8.2 二力平衡
一、单选题
1.如图所示是投掷飞镖时的场景,下列说法正确的是( )
A.飞镖在投出之前没有惯性
B.飞镖在投出后将做匀速直线运动
C.飞镖在空中飞行的过程中受力平衡
D.将飞镖按图示虚线方向投出,不可击中靶上的P点
2.如图所示,能使物体做匀速直线运动的受力示意图是( )
A. B.
C. D.
3.如图为“研究二力平衡条件”的实验装置,下列叙述正确的是( )
A.实验中应尽量选择粗糙的水平桌面
B.小车只受一对平衡力的作用
C.将小车扭转一个角度,是为了探究两力是否相等
D.若用卡片代替小车方便探究二力是否作用在同一物体上,同时减小摩擦
4.如图,测力计在两个大小均为1N的拉力作用下处于静止状态,则测力计的示数为( )
A.0N B.0.5N C.1N D.2N
5.在国庆70周年阅兵仪式中,检阅车在水平地面上匀速直线行驶。下列说法中正确的是( )
A.车的总重力与地面对车的支持力是一对平衡力
B.车受到的牵引力与车受到的阻力是一对相互作用力
C.车对地面的压力与地面对车的支持力是一对平衡力
D.车的总重力与地面对车的支持力是一对相互作用力
6.2022年2月8日,在北京冬奥会自由式滑雪大跳台项目决赛上,中国选手谷爱凌获得金牌。如图所示,当她静止站立在水平领奖台上时,下列分析正确的是( )
A.领奖台受到的重力和地面对领奖台的支持力是一对平衡力
B.谷爱凌受到的重力与领奖台对谷爱凌的支持力是相互作用力
C.谷爱凌对领奖台的压力与地面对领奖台的支持力是相互作用力
D.谷爱凌受到的重力与领奖台对谷爱凌的支持力是一对平衡力
7.如图所示的实验装置,甲重40N,乙重10N,装置静止时不计弹簧测力计自重,则甲对地的压力和弹簧测力计的示数分别是( )
A.30N;40N B.30N;10N C.40N;10N D.30N;50N
8.如图所示,用两根长度相同的细线系住两质量分别为m、2m的小球a、b。若在a球上加水平向左的外力F,在b球上加水平向右的外力F,则平衡后的状态为( )
A. B. C. D.
二、填空题
9.小明受到重力500N,他站在匀速行驶的西线高铁上,对车箱的压力大小是_______N,以车厢为参照物,小明是___________的(选填“运动”或者“静止”)。
10.在探究二力平衡的实验中,应保持物体处于静止状态或_______状态时,探究两个力大小、方向和_______的关系,图中符合研究目的的是_______。(选填“a”或“b”)
11.电灯通过细绳挂在天花板上处于静止状态,灯对细绳的拉力和细绳对灯的拉力是一对_______________力,细绳对灯的拉力和灯所受的重力是一对_______力
12.两个质地均匀的实心球A和B,质量均为m,A球半径为B球的2倍,用一根轻质的细线把A和B连接在一起,由高空自由下落,当整体匀速直线下落时如图所示,此时空气阻力与球体的最大横截面积成正比。那么此时A和B球受到的空气阻力方向为______;细线对B球的拉力为______。(本题重力常数用g表示)
三、实验题
13.在“探究二力平衡条件”的实验中,小明选择了如图的装置,把小卡片两端的细线绕过滑轮,并挂上钩码。
(1)实验中选择小卡片的目的是______(填“考虑”、“不考虑”)小卡片的重力;探究两个力大小关系时,应该观察细线两端所挂钩码的个数。
(2)为了探究两个平衡力是否在同一条直线上,进行如下操作:______(填“挤压”、“翻转”或“旋转”)小卡片,松手后观察小卡片是否平衡。
(3)为了探究两个平衡力是否作用在同一物体上,进行如下操作:先______,然后观察小卡片是否平衡。
(4)小明利用弹簧测力计代替图中的钩码进行了探究,发现两个力的大小还有较小的差距。你认为形成差距的原因是______。
14.在探究“二力平衡的条件”的实验中,有如下几种实验方案
(1)对比甲乙两图,小东选择乙图进行实验,是为了减少______对本实验的影响;
(2)如图乙所示,小东用小车来做该实验,装置处于静止状态,细绳和弹簧测力计的质量忽略不计,不考虑细绳与滑轮间的摩擦;两端挂的重物各为10N,则弹簧测力计的示数为______N;
(3)为避免更多因素对实验的影响,最终小东采用了如图丙所示的实验装置,当硬纸片平衡时,将硬纸片转过一定角度,松手后硬纸片不能平衡,此步是为了探究二力平衡的哪一个条件?______
四、计算题
15.一辆汽在平直公路上以10m/s的速度匀速行驶,其质量为。在行驶过程中该车受到的阻力等于车重的0.08倍。求
(1)小轿车所受重力的大小。
(2)小轿车在行驶过程中受到的阻力大小是多少?方向如何?
(3)小轿车在行驶过程中受到的牵引力与阻力的合力大小是多少?
16.如图,一辆质量为1.5t的小轿车,在某段相距6km平直的高速公路上匀速行驶了4min,它受到的阻力是小轿车自重的0.16倍。求:
(1)小轿车在该平直路段匀速行驶的速度是多少千米/时?多少米/秒?
(2)小轿车在该平直路段匀速行驶过程中,发动机的牵引力是多大?
17.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0.5N,求:无人机所受的重力和空气阻力的合力F的大小和方向?(g=10N/kg)
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1-5 DBDCA 6-8DCA
9. 500 静止
10. 匀速直线运动 作用线 b
11. 相互作用 平衡
12. 竖直向上
13. 不考虑 旋转 剪开小卡片 见解析
14. 摩擦力 10 只有作用在同一直线上的两个力才能平衡
15.(1)49000N;(2)3920N,方向:与汽车行驶方向相反;(3)0
解:(1) 小轿车所受重力的大小
(2) 小轿车在行驶过程中受到的阻力大小
方向:与汽车行驶方向相反
(3) 汽车做匀速直线运动,汽车在水平方向上受力平衡,即牵引力与阻力共线、反向、等大、同体,所以
答:(1)小轿车所受重力的大小;
(2)小轿车在行驶过程中受到的阻力大小是,方向与汽车行驶方向相反;
(3)小轿车在行驶过程中受到的牵引力与阻力的合力大小。
16.(1)90km/h,25m/s;(2)2.4×103N
解:(1)已知路程为6km,时间为
则小轿车在该平直路段匀速行驶的速度
单位换算为
(2)汽车受到的阻力是小轿车自重的0.16倍,则阻力为
因为小轿车在该平直路段匀速行驶,所以牵引力与阻力二力平衡,所以阻力和牵引力相等,即
答:(1)小轿车在该平直路段匀速行驶的速度是90km/h,25m/s;
(2)小轿车在该平直路段匀速行驶过程中,发动机的牵引力是2.4×103N。
17.(1)20N;(2)20N,方向竖直向上;(3)19.5N,方向竖直向下
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,无人机处于平衡状态,则螺旋桨产生的升力与重力大小相等,即
F=G=20N
其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和竖直向上的空气阻力f作用;故合力大小为
F合=G-f=20N-0.5N=19.5N
合力的方向与较大的重力方向相同,即竖直向下。
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的大小为19.5N,方向竖直向下。
答案第1页,共2页
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