《重力基本相互作用》试题库

《重力基本相互作用》试题库总分：34分考试时间：分钟学校__________班别__________姓名__________分数__________题号一总分得分一、单选类（共10分）1.关于力，下列说法正确的是()A.力可以没有施力物体，如人顶风行走时受到的阻力B.力可以没有受力物体，如用力挥出拳头，并没有触到任何物体C.一个施力物体只能有一个受力物体D.一个受力物体可以有多个施力物体2.关于如图所示的两个力和，下列说法正确的是() A.＝，因为表示两个力的线段一样长B.>，因为表示F1的标度大C.<，因为F1只有两个标度的长度，而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3.一个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()A.G＞G′B.G＜G'C.G＝G′D.无法判定4.一个重15N的物体沿斜面下滑，关于该物体重力的图示，如图所示的四个图中正确的是()A.B.C.D.5.如图所示，一个空心均匀球壳里面注满水，球的正下方有一个小孔．在水由小孔慢慢流出过程中，空心球壳和水的共同重心将会() A.一直下降B.一直上升C.先升高后降低D.先降低后升高6.两平行金属板间有匀强电场，不同的带电粒子都以垂直于电场线方向飞入该电场，要使这些粒子经过匀强电场后有相同大小的偏转角，则它们应具备的条件是(不计重力作用)（）A.有相同的动能和相同的比荷B.有相同的动量和相同的比荷C.有相同的速度和相同的比荷D.只要有相同的比荷就可以题号一总分得分二、多选类（共4分）1.(2013～2014学年黑龙江省哈尔滨市第九中学高一上学期期中考试)下列关于重力的说法中正确的是()A.地球上的物体只有静止时，才受到重力作用B.重力的方向总是竖直向下的C.重心就是物体上最重的一点0D.同一物体在地球各处重力大小是不一定相同的2.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3.图中为一“滤速器”装置示意图.a、b为水平放置的平行金属板，一束具有各种不同速率的电子沿水平方向经小孔O进入a、b两板之间.为了选取具有某种特定速率的电子，可在a、b间加上电压，并沿垂直于纸面的方向加一匀强磁场，使所选电子仍能够沿水平直线OO′运动，由O′射出.不计重力作用.可能达到上述目的的办法是() A.使a板电势高于b板，磁场方向垂直纸面向里B.使a板电势低于b板，磁场方向垂直纸面向里C.使a板电势高于b板，磁场方向垂直纸面向外D.使a板电势低于b板，磁场方向垂直纸面向外4.三个电子分别以大小为v、2v、3v的速度与磁场方向垂直进入同一匀强磁场，它们在磁场中（不计电子的重力作用）A.运动半径之比为1∶2∶3B.运动的周期之比为1∶1∶1C.运动半径之比为12∶22∶32D.运动的周期之比为1∶∶5.（不定项）如图所示为一“滤速器”装置的示意图。a、b为水平放置的平行金属板，一束具有各种不同速率的电子沿水平方向经小孔O进入a、b两板之间。为了选取具有某种特定速率的电子，可在a、b间加上电压，并沿垂直于纸面的方向加一匀强磁场，使所选电子仍能够沿水平直线OO′运动，由O′射出。不计重力作用，可能达到上述目的的办法是（） A.使a板电势高于b板，磁场方向垂直纸面向里B.使a板电势低于b板，磁场方向垂直纸面向里C.使a板电势高于b板，磁场方向垂直纸面向外D.使a板电势低于b板，磁场方向垂直纸面向外题号一总分得分三、简答类（共10分）1.如图所示，各物体的质量相等且都处于静止状态，在图上分别画出它们所受重力的示意图． 2.如图所示，矩形均匀薄板长AC＝60cm，宽CD＝10cm.在B点以细线悬挂，板处于平衡，AB＝35cm，则悬线和板边缘CA的夹角α等于多少？ 3.如下图所示为某种电子秤的原理示意图，AB为一均匀的滑线电阻，阻值为R，长度为L，两边分别有P1、P2两个滑动头，P1可在竖直绝缘光滑的固定杆MN上保持水平状态而上下自由滑动，弹簧处于原长时，P1刚好指着A端，P1与托盘固定相连，当P1、P2间出现电压时，该电压经过放大，通过信号转换后在显示屏上显示物体重力的大小.已知弹簧的劲度系数为k，托盘自身质量为m0，电源电动势为E，内阻不计，当地的重力加速度为g.求: (1)托盘上未放物体时，在托盘自身重力作用下，P1距A的距离x1. (2)托盘上放有质量为m的物体时，P1距A的距离x2. (3)在托盘上未放物体时通常先核准零点，其方法是调节P2，使P2距A的距离也为x1，从而使P1、P2间的电压为零.校准零点后，将物体m放在托盘上，试推导出物体质量m与P1、P2间的电压U之间的函数关系式.4.如图所示,在x轴上方有一匀强电场,场强为E,方向竖直向下.在x轴下方有一匀强磁场,磁感应强度为B,方向垂直纸面向里.在x轴上有一点P,离原点的距离为a.现有一带电量+q的粒子,质量为m,从静止开始释放,要使粒子能经过P点,其初始坐标应满足什么条件?(重力作用忽略不计) 5.如图所示,在场强为E的水平的匀强电场中,有一长为L,质量可以忽略不计的绝缘杆,杆可绕通过其中点并与场强方向垂直的水平轴O在竖直面内转动,杆与轴间摩擦可以忽略不计.杆的两端各固定一个带电小球A和B,A球质量为2m,带电荷量为+2Q;B球质量为m,带电荷量为−Q.开始时使杆处在图中所示的竖直位置,然后让它在电场力和重力作用下发生转动,求杆转过90°到达水平位置时A球的速度多大？ 6.质量为m、带电量为q的电荷以垂直磁场的速度v射入磁感应强度为B的匀强磁场中，试说明粒子为什么做圆周运动，并求出其周期和半径的表达式（忽略重力作用）.7.如图是简化后的跳台滑雪的雪道示意图.整个雪道由倾斜的助滑雪道AB和着陆雪道DE，以及水平的起跳平台CD组成，AB与CD圆滑连接. 运动员从助滑雪道AB上由静止开始，在重力作用下，滑到D点水平飞出，不计飞行中的空气阻力，经2s在水平方向飞行了60m，落在着陆雪道DE上，已知从B点到D点运动员的速度大小不变.（g取10m/s2）求： （1）运动员在AB段下滑到B点的速度大小； （2）若不计阻力，运动员在AB段下滑过程中下降的高度.8.如图是简化后的跳台滑雪的雪道示意图.整个雪道由倾斜的助滑雪道AB和着陆雪道DE，以及水平的起跳平台CD组成，AB与CD圆滑连接. 运动员从助滑雪道AB上由静止开始，在重力作用下，滑到D点水平飞出，不计飞行中的空气阻力，经2s在水平方向飞行了60m，落在着陆雪道DE上.已知从B点到D点运动员的速度大小不变.（g取10m/s2)求： （1）运动员在AB段下滑到B点的速度大小； （2）若不计阻力，运动员在AB段下滑过程中下降的高度.9.在高为h的地方以速度v竖直向上运动的物体，如果只受重力作用，则它的动能是重力势能2倍时的高度是多少？题号一总分得分四、综合类（共10分）1.2013年12月2日“嫦娥三号”成功发射，使我国的登月计划的实现又近了一步．我们已经知道月球表面的重力加速度约为地球表面的六分之一，假设将来我国一名质量为70kg的宇航员登上月球．(地球表面的重力加速度g＝10N/kg)(10分)1).求这名宇航员在月球上的重力大小；(5分)2).假设这名宇航员在地球上最多能举起100kg的物体，那么该宇航员在月球上最多能举起多大质量的物体？(5分)参考答案:一、单选类（共10分）1.D2.D3.C4.A5.D6.C二、多选类（共4分）1.B,D2.A,D3.A,D4.A,B5.A,D三、简答类（共10分）1.画出重力的示意图，特别注意重力的方向，重力的方向总是竖直向下，竖直向下垂直水平面，而不是垂直支持面．重力的示意图如图： 2.45° 3.(1) (2) (3) 4.a=2nR(n=1,2,…), y2=(n=1,2,…) 5.v= 6.略 7.（1）运动员从D点飞出时的速度v==30m/s。依题意，下滑到助滑雪道末端B点的速度大小是30m/s. （2）在下滑过程中机械能守恒，有mgh=mv2，下降的高度h==45m. 8.（1）30m/s (2)45m 9.此时的高度是h/3+v2/6g. 四、综合类（共10分）1.本题答案如下1)117N 2)600kg 解析:一、单选类（共10分）1.人顶风行走时受到阻力的施力物体是空气，A错；用力挥出拳头，胳膊对拳头施加了力的作用，B错；一个施力物体可同时对多个物体施力，可以有多个受力物体，C错；一个受力物体可同时受到多个力的作用，可以有多个施力物体，D正确．2.在力的图示中，所表示力的大小取决于图中标度的大小和线段的长短，离开了标度的大小仅由线段的长度无法比较和的大小．3.人平直伸出腿后，身体重心所在的竖直线必过与台面接触的脚，即重心仍在台面上方，故两次示数应相同．4.垂直于水平面竖直向下的方向即重力的方向，该方向一定竖直向下，不一定与接触面垂直，B、C错误．A、D中虽然方向都对了，但是D的图示中力的大小并不是15N，而是10N．地球附近的物体重力大小为一定值，不因放在斜面上而有所改变，故A正确而D错误．5.当注满水时，球壳和水的重心均在球心，故它们共同的重心在球心．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，随着水的重心的下降，球壳和水共同的重心也下降；后一段时间内，球壳内剩余的水较少，随着水的重心的下降，球壳和水共同的重心升高；剩余的水越少，共同重心越靠近球心；最后水流完时，重心又回到球心，故球壳和水的共同重心将先降低后升高，D选项正确．6.设金属板长为L，两板间电压为U，板间距为d，粒子进入电场时速度为v，在电场中运动时间为t＝，在离开电场时沿电场线方向上的速度为vy，则vy＝at＝·.所以带电粒子离开电场时与原方向v的夹角θ，即偏转角，如图所示． tanθ＝＝ 显然A、B、D项错误，C正确．二、多选类（共4分）1.地球上的物体在任何状态下都受到重力作用，故选项A错误；重力的方向总是竖直向下的，选项B正确；重心是物体受到重力的等效作用点，与物体的形状及质量分布有关，选项C错误；地球上同一物体在地球的不同纬度上重力大小是不相同的，在两极时最大，在赤道时最小，故选项D正确．2.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．3.要使电子沿直线OO′射出，则电子必做匀速直线运动，电子受力平衡.在该场区，电子受到电场力和洛伦兹力，要使电子二力平衡，则二力方向为竖直向上和竖直向下.A选项电子所受电场力竖直向上，由左手定则判断洛伦兹力竖直向下，满足受力平衡.同理，D选项也满足受力平衡.所以A、D选项正确.4.根据题意由洛伦兹力充当电子做圆周运动的向心力， 得,代入本题速度，得R1∶R2∶R3＝1∶2∶3 T1∶T2∶T3=1∶1∶1.5.要使电子沿直线OO′射出，则电子必做匀速直线运动，电子受力平衡。在该场区，电子受到电场力和洛伦兹力，要使电子二力平衡，则二力方向为竖直向上和竖直向下。A选项电子所受电场力竖直向上，由左手定则判断洛伦兹力竖直向下，满足受力平衡。同理，D选项也满足受力平衡。所以A、D选项正确。三、简答类（共10分）1.无解析2.均匀矩形薄板的重心在其对角线AD、CE交点O处，如图所示，根据二力平衡可知重力G与悬线拉力等大反向，且共线．过O点作OH⊥AC交AC于H，由几何关系可知tanα＝＝＝＝1，则α＝45° 3.托盘的移动带动P1移动，使P1、P2间出现电势差，电势差的大小反映了托盘向下移动距离的大小，由于R为均匀的滑线电阻，则其阻值与长度成正比. (1)由力的平衡知识知:m0g=kx1，解得: (2)放上重物重新平衡后:(m0+m)g=kx2 解得: (3)由闭合电路欧姆定律知:E=IR 设x为P1、P2间的距离，Rx为P1、P2间的电阻，由部分电路欧姆定律知:U=IRx 又， 联立解得4.要使粒子能经过P点,其初始位置必须在匀强电场区域里.由于没有明确粒子所在位置,讨论如下: (1)若粒子从y轴上由静止释放,在电场加速下进入磁场做半径为R的匀速圆周运动.由于粒子可能偏转一个、二个、…半圆到达P点, 故a=2nR(n=1,2,…)① 设释放处距O的距离为y1,则有 qEy1=mv2② Bqv=m③ 由①②③式有y1=(n=1,2,…). (2)若粒子在电场中的起点坐标为(x,y2),依题意,有 当x＞a,粒子不可能经过P点； 当x=a,不论y2取值如何,粒子均能经过P点； 当x＜a,则a-x=2nR(n=1,2,…), 同理可得y2=(n=1,2,…).5.根据动能定理列式,两球速度大小相等,得: 2mg-mg+2QE+QE=×2mv2+mv2,解得v=.6.电荷在磁场中运动时，受到的洛伦兹力总是和速度方向垂直，洛伦兹力不改变速度的大小，只改变速度的方向，因