登录
5.(2024临沂改编)2024年5月9日，山东省女子手球锦标赛在临沂奥体公园开赛。关于如图所示的手球比赛，分析正确的是 (
A.被运动员握在手中的手球只受重力
B.手球被抛出说明力能改变物体的形状
C.跳起在空中的运动员因受重力而落下
D.走动中的运动员对地面的压力比站立时小
C
)A.被运动员握在手中的手球只受重力
B.手球被抛出说明力能改变物体的形状
C.跳起在空中的运动员因受重力而落下
D.走动中的运动员对地面的压力比站立时小
答案
5. C
解析
【分析】
本题考查力学基础知识点，需逐个分析选项，结合受力分析、力的作用效果、重力、压力的相关知识判断正误：先明确每个选项对应的物理概念，再逐一排除错误选项，找到正确答案。
【解析】
A选项：被运动员握在手中的手球，除了受竖直向下的重力，还受到手对它竖直向上的支持力，并非只受重力，故A错误；
B选项：手球被抛出，手对球的力改变了球的运动状态（由静止变为运动），而非改变物体的形状，故B错误；
C选项：重力的方向总是竖直向下，跳起在空中的运动员受到竖直向下的重力，因此会落下，故C正确；
D选项：运动员对地面的压力等于自身的重力，走动时与站立时，运动员自身重力不变，所以对地面的压力大小相等，故D错误。
【答案】
C
【知识点】
重力、力的作用效果、压力
【点评】
本题为力学基础题，考查受力分析、力的作用效果、重力方向、压力与重力的关系，需准确掌握基础概念即可解答，难度适中。
【难度系数】
0.6
本题考查力学基础知识点，需逐个分析选项，结合受力分析、力的作用效果、重力、压力的相关知识判断正误：先明确每个选项对应的物理概念，再逐一排除错误选项，找到正确答案。
【解析】
A选项：被运动员握在手中的手球，除了受竖直向下的重力，还受到手对它竖直向上的支持力，并非只受重力，故A错误；
B选项：手球被抛出，手对球的力改变了球的运动状态（由静止变为运动），而非改变物体的形状，故B错误；
C选项：重力的方向总是竖直向下，跳起在空中的运动员受到竖直向下的重力，因此会落下，故C正确；
D选项：运动员对地面的压力等于自身的重力，走动时与站立时，运动员自身重力不变，所以对地面的压力大小相等，故D错误。
【答案】
C
【知识点】
重力、力的作用效果、压力
【点评】
本题为力学基础题，考查受力分析、力的作用效果、重力方向、压力与重力的关系，需准确掌握基础概念即可解答，难度适中。
【难度系数】
0.6
6. 如图所示的四个装置中，弹簧和小球均完全相同，当小球静止时各弹簧均在弹性限度内，对应长度分别为$L_1$、$L_2$、$L_3$、$L_4$。弹簧和细线的质量均不计，忽略摩擦，则下列关系式正确的是（
A.$L_1=L_2=L_3=L_4$
B.$L_4＞L_2＞L_3＞L_1$
C.$L_2=L_4＞L_1=L_3$
D.$L_2＞L_1=L_3=L_4$
D
）A.$L_1=L_2=L_3=L_4$
B.$L_4＞L_2＞L_3＞L_1$
C.$L_2=L_4＞L_1=L_3$
D.$L_2＞L_1=L_3=L_4$
答案
6. D
解析
【分析】要判断弹簧长度的关系，需根据胡克定律$ F=kx $，弹簧的伸长量与所受弹力成正比，由于各弹簧完全相同（劲度系数$ k $相同）、原长$ L_0 $相同，因此只需比较各弹簧所受弹力的大小即可。分别分析四个装置中弹簧的弹力：
图1（$ L_1 $）：弹簧仅承受下方单个小球的重力，弹力$ F_1=G $；
图2（$ L_2 $）：弹簧承受两个小球的总重力，弹力$ F_2=2G $；
图3（$ L_3 $）：定滑轮不改变力的大小，弹簧承受的弹力等于单个小球的重力，$ F_3=G $；
图4（$ L_4 $）：弹簧两端各受一个小球的拉力，弹簧的弹力等于单个小球的重力，$ F_4=G $。
由此可知弹力大小关系为$ F_2＞F_1=F_3=F_4 $，结合胡克定律，伸长量$ x=\frac{F}{k} $，故伸长量$ x_2＞x_1=x_3=x_4 $，弹簧长度$ L=L_0+x $，因此长度关系为$ L_2＞L_1=L_3=L_4 $。
【解析】设每个小球重力为$ G $，弹簧劲度系数为$ k $，原长为$ L_0 $。
1. 对$ L_1 $：弹簧弹力$ F_1=G $，伸长量$ x_1=\frac{F_1}{k}=\frac{G}{k} $，故$ L_1=L_0+\frac{G}{k} $；
2. 对$ L_2 $：弹簧弹力$ F_2=2G $，伸长量$ x_2=\frac{F_2}{k}=\frac{2G}{k} $，故$ L_2=L_0+\frac{2G}{k} $；
3. 对$ L_3 $：定滑轮不改变力的大小，弹簧弹力$ F_3=G $，伸长量$ x_3=\frac{G}{k} $，故$ L_3=L_0+\frac{G}{k} $；
4. 对$ L_4 $：弹簧两端拉力均为$ G $，弹簧弹力$ F_4=G $，伸长量$ x_4=\frac{G}{k} $，故$ L_4=L_0+\frac{G}{k} $；
因此$ L_2＞L_1=L_3=L_4 $，对应选项D。
【答案】D
【知识点】胡克定律、弹力分析
【点评】本题考查胡克定律的应用，核心是正确分析各装置中弹簧的弹力，需注意定滑轮仅改变力的方向，不改变力的大小，弹簧的弹力等于其一端所受的拉力，避免错误判断弹力大小。
【难度系数】0.5
图1（$ L_1 $）：弹簧仅承受下方单个小球的重力，弹力$ F_1=G $；
图2（$ L_2 $）：弹簧承受两个小球的总重力，弹力$ F_2=2G $；
图3（$ L_3 $）：定滑轮不改变力的大小，弹簧承受的弹力等于单个小球的重力，$ F_3=G $；
图4（$ L_4 $）：弹簧两端各受一个小球的拉力，弹簧的弹力等于单个小球的重力，$ F_4=G $。
由此可知弹力大小关系为$ F_2＞F_1=F_3=F_4 $，结合胡克定律，伸长量$ x=\frac{F}{k} $，故伸长量$ x_2＞x_1=x_3=x_4 $，弹簧长度$ L=L_0+x $，因此长度关系为$ L_2＞L_1=L_3=L_4 $。
【解析】设每个小球重力为$ G $，弹簧劲度系数为$ k $，原长为$ L_0 $。
1. 对$ L_1 $：弹簧弹力$ F_1=G $，伸长量$ x_1=\frac{F_1}{k}=\frac{G}{k} $，故$ L_1=L_0+\frac{G}{k} $；
2. 对$ L_2 $：弹簧弹力$ F_2=2G $，伸长量$ x_2=\frac{F_2}{k}=\frac{2G}{k} $，故$ L_2=L_0+\frac{2G}{k} $；
3. 对$ L_3 $：定滑轮不改变力的大小，弹簧弹力$ F_3=G $，伸长量$ x_3=\frac{G}{k} $，故$ L_3=L_0+\frac{G}{k} $；
4. 对$ L_4 $：弹簧两端拉力均为$ G $，弹簧弹力$ F_4=G $，伸长量$ x_4=\frac{G}{k} $，故$ L_4=L_0+\frac{G}{k} $；
因此$ L_2＞L_1=L_3=L_4 $，对应选项D。
【答案】D
【知识点】胡克定律、弹力分析
【点评】本题考查胡克定律的应用，核心是正确分析各装置中弹簧的弹力，需注意定滑轮仅改变力的方向，不改变力的大小，弹簧的弹力等于其一端所受的拉力，避免错误判断弹力大小。
【难度系数】0.5
7.小王同学对太空中的星球比较感兴趣，他从网上查得：甲、乙两个星球表面上物体的重力G与其质量m的关系如图所示。从图中信息可知，相同质量的物体在甲星球表面上的重力是其在乙星球表面上重力的
3
倍。答案
7. 3
解析
【分析】要计算相同质量的物体在甲、乙星球表面重力的倍数，需先从图像中获取甲、乙星球上重力与质量的对应关系，分别求出相同质量下两者的重力，再计算比值。具体步骤为：在图像中选取某一质量值，找到该质量对应的甲、乙星球的重力，最后用甲的重力除以乙的重力得到倍数。
【解析】从图像中选取质量$m=8\ \mathrm{kg}$，此时甲星球表面物体的重力$G_甲=120\ \mathrm{N}$，乙星球表面物体的重力$G_乙=40\ \mathrm{N}$。由于物体的重力与质量成正比，相同质量下，重力的倍数等于两者重力的比值，因此倍数为：$\frac{G_甲}{G_乙}=\frac{120\ \mathrm{N}}{40\ \mathrm{N}}=3$。
【答案】3
【知识点】重力与质量的关系、图像分析
【点评】本题通过$G-m$图像考查重力与质量的关系，关键是从图像中准确读取对应质量下的重力值，计算过程简单，属于基础题型。
【难度系数】0.5
【解析】从图像中选取质量$m=8\ \mathrm{kg}$，此时甲星球表面物体的重力$G_甲=120\ \mathrm{N}$，乙星球表面物体的重力$G_乙=40\ \mathrm{N}$。由于物体的重力与质量成正比，相同质量下，重力的倍数等于两者重力的比值，因此倍数为：$\frac{G_甲}{G_乙}=\frac{120\ \mathrm{N}}{40\ \mathrm{N}}=3$。
【答案】3
【知识点】重力与质量的关系、图像分析
【点评】本题通过$G-m$图像考查重力与质量的关系，关键是从图像中准确读取对应质量下的重力值，计算过程简单，属于基础题型。
【难度系数】0.5
8.(2024东营)如图所示,请画出挂在墙上的足球所受重力的示意图。
答案
如图所示
解析
【分析】要画出足球所受重力的示意图，需明确重力的三要素：作用点在足球的重心（图中黑点处），方向始终竖直向下，与物体的位置、运动状态无关，因此只需从重心沿竖直向下方向画带箭头的线段并标注符号即可。
【解析】1. 确定重心：足球的重心在其几何中心（图中的黑点位置）；2. 确定方向：重力方向为竖直向下；3. 作图：从重心处开始，沿竖直向下方向画一条带箭头的线段，在线段旁标注重力的符号“G”，完成重力示意图。
【答案】
【知识点】重力示意图、重力的三要素
【点评】本题是基础力学作图题，考查重力示意图的画法，核心是牢记重力方向竖直向下、作用点在重心，属于学生必须掌握的基础作图技能。
【难度系数】0.2
【解析】1. 确定重心：足球的重心在其几何中心（图中的黑点位置）；2. 确定方向：重力方向为竖直向下；3. 作图：从重心处开始，沿竖直向下方向画一条带箭头的线段，在线段旁标注重力的符号“G”，完成重力示意图。
【答案】
【知识点】重力示意图、重力的三要素
【点评】本题是基础力学作图题，考查重力示意图的画法，核心是牢记重力方向竖直向下、作用点在重心，属于学生必须掌握的基础作图技能。
【难度系数】0.2
9. 玉兔号月球车是集工程和智能机器人为一体的复杂航天器，具备地月遥控能力，有独立驱动的六轮摇臂式行走系统，质量约为140 kg。已知在地球上的物体受到的重力为在月球上时重力的6倍。(g取10 N/kg)求：
(1)玉兔号月球车在地球上受到的重力。
(2)玉兔号月球车被送到月球上时的重力。(保留1位小数)
(3)某航天员在地球上能够举起60 kg的杠铃，假定他在月球表面的举力和他在地球表面的举力一样大，他在月球上最多能举起多大质量的物体。
(1)玉兔号月球车在地球上受到的重力。
(2)玉兔号月球车被送到月球上时的重力。(保留1位小数)
(3)某航天员在地球上能够举起60 kg的杠铃，假定他在月球表面的举力和他在地球表面的举力一样大，他在月球上最多能举起多大质量的物体。
答案
9. (1) 1 400 N
(2) 233.3 N
(3) 360 kg
(2) 233.3 N
(3) 360 kg
解析
【分析】
本题考查重力的相关计算，需利用重力公式$G=mg$，结合题目中“月球上重力为地球上的$\frac{1}{6}$”的条件解题。思路如下：(1) 求地球上的重力，直接用公式$G=mg$，代入地球质量和$g$计算；(2) 月球上的重力是地球的$\frac{1}{6}$，用地球重力除以6，保留一位小数即可；(3) 航天员的举力在地球和月球上相等，先算出他在地球上能提供的举力（等于地球杠铃的重力），再根据月球重力与质量的关系，求出月球上能举起的物体质量。
【解析】
解：(1) 玉兔号在地球上受到的重力：
$G_{地}=mg=140\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg}=1400\ \mathrm{N}$；
(2) 因为月球上重力是地球上的$\frac{1}{6}$，所以玉兔号在月球上的重力：
$G_{月}=\frac{G_{地}}{6}=\frac{1400\ \mathrm{N}}{6}\approx233.3\ \mathrm{N}$；
(3) 航天员在地球上的举力等于他能举起的杠铃的重力，即：
$F=G_{杠铃地}=m_{杠铃}g=60\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg}=600\ \mathrm{N}$；
在月球上，举力$F$不变，等于月球上物体的重力，且月球上重力加速度$g_{月}=\frac{g}{6}$，设月球上能举起的物体质量为$m_{物}$，则：
$F=G_{物月}=m_{物}g_{月}=m_{物}×\frac{g}{6}$；
代入数据解得：
$m_{物}=\frac{F×6}{g}=\frac{600\ \mathrm{N}×6}{10\ \mathrm{N/kg}}=360\ \mathrm{kg}$；
【答案】
(1) 1400 N；(2) 233.3 N；(3) 360 kg
【知识点】
重力的计算、重力与质量的关系
【点评】
本题结合航天背景考查重力的基础计算，需掌握重力公式及月球与地球重力的关系，属于力学基础应用题，难度适中，适合巩固重力相关知识点。
【难度系数】
0.5
本题考查重力的相关计算，需利用重力公式$G=mg$，结合题目中“月球上重力为地球上的$\frac{1}{6}$”的条件解题。思路如下：(1) 求地球上的重力，直接用公式$G=mg$，代入地球质量和$g$计算；(2) 月球上的重力是地球的$\frac{1}{6}$，用地球重力除以6，保留一位小数即可；(3) 航天员的举力在地球和月球上相等，先算出他在地球上能提供的举力（等于地球杠铃的重力），再根据月球重力与质量的关系，求出月球上能举起的物体质量。
【解析】
解：(1) 玉兔号在地球上受到的重力：
$G_{地}=mg=140\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg}=1400\ \mathrm{N}$；
(2) 因为月球上重力是地球上的$\frac{1}{6}$，所以玉兔号在月球上的重力：
$G_{月}=\frac{G_{地}}{6}=\frac{1400\ \mathrm{N}}{6}\approx233.3\ \mathrm{N}$；
(3) 航天员在地球上的举力等于他能举起的杠铃的重力，即：
$F=G_{杠铃地}=m_{杠铃}g=60\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg}=600\ \mathrm{N}$；
在月球上，举力$F$不变，等于月球上物体的重力，且月球上重力加速度$g_{月}=\frac{g}{6}$，设月球上能举起的物体质量为$m_{物}$，则：
$F=G_{物月}=m_{物}g_{月}=m_{物}×\frac{g}{6}$；
代入数据解得：
$m_{物}=\frac{F×6}{g}=\frac{600\ \mathrm{N}×6}{10\ \mathrm{N/kg}}=360\ \mathrm{kg}$；
【答案】
(1) 1400 N；(2) 233.3 N；(3) 360 kg
【知识点】
重力的计算、重力与质量的关系
【点评】
本题结合航天背景考查重力的基础计算，需掌握重力公式及月球与地球重力的关系，属于力学基础应用题，难度适中，适合巩固重力相关知识点。
【难度系数】
0.5
[例3]如图所示,放在M、N两水平桌面上的A、B两物体,分别在$F_1=3\ \mathrm{N},F_2=5\ \mathrm{N}$的水平拉力作用下做匀速直线运动。下列判断正确的是（
A.物体A受到的摩擦力一定小于物体B受到的摩擦力
B.桌面M一定比桌面N粗糙
C.物体A的质量一定大于物体B的质量
D.物体A的速度一定大于物体B的速度
A
）A.物体A受到的摩擦力一定小于物体B受到的摩擦力
B.桌面M一定比桌面N粗糙
C.物体A的质量一定大于物体B的质量
D.物体A的速度一定大于物体B的速度
答案
例3. A
解析
【分析】
要解决这道题，需先明确：当物体做匀速直线运动时，水平方向的拉力与滑动摩擦力是一对平衡力，大小相等；滑动摩擦力的大小仅由压力大小和接触面粗糙程度决定，与物体运动速度无关。接下来结合二力平衡和摩擦力的影响因素逐一分析选项：
1. 利用二力平衡，由拉力大小可直接得到摩擦力大小；
2. 滑动摩擦力的大小受压力和接触面粗糙程度共同影响，不能仅通过摩擦力判断单一因素；
3. 滑动摩擦力与运动速度无关，无法通过摩擦力比较速度。
【解析】
解：由于A、B两物体均做匀速直线运动，处于平衡状态，根据二力平衡条件，水平方向的拉力与滑动摩擦力大小相等，因此：
物体A受到的摩擦力 $ f_1 = F_1 = 3\ \mathrm{N} $，物体B受到的摩擦力 $ f_2 = F_2 = 5\ \mathrm{N} $，可得 $ f_1 ＜ f_2 $，故A选项正确；
滑动摩擦力的公式为 $ f = μ N $（$ μ $ 为接触面粗糙程度，$ N $ 为压力），A的摩擦力更小，可能是A对桌面的压力更小，不一定是桌面M比N更粗糙，故B选项错误；
水平桌面上，物体对桌面的压力等于自身重力（$ N = G = mg $），A的摩擦力小，可能是其重力小（质量小），不一定质量大于B，故C选项错误；
滑动摩擦力与物体运动速度无关，无法通过摩擦力大小判断速度大小，故D选项错误。综上，答案为A。
【答案】
A
【知识点】
二力平衡、滑动摩擦力的影响因素
【点评】
本题考查二力平衡的应用和滑动摩擦力的影响因素，核心是理解滑动摩擦力由压力和接触面粗糙程度共同决定，与运动速度无关，易错点是误将摩擦力大小直接关联物体质量或速度。
【难度系数】
0.6
要解决这道题，需先明确：当物体做匀速直线运动时，水平方向的拉力与滑动摩擦力是一对平衡力，大小相等；滑动摩擦力的大小仅由压力大小和接触面粗糙程度决定，与物体运动速度无关。接下来结合二力平衡和摩擦力的影响因素逐一分析选项：
1. 利用二力平衡，由拉力大小可直接得到摩擦力大小；
2. 滑动摩擦力的大小受压力和接触面粗糙程度共同影响，不能仅通过摩擦力判断单一因素；
3. 滑动摩擦力与运动速度无关，无法通过摩擦力比较速度。
【解析】
解：由于A、B两物体均做匀速直线运动，处于平衡状态，根据二力平衡条件，水平方向的拉力与滑动摩擦力大小相等，因此：
物体A受到的摩擦力 $ f_1 = F_1 = 3\ \mathrm{N} $，物体B受到的摩擦力 $ f_2 = F_2 = 5\ \mathrm{N} $，可得 $ f_1 ＜ f_2 $，故A选项正确；
滑动摩擦力的公式为 $ f = μ N $（$ μ $ 为接触面粗糙程度，$ N $ 为压力），A的摩擦力更小，可能是A对桌面的压力更小，不一定是桌面M比N更粗糙，故B选项错误；
水平桌面上，物体对桌面的压力等于自身重力（$ N = G = mg $），A的摩擦力小，可能是其重力小（质量小），不一定质量大于B，故C选项错误；
滑动摩擦力与物体运动速度无关，无法通过摩擦力大小判断速度大小，故D选项错误。综上，答案为A。
【答案】
A
【知识点】
二力平衡、滑动摩擦力的影响因素
【点评】
本题考查二力平衡的应用和滑动摩擦力的影响因素，核心是理解滑动摩擦力由压力和接触面粗糙程度共同决定，与运动速度无关，易错点是误将摩擦力大小直接关联物体质量或速度。
【难度系数】
0.6
