10. (2024·南京秦淮模拟)内有少量饮料的罐子可以斜放在水平桌面上保持平衡。下列四个图中,能正确表示饮料罐(含饮料)所受重力的示意图是(

A
)答案
10. A
解析
【分析】
要解决这道题,需明确重力的两个关键要素:一是重力的方向总是竖直向下(垂直于水平面,与物体的放置状态无关);二是重力的作用点在物体的重心(对于装有少量饮料的罐子,重心位于罐体内,并非与桌面的接触点)。接下来逐一分析选项:
1. 先看方向:判断各选项中力的方向是否为竖直向下;
2. 再看作用点:判断力的作用点是否在罐子的重心位置。
【解析】
选项A:重力的作用点在饮料罐的重心,方向竖直向下,符合重力的特点,是正确的;
选项B:重力的作用点画在了罐子与桌面的接触点,而非重心,错误;
选项C:重力的方向不是竖直向下,而是斜向下方,不符合重力方向总是竖直向下的规律,错误;
选项D:重力的方向斜向下方,且作用点位置错误,不符合重力的特点,错误。
【答案】
A
【知识点】
重力的方向、重力示意图画法
【点评】
本题考查重力的基本性质,易错点在于容易将重力的方向误认为是垂直于接触面,需牢记:无论物体处于何种状态,重力的方向始终是竖直向下(垂直于水平面),同时重力的作用点在物体的重心。
【难度系数】
0.7
要解决这道题,需明确重力的两个关键要素:一是重力的方向总是竖直向下(垂直于水平面,与物体的放置状态无关);二是重力的作用点在物体的重心(对于装有少量饮料的罐子,重心位于罐体内,并非与桌面的接触点)。接下来逐一分析选项:
1. 先看方向:判断各选项中力的方向是否为竖直向下;
2. 再看作用点:判断力的作用点是否在罐子的重心位置。
【解析】
选项A:重力的作用点在饮料罐的重心,方向竖直向下,符合重力的特点,是正确的;
选项B:重力的作用点画在了罐子与桌面的接触点,而非重心,错误;
选项C:重力的方向不是竖直向下,而是斜向下方,不符合重力方向总是竖直向下的规律,错误;
选项D:重力的方向斜向下方,且作用点位置错误,不符合重力的特点,错误。
【答案】
A
【知识点】
重力的方向、重力示意图画法
【点评】
本题考查重力的基本性质,易错点在于容易将重力的方向误认为是垂直于接触面,需牢记:无论物体处于何种状态,重力的方向始终是竖直向下(垂直于水平面),同时重力的作用点在物体的重心。
【难度系数】
0.7
11. (易错题)(2024·铜陵铜官校级期中)如图所示,一个空心均匀球壳里注满水,球的正下方有一个孔,在水由小孔慢慢流出的过程中,空心球壳和水的共同重心将会(

A.一直下降
B.一直上升
C.先升高后降低
D.先降低后升高
D
)A.一直下降
B.一直上升
C.先升高后降低
D.先降低后升高
答案
11. D [易错分析]本题易误认为球壳和水整体的重心会随水的流出一直下降而错选A。重心的位置与物体的质量分布情况有关,在水从小孔不断流出的过程,球壳和水整体的重心先是下降的,当水即将流空时,重心又逐渐上升接近空心球壳的球心。
解析
【分析】
首先明确重心的位置与物体的质量分布密切相关。初始状态下,空心球壳注满水,此时球壳和水的质量均匀分布,整体重心在球心位置。当水开始从小孔流出时,球壳下部的质量逐渐减少,整体质量分布向下的占比降低,重心会随之下降;当水流出到一定程度后,剩余水的质量越来越少,球壳的质量占比逐渐增大,整体质量分布逐渐向球壳的重心(球心)靠拢,重心会逐渐上升,直到水流完全部,重心回到空心球壳的球心。因此需要分阶段分析质量分布的变化对重心的影响,不能只看到水流的单一过程。
【解析】
1. 初始状态:空心球壳注满水时,球壳和水的质量分布均匀,整体重心位于球心处。
2. 水流出初期:随着水从小孔流出,球壳下部的质量逐渐减小,整体质量分布向下的占比降低,共同重心逐渐下降。
3. 水流出后期:当剩余水的质量较少时,球壳的质量成为整体质量的主要部分,整体质量分布逐渐向空心球壳的重心(球心)靠近,共同重心逐渐上升。
4. 水流尽时:整体重心回到空心球壳的球心位置。
综上,在水流出的整个过程中,空心球壳和水的共同重心先降低后升高。
【答案】
D
【知识点】
重心的影响因素;质量分布与重心位置
【点评】
本题为易错题,易因只考虑水流出时重心下降的过程,忽略水快流尽时重心上升的阶段而错选A。解题的关键是动态分析整体的质量分布变化,全面考虑不同阶段质量分布对重心位置的影响。
【难度系数】
0.5
首先明确重心的位置与物体的质量分布密切相关。初始状态下,空心球壳注满水,此时球壳和水的质量均匀分布,整体重心在球心位置。当水开始从小孔流出时,球壳下部的质量逐渐减少,整体质量分布向下的占比降低,重心会随之下降;当水流出到一定程度后,剩余水的质量越来越少,球壳的质量占比逐渐增大,整体质量分布逐渐向球壳的重心(球心)靠拢,重心会逐渐上升,直到水流完全部,重心回到空心球壳的球心。因此需要分阶段分析质量分布的变化对重心的影响,不能只看到水流的单一过程。
【解析】
1. 初始状态:空心球壳注满水时,球壳和水的质量分布均匀,整体重心位于球心处。
2. 水流出初期:随着水从小孔流出,球壳下部的质量逐渐减小,整体质量分布向下的占比降低,共同重心逐渐下降。
3. 水流出后期:当剩余水的质量较少时,球壳的质量成为整体质量的主要部分,整体质量分布逐渐向空心球壳的重心(球心)靠近,共同重心逐渐上升。
4. 水流尽时:整体重心回到空心球壳的球心位置。
综上,在水流出的整个过程中,空心球壳和水的共同重心先降低后升高。
【答案】
D
【知识点】
重心的影响因素;质量分布与重心位置
【点评】
本题为易错题,易因只考虑水流出时重心下降的过程,忽略水快流尽时重心上升的阶段而错选A。解题的关键是动态分析整体的质量分布变化,全面考虑不同阶段质量分布对重心位置的影响。
【难度系数】
0.5
12. (2025·徐州期中)“天宫”空间站是我国航天员的“太空家园”,航天员要在“失重”状态下进行体能锻炼,下述活动中可采用的是(
A.举哑铃
B.做俯卧撑
C.用单杠做引体向上
D.用弹簧拉力器健身
D
)A.举哑铃
B.做俯卧撑
C.用单杠做引体向上
D.用弹簧拉力器健身
答案
12. D
解析
【分析】
首先明确失重状态的特点:物体所受重力依然存在,但物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力远小于自身重力(甚至为零)。接下来逐一分析选项:
1. 举哑铃:哑铃的锻炼依赖哑铃的重力,失重状态下哑铃几乎不受重力,举起时无需施加较大力,无法达到锻炼效果;
2. 做俯卧撑:俯卧撑依靠身体重力对地面产生压力,通过克服重力撑起身体,失重时身体对地面压力极小,无法有效锻炼;
3. 引体向上:引体向上需要克服自身重力拉起身体,失重时自身重力几乎不起作用,拉单杠无需费力,不能锻炼体能;
4. 弹簧拉力器健身:弹簧拉力器的弹力来源于弹簧的形变,与重力无关,失重状态下弹簧形变仍会产生弹力,拉拉力器时需要克服弹力,能达到锻炼体能的目的。
【解析】
逐一分析各选项:
A选项:在失重状态下,哑铃的重力几乎为零,航天员举哑铃时不需要施加明显的力,无法实现体能锻炼,故A不符合题意;
B选项:做俯卧撑需要依靠身体重力对地面产生压力,进而通过撑地克服重力完成动作,失重状态下身体对地面的压力极小,无法达到锻炼效果,故B不符合题意;
C选项:引体向上需要航天员克服自身重力将身体拉起,失重状态下自身重力几乎不产生作用,拉单杠时无需费力,不能锻炼体能,故C不符合题意;
D选项:弹簧拉力器的弹力由弹簧的形变产生,与重力无关,在失重状态下,弹簧发生形变仍会产生弹力,航天员拉弹簧拉力器时需要克服弹力做功,能够实现体能锻炼,故D符合题意。
【答案】
D
【知识点】
失重现象、弹力的特性
【点评】
本题考查失重状态下的力学现象,核心是区分依赖重力的锻炼方式和依赖弹力的锻炼方式,需要准确理解失重状态的特点以及不同力的产生机制,帮助学生将物理知识与航天实际应用结合起来。
【难度系数】
0.7
首先明确失重状态的特点:物体所受重力依然存在,但物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力远小于自身重力(甚至为零)。接下来逐一分析选项:
1. 举哑铃:哑铃的锻炼依赖哑铃的重力,失重状态下哑铃几乎不受重力,举起时无需施加较大力,无法达到锻炼效果;
2. 做俯卧撑:俯卧撑依靠身体重力对地面产生压力,通过克服重力撑起身体,失重时身体对地面压力极小,无法有效锻炼;
3. 引体向上:引体向上需要克服自身重力拉起身体,失重时自身重力几乎不起作用,拉单杠无需费力,不能锻炼体能;
4. 弹簧拉力器健身:弹簧拉力器的弹力来源于弹簧的形变,与重力无关,失重状态下弹簧形变仍会产生弹力,拉拉力器时需要克服弹力,能达到锻炼体能的目的。
【解析】
逐一分析各选项:
A选项:在失重状态下,哑铃的重力几乎为零,航天员举哑铃时不需要施加明显的力,无法实现体能锻炼,故A不符合题意;
B选项:做俯卧撑需要依靠身体重力对地面产生压力,进而通过撑地克服重力完成动作,失重状态下身体对地面的压力极小,无法达到锻炼效果,故B不符合题意;
C选项:引体向上需要航天员克服自身重力将身体拉起,失重状态下自身重力几乎不产生作用,拉单杠时无需费力,不能锻炼体能,故C不符合题意;
D选项:弹簧拉力器的弹力由弹簧的形变产生,与重力无关,在失重状态下,弹簧发生形变仍会产生弹力,航天员拉弹簧拉力器时需要克服弹力做功,能够实现体能锻炼,故D符合题意。
【答案】
D
【知识点】
失重现象、弹力的特性
【点评】
本题考查失重状态下的力学现象,核心是区分依赖重力的锻炼方式和依赖弹力的锻炼方式,需要准确理解失重状态的特点以及不同力的产生机制,帮助学生将物理知识与航天实际应用结合起来。
【难度系数】
0.7
13. (教材P36练习T3变式)(1)如图所示,用较大的力在$ A $点推门与用较小的力在$ A $点推门相比,用较大的力能
(2)用相等的力在$ A $点拉门、推门,力的大小、作用点都没变,但力的
(3)用相等的力分别在$ A $点、$ B $点同向推门,力作用在
(4)以上事实说明:力的作用效果由力的

快速
(快速/缓慢)地推开门,这说明力的作用效果与力的大小
有关。(2)用相等的力在$ A $点拉门、推门,力的大小、作用点都没变,但力的
方向
改变了,力的作用效果改变了。(3)用相等的力分别在$ A $点、$ B $点同向推门,力作用在
A
点更容易将门推开,这说明力的作用效果与力的作用点
有关。(4)以上事实说明:力的作用效果由力的
大小
、方向
、作用点
决定,这三者叫力的三要素
。答案
13. (1) 快速 力的大小 (2) 方向 (3) A 作用点 (4) 大小 方向 作用点 三要素
解析
【分析】
我们可以分小问逐一梳理思路:
(1) 推门时,力越大,门的运动状态改变得越快,因此较大的力能快速推开门。此时力的作用点、方向相同,仅大小不同,作用效果存在差异,说明力的作用效果与力的大小有关。
(2) 在A点拉门和推门,力的方向相反,大小和作用点不变,但门的运动效果不同,这是因为力的方向改变了,导致作用效果改变。
(3) A点比B点离门轴更远,用相等的力在A点推门时,力的作用效果更明显,更容易推开。此时力的大小、方向相同,仅作用点不同,作用效果不同,说明力的作用效果与力的作用点有关。
(4) 综合前三个小问的结论,力的大小、方向、作用点都会影响力的作用效果,这三个因素被称为力的三要素。
【解析】
(1) 力的大小会影响力的作用效果,力越大,越能快速改变门的运动状态,所以用较大的力能快速推开门;该情境中力的作用点、方向相同,只有大小不同,作用效果不同,说明力的作用效果与力的大小有关。
(2) 在A点拉门和推门,力的方向发生了改变,虽然力的大小、作用点不变,但力的作用效果不同,说明力的方向会影响力的作用效果。
(3) A点距离门轴更远,用相等的力在A点推门时,力的作用效果更显著,更容易将门推开;该情境中力的大小、方向相同,只有作用点不同,作用效果不同,说明力的作用效果与力的作用点有关。
(4) 结合上述分析可知,力的大小、方向、作用点决定力的作用效果,这三者被称为力的三要素。
【答案】
(1) 快速 力的大小
(2) 方向
(3) A 作用点
(4) 大小 方向 作用点 三要素
【知识点】
力的三要素,力的作用效果的影响因素
【点评】
本题是教材练习的变式题,以生活中推门、拉门的常见场景为载体,考查力的三要素对作用效果的影响,贴近生活实际,能帮助学生将物理知识与生活现象结合,加深对力的三要素的理解。
【难度系数】
0.8
我们可以分小问逐一梳理思路:
(1) 推门时,力越大,门的运动状态改变得越快,因此较大的力能快速推开门。此时力的作用点、方向相同,仅大小不同,作用效果存在差异,说明力的作用效果与力的大小有关。
(2) 在A点拉门和推门,力的方向相反,大小和作用点不变,但门的运动效果不同,这是因为力的方向改变了,导致作用效果改变。
(3) A点比B点离门轴更远,用相等的力在A点推门时,力的作用效果更明显,更容易推开。此时力的大小、方向相同,仅作用点不同,作用效果不同,说明力的作用效果与力的作用点有关。
(4) 综合前三个小问的结论,力的大小、方向、作用点都会影响力的作用效果,这三个因素被称为力的三要素。
【解析】
(1) 力的大小会影响力的作用效果,力越大,越能快速改变门的运动状态,所以用较大的力能快速推开门;该情境中力的作用点、方向相同,只有大小不同,作用效果不同,说明力的作用效果与力的大小有关。
(2) 在A点拉门和推门,力的方向发生了改变,虽然力的大小、作用点不变,但力的作用效果不同,说明力的方向会影响力的作用效果。
(3) A点距离门轴更远,用相等的力在A点推门时,力的作用效果更显著,更容易将门推开;该情境中力的大小、方向相同,只有作用点不同,作用效果不同,说明力的作用效果与力的作用点有关。
(4) 结合上述分析可知,力的大小、方向、作用点决定力的作用效果,这三者被称为力的三要素。
【答案】
(1) 快速 力的大小
(2) 方向
(3) A 作用点
(4) 大小 方向 作用点 三要素
【知识点】
力的三要素,力的作用效果的影响因素
【点评】
本题是教材练习的变式题,以生活中推门、拉门的常见场景为载体,考查力的三要素对作用效果的影响,贴近生活实际,能帮助学生将物理知识与生活现象结合,加深对力的三要素的理解。
【难度系数】
0.8
14. (2025·徐州期中)如图所示,用与水平方向成$ 30° $角方向斜向右上方、大小为$ 750 \, \mathrm{N} $的力向右拉车(作用点在$ A $点),画出这个拉力的示意图。

答案
14~16. 如图所示
解析
【分析】
绘制该拉力的示意图,需围绕力的三要素(作用点、方向、大小)展开思考:首先明确拉力的作用点为图中的A点;接着确定拉力的方向是与水平方向成30°角斜向右上方;最后按照力的示意图的绘制规则,从作用点沿力的方向画出带箭头的线段,并标注力的大小和对应角度即可完成作图。
【解析】
1. 确定作用点:拉力的作用点为图中的A点;
2. 绘制力的方向:从A点出发,画一条与水平方向成30°角斜向右上方的线段;
3. 标注方向与大小:在线段末端画上箭头以表示力的方向,在箭头附近标注力的符号$F$,并注明力的大小$F=750\,\mathrm{N}$,同时标注出与水平方向的夹角$30°$,最终示意图如参考答案所示。
【答案】
如参考答案中的图所示,拉力示意图为:以A为作用点,沿与水平方向成30°角斜向右上方画带箭头的线段,标注$F=750\,\mathrm{N}$。
【知识点】
力的示意图画法;力的三要素
【点评】
本题属于基础作图题,核心考查对力的三要素的理解及力的示意图的绘制规范,解题时需准确把握拉力的作用点、方向和大小,注意角度标注的准确性,是对力学作图基础知识的直接考查。
【难度系数】
0.9
绘制该拉力的示意图,需围绕力的三要素(作用点、方向、大小)展开思考:首先明确拉力的作用点为图中的A点;接着确定拉力的方向是与水平方向成30°角斜向右上方;最后按照力的示意图的绘制规则,从作用点沿力的方向画出带箭头的线段,并标注力的大小和对应角度即可完成作图。
【解析】
1. 确定作用点:拉力的作用点为图中的A点;
2. 绘制力的方向:从A点出发,画一条与水平方向成30°角斜向右上方的线段;
3. 标注方向与大小:在线段末端画上箭头以表示力的方向,在箭头附近标注力的符号$F$,并注明力的大小$F=750\,\mathrm{N}$,同时标注出与水平方向的夹角$30°$,最终示意图如参考答案所示。
【答案】
如参考答案中的图所示,拉力示意图为:以A为作用点,沿与水平方向成30°角斜向右上方画带箭头的线段,标注$F=750\,\mathrm{N}$。
【知识点】
力的示意图画法;力的三要素
【点评】
本题属于基础作图题,核心考查对力的三要素的理解及力的示意图的绘制规范,解题时需准确把握拉力的作用点、方向和大小,注意角度标注的准确性,是对力学作图基础知识的直接考查。
【难度系数】
0.9
15. 将两个带电轻质小球悬挂起来,静止在如图所示的位置。请画出小球$ a $所受拉力和重力的示意图。

答案
14~16. 如图所示
解析
【分析】
首先明确小球a受到的两个力:重力和绳子的拉力。重力的方向始终竖直向下,作用点在小球的球心(重心);拉力是绳子对小球的作用力,方向沿绳子向上,作用点同样在球心。画力的示意图时,需以球心为作用点,用带箭头的线段分别表示两个力,箭头指向力的方向,并标注力的符号。
【解析】
1. 确定小球a的球心为两个力的作用点;
2. 绘制重力:从球心出发,竖直向下画一条带箭头的线段,标注符号$G$;
3. 绘制拉力:从球心出发,沿绳子向上画一条带箭头的线段,标注符号$F_{拉}$。
【答案】
如图所示(示意图为:以小球a的球心为作用点,竖直向下的箭头标注$G$,沿绳子向上的箭头标注$F_{拉}$,与参考答案图示一致)
【知识点】
力的示意图;重力的方向;拉力的判断
【点评】
本题是基础力学作图题,重点考查力的示意图的绘制规范,需牢记重力方向竖直向下、拉力方向沿绳子指向收缩方向,明确作用点和力的符号标注要求。
【难度系数】
0.7
首先明确小球a受到的两个力:重力和绳子的拉力。重力的方向始终竖直向下,作用点在小球的球心(重心);拉力是绳子对小球的作用力,方向沿绳子向上,作用点同样在球心。画力的示意图时,需以球心为作用点,用带箭头的线段分别表示两个力,箭头指向力的方向,并标注力的符号。
【解析】
1. 确定小球a的球心为两个力的作用点;
2. 绘制重力:从球心出发,竖直向下画一条带箭头的线段,标注符号$G$;
3. 绘制拉力:从球心出发,沿绳子向上画一条带箭头的线段,标注符号$F_{拉}$。
【答案】
如图所示(示意图为:以小球a的球心为作用点,竖直向下的箭头标注$G$,沿绳子向上的箭头标注$F_{拉}$,与参考答案图示一致)
【知识点】
力的示意图;重力的方向;拉力的判断
【点评】
本题是基础力学作图题,重点考查力的示意图的绘制规范,需牢记重力方向竖直向下、拉力方向沿绳子指向收缩方向,明确作用点和力的符号标注要求。
【难度系数】
0.7
16. (2025·宿迁宿城校级期末)如图,小球在水平地面上向左运动并压缩弹簧,画出此时小球所受弹力的示意图。

答案
14~16. 如图所示
解析
【分析】
要画出小球所受弹力的示意图,首先需明确小球受到的弹力:一是被压缩的弹簧对小球的弹力,弹簧因被压缩会对小球产生水平向右的弹力;二是水平地面对小球的支持力,属于弹力,方向竖直向上。接着确定弹力的作用点,均画在小球的重心上,最后根据力的方向画出带箭头的线段并标注符号。
【解析】
1. 确定受力与方向:
弹簧对小球的弹力:弹簧被小球压缩,形变方向向左,因此对小球的弹力方向水平向右,作用点在小球的重心;
地面对小球的支持力(属于弹力):地面支持小球,方向竖直向上,作用点在小球的重心。
2. 绘制示意图:在小球的重心位置,分别画出水平向右(标注$F_{\mathrm{弹}}$)和竖直向上(标注$F_{\mathrm{支}}$)的带箭头线段,箭头指向力的方向,线段长度合理即可。
(示意图与参考答案一致)
【答案】
如图所示(画出小球受到水平向右的弹簧弹力和竖直向上的地面支持力,作用点均在小球重心)
【知识点】
弹力的方向、力的示意图
【点评】
本题考查弹力示意图的绘制,核心是准确判断弹力的产生与方向:弹力方向与物体形变方向相反,接触面的弹力垂直于接触面指向受力物体。解题时需全面分析小球受到的弹力,避免遗漏。
【难度系数】
0.7
要画出小球所受弹力的示意图,首先需明确小球受到的弹力:一是被压缩的弹簧对小球的弹力,弹簧因被压缩会对小球产生水平向右的弹力;二是水平地面对小球的支持力,属于弹力,方向竖直向上。接着确定弹力的作用点,均画在小球的重心上,最后根据力的方向画出带箭头的线段并标注符号。
【解析】
1. 确定受力与方向:
弹簧对小球的弹力:弹簧被小球压缩,形变方向向左,因此对小球的弹力方向水平向右,作用点在小球的重心;
地面对小球的支持力(属于弹力):地面支持小球,方向竖直向上,作用点在小球的重心。
2. 绘制示意图:在小球的重心位置,分别画出水平向右(标注$F_{\mathrm{弹}}$)和竖直向上(标注$F_{\mathrm{支}}$)的带箭头线段,箭头指向力的方向,线段长度合理即可。
(示意图与参考答案一致)
【答案】
如图所示(画出小球受到水平向右的弹簧弹力和竖直向上的地面支持力,作用点均在小球重心)
【知识点】
弹力的方向、力的示意图
【点评】
本题考查弹力示意图的绘制,核心是准确判断弹力的产生与方向:弹力方向与物体形变方向相反,接触面的弹力垂直于接触面指向受力物体。解题时需全面分析小球受到的弹力,避免遗漏。
【难度系数】
0.7
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