,方向竖直向下,重力的作用点在物体的重心上,重力与是否受其他力及运动状态无关。拉力和重力的图示如图所示:答案:见解析8.(14分)一条放在地面上长为L的柔软匀质粗绳,将其一端向上提至粗绳刚好离地时,它的重心位置升高了多少?长为L的均匀直钢管平放在水平地面上,现抬起一端,使其与水平面成30角时,它的重心位置升高了多少?【解析】匀质粗绳放在地面上时重心在地面上,将它的一端上提至下端刚要离地时,重心在高度,重心升高了;均匀直钢管平放时重心在地面上,将其抬至与水平面成30角时,重心即钢管的中心上升sin30=。答案:(15分钟40分)9.(8分)如图所示,“马踏飞燕”是我国古
8、代雕塑艺术的稀世之宝,它呈现了飞奔的骏马的一只蹄踏在飞燕上的情景,这座雕塑能稳稳地立着是因为()A.马所受重力很大的缘故B.马蹄大的缘故C.马的重心在飞燕上D.马的重心位置和飞燕在一条竖直线上【解析】选D。马之所以能用一只蹄稳稳地踏在飞燕上,和马的重力大小没关系,和马蹄的大小没关系,而是因为马处于平衡状态,飞燕对马的支持力和马的重力在一条竖直线上,故D正确,A、B错误。根据马的形态,马的重心不会在飞燕上,C错。故选D。10.(8分)三个完全相同的正方体均匀物块,分别沿各自虚线切割掉一半,将剩余部分a、b和c按照图示位置摆放在同一水平地面上,比较三物块的重心位置()A.a的重心离地面低B.b的重
9、心离地面低C.c的重心离地面低D.一样高【解析】选B。根据物体的重心与质量和形状的关系可知,质量分布均匀的物体其重心在其几何中心处,a的重心在距离地面高度为原边长的=0.25处,b是一个等腰直角三角形,其重心在距离地面高度为原边长的0.236处,c的重心在距离地面高度为原边长的0.5处,故A、C、D错误,B正确。故选B。11.(8分)某人骑自行车沿平直坡道向下滑行,其车把上挂有一只水壶,若滑行过程中悬绳始终竖直,如图所示,不计空气阻力,则下列说法错误的是()A.自行车一定做匀速运动B.壶内水面一定水平C.水壶及水整体的重心一定在悬绳正下方D.壶身中轴一定与坡道垂直【解析】选D。对水壶受力分析,
10、受到重力和绳子拉力,由于不知道这两个力的大小,两力的方向相反,则自行车一定做匀速运动,故A正确;由于水壶水平方向不受力,则水平方向做匀速直线运动,所以壶内水面一定水平,故B正确;水壶受到共点力作用,重力和绳子拉力,在同一直线上,则水壶及水整体的重心一定在悬绳正下方,故C正确;由于不知道水壶的具体运动情况,则壶身中轴不一定与坡道垂直,故D错误。本题选错误的,故选D。12.(16分)如图所示,客厅精美的吊灯,给生活带来无限的温馨,如果绳对吊灯竖直向上的拉力大小为150 N,请用力的图示法表示拉力。【解析】画力的图示要严格按照以下步骤进行:(1)选定标度。(2)从作用点沿力的方向画线段,线段长度按选定的标度和力的大小画。线段上加刻度,如图甲所示,从O点竖直向上画一段3倍于标度的线段。(3)在线段终点加上箭头表示力的方向。为了简便也可以照图乙那样不画物体,而用质点来表示物体,画出力F的图示。答案:见解析