登录
12. 小明在科技博览阅读中查阅了不同星球上重力与质量的关系，如图所示。通过图像可知，质量为 10 kg 的物体在甲星球上受到的重力为
变式训练
月球上的物体由于被月球吸引也会受到“重力”的作用。月球吸引物体的本领比地球弱，月球上的$g_{月}$大约是地球上$g_{地}$的$\frac{1}{6}$。某一物体质量为3 kg，其在月球上质量为
150
N；在乙星球上重力为 45 N 的物体，在甲星球上测得质量为9
kg。变式训练
月球上的物体由于被月球吸引也会受到“重力”的作用。月球吸引物体的本领比地球弱，月球上的$g_{月}$大约是地球上$g_{地}$的$\frac{1}{6}$。某一物体质量为3 kg，其在月球上质量为
3
kg，在月球上所受重力为5
N。($g_{地}$取10 N/kg)答案
12. 150 9 【变式训练】3 5
解析
【分析】
重力与质量的关系为$G=mg$，不同星球的重力与质量比值$g$不同，需先从图像提取数据计算甲、乙星球的$g$值，再利用公式计算；质量是物体固有属性，不随位置改变，变式训练需结合月球$g$值与地球的关系计算。
【解析】
1. 甲星球的$g$值：由图像知，甲星球上$m=8kg$时$G=120N$，根据$g=\frac{G}{m}$，得$g_甲=\frac{120N}{8kg}=15N/kg$，则质量10kg的物体在甲星球的重力$G_1=10kg×15N/kg=150N$。
2. 乙星球的$g$值：由图像知，乙星球上$m=10kg$时$G=50N$，得$g_乙=\frac{50N}{10kg}=5N/kg$；乙星球上重力45N的物体质量$m=\frac{45N}{5N/kg}=9kg$，质量不随星球改变，故在甲星球质量仍为9kg。
3. 变式训练：质量是固有属性，3kg物体在月球上质量仍为3kg；月球$g_月=\frac{1}{6}g_地=\frac{1}{6}×10N/kg$，则月球上重力$G_月=3kg×\frac{10N/kg}{6}=5N$。
【答案】
150；9 【变式训练】3；5
【知识点】
重力与质量的关系、质量的属性、重力计算
【点评】
本题结合图像考查重力与质量的关系，需准确提取图像数据，明确质量的属性，变式训练需理解月球重力与地球重力的关系，难度适中。
【难度系数】
0.5
重力与质量的关系为$G=mg$，不同星球的重力与质量比值$g$不同，需先从图像提取数据计算甲、乙星球的$g$值，再利用公式计算；质量是物体固有属性，不随位置改变，变式训练需结合月球$g$值与地球的关系计算。
【解析】
1. 甲星球的$g$值：由图像知，甲星球上$m=8kg$时$G=120N$，根据$g=\frac{G}{m}$，得$g_甲=\frac{120N}{8kg}=15N/kg$，则质量10kg的物体在甲星球的重力$G_1=10kg×15N/kg=150N$。
2. 乙星球的$g$值：由图像知，乙星球上$m=10kg$时$G=50N$，得$g_乙=\frac{50N}{10kg}=5N/kg$；乙星球上重力45N的物体质量$m=\frac{45N}{5N/kg}=9kg$，质量不随星球改变，故在甲星球质量仍为9kg。
3. 变式训练：质量是固有属性，3kg物体在月球上质量仍为3kg；月球$g_月=\frac{1}{6}g_地=\frac{1}{6}×10N/kg$，则月球上重力$G_月=3kg×\frac{10N/kg}{6}=5N$。
【答案】
150；9 【变式训练】3；5
【知识点】
重力与质量的关系、质量的属性、重力计算
【点评】
本题结合图像考查重力与质量的关系，需准确提取图像数据，明确质量的属性，变式训练需理解月球重力与地球重力的关系，难度适中。
【难度系数】
0.5
13. [核心素养·科学思维]观看天宫课堂后，卓玛设想如果地球上物体的重力突然消失，身边的物理现象将发生变化，其中合理的是
（
A.物理课本将没有质量
B.钢笔能正常在纸上写字
C.卡定沟瀑布依然飞流直下
D.在地面上正常行走将异常困难
（
D
）A.物理课本将没有质量
B.钢笔能正常在纸上写字
C.卡定沟瀑布依然飞流直下
D.在地面上正常行走将异常困难
答案
13.D
解析
【分析】
要判断重力消失后的合理现象，需明确：①质量是物体的固有属性，与重力无关；②重力对常见生活现象的影响。解题时逐个分析选项，结合重力的作用效果判断现象是否合理。
【解析】
逐一分析各选项：
选项A：质量是物体所含物质的多少，是物体的固有属性，与重力无关，重力消失时物理课本的质量不变，A错误；
选项B：钢笔正常写字依赖墨水在重力作用下流向笔尖，重力消失后墨水无法顺利流出，不能正常写字，B错误；
选项C：瀑布飞流直下是因为水受重力作用向下运动，重力消失后水不会向下流动，C错误；
选项D：人正常行走依靠脚与地面间的摩擦力，摩擦力的产生需要压力，重力消失后，人对地面的压力几乎为零，摩擦力极小，因此正常行走异常困难，D正确。
【答案】
D
【知识点】
重力的作用、质量的概念
【点评】
本题结合天宫课堂情境，考查重力对生活现象的影响，需准确把握重力的作用效果及质量的特性，属于基础概念应用类题目，体现了物理与实际生活的联系。
【难度系数】
0.5
要判断重力消失后的合理现象，需明确：①质量是物体的固有属性，与重力无关；②重力对常见生活现象的影响。解题时逐个分析选项，结合重力的作用效果判断现象是否合理。
【解析】
逐一分析各选项：
选项A：质量是物体所含物质的多少，是物体的固有属性，与重力无关，重力消失时物理课本的质量不变，A错误；
选项B：钢笔正常写字依赖墨水在重力作用下流向笔尖，重力消失后墨水无法顺利流出，不能正常写字，B错误；
选项C：瀑布飞流直下是因为水受重力作用向下运动，重力消失后水不会向下流动，C错误；
选项D：人正常行走依靠脚与地面间的摩擦力，摩擦力的产生需要压力，重力消失后，人对地面的压力几乎为零，摩擦力极小，因此正常行走异常困难，D正确。
【答案】
D
【知识点】
重力的作用、质量的概念
【点评】
本题结合天宫课堂情境，考查重力对生活现象的影响，需准确把握重力的作用效果及质量的特性，属于基础概念应用类题目，体现了物理与实际生活的联系。
【难度系数】
0.5
14.［易错题］病人在医院里输液时，液体一滴滴从玻璃瓶中滴下，在液体不断滴下的过程中，玻璃瓶连同瓶中的液体共同的重心将（
A.一直下降
B.一直上升
C.先降后升
D.先升后降
C
）A.一直下降
B.一直上升
C.先降后升
D.先升后降
答案
14.C
解析
【分析】要解决该问题，需明确物体重心由质量分布决定，分阶段分析玻璃瓶与液体整体的重心变化：初始时瓶内装满液体，整体重心在中部；液体滴下初期，液体质量占比大，其重心下降带动整体重心下降；液体快滴完时，剩余液体质量小，整体重心向瓶自身重心回升，因此重心先降后升。
【解析】重心是物体所受重力的等效作用点，其位置与物体的质量分布有关。①初始状态：玻璃瓶装满液体时，整体质量分布均匀，重心位于瓶的中部；②液体滴下过程中：随着液体流出，瓶内液体质量逐渐减小，液体的重心持续降低，且此时液体质量占整体的比例较大，其重心下降主导整体重心，因此整体重心逐渐下降；③液体快滴完时：剩余液体质量很小，液体重心的变化对整体重心的影响减弱，空玻璃瓶的重心固定在自身几何中心附近，整体重心会随液体减少逐渐向瓶的重心靠近，即开始上升。综上，整体重心先降后升。
【答案】C
【知识点】重心的变化、物体的重心
【点评】本题为易错题，易错点在于误判重心一直下降，需分阶段结合质量分布分析重心变化，明确液体质量占比变化对整体重心的影响是解题关键。
【难度系数】0.5
【解析】重心是物体所受重力的等效作用点，其位置与物体的质量分布有关。①初始状态：玻璃瓶装满液体时，整体质量分布均匀，重心位于瓶的中部；②液体滴下过程中：随着液体流出，瓶内液体质量逐渐减小，液体的重心持续降低，且此时液体质量占整体的比例较大，其重心下降主导整体重心，因此整体重心逐渐下降；③液体快滴完时：剩余液体质量很小，液体重心的变化对整体重心的影响减弱，空玻璃瓶的重心固定在自身几何中心附近，整体重心会随液体减少逐渐向瓶的重心靠近，即开始上升。综上，整体重心先降后升。
【答案】C
【知识点】重心的变化、物体的重心
【点评】本题为易错题，易错点在于误判重心一直下降，需分阶段结合质量分布分析重心变化，明确液体质量占比变化对整体重心的影响是解题关键。
【难度系数】0.5
15. 小明用家里的器材做“探究重力与质量的关系”的实验。如图甲、乙所示，小明用布袋装着质量不同的米，用电子秤测其质量，用液晶屏拉力器测其重力，实验数据记录如下表：
(1)在图乙中，当米袋静止时，拉力器的示数与这袋米所受重力的大小
(2)分析上表数据可得，
A. 计算每一次实验中重力的大小与质量的比值
B. 计算每一次实验中重力的大小与质量的乘积
(1)在图乙中，当米袋静止时，拉力器的示数与这袋米所受重力的大小
相等
。(2)分析上表数据可得，
物体所受重力的大小与它的质量成正比
；下列数据处理方法可以得到此结论的是A
（填字母）。A. 计算每一次实验中重力的大小与质量的比值
B. 计算每一次实验中重力的大小与质量的乘积
答案
15.(1)相等 (2)物体所受重力的大小与它的质量成正比 A
解析
【分析】
首先，对于第一问，米袋静止时处于平衡状态，受力平衡，米袋受到重力和拉力器的拉力，这两个力是一对平衡力，根据二力平衡的特点，二者大小相等，因此拉力器的示数（拉力）与米袋重力大小相等。对于第二问，探究重力与质量的关系，需分析重力随质量的变化规律，通过计算重力和质量的比值，若比值为定值，则说明重力与质量成正比；而计算乘积无法得出该规律，据此推导结论和选择正确的处理方法。
【解析】
(1) 当米袋静止时，处于平衡状态，拉力器对米袋的拉力与米袋的重力是一对平衡力，根据二力平衡条件，这两个力大小相等，所以拉力器的示数与这袋米所受重力的大小相等。
(2) 分析实验数据，计算每次实验中重力与质量的比值，会发现该比值为定值，由此可得结论：物体所受重力的大小与它的质量成正比；若计算重力与质量的乘积，无法得出该规律，因此正确的数据处理方法是A。
【答案】(1)相等 (2)物体所受重力的大小与它的质量成正比；A
【知识点】重力与质量的关系、二力平衡
【点评】本题考查探究重力与质量关系的基础实验，重点考查二力平衡的应用和实验结论的推导，属于力学基础题型，难度适中。
【难度系数】0.6
首先，对于第一问，米袋静止时处于平衡状态，受力平衡，米袋受到重力和拉力器的拉力，这两个力是一对平衡力，根据二力平衡的特点，二者大小相等，因此拉力器的示数（拉力）与米袋重力大小相等。对于第二问，探究重力与质量的关系，需分析重力随质量的变化规律，通过计算重力和质量的比值，若比值为定值，则说明重力与质量成正比；而计算乘积无法得出该规律，据此推导结论和选择正确的处理方法。
【解析】
(1) 当米袋静止时，处于平衡状态，拉力器对米袋的拉力与米袋的重力是一对平衡力，根据二力平衡条件，这两个力大小相等，所以拉力器的示数与这袋米所受重力的大小相等。
(2) 分析实验数据，计算每次实验中重力与质量的比值，会发现该比值为定值，由此可得结论：物体所受重力的大小与它的质量成正比；若计算重力与质量的乘积，无法得出该规律，因此正确的数据处理方法是A。
【答案】(1)相等 (2)物体所受重力的大小与它的质量成正比；A
【知识点】重力与质量的关系、二力平衡
【点评】本题考查探究重力与质量关系的基础实验，重点考查二力平衡的应用和实验结论的推导，属于力学基础题型，难度适中。
【难度系数】0.6
16. 在建筑工地上，一辆大吊车正准备吊起体积是$0.8\ \mathrm{m}^3$的石块，这辆吊车的钢绳最多能承受$3× 10^{4}\ \mathrm{N}$的拉力，已知石块的密度约为$2.5× 10^{3}\ \mathrm{kg/m}^3$，g取10 N/kg。
(1)求石块的质量；
(2)求石块所受的重力；
(3)请判断这根钢绳能否吊起这块石块。
(1)求石块的质量；
(2)求石块所受的重力；
(3)请判断这根钢绳能否吊起这块石块。
答案
16.(1)$2× 10^3\ \mathrm{kg}$ (2)$2× 10^4\ \mathrm{N}$ (3)能
解析
【分析】
解决本题需分三步：首先利用密度公式计算石块质量，再通过重力公式计算石块重力，最后比较石块重力与钢绳最大拉力判断能否吊起，每一步代入对应公式计算即可。
【解析】
(1) 根据密度公式$\rho=\frac{m}{V}$，变形得石块质量：
$m=\rho V=2.5×10^3\ \mathrm{kg/m}^3×0.8\ \mathrm{m}^3=2×10^3\ \mathrm{kg}$；
(2) 根据重力公式$G=mg$，石块所受重力：
$G=mg=2×10^3\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=2×10^4\ \mathrm{N}$；
(3) 钢绳最大承受拉力为$3×10^4\ \mathrm{N}$，比较石块重力与最大拉力：
因为$G=2×10^4\ \mathrm{N}＜3×10^4\ \mathrm{N}$，所以这根钢绳能吊起这块石块。
【答案】
(1)$2×10^3\ \mathrm{kg}$；(2)$2×10^4\ \mathrm{N}$；(3)能
【知识点】
密度公式应用、重力计算、力的大小比较
【点评】
本题为力学基础计算题，考查密度、重力的基本公式应用，步骤清晰、计算简单，是巩固物理基础公式的常规题型。
【难度系数】
0.7
解决本题需分三步：首先利用密度公式计算石块质量，再通过重力公式计算石块重力，最后比较石块重力与钢绳最大拉力判断能否吊起，每一步代入对应公式计算即可。
【解析】
(1) 根据密度公式$\rho=\frac{m}{V}$，变形得石块质量：
$m=\rho V=2.5×10^3\ \mathrm{kg/m}^3×0.8\ \mathrm{m}^3=2×10^3\ \mathrm{kg}$；
(2) 根据重力公式$G=mg$，石块所受重力：
$G=mg=2×10^3\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=2×10^4\ \mathrm{N}$；
(3) 钢绳最大承受拉力为$3×10^4\ \mathrm{N}$，比较石块重力与最大拉力：
因为$G=2×10^4\ \mathrm{N}＜3×10^4\ \mathrm{N}$，所以这根钢绳能吊起这块石块。
【答案】
(1)$2×10^3\ \mathrm{kg}$；(2)$2×10^4\ \mathrm{N}$；(3)能
【知识点】
密度公式应用、重力计算、力的大小比较
【点评】
本题为力学基础计算题，考查密度、重力的基本公式应用，步骤清晰、计算简单，是巩固物理基础公式的常规题型。
【难度系数】
0.7
