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1. 航天员所在太空舱的环境下,进行下列活动时可以达到几乎和地面上一样的锻炼效果的是(
A.举杠铃
B.做引体向上
C.拉弹簧拉力器
D.跳绳运动
C
)。A.举杠铃
B.做引体向上
C.拉弹簧拉力器
D.跳绳运动
答案
1. C 【解析】举杠铃需要克服杠铃所受的重力，做引体向上和跳绳都需要克服自身所受的重力，在太空舱环境下，均无法实现锻炼的目的，故选C。
解析
【分析】
首先要明确太空舱处于失重环境，物体几乎不受重力作用。接下来逐一分析每个选项：举杠铃、做引体向上、跳绳这些活动的锻炼原理都是克服重力做功，在失重环境下，重力几乎消失，这些动作不需要克服阻力或重力，无法达到锻炼效果；而拉弹簧拉力器是依靠弹簧的弹力，弹力由弹簧的形变产生，与重力无关，失重环境下弹力依然存在，能达到和地面一样的锻炼效果。
【解析】
太空舱处于失重环境，物体所受重力几乎为零：
选项A：举杠铃是通过克服杠铃的重力来达到锻炼效果，失重时杠铃几乎不受重力，无需用力就能举起，无法实现锻炼目的；
选项B：做引体向上需要克服自身重力，失重时自身重力几乎消失，很容易完成动作，达不到锻炼效果；
选项C：拉弹簧拉力器是克服弹簧的弹力，弹力由弹簧形变产生，与重力无关，失重环境下弹簧弹力正常存在，能达到和地面一样的锻炼效果；
选项D：跳绳运动需要克服自身重力起跳，失重时无法正常起跳，无法实现锻炼目的。
综上，答案选C。
【答案】
C
【知识点】
失重环境、弹力的特性
【点评】
本题考查对失重环境及不同力的作用的理解，需要区分依赖重力的运动和依赖弹力的运动，引导学生将物理知识与实际生活场景相结合，提升应用物理知识解决问题的能力。
【难度系数】
0.7
首先要明确太空舱处于失重环境，物体几乎不受重力作用。接下来逐一分析每个选项：举杠铃、做引体向上、跳绳这些活动的锻炼原理都是克服重力做功，在失重环境下，重力几乎消失，这些动作不需要克服阻力或重力，无法达到锻炼效果；而拉弹簧拉力器是依靠弹簧的弹力，弹力由弹簧的形变产生，与重力无关，失重环境下弹力依然存在，能达到和地面一样的锻炼效果。
【解析】
太空舱处于失重环境，物体所受重力几乎为零：
选项A：举杠铃是通过克服杠铃的重力来达到锻炼效果，失重时杠铃几乎不受重力，无需用力就能举起，无法实现锻炼目的；
选项B：做引体向上需要克服自身重力，失重时自身重力几乎消失，很容易完成动作，达不到锻炼效果；
选项C：拉弹簧拉力器是克服弹簧的弹力，弹力由弹簧形变产生，与重力无关，失重环境下弹簧弹力正常存在，能达到和地面一样的锻炼效果；
选项D：跳绳运动需要克服自身重力起跳，失重时无法正常起跳，无法实现锻炼目的。
综上，答案选C。
【答案】
C
【知识点】
失重环境、弹力的特性
【点评】
本题考查对失重环境及不同力的作用的理解，需要区分依赖重力的运动和依赖弹力的运动，引导学生将物理知识与实际生活场景相结合，提升应用物理知识解决问题的能力。
【难度系数】
0.7
2. 已知月球车在月球上所受的引力是它在地球表面受到的引力的$\frac{1}{6}$,若将一个在地球上重为1 200 N的月球车放到月球上,它受到月球的“重力”是
200
N,质量是120
kg。($g_{\mathrm{地}}$取$10\ \mathrm{N/kg}$)答案
2. 200 120 【解析】因为月球车在月球上受到的引力是它在地球表面受到的引力的$\dfrac{1}{6}$，所以根据$G=mg$可得$G_{\mathrm{月}}=\dfrac{1}{6}G_{\mathrm{地}}=\dfrac{1}{6} × 1200\ \mathrm{N}=200\ \mathrm{N}$，$m_{\mathrm{地}}=\dfrac{G_{\mathrm{地}}}{g_{\mathrm{地}}}=\dfrac{1200\ \mathrm{N}}{10\ \mathrm{N/kg}}=120\ \mathrm{kg}$。因为质量是物体的一个基本属性，它与物体的形状、物态和位置变化无关，所以$m_{\mathrm{月}}=m_{\mathrm{地}}=120\ \mathrm{kg}$。
解析
【分析】
首先，题目明确给出月球车在月球上所受引力是地球表面的$\frac{1}{6}$，要求月球上的“重力”，直接利用这个比例关系，用地球重力乘以$\frac{1}{6}$就能得到月球上的重力。然后求质量，因为质量是物体的基本属性，不随位置改变，所以先根据地球表面的重力和给定的$g_{\mathrm{地}}$值，用公式$m=\frac{G}{g}$算出地球表面的质量，这个质量就是月球车上月球后的质量。
【解析】
1. 计算月球车在月球上受到的重力：
已知月球车在月球上所受引力是地球表面的$\frac{1}{6}$，地球表面重力$G_{\mathrm{地}}=1200\ \mathrm{N}$，则
$G_{\mathrm{月}}=\frac{1}{6}G_{\mathrm{地}}=\frac{1}{6}×1200\ \mathrm{N}=200\ \mathrm{N}$
2. 计算月球车的质量：
根据重力公式$G=mg$，可得地球表面月球车的质量
$m_{\mathrm{地}}=\frac{G_{\mathrm{地}}}{g_{\mathrm{地}}}=\frac{1200\ \mathrm{N}}{10\ \mathrm{N/kg}}=120\ \mathrm{kg}$
因为质量是物体的基本属性，与物体的位置无关，所以月球车在月球上的质量$m_{\mathrm{月}}=m_{\mathrm{地}}=120\ \mathrm{kg}$
【答案】
200；120
【知识点】
重力的计算；质量的特性；G=mg公式应用
【点评】
本题考查重力计算与质量特性的综合应用，关键在于理解质量不随物体位置的改变而变化，容易出错的点是混淆重力与质量的概念，误以为位置变化质量也会改变，整体属于基础题型，注重对基本概念和公式的考查。
【难度系数】
0.8
首先，题目明确给出月球车在月球上所受引力是地球表面的$\frac{1}{6}$，要求月球上的“重力”，直接利用这个比例关系，用地球重力乘以$\frac{1}{6}$就能得到月球上的重力。然后求质量，因为质量是物体的基本属性，不随位置改变，所以先根据地球表面的重力和给定的$g_{\mathrm{地}}$值，用公式$m=\frac{G}{g}$算出地球表面的质量，这个质量就是月球车上月球后的质量。
【解析】
1. 计算月球车在月球上受到的重力：
已知月球车在月球上所受引力是地球表面的$\frac{1}{6}$，地球表面重力$G_{\mathrm{地}}=1200\ \mathrm{N}$，则
$G_{\mathrm{月}}=\frac{1}{6}G_{\mathrm{地}}=\frac{1}{6}×1200\ \mathrm{N}=200\ \mathrm{N}$
2. 计算月球车的质量：
根据重力公式$G=mg$，可得地球表面月球车的质量
$m_{\mathrm{地}}=\frac{G_{\mathrm{地}}}{g_{\mathrm{地}}}=\frac{1200\ \mathrm{N}}{10\ \mathrm{N/kg}}=120\ \mathrm{kg}$
因为质量是物体的基本属性，与物体的位置无关，所以月球车在月球上的质量$m_{\mathrm{月}}=m_{\mathrm{地}}=120\ \mathrm{kg}$
【答案】
200；120
【知识点】
重力的计算；质量的特性；G=mg公式应用
【点评】
本题考查重力计算与质量特性的综合应用，关键在于理解质量不随物体位置的改变而变化，容易出错的点是混淆重力与质量的概念，误以为位置变化质量也会改变，整体属于基础题型，注重对基本概念和公式的考查。
【难度系数】
0.8
3. 探月工程嫦娥五号返回器在内蒙古四子王旗预定区域安全着陆,成功携带月球样品返回地球。返回舱在下落过程中由于受到重力的作用,下落速度不断增大,说明力可以改变物体的
运动状态
。与在月球上相比,月球样品被带回地球后,它的质量不变
,所受重力变大
。(后两空均选填“变大”“变小”或“不变”)答案
3. 运动状态 不变 变大
解析
【分析】
首先思考力的作用效果：力可以改变物体的形状或运动状态，运动状态包含速度大小和运动方向，返回舱下落速度增大，说明运动状态改变，由此确定第一空。接着回忆质量的属性：质量是物体所含物质的多少，不随物体的位置、形状、状态变化而变化，所以月球样品带回地球质量不变。最后分析重力：重力与物体质量和所在位置的重力加速度有关，地球表面的重力加速度远大于月球，样品质量不变，因此重力变大。
【解析】
1. 力的作用效果有两种：改变物体的形状、改变物体的运动状态。返回舱下落时速度不断增大，其运动状态发生改变，说明力可以改变物体的运动状态。
2. 质量是物体的固有属性，不随物体位置的改变而改变，所以月球样品被带回地球后，它的质量不变。
3. 物体所受重力的大小遵循公式$G=mg$，地球表面的重力加速度$g$远大于月球表面的重力加速度，样品质量$m$不变，因此样品在地球上所受的重力变大。
【答案】
运动状态 不变 变大
【知识点】
力的作用效果；质量的属性；重力的影响因素
【点评】
本题考查力学基础概念，重点区分质量和重力的不同特性，要求学生准确理解力的作用效果、质量的固有属性以及重力的影响因素，属于对基础知识的直接考查。
【难度系数】
0.8
首先思考力的作用效果：力可以改变物体的形状或运动状态，运动状态包含速度大小和运动方向，返回舱下落速度增大，说明运动状态改变，由此确定第一空。接着回忆质量的属性：质量是物体所含物质的多少，不随物体的位置、形状、状态变化而变化，所以月球样品带回地球质量不变。最后分析重力：重力与物体质量和所在位置的重力加速度有关，地球表面的重力加速度远大于月球，样品质量不变，因此重力变大。
【解析】
1. 力的作用效果有两种：改变物体的形状、改变物体的运动状态。返回舱下落时速度不断增大，其运动状态发生改变，说明力可以改变物体的运动状态。
2. 质量是物体的固有属性，不随物体位置的改变而改变，所以月球样品被带回地球后，它的质量不变。
3. 物体所受重力的大小遵循公式$G=mg$，地球表面的重力加速度$g$远大于月球表面的重力加速度，样品质量$m$不变，因此样品在地球上所受的重力变大。
【答案】
运动状态 不变 变大
【知识点】
力的作用效果；质量的属性；重力的影响因素
【点评】
本题考查力学基础概念，重点区分质量和重力的不同特性，要求学生准确理解力的作用效果、质量的固有属性以及重力的影响因素，属于对基础知识的直接考查。
【难度系数】
0.8
4. (2024,包头)厨房中某品牌铝箔卷是由长8 m、宽30 cm、厚0.0015 cm的铝箔卷成的,小明利用家中的弹簧测力计、食品袋测量该铝箔的密度。($g$取$10\ \mathrm{N/kg}$)
(1)利用弹簧测力计和食品袋测量铝箔卷所受的重力:调节弹簧测力计指针到处,将装有铝箔卷的食品袋挂在弹簧测力计下,如图7-3-4所示,记录数据为N。
(2)计算铝箔的体积:计算结果为$\mathrm{cm}^{3}$。
(3)依据公式$\rho=\_\_\_\_\_\_\mathrm{g/cm}^{3}$(结果保留一位小数)。
(4)上述测量方式会使密度测量结果(选填“偏大”或“偏小”)。原因是
(1)利用弹簧测力计和食品袋测量铝箔卷所受的重力:调节弹簧测力计指针到处,将装有铝箔卷的食品袋挂在弹簧测力计下,如图7-3-4所示,记录数据为N。
(2)计算铝箔的体积:计算结果为$\mathrm{cm}^{3}$。
(3)依据公式$\rho=\_\_\_\_\_\_\mathrm{g/cm}^{3}$(结果保留一位小数)。
(4)上述测量方式会使密度测量结果(选填“偏大”或“偏小”)。原因是
答案
4. (1)零刻度线 1 (2)36 (3)$\dfrac{m}{V}$ 2.8
(4)偏大 食品袋也有一定的质量
【解析】(2)铝箔的体积$V=800\ \mathrm{cm} × 30\ \mathrm{cm} × 0.0015\ \mathrm{cm}=36\ \mathrm{cm}^{3}$。(3)铝箔的质量$m=\dfrac{G}{g}=\dfrac{1\ \mathrm{N}}{10\ \mathrm{N/kg}}=0.1\ \mathrm{kg}=100\ \mathrm{g}$，密度$\rho=\dfrac{m}{V}=\dfrac{100\ \mathrm{g}}{36\ \mathrm{cm}^{3}}=2.8\ \mathrm{g/cm}^{3}$。(4)因食品袋也有一定的质量，故测量出的铝箔卷所受的重力变大，导致铝箔卷的质量偏大，会使密度测量结果偏大。
(4)偏大 食品袋也有一定的质量
【解析】(2)铝箔的体积$V=800\ \mathrm{cm} × 30\ \mathrm{cm} × 0.0015\ \mathrm{cm}=36\ \mathrm{cm}^{3}$。(3)铝箔的质量$m=\dfrac{G}{g}=\dfrac{1\ \mathrm{N}}{10\ \mathrm{N/kg}}=0.1\ \mathrm{kg}=100\ \mathrm{g}$，密度$\rho=\dfrac{m}{V}=\dfrac{100\ \mathrm{g}}{36\ \mathrm{cm}^{3}}=2.8\ \mathrm{g/cm}^{3}$。(4)因食品袋也有一定的质量，故测量出的铝箔卷所受的重力变大，导致铝箔卷的质量偏大，会使密度测量结果偏大。
解析
【分析】
1. 第(1)问：弹簧测力计使用前需进行调零操作，即调节指针到零刻度线处；读数时先明确分度值，图中弹簧测力计分度值为0.2N，指针指向1N刻度线，故读数为1N。
2. 第(2)问：铝箔可看作长方体，体积公式为$V = 长×宽×厚$，计算时需统一单位，将长8m转换为800cm，再代入数值计算体积。
3. 第(3)问：密度的计算公式为$\rho=\dfrac{m}{V}$，先利用公式$m=\dfrac{G}{g}$由重力算出铝箔质量，再代入体积计算密度，注意单位转换。
4. 第(4)问：分析误差时，考虑实验中食品袋有质量，导致测量的重力偏大，进而计算出的质量偏大，根据密度公式，体积准确的情况下，质量偏大会使密度测量结果偏大。
【解析】
(1) 弹簧测力计使用前要调节指针到零刻度线处；由图可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，示数为$\boldsymbol{1}\ \mathrm{N}$。
(2) 统一单位：$8\ \mathrm{m}=800\ \mathrm{cm}$，根据长方体体积公式可得铝箔体积：
$V=800\ \mathrm{cm} × 30\ \mathrm{cm} × 0.0015\ \mathrm{cm}=36\ \mathrm{cm}^{3}$
(3) 密度的计算公式为$\boldsymbol{\rho=\dfrac{m}{V}}$；
铝箔的质量：$m=\dfrac{G}{g}=\dfrac{1\ \mathrm{N}}{10\ \mathrm{N/kg}}=0.1\ \mathrm{kg}=100\ \mathrm{g}$，
则铝箔的密度：$\rho=\dfrac{100\ \mathrm{g}}{36\ \mathrm{cm}^{3}}\approx\boldsymbol{2.8}\ \mathrm{g/cm}^{3}$。
(4) 由于食品袋本身有一定质量，导致测量的铝箔卷重力偏大，计算出的质量偏大，而铝箔体积是准确值，根据$\rho=\dfrac{m}{V}$，会使密度测量结果偏大，原因是食品袋也有一定的质量。
【答案】
(1) 零刻度线；1
(2) 36
(3) $\dfrac{m}{V}$；2.8
(4) 偏大；食品袋也有一定的质量
【知识点】
弹簧测力计的使用；密度的计算；实验误差分析
【点评】
本题结合生活物品考查密度的测量实验，涵盖弹簧测力计的使用规范、体积与密度的计算、实验误差分析等知识点，注重单位统一和逻辑推导，考查学生的实验操作能力与综合计算能力。
【难度系数】
0.6
1. 第(1)问：弹簧测力计使用前需进行调零操作，即调节指针到零刻度线处；读数时先明确分度值，图中弹簧测力计分度值为0.2N，指针指向1N刻度线，故读数为1N。
2. 第(2)问：铝箔可看作长方体，体积公式为$V = 长×宽×厚$，计算时需统一单位，将长8m转换为800cm，再代入数值计算体积。
3. 第(3)问：密度的计算公式为$\rho=\dfrac{m}{V}$，先利用公式$m=\dfrac{G}{g}$由重力算出铝箔质量，再代入体积计算密度，注意单位转换。
4. 第(4)问：分析误差时，考虑实验中食品袋有质量，导致测量的重力偏大，进而计算出的质量偏大，根据密度公式，体积准确的情况下，质量偏大会使密度测量结果偏大。
【解析】
(1) 弹簧测力计使用前要调节指针到零刻度线处；由图可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，示数为$\boldsymbol{1}\ \mathrm{N}$。
(2) 统一单位：$8\ \mathrm{m}=800\ \mathrm{cm}$，根据长方体体积公式可得铝箔体积：
$V=800\ \mathrm{cm} × 30\ \mathrm{cm} × 0.0015\ \mathrm{cm}=36\ \mathrm{cm}^{3}$
(3) 密度的计算公式为$\boldsymbol{\rho=\dfrac{m}{V}}$；
铝箔的质量：$m=\dfrac{G}{g}=\dfrac{1\ \mathrm{N}}{10\ \mathrm{N/kg}}=0.1\ \mathrm{kg}=100\ \mathrm{g}$，
则铝箔的密度：$\rho=\dfrac{100\ \mathrm{g}}{36\ \mathrm{cm}^{3}}\approx\boldsymbol{2.8}\ \mathrm{g/cm}^{3}$。
(4) 由于食品袋本身有一定质量，导致测量的铝箔卷重力偏大，计算出的质量偏大，而铝箔体积是准确值，根据$\rho=\dfrac{m}{V}$，会使密度测量结果偏大，原因是食品袋也有一定的质量。
【答案】
(1) 零刻度线；1
(2) 36
(3) $\dfrac{m}{V}$；2.8
(4) 偏大；食品袋也有一定的质量
【知识点】
弹簧测力计的使用；密度的计算；实验误差分析
【点评】
本题结合生活物品考查密度的测量实验，涵盖弹簧测力计的使用规范、体积与密度的计算、实验误差分析等知识点，注重单位统一和逻辑推导，考查学生的实验操作能力与综合计算能力。
【难度系数】
0.6
5. 像地球一样,月球对它附近的物体也有引力,这个力大约是同一个物体在地球上所受重力的$\frac{1}{6}$。若一个连同随身装备的航天员在月球表面上月球对他的引力大约是196 N,则他返回地球后的质量是多少?($g_{\mathrm{地}}$取$9.8\ \mathrm{N/kg}$)
答案
5. $120\ \mathrm{kg}$。 【解析】由$G=mg$得$m=\dfrac{G}{g}$，则$m_{\mathrm{月}}=\dfrac{G_{\mathrm{月}}}{g_{\mathrm{月}}}=\dfrac{G_{\mathrm{月}}}{\dfrac{1}{6}g_{\mathrm{地}}}=6 × \dfrac{196\ \mathrm{N}}{9.8\ \mathrm{N/kg}}=120\ \mathrm{kg}$。因为质量是物体的一个基本属性，它与物体的形状、物态和位置变化无关，所以$m_{\mathrm{地}}=m_{\mathrm{月}}=120\ \mathrm{kg}$。
解析
【分析】
首先明确题目核心信息：月球对物体的引力是同一物体在地球所受重力的$\frac{1}{6}$，已知航天员在月球表面受到的引力，求返回地球后的质量。解题思路如下：
1. 根据月球引力与地球重力的关系，推导得出月球上的重力加速度$g_{\mathrm{月}}=\frac{1}{6}g_{\mathrm{地}}$；
2. 利用重力公式$G=mg$的变形公式$m=\frac{G}{g}$，计算出航天员在月球上的质量；
3. 结合质量是物体的基本属性，不随位置变化而改变，得出航天员在地球上的质量与月球上的质量相等。
【解析】
已知：$G_{\mathrm{月}}=196\ \mathrm{N}$，$g_{\mathrm{月}}=\frac{1}{6}g_{\mathrm{地}}$，$g_{\mathrm{地}}=9.8\ \mathrm{N/kg}$
根据重力公式$G=mg$，变形可得$m=\frac{G}{g}$，则航天员在月球上的质量：
$m_{\mathrm{月}}=\frac{G_{\mathrm{月}}}{g_{\mathrm{月}}}=\frac{G_{\mathrm{月}}}{\frac{1}{6}g_{\mathrm{地}}}=6×\frac{196\ \mathrm{N}}{9.8\ \mathrm{N/kg}}=120\ \mathrm{kg}$
因为质量是物体的基本属性，与物体的位置无关，所以航天员返回地球后的质量：
$m_{\mathrm{地}}=m_{\mathrm{月}}=120\ \mathrm{kg}$
【答案】
$120\ \mathrm{kg}$
【知识点】
重力计算公式、质量的特性
【点评】
本题考查重力与质量的关系及质量的特性，关键在于理解质量不随位置变化而改变，同时熟练运用重力公式的变形进行计算，属于基础题型。
【难度系数】
0.8
首先明确题目核心信息：月球对物体的引力是同一物体在地球所受重力的$\frac{1}{6}$，已知航天员在月球表面受到的引力，求返回地球后的质量。解题思路如下：
1. 根据月球引力与地球重力的关系，推导得出月球上的重力加速度$g_{\mathrm{月}}=\frac{1}{6}g_{\mathrm{地}}$；
2. 利用重力公式$G=mg$的变形公式$m=\frac{G}{g}$，计算出航天员在月球上的质量；
3. 结合质量是物体的基本属性，不随位置变化而改变，得出航天员在地球上的质量与月球上的质量相等。
【解析】
已知：$G_{\mathrm{月}}=196\ \mathrm{N}$，$g_{\mathrm{月}}=\frac{1}{6}g_{\mathrm{地}}$，$g_{\mathrm{地}}=9.8\ \mathrm{N/kg}$
根据重力公式$G=mg$，变形可得$m=\frac{G}{g}$，则航天员在月球上的质量：
$m_{\mathrm{月}}=\frac{G_{\mathrm{月}}}{g_{\mathrm{月}}}=\frac{G_{\mathrm{月}}}{\frac{1}{6}g_{\mathrm{地}}}=6×\frac{196\ \mathrm{N}}{9.8\ \mathrm{N/kg}}=120\ \mathrm{kg}$
因为质量是物体的基本属性，与物体的位置无关，所以航天员返回地球后的质量：
$m_{\mathrm{地}}=m_{\mathrm{月}}=120\ \mathrm{kg}$
【答案】
$120\ \mathrm{kg}$
【知识点】
重力计算公式、质量的特性
【点评】
本题考查重力与质量的关系及质量的特性，关键在于理解质量不随位置变化而改变，同时熟练运用重力公式的变形进行计算，属于基础题型。
【难度系数】
0.8
