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C
$5:4$
40
9
0.9
1.5
竖直向下

竖直
重力
0.2
1

物体所受重力与其质量成正比
解:(1)该车自身的质量$m_{\mathrm{车}}=\frac{G_{\mathrm{车}}}{g}=\frac{5×10^{4}\ \mathrm{N}}{10\ \mathrm{N/kg}}=5×10^{3}\ \mathrm{kg}$
(2)该车装满砖时的总重力
$G_{\mathrm{总}}=(m_{\mathrm{砖}}+m_{\mathrm{车}})g=(10^{4}\ \mathrm{kg}+5×10^{3}\ \mathrm{kg})×10\ \mathrm{N/kg}=1.5×10^{5}\ \mathrm{N}$
(3)结合限重标志可知,桥能承受的最大重力
$G_{\mathrm{最大}}=mg=10×10^{3}\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=10^{5}\ \mathrm{N}$
因为$G_{\mathrm{总}}>G_{\mathrm{最大}},$所以该车不能通过这座桥
【分析】
要解决这道题,我们需要结合相关物理概念,逐个分析每个选项与重力的关系:
1. 先明确质量的本质:质量是物体的固有属性,与重力是否存在无关;
2. 回忆弹力的产生原因:弹力由物体发生弹性形变产生,和重力没有必然联系;
3. 理解瀑布的形成原理:瀑布是水受重力作用从高处流向低处形成的;
4. 分析人行走的依靠:人正常行走依赖脚与地面的摩擦力,而摩擦力的产生需要人对地面有压力,正常情况下压力源于重力。
通过对每个选项结合这些原理逐一分析,就能判断出正确选项。
【解析】
逐一分析各选项:
A选项:质量是物体所含物质的多少,是物体的固有属性,与重力是否存在无关,因此即使重力消失,物体仍具有质量,A错误。
B选项:弹力是由于物体发生弹性形变而产生的力(如压缩的弹簧产生的弹力),其产生与重力没有必然联系,所以重力消失后弹力仍可能存在,B错误。
C选项:瀑布的形成是因为水受到重力作用,从高处向低处流动,若重力突然消失,水将不再向下流动,瀑布会消失,C正确。
D选项:人正常行走依靠脚与地面之间的摩擦力,而摩擦力的产生需要人对地面施加压力,重力消失时人对地面没有压力,无法产生摩擦力,人不能正常行走,D错误。
【答案】
C
【知识点】
重力的作用效果、质量的固有属性、弹力的产生条件
【点评】
本题考查重力相关的物理概念,重点区分质量与重力的差异,同时考查重力对常见自然现象、人类活动的影响,以及弹力、摩擦力与重力的关系,属于基础概念应用题,需要学生扎实掌握物理基本概念并能灵活应用。
【难度系数】
0.7
5∶4;40
9;0.9;1.5
【分析】
首先回忆重力的基本性质,重力的方向总是竖直向下,这是铅垂线能够检查物体是否竖直的原理。对于水平仪的判断,由于铅垂线始终沿竖直向下方向,当铅垂线偏向右侧时,说明被测桌面右侧更低,因此左侧更高。
【解析】
1. 铅垂线利用了重力的方向是竖直向下的性质,以此来检查建筑物的墙、门、窗是否竖直。
2. 观察水平仪的铅垂线,其偏向右侧,根据重力方向竖直向下的特点,可知被测桌面右侧低,左边高。
【答案】
竖直向下;左
【知识点】
重力的方向;重力的应用
【点评】
本题考查重力方向的实际应用,将物理知识与生活工具结合,需要理解“竖直向下”的含义,能根据铅垂线的偏转判断桌面的高低,体现了物理知识在生活中的实用性。
【难度系数】
0.8
【分析】
1. 第(1)问:测量物体重力时,重力方向竖直向下,弹簧测力计需在竖直方向调零,否则弹簧自身重力会导致初始示数不准确,所以要明确调零方向与测量力的方向一致。
2. 第(2)问:钩码静止时,受到的重力和弹簧测力计的拉力是一对平衡力,根据二力平衡,拉力等于重力;观察弹簧测力计刻度,每大格1N,分成5小格,可算出分度值为0.2N,再根据指针位置读出示数。
3. 第(3)问:根据实验数据在坐标图中找到对应点,用平滑直线连接各点(过原点)即可得到重力随质量变化的图像。
4. 第(4)问:图像是过原点的直线,说明重力与质量的比值为定值,由此得出重力与质量的定量关系。
【解析】
(1) 由于要测量竖直方向的重力,为避免弹簧自身重力影响测量结果,实验前应将弹簧测力计在竖直方向调零。
(2) 当钩码静止时,钩码受重力和弹簧测力计的拉力,二力平衡,因此弹簧测力计的示数等于钩码所受重力的大小;弹簧测力计上每1N之间有5个小格,分度值为 $ \frac{1\mathrm{N}}{5}=0.2\mathrm{N} $;由图甲可知,指针指向1N刻度线,示数为1N。
(3) 根据实验数据,在图乙的坐标系中准确描出对应质量和重力的坐标点,用平滑直线连接各点(确保直线过原点),图像如参考答案所示。
(4) 从作出的图像可以看出,重力随质量的变化是一条过原点的直线,说明物体所受重力与质量的比值为定值,因此结论为:物体所受重力与其质量成正比。
【答案】
(1) 竖直
(2) 重力;0.2;1
(3) 如图所示(对应参考答案中的图像)
(4) 物体所受重力与其质量成正比
【知识点】
弹簧测力计的使用;二力平衡;重力与质量的关系
【点评】
本题是探究重力与质量关系的基础实验题,涵盖了弹簧测力计的正确使用、二力平衡原理的应用以及实验数据的图像分析,既考查实验操作规范,又注重对实验结论的推导,帮助学生深化对重力与质量定量关系的理解。
【难度系数】
0.8
【分析】
1. 第(1)问:已知车的自身重力,根据重力公式$G=mg$的变形公式$m=\frac{G}{g}$,代入已知的重力和$g$的值,就能求出车自身的质量。
2. 第(2)问:可以先计算车和砖的总质量,再利用$G=mg$计算总重力;也可先分别算出砖的重力和车的重力,再求和得到总重力。
3. 第(3)问:先明确限重标志的含义,再通过计算得出车和砖的总质量(或总重力),与桥的限重质量(或最大承受重力)对比,通过大小关系判断能否过桥。
【解析】
(1) 已知$G_{车}=5×10^{4}N$,$g=10N/kg$,由$G=mg$变形得该车自身的质量:
$m_{车}=\frac{G_{车}}{g}=\frac{5×10^{4}N}{10N/kg}=5×10^{3}kg$
(2) 砖的质量$m_{砖}=10^{4}kg$,总质量$m_{总}=m_{砖}+m_{车}=10^{4}kg+5×10^{3}kg=1.5×10^{4}kg$,
则总重力:
$G_{总}=m_{总}g=(10^{4}kg+5×10^{3}kg)×10N/kg=1.5×10^{5}N$
(3) 限重标志“10t”表示桥能承受的最大质量$m_{最大}=10t=10^{4}kg$,
桥能承受的最大重力:
$G_{最大}=m_{最大}g=10^{4}kg×10N/kg=10^{5}N$
因为$G_{总}=1.5×10^{5}N>G_{最大}=10^{5}N$,所以该车不能通过这座桥。
【答案】
(1) $5×10^{3}kg$
(2) $1.5×10^{5}N$
(3) 该车不能通过这座桥
【知识点】
重力与质量的关系,重力计算,质量计算
【点评】
本题结合实际场景考查重力与质量的相关计算,核心是对$G=mg$公式及其变形公式的应用,解题时需注意单位统一,同时要学会将物理知识用于实际问题的判断。
【难度系数】
0.8