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8.中国载人月球探测工程已经启动实施，计划在2030年前实现中国人首次登陆月球。月球对它表面附近的物体也有引力，这个力大约是地球对地面附近同一物体吸引力的$\frac{1}{6}$。一个连同随身装备共90 kg的航天员，在月球上质量为
90
kg，重为150
N。该航天员在地球上最多能搬起800 N的物体，则他在月球表面最多能搬起质量是480
kg的物体。（$g_{地}$取10 N/kg）答案
8.90 150 480
解析
【分析】本题需结合质量的固有属性、重力与质量的关系，以及月球重力与地球重力的比例来解题：质量不随位置改变，重力在月球上为地球的$\frac{1}{6}$，航天员搬物体的最大力不变，据此逐步计算各空。
【解析】
1. 质量计算：质量是物体的固有属性，不随空间位置变化，因此航天员连同随身装备在月球上的质量与地球上相同，为90 kg。
2. 月球上的重力计算：先算航天员在地球上的重力$G_{地}=mg_{地}=90\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=900\ \mathrm{N}$，月球上重力是地球的$\frac{1}{6}$，故月球上的重力$G_{月}=\frac{1}{6}G_{地}=\frac{1}{6}×900\ \mathrm{N}=150\ \mathrm{N}$。
3. 月球上能搬的物体质量：航天员在地球上最多搬起800 N的物体，说明他能施加的最大力为800 N，该力在月球上不变，即他在月球上最多能搬起的物体重力$G_{月物}=800\ \mathrm{N}$。由于月球上物体重力是地球的$\frac{1}{6}$，则该物体在地球上的重力$G_{地物}=6×G_{月物}=6×800\ \mathrm{N}=4800\ \mathrm{N}$，对应的质量$m=\frac{G_{地物}}{g_{地}}=\frac{4800\ \mathrm{N}}{10\ \mathrm{N/kg}}=480\ \mathrm{kg}$。
【答案】90 150 480
【知识点】质量的属性、重力的计算
【点评】本题考查质量的特性和重力公式的应用，核心是理解月球重力与地球重力的比例关系，属于基础应用类题目，需准确把握物理概念和公式的转换。
【难度系数】0.6
【解析】
1. 质量计算：质量是物体的固有属性，不随空间位置变化，因此航天员连同随身装备在月球上的质量与地球上相同，为90 kg。
2. 月球上的重力计算：先算航天员在地球上的重力$G_{地}=mg_{地}=90\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=900\ \mathrm{N}$，月球上重力是地球的$\frac{1}{6}$，故月球上的重力$G_{月}=\frac{1}{6}G_{地}=\frac{1}{6}×900\ \mathrm{N}=150\ \mathrm{N}$。
3. 月球上能搬的物体质量：航天员在地球上最多搬起800 N的物体，说明他能施加的最大力为800 N，该力在月球上不变，即他在月球上最多能搬起的物体重力$G_{月物}=800\ \mathrm{N}$。由于月球上物体重力是地球的$\frac{1}{6}$，则该物体在地球上的重力$G_{地物}=6×G_{月物}=6×800\ \mathrm{N}=4800\ \mathrm{N}$，对应的质量$m=\frac{G_{地物}}{g_{地}}=\frac{4800\ \mathrm{N}}{10\ \mathrm{N/kg}}=480\ \mathrm{kg}$。
【答案】90 150 480
【知识点】质量的属性、重力的计算
【点评】本题考查质量的特性和重力公式的应用，核心是理解月球重力与地球重力的比例关系，属于基础应用类题目，需准确把握物理概念和公式的转换。
【难度系数】0.6
9.如图所示是一个用细绳系于地面飘飞的氢气球。请画出此时氢气球受到的重力示意图。
答案
9.如图所示
解析
【分析】要画出氢气球的重力示意图，需明确重力的三要素：作用点在氢气球的重心（即球心处），方向总是竖直向下，与物体的运动状态无关，重力的符号为G。因此，从氢气球的球心开始，沿竖直向下方向画带箭头的线段并标注G即可。
【解析】1. 确定作用点：氢气球的重心在其球心位置；2. 确定方向：重力方向始终竖直向下，不受风向影响；3. 作图：从球心沿竖直向下画带箭头的线段，旁注重力符号G，完成示意图。
【答案】如图所示
【知识点】重力示意图、重力的方向
【点评】本题考查重力示意图的基础作图，需牢记重力方向竖直向下、作用点在重心的要点，作图规范即可得分。
【难度系数】0.8
【解析】1. 确定作用点：氢气球的重心在其球心位置；2. 确定方向：重力方向始终竖直向下，不受风向影响；3. 作图：从球心沿竖直向下画带箭头的线段，旁注重力符号G，完成示意图。
【答案】如图所示
【知识点】重力示意图、重力的方向
【点评】本题考查重力示意图的基础作图，需牢记重力方向竖直向下、作用点在重心的要点，作图规范即可得分。
【难度系数】0.8
10.小明在网上看到有关“创客无人机挑战赛”的一则报道，报道中提到：一架无人机在匀速上升的过程中，其下方悬挂的摄像头因螺丝松动而与机身分离，直接向下坠落到地面。请你用波浪线画出这则报道中的错误之处，并用学过的物理知识进行解释。
答案
10.答:错误之处:其下方悬挂的摄像头因螺丝松动而与机身分离,直接向下坠落到地面。摄像头原来与无人机一起匀速向上运动,当摄像头与机身分离后,由于惯性,仍会保持原来的运动状态继续向上运动,由于受到竖直向下的重力作用,上升的速度变慢,到达最高点后再向下坠落。
解析
【分析】
要找出报道中的错误，需结合惯性和重力的物理知识分析物体的运动过程：首先明确物体具有保持原有运动状态的性质（惯性），同时重力会改变物体的运动方向。摄像头原本随匀速上升的无人机向上运动，分离后不会立刻改变运动方向，需先通过惯性保持向上运动，再受重力下落，据此判断报道的错误之处。
【解析】
报道中的错误为：“其下方悬挂的摄像头因螺丝松动而与机身分离，直接向下坠落到地面”。
解释：摄像头原来与无人机一起匀速向上运动，当它与机身分离后，由于惯性，仍会保持原来向上的运动状态继续向上运动；同时摄像头受到竖直向下的重力作用，向上运动的速度逐渐减小，到达最高点后，在重力作用下才会向下坠落，并非直接向下坠落到地面。
【答案】
错误之处：其下方悬挂的摄像头因螺丝松动而与机身分离，直接向下坠落到地面。
解释：摄像头原来与无人机一起匀速向上运动，分离后由于惯性仍保持原来向上的运动状态，又受竖直向下的重力，会先向上运动，速度减小到零后再向下坠落，并非直接向下坠落到地面。
【知识点】
惯性、重力
【点评】
本题以生活中的无人机场景为载体，考查惯性和重力的应用，属于力学基础题，能引导学生将物理知识与实际现象结合，加深对惯性概念的理解。
【难度系数】
0.7
要找出报道中的错误，需结合惯性和重力的物理知识分析物体的运动过程：首先明确物体具有保持原有运动状态的性质（惯性），同时重力会改变物体的运动方向。摄像头原本随匀速上升的无人机向上运动，分离后不会立刻改变运动方向，需先通过惯性保持向上运动，再受重力下落，据此判断报道的错误之处。
【解析】
报道中的错误为：“其下方悬挂的摄像头因螺丝松动而与机身分离，直接向下坠落到地面”。
解释：摄像头原来与无人机一起匀速向上运动，当它与机身分离后，由于惯性，仍会保持原来向上的运动状态继续向上运动；同时摄像头受到竖直向下的重力作用，向上运动的速度逐渐减小，到达最高点后，在重力作用下才会向下坠落，并非直接向下坠落到地面。
【答案】
错误之处：其下方悬挂的摄像头因螺丝松动而与机身分离，直接向下坠落到地面。
解释：摄像头原来与无人机一起匀速向上运动，分离后由于惯性仍保持原来向上的运动状态，又受竖直向下的重力，会先向上运动，速度减小到零后再向下坠落，并非直接向下坠落到地面。
【知识点】
惯性、重力
【点评】
本题以生活中的无人机场景为载体，考查惯性和重力的应用，属于力学基础题，能引导学生将物理知识与实际现象结合，加深对惯性概念的理解。
【难度系数】
0.7
11.一辆自重是$5.0× 10^{4}\ \mathrm{N}$的卡车，装载着25箱货物，每箱货物的质量是300 kg，行驶到一座立有限重标志（如图所示）的桥前。（g取10 N/kg）求：
(1)这辆车的总重力。
(2)要想安全过桥需要卸下几箱货物。
(1)这辆车的总重力。
(2)要想安全过桥需要卸下几箱货物。
答案
11.解:(1)每箱货物的质量为 $m_1=300\ \mathrm{kg}$,共有 25 箱货物,故车上所载货物的总质量 $m_{\mathrm{物}}=25m_1=25× 300\ \mathrm{kg}=7500\ \mathrm{kg}$,货物的总重力 $G_{\mathrm{物}}=m_{\mathrm{物}}g=7500\ \mathrm{kg}× 10\ \mathrm{N/kg}=7.5× 10^4\ \mathrm{N}$;卡车自重 $G_{\mathrm{车}}=5.0× 10^4\ \mathrm{N}$,这辆车的总重力 $G_{\mathrm{总}}=G_{\mathrm{车}}+G_{\mathrm{物}}=5.0× 10^4\ \mathrm{N}+7.5× 10^4\ \mathrm{N}=1.25× 10^5\ \mathrm{N}$。
(2)汽车与货物的总质量 $m_{\mathrm{总}}=\dfrac{G_{\mathrm{总}}}{g}=\dfrac{1.25× 10^5\ \mathrm{N}}{10\ \mathrm{N/kg}}=1.25× 10^4\ \mathrm{kg}=12.5\ \mathrm{t}＞10\ \mathrm{t}$,应卸下的货物质量 $\Delta m=m_{\mathrm{总}}-m_{\mathrm{限}}=12.5\ \mathrm{t}-10\ \mathrm{t}=2.5\ \mathrm{t}=2500\ \mathrm{kg}$,$n=\dfrac{\Delta m}{m_1}=\dfrac{2500\ \mathrm{kg}}{300\ \mathrm{kg}}\approx 8.3$,故要想安全过桥需要卸下 9 箱货物。
(2)汽车与货物的总质量 $m_{\mathrm{总}}=\dfrac{G_{\mathrm{总}}}{g}=\dfrac{1.25× 10^5\ \mathrm{N}}{10\ \mathrm{N/kg}}=1.25× 10^4\ \mathrm{kg}=12.5\ \mathrm{t}＞10\ \mathrm{t}$,应卸下的货物质量 $\Delta m=m_{\mathrm{总}}-m_{\mathrm{限}}=12.5\ \mathrm{t}-10\ \mathrm{t}=2.5\ \mathrm{t}=2500\ \mathrm{kg}$,$n=\dfrac{\Delta m}{m_1}=\dfrac{2500\ \mathrm{kg}}{300\ \mathrm{kg}}\approx 8.3$,故要想安全过桥需要卸下 9 箱货物。
解析
【分析】
要解决该问题，需分两步分析：(1) 先计算货物总质量，利用重力公式算出货物总重力，加上卡车自重得到车的总重力；(2) 将总重力转换为总质量，与桥的限重对比，算出需卸下的货物质量，再结合每箱货物质量确定需卸下的箱数，注意箱数需取整数且向上取整，保证总质量不超过限重。
【解析】
(1) 计算车的总重力：
每箱货物质量$ m_1 = 300\ \mathrm{kg} $，共25箱，货物总质量$ m_{\mathrm{物}} = 25m_1 = 25 × 300\ \mathrm{kg} = 7500\ \mathrm{kg} $；
根据重力公式$ G = mg $，货物总重力$ G_{\mathrm{物}} = m_{\mathrm{物}}g = 7500\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg} = 7.5 × 10^4\ \mathrm{N} $；
卡车自重$ G_{\mathrm{车}} = 5.0 × 10^4\ \mathrm{N} $，则车的总重力：
$ G_{\mathrm{总}} = G_{\mathrm{车}} + G_{\mathrm{物}} = 5.0 × 10^4\ \mathrm{N} + 7.5 × 10^4\ \mathrm{N} = 1.25 × 10^5\ \mathrm{N} $。
(2) 计算需卸下的货物箱数：
总质量$ m_{\mathrm{总}} = \frac{G_{\mathrm{总}}}{g} = \frac{1.25 × 10^5\ \mathrm{N}}{10\ \mathrm{N/kg}} = 1.25 × 10^4\ \mathrm{kg} = 12.5\ \mathrm{t} $；
桥的限重$ m_{\mathrm{限}} = 10\ \mathrm{t} $，需卸下的货物质量$ \Delta m = m_{\mathrm{总}} - m_{\mathrm{限}} = 12.5\ \mathrm{t} - 10\ \mathrm{t} = 2500\ \mathrm{kg} $；
需卸下的箱数$ n = \frac{\Delta m}{m_1} = \frac{2500\ \mathrm{kg}}{300\ \mathrm{kg}} \approx 8.3 $，因箱数为整数，需向上取整，故卸下9箱。
【答案】
(1) $ 1.25×10^5\ \mathrm{N} $；(2) 9箱
【知识点】
重力与质量的关系、质量单位换算
【点评】
本题考查重力与质量的基础计算，解题关键是统一单位，且箱数取整时需保证总质量不超过限重，属于物理基础应用题型。
【难度系数】
0.6
要解决该问题，需分两步分析：(1) 先计算货物总质量，利用重力公式算出货物总重力，加上卡车自重得到车的总重力；(2) 将总重力转换为总质量，与桥的限重对比，算出需卸下的货物质量，再结合每箱货物质量确定需卸下的箱数，注意箱数需取整数且向上取整，保证总质量不超过限重。
【解析】
(1) 计算车的总重力：
每箱货物质量$ m_1 = 300\ \mathrm{kg} $，共25箱，货物总质量$ m_{\mathrm{物}} = 25m_1 = 25 × 300\ \mathrm{kg} = 7500\ \mathrm{kg} $；
根据重力公式$ G = mg $，货物总重力$ G_{\mathrm{物}} = m_{\mathrm{物}}g = 7500\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg} = 7.5 × 10^4\ \mathrm{N} $；
卡车自重$ G_{\mathrm{车}} = 5.0 × 10^4\ \mathrm{N} $，则车的总重力：
$ G_{\mathrm{总}} = G_{\mathrm{车}} + G_{\mathrm{物}} = 5.0 × 10^4\ \mathrm{N} + 7.5 × 10^4\ \mathrm{N} = 1.25 × 10^5\ \mathrm{N} $。
(2) 计算需卸下的货物箱数：
总质量$ m_{\mathrm{总}} = \frac{G_{\mathrm{总}}}{g} = \frac{1.25 × 10^5\ \mathrm{N}}{10\ \mathrm{N/kg}} = 1.25 × 10^4\ \mathrm{kg} = 12.5\ \mathrm{t} $；
桥的限重$ m_{\mathrm{限}} = 10\ \mathrm{t} $，需卸下的货物质量$ \Delta m = m_{\mathrm{总}} - m_{\mathrm{限}} = 12.5\ \mathrm{t} - 10\ \mathrm{t} = 2500\ \mathrm{kg} $；
需卸下的箱数$ n = \frac{\Delta m}{m_1} = \frac{2500\ \mathrm{kg}}{300\ \mathrm{kg}} \approx 8.3 $，因箱数为整数，需向上取整，故卸下9箱。
【答案】
(1) $ 1.25×10^5\ \mathrm{N} $；(2) 9箱
【知识点】
重力与质量的关系、质量单位换算
【点评】
本题考查重力与质量的基础计算，解题关键是统一单位，且箱数取整时需保证总质量不超过限重，属于物理基础应用题型。
【难度系数】
0.6
