高中物理 3.1 重力 基本相互作用练习 新人教版必修1

重力 基本相互作用 (10分钟，10分)1关于力的概念，下列说法正确的是()A相互接触的物体间一定有力的作用B力是使物体位置改变的原因C力是使物体速度改变的原因D力是使物体加速度改变的原因【答案】C【解析】相互接触的物体间不一定存在力的作用，选项A错误力是改变物体运动状态的原因，选项BD错误，选项C正确2在下列各图中，所画的重力示意图错误的是(物体均静止，重力为G)()【答案】A3宇航员在月球表面测得的g值为地球表面的，一个质量为600 kg的飞行器在月球表面时，下列判断正确的是()A质量是100 kg，重力是5 880 NB质量是100 kg，重力是980 NC质量是600 kg，重力是980 ND质量是600 kg，重力是5 880 N【答案】C【解析】物体的质量是不变的，仍为600 kg，而在月球上的重力为G月mg月mg980 N.4如图所示，半径为R的一个飞轮的圆心在O处，但它的重心不在转轴O处(转轴通过圆心O)，工人师傅在飞轮边缘上的a处挖下一小块质量为m的金属加固到正对面的轮边缘的b处，这时飞轮的重心位置正好在O处，现由于b处加固的m这块金属脱落丢失，又使得飞轮的重心不在O处，工人师傅决定再在a处挖去一小块金属，不用加固到b处，这样也能将飞轮的重心调到O处，则下列做法正确的是()A再挖去的一小块金属的质量等于2mB再挖去的一小块金属的质量等于mC无论再挖去的一小块金属的质量为多少都不能将飞轮的重心调到O处D无论再挖去的一小块金属的质量为多少都能将飞轮的重心调到O处【答案】B【解析】b处加固的质量为m的金属没有丢失时，飞轮的重心在O处，现设想在a、b两处都拿走了质量为m的金属，由于a、b两处相对圆心O对称，因而飞轮的重心仍在O处，由此可知，在b处丢失质量为m的金属后，只要在a处再挖去质量为m的金属就可以了，选项B正确 (20分钟，30分)知识点一力和力的图示1下列说法中正确的是()A用手压弹簧，手先给弹簧一个作用，弹簧被压缩后再反过来给手一个作用B运动员将垒球抛出后，垒球的运动状态仍在变化，垒球仍为受力物体，但施力物体不是运动员C施力物体对受力物体施加了力，施力物体本身可能不受力的作用D某物体作为一个施力物体，也一定是受力物体【答案】BD【解析】施力物体与受力物体间的相互作用是同时发生的，不存在先后，A不正确垒球抛出后受重力，施力物体为地球，B正确施力物体本身也是受力物体，C错误，D正确2如图所示，质量mAmB的两物体A、B叠放在一起，靠着竖直墙面让它们由静止释放，在沿粗糙墙面下落的过程中，物体B的受力示意图是()【答案】A【解析】两物体A、B叠放在一起，在沿粗糙墙面下落的过程中，由于物体与竖直墙面之间没有压力，则没有摩擦力，二者一起做自由落体运动，A、B之间没有弹力作用，物体B的受力示意图是A.3广州亚运会上，邹市明蝉联了亚运会拳击冠军，当邹市明用拳击中对手时，下列说法正确的是()A邹市明没有受到力的作用B邹市明也受到了力的作用C双方既是受力者，也是施力者D对手只能是受力者【答案】BC【解析】力是相互的，相互作用的两个物体，判断谁为施力物体，谁为受力物体时，是由研究对象决定的，即研究对象为受力物体，另一个就是施力物体在没有确定研究对象的情况下，双方既是施力者，也同时是受力者4关于如图所示的两个力F1和F2，下列说法正确的是()AF1F2，因为表示两个力的线段一样长BF1F2，因为表示F1的标度大CF1F2，因为F1只有两个标度的长度，而F2具有三个标度的长度D无法比较，因为两个力的标度的大小未知【答案】D【解析】在力的图示中，所表示的力的大小取决于图中标度的大小和线段的长度，离开了标度的大小仅由线段的长度无法比较F1和F2的大小5如图所示，用力的图示表示作用在小车上斜向上80 N的拉力【答案】先选好标度，再按力的图示画出80 N斜向上的拉力如图所示知识点二重力和重心6关于地球上的物体，下列说法中正确的是()A物体静止时受到的重力比下落时要小B物体落向地面时比物体上抛时所受的重力大C物体在任何地方所受重力都是相同的D物体在同一地方所受重力的大小与物体的质量有关，与物体是否运动及怎样运动无关【答案】D【解析】重力是由于地球的吸引而产生的，地面附近同一地方的物体，不管物体静止还是运动，也不管物体上升还是下落，同一物体的重力的大小、方向都不会发生改变，重力的大小可由公式Gmg求出，可见，重力的大小仅与物体的质量m有关，与运动状态无关，而物体在不同地方的重力往往不同，故只有选项D正确7如图所示，歼20战机是中国最近研制出的第五代隐身重型歼击机它以具有隐身性、高机动性以及先进的航电系统让世界震惊关于歼20战机的受力，下列说法正确的是()A战机受到的重力指向地心B战机受重力的同时，它也对地球产生引力C战机向前运动的推力无施力物体D战机匀速飞行，它不受重力作用【答案】B【解析】重力的方向竖直向下，而不一定指向地心，A错由于地球对战机的引力而产生重力，同时战机对地球也产生向上的引力，B对任何力都有施力物体，战机向前的推力来自于空气，C错地球附近的任何物体都受重力作用，D错8关于物体的重心，下列说法中正确的是()A物体的重心一定在物体上B形状规则的物体的重心一定在它的几何中心上C用线悬挂的物体静止时，悬线方向一定通过物体的重心D体操运动员在比赛中做各种动作时，其重心位置是不会变的【答案】C【解析】物体的重心位置跟物体的形状、质量分布有关，形状规则、质量分布均匀的物体，其重心在几何中心，B错误；用线悬挂的物体静止时，由二力平衡可知，悬线方向一定通过物体的重心，C正确；同一物体的重心会随其形状的变化而改变，D错误；物体的重心不一定在物体上，如环类等，A错误故选C.9如图所示，一个空心均匀球壳里面注满水，空心球壳的正下方有一小孔，在水由小孔慢慢流出的过程中，空心球壳和水的总重心将会()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】当注满水时，球壳和水球的重心均在球心，故它们的总重心在球心，随着水的流出，球壳的重心虽然仍在球心，但水的重心逐渐下降开始一段时间内，球壳内剩余的水较多，随着水的重心下降，球壳和水的总重心也下降；后一段时间内，球壳内剩余的水较少，随着水的重心下降，球壳和水的总重心升高，剩余的水越少，总重心越靠近球心，最后水流完时，重心又回到球心故球壳和水的总重心先降低后升高，选项D正确10运输货车的制造标准是：当汽车侧立在倾角为30的斜坡上时(如图所示)仍不至于翻倒也就是说，运输货车受的重力的作用线仍落在运输货车的支持面(以车轮为顶点构成的平面范围)以内如果车轮间的距离为2.0 m，车身的重心高度不能超过多少米？(设车的重心在如图所示的中轴线上)【答案】1.73 m【解析】由题意知当车身的重心处于离地面的临界高度时，运输车恰好不翻倒，此时重力的作用线正好经过图中左轮，利用几何关系可求解过O点作竖直向下的线，则OAB为直角三角形，且AOB30，如图所示，又ABBC1 m，则OAABcot30 m1.73 m.知识点三四种基本相互作用11关于四种基本相互作用，以下说法中正确的是()A万有引力只发生在天体与天体之间，质量小的物体(如人与人)之间无万有引力B强相互作用只发生在宇宙天体等宏观物体之间C弱相互作用就是非常小的物体间的相互作用D电磁相互作用是不需要相互接触就能起作用的【答案】D【解析】不论大小，任何物体间均有万有引力，A错误；强相互作用发生在原子核内部核子之间，而弱相互作用发生在放射现象中，而不是小物体之间，故B、C均错误；电磁相互作用即电荷之间的相互作用，磁极之间的相互作用是不需要相互接触就能发生的，故D正确12关于四种相互作用，下列说法中正确的是()A使原子核内质子、中子保持在一起的作用是电磁相互作用B在天然放射现象中起作用的基本相互作用是弱相互作用C万有引力和电磁相互作用是远程力，强相互作用和弱相互作用是近程力D地球绕太阳旋转而不离去是由于万有引力作用【答案】BCD【解析】使原子核内质子、中子保持在一起的是强相互作用，选项A错误；天然放射现象中起作用的是弱相互作用，地球绕太阳旋转而不离去是由于万有引力作用，万有引力和电磁相互作用是远程力，其余两种是近程力，所以B、C、D正确课后作业时间：45分钟满分：80分班级_姓名_分数_一、选择题1关于力，下列说法正确的是()A力的作用是相互的，受力物体同时也是施力物体B物体间相互作用时，相互作用的两个力是同一性质的力C两个物体之间只有接触时才能产生力的作用D任何力都离不开施力物体和受力物体【答案】ABD【解析】力是物体与物体之间的相互作用，受力物体同时也是施力物体，只有受力物体或施力物体的力是不存在的；两个物体发生相互作用时不一定接触，例如重力的产生，所以选项A、B、D正确2关于力的作用效果的叙述中，正确的是()A物体的运动方向发生改变，一定受外力作用B物体的运动方向不变，一定不受外力作用C物体受力作用后，运动速度的大小一定改变D力的大小相同，则力的作用效果一定相同【答案】A【解析】物体的运动方向发生改变时，一定受到了力的作用，但运动方向不变并不一定没有受到力的作用，故A正确，B错误物体受力作用后速度大小可以改变，也可能只改变运动方向，C错误力的大小、方向、作用点都影响力的作用效果，故D错误3下列说法中正确的是()A自然界所有的相互作用都可归纳为四种基本相互作用B在四种基本相互作用中，万有引力是最强的C四种基本相互作用的规律是完全独立的，不可能再统一了D万有引力和电磁力是长程力，强相互作用和弱相互作用是短程力【答案】AD【解析】在当前的研究水平上，可以认为自然界所有的相互作用归纳为四种，A正确；在四种基本相互作用中，万有引力是最弱的，B错误；随着研究的深入，已经发现了几种基本相互作用之间的统一关系，如“弱电统一”，四种基本相互作用最终有可能统一为一种最基本的相互作用，C错误；万有引力和电磁力是长程力，强相互作用和弱相互作用是短程力，D正确4关于力的分类，下列说法正确的是()A重力是根据效果命名的力B摩擦力是根据效果命名的力C阻力是根据效果命名的力D重力是强相互作用【答案】C【解析】重力、摩擦力是根据性质命名的力，阻力是根据效果命名的力，AB错误，C正确重力是由于地球的吸引而使物体受到的力，不是强相互作用，D错误5下列关于力的说法中，正确的是()A. 用手压弹簧，手先给弹簧一个作用力，弹簧受力之后再反过来对手有一个作用力B. 运动员将篮球抛出后，篮球的运动状态仍在变化，篮球仍为受力物体，但施力物体不是运动员C. 施力物体对受力物体施加了力，施力物体本身可能不受力的作用D. 没有物体就不会产生力的作用，但只要有一个物体就能产生力的作用【答案】B【解析】物体间的相互作用力是同时产生的，没有先后顺序，故A选项错误；运动员将篮球抛出后，篮球不再受到运动员的作用，但仍然受到重力等其他物体的力，其运动状态仍在变化，故B选项正确；施力物体同时也是受力物体，故C选项错误；力是物体间相互作用，一个物体不可能产生力的作用，故D选项错误6孔明灯相传是由三国时的诸葛孔明发明的有一盏质量为m的孔明灯升空后向着东北偏上方向沿直线匀速上升，则此时孔明灯所受空气的作用力的大小和方向是()A0Bmg，竖直向上Cmg，东北偏上方向D.mg，东北偏上方向【答案】B【解析】孔明灯做匀速直线运动，受重力和空气的作用力而平衡，则空气的作用力与重力等大反向，选项B正确7在下表中，分别表示了A、B、C、D四个力的图示，其中正确的是()题号力的图示施力物体受力物体A地球灯绳B地球气球C铁锤道钉D书本桌面A.重3 N的电灯受到灯绳的拉力B静止在空中重力是2 500 N的气球受到的重力C铁锤对道钉竖直向下的大小为2.5103 N的打击力D重5 N的书对水平桌面的压力【答案】BC【解析】四种情况下各力的图示长度都是正确的而灯绳对电灯的拉力，施力物体是绳，受力物体是电灯，且方向竖直向上，故A选项错误；B、C选项中力的图示所表示的力的方向、大小及作用点都正确；D选项中力的图示的作用点不应画在书上，应画于桌面上8某人站在体重计上称体重，保持立正姿势称得体重为G，当其缓慢地把一条腿平直伸出台面，体重计指针稳定后读数为G，则()AGG BGGCGG D无法判定【答案】C【解析】物体的重心与形状有关，重力与形状无关，而体重计的示数即等于人重力的大小9设想从某一天起，地球对物体的引力减小了一半，那么对漂浮在水面上的船来说，下列说法正确的是()A船受到的重力减小一半，船的吃水深度也减小一半B船受到的重力不变，船的吃水深度减小一半C船受到的重力减小一半，船的吃水深度不变D船受到的重力不变，船的吃水深度也不变【答案】C【解析】根据Gmg，地球对物体的引力减小一半，则g减小一半，所以船受到的重力减小一半，而船浮在水上，有mggV排，g减小一半，等式仍成立，船的吃水深度不变10如图所示的ABC是木匠用的曲尺，它是用粗细相同、质量分布均匀、AB和BC相等的木料做成，D是A、C连线的中点，E是AB的中点F和BC的中点G连线的中点，则曲尺的重心在()AB点 BD点CE点 DG点【答案】C【解析】AB的重心在F点，BC的重心在G点，曲尺的重心在FG的中点E，所以C正确二、非选择题11如图所示，n块厚度为d的相同的砖块，靠在一起平放在地面上今将它们一块一块向上叠起来，这堆砖的重心升高了_【答案】d【解析】砖平放在地面上时，其重心距地面的高度为，叠起后，其重心距地面，所以重心升高了d.12如图所示，一个半径为R的圆球，其重心不在球心O上，将它置于水平地面上，则静止时圆球与地面的接触点为A，若将它置于倾角为30的粗糙斜面上，则静止时圆球与斜面的接触点为B，已知AOB60，则圆球重心离球心O的距离是_【答案】【解析】如图所示，当圆球在斜面上静止时，圆球的重力作用线一定通过B点，又知圆球放在水平面上静止时，圆球与地面的接触点为A，则其重力作用线与OA重合综上所述，圆球的重心应位于过B点的竖直线和OA线的交点C处，由几何关系知，CBO30，由此得圆球重心距球心O的距离为OCRsin30.13用大小为50 N、方向与水平面成45角的拉力F斜向上拉车前进，试用力的图示表示这个力【答案】如图所示【解析】用4 mm长的线段表示20 N，则50 N的力就要用10 mm长的线段表示，力的图示如图所示14据报道，我国将在2017年左右实现载人登月，届时宇航员将登临月球，访问“吴刚”假设质量为60 kg的宇航员乘宇宙飞船登上了月球，已知地球表面的重力加速度g9.8 N/kg，月球表面的重力加速度g1.6 N/kg，则该宇航员：(1)在地球上的质量为多少？所受重力大小为多少？(2)在月球上的质量为多少？所受重力大小为多少？【答案】(1)60 kg588 N(2)60 kg96 N【解析】(1)宇航员在地球上的质量为60 kg，所受重力大小为Gmg609.8 N588 N.(2)质量是物体所含物质的多少，与物体所处的位置无关，宇航员在月球上的质量仍为60 kg，所受重力大小为Gmg601.6 N96 N.