2021～2022学年新教材高中物理课后作业8重力与重心【含答案】

重力与重心(建议用时：30分钟)题组一力的描述1．在世界壮汉大赛上有拉汽车前进的一项比赛，如图是某壮汉正通过绳索拉着汽车运动。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力，故其施力物体是绳索，受力物体是汽车。]2．下列词语所隐含的物理现象，可用牛顿理论中力的概念和规律来解释的是()①水滴石穿②铁杵成针③水中望月④逆风扬帆⑤光阴飞逝A．①②③B．③④⑤C．①②④D．①③⑤C[力具有使物体发生形变和改变运动状态两个效果，水滴石穿、铁杵成针、逆风扬帆均体现了这两个作用效果，而“水中望月”是光的反射现象，“光阴飞逝”反映了时间的不可逆转性，与力的概念和规律没有联系。则C正确，A、B、D错误。]3．如图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．F1>F2，是因为表示F1的标度大C．F1<F2，是因为F1具有两个标准长度，而F2有三个标准长度D．无法比较，是因为两图示没有标明一个标准长度所表示的力的大小是多少D[因两图都没有标度，所以无法确定力的大小。]题组二重力及其测量4．关于重力下列说法正确的是()A．重力的方向总是垂直地面向下B．重力的大小只与质量有关C．重心概念的建立应用了等效替代的思想D．物体所受的重力只有受力物体，没有施力物体C[重力方向是竖直向下，而不是垂直地面向下，故A错误；重力的大小G＝mg，地面上同一点处只能说物体所受重力的大小与它的质量成正比，但是由于地球表面不同纬度和海拔高度的地方g值不同，同一物体在不同地方重力有变化，故B错误；重心是物体各部分所受重力的作用点，所以重心概念的建立应用了等效替代的思想，故C项正确；物体所受的重力是地球对物体的吸引力所产生的，所以物体所受的重力的施力物体为地球，故D项错误。]5．(多选)弹簧测力计竖直悬挂一个静止的小球，下列说法正确的是()A．小球对弹簧测力计的拉力就是小球的重力B．弹簧测力计对小球的拉力大小等于小球的重力大小C．小球所受重力的施力物体是弹簧测力计D．小球所受重力的施力物体是地球BD[A中重力是地球对小球的作用力，而拉力是小球对弹簧测力计的作用力，这两个力不是同一个力，故A错误；可用弹簧测力计测重力，所以弹簧测力计对小球的拉力与小球所受重力的大小相等，B正确；重力是由于地球的吸引产生的，所以小球所受重力的施力物体是地球，故C错误，D正确。]6．关于地面上物体的重力，下列说法正确的是()A．只有静止时，物体才受重力B．物体对地面的压力就是物体的重力C．弹簧测力计和杆秤都能称量物体的重力大小D．同一地点，物体的重力与其质量成正比D[物体是否受重力与物体运动状态无关，A错误；物体对地面的压力与物体所受重力的施力物体和受力物体不同，故不是一个力，B错误；杆秤的原理是杠杆原理，只能测质量不能测重力，C错误；在同一地点g为常数，由G＝mg可知，重力与质量成正比，D正确。]题组三重心及位置确定7．有一圆形的均匀薄板，若将其中央再挖掉一个小圆板变成一个圆环，如图甲、乙所示，下列说法正确的是()甲乙A．重心位置向外侧偏移，重力减小B．重力和重心位置都没有变C．重力减小，重心位置没有变D．重力减小，重心位置无法确定C[在薄板中央挖掉一个小圆板后，薄板质量减小，故重力减小。又因是均匀薄板，故其重心应在其几何中心，挖掉小圆板后重心位置不变，故C正确。]8．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B′A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B[金属丝的重心是组成金属丝的各质点所受重力的合力的作用点，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。以金属丝的中点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，CD段和AB′段的重心都在其中点。由于CD段与AB段所受重力的合力作用点在O点，则CD段与AB′段所受重力的合力作用点必在O点左侧，则整个金属丝的重心左移，B正确。]9．如图所示是陕西西安半坡村出土的盛水陶罐(也称为欹器)，它的特点是底尖、腹大、口小。穿入绳子(系绳的耳环设在瓶腹稍靠下的部位)，将空的欹器悬挂起来静止时，发现整个容器无法正立而是略有倾斜。往其中注入适量的水(一半水左右)后，发现整个容器正立起来，保持竖直状态；若注入水太满，容器会自动倾倒，将多余的水倒出。关于以上几个状态时容器重心的变化，下列说法正确的是()A．让未装水的欹器竖立时，它的重心略低于耳环B．装一半水时的欹器，重心略高于耳环C．装一半水时的欹器，重心略低于耳环D．装满水时的欹器重心最低C[未装水的欹器竖立时，容器无法正立而是略有倾斜，说明它的重心略高于耳环，故A错误；装一半水时的欹器，整个容器正立起来，说明重心略低于耳环，故B错误，C正确；装满水时的欹器会自动倾倒，说明其重心高于耳环，故D错误。]10．在城市楼房的建筑工地上经常见到塔吊，工人师傅在安装塔吊时，常在塔吊臂的未装滑轮端安装一个大的铁箱，并在铁箱内装入很重的沙子(如图所示)，其主要目的是()A．为了左右对称，美观B．增加塔吊重量，防止被风吹得左右摇摆C．防止沙子不够用，做临时补充D．使塔吊起吊建材时重心落在竖直固定架上，工作起来更加平衡、安全D[物体的重心与物体的形状和质量分布有关，塔吊臂未装滑轮端安装铁箱并配重后，当吊起重物时，可以使重心落在竖直固定架上，增加稳度，所以选项D正确。]11．(1)有一质量分布均匀的铁链长为L，原来放在地面上，现在将铁链竖直向上刚好拉直，它的重心位置升高了多少？(2)使一块棱长为a的均匀正方体绕着自己的一条棱翻转，当它的一个面对角线刚好与地面垂直时，其重心位置升高了多少？[解析](1)铁链放在地面上时，其重心位置高度可以认为等于零，当刚好向上拉直时，它的重心在其中点位置，距地面eq\f(L,2)，所以铁链的重心升高了eq\f(L,2)。(2)正方体的重心与其几何中心重合，如图所示。原来重