12. 有一质量为 $ 500 \, \mathrm{g} $ 的铁块,能否用量程为 $ 0 ∼ 5 \, \mathrm{N} $ 的弹簧测力计测量其受到的重力(试通过计算说明)?
答案
解:已知铁块质量m = 500g = 0.5kg,根据G = mg(g取9.8N/kg)可得,铁块所受重力G = 0.5kg×9.8N/kg = 4.9N。因为4.9N<5N,所以能用该弹簧测力计测量其受到的重力。
解析
【分析】
要判断能否用该弹簧测力计测量铁块重力,需先计算出铁块的重力,再与弹簧测力计的量程对比。首先将铁块质量的单位换算为国际单位千克,然后利用重力计算公式$G=mg$求出铁块重力,最后将计算结果与弹簧测力计的最大测量值$5\,\mathrm{N}$比较,若重力小于等于$5\,\mathrm{N}$则可以测量,反之则不能。
【解析】
已知铁块质量 $ m = 500\,\mathrm{g} = 0.5\,\mathrm{kg} $,根据重力计算公式 $ G = mg $($ g $ 取 $ 9.8\,\mathrm{N/kg} $),可得铁块所受重力:
$ G = 0.5\,\mathrm{kg} × 9.8\,\mathrm{N/kg} = 4.9\,\mathrm{N} $
因为 $ 4.9\,\mathrm{N} < 5\,\mathrm{N} $,所以能用该弹簧测力计测量其受到的重力。
【答案】
能用量程为 $ 0 ∼ 5\,\mathrm{N} $ 的弹簧测力计测量该铁块受到的重力。
【知识点】
重力的计算、质量单位换算、弹簧测力计的使用
【点评】
本题属于基础题,主要考查重力公式的应用及弹簧测力计的使用规则,解题关键是注意质量单位的正确换算,以及准确利用公式计算重力后与量程对比。
【难度系数】
0.9
要判断能否用该弹簧测力计测量铁块重力,需先计算出铁块的重力,再与弹簧测力计的量程对比。首先将铁块质量的单位换算为国际单位千克,然后利用重力计算公式$G=mg$求出铁块重力,最后将计算结果与弹簧测力计的最大测量值$5\,\mathrm{N}$比较,若重力小于等于$5\,\mathrm{N}$则可以测量,反之则不能。
【解析】
已知铁块质量 $ m = 500\,\mathrm{g} = 0.5\,\mathrm{kg} $,根据重力计算公式 $ G = mg $($ g $ 取 $ 9.8\,\mathrm{N/kg} $),可得铁块所受重力:
$ G = 0.5\,\mathrm{kg} × 9.8\,\mathrm{N/kg} = 4.9\,\mathrm{N} $
因为 $ 4.9\,\mathrm{N} < 5\,\mathrm{N} $,所以能用该弹簧测力计测量其受到的重力。
【答案】
能用量程为 $ 0 ∼ 5\,\mathrm{N} $ 的弹簧测力计测量该铁块受到的重力。
【知识点】
重力的计算、质量单位换算、弹簧测力计的使用
【点评】
本题属于基础题,主要考查重力公式的应用及弹簧测力计的使用规则,解题关键是注意质量单位的正确换算,以及准确利用公式计算重力后与量程对比。
【难度系数】
0.9
13. 在弯弓搭箭时,弓张得越满,放手后箭就射得越远。这表明,物体的
弹性形变
越大,具有的就越大。正在工作的打桩机,举高重锤打击木桩,能将木桩打入地下。这表明,被举高的物体具有能
。答案
弹性形变
弹性势能
重力势
弹性势能
重力势
解析
【分析】
首先分析弯弓搭箭的情境:弓在受力时会发生弹性形变,张得越满意味着弹性形变的程度越大。弹性势能的大小与物体弹性形变的程度有关,形变程度越大,弹性势能就越大,所以能给箭提供更多的能量,让箭射得更远,由此可确定前两个空的内容。再看打桩机的情境:被举高的物体由于被举高而具有能量,这种能量就是重力势能,据此可确定第三个空的内容。解题时需结合弹性势能和重力势能的概念及影响因素,将生活现象与物理知识对应起来。
【解析】
1. 对于弯弓搭箭的情况:弓发生弹性形变,弓张得越满,弹性形变的程度越大,而弹性势能的大小取决于弹性形变的程度,形变越大,弹性势能越大,所以放手后箭能获得更多能量射得更远,因此前两个空依次为弹性形变、弹性势能。
2. 对于打桩机的情况:被举高的重锤具有由于被举高而产生的能量,这种能量叫做重力势能,所以第三个空填重力势能。
【答案】
弹性形变;弹性势能;重力势能
【知识点】
弹性势能的影响因素;重力势能的概念
【点评】
本题结合生活中的常见实例,考查弹性势能和重力势能的相关知识,旨在引导学生将物理概念与实际生活场景联系起来,加深对势能概念的理解,属于基础概念应用类题目。
【难度系数】
0.8
首先分析弯弓搭箭的情境:弓在受力时会发生弹性形变,张得越满意味着弹性形变的程度越大。弹性势能的大小与物体弹性形变的程度有关,形变程度越大,弹性势能就越大,所以能给箭提供更多的能量,让箭射得更远,由此可确定前两个空的内容。再看打桩机的情境:被举高的物体由于被举高而具有能量,这种能量就是重力势能,据此可确定第三个空的内容。解题时需结合弹性势能和重力势能的概念及影响因素,将生活现象与物理知识对应起来。
【解析】
1. 对于弯弓搭箭的情况:弓发生弹性形变,弓张得越满,弹性形变的程度越大,而弹性势能的大小取决于弹性形变的程度,形变越大,弹性势能越大,所以放手后箭能获得更多能量射得更远,因此前两个空依次为弹性形变、弹性势能。
2. 对于打桩机的情况:被举高的重锤具有由于被举高而产生的能量,这种能量叫做重力势能,所以第三个空填重力势能。
【答案】
弹性形变;弹性势能;重力势能
【知识点】
弹性势能的影响因素;重力势能的概念
【点评】
本题结合生活中的常见实例,考查弹性势能和重力势能的相关知识,旨在引导学生将物理概念与实际生活场景联系起来,加深对势能概念的理解,属于基础概念应用类题目。
【难度系数】
0.8
14. 一座公路桥边立有“$ 8 \, \mathrm{t} $”的限载标志牌,现有一辆总重为 $ 5 × 10^4 \, \mathrm{N} $ 的卡车,请通过计算判断这辆卡车能否通过该桥。(用两种方法解答,$ g $ 取 $ 10 \, \mathrm{N/kg} $)
答案
解:方法一:
桥的限载质量$m_{限}=8t = 8×10^3\ \mathrm {kg}$,根据$G = mg(g_{取1}0\ \mathrm {N/kg})$,可得桥能承受的最大重力
$G_{限}=m_{限}g = 8×10^3\ \mathrm {kg}×10\ \mathrm {N/kg} = 8×10^4N$。
已知卡车总重$G_{车}=5×10^4N$,因为$G_{车}<G_{限}$,所以这辆卡车能通过该桥。
方法二:
已知卡车总重$G_{车}=5×10^4N$,根据$m=\frac {G}{g}(g_{取1}0\ \mathrm {N/kg})$,可得卡车的质量
$m_{车}=\frac {G_{车}}{g}=\frac {5×10^4N}{10\ \mathrm {N/kg}}=5×10^3\ \mathrm {kg }= 5t$。
桥的限载质量$m_{限}=8t$,因为$m_{车}<m_{限}$,所以这辆卡车能通过该桥。
桥的限载质量$m_{限}=8t = 8×10^3\ \mathrm {kg}$,根据$G = mg(g_{取1}0\ \mathrm {N/kg})$,可得桥能承受的最大重力
$G_{限}=m_{限}g = 8×10^3\ \mathrm {kg}×10\ \mathrm {N/kg} = 8×10^4N$。
已知卡车总重$G_{车}=5×10^4N$,因为$G_{车}<G_{限}$,所以这辆卡车能通过该桥。
方法二:
已知卡车总重$G_{车}=5×10^4N$,根据$m=\frac {G}{g}(g_{取1}0\ \mathrm {N/kg})$,可得卡车的质量
$m_{车}=\frac {G_{车}}{g}=\frac {5×10^4N}{10\ \mathrm {N/kg}}=5×10^3\ \mathrm {kg }= 5t$。
桥的限载质量$m_{限}=8t$,因为$m_{车}<m_{限}$,所以这辆卡车能通过该桥。
解析
【分析】
要判断卡车能否通过该桥,核心是比较卡车的总重(或总质量)与桥的限载重力(或限载质量)的大小。我们可以利用重力与质量的关系式$G=mg$进行两种转换:
1. 第一种思路:先将桥的限载质量换算为千克,再根据$G=mg$计算出桥能承受的最大重力,然后与卡车的总重对比,若卡车总重小于桥的最大承受重力,则能通过。
2. 第二种思路:根据$m=\frac{G}{g}$将卡车的总重换算为质量,再与桥的限载质量对比,若卡车质量小于桥的限载质量,则能通过。
【解析】
方法一:
桥的限载质量$m_{限}=8\,\mathrm{t}=8×10^3\,\mathrm{kg}$,根据重力公式$G=mg$($g$取$10\,\mathrm{N/kg}$),可得桥能承受的最大重力:
$G_{限}=m_{限}g=8×10^3\,\mathrm{kg}×10\,\mathrm{N/kg}=8×10^4\,\mathrm{N}$
已知卡车总重$G_{车}=5×10^4\,\mathrm{N}$,因为$G_{车}<G_{限}$,所以这辆卡车能通过该桥。
方法二:
已知卡车总重$G_{车}=5×10^4\,\mathrm{N}$,根据$m=\frac{G}{g}$($g$取$10\,\mathrm{N/kg}$),可得卡车的质量:
$m_{车}=\frac{G_{车}}{g}=\frac{5×10^4\,\mathrm{N}}{10\,\mathrm{N/kg}}=5×10^3\,\mathrm{kg}=5\,\mathrm{t}$
桥的限载质量$m_{限}=8\,\mathrm{t}$,因为$m_{车}<m_{限}$,所以这辆卡车能通过该桥。
【答案】
这辆卡车能通过该桥。
【知识点】
1. 重力与质量的关系($G=mg$)
2. 质量单位换算
3. 重力计算
【点评】
本题考查重力与质量关系的实际应用,通过两种方法解题,帮助学生理解物理公式的灵活运用,解题关键是准确进行单位换算和公式计算,同时明确比较的逻辑,属于基础应用型题目,培养学生解决实际问题的能力。
【难度系数】
0.8
要判断卡车能否通过该桥,核心是比较卡车的总重(或总质量)与桥的限载重力(或限载质量)的大小。我们可以利用重力与质量的关系式$G=mg$进行两种转换:
1. 第一种思路:先将桥的限载质量换算为千克,再根据$G=mg$计算出桥能承受的最大重力,然后与卡车的总重对比,若卡车总重小于桥的最大承受重力,则能通过。
2. 第二种思路:根据$m=\frac{G}{g}$将卡车的总重换算为质量,再与桥的限载质量对比,若卡车质量小于桥的限载质量,则能通过。
【解析】
方法一:
桥的限载质量$m_{限}=8\,\mathrm{t}=8×10^3\,\mathrm{kg}$,根据重力公式$G=mg$($g$取$10\,\mathrm{N/kg}$),可得桥能承受的最大重力:
$G_{限}=m_{限}g=8×10^3\,\mathrm{kg}×10\,\mathrm{N/kg}=8×10^4\,\mathrm{N}$
已知卡车总重$G_{车}=5×10^4\,\mathrm{N}$,因为$G_{车}<G_{限}$,所以这辆卡车能通过该桥。
方法二:
已知卡车总重$G_{车}=5×10^4\,\mathrm{N}$,根据$m=\frac{G}{g}$($g$取$10\,\mathrm{N/kg}$),可得卡车的质量:
$m_{车}=\frac{G_{车}}{g}=\frac{5×10^4\,\mathrm{N}}{10\,\mathrm{N/kg}}=5×10^3\,\mathrm{kg}=5\,\mathrm{t}$
桥的限载质量$m_{限}=8\,\mathrm{t}$,因为$m_{车}<m_{限}$,所以这辆卡车能通过该桥。
【答案】
这辆卡车能通过该桥。
【知识点】
1. 重力与质量的关系($G=mg$)
2. 质量单位换算
3. 重力计算
【点评】
本题考查重力与质量关系的实际应用,通过两种方法解题,帮助学生理解物理公式的灵活运用,解题关键是准确进行单位换算和公式计算,同时明确比较的逻辑,属于基础应用型题目,培养学生解决实际问题的能力。
【难度系数】
0.8
(1)实验中,需要的测量工具是
(2)上表中 $ \frac{G}{m} $ 的平均值为
(3)在通常情况下,我们将 $ g $ 值取为 $ 9.8 \, \mathrm{N/kg} $。但经过精确测量发现,在某些不同的地理位置,$ g $ 值存在着微小差异。下表列出了不同纬度地区 $ g $ 值的大小。

根据表中提供的信息,回答下列问题。
① 造成 $ g $ 值不同的原因可能是
② 我国与许多国家之间的贸易往来频繁,在这些往来的货物运输中,发货单上所标示的“货物重量”,实质上应该是货物的
天平
和弹簧测力计
。(2)上表中 $ \frac{G}{m} $ 的平均值为
9.8N/kg
。(3)在通常情况下,我们将 $ g $ 值取为 $ 9.8 \, \mathrm{N/kg} $。但经过精确测量发现,在某些不同的地理位置,$ g $ 值存在着微小差异。下表列出了不同纬度地区 $ g $ 值的大小。
根据表中提供的信息,回答下列问题。
① 造成 $ g $ 值不同的原因可能是
地理纬度不同
。② 我国与许多国家之间的贸易往来频繁,在这些往来的货物运输中,发货单上所标示的“货物重量”,实质上应该是货物的
质量
。答案
天平
弹簧测力计
$ 9.8\ \mathrm {N/kg}$
地理纬度不同
质量
弹簧测力计
$ 9.8\ \mathrm {N/kg}$
地理纬度不同
质量
解析
【分析】
(1) 要得到$\frac{G}{m}$的比值,需要测量物体的重力$G$和质量$m$,测量重力用弹簧测力计,测量质量用天平,由此确定所需测量工具。
(2) 计算$\frac{G}{m}$的平均值,需将表格中所有$g$值(即$\frac{G}{m}$)求和,再除以数据的个数,最后取符合要求的近似值。
(3) ①观察表格数据,地理纬度越高,$g$值越大,据此可推断$g$值存在差异的原因;②质量是物体的固有属性,不随地理位置改变,而重力会随$g$值变化,因此贸易中的“货物重量”实质是质量。
【解析】
(1) 测量物体质量的工具是天平,测量物体重力的工具是弹簧测力计,因此实验中需要的测量工具是天平和弹簧测力计。
(2) 先计算表格中所有$g$值的总和:
$9.780 + 9.788 + 9.794 + 9.794 + 9.801 + 9.803 + 9.816 + 9.832 = 78.408\ \mathrm{N/kg}$
数据共有8个,平均值为:$\frac{78.408}{8} = 9.801\ \mathrm{N/kg}$,近似为$9.8\ \mathrm{N/kg}$。
(3) ①分析表格数据可知,地理纬度不同,$g$值不同,且纬度越高,$g$值越大,所以造成$g$值不同的原因是地理纬度不同;
②质量是物体的固有属性,不随地理位置的变化而变化,而重力会随$g$值改变,因此发货单上标示的“货物重量”实质上是货物的质量。
【答案】
(1) 天平;弹簧测力计
(2) $9.8\ \mathrm{N/kg}$
(3) ①地理纬度不同;②质量
【知识点】
质量与重力测量;g值的影响因素;质量的属性
【点评】
本题围绕重力与质量的关系展开,考查了测量工具选择、平均值计算以及对$g$值规律和质量属性的理解,需结合表格数据分析物理规律,注重对实验原理和物理概念的应用。
【难度系数】
0.6
(1) 要得到$\frac{G}{m}$的比值,需要测量物体的重力$G$和质量$m$,测量重力用弹簧测力计,测量质量用天平,由此确定所需测量工具。
(2) 计算$\frac{G}{m}$的平均值,需将表格中所有$g$值(即$\frac{G}{m}$)求和,再除以数据的个数,最后取符合要求的近似值。
(3) ①观察表格数据,地理纬度越高,$g$值越大,据此可推断$g$值存在差异的原因;②质量是物体的固有属性,不随地理位置改变,而重力会随$g$值变化,因此贸易中的“货物重量”实质是质量。
【解析】
(1) 测量物体质量的工具是天平,测量物体重力的工具是弹簧测力计,因此实验中需要的测量工具是天平和弹簧测力计。
(2) 先计算表格中所有$g$值的总和:
$9.780 + 9.788 + 9.794 + 9.794 + 9.801 + 9.803 + 9.816 + 9.832 = 78.408\ \mathrm{N/kg}$
数据共有8个,平均值为:$\frac{78.408}{8} = 9.801\ \mathrm{N/kg}$,近似为$9.8\ \mathrm{N/kg}$。
(3) ①分析表格数据可知,地理纬度不同,$g$值不同,且纬度越高,$g$值越大,所以造成$g$值不同的原因是地理纬度不同;
②质量是物体的固有属性,不随地理位置的变化而变化,而重力会随$g$值改变,因此发货单上标示的“货物重量”实质上是货物的质量。
【答案】
(1) 天平;弹簧测力计
(2) $9.8\ \mathrm{N/kg}$
(3) ①地理纬度不同;②质量
【知识点】
质量与重力测量;g值的影响因素;质量的属性
【点评】
本题围绕重力与质量的关系展开,考查了测量工具选择、平均值计算以及对$g$值规律和质量属性的理解,需结合表格数据分析物理规律,注重对实验原理和物理概念的应用。
【难度系数】
0.6
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