3.5二力平衡 练习2021-2022学年上海市沪教版八年级物理 （含答案）

3.5二力平衡
一．选择题（共12小题）
1．如图所示，笔记本电脑放在水平桌面上，下列各对力中属于平衡力的是（　　）
A．笔记本电脑对桌面的压力和桌面对笔记本电脑的支持力
B．笔记本电脑受到的重力和笔记本电脑对桌面的压力
C．笔记本电脑受到的重力和桌面对笔记本电脑的支持力
D．笔记本电脑对桌面的压力和地面对桌子的支持力
2．如图所示，小红提着包站在水平地面上，下列各对力中属于平衡力的是（　　）
A．手对包的拉力与包对手的拉力
B．小红所受的重力与包对手的拉力
C．手对包的拉力与包所受的重力
D．包所受的重力与地面对小红的支持力
3．分别用力F1、F2拉同一物体，使物体先后沿竖直方向向上、向下运动，物体运动的s﹣t图像分别如图中的a、b所示，不计空气阻力，则（　　）
A．F1可能大于F2，二力方向一定相同
B．F1可能大于F2，二力方向可能相同
C．F1一定等于F2，二力方向一定相同
D．F1一定等于F2，二力方向可能相同
4．一物体的重力为10牛，在4牛水平拉力作用下沿水平桌面做匀速直线运动，则该物体受到的滑动摩擦力为（　　）
A．4牛
B．10牛
C．6牛
D．14牛
5．用5牛的水平压力把重为2牛的黑板擦压在竖直的黑板上，黑板擦处于静止状态。若将水平压力增加到8牛，则此时黑板擦所受的摩擦力大小为（　　）
A．2牛
B．3牛
C．5牛
D．8牛
6．一个文具盒静止放在水平桌面上，下列分析正确的是（　　）
A．文具盒受到的重力施力物体是桌子
B．文具盒受到的重力与文具盒对桌面的压力是一对平衡力
C．文具盒受到的重力与桌面对文具盒的支持力是一对平衡力
D．桌子受到的重力与桌子对地面的压力是一对平衡力
7．小明用水平推力推地面上的桌子，使之匀速直线运动，下列说法中正确的是（　　）
A．桌子不受摩擦力
B．小明的推力等于桌子受到的重力
C．推力大于地面对桌子的摩擦力
D．推力等于地面对桌子的摩擦力
8．用弹簧测力计拉着重8N的物体在水平面上以2.5m/s的速度做匀速直线运动，弹簧测力计的示数为2N。当绳子突然断开时，则（　　）
A．物体速度保持不变，受到的摩擦力小于2N
B．物体速度逐渐减小，受到的摩擦力等于2N
C．物体速度逐渐减小，受到的摩擦力等于8N
D．物体立即停止，受到的摩擦力为0N
9．某人静止站在磅秤上，在下列几对力中能符合二力平衡条件的是（　　）
A．人受到的重力和磅秤对人的支持力
B．磅秤的重力和地面对磅秤的支持力
C．人对磅秤的压力和磅秤对人的支持力
D．磅秤对人的支持力和磅秤受到的重力
10．重为G
的物体在水平向右拉力F
的作用下，在水平桌面上向右做匀速直线运动，现突然使拉力F
变为原来的一半，则物体在静止前受到的摩擦力大小为（　　）
A．
B．﹣
C．F
D．0
11．手握酱油瓶不掉下来的原因是（　　）
A．手对瓶的摩擦力大于瓶的重力
B．手对瓶的摩擦力等于瓶的重力
C．手对瓶的压力大于瓶的重力
D．手对瓶的压力小于瓶的重力
12．一位同学用3牛的水平力推水平地面上静止的木箱，但没有推动。推箱时地面对木箱的摩擦力大小（　　）
A．一定小于3牛
B．可能小于3牛
C．一定等于3牛
D．可能大于3牛
二．填空题（共6小题）
13．如图，某小组同学利用弹簧测力计、细线等实验器材进行“探究　
　”的实验。实验前，弹簧测力计需要　
　；实验中，物体应在　
　的作用下，使物体处于　
　状态，记录物体受到的力。
14．自行车行驶时，若遇到情况需要刹车，用力捏闸，是通过增大　
　的方法，从而增大摩擦。给机器加润滑油，这样可以减小　
　，从而减小摩擦。
15．用钢丝绳吊着质量为2t的货物在空中静止不动，拉力为　
　牛，若吊着该物体沿竖直方向匀速下降时，则拉力为　
　牛，拉力方向为　
　。（不计空气阻力）
16．重力为20牛的木块在大小为4牛的水平推力作用下，沿水平路面做匀速直线运动。木块受到的滑动摩擦力为　
　牛；若突然撤去水平推力，木块在向前运动过程中受到的滑动摩擦力为　
　牛；若不计空气阻力，将木块匀速向上提起，拉力大小为　
　牛。
17．一重力为50牛的箱子放在水平地面上，当箱子受到10牛推力时，箱子恰好做水平向右的匀速直线运动。不计空气阻力，此时箱子受到的滑动摩擦力大小为　
　牛，方向是　
　；当推力增大到18牛时，箱子受到的滑动摩擦力　
　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
18．如图所示，木块在30牛水平向右拉力作用下，以2米/秒速度沿水平面做匀速直线运动。此时它所受到的摩擦力为　
　牛，方向　
　；若在木块上方加一个砝码，为使木块沿水平面做匀速直线运动，所需水平方向的拉力应　
　（选填“增大”、“不变”或“减小”）。
三．实验探究题（共2小题）
19．如图所示为“探究二力平衡的条件”实验情景，实验中以
　
　（选填“甲”、“乙”或“丙”）为研究对象进行实验。当按图（a）所示操作时，应在硬纸板处于
　
　状态时读取测力计的示数；图（b）是为了探当物体受两个力作用处于平衡状态时，这两个力
　
　（选填“作用点”或“作用线”）的关系，探究结果表明：物体受两个力作用平衡时，这两个力作用在
　
　上。
20．在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”实验中，小明同学用完全相同的木块分别做了如图所示的甲、乙、丙三个实验：
（1）实验时，将木块放在水平木板或毛巾上，用弹簧测力计沿水平方向拉动木块，使木块做　
　运动，此时木块受到的滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数。
（2）分析甲、乙两个实验现象和数据，可得：当接触面相同时，　
　越大，滑动摩擦力越大。
（3）分析　
　两个实验现象和数据，可得：当压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。
（4）小明认为滑动摩擦力的大小还可能跟接触面的面积大小有关，于是他在上述实验的基础
上，将木块沿竖直方向切成两部分继续放木板上进行实验，测得数据记录如下表：
次数
木块大小
接触面积S/cm2
摩擦力f/N
1
整块
150
1.5
2
三分之二块
100
1.0
3
三分之一块
50
0.6
小明的这个做法是　
　（洗埴“正确”或“错误”）的。
四．计算题（共4小题）
21．重为980牛的小车在水平向右的牵引力作用下沿水平方向做匀速直线运动，小车所受阻力始终是车重的0.1倍，求：
（1）小车质量
（2）小车所受拉力
22．如图，跳伞运动员在空中张开伞后以5米/秒的速度匀速直线下降，此时运动员和伞受到总的空气阻力f为784牛，求：
（1）运动员和伞的总重力G。
（2）运动员和伞的总质量m。
23．如图所示，一架质量为2千克的无人机悬停在空中。
（1）求：该无人机所受重力大小G。
（2）求：无人机螺旋桨产生的升力F的大小和方向。
（3）若无人机出现故障（螺旋桨停止转动），在坠落过程中，它所受空气阻力大小为0.5牛，求：无人机所受的重力和空气阻力的合力F的大小和方向？
24．如图所示，一辆装载钢卷的卡车在3000的水平牵引力F作用下，沿平直的路面向左做匀速行驶，已知该卡车受到路面的阻力大小为整辆车总重的0.2倍，求：
（1）车受到路面的摩擦阻力f的大小及方向；
（2）卡车和钢卷所受的总重G总的大小。
（3）在运输钢卷时，通常要用钢丝绳将钢卷固定在车身上，这是为什么？
一．选择题（共12小题）
1．【解答】解：
A．笔记本电脑对桌面的压力作用在桌面上，桌面对笔记本电脑的支持力作用在电脑上，即二力不是作用在同一物体上，所以二力不是一对平衡力，故A错误；
B．笔记本电脑的重力作用在电脑上，笔记本电脑对桌面的压力作用在桌面上，且两个力的方向相同，所以二力不是一对平衡力，故B错误；
C．笔记本电脑受到的重力与桌面对笔记本电脑的支持力，两个力的大小相等、方向相反、作用在同一直线，作用在同一个物体上，是一对平衡力，故C正确；
D．笔记本电脑对桌面的压力等于笔记本电脑的重力，地面对桌子的支持力等于桌子和笔记本电脑的总重力，这两个力大小不相等，不是一对平衡力，故D错误。
故选：C。
2．【解答】解：A、手对包的拉力与包对手的拉力，作用在两个不同的物体上，它们不是一对平衡力，是一对相互作用力，故A错误；
B、小红和包的总重力与包对手的拉力大小不相等，它们不是一对平衡力，故B错误；
C、手对包的拉力与包的重力，大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上，它们是一对平衡力，故C正确；
D、包的重力与地面对小红的支持力，作用在不同的物体上，它们不是一对平衡力，故D错误；
故选：C。
3．【解答】解：由图可知，a、b的s﹣t图像为一条斜线，这表明物体做的是匀速直线运动，a的速度要大于b的速度；
物体在竖直方向上做匀速直线运动时，不计空气阻力，受到竖直向上的拉力、竖直向下的重力，这两个力是一对平衡力，大小相等，故F1一定等于F2，二力方向相同，故C正确。
故选：C。
4．【解答】解：物体在水平桌面上匀速向右运动时，水平方向上受到拉力F和路面对物体的摩擦力f，这两个力是一对平衡力，大小相等，大小为4N。
故选：A。
5．【解答】解：（1）用5N的水平压力把重为2N的黑板擦压在竖直的黑板上，黑板擦处于静止状态，此时黑板擦受到平衡力作用，在竖直向上摩擦力和重力是平衡力，在水平方向上压力和支持力是平衡力，因为重力是2N，所以摩擦力大小为2N。
（2）当压力增大到8N，黑板擦还处于静止状态，竖直方向上受到的重力和摩擦力还是平衡力，重力不变，摩擦力不变，还是2N。
故选：A。
6．【解答】解：
A、文具盒受到的重力是由于地球的吸引而产生的，施力物体是地球，故A错误；
B、文具盒受到的重力与文具盒对桌面的压力作用在不同的物体上，且方向相同，因此不是一对平衡力，故B错误；
C、文具盒受到的重力与桌面对文具盒的支持力大小相等、方向相反，作用在一条直线上，都作用在文具盒上，所以是一对平衡力，故C正确；
D、桌子受到的重力与桌子对地面的压力方向相同、受力物体不同、大小不同，不是一对平衡力，故D错误。
故选：C。
7．【解答】解：A、桌子在地面上匀速直线运动，桌子和地面之间存在摩擦力，故A错误。
B、小明给桌子的推力是水平方向，重力方向是竖直方向，两个力不在同一直线上，这两个力不是平衡力，无法比较两个力的大小，故B错误。
CD、桌子进行匀速直线运动，水平向前的推力和水平向后的摩擦力是平衡力，所以推力和地面对桌子的摩擦力大小相等，故C错误，D正确。
故选：D。
8．【解答】解：由于物体在水平面上做匀速直线运动，那么在水平方向上，物体受到一对平衡力的作用：拉力和摩擦力；
即这两个力的大小相同，由弹簧测力计的示数可知拉力为2N，因此摩擦力等于2N；
当绳子断开后，拉力消失，平衡状态被打破，在摩擦力的作用下，物体速度逐渐减小，物体慢慢停下来，但影响滑动摩擦力的因素没有发生变化，因此摩擦力仍等于2N，只有B符合题意；
故选：B。
9．【解答】解：A、人的重力是作用在“人”上，磅秤对人的支持力也是作用在“人”上，大小相等；方向相反；在同一直线上。这两个力符合二力平衡条件，是平衡力，故A正确；
B、磅秤的重力作用在“磅秤”上，地面对磅秤的支持力作用在磅秤上，作用在同一物体上，方向相反，在一条直线上，但地面对磅秤的支持力大于磅秤的重力，故不是平衡力，故B错误；
C、人对磅秤的压力作用在“磅秤”上，磅秤对人的支持力作用在“人”上，这两个力分别作用在两个物体上，它们是相互作用力，故C错误；
D、磅秤的重力作用在磅秤上，磅秤对人的支持力作用在“人”上，这两个力不在同一物体上，故不是平衡力，故D错误。
故选：A。
10．【解答】解：物体在匀速运动，由平衡条件得：摩擦力f＝F；
因为压力、接触面粗糙程度不变，
所以，当拉力变为原来的一半为时，物体在静止前受到的摩擦力不变，故ABD错误，C正确。
故选：C。
11．【解答】解：
用手沿竖直方向握着一个酱油瓶静止不动，则瓶子受力平衡；
对瓶子进行受力分析，竖直方向上瓶子受向下的重力和向上的静摩擦力，二力平衡，所以静摩擦力等于重力；而握力（压力）沿水平方向，其大小与重力的大小无关，故B正确，ACD错误。
故选：B。
12．【解答】解：木箱静止在水平地面上，所以木块所受的推力和摩擦力平衡，则f＝F＝3N。
故选：C。
二．填空题（共6小题）
13．【解答】解：（1）由实验装置图可知，以物体甲为研究对象，物体甲同时受到大小相等，方向相反，并且作用在同一直线上的两个力，所以此实验可以探究二力平衡条件；
（2）弹簧测力计使用前要调零；
（3）当物体受到平衡力的作用时，物体处于静止状态或匀速直线运动状态，物体处于平衡状态，物体原本是静止的，受到平衡力后仍然静止，且物体静止时读数较方便。
故答案为：二力平衡的条件；调零；平衡力；静止。
14．【解答】解：自行车行驶时，若遇到情况需要刹车，用力捏闸，是在接触面粗糙程度一定时，通过增大压力来增大摩擦力；
给机器加润滑油，是在压力一定时，通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力。
故答案为：压力；接触面的粗糙程度。
15．【解答】解：m＝2t＝2000kg；
货物的重力为：G＝mg＝2000kg×9.8N/kg＝1.96×104N；
货物静止在空中，货物受到竖直向下的重力和竖直向上的拉力，这两个力是平衡力，重力是1.96×104N，所以钢丝绳对货物的拉力也是1.96×104N；
货物匀速直线下降时，货物受到竖直向下的重力和竖直向上的拉力，这两个力是平衡力，重力是1.96×104N，所以钢丝绳对货物的拉力也是1.96×104N，方向竖直向上。
故答案为：1.96×104；1.96×104；竖直向上。
16．【解答】解：木块在大小为4牛的水平推力作用下，沿水平路面做匀速直线运动，木块水平方向上受到推力和滑动摩擦力作用，这两个力是平衡力，大小相等，推力是4N，所以滑动摩擦力是4N。
若突然撤去水平推力，物体对水平路面的压力不变，水平路面的粗糙程度不变，所以滑动摩擦力大小不变，所以此时滑动摩擦力大小为4N。
若不计空气阻力，将木块匀速向上提起，木块在竖直方向上进行匀速直线运动，木块在竖直方向上受到竖直向上的拉力和竖直向下的重力作用，这两个力是平衡力，大小相等，重力是20N，所以拉力是20N。
故答案为：4；4；20。
17．【解答】解：
箱子受10N的水平推力时，恰好做匀速直线运动，所以此时摩擦力与推力是一对平衡力，二力的大小相等，则这时箱子受到的摩擦力等于10N，方向水平向左；当水平推力增大到18N时，箱子对地面的压力和接触面的粗糙程度不变，所以摩擦力的大小不变。
故答案为：10；水平向左；不变。
18．【解答】解：
木块沿水平面做匀速直线运动，水平方向上受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，方向相反，所以摩擦力大小f＝F拉＝30N，方向水平向左；
若在木块上方加一个砝码，木块对水平面的压力增大，摩擦力增大，为使木块沿水平面做匀速直线运动，拉力也应增大。
故答案为：30；水平向左；增大。
三．实验探究题（共2小题）
19．【解答】解：（1）由实验装置图可知，以硬纸板（乙）为研究对象，利用弹簧测力计，细线等器材可以探究二力平衡条件实验；
（2）按图a所示进行实验操作时，为了方便读数，应在硬纸板处于静止状态下读取测力计的示数；
（3）按图b所示进行实验操作时，放开硬纸板前，应使两测力计的示数相同，两细线对硬纸板拉力的方向相反。由于图中两个力的方向不在一条直线上，所以放手后纸板不能保持静止。
故答案为：乙；静止；作用线；同一直线。
20．【解答】解：（1）将木块放在水平木板上，用弹簧测力计沿水平方向拉动，使木块做匀速直线运动，此时木块受到的滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数，其原理是二力平衡；
（2）比较甲、乙两图，接触面粗糙程度相同，压力越大，测力示数越大，滑动摩擦力越大，结论是在接触面粗糙程度一定时，压力越大，摩擦力越大，甲、乙两个实验说明滑动摩擦力的大小与压力有关；
（3）在研究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系时，要控制压力大小相同，接触面额粗糙程度不同，故甲丙符合题意；
（4）研究滑动摩擦力的大小可能跟接触面的面积有关，要控制压力和接触面粗糙程度相同，将木块沿竖直方向切成两部分继续进行实验，压力大小改变了，将测得的数据记录在表格中，由表中数据验证了自己的猜想，这种做法是错误的，理由是没有控制压力大小相同。
故答案为：（1）匀速直线；
（2）压力；（3）甲、丙；（3）错误。
四．计算题（共4小题）
21．【解答】解：
（1）小车的质量：
m＝＝＝100kg；
（2）小车所受阻力：
f＝0.1
G＝0.1×980N＝98N，
因为小车做匀速直线运动，受到的拉力和阻力是一对平衡力，大小相等，
所以小车所受拉力：
F＝f＝98N。
答：（1）小车质量为100kg；
（2）小车所受拉力为98N。
22．【解答】解：
（1）运动员在空中张开伞后以5米/秒的速度匀速直线下降，
则运动员和伞受到平衡力作用，由二力平衡条件可知运动员和伞的总重力为：G＝f＝784N；
（2）根据G＝mg可知，运动员和伞的总质量为：
m＝＝＝80kg。
答：（1）运动员和伞的总重力G为784N。
（2）运动员和伞的总质量m为80kg。
23．【解答】解：
（1）此无人机受到的重力为：
G＝mg＝2kg×10N/kg＝20N；
（2）无人机悬停在空中，无人机处于平衡运动状态，螺旋桨产生的举力等于重力F＝G＝20N；
方向与重力方向相反，升力的方向竖直向上；
（3）无人机出现故障（螺旋桨停止转动），在坠落过程中，受到竖直向下的重力G和竖直向上的阻力f作用；
故合力大小为F合＝G﹣f＝20N﹣0.5N＝19.5N，方向为竖直向下。
答：
（1）无人机所受重力大小为20N；
（2）无人机螺旋桨产生的升力F的大小为20N，方向竖直向上；
（3）若无人机出现故障（螺旋桨停止转动），在坠落过程中，人机所受的重力和空气阻力的合力F的大小为19.5N，方向竖直向下。
24．【解答】解：
（1）由于卡车在平直的公路上匀速直线行驶，卡车受到的牵引力与阻力是一对平衡力，大小相等，方向相反，即f＝F＝3000N，因为牵引力水平向左，所以摩擦力水平向右；
（2）卡车受到路面的阻力大小为整辆车总重的0.2倍，即f＝0.2G，
则卡车和钢卷所受的总重G总的大小为：
G总＝＝＝15000N；
（3）在运输钢卷时，通常要用钢丝绳将钢卷固定在车身上，防止车刚启动时钢卷由于惯性仍保持静止状态而从车后滚下来，且防止停车时钢卷由于惯性继续向前运动，将驾驶室压坏，出现事故。
答：（1）车受到路面的摩擦阻力f的大小为3000N，方向水平向右；
（2）卡车和钢卷所受的总重G总的大小为15000N。
（3）在运输钢卷时，通常要用钢丝绳将钢卷固定在车身上，防止车刚启动时钢卷由于惯性仍保持静止状态而从车后滚下来，且防止停车时钢卷由于惯性继续向前运动，将驾驶室压坏，出现事故。