3.1重力 基本相互作用

1.在世界壮汉大赛上有拉汽车前进的一项比赛，如图3-1-2是某壮汉正通过绳索拉汽车运动.则汽车所受拉力的施力物体和受力物体分别是（）A.壮汉、汽车B.壮汉、绳索C.绳索、汽车D.汽车、绳索【解析】选C.要研究的是汽车，直接对汽车产生拉力的是绳索而不是壮汉，汽车所受拉力是绳索和汽车之间的相互作用，故其施力物体是绳索，受力物体是汽车.2.关于重力,下列说法正确的是()A.重力的方向一定垂直物体所在处的地面B.重力的方向总是指向地心C.重力就是地球对物体的吸引力D.重力就是由于地球的吸引而使物体受到的力【解析】选D.重力的方向竖直向下,但不一定与地面垂直,如在斜坡上重力方向与地面不垂直,A错.只有在两极和赤道上的物体,重力方向才指向地心,地面上其他位置的物体的重力方向均不指向地心,B错.重力是由于地球吸引而产生的力,但它不一定等于地球对物体的引力,C错,D对.3.下列叙述正确的有()A.只有静止的物体才受重力B.空中飞行的子弹受重力的作用C.重力就是物体对水平桌面的压力D.静止时物体对水平桌面的压力大小等于重力大小【解析】选B、D.静止的物体受重力,运动的物体仍然受重力,物体所受重力的大小、方向与物体的运动状态无关,A错,B对.静止于桌面上的物体对桌面的压力在数值上等于物体的重力，两者不是同一类型的力,C错,D对.4.一个圆球形匀质薄壳容器所受重力为G,用一细绳悬挂起来,如图3-1-3所示.现在容器里装满水,打开容器底部的小阀门,让水缓慢流出,则在此过程中,系统(包括容器和容器中的水)的重心位置将()A.慢慢下降B.慢慢上升C.先下降后上升D.先上升后下降【解析】选C.在注满水时球壳和水的共同重心在球心,随着水的流出,球壳的重心不变,但水的重心下降,二者共同的重心在下降,当水流完时,重心又回到球心,故C项正确.5.(2010·青岛高一检测)画出图3-1-4中物体A所受重力的示意图.【解析】如图所示答案：见解析图【典例1】关于力的概念,下列说法中正确的是A.力是使物体发生形变和运动状态改变的原因B.一个力必定联系着两个物体,其中每个物体既是施力物体又是受力物体C.只要两个力的大小相等,它们产生的效果一定相同D.两个物体相互作用,其相互作用是有先后的【思路点拨】求解该题应把握以下四点:【自主解答】选A、B.从力的基本概念出发作出判断.根据力的两个作用效果,可知选项A正确.根据力的相互性,可知选项B正确.根据力的三要素,可知力的作用效果不仅与力的大小有关,还与力的方向和作用点的位置有关,选项C错误.物体间的相互作用是同时的,没有时间上的先后关系,选项D错误.【典例2】如图3-1-5所示，叠放的物体A、B静止于水平地面上,物体A对物体B的压力是10N，试画出这个力的图示和示意图.【思路点拨】此题可按以下思路分析:【标准解答】（1）画力的图示：①选定标度：此题用2mm长的线段表示2N的力.②从作用点沿力的方向画一线段，线段长短根据选定的标度和力的大小成正比，线段上加刻度，如图甲所示，也可以如图乙所示，从O点（用O点代替B物体）竖直向下画一段五倍于标度（即10mm）的线段；③在线段上加箭头表示力的方向.（2）画力的示意图：从作用点或从B的中心处沿力的方向画一线段，并加上箭头，表示方向，然后标明FN=10N即可，如图丙所示.【典例3】如图3-1-6所示,把一个平放着的、边长为l的匀质立方体绕bc棱翻转,使对角面AbcD处于竖直平面内,则它的重心位置升高了多少?【标准解答】匀质立方体的重心位于中心,也就是对角面AbcD两对角线Ac、bD的交点O,立方体平放时O点离地面的高度当把立方体绕bc棱翻转到使对角面AbcD处于竖直平面内时,O点离地的高度等于O点到bc棱的距离,即等于对角面边长Ab或cD的一半,故后来O点离地的高度所以翻转后这个匀质立方体的重心位置升高了Δh=h′-h.2lhl.22′h1)l.-2(21l21-l22【典例4】关于重力的大小，下列说法中正确的是A.物体的重力大小总是恒定的B.同一地点，物体的重力与物体的质量成正比C.物体落向地面时，它受到的重力大于它静止时所受到的重力D.物体的重力总等于它对竖直弹簧测力计的拉力【思路点拨】重力的大小与物体所处的纬度、高度有关，测量重力时应使物体处于静止或匀速直线运动状态.【标准解答】选B.物体的重力的计算公式为G=mg，物体的质量m是恒定的，但g的取值与地理位置有关.对同一地点，g的取值相同，随高度的增大，g值将减小.随着物体所处的地理位置的纬度的增大，g值将增大.故A错误、B正确；由公式可知，物体所受的重力只与物体的质量及g值有关，与物体是否受其他力及运动状态均无关，故C错误；用弹簧测力计竖直悬挂重物，在静止或匀速直线运动时，物体对弹簧测力计的拉力才等于其重力，故D错误.1.（2010·淮安高一检测）下列关于重力的说法，正确的是（）A.重力就是地球对物体的吸引力B.只有静止的物体才受到重力C.物体在地球上无论怎样运动都受到重力作用D.完全失重的物体不受重力作用【解析】选C.重力由地球对物体的吸引而产生，但两者并不能完全等同，A错.物体无论静止还是运动、怎么运动，它都会受到地球对它的吸引，即受重力作用.C对，B、D错.2.(2010·上海交大附中高一检测)把一个小球用绳系着拴在手上，小球所受重力的反作用力作用在（）A.绳上B.手上C.地球上D.小球上【解析】选C.重力的施力物体为地球，它的反作用力为小球对地球的引力，作用在地球上，C项正确.3.（2010·银川一中高一检测）关于物体的重心，下列说法中正确的是（）A.物体升高或降低时，重心在物体上的位置也相应升高和降低B.物体改变形状时，重心位置一定发生变化C.物体的重心可能位于物体之外D.重心是物体内最重的一点【解析】选C.对于一个确定的物体，其重心位置相对物体是固定不变的，不随物体上、下运动而变化，A错.一条粗细均匀的绳子组成正方形时其重心为几何中心，组成圆形时其重心仍为几何中心，位置可能不变，B错.上面例子中环形绳的重心就不在绳子上，C对.重心是物体所受重力的等效作用点，但并非物体的全部重力都集中于那一点，也不是物体上最重的点，D错.4.（2010·盐城高一检测）关于力,下述说法中错误的]是()A.因为力是物体对物体的作用,所以,只有相互接触的物体间才有力的作用B.力不一定总有受力物体.比如,一个人用力向外推掌,用了很大力,但没有受力物体C.重力的方向总是与支持重物的支持面垂直D.地面上同一地点,物体的质量越大,它所受到的重力也越大【解析】选A、B、C.物体间相互作用时不一定非得接触,有些力如引力就可以不接触而产生,A错.任何一个力都能找到它的施力物体和受力物体,B错.重力的方向总是竖直向下,但不一定与支持面垂直,C错,据G=mg知,同一地点,即g一定时,物体的重力与其质量成正比,D对,故符合要求的选项为A、B、C.1.（2010·淮安高一检测）（4分）力的作用效果是()A.既能改变物体的运动状态，又能改变物体的形状B.只能改变物体的运动状态，不能改变物体的形状C.只能改变物体的形状，不能改变物体的运动状态D.既不能改变物体的运动状态，又不能改变物体的形状【解析】选A.力的作用效果有两个,一是改变物体的运动状态，二是使物体发生形状的改变，故A对,B、C、D错.2.（2010·长春外国语学校高一检测）（4分）关于重心,下列说法中正确的是()A.重心就是物体上最重的点B.重心的位置不一定在物体上,但形状规则的质量分布均匀的物体的重心一定在物体上C.用一根细线悬挂的物体静止时,细线方向不一定通过重心D.重心位置与物体的质量分布情况及形状有关【解析】选D.重心是物体重力的等效作用点,并非物体上最重的点,A错.形状规则、质量分布均匀物体的重心也可能不在物体上,如均匀圆环的重心为圆心,B错.据二力平衡知识,一根细线悬挂的物体静止时,拉力与重力共线,必过重心,C错.重心的位置只与物体的质量分布及形状有关,与物体所处位置及运动状态无关,D对.3.(4分)下列关于物体重心的说法正确的是()A.物体的重心一定在物体上B.重心位置随质量分布的变化而变化C.物体的重心可能在物体上,也可能在物体外D.形状规则的物体的重心一定在几何中心【解析】选B、C.物体的重心不一定都在物体上,如圆环的重心为圆心就不在环上,A错,C对.重心的位置与物体的质量分布有关,如载有货物的汽车随货物的减少，重心要向下前方移动,B对.质量分布均匀且形状规则的物体的重心才是其几何中心,D错.4.(4分)2009年10月1日建国60周年阅兵式上,十二架中国最先进战斗机J11B列式飞过天安门广场上空,关于J11B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,它的运动状态未发生改变【解析】选B、D.重力的方向竖直向下,而不是指向地心,A错.由于地球对战机的引力而产生重力,此作用发生同时,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.战机匀速飞行,速度不变,运动状态不变,D对.5.(10分)一个铁球在空中飞行,所受重力为120N,方向竖直向下,试画出重力的图示和示意图,并说明施力物体和受力物体.【解析】要严格按以下步骤画力的图示.(1)选定标度:选4mm长的线段表示30N的力;(2)用一矩形表示物体,从作用点沿力的方向画一线段,线段的长度按选定的标度和力的大小画,线段上加上刻度,如图甲所示,从O点竖直向下画一条4倍于标度即16mm的线段;(3)在线段上加上箭头表示力的方向.也可以按照如图乙所示那样,不画物体,而用O点表示物体,画出重力G的图示.画力的示意图.如图丙所示,用一矩形表示物体,从物体上向力的方向画一线段,并加上箭头,表示方向.然后标明G=120N即可.这个重力的施力物体是地球,受力物体是铁球.答案：见解析6.(4分)如图1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.F1F2，是因为表示F1的标度大C.F1F2，是因为F1具有两个标准长度，而F2有三个标度D.无法比较，是因为两图示没有标明一个标准长度代表力的大小【解析】选D.力的图示中，只有标度标出力的大小，表示力的线段的长度才能有意义.本题中未表示出力的大小，所以无法比较，D正确.7.（12分）一个质量为60kg的人，在地球上的重力为588N，在月球上的重力为98N.该人做摸高运动时，在地球上其重心最大能升高0.5m，那么在月球其重心升高的最大高度为多少？【解析】人在地球和月球上的质量相等，由G=mg得，地球表面的自由落体加速度月球表面的自由落体加速度设人在地球上触摸高度为h，在月球上触摸高度为h′,由v2-v02=2ax得解得答案：3.0m,m/s9.8=m/s60588=mG=g22,m/s1.63≈m/s6098=m′G=′g22,g′g=′hhm.3.0≈m0.5×1.639.8=h′gg=′h8.(新题快递)(8分)在对重力的本质还未认清之前,我国古代劳动人民对重心就有了比较复杂的应用.我国西安半坡出土了一件距今约5000年的尖底陶器.如图2所示,这种陶瓶口小腹大,有两耳在瓶腰偏下的地方,底尖,若用两根绳子系住两耳吊起瓶子,就能从井中取水,试分析人们是怎样利用尖底陶瓶在井中取水的.【解析】当汲水瓶空着时,由于瓶的重心高于绳的悬点,它就会倾倒;把它放到水里,水就会自动流进去;当瓶中汲入适量的水(达到瓶容积的60%～70%)时,瓶的重心降到绳的悬点以下,一提绳,汲水瓶就会被直立着提上来;如果瓶中的水太满,瓶的重心又高于绳的悬点,瓶会自动倾倒,将多余的水倒出.这种汲水瓶巧妙地通过重心变换,使得汲水方便、省力,又能控制汲水量,充分体现了我国古代劳动人民的智慧.1.关于重力,下列说法中正确的是()A.物体所受的重力,只作用在重心上,其余部分不受重力作用B.不同地点,同一物体的重力大小可能不同C.物体落向地面时,它受到的重力不等