高中物理必修1：第3章 第1节同步练习及解析

高中物理必修1：第3章 第1节同步练习及解析

1 高中物理必修一 同步练习及解析 1．下列关于力的叙述中正确的是( ) A．力不能离开物体而独立存在 B．相互接触的物体间才可能有力的作用 C．物体间的作用力可以是相互的，也可以是独立的 D．力的作用效果是使物体保持一定的速度向前运动 答案：A 2．下列关于重力的说法中正确的是( ) A．同一物体从赤道移到北极其重力大小变大，但重力方向不变 B．同一物体从赤道移到北极其重力大小不仅变大，而且重力方向也变了 C．物体的重力作用在重心上，把重心挖去物体就没有受到重力 D．重力方向总是垂直于物体的表面 解析：选 B.同一物体从赤道移到北极，重力会变大，重力的方向也会改变，因为赤道上 的物体所受重力方向在赤道平面内由物体指向地心，北极上的物体所受重力方向由物体所在 处指向地心，故 B 对 A 错；物体的重心是物体各部分所受重力的等效作用点，把重心挖去 物体仍受重力作用，故 C 错；重力一定垂直于水平面，不一定垂直于物体表面，故 D 错． 3．(2012·浙江学军中学高一期中)设想从某一天起，地球对物体的引力减小了一半，那么 对漂浮在水面上的船来说，下列说法正确的是( ) A．船受到的重力减小一半，船的吃水深度也减少一半 B．船受到的重力不变，船的吃水深度减少一半 C．船受到的重力减小一半，船的吃水深度不变 D．船受到的重力不变，船的吃水深度也不变 解析：选 C.根据 G＝mg，地球对物体的引力减小一半，则 g 减小一半，所以船受到的重 力减小一半，而船浮在水上，有 mg＝ρgV 排，g 减小一半，等式仍成立，船的吃水深度不变． 4．(创新题)跳高运动员在如图 3－1－6 所示的四种过杆姿势中，重心最能接近甚至低于 横杆的是( ) 图 3－1－6 解析：选 D.四种过杆姿势中，前三种过杆时重心均在横杆之上，而背越式过杆时，头、 躯干、腿依次过杆，身体的大部分与杆接近，甚至低于杆． 5．如图 3－1－7 所示，一物体 A 受到一个大小为 10 N 的拉力作用，该拉力的方向与水平 方向成 30°角斜向上．试画出这个拉力的图示． 图 3－1－7 解析：题图只是拉力的示意图，而不是拉力的图示，画力的图示时，应按以下步骤进行： (1)选取标度．本题我们可以选取 0.5 cm 长的线段表示 5 N 的力． (2)从力的作用点开始沿力的方向，按比例画出一线段．如图甲中有向线段的长度为 1 cm. 甲 乙 2 (3)在线段的末端标出箭头，如图甲所示．注意：不能画成图乙那样． 答案：见解析图甲 一、单项选择题 1．一个物体所受重力在下列哪种情况下要发生变化．把它( ) A．从赤道拿到南极 B．把它放到水里 C．让它自由下落 D．让它加速运动 解析：选 A.物体受到的重力大小与运动状态无关，与是否受其他力也无关，与所处位 置的纬度有关，故 A 正确． 2．(2012·广东执信中学高一期中)关于力的分类，下列叙述中正确的是( ) A．根据效果命名的同一名称的力，性质一定相同 B．根据效果命名的不同名称的力，性质可能相同 C．性质不同的力，对于物体的作用效果一定不同 D．性质相同的力，对于物体的作用效果一定相同 解析：选 B.重力、弹力、摩擦力等名称，是根据性质命名的，拉力、推力、动力、阻 力等，是根据效果命名的，所以根据效果命名的不同名称的力，性质可能相同，性质相同的 力，对物体的作用效果可能不同． 图 3－1－8 3．在世界壮汉大赛上有拉汽车前进的一项比赛，如图 3－1－8 是某壮汉正通过绳索拉 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 解析：选 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，故其施力物体是绳索，受力物体是汽车． 4．在图 3－1－9 中，所画的重力示意图错误的是(物体均静止，重力为 G)( ) 图 3－1－9 解析：选 A.重力的方向一定竖直向下，故选 A. 二、双项选择题 5．关于力的概念，下列说法中正确的是( ) A．力是使物体发生形变和运动状态改变的原因 B．一个力必定联系着两个物体，其中每个物体既是施力物体又是受力物体 C．只要两个力的大小相等，它们产生的效果一定相同 D．两个物体相互作用，其相互作用是有先后的 解析：选 AB.从力的基本概念出发作出判断．根据力的两个作用效果，可知选项 A 正 确．根据力的相互性，可知选项 B 正确．根据力的三要素，可知力的作用效果不仅与力的 大小有关，还与力的方向和作用点的位置有关，选项 C 错误．物体间的相互作用是同时的， 没有时间上的先后关系，选项 D 错误． 6．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 解析：选 AD.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． 7．关于重心的说法，正确的是( ) A．重心就是物体内重力最大的部分 B．重心是物体所受重力的作用点，可能在物体外 C．物体升高或降低，重心相对于物体的位置保持不变 D．如果物体有对称中心，则该对称中心就是重心 解析：选 BC.根据重心的定义可知，重心是重力的等效作用点，即把物体各部分所受重 力看做是集中作用于此点，这是等效替代法的具体应用，选项 A 错误．重心不一定在物体 上，例如质量均匀分布的圆环的重心在圆心处，并不在物体上，而在物体之外，所以选项 B 正确．因为物体的重心位置与质量的分布有关，尽管物体形状规则，但其质量的分布不均匀， 它的重心也不一定在几何中心，选项 D 错误．物体的形状和质量的分布确定，其重心相对 物体的位置也确定了，与物体如何运动无关，C 正确． 8．如果地面上一切物体受到的重力都消失了，则可能出现的现象是(不考虑地球自 转)( ) A．江河的水不会流动 B．鸡毛和铁球都可悬浮在空中 C．天仍会下雨 D．一切物体的质量都变为零 解析：选 AB.水流动、物体对地产生压力、雨水落下都是由于重力的作用，物体的质量 与是否受重力无关，故 A、B 对，C、D 错． 9．用弹簧测力计悬挂静止的小球，下列说法正确的是( ) A．弹簧测力计对小球的拉力就是小球所受的重力 B．弹簧测力计对小球的拉力大小等于物体所受重力的大小 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 解析：选 BD.“拉力”不是“重力”，选项 A 错误；静止小球所受重力的大小等于弹 簧测力计拉力的大小，选项 B 正确；重力的施力物体是地球，选项 C 错误，D 正确． 三、非选择题 10．(1)画出图 3－1－10 中物体 A 所受重力的示意图． 图 3－1－10 (2)质量为 60 kg 的木箱放在斜面上，如图 3－1－11 所示． 图 3－1－11 请画出木箱所受重力的图示．(g 取 10 N/kg) 解析：(1)如图所示 (2)画力的图示包括力的三要素：大小、方向、作用点(此处是重力)．由条件可得：大小： G＝mg＝600 N， 4 方向：竖直向下，重心：木箱的几何中心，然后以 200 N 为标度作出重力的图示，如图 所示． 答案：见解析图 11．一条放在地面上长为 L 的柔软匀质细绳，将其一端向上提至绳刚好离地时，它的 重心位置升高了多少？长为 L 的均匀直钢管平放在水平地面上，现抬起一端，使其与水平 面成 30°角时，它的重心位置升高了多少？ 解析：匀质细绳放在地面上时重心在地面上，将它一端上提至下端刚要离地时，重心在 L 2 高度，重心升高了L 2 ；均匀钢管平放时重心在地面上，将其抬至水平面成 30°角时，重心即 钢管的中心上升L 2 ×sin30°＝L 4. 答案：L 2 L 4 12．(创新题)据报道，我国将在 2017 年左右实现载人登月，届时宇航员将登临月球， 访问“吴刚”．假设质量为 60 kg 的宇航员乘宇宙飞船登上了月球，已知地球表面的重力加 速度 g＝9.8 N/kg，月球表面的重力加速度 g′＝1.6 N/kg，则该宇航员： (1)在地球上的质量为多少？所受重力大小为多少？ (2)在月球上的质量为多少？所受重力大小为多少？ 解析：(1)宇航员在地球上的质量为 60 kg，所受重力大小为 G＝mg＝60×9.8 N＝588 N. (2)质量是物体所含物质的多少，与物体所处的位置无关，宇航员在月球上的质量仍为 60 kg，所受重力大小为 G′＝mg′＝60×1.6 N＝96 N. 答案：(1)60 kg 588 N (2)60 kg 96 N