人教版物理八年级下第八章第二节二力平衡

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名称 人教版物理八年级下第八章第二节二力平衡
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文件大小 603.7KB
资源类型 试卷
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科目 物理
更新时间 2022-01-10 22:25:24

文档简介

人教版物理八年级下第八章第二节二力平衡
一、单选题
1.(2021八下·江津期末)电动滑板车是一种深受人们喜爱的新兴代步工具。如图所示,当人踩着电动滑板车在平直路面上前进时,下列说法正确的是(  )
A.人受到的重力和车对人的支持力是一对平衡力
B.遇到紧急情况时,滑板车因受到惯性作用不能立即停下来
C.当人随滑板车一起前进时,以地面为参照物,人是静止的
D.车受到的重力和地面对它的支持力是一对平衡力
【答案】A
【知识点】力作用的相互性;平衡力的辨别;参照物及其选择
【解析】【解答】A.人踩着电动滑板车在平直路面上前进时,人竖直方向上受到重力和支持力,因为竖直方向上没有运动,所以重力和支持力是二力平衡,A符合题意;
B.惯性是物体本身的一种性质,在描述惯性的时候不能说物体受到的惯性,B不符合题意;
C.当人随滑板车一起前进时,人相对于地面位置发生了改变,所以人相对于地面运动,C不符合题意;
D.对车在竖直方向受力分析,车受到重力、人的压力和地面的支持力,所以重力和地面对它的支持力不是一对平衡力,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】相对静止的物体受到平衡力的作用;二力平衡时,竖直方向上的重力和支持力是平衡力;惯性是使物体保持原有状态的性质,不是力;相当于参照物,有位置变化时,物体是运动的。
2.(2021八下·九龙坡期末)对于静止在水平桌面上的矿泉水瓶,下列说法正确的是(  )
A.瓶子正放与倒放时,对桌面的压力是相等的
B.瓶子对桌面的压力与桌面对瓶子的支持力是一对平衡力
C.桌面对瓶子的支持力与瓶子所受的重力是一对相互作用力
D.如果瓶子受到的所有力同时消失,瓶子将做匀速直线运动
【答案】A
【知识点】力作用的相互性;平衡力的辨别;压力及重力与压力的区别
【解析】【解答】A.瓶子正放与倒放时,对桌面的压力大小相等,都等于瓶子的重力,A符合题意;
B.瓶子对桌面的压力与桌面对瓶子的支持力,分别作用在桌面和瓶子上(即作用在不同的物体上),且二力的大小相等,方向相反,作用在同一直线上,是一对相互作用力,不是平衡力,B不符合题意;
C.桌面对瓶子的支持力与瓶子所受重力都作用在瓶子上,二力的大小相等,方向相反,作用在同一直线上,是一对平衡力,不是相互作用力,C不符合题意;
D.如果瓶子受到的所有力同时消失,由于瓶子具有惯性,将保持原来静止的状态,所以瓶子将静止在桌面上,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】物体在水平面上,对水平面的压力等于物体的重力;压力和支持力是相互作用的力;物体静止时,重力和支持力是平衡力。
3.(2021九上·深圳开学考)小明站任体重计上静止时,但下列几对力中,哪一对是平衡力(  )
A.人的重力与体重计对人的支持力
B.人对体重计的压力与体重计对人的支持力
C.体重计的重力与体重计对人的支持力
D.人的重力与人对体重计的压力
【答案】A
【知识点】平衡力的辨别
【解析】【解答】A.人的重力与体重计对人的支持力,大小相等、方向相反、作用在同一物体和同一直线上,为一对平衡力,故A正确;
B.人对体重计的压力作用在体重计上,而体重计对人的支持力作用在人身上,二者没有在同一物体上,不是平衡力,故B错误;
C.体重计的重力作用在体重计上,而体重计对人的支持力作用在人身上,二者没有在同一物体上,不是平衡力,故C错误;
D.人的重力与人对体重计的压力,二者方向都是竖直向下的,肯定不是平衡力,故D错误。
故选A。
【分析】平衡力的条件:大小相等、方向相反、作用在同一物体和同一直线上。
4.(2021九上·六安开学考)越来越多的快递公司采用无人机送货,如图所示,无人机下方悬挂货物飞往目的地,不考虑空气阻力下列判断正确的是(  )
A.无人机水平匀速飞行时,悬挂货物的绳子处于竖直方向
B.无人机加速上升时,绳子对货物的拉力等于货物所受的重力
C.无人机悬停时,货物受到的重力与货物对绳子的拉力是一对平衡力
D.无人机匀速下降时,货物所受的重力大于绳子对货物的拉力
【答案】A
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】A.无人机水平匀速飞行时,货物受平衡力,货物的重力和绳子对货物的拉力是一对平衡力,因重力的方向始终竖直向下,则绳子对货物的拉力竖直向上,A符合题意;
B.无人机加速上升时,货物受到的合力向上,则绳子对货物的拉力大于货物所受的重力,B不符合题意;
C.货物受到的重力受力物体是货物,货物对绳子的拉力受力物体是绳子,不符合平衡力的条件,故不是一对平衡力,C不符合题意;
D.无人机匀速下降时,货物受平衡力,货物的重力和绳子对货物的拉力是一对平衡力,故货物所受的重力等于绳子对货物的拉力,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】结合物体的运动状态进行受力分析,二力平衡的条件:作用在同一物体上的两个力,如果大小相等、方向相反、并且在同一直线上,则这两个力二力平衡时合力为零。
5.(2021八下·宁德期末)如图所示竖直握在手中的瓶子不滑落下来,这是因为(  )
A.手的握力等于瓶子的重力
B.手的握力大于瓶子的重力
C.手对瓶子的摩擦力等于瓶子的重力
D.手对瓶子的摩擦力大于瓶子的重力
【答案】C
【知识点】力作用的相互性;平衡力的辨别
【解析】【解答】AB.手的握力与瓶子所受的重力方向相互垂直,不能判断二者大小关系,AB不符合题意;
CD.瓶子不滑落下来,处于静止状态,受力平衡,瓶子在竖直方向受到重力和手对瓶子的静摩擦力,根据平衡条件分析得到,手对瓶子的静摩擦力等于瓶子所受的重力,C符合题意,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】物体间力的作用是相互的。 (一个物体对别的物体施力时,也同时受到后者对它的力)。
二力平衡的条件:作用在同一物体上的两个力,如果大小相等、方向相反、并且在同一直线上,则这两个力二力平衡时合力为零。
6.(2021八下·宁德期末)如图所示,靠得较近的两小车上分别放有磁体甲和乙,松手后两车相互远离的过程中(  )
A.甲对乙的作用力与乙对甲的作用力是一对平衡力
B.甲对乙的作用力与乙对甲的作用力是一对相互作用力
C.甲对乙的作用力大于乙对甲的作用力
D.甲先对乙施加作用力,然后乙再对甲施加反作用力
【答案】B
【知识点】力作用的相互性;二力平衡的条件及其应用;平衡力的辨别
【解析】【解答】相互远离的过程中,甲对乙有力的作用,因力的作用是相互的,则乙对甲也有力的作用,所以甲对乙的作用力与乙对甲的作用力是一对相互作用力,不是平衡力,且相互作用力大小相等,同时产生,B符合题意,ACD不符合题意。
故答案为:B。
【分析】物体间力的作用是相互的。 (一个物体对别的物体施力时,也同时受到后者对它的力)。
二力平衡的条件:作用在同一物体上的两个力,如果大小相等、方向相反、并且在同一直线上,则这两个力二力平衡时合力为零。
7.(2021八下·湖里期末)如图所示,探究不在同一直线上的两个力能否平衡,下列操作正确的是(  )
A.在卡片两侧挂不同质量的钩码 B.将卡片旋转一定的角度
C.将卡片剪断 D.将钩码挂在卡片的同侧
【答案】B
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【解答】若要探究平衡力是否在同一直线上,应使拉力相等,且不在一条直线上,所以首先让卡片转过一定的角度,使受力不在一条直线上,并观察小卡片的运动情况。B符合题意,ACD不符合题意。
故答案为:B。
【分析】探究二力平衡时是否在同一直线上,需要将受力物体扭转角度,观察现象。
8.(2021·海南)如图是运动员踢足球的情景,下列说法正确的是(  )
A.踢球时,脚会痛是因为力的作用是相互的
B.踢球时,脚对球的作用力和球对脚的作用力是一对平衡力
C.踢球时,脚对球的作用力大于球对脚的作用力
D.足球离脚后,继续运动是因为受到惯性力的作用
【答案】A
【知识点】力作用的相互性;平衡力的辨别
【解析】【解答】A.踢球时,由于力的作用是相互的,脚对球施压一个作用力,同时球对脚施加一个反作用力,因此脚会痛,A符合题意;
B.踢球时,脚对球的作用力和球对脚的作用力是两个物体之间的相互作用,是一对相互作用力,B不符合题意;
C.因为踢球时,脚对球的作用力与球对脚的作用力是一对相互作用力,大小相等,方向相反,因此脚对球的作用力等于球对脚的作用力,C不符合题意;
D.惯性是物体具有的属性,惯性不是力,不能说受到惯性力的作用,足球离脚后,继续运动是因为球具有惯性的缘故,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】力的作用是相互的,物体A对物体B施加一个力,那么物体B一定会对物体A施加一个等大反向的力。
9.(2021八下·汝阳期末)下列说法中正确的是(  )
A.茶杯对桌面的压力是由于茶杯发生形变而产生的
B.两个不相互接触的物体之间一定没有力的作用
C.放在水平面上的茶杯对桌面的压力就是重力
D.茶杯对桌面的压力和桌面对茶杯的支持力是一对平衡力
【答案】A
【知识点】力的作用效果;力作用的相互性;二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】A.当茶杯放在水平桌面上时,由于桌面对茶杯施加了一个向上的支持力,使茶杯底部发生微小的弹性形变,从而使茶杯对桌面产生了向下的弹力,即茶杯对桌面的压力,A符合题意。
B.不接触的物体间也可以有力的作用,如磁铁对铁钉的吸引力,B不符合题意;
C.放在水平面上的茶杯对桌面的压力等于自身的重力,但不是重力,C不符合题意;
D.茶杯受到的重力和茶杯对桌面的压力作用在不同的物体上,方向也相同,不是一对平衡力,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】弹力:物体由于发生弹性形变而产生的力;不接触的物体间也可以有力的作用,如磁铁对铁钉的吸引力。
放在水平面上的茶杯对桌面的压力等于自身的重力。
二力平衡的条件:作用在同一物体上的两个力,如果大小相等、方向相反、并且在同一直线上,则这两个力二力平衡时合力为零。
二、填空题
10.(2021九上·六安开学考)如图所示,第一次实验中木块在水平力F1和F2的作用下向右做匀速直线运动,其中F1为3N,F2为5N,若第二次实验时撤去F2,则木块在水平方向受到的合力为    N,方向   。
【答案】1;水平向左
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】第一次实验中木块在水平力F1和F2的作用下向右做匀速直线运动,则说明此时木块受平衡力,则水平方向上合力为0,则木块在水平方向受三个力,则第三个力即摩擦力f=F2-F1=5N-3N=2N
此时摩擦力的方向水平向左;撤去F2,木块受F1和f,由于压力和接触面粗糙程度没变,故摩擦力大小不变,此时摩擦力的方向与F1方向相反,水平向右,二力的合力F合=F1-f=3N-2N=1N
此时合力方向水平向左。
【分析】结合物体的运动状态对物体进行受力分析,由力的合成可得出摩擦力的大小;撤去拉力后,根据另一拉力与摩擦力的关系判断物体是否处于平衡状态,则可求出木块受到的合力。
11.(2021八下·环江期末)如图是足球运动员争抢“头球”时的情景。用力顶球,球向外飞出,同时运动员的头部有疼痛感,这说明力的作用是   的,被顶出的足球在空中飞行时,受力   (选填“平衡”或“不平衡”)。
【答案】相互;不平衡
【知识点】力作用的相互性;平衡状态的判断
【解析】【解答】用力顶球,头对球施加了一个力,球向外飞出,同时球也对头施加了一个反作用力,故头部有疼痛感,说明了力的作用是相互的;足球在空中飞行时,忽略空气阻力,只受到重力的作用,呈曲线运动且速度和方向不断发生变化,故受力不平衡。
【分析】(1)物体间力的作用是相互的;
(2)受力平衡时物体处于平衡状态,要么静止要么匀速直线运动。
12.(2021八下·新罗期末)重为600N的人站在静止的电梯里不动时,电梯对人的支持力   600N;当人和电梯以1.5m/s的速度匀速下降时,电梯对人的支持力   600N(均选填“大于”、“等于”或“小于”)。
【答案】等于;等于
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】重为600N的人站在静止的电梯里不动时,电梯对人的支持力与人的重力是一对平衡力,大小相等,支持力等于600N。
当人和电梯以1.5m/s的速度匀速下降时,电梯对人的支持力与人的重力仍是一对平衡力,支持力仍等于600N。
【分析】当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,即物体处于平衡状态,此时物体受到的力为平衡力,结合物体受到的外力求解大小即可。
13.(2021·昆明)联欢会上,小明请大家做一个游戏:左脚和左侧身体紧贴墙面站立静止,如图所示,然后右脚抬离地面,若能使身体仍然保持静止不动者获胜。你认为抬起右脚后,人   (选填“能”或“不能”)保持静止不动,原因是   。

【答案】不能;人的重心居中,右脚抬起时,左脚所受支持力与重力不在同一直线上,无法平衡
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【解答】由图,左脚和左侧身体紧贴墙面站立静止,左右脚会受地的支持力,人的重心居中,重力方向与左右脚支持力都不在同一直线上,当右脚抬起时,左脚所受支持力与重力不能成为平衡力,无法保持静止不动。
【分析】人双脚立地,竖直方向受竖直向下的重力和竖直向上的支持力,支持力作用在两只脚上,所受的重力和支持力在同一直线上,使人处于平衡状态;当人单脚立地,竖直方向受竖直向下的重力和竖直向上的支持力,支持力作用在一只脚上,所受的重力和支持力不在同一直线上,人不保持平衡。
14.(2021八下·泸县期末)如图所示,重为10N的物体静止在水平地面上,物体受到的支持力和   是一对平衡力。现对物体施加2N的水平推力,运动了3s后,撤去推力F,物体又运动了1s才停下,这4s内物体做直线运动,其运动的v-t图像如图乙所示,则他t=2s时,物体受到的摩擦力为   N;t=3.5s时,物体受到的合力大小为   N。
【答案】重力;2;2
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】物体静止在水平地面上时受到重力和地面对它的支持力,也就是物体处于二力平衡状态,那么物体受到的支持力和重力是一对平衡力。
由图乙可知,0~3s时,物体运动的速度不变,做匀速直线运动,物体此时处于平衡状态,那么物体在水平方向上受到的推力和滑动摩擦力是一对平衡力,那么
所以在t=2s时,物体受到的滑动摩擦力为2N。
由知,物体在竖直方向上受到的重力和支持力大小相等,方向相反,两个力互相平衡;由知,物体的滑动摩擦力大小为2N,3s后,撤去推力F,但接触面的粗糙程度和物体对地面的压力大小不变,所以滑动摩擦力的大小不变;水平方向上,物体只受到滑动摩擦力的作用,所以t=3.5s时,物体受到的合力大小等于滑动摩擦力,即合力等于2N。
【分析】相互平衡的两个力,要大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在同一直线上。当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,即物体处于平衡状态,此时物体受到的力为平衡力,结合物体受到的外力求解大小即可。
三、作图题
15.(2021·青岛)采摘园内,樱桃A静立枝头,此时它处于   (选填“平衡”或“不平衡”)状态。请你画出樱桃A的受力示意图   。
【答案】平衡;
【知识点】重力示意图;平衡状态的判断
【解析】【解答】平衡状态包括静止和匀速直线运动,所以A处于平衡状态。受到平衡力的作用,即重力竖直向下的G和竖直向上的F大小相等,方向相反,如图:
【分析】平衡状态包括静止和匀速直线运动。处于平衡状态的物体受到平衡力的作用,据此作出力的示意图即可。
16.(2021·南充)请在图中画出小球的受力示意图(细线处于竖直方向)。
【答案】
【知识点】重力示意图;二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】绳子处于竖直状态(球与斜面虽然接触但不发生挤压),所以小球不受摩擦力和支持力的作用;则小球受到重力和拉力的作用,重力的方向竖直向下,拉力的方向沿绳子向上,两个力的作用点都画在球的重心上,这两个力是一对平衡力,大小相等,作图时两条线段的长度相等。如图所示:
【分析】作重力的示意图,力的作用点在物体几何中心上,方向竖直向下,重力用字母G表示。作绳子拉力的示意图,力的作用点在接触点上,方向指向绳子收缩的方向,用字母F表示。
四、实验探究题
17.(2021八下·长春期末)小明设计了探究“二力平衡条件”实验装置如图所示。
(1)该实验装置中,定滑轮的作用是   ;
(2)探究过程中他分别在左、右两个相同小盘内各放一个50g的砝码,木块静止。接着,他在右边小盘内又加入一个10g的小砝码,发现小木块仍然静止。为了得到二力平衡的条件,你建议把木块换成   ,目的是   。
(3)请你画出木块对水平桌面压力示意图。
【答案】(1)改变力的方向
(2)小车;小车与桌面之间为滚动摩擦,比木块与桌面间的滑动摩擦小,摩擦力减少了,就减小了摩擦对实验的影响
(3)
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【解答】(1)实验过程中利用定滑轮的好处是可以改变力的方向。
(2)建议把木块换成小车,小车与桌面之间为滚动摩擦,比木块与桌面间的滑动摩擦小,摩擦力减少了,就减小了摩擦对实验的影响。
(3)过木块与桌面的接触面沿竖直向下的方向作一条带有箭头的垂线,代表着木块对桌面的压力,如下图所示:
【分析】(1)改变力的方向,可以通过改变绳子的方向来实现,两个力方向相反时物体在可以静止,故二力平衡的的条件之一为两个力方向相反;
(2)该实验是探究的二力平衡,研究对象是中间的小车的运动状态,需要排除摩擦力的影响;
(3)作重力的示意图,力的作用点在物体几何中心上,方向竖直向下,重力用字母G表示;作绳子拉力的示意图,力的作用点在接触点上,方向指向绳子收缩的方向,用字母F表示。
18.(2021八下·南平期末)在“探究二力平衡条件”的活动中,学习小组设计了图甲和图乙两种实验方案。
(1)当物体处于静止状态或   状态时,它受到的力是相互平衡的;
(2)从实验效果的角度分析,你认为   方案更好,理由是   ;
(3)乙实验中向两端的小盘里加砝码,当两盘砝码质量   时,小卡片静止;
(4)把小卡片转过一个角度,然后松手,观察到小卡片转动,最后恢复到静止状态,说明两个力必须作用在   才能平衡;
(5)在小卡片平衡时,用剪刀将卡片从中间剪开,再松手时,小卡片运动,由此说明两个力必须作用在   才能平衡。
【答案】(1)匀速直线运动
(2)乙;摩擦力对实验的影响较小
(3)相等
(4)同一直线
(5)同一物体上
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【解答】(1)物体不受力或受到平衡力时处于平衡态,处于平衡态的物体保持静止状态或者保持匀速直线运动状态。
(2)从实验效果角度分析,乙方案更好,因为乙方案与桌面不接触,摩擦力对实验的影响会更减小。
(3)当两端小盘中砝码质量相同时,小卡片静止,因为小卡片此时受到水平上的两个拉力大小相等。
(4)将小卡片转过一个角度时,小卡片在水平方向上所受的两个力不是作用在一条直线上,不能处于静止状态,而小卡片恢复原状后,水平方向上的两个力作用在同一直线上,则又可处于静止状态,这说明两个力必须作用在同一直线上才能平衡。
(5)将小卡片剪开后,大小相等、方向相反、作用在同一直线上的两个力分别作用在不同的物体上,则两个物体都会运动,所以说明这样的两个力必须作用在同一物体上,才能平衡。
【分析】探究二力平衡条件的实验中,首先要熟知二力平衡的四个条件,再根据每一步的实验操作判断其探究的目的,并且要注意在实验操作中尽量减小无关因素对实验效果的影响。
(1)物体平衡状态:物体受到几个力作用时,如果保持静止状态或匀速直线运动状态,我们就说这几个力平衡。
(2)实验时为了使实验效果明显,应减小摩擦对实验的影响,变滑动为滚动减小摩擦。
(3)根据二力的平衡条件:大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,作用在同一物体上分析答题。
1 / 1人教版物理八年级下第八章第二节二力平衡
一、单选题
1.(2021八下·江津期末)电动滑板车是一种深受人们喜爱的新兴代步工具。如图所示,当人踩着电动滑板车在平直路面上前进时,下列说法正确的是(  )
A.人受到的重力和车对人的支持力是一对平衡力
B.遇到紧急情况时,滑板车因受到惯性作用不能立即停下来
C.当人随滑板车一起前进时,以地面为参照物,人是静止的
D.车受到的重力和地面对它的支持力是一对平衡力
2.(2021八下·九龙坡期末)对于静止在水平桌面上的矿泉水瓶,下列说法正确的是(  )
A.瓶子正放与倒放时,对桌面的压力是相等的
B.瓶子对桌面的压力与桌面对瓶子的支持力是一对平衡力
C.桌面对瓶子的支持力与瓶子所受的重力是一对相互作用力
D.如果瓶子受到的所有力同时消失,瓶子将做匀速直线运动
3.(2021九上·深圳开学考)小明站任体重计上静止时,但下列几对力中,哪一对是平衡力(  )
A.人的重力与体重计对人的支持力
B.人对体重计的压力与体重计对人的支持力
C.体重计的重力与体重计对人的支持力
D.人的重力与人对体重计的压力
4.(2021九上·六安开学考)越来越多的快递公司采用无人机送货,如图所示,无人机下方悬挂货物飞往目的地,不考虑空气阻力下列判断正确的是(  )
A.无人机水平匀速飞行时,悬挂货物的绳子处于竖直方向
B.无人机加速上升时,绳子对货物的拉力等于货物所受的重力
C.无人机悬停时,货物受到的重力与货物对绳子的拉力是一对平衡力
D.无人机匀速下降时,货物所受的重力大于绳子对货物的拉力
5.(2021八下·宁德期末)如图所示竖直握在手中的瓶子不滑落下来,这是因为(  )
A.手的握力等于瓶子的重力
B.手的握力大于瓶子的重力
C.手对瓶子的摩擦力等于瓶子的重力
D.手对瓶子的摩擦力大于瓶子的重力
6.(2021八下·宁德期末)如图所示,靠得较近的两小车上分别放有磁体甲和乙,松手后两车相互远离的过程中(  )
A.甲对乙的作用力与乙对甲的作用力是一对平衡力
B.甲对乙的作用力与乙对甲的作用力是一对相互作用力
C.甲对乙的作用力大于乙对甲的作用力
D.甲先对乙施加作用力,然后乙再对甲施加反作用力
7.(2021八下·湖里期末)如图所示,探究不在同一直线上的两个力能否平衡,下列操作正确的是(  )
A.在卡片两侧挂不同质量的钩码 B.将卡片旋转一定的角度
C.将卡片剪断 D.将钩码挂在卡片的同侧
8.(2021·海南)如图是运动员踢足球的情景,下列说法正确的是(  )
A.踢球时,脚会痛是因为力的作用是相互的
B.踢球时,脚对球的作用力和球对脚的作用力是一对平衡力
C.踢球时,脚对球的作用力大于球对脚的作用力
D.足球离脚后,继续运动是因为受到惯性力的作用
9.(2021八下·汝阳期末)下列说法中正确的是(  )
A.茶杯对桌面的压力是由于茶杯发生形变而产生的
B.两个不相互接触的物体之间一定没有力的作用
C.放在水平面上的茶杯对桌面的压力就是重力
D.茶杯对桌面的压力和桌面对茶杯的支持力是一对平衡力
二、填空题
10.(2021九上·六安开学考)如图所示,第一次实验中木块在水平力F1和F2的作用下向右做匀速直线运动,其中F1为3N,F2为5N,若第二次实验时撤去F2,则木块在水平方向受到的合力为    N,方向   。
11.(2021八下·环江期末)如图是足球运动员争抢“头球”时的情景。用力顶球,球向外飞出,同时运动员的头部有疼痛感,这说明力的作用是   的,被顶出的足球在空中飞行时,受力   (选填“平衡”或“不平衡”)。
12.(2021八下·新罗期末)重为600N的人站在静止的电梯里不动时,电梯对人的支持力   600N;当人和电梯以1.5m/s的速度匀速下降时,电梯对人的支持力   600N(均选填“大于”、“等于”或“小于”)。
13.(2021·昆明)联欢会上,小明请大家做一个游戏:左脚和左侧身体紧贴墙面站立静止,如图所示,然后右脚抬离地面,若能使身体仍然保持静止不动者获胜。你认为抬起右脚后,人   (选填“能”或“不能”)保持静止不动,原因是   。

14.(2021八下·泸县期末)如图所示,重为10N的物体静止在水平地面上,物体受到的支持力和   是一对平衡力。现对物体施加2N的水平推力,运动了3s后,撤去推力F,物体又运动了1s才停下,这4s内物体做直线运动,其运动的v-t图像如图乙所示,则他t=2s时,物体受到的摩擦力为   N;t=3.5s时,物体受到的合力大小为   N。
三、作图题
15.(2021·青岛)采摘园内,樱桃A静立枝头,此时它处于   (选填“平衡”或“不平衡”)状态。请你画出樱桃A的受力示意图   。
16.(2021·南充)请在图中画出小球的受力示意图(细线处于竖直方向)。
四、实验探究题
17.(2021八下·长春期末)小明设计了探究“二力平衡条件”实验装置如图所示。
(1)该实验装置中,定滑轮的作用是   ;
(2)探究过程中他分别在左、右两个相同小盘内各放一个50g的砝码,木块静止。接着,他在右边小盘内又加入一个10g的小砝码,发现小木块仍然静止。为了得到二力平衡的条件,你建议把木块换成   ,目的是   。
(3)请你画出木块对水平桌面压力示意图。
18.(2021八下·南平期末)在“探究二力平衡条件”的活动中,学习小组设计了图甲和图乙两种实验方案。
(1)当物体处于静止状态或   状态时,它受到的力是相互平衡的;
(2)从实验效果的角度分析,你认为   方案更好,理由是   ;
(3)乙实验中向两端的小盘里加砝码,当两盘砝码质量   时,小卡片静止;
(4)把小卡片转过一个角度,然后松手,观察到小卡片转动,最后恢复到静止状态,说明两个力必须作用在   才能平衡;
(5)在小卡片平衡时,用剪刀将卡片从中间剪开,再松手时,小卡片运动,由此说明两个力必须作用在   才能平衡。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】力作用的相互性;平衡力的辨别;参照物及其选择
【解析】【解答】A.人踩着电动滑板车在平直路面上前进时,人竖直方向上受到重力和支持力,因为竖直方向上没有运动,所以重力和支持力是二力平衡,A符合题意;
B.惯性是物体本身的一种性质,在描述惯性的时候不能说物体受到的惯性,B不符合题意;
C.当人随滑板车一起前进时,人相对于地面位置发生了改变,所以人相对于地面运动,C不符合题意;
D.对车在竖直方向受力分析,车受到重力、人的压力和地面的支持力,所以重力和地面对它的支持力不是一对平衡力,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】相对静止的物体受到平衡力的作用;二力平衡时,竖直方向上的重力和支持力是平衡力;惯性是使物体保持原有状态的性质,不是力;相当于参照物,有位置变化时,物体是运动的。
2.【答案】A
【知识点】力作用的相互性;平衡力的辨别;压力及重力与压力的区别
【解析】【解答】A.瓶子正放与倒放时,对桌面的压力大小相等,都等于瓶子的重力,A符合题意;
B.瓶子对桌面的压力与桌面对瓶子的支持力,分别作用在桌面和瓶子上(即作用在不同的物体上),且二力的大小相等,方向相反,作用在同一直线上,是一对相互作用力,不是平衡力,B不符合题意;
C.桌面对瓶子的支持力与瓶子所受重力都作用在瓶子上,二力的大小相等,方向相反,作用在同一直线上,是一对平衡力,不是相互作用力,C不符合题意;
D.如果瓶子受到的所有力同时消失,由于瓶子具有惯性,将保持原来静止的状态,所以瓶子将静止在桌面上,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】物体在水平面上,对水平面的压力等于物体的重力;压力和支持力是相互作用的力;物体静止时,重力和支持力是平衡力。
3.【答案】A
【知识点】平衡力的辨别
【解析】【解答】A.人的重力与体重计对人的支持力,大小相等、方向相反、作用在同一物体和同一直线上,为一对平衡力,故A正确;
B.人对体重计的压力作用在体重计上,而体重计对人的支持力作用在人身上,二者没有在同一物体上,不是平衡力,故B错误;
C.体重计的重力作用在体重计上,而体重计对人的支持力作用在人身上,二者没有在同一物体上,不是平衡力,故C错误;
D.人的重力与人对体重计的压力,二者方向都是竖直向下的,肯定不是平衡力,故D错误。
故选A。
【分析】平衡力的条件:大小相等、方向相反、作用在同一物体和同一直线上。
4.【答案】A
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】A.无人机水平匀速飞行时,货物受平衡力,货物的重力和绳子对货物的拉力是一对平衡力,因重力的方向始终竖直向下,则绳子对货物的拉力竖直向上,A符合题意;
B.无人机加速上升时,货物受到的合力向上,则绳子对货物的拉力大于货物所受的重力,B不符合题意;
C.货物受到的重力受力物体是货物,货物对绳子的拉力受力物体是绳子,不符合平衡力的条件,故不是一对平衡力,C不符合题意;
D.无人机匀速下降时,货物受平衡力,货物的重力和绳子对货物的拉力是一对平衡力,故货物所受的重力等于绳子对货物的拉力,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】结合物体的运动状态进行受力分析,二力平衡的条件:作用在同一物体上的两个力,如果大小相等、方向相反、并且在同一直线上,则这两个力二力平衡时合力为零。
5.【答案】C
【知识点】力作用的相互性;平衡力的辨别
【解析】【解答】AB.手的握力与瓶子所受的重力方向相互垂直,不能判断二者大小关系,AB不符合题意;
CD.瓶子不滑落下来,处于静止状态,受力平衡,瓶子在竖直方向受到重力和手对瓶子的静摩擦力,根据平衡条件分析得到,手对瓶子的静摩擦力等于瓶子所受的重力,C符合题意,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】物体间力的作用是相互的。 (一个物体对别的物体施力时,也同时受到后者对它的力)。
二力平衡的条件:作用在同一物体上的两个力,如果大小相等、方向相反、并且在同一直线上,则这两个力二力平衡时合力为零。
6.【答案】B
【知识点】力作用的相互性;二力平衡的条件及其应用;平衡力的辨别
【解析】【解答】相互远离的过程中,甲对乙有力的作用,因力的作用是相互的,则乙对甲也有力的作用,所以甲对乙的作用力与乙对甲的作用力是一对相互作用力,不是平衡力,且相互作用力大小相等,同时产生,B符合题意,ACD不符合题意。
故答案为:B。
【分析】物体间力的作用是相互的。 (一个物体对别的物体施力时,也同时受到后者对它的力)。
二力平衡的条件:作用在同一物体上的两个力,如果大小相等、方向相反、并且在同一直线上,则这两个力二力平衡时合力为零。
7.【答案】B
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【解答】若要探究平衡力是否在同一直线上,应使拉力相等,且不在一条直线上,所以首先让卡片转过一定的角度,使受力不在一条直线上,并观察小卡片的运动情况。B符合题意,ACD不符合题意。
故答案为:B。
【分析】探究二力平衡时是否在同一直线上,需要将受力物体扭转角度,观察现象。
8.【答案】A
【知识点】力作用的相互性;平衡力的辨别
【解析】【解答】A.踢球时,由于力的作用是相互的,脚对球施压一个作用力,同时球对脚施加一个反作用力,因此脚会痛,A符合题意;
B.踢球时,脚对球的作用力和球对脚的作用力是两个物体之间的相互作用,是一对相互作用力,B不符合题意;
C.因为踢球时,脚对球的作用力与球对脚的作用力是一对相互作用力,大小相等,方向相反,因此脚对球的作用力等于球对脚的作用力,C不符合题意;
D.惯性是物体具有的属性,惯性不是力,不能说受到惯性力的作用,足球离脚后,继续运动是因为球具有惯性的缘故,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】力的作用是相互的,物体A对物体B施加一个力,那么物体B一定会对物体A施加一个等大反向的力。
9.【答案】A
【知识点】力的作用效果;力作用的相互性;二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】A.当茶杯放在水平桌面上时,由于桌面对茶杯施加了一个向上的支持力,使茶杯底部发生微小的弹性形变,从而使茶杯对桌面产生了向下的弹力,即茶杯对桌面的压力,A符合题意。
B.不接触的物体间也可以有力的作用,如磁铁对铁钉的吸引力,B不符合题意;
C.放在水平面上的茶杯对桌面的压力等于自身的重力,但不是重力,C不符合题意;
D.茶杯受到的重力和茶杯对桌面的压力作用在不同的物体上,方向也相同,不是一对平衡力,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】弹力:物体由于发生弹性形变而产生的力;不接触的物体间也可以有力的作用,如磁铁对铁钉的吸引力。
放在水平面上的茶杯对桌面的压力等于自身的重力。
二力平衡的条件:作用在同一物体上的两个力,如果大小相等、方向相反、并且在同一直线上,则这两个力二力平衡时合力为零。
10.【答案】1;水平向左
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】第一次实验中木块在水平力F1和F2的作用下向右做匀速直线运动,则说明此时木块受平衡力,则水平方向上合力为0,则木块在水平方向受三个力,则第三个力即摩擦力f=F2-F1=5N-3N=2N
此时摩擦力的方向水平向左;撤去F2,木块受F1和f,由于压力和接触面粗糙程度没变,故摩擦力大小不变,此时摩擦力的方向与F1方向相反,水平向右,二力的合力F合=F1-f=3N-2N=1N
此时合力方向水平向左。
【分析】结合物体的运动状态对物体进行受力分析,由力的合成可得出摩擦力的大小;撤去拉力后,根据另一拉力与摩擦力的关系判断物体是否处于平衡状态,则可求出木块受到的合力。
11.【答案】相互;不平衡
【知识点】力作用的相互性;平衡状态的判断
【解析】【解答】用力顶球,头对球施加了一个力,球向外飞出,同时球也对头施加了一个反作用力,故头部有疼痛感,说明了力的作用是相互的;足球在空中飞行时,忽略空气阻力,只受到重力的作用,呈曲线运动且速度和方向不断发生变化,故受力不平衡。
【分析】(1)物体间力的作用是相互的;
(2)受力平衡时物体处于平衡状态,要么静止要么匀速直线运动。
12.【答案】等于;等于
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】重为600N的人站在静止的电梯里不动时,电梯对人的支持力与人的重力是一对平衡力,大小相等,支持力等于600N。
当人和电梯以1.5m/s的速度匀速下降时,电梯对人的支持力与人的重力仍是一对平衡力,支持力仍等于600N。
【分析】当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,即物体处于平衡状态,此时物体受到的力为平衡力,结合物体受到的外力求解大小即可。
13.【答案】不能;人的重心居中,右脚抬起时,左脚所受支持力与重力不在同一直线上,无法平衡
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【解答】由图,左脚和左侧身体紧贴墙面站立静止,左右脚会受地的支持力,人的重心居中,重力方向与左右脚支持力都不在同一直线上,当右脚抬起时,左脚所受支持力与重力不能成为平衡力,无法保持静止不动。
【分析】人双脚立地,竖直方向受竖直向下的重力和竖直向上的支持力,支持力作用在两只脚上,所受的重力和支持力在同一直线上,使人处于平衡状态;当人单脚立地,竖直方向受竖直向下的重力和竖直向上的支持力,支持力作用在一只脚上,所受的重力和支持力不在同一直线上,人不保持平衡。
14.【答案】重力;2;2
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】物体静止在水平地面上时受到重力和地面对它的支持力,也就是物体处于二力平衡状态,那么物体受到的支持力和重力是一对平衡力。
由图乙可知,0~3s时,物体运动的速度不变,做匀速直线运动,物体此时处于平衡状态,那么物体在水平方向上受到的推力和滑动摩擦力是一对平衡力,那么
所以在t=2s时,物体受到的滑动摩擦力为2N。
由知,物体在竖直方向上受到的重力和支持力大小相等,方向相反,两个力互相平衡;由知,物体的滑动摩擦力大小为2N,3s后,撤去推力F,但接触面的粗糙程度和物体对地面的压力大小不变,所以滑动摩擦力的大小不变;水平方向上,物体只受到滑动摩擦力的作用,所以t=3.5s时,物体受到的合力大小等于滑动摩擦力,即合力等于2N。
【分析】相互平衡的两个力,要大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在同一直线上。当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,即物体处于平衡状态,此时物体受到的力为平衡力,结合物体受到的外力求解大小即可。
15.【答案】平衡;
【知识点】重力示意图;平衡状态的判断
【解析】【解答】平衡状态包括静止和匀速直线运动,所以A处于平衡状态。受到平衡力的作用,即重力竖直向下的G和竖直向上的F大小相等,方向相反,如图:
【分析】平衡状态包括静止和匀速直线运动。处于平衡状态的物体受到平衡力的作用,据此作出力的示意图即可。
16.【答案】
【知识点】重力示意图;二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】绳子处于竖直状态(球与斜面虽然接触但不发生挤压),所以小球不受摩擦力和支持力的作用;则小球受到重力和拉力的作用,重力的方向竖直向下,拉力的方向沿绳子向上,两个力的作用点都画在球的重心上,这两个力是一对平衡力,大小相等,作图时两条线段的长度相等。如图所示:
【分析】作重力的示意图,力的作用点在物体几何中心上,方向竖直向下,重力用字母G表示。作绳子拉力的示意图,力的作用点在接触点上,方向指向绳子收缩的方向,用字母F表示。
17.【答案】(1)改变力的方向
(2)小车;小车与桌面之间为滚动摩擦,比木块与桌面间的滑动摩擦小,摩擦力减少了,就减小了摩擦对实验的影响
(3)
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【解答】(1)实验过程中利用定滑轮的好处是可以改变力的方向。
(2)建议把木块换成小车,小车与桌面之间为滚动摩擦,比木块与桌面间的滑动摩擦小,摩擦力减少了,就减小了摩擦对实验的影响。
(3)过木块与桌面的接触面沿竖直向下的方向作一条带有箭头的垂线,代表着木块对桌面的压力,如下图所示:
【分析】(1)改变力的方向,可以通过改变绳子的方向来实现,两个力方向相反时物体在可以静止,故二力平衡的的条件之一为两个力方向相反;
(2)该实验是探究的二力平衡,研究对象是中间的小车的运动状态,需要排除摩擦力的影响;
(3)作重力的示意图,力的作用点在物体几何中心上,方向竖直向下,重力用字母G表示;作绳子拉力的示意图,力的作用点在接触点上,方向指向绳子收缩的方向,用字母F表示。
18.【答案】(1)匀速直线运动
(2)乙;摩擦力对实验的影响较小
(3)相等
(4)同一直线
(5)同一物体上
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【解答】(1)物体不受力或受到平衡力时处于平衡态,处于平衡态的物体保持静止状态或者保持匀速直线运动状态。
(2)从实验效果角度分析,乙方案更好,因为乙方案与桌面不接触,摩擦力对实验的影响会更减小。
(3)当两端小盘中砝码质量相同时,小卡片静止,因为小卡片此时受到水平上的两个拉力大小相等。
(4)将小卡片转过一个角度时,小卡片在水平方向上所受的两个力不是作用在一条直线上,不能处于静止状态,而小卡片恢复原状后,水平方向上的两个力作用在同一直线上,则又可处于静止状态,这说明两个力必须作用在同一直线上才能平衡。
(5)将小卡片剪开后,大小相等、方向相反、作用在同一直线上的两个力分别作用在不同的物体上,则两个物体都会运动,所以说明这样的两个力必须作用在同一物体上,才能平衡。
【分析】探究二力平衡条件的实验中,首先要熟知二力平衡的四个条件,再根据每一步的实验操作判断其探究的目的,并且要注意在实验操作中尽量减小无关因素对实验效果的影响。
(1)物体平衡状态:物体受到几个力作用时,如果保持静止状态或匀速直线运动状态,我们就说这几个力平衡。
(2)实验时为了使实验效果明显,应减小摩擦对实验的影响,变滑动为滚动减小摩擦。
(3)根据二力的平衡条件:大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,作用在同一物体上分析答题。
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