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《力和运动基础导学导练》
重力基本相互作用
温故知新
要点二重力和重
【母题4】下列关于重力和重心的说法正确的是()
悬挂法测重心的原理是什么
A.物体所受的重力就是地球对物体产生的吸引力
2.悬挂法测重心的适用条件是什么
物体静止时,对水平支持物的压力就是物体的重
用细线将物体悬挂起来,静止时物体的重心一定在悬线
要点导学
所在的直线上
重心就是物体所受重力的等效作用点,故重心一定在物
体上
要
力和力的图示
【母题1】关于力,下列说法中错误的是()
【变式4】如图所示,两辆车在以相同的速度做匀速运动,
A.力是物体与物体之间的相互作用
根据图中所给信息和所学知识你可以得出的结论是(
B.力可以只有施力物体而没有受力物体
C.力是矢量,它既有大小又有方向
D.力可以用带箭头的线段表示
【变式1】关于力的概念,下列说法正确的是
A.一个受力物体可能受到两个施力物体的作用力
物体各部分都受重力作用,但可以认为物体各部分所受
B.力可以从一个物体传给另一个物体
重力集中于一点
C.只有相互接触的物体之间才可能存在力的作用
B.重力的方向总是垂直向下的
D.一个受力物体可以不对其他物体施力
C.物体重心的位置与物体形状或质星分布有关
D.力是使物体运动的原因
【母题2】关于力的作用效果的说法中正确的是()
∧.物体的运动状态发生变化,一定受到外力作用
【母题5】下列说法正确的是
B.物体的运动状态不发生变化,一定不受外力作用
A.自由下落的石块速度越来越大,说明石块所受重力越来
C.力对物体的作用效果完全由力的大小决定
越大
D.物体受到力的作用后,一定同时出现形变和运动状态发
B.在空中飞行的物体不受重力作用
生变化的现象
C.一抛出的石块轨迹是曲线,说明石块所受的重力方向始
在改变
【变式2】若气球下挂一重物,沿与水平面成45角的方向
D.将一石块竖直向上抛出,在先上升后下降的整个过程中
斜向上匀速上升,如图所示,不考虑空气阻力,从力的相互
石块所受重力的大小与方向都不变
性和作用效果的角度,分析气球和重物整体受力情况,下列
说法正确的是()
【变式5】一个物体所受的重力在下列哪些情形下要发生变
化(
A.把它从赤道拿到两极
把它运到月球上去
C.把它从地面浸入水中
D.把它置于运行的电梯内
A.受重力、浮力、水平方向的风力
B.只受重力和浮力的作用
【母题6】中国的嫦娥工程探月计划分“绕、落、回”三步
C.受重力、浮力、斜向上的冲力
然后实施载人登月,假若质量为60kg的宇航员登上了月球
D.受重力、浮力、风力、斜向上的冲力
已知月球表面g=1.6N/kg而地球表面g9.8N/kg,则该宇
航员在月球上质量为多大 在月球上所受重力多大 在地
母题3
重20N的物体沿着斜面下滑,如下图所示
球上所受重力多大
关于物体所受重力的图示不正确的是()
5N
5N
B
【变式6】个质量为60kg的人,在地球上的重量为588N
5 N
10N
在月球上的重里为98N.该人做摸高运动时,在地球上的
高度为0.5m,那么在月球上的触摸高度为多少
G
C
D
【变式3】如图所示,物体A对物体B的压力是10N,试
画出这个力的图示
A
B《高中物理衔接同步讲义》 参考答案与全解全析
3.1重力 基本相互作用
要点导学
母题1答案：B
变式1答案：A
母题2答案：A
解析　当物体的运动状态发生变化，则说明物体一定受到外力的作用，故A正确，同时也说明了B、D不正确，如弹簧受外力被拉伸稳定后，发生了形变，但运动状态并没有发生变化．
力的作用效果由力的大小、方向、作用点三要素共同决定，故C错误．
变式2答案：B
解析　根据力是物体间的相互作用可知，对于一个力总是同时对应着受力物体和施力物体，对于C、D选项中的冲力，我们找不到相应的施力物体，因此不存在，所以C、D错误；根据力的作用效果可知，物体受到力的作用会改变运动状态或发生形变，反过来我们也能根据物体的运动状态来判定物体的受力情况，我们发现如果气球和重物整体受重力、浮力、水平方向的风力三个力的作用，就不可能做匀速直线运动，故A错，只有B选项正确．
母题3答案：BC
解析　重力的方向总是竖直向下即垂直于水平面向下，不一定与接触面垂直；另外，选取不同的标度，力的图示会有所不同．根据上述原则可知A、D图示正确，B、C则不正确．
变式3答案：见解析　图
解析　画力的图示，按以下步骤进行．①选定标度，此题可选3 mm长的线段表示2 N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画，线段画上刻度．如下图甲从O点竖直向下画一段五倍于标度(3 mm)线段；
③在线段上加箭头表示力的方向．
为了简便，也可以照图乙那样，不画B物体，而用O点代替B物体，画出力F的图示．
母题4答案：C
变式4答案：ABC
母题5答案：D
解析　在地球上的同一位置，同一物体的重力为一定值，故A错；只要在地球上，物体所受重力就不为零，故B错；重力的方向始终竖直向下，与物体运动状态无关，故C错．
变式5答案：　AB
解析　由G＝mg可知，物体质量不变，当重力加速度g发生变化时，重力G随之改变．由于地球两极的g值大于赤道上的g值，地球上的g值大于月球上的g值，所以选项A、B正确；由于重力大小与物体所处的环境和运动状态无关，所以C、D两种情况下物体的重力没有发生变化．
母题6答案：96N；588N
解析　在月球上G =mg =96N;
在地球上G =mg =588N;
变式6答案：3．0 m
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g＝＝ m/s2＝9．8 m/s2，月球表面的自由落体加速度g′＝＝ m/s2＝1．63 m/s2
设人在地球上的触摸高度为h，在月球上的触摸高度为h′．由v－v＝2ax得，＝，解得h′＝h＝×0．5 m＝3．0 m．
水平导练
1．答案：D
2．答案：C
3．答案：D
4．答案：D
5．答案：C
解析　物体的重力大小与它对竖直悬线的拉力大小或它对水平支持面压力的大小并不一定相等，只有在物体静止或做匀速直线运动时才相等，故A错误；在地球上各处的重力方向都是竖直向下的，但各个地方的竖直向下并不是指向同一方向，例如南极和北极的重力方向恰好相反，同一物体在不同纬度处的重力大小也是不同的，在地球表面上，越靠近两极其重力的大小也越大，故B、D错误；重心是为研究问题的方便引入的一个物理模型，物体各个部分都受重力作用，可以等效地看作集中在一点上，故C正确．
6．答案：C
7．答案：ABCD
8．答案：C
解析　重力的方向是竖直向下，“垂直”是典型的错误说法；同一物体在地球上的不同位置，所受重力的大小一般不同，利用弹簧秤测量当然也一般不同；影响重心的分布有两个因素，一是质量分布是否均匀，二是物体的几何外形，只有质量分布均匀、形状规则的物体，其重心才在其几何中心处．
9解析　题图仅是拉力的示意图，而不是拉力的图示，画力的图示时，应按以下步骤进行：
(1)选定标度，本题我们可以选取1 cm长的线段表示5 N的力．
(2)沿力的方向并且从力的作用点开始，按比例画出一线段，下图中有向线段的长度为2 cm．
(3)在线段末端标出箭头，如上图所示．为了简便，还可以将受力物体用一个点来代替，将力画成如右上图所示的形式．
10．答案：d
11．答案：D
12．答案：D
解析　系统开始重心在杯子的几何中心上，最后系统的重心还处于杯子的几何中心上，故随着水不断流出，杯子的共同的重心先下降后上升．（本题分析方法就是物理学中的常用的“极端分析法”）
13．答案：(1)L ；(2) h=h h0=a
解析　 (1)绳子被提起时，重心位于其中点上，故它的重心升高．
板的重心在板的几何中心，
开始时重心高度为：h=at2；
(2)翻转到对角线AC处于竖直位置时重心的高度为：H=a
故重心位置升高了： h=h h0=a
14．答案：无法确定
【分析】关键是比较四个小球组成系统的重心的高度．
在左边圆弧轨道上，系统重心比最上面1号球的球心要低 (2rsinθ12+2rsinθ23+2rsinθ34)/2=r(sinθ12+sinθ23+sinθ34)；
(
A
B
O
R
1
2
3
4
C
D
α
)
其中，θ12、θ23、θ34分别表示1号与2号球的球心连线、2号与3号球的球心连线、3号与4号球的球心连线倾角．
在右边斜面轨道上，系统重心比最上面4号球的球心要低6rsinα/2=3rsinα； 其中，α表示斜面倾角．
由于已知条件不充分， 4号球在CD斜面轨道上运动的最大高度与1号球初始位置的高度关系无法确定．
15．解析　
16．【解法一】以棒左端为原点，沿棒向右建立坐标轴，由公式
xc==
xc==2.2a
即重心在棒的左端2.2a处
【解法二】由力矩平衡条件求解，设重心在聚棒左端xc处，如图所示，在重心处加一向上的力使棒平衡，由∑F=0，得F=mg+2mg+3mg+4mg=10mg
取左侧为转动轴，物体平衡，由∑M=0，
Fxc=mga+2mg×2a+3mg×3a+4mg×2a，的xc=2.2a
17．答案：；．
解析　设一块砖的长度为L，砖质量分布均匀，形状规则，其重心在其几何中心；
（1）第1块砖的重心在距砖的右端处，如图所示，第1块砖放在第2块砖上面，第2块砖的右端是第1块砖的支点，当第1块砖伸出的长度为时，砖的重心恰好在支点上，第1块砖恰能平衡，如果砖伸出的长度大于，砖将翻倒，不会平衡，因此第1块砖伸出的最大长度是砖长的．
（2）第1与第2块砖组成的整体重心在它们的几何中心，第3块砖的右端是它们的支点，它们重心距第1块砖最右端的距离是，如图所示，第1与第2块砖组成的整体重心距支点的距离为﹣=，则第2块砖伸出的最大长度是砖长的．
（3）第1、2、3三块砖组成的整体重心位置距第1块砖的距离是L，如图所示，第4块砖的右端是上面3块砖的支点，
第1、2、3块砖的重心距它们支点的距离是L﹣=，所以第3块砖伸出的最大长度是砖长的．
（4）因此可得，第n块砖伸出的最大长度是砖长的．
18．解析　（挖空法）如图所示，在木块的左端对称地挖去一半径为的圆，其重心在O3处，设其重心为G3,剩余部分重心仍在C点，设其重心为G4,显然G3=πa2G0，G4=(a2×π)G0
取O2处为转动轴，木板平衡，有G3(-x)=G4x，所以
x=a
取剩余部分的重心在对称轴PQ轴上偏P的一侧,距C处的距离为x=a
1

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