重力与重心知识应用试题

重力与重心知识应用试题一、选择题（共10题）关于重力的说法，正确的是（）A.重力的方向总是垂直向下B.物体的重心一定在物体上C.重力的大小与物体的质量成正比D.同一物体在地球上任何位置所受重力都相同下列关于重心的说法中，正确的是（）A.物体的重心就是物体上最重的点B.形状规则的物体的重心一定在其几何中心C.用悬挂法寻找不规则物体的重心时，重心一定在悬线所在的直线上D.物体升高或降低时，重心在物体上的位置也随之升高或降低质量均匀分布的实心球，挖去一个小球后，其重心位置将（）A.一定升高B.一定降低C.一定不变D.可能升高、降低或不变关于重力加速度的说法，正确的是（）A.重力加速度g的大小与物体的质量有关B.地球上不同位置的重力加速度大小都相同C.重力加速度的方向总是竖直向下D.重力加速度随海拔高度的增加而增大一个质量为m的物体，放在倾角为θ的斜面上静止不动，物体所受重力的大小为（）A.mgsinθB.mgcosθC.mgD.无法确定下列现象中，与重心位置有关的是（）A.熟透的苹果总是落向地面B.用手拍打衣服可以去掉灰尘C.运动员在走钢丝时需要不断调整身体姿势D.汽车在转弯时需要减速行驶质量分布均匀的长方体，长、宽、高分别为a、b、c，当把它平放、侧放和竖放时，它的重心位置（）A.平放时最高B.侧放时最高C.竖放时最高D.三种放置方式重心位置高度相同关于重力和重心，下列说法正确的是（）A.重力就是地球对物体的吸引力B.物体的重心一定在物体内部C.重力的方向总是指向地心D.物体的重心位置会随物体形状的改变而改变一个质量为5kg的物体，在地球上所受重力为（g取9.8N/kg）（）A.5NB.49NC.5kgD.49kg用弹簧测力计测量物体的重力时，应将物体（）A.竖直悬挂在弹簧测力计下B.水平放置在弹簧测力计上C.斜向拉着弹簧测力计D.以上方法都可以二、填空题（共5题）重力的施力物体是________，重力的方向总是________。质量为2kg的物体，所受重力大小为________N（g取9.8N/kg），重力的作用点称为________。物体的重心位置与物体的________和________有关。质量分布均匀、形状规则的物体，其重心在它的________上。同一物体在月球上所受重力是地球上的1/6，一个在地球上质量为60kg的人，在月球上所受重力为________N（g取9.8N/kg）。三、计算题（共3题）一个质量为10kg的物体，放在水平地面上，求：（1）物体所受重力的大小；（2）若用一个与水平方向成30°角的拉力拉物体，拉力大小为50N，此时物体所受重力大小是否变化？为什么？一个质量分布均匀的正方体铁块，边长为0.2m，铁的密度为7.9×10³kg/m³，求：（1）铁块的质量；（2）铁块所受重力的大小；（3）铁块的重心位置。一根质量均匀分布的木棒，长为1m，质量为2kg，将其一端抬起，使其与水平地面成30°角，求此时木棒所受重力的大小和重心位置。四、实验题（共2题）某同学想利用悬挂法测定一个不规则形状薄板的重心位置，请回答下列问题：（1）实验所需的器材有：不规则薄板、细线、、。（2）实验步骤：①在薄板上取一个点A，用细线将薄板悬挂起来，当薄板静止时，在薄板上画出细线的延长线；②在薄板上另取一个点B（与A点不重合），用细线将薄板悬挂起来，当薄板静止时，在薄板上画出细线的延长线；③。（3）实验结论：。为了探究物体所受重力大小与质量的关系，某实验小组进行了如下实验：（1）实验器材：弹簧测力计、质量均为50g的钩码若干、铁架台。（2）实验步骤：①将弹簧测力计在铁架台上调零；②用弹簧测力计测出1个钩码所受的重力，记录数据；③用弹簧测力计测出2个钩码所受的重力，记录数据；④重复步骤③，测出3个、4个、5个钩码所受的重力，记录数据；⑤分析数据，得出结论。（3）实验数据记录表格：钩码个数质量m/kg重力G/N重力与质量的比值g/(N·kg⁻¹)10.0520.1030.1540.2050.25（4）请你根据实验原理，在表格中填写出测量1个钩码重力时的预期数据（g取9.8N/kg），并计算出重力与质量的比值。（5）实验结论：物体所受重力大小与物体的质量成________比，其比值g约为________N/kg。五、应用题（共2题）建筑工人在砌墙时，常常利用重垂线来检查墙壁是否竖直，请你解释其中的原理。为什么赛车的车身设计得比较低矮，并且轮子之间的距离比较宽？请从重心的角度进行解释。六、综合题（共1题）阅读下列材料，回答问题：材料一：不倒翁是一种古老的玩具，无论如何推它，它都能自动恢复直立状态。不倒翁的底部是一个较重的半球体，上部是一个较轻的空心部分。材料二：走钢丝的演员，手中通常会拿一根长长的平衡杆，在钢丝上行走时，演员需要不断调整身体的姿势和平衡杆的位置，以保持身体的平衡。（1）不倒翁为什么能自动恢复直立状态？请从重心的角度进行解释。（2）走钢丝的演员为什么要拿一根长长的平衡杆？平衡杆在保持平衡过程中起到了什么作用？（3）根据以上材料，你认为在设计容易倾倒的物体时，应如何调整物体的重心位置以增加物体的稳定性？参考答案及解析一、选择题C解析：重力的方向总是竖直向下，而非垂直向下，A错误；物体的重心不一定在物体上，如圆环的重心在圆心，不在圆环上，B错误；重力的大小G=mg，与物体的质量成正比，C正确；同一物体在地球上不同位置所受重力略有不同，因为不同位置的重力加速度g值不同，D错误。C解析：物体的重心是重力的作用点，不是物体上最重的点，A错误；形状规则且质量分布均匀的物体的重心才在其几何中心，B错误；用悬挂法找重心时，根据二力平衡原理，重心一定在悬线所在的直线上，C正确；物体的重心位置与物体的形状和质量分布有关，与物体的位置高低无关，D错误。D解析：质量均匀分布的实心球，重心在球心位置。如果在球心位置挖去一个小球，重心位置不变；如果在球的上部挖去一个小球，重心会降低；如果在球的下部挖去一个小球，重心会升高，所以重心位置可能升高、降低或不变，D正确。C解析：重力加速度g的大小与物体的质量无关，A错误；地球上不同位置的重力加速度大小不同，赤道最小，两极最大，B错误；重力加速度的方向总是竖直向下，C正确；重力加速度随海拔高度的增加而减小，D错误。C解析：物体所受重力的大小只与物体的质量和重力加速度有关，与物体的运动状态和所处位置无关，所以物体所受重力大小仍为mg，C正确。C解析：熟透的苹果落向地面是因为受到重力的作用，A错误；用手拍打衣服去掉灰尘利用了惯性，B错误；运动员走钢丝时调整身体姿势是为了调整重心位置，使其在钢丝正上方，以保持平衡，C正确；汽车转弯时减速是为了减小向心力，防止侧滑，D错误。C解析：长方体的重心在其几何中心，平放时重心高度为c/2，侧放时重心高度为b/2，竖放时重心高度为a/2（假设a>b>c），所以竖放时重心位置最高，C正确。D解析：重力是地球对物体吸引力的一个分力，A错误；物体的重心不一定在物体内部，如圆环的重心在圆心，B错误；重力的方向总是竖直向下，不一定指向地心，C错误；物体的重心位置与物体的形状有关，形状改变时重心位置也可能改变，D正确。B解析：物体所受重力G=mg=5kg×9.8N/kg=49N，B正确。A解析：用弹簧测力计测量物体的重力时，应将物体竖直悬挂在弹簧测力计下，使物体处于平衡状态，此时弹簧测力计的示数等于物体所受重力的大小，A正确。二、填空题地球；竖直向下19.6；重心形状；质量分布几何中心98解析：人在地球上的质量为60kg，在月球上质量不变，仍为60kg，在月球上所受重力G=1/6mg=1/6×60kg×9.8N/kg=98N。三、计算题解：（1）物体所受重力G=mg=10kg×9.8N/kg=98N。（2）物体所受重力大小不变，因为重力的大小只与物体的质量和重力加速度有关，与物体是否受到其他力无关。解：（1）铁块的体积V=a³=(0.2m)³=0.008m³，铁块的质量m=ρV=7.9×10³kg/m³×0.008m³=63.2kg。（2）铁块所受重力G=mg=63.2kg×9.8N/kg=619.36N。（3）铁块是质量分布均匀、形状规则的正方体，其重心在它的几何中心，即正方体对角线的交点处，距离每个面的距离均为0.1m。解：木棒所受重力G=mg=2kg×9.8N/kg=19.6N。木棒的重心在其中点位置，即距离木棒两端各0.5m处，无论木棒如何放置，重心位置相对于木棒本身不变，所以当木棒与水平地面成30°角时，重心在木棒的中点处。四、实验题（1）铁架台；铅笔（2）③两条细线延长线的交点即为薄板的重心位置（3）不规则薄板的重心位置在两条悬挂线延长线的交点处（4）1个钩码的重力G=mg=0.05kg×9.8N/kg=0.49N，重力与质量的比值g=G/m=0.49N/0.05kg=9.8N/kg，表格中对应位置填0.49和9.8。（5）正；9.8五、应用题重垂线是利用重力的方向总是竖直向下的原理制成的。建筑工人砌墙时，将重垂线悬挂在墙壁一侧，观察墙壁是否与重垂线平行，如果平行，说明墙壁是竖直的；如果不平行，说明墙壁倾斜，需要调整。赛车车身设计得比较低矮，可以降低车身的重心位置；轮子之间的距离比较宽，可以增大支撑面的宽度。根据物体的稳定性条件，重心越低、支撑面越大，物体的稳定性越好。这样设计可以使赛车在高速行驶和转弯时不易倾倒，提高行驶的安全性。六、综合题（1）不倒翁底部是较重的半球体，上部是较轻的空心部分，所以不倒翁的重心位置较低，并且在底部的半球体中心。当不倒翁倾斜时，重心会升高，重力会产生一个力矩，使不倒翁恢复到直立状态，所以不倒翁能自动恢复直立状态。（2）走钢丝的演员拿平衡杆，可以通过调整平衡杆的位置来调整整个身体（包括平