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2026-2027学年高中物理鲁科版必修一课时作业 3.1 重力与重心
一、单选题
1．“走钢丝”的技艺在我国有着悠久的历史。某杂技演员手握长杆表演高空走钢丝的情景如图所示，下列说法正确的是( )
A.演员（包括长杆）的重心与钢丝在同一竖直平面内
B.演员的手对长杆的弹力是由长杆的形变引起的
C.演员所受的重力就是地球对演员的引力
D.演员手拿长杆，不利于保持平衡
2．如图所示，两辆车正以相同的速度做匀速运动，根据图中所给信息和所学知识可以得出的结论是( )
A.物体只有在重心处才受重力作用
B.重力的方向总是垂直向下的
C.物体重心的位置与物体形状和质量分布有关
D.若车做变速运动（桶相对车的位置不变），则重心相对于车的位置会变化
3．小王周末从广州去北京游学。下列说法正确的是( )
A.小王在广州时所受重力的方向一定竖直向下，在北京时所受重力的方向一定垂直地面向下
B.小王在广州时所受重力的方向一定垂直地面向下，在北京时所受重力的方向一定竖直向下
C.在小王的质量不变的情况下，小王在广州时所受的重力大于在北京时所受的重力
D.在小王的质量不变的情况下，小王在广州时所受的重力小于在北京时所受的重力
4．关于物体的重心，下列说法正确的是( )
A.物体发生形变时，其重心位置一定不变
B.形状规则的物体，其几何中心一定与其重心重合
C.因物体的重心是重力的作用点，所以物体的重心一定在物体上
D.形状规则、质量分布均匀的物体的重心在物体中的位置是固定的，不会随物体升降而改变
5．下列关于重力和重心的说法正确的是( )
A.重力的方向指向地心
B.把一个物体从乳山移到上海，重力大小不变
C.质量分布均匀、形状规则的物体的重心一定在物体上
D.用线竖直悬挂的物体静止时，线所在的直线一定通过重心
6．如图甲为一种儿童玩具——不倒翁，其纵截面如图乙，底部是半球形，球心为O，顶点为P。“翁”静止时直立，用手推一下上部，“翁”倾斜，放手后来回摆动若干次后重新直立静止。下列判断正确的是( )
A.“翁”的重心位于O点
B.“翁”的重心位于O点上方
C.摆动中“翁”从直立变倾斜过程，重心上升
D.摆动中“翁”从直立变倾斜过程，重心下降
7．关于重力，以下说法正确的是( )
A.重力的方向总是垂直于接触面向下的
B.把处在空气中的物体浸入水中，物体所受重力变小
C.挂在绳上静止的物体，它受到的重力就是绳对它的拉力
D.同一物体在地球各处所受重力大小不一定相等
8．《西游记》中孙悟空的武器如意金箍棒大小可随心变化，深受读者喜爱。假设金箍棒可以变长到地球直径的高度，把金箍棒立在地面上，若变长的金箍棒质量分布均匀，其长度的中点在O处，那么金箍棒的重心位置( )
A.也在O点处 B.在O点右方，比O点更远离地球
C.在O点左方，比O点更靠近地球 D.无法确定在O点左方还是右方
9．如图所示，A、B、C三个物体的质量为，A、B两物体通过绳子绕过定滑轮相连，B、C用劲度系数为的弹簧乙相连，劲度系数为的弹簧甲一端固定在天花板上，另一端与滑轮相连。开始时，A、B两物体在同一水平面上，不计滑轮、绳子、弹簧的重力和一切摩擦现用竖直向下的力缓慢拉动A物体，在拉动过程中，弹簧和与A、B相连的绳子始终竖直，重力加速度为g，到C物体刚要离开地面（A未落地，B未与滑轮相碰）时，A、B两物体的高度差为( )
A. B. C. D.
10．如图，有一材质均匀的玻璃水杯，在逐渐倒水至杯满过程中，下列说法正确的是( )
A.未加水时，水杯的重心在水杯壁上某位置
B.在逐渐倒水的过程中，水杯（包括水）的重心位置不发生变化
C.在逐渐倒水的过程中，水杯（包括水）的重心位置逐渐降低
D.在逐渐倒水的过程中，水杯（包括水）的重心位置先降低后升高
11．如图所示，将一个双圆锥体轻轻放在倾斜轨道的最低处，就会看到它似乎在向“上”滚去，关于锥体的运动，下列说法正确的是( )
A.双圆锥体的重心随锥体一起向下运动
B.在双圆锥体上滚的过程中，锥体的重心在向上运动
C.双圆锥体上滚实验中，虽然看到的现象好像是锥体在上滚，但是从侧面观察的话锥体重心其实是下移的
D.当双圆锥体在轨道的最低处时，它的重心在最低处；当双圆锥体在轨道最高处时，它的重心在最高处
12．下列说法正确的是( )
A.射出的炮弹在向前飞行的过程中受到推力和重力的作用
B.物体受到力的作用后，一定同时出现形变和运动状态的改变
C.只要两个力的大小相等，它们产生的效果一定相同
D.一个力必定联系着两个物体，其中任意一个物体既是受力物体，又是施力物体
13．如图是一个质量分布均匀的铁球的重力的图示，则( )
A.力的图示中重力的作用点在重心上，表示其他部分不受重力
B.力的图示中重力的方向垂直平面向下，当放在斜面上，则垂直斜面向下
C.根据力的图示可得铁球重力的大小为50 N
D.力的图示中标度是唯一的，必须是25 N
二、多选题
14．如图所示，仿东汉马踏飞燕制作的文创作品，马蹄与飞燕连接处不固定，也具有“马踏飞燕”而不倒的效果.下列关于该文创作品的说法正确的是( )
A.只有铜奔马的重心位置才受到重力作用
B.铜奔马的重心在“飞燕”踏点正上方
C.铜奔马在不同省份时，受到的重力可能略有差异
D.铜奔马在不同省份时，受到的重力一定相同
15．关于重力和重心，以下说法正确的是( )
A.物体的重心位置一定在物体上
B.由于地球的吸引物体才受到了重力的作用，所以重力就是地球对物体的吸引力
C.静止于斜面上的物体，其重力方向依然竖直向下
D.一个物体静止在斜面上和在斜面上加速下滑，两种情况物体的重力大小不变
16．关于物体的重力和重心，下列说法中正确的是( )
A.重力的方向总是竖直向下的
B.重力就是地球对物体的吸引力
C.物体的形状改变时，它的重心位置可能随之改变
D.重心就是物体上最重的一点
17．下列说法正确的是( )
A.重力的方向总是竖直向下
B.物体的重心一定在物体密度最大的地方
C.同一物体在赤道处所受重力比在两极处所受重力大
D.用悬挂法确定薄板的重心位置的依据是：薄板平衡时，悬线拉力的作用线通过重心
三、计算题
18．蚂蚁可称为“六脚大力士”。一只质量约为5 mg的蚂蚁，能举起质量是它自身质量20倍的树枝，蚂蚁对这个树枝的支持力约是多大
19．把一个放在水平地面上、长为l的匀质链条竖直向上刚好拉直时，它的重心位置升高多少 把一个放在水平地面上、棱长为a的均匀正方体，绕其一条棱翻转90°，该过程中其重心升高的最大高度是多少
20．我国古代一些地区使用的一种舂米装置如图所示。高处流水注入木槽，一段时间后木槽会绕转轴转动把槽内的水倒空，随即复位。此时，木槽另一端的装置会撞击下面的谷米等，如此反复，即可利用水力帮人劳作。
(1)请说明该装置重心位置相对于转轴变化的规律。
(2)该装置往复运动一次的时间可能与哪些因素有关 为什么
参考答案
1．答案：A
解析：A.由于演员处于平衡状态，所以演员所受重力与钢丝对演员的弹力平衡，所以演员（包括长杆）的重心与钢丝在同一竖直平面内，故A正确；
B.演员的手对长杆的弹力是由施力物体手的形变引起的，故B错误；
C.演员所受的重力是由于地球对演员的引力而产生的，但并不是地球对演员的引力，故C错误；
D.在走钢丝的过程中，演员手拿长杆便于调节自身重心的位置，以便时刻保持平衡，当他的重心移动到适当的位置，就可以避免其倾倒，故演员手拿长杆，更利于保持平衡，故D错误。
故选A。
2．答案：C
解析：A.重心是一个等效概念，物体各部分都受到重力作用，但可以认为物体各部分所受重力集中在一点，选项A错误；
B.重力的方向总是竖直向下的，选项B错误；
C.重心的位置与物体的形状和质量分布都有关系，选项C正确；
D.若车做变速运动（桶相对车的位置不变），则重心相对于车的位置不会变化，因为物体形状和质量分布没有变化，选项D错误。
故选C。
3．答案：D
解析：AB.重力的方向始终是竖直向下的，在地球上任何地点其方向描述都应相同，故AB错误；
CD.广州纬度低于北京，重力加速度g较小，因此在小王质量不变的情况下，广州时所受重力小于北京时所受重力，故C错误、D正确；
故选D。
4．答案：D
解析：A.物体发生形变时，若质量分布改变（如弯曲的铁丝），重心位置可能变化，故A错误；
B.形状规则的物体，若质量分布不均匀（如密度不均匀的立方体），其几何中心与重心可能不重合，故B错误；
C.重心可以在物体外（如圆环的中心点），故C错误；
D.形状规则、质量分布均匀的物体的重心在几何中心，位置由物体自身形状和质量分布决定，不随物体升降而改变，故D正确。
故选D。
5．答案：D
解析：A.重力的方向是竖直向下（即垂直于水平面），并不一定指向地心。例如，在地球表面不同纬度处，竖直方向与地心方向存在微小偏差，故A错误；
B.重力大小，g随纬度、海拔的变化而变化，乳山与上海的纬度、海拔不同，g值不同，故重力大小改变，B错误；
C.质量分布均匀、形状规则的物体，其重心在几何中心，但几何中心可能不在物体上（如圆环的重心在圆心），故C错误；
D.悬挂静止时，拉力与重力平衡，二力共线，因此线所在直线必过重心，D正确。
故选D。
6．答案：C
解析：AB.假设“翁”的重心在O点，则倾斜后，支持力还是沿半径过球心，“翁”仍平衡，不会自动恢复直立，假设重心在O上方，“翁”倾斜后会倾倒，更不会自动直立，所以重心位于O、P连线上且在O点下方某处，故AB错误；
CD .“翁”静止时重心位置最低，所以从直立到倾斜的过程中，重心升高，故C正确，D错误。
故选C。
7．答案：D
解析：A.重力的方向是竖直向下，而非总是垂直于接触面；例如在斜面上，接触面的垂线方向与重力方向并不一致，故A错误；
B.物体所受重力由公式决定，质量m和重力加速度g均未因浸入水中而改变，因此重力大小不变；浮力仅影响合外力，不改变重力本身，故B错误；
C.重力是地球对物体的引力，拉力是绳子对物体的作用力，二者施力物体不同，本质不同，静止时拉力大小可能与重力相等，但并非同一力，故C错误；
D.地球不同位置（如赤道与两极、不同海拔）的重力加速度g存在差异，因此同一物体的重力大小可能不同，故D正确。
故选D。
8．答案：C
解析：因为质量分布均匀，但越靠近地面重力加速度越大，所以重心与质心不重合，在O点左方，比质心更靠近地球。
故选C。
9．答案：D
解析：开始时，弹簧甲的弹力是A物体重力的两倍，所以它的伸长量；弹簧乙的弹力是A、B两物体的重力差，所以它的压缩量.当C物体刚要离开地面时，弹簧甲的弹力等于B、C两物体重力和的两倍，所以它的伸长量；弹簧乙的弹力等于C的重力，所以它的伸长量，所以B物体上升的高度，物体A下降的高度，所以A、B的高度差，故D正确.
10．答案：D
解析：水杯未加水时，重心位置在水杯的中心略偏下一点的位置，不在水杯壁上，故A错误；在往水杯加水的过程中，水杯和水整体的重心先降低后升高，故B、C错误，D正确.
11．答案：C
解析：锥体上滚的原理是重心运动，虽然看到的现象好像是锥体在上滚，但是从侧面观察的话，锥体重心是下移的，故A、B错误，C正确；锥体的重心在锥体的内部，锥体放在轨道的最低处时，放手后它会向轨道高处滚动，这是因为当锥体在轨道的最低处时，它的重心在最高处，当锥体在轨道最高处时，它的重心却在最低处，故D错误.
12．答案：D
解析：射出的炮弹在向前飞行的过程中受到重力和阻力的作用，A错误；力是使物体产生形变或改变运动状态的原因，但是物体受到力的作用后，不一定同时出现形变和运动状态的改变，B错误；两个力的大小相同，它们产生的效果不一定相同，还要看作用点和方向，C错误；一个力必定联系着两个物体，其中每个物体既是受力物体又是施力物体，D正确.
13．答案：C
解析：重心是物体各部分所受重力的等效作用点，并不是其他部分不受重力，A错误；重力方向竖直向下，当放在斜面上时也是竖直向下，B错误；根据力的图示可得铁球重力的大小为50 N，C正确；力的图示中标度是任意的，D错误.
14．答案：BC
解析：重心只是重力的等效作用点，铜奔马每个部位都受到重力作用，故A错误；为了保证铜奔马踏在“飞燕”上不倒，重心应在“飞燕”踏点正上方，故B正确；纬度越高，重力加速度越大，故铜奔马在不同省份时，受到的重力可能略有差异，故C正确，D错误.
15．答案：CD
解析：A.物体的重心不一定在物体上，比如质量分布均匀的圆环的重心在圆心，故A错误；
B.由于地球的吸引物体才受到了重力的作用，但重力不是地球对物体的吸引力，故B错误；
C.静止于斜面上的物体，其重力方向依然竖直向下，故C正确；
D.重力与运动状态无关，一个物体静止在斜面上和在斜面上加速下滑，两种情况物体的重力大小不变，故D正确。
故选CD。
16．答案：AC
解析：A.重力的方向总是竖直向下的，故A正确；
B.重力是由于地球的吸引而产生，万有引力的一个分力提供随地球自转所需的向心力，另一个分力是重力，所以重力并不能说就是地球的吸引力，故B错误；
C.重心位置取决于物体形状和质量分布情况，所以当物体形状的变化时，重心位置也可能发生变化，故C正确；
D.重心并非实际存在的点，也不是物体上最重的一点，故D错误；故选AC。
17．答案：AD
解析：A.重力是地球引力的一个分力，方向总是竖直向下，故A正确；
B.重心是物体各部分受重力的等效作用点，物体的重心不一定在物体密度最大的地方，故B错误；
C.赤道上的重力加速度小于两极的重力加速度，则同一物体在赤道处所受重力比在两极处所受重力小，故C错误；
D.利用悬挂法来确定形状不规则薄板的重心位置，当物体静止时，由二力平衡条件可知重力和拉力的作用线在同一直线上，则悬线拉力的作用线通过重心，故D正确。
故选AD。
18．答案：
解析：蚂蚁对这个树枝的支持力和树叶的重力是一对平衡力，即
树枝的质量
故蚂蚁对树枝的支持力
。
19．答案：；a
解析：质量分布均匀的、形状规则的物体，其重心在几何中心，把匀质链条从水平位置竖直向上刚好拉直时，重心上升的高度为;匀质正方体的重心在其几何中心.绕其上方的一个棱翻转90°的过程中，重心从上升到时，重心上升的高度最大，且上升的最大高度为a。
20．答案：(1)该装置重心位置相对于转轴而言,随着木槽内水量的增加而逐渐从转轴的右侧变化到左侧,逐渐靠近木槽直到木槽翻转,在槽内水逐渐倒空的过程中,重心又会逐渐远离水槽,移动到转轴的右侧,直至复位,如此不断反复。
(2)该装置往复运动一次的时间可能与木槽的容量及进水的快慢、另一端撞击装置的质量及与转轴的距离等有关。该装置利用了杠杆原理,因此只要影响动力、动力臂、阻力.阻力臂的因素都会影响往复时间。
解析：
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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