《重力基本相互作用》典型例题及答案.docVIP

【典型例题】 [例1] 下列说法正确的是（ ） A. 每个力都必须有施力物体和受力物体，找不到施力物体或受力物体的力是不存在的 B. 武术运动员在训练时，用力冲拳和踢腿，并没有受力物体，说明力可以没有受力物体 C. “风吹草动”，草受到了力，但没有施力物体，说明没有施力物体的力也是存在的 D. 两个力都是5N，这两个力一定相同 解析：有力产生就必有施力物体和受力物体，故A正确，B、C错误。而D中力的方向不知，故两个力不一定相同。应选A 答案：A 点评：应深刻理解力的物质性，牢记力是有方向的物理量。 [例2] 如图所示，一饮料杯装满水，杯的底部有一小孔，在水从小孔不断流出的过程中，杯连同杯中水的共同重心将（ ） A. 一直下降 B. 一直上升 C. 先升后降 D. 先降后升 解析：由于杯中水不断流出，剩余水的重心不断下降，而杯的重心不变，故开始一段时间内，两者共同的重心将下降；当水流出一定量以后，剩余水的重心继续下降，整体的重心可采用极限法分析：当杯中水即将流尽时，水的重心在最底层，但水的质量很小，两者的重心位置接近于杯的重心位置，故重心先降后升。 答案：D 点评：不要认为两物体共同的重，C在两者各自重心连线的中点上，因为两物体的质量是不一样的，即整体的质量分布不均匀。 [例3] 如图所示，一个半径为R的圆球，其重心不在球心O上，将它置于水平地面上，则平衡时球与地面的接触点为A，若将它置于倾角为30°的粗糙斜面上，则平衡时（静摩擦力足够大）球与斜面的接触点为B，已知的圆心角度数为60°，则圆球重心离球心O的距离是 。 解析：如图所示，当小球在斜面上处于静止时，小球的重力作用线一定通过B点，又知小球放在水平面上静止时，球与地面的接触点为A，则其重力的作用线与OA重合，综上所述，球的重心应位于过B点的竖直线和OA线的交点C，由几何关系知， ∠CBO=30°，由此得，圆球重心距球心O的距离为：OC=Rsin30°= 答案： [例4] 请在图中画出杆或球所受的弹力。 A. 杆靠在墙上 B. 杆放在半球形的槽中 C. 球用细线悬挂在竖直墙上 D. 点1、2、3分别是球的重心位置，点2是球心，1、2、3点在同一竖直线上 解析：（a）杆在重力作用下对A、B两处都产生挤压作用，故A、B两点处对杆有弹力，弹力方向与接触点的平面垂直。如图（a）。 （b）杆对C、D两处有挤压作用，因C处为曲面，D处为支承点，所以C处弹力垂直其切面指向球心，D处弹力垂直杆斜向上。如图（b）所示。 （c）球挤压墙壁且拉紧绳子，所以墙对球的弹力与墙面垂直；绳子对球的弹力沿绳斜向上。如图（c）所示。 （d）当重心不在球心处时，弹力作用也必通过球心O，应注意不要错误地认为弹力作用线必定通过球的重心。如图（d）所示 点评：正确判断弹力的方向，才能正确地进行受力分析。 [例5] 如图所示，弹簧测力计和细线的重力及一切摩擦不计，重物G=1N，则弹簧测力计A和B的示数分别为（ ） A. 1N，0 B. 0，1N C. 0.5N，0.5N D. 1N，1N 解析：由弹簧测力计的结构及二力平衡可知D正确，不能认为弹簧读数等于两边弹力之和。 答案：D [例6] 下表是某同学为探索弹力和弹簧伸长的关系所测的几组数据： （1）请你在图a中的坐标线上作出F—x图象。 （2）写出曲线所代表的函数。（x用m作单位） （3）解释函数表达式中常数的物理意义 图a 图b 解析：根据已有数据选好坐标轴每格所代表的物理量的多少，是做好图象的关键，做图象的方法：用平滑的曲线（或直线）将坐标纸上的各点连接起来，若是直线，应使各点均匀分布于直线两侧，偏离直线太大的点，应舍弃掉。 （1）将横轴每一小格取为1cm，纵轴每一小格取为0．25N，将各点点到坐标纸上，并连成直线，如图b所示。 （2）由图象得：F=20x。 （3）函数表达式中的常数：表示使弹簧伸长（或压缩）1m所需的拉力为20N。 点评：在物理学中经常用图象处理物理问题，应用图象的好处是：直观、方便。应用图象处理问题，要注意：① 图象斜率的意义（或曲线切线斜率的意义）；② 图象与纵轴、横轴交点的物理意义。