2025年重力章节测试题及答案

2025年重力章节测试题及答案一、选择题（每题3分，共30分）1.关于重力的理解，下列说法正确的是（）A.重力的方向总是垂直于地面B.同一物体在赤道处的重力比在两极处大C.物体的重心一定在物体上D.重力的施力物体是地球2.已知地球半径为R，表面重力加速度为g。若某卫星在离地面高度为h的轨道上运行，忽略地球自转影响，则该卫星所在位置的重力加速度g'为（）A.gR²/(R+h)²B.g(R+h)²/R²C.gR/(R+h)D.g(R+h)/R3.一个质量为60kg的人站在电梯中，电梯以2m/s²的加速度加速上升时，人对电梯地板的压力约为（g取10m/s²）（）A.480NB.600NC.720ND.840N4.关于重心，下列说法错误的是（）A.均匀细杆的重心在杆的中点B.均匀圆板的重心在圆心C.用悬挂法确定薄板重心时，两次悬挂的悬线延长线交点即为重心D.物体的重心位置随其形状改变一定改变5.火星质量约为地球的1/10，半径约为地球的1/2。若地球表面重力加速度为g，则火星表面重力加速度约为（）A.0.2gB.0.4gC.0.5gD.0.8g6.一个物体从某高度自由下落，不计空气阻力，下列图像能正确反映其重力做功功率随时间变化的是（）7.航天员在空间站中处于“失重”状态，下列解释正确的是（）A.航天员不受重力作用B.航天员所受重力全部用于提供向心力C.空间站的加速度方向向下，与重力方向相反D.空间站的速度太大，导致重力无法表现8.两质量分别为m₁、m₂的物体静止在水平地面上，它们与地面的接触面积分别为S₁、S₂。若g为重力加速度，则两物体对地面的压强之比为（）A.m₁S₂:m₂S₁B.m₁S₁:m₂S₂C.m₂S₁:m₁S₂D.m₂S₂:m₁S₁9.用弹簧秤在地球表面测得某物体重力为G，在某星球表面测得同一物体重力为0.4G。已知该星球半径为地球的0.5倍，则该星球与地球的质量之比为（）A.0.1B.0.2C.0.4D.0.510.一物体在竖直上抛过程中（不计空气阻力），其加速度的大小和方向（）A.始终为g，方向竖直向下B.上升时大于g，下降时小于gC.上升时小于g，下降时大于gD.始终为g，方向先向上后向下二、填空题（每空2分，共20分）11.一个质量为2.5kg的物体，在地球表面的重力为______N；若将其带到月球（月球表面重力加速度约为地球的1/6），则其质量为______kg，重力为______N（g取10m/s²）。12.已知地球赤道处的重力加速度为g₀，两极处的重力加速度为g₁（g₁>g₀），原因是地球自转导致赤道处物体需要______（填“额外提供”或“消耗部分”）万有引力作为向心力，因此赤道处的重力比两极______（填“大”或“小”）。13.某同学用弹簧秤测量物体重力时，误将弹簧秤倒置（物体挂在提环，手拉挂钩），若物体实际重力为G，弹簧秤自身质量为m，则弹簧秤示数为______（用G、m、g表示）。14.一电梯从静止开始加速上升，经2s速度达到4m/s后匀速上升5s，最后减速上升3s停止。若电梯总质量为1000kg（含乘客），则加速阶段电梯对地板的压力为______N，匀速阶段压力为______N，减速阶段压力为______N（g取10m/s²）。三、计算题（共40分）15.（10分）某探月工程中，月球车质量为120kg，月球表面重力加速度约为1.6m/s²。求：（1）月球车在月面的重力；（2）若月球车在水平月面匀速行驶时，受到的阻力为其重力的0.1倍，求此时月球车的牵引力；（3）若月球车爬上倾角为30°的斜坡（斜坡表面摩擦不计），需至少多大的牵引力才能维持匀速上坡？16.（12分）地球同步卫星轨道半径约为4.2×10⁷m，地球半径约为6.4×10⁶m，表面重力加速度g取10m/s²。求：（1）地球的质量（保留两位有效数字）；（2）同步卫星所在位置的重力加速度；（3）若某卫星在离地面高度为h=3R（R为地球半径）的轨道上运行，其运行周期为多少？17.（8分）一个质量为0.5kg的小球从离地面5m高处自由下落，与地面碰撞后竖直弹起，弹起的最大高度为3.2m（不计空气阻力，g取10m/s²）。求：（1）小球落地前瞬间的速度；（2）碰撞过程中地面对小球的平均作用力（碰撞时间为0.1s）。18.（10分）某同学在实验室用单摆测量重力加速度，测得摆长L=1.00m，单摆完成50次全振动的时间为100s。（1）求当地的重力加速度g（π²≈9.87）；（2）若实验中误将摆长测量为L'=1.02m（实际摆长为1.00m），则测得的g值会比真实值______（填“偏大”“偏小”或“不变”），说明理由。四、综合应用题（共10分）19.我国“天问一号”探测器成功登陆火星后，火星车开展了多项科学探测。已知火星质量M=6.4×10²³kg，半径R=3.4×10⁶m，引力常量G=6.67×10⁻¹¹N·m²/kg²。（1）求火星表面的重力加速度g火（保留两位有效数字）；（2）火星车在火星表面竖直向上发射一个信号弹，初速度为v₀=20m/s，不计空气阻力，求信号弹上升的最大高度及从发射到落回地面的总时间；（3）若火星车在火星表面以速度v匀速行驶时，突然关闭动力，最终停止，已知行驶过程中受到的阻力为其重力的k倍（k=0.2），求火星车从关闭动力到停止的滑行距离。答案一、选择题1.D2.A3.C4.D5.B6.D7.B8.A9.B10.A二、填空题11.25；2.5；4.17（或25/6）12.消耗部分；小13.G+mg14.12000；10000；8000三、计算题15.（1）G月=m·g月=120×1.6=192N（2）匀速行驶时牵引力F=f=0.1G月=0.1×192=19.2N（3）斜坡匀速上坡时，牵引力需平衡重力沿斜面向下的分力：F'=G月·sin30°=192×0.5=96N16.（1）地球表面物体重力近似等于万有引力：mg=GMm/R²→M=gR²/G=10×(6.4×10⁶)²/(6.67×10⁻¹¹)≈6.1×10²⁴kg（2）同步卫星处重力加速度g'=GM/r²=gR²/r²=10×(6.4×10⁶)²/(4.2×10⁷)²≈0.23m/s²（3）卫星轨道半径r'=R+h=4R，由GMm/r'²=m(4π²/T²)r'，且GM=gR²，得T=√(4π²r'³/(gR²))=√(4π²(4R)³/(gR²))=√(256π²R/(g))=√(256×9.87×6.4×10⁶/10)≈5.7×10⁴s（约15.8h）17.（1）落地速度v₁=√(2gh₁)=√(2×10×5)=10m/s（方向向下）（2）弹起速度v₂=√(2gh₂)=√(2×10×3.2)=8m/s（方向向上），取向上为正，动量变化Δp=mv₂-(-mv₁)=0.5×(8+10)=9kg·m/s，由动量定理(F-mg)t=Δp→F=Δp/t+mg=9/0.1+0.5×10=95N18.（1）周期T=100/50=2s，由T=2π√(L/g)→g=4π²L/T²=4×9.87×1.00/4≈9.87m/s²（2）偏小；因g=4π²L/T²，若L测量值偏大，而实际T不变，则计算出的g值会偏小四、综合应用题19.（1）g火=GM/R²=6.67×10⁻¹¹