2. 桥头一般都竖有如图所示的标志牌。下列对该标志牌的解释中正确的是(
C
)

A.过桥车辆的重力不能超过 20 t
B.过桥车辆的质量不能超过 20 kg
C.过桥车辆的总质量不能超过 20 t
D.过桥车辆的总质量不能超过$1.96× 10^{5}\ N$
答案:C
解析:
【分析】
首先明确标志牌上“20t”的物理意义,t是质量单位“吨”。接下来逐一分析选项:重力的单位是牛顿,A选项将重力与质量单位混淆,错误;20t等于20000kg,B选项的20kg明显不符合,错误;D选项计算的是20t对应的重力,但标志牌标注的是质量限制,并非重力,错误;只有C选项符合标志牌表示过桥车辆总质量不超过20t的含义。
【解析】
标志牌上的“20t”表示过桥车辆的总质量不能超过20吨,对各选项分析如下:
A选项:重力的单位是牛顿,t是质量单位,该选项概念混淆,错误;
B选项:$20t=2×10^4kg$,远大于20kg,错误;
C选项:符合标志牌的含义,正确;
D选项:20t车辆的重力$G=mg=20×10^3kg×9.8N/kg=1.96×10^5N$,但标志牌标注的是质量限制,并非重力,错误。
综上,答案选C。
【答案】
C
【知识点】
质量单位识别;交通标识含义;重力与质量区分
【点评】
本题属于物理常识类基础题,主要考查对交通标志牌的理解,以及质量和重力的单位、概念区分,要求学生掌握常见物理量的单位和交通标识的物理意义。
【难度系数】
0.9
3. “$g=9.8\ N/kg$”表示的物理意义是(
B
)
A.重力为 1 N 的物体,其质量是 9.8 kg
B.质量为 1 kg 的物体所受的重力是 9.8 N
C.质量为 9.8 N 的物体所受的重力是 1 kg
D.质量为 1 kg 的物体所受的重力是$9.8\ N/kg$
答案:B
解析:
【分析】
要解决这道题,首先需要回忆重力与质量比值g的物理意义:g是物体所受重力与质量的比值,g=9.8N/kg的核心含义是质量与重力的对应关系。解题时需逐个分析选项,明确质量的单位是kg、重力的单位是N,避免混淆单位和物理量的对应关系:
1. 先明确g的定义:g=G/m,即重力G与质量m的比值,因此g的物理意义是质量为1kg的物体所受的重力大小;
2. 对每个选项进行排查,判断其表述的物理量对应关系、单位是否正确。
【解析】
首先明确g=9.8N/kg的物理意义:质量为1kg的物体所受的重力是9.8N。
对各选项逐一分析:
A选项:重力为1N的物体,其质量m=G/g=1N÷9.8N/kg≈0.102kg,并非9.8kg,表述错误;
B选项:完全符合g=9.8N/kg的物理意义,表述正确;
C选项:质量的单位是kg,重力的单位是N,该选项混淆了物理量的单位,表述逻辑错误;
D选项:重力的单位是N,而非N/kg,单位表述错误,因此D选项错误。
【答案】
B
【知识点】
g的物理意义、重力与质量的关系
【点评】
本题属于基础概念题,主要考查对重力与质量比值g的物理意义的理解,易错点在于混淆质量和重力的单位,以及颠倒重力与质量的对应关系,学习时需牢记物理量的单位和物理意义的规范表述。
【难度系数】
0.8
4. 下列物体中,所受重力约为 2 N 的是(
A
)
A.一本物理教科书
B.一枚图钉
C.一个鸡蛋
D.一只母鸡
答案:A
解析:
【分析】
要解决这道题,我们可以先利用重力与质量的关系公式$ G=mg $,将重力2N换算成对应的质量,再结合生活常识判断每个选项中物体的质量,进而对比得出答案。具体思路如下:
1. 由$ G=mg $变形得到$ m=\frac{G}{g} $,取$ g=10N/kg $,计算出重力为2N的物体质量;
2. 回忆生活中各选项物体的大致质量,与计算出的质量对比,找到符合的选项。
【解析】
根据重力与质量的关系公式$ G=mg $,变形可得$ m=\frac{G}{g} $。取$ g=10N/kg $,则重力为2N的物体质量为:
$ m=\frac{2N}{10N/kg}=0.2kg=200g $
接下来分析各选项:
A. 一本物理教科书的质量约为200g,其重力$ G=mg=0.2kg×10N/kg=2N $,符合题意;
B. 一枚图钉的质量仅为几克,远小于200g,重力远小于2N,不符合题意;
C. 一个鸡蛋的质量约为50g,重力约为$ G=0.05kg×10N/kg=0.5N $,不符合题意;
D. 一只母鸡的质量约为2kg以上,重力约为$ G=2kg×10N/kg=20N $以上,不符合题意。
因此,答案选A。
【答案】
A
【知识点】
重力与质量的换算;常见物体质量估测
【点评】
本题结合重力公式和生活常识考查物体重力的估测,既需要掌握重力与质量的定量关系,也需要对生活中常见物体的质量有大致了解,体现了物理知识与生活实际的联系。
【难度系数】
0.8
5. 运动员用力把排球击打出去,排球在空中运动时,受到的是(不计空气阻力)(
A
)
A.重力
B.重力和运动员的手对排球的作用力
C.运动员的手对排球的作用力
D.重力和地球的排斥力
答案:A
解析:
【分析】
要判断排球在空中运动时受到的力,需根据力的产生条件(力是物体对物体的作用,必须有施力物体)来分析:
1. 排球被击打出去后,与运动员的手已经分离,手不再与排球接触,因此手对排球没有作用力;
2. 地球附近的所有物体都受到地球的吸引作用,即重力,重力的施力物体是地球,所以排球必然受到重力;
3. 不存在地球对排球的排斥力,地球对物体的作用是吸引。综上,排球只受重力。
【解析】
1. 力是物体对物体的作用,当排球在空中运动时,已与运动员的手分离,手无法对排球施加作用力;
2. 不计空气阻力时,地球附近的物体都会受到地球的吸引,即重力;
3. 结合上述分析,只有选项A符合条件,因此选择A。
【答案】
A
【知识点】
重力;力的产生条件
【点评】
本题考查对重力概念及力的作用条件的理解,易错点是误认为排球离开手后仍受手的作用力。解题关键是明确:只有物体间相互接触且有作用时才会产生力,排球离开手后,手不再对其施力,而地球附近物体始终受重力。
【难度系数】
0.8
6. 从桥上向下行驶的汽车,受到的重力(
B
)
A.大小、方向都改变
B.大小、方向都不变
C.大小不变,方向改变
D.大小改变,方向不变
答案:B
解析:
【分析】
要解决这道题,需从重力的大小和方向的决定因素入手分析:
1. 重力大小:重力的计算公式为$G = mg$,其中物体的质量$m$是固有属性,不随运动状态、地球附近的位置改变;在地球同一地点,$g$为常量,因此汽车的重力大小不会因向下行驶而改变。
2. 重力方向:重力的方向总是竖直向下的,与物体的运动状态无关,所以汽车向下行驶时,重力方向保持不变。
综上,汽车受到的重力大小、方向都不变。
【解析】
1. 分析重力大小:
根据重力公式$ G = mg $,汽车的质量$ m $是物体的固有属性,不会随其运动状态改变而变化;在地球同一地点,重力加速度$ g $的值恒定,因此汽车受到的重力大小不变。
2. 分析重力方向:
重力的方向总是竖直向下的,与物体的运动状态无关,所以汽车从桥上向下行驶时,重力的方向保持不变。
因此,汽车受到的重力大小、方向都不变,答案选B。
【答案】
B
【知识点】
重力的大小、重力的方向
【点评】
本题考查重力的基本特性,属于基础题。解题关键是明确重力大小由质量和重力加速度决定(同一地点$g$恒定,质量不变则重力大小不变),重力方向始终竖直向下,与物体的运动状态无关,避免因混淆物体运动方向与重力方向而出错。
【难度系数】
0.8
7. 作图题。
(1)某人用一个水平向右、大小为 100 N 的推力推着小车向右运动,请在图甲中画出推力的示意图。
(2)在图乙中画出正在摆动的小球所受重力的示意图。

答案:

解析:
【分析】
(1) 要画推力的示意图,需明确推力的三要素:作用点可选在小车的重心(或手与小车的接触处),方向水平向右,大小100N,再按力的示意图画法完成作图。
(2) 画小球重力的示意图,重力作用点在小球球心,方向始终竖直向下,与小球运动状态无关,从球心竖直向下画带箭头线段并标注即可。
【解析】
(1) 推力的示意图:
① 确定作用点:选取小车的重心(或手推小车的接触位置)作为推力的作用点;
② 从作用点出发,水平向右画一条带箭头的线段;
③ 在线段旁标注推力的符号和大小,即$F=100N$。
(2) 重力的示意图:
① 确定作用点:小球的重心在其球心位置;
② 从球心竖直向下画一条带箭头的线段;
③ 在线段旁标注重力的符号$G$。
【答案】
(1) 作用点在小车重心(或接触处),水平向右的带箭头线段,标注$F=100N$;
(2) 作用点在小球球心,竖直向下的带箭头线段,标注$G$;(具体图形参考参考答案配图)
【知识点】
力的示意图绘制,重力的方向
【点评】
本题考查力学基础作图,需掌握力的三要素在作图中的体现,明确重力方向始终竖直向下,是对力学作图基本技能的考查。
【难度系数】
0.8
8. 某举重运动员能举起 170 kg 的杠铃,他能不能举起重为 1500 N 的一块钢锭?试用两种方法计算,并加以说明。(g 取$10\ N/kg$)
答案:方法一:
解:运动员能举起的最大重力
$ G=mg=170\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=1700\ \mathrm{N}$
因为$1700\ \mathrm{N}>1500\ \mathrm{N}$,所以能举起该钢锭。
方法二:
解:由G=mg得,钢锭的质量
$ m=\frac{G}{g}=\frac{1500\ \mathrm{N}}{10\ \mathrm{N/kg}}=150\ \mathrm{kg}$
因为$170\ \mathrm{kg}>150\ \mathrm{kg}$,所以能举起该钢锭。
解析:
【分析】
要判断运动员能否举起重为1500N的钢锭,可通过两种思路分析:
1. 先计算出运动员能举起的杠铃的最大重力,再与钢锭的重力比较,若最大重力大于钢锭重力,则能举起;
2. 先计算出钢锭的质量,再与运动员能举起的杠铃质量比较,若运动员能举的质量大于钢锭质量,则能举起。
【解析】
方法一:
解:运动员能举起的杠铃的最大重力
$ G=mg=170\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=1700\ \mathrm{N} $
因为$ 1700\ \mathrm{N}>1500\ \mathrm{N} $,所以能举起该钢锭。
方法二:
解:由$ G=mg $得,钢锭的质量
$ m=\frac{G}{g}=\frac{1500\ \mathrm{N}}{10\ \mathrm{N/kg}}=150\ \mathrm{kg} $
因为$ 170\ \mathrm{kg}>150\ \mathrm{kg} $,所以能举起该钢锭。
【答案】
能举起重为1500N的钢锭。
【知识点】
重力与质量的关系、G=mg的应用
【点评】
本题通过两种不同的比较角度,考查重力公式$ G=mg $的灵活运用,题目注重基础知识的应用,解题思路清晰,帮助学生加深对重力与质量关系的理解。
【难度系数】
0.8