浙教版科学七下3.5二力平衡的条件同步练习

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名称 浙教版科学七下3.5二力平衡的条件同步练习
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资源类型 试卷
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科目 科学
更新时间 2022-03-04 12:16:32

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浙教版科学七下3.5二力平衡的条件同步练习
一、单选题
1.在物理学中,力和运动正确关系的得出,从亚里士多德到牛顿,历经两千多年。如图甲,水平地面上的物体,在水平向右拉力的作用下,从t=0开始,物体的运动情况如图乙。对于这个过程,力和运动描述正确的是(  )
A.该物体一直做匀速直线运动
B.t=1s时,若F=3N,则地面的滑动摩擦力也为3N
C.从t=0到t=6 s的过程中,力F在逐渐增大
D.物体做匀速直线运动阶段的速度为2 m/s
【答案】D
【知识点】速度公式及其应用;二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】(1)根据图乙确定物体的运动状态;
(2)根据二力平衡的知识判断;
(3)注意分析2~6s内拉力的变化;
(4)根据公式计算出速度。
【解答】A.根据图乙可知,0~1s内,物体运动的距离为0,保持静止状态,故A错误;
B.当t=1s时,物体处于静止状态,它受到静摩擦力与拉力相互平衡。如果拉力F=3N,那么它受到地面的静摩擦力为3N,而不是滑动摩擦力,故B错误;
C.根据图乙可知,2~6s时,物体做匀速直线运动,它受到的拉力与摩擦力相互平衡。因为它的摩擦力保持不变,所以它受到的拉力保持不变,故C错误;
D.根据图乙可知2~6s内,物体运动了8m,则它的速度为:,故D正确。
故选D。
2.重为100N的物体A在水平地面上受到一个水平力F的作用,如图甲所示,它的s-t图像如图乙所示,若t=1 s时,作用在物体A上的水平力F大小为20 N,则t=6 s时,作用在物体A上的水平力F大小为(  )
A.F=100N B.F=20N C.F<20N D.无法确定
【答案】B
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】根据二力平衡的知识分析判断。
【解答】根据图乙可知,从0~2s内,物体A在水平地面上做匀速直线运动,此时它受到的拉力和摩擦力相互平衡,即摩擦力f=F=20N。在5~7s内,物体A又在水平面上做匀速直线运动,此时它受到的拉力仍然和摩擦力相互平衡,即F'=f。比较可知,此时作用在物体A上的拉力还是20N,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
3.如图所示,用手握住一个空玻璃瓶,保持瓶子在竖直方向静止。下列说法错误的是(  )
A.手对瓶子有握力,瓶子会发生形变
B.手对瓶子有竖直向上的静摩擦力,大小等于瓶子重力.
C.手对瓶子的握力增大时,瓶子所受的摩擦力也增大
D.向瓶子里倒入一定量的水,瓶子所受的摩擦力也增大
【答案】C
【知识点】力的作用效果;二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】(1)根据力的作用效果判断;
(2)(3)(4)根据二力平衡的知识判断。
【解答】A.当手对瓶子施加握力时,瓶子受到挤压,肯定会发生形变,故A正确不合题意;
B.当瓶子在空中保持静止状态时,它受到平衡力,即摩擦力与重力相互平衡,二者大小相等,方向相反,因此摩擦力的方向竖直向上,故B正确不合题意;
C.瓶子受到的静摩擦力始终等于瓶子的重力,与手的握力大小无关,故C错误符合题意;
D.向瓶子里倒入一定量的水后,瓶子的重力增大,而摩擦力等于瓶子重力,因此摩擦力也增大,故D正确不合题意。
故选C。
4.()如图所示,跳伞运动员在空中匀速直线下降的过程中,下列说法正确的是(  )
A.人对伞的拉力大于伞对人的拉力
B.人和伞受的合力为零
C.人对伞的拉力小于伞对人的拉力
D.人和伞受的合力方向向下
【答案】B
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】根据二力平衡的条件分析判断。
【解答】跳伞运动员在空中匀速直线下降的过程中,他处于平衡状态,即受到的重力和空气阻力相互平衡。根据二力平的条件可知,二者大小相等,方向相反,则受到的合力为零,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
5.如图为静止在竖直墙面上的“爬墙遥控车”,质量为0.03千克,“腹部”有吸盘。当“爬墙遥控车”的真空泵将吸盘内的空气向外抽出时,遥控车能牢牢地吸在竖直的墙面上而不会掉落,下列对遥控车的说法正确的是(  )
A.遥控车受到墙面的摩擦力的方向是垂直于墙面向外的
B.遥控车受到墙面对它向上的摩擦力等于小车的重力
C.遥控车受到墙面对它向上的摩擦力大于小车的重力
D.遥控车在墙面静止时,用手指按小车,小车受到的摩擦力会增大
【答案】B
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】根据二力平衡的知识判断即可。
【解答】当遥控车吸在竖直墙壁上时,它处于平衡状态,即它受到的摩擦力与重力相互平衡。根据二力平衡的条件可知,二者大小相等,方向相反。因为重力竖直向下,所以摩擦力竖直向上,故B正确,而A、C错误;
当遥控车静止在墙面上时,它受到的静摩擦力与重力相等,与它对墙壁的压力大小无关,故D错误。
故选B。
6.用30 N的力将一质量为2kg的木块按在墙上,当木块沿竖直墙壁匀速下滑时,受到的摩擦力的大小是(g取10 N/kg)(  )
A.20N B.30N C.40N D.50N
【答案】A
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】根据二力平衡的知识计算即可。
【解答】当木块沿竖直墙壁匀速下滑时,它受到的摩擦力与重力相互平衡,即摩擦力f=G=mg=2kg×10N/kg=20N。
故选A。
7.一位同学用3牛的水平力推水平地面上静止的木箱,但没有推动。此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
【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】根据二力平衡的知识判断。
【解答】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,即处于静止状态,则它处于平衡状态,因此它受到的推力与地面的摩擦力相互平衡。根据二力平衡的知识可知,二者大小相等,即f=F=3N。
故选C。
8.如图甲所示,物体甲重30 N,被50 N的水平压力F甲压在竖直墙壁上保持静止。如图乙所示,物体乙重60N,在40N的水平拉力F乙作用下,沿水平桌面匀速向右运动。则物体甲受到的摩擦力f甲和物体乙受到的摩擦力f乙的大小分别是(  )
A.f甲=30 N,f乙=40 N B.f甲=30 N,f乙=60 N
C.f甲=50 N,f乙=40 N D.f甲=50 N,f乙=60 N
【答案】A
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】根据二力平衡的知识分析计算。
【解答】甲在竖直的墙壁上保持静止状态,则它受到的摩擦力与重力相互平衡,则摩擦力f甲=G甲=30N。乙在水平面上做匀速直线运动,则它受到的摩擦力与拉力相互平衡,则摩擦力f乙=F乙=40N。
故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
9.挂在树上的水蜜桃,处于静止状态,则(  )
A.水蜜桃所受的重力跟水蜜桃对树枝的拉力是一对平衡力
B.水蜜桃所受的重力跟树枝对水蜜桃的拉力是一对平衡力
C.树枝所受的重力跟树枝对水蜜桃的拉力是一对平衡力
D.树枝所受的重力跟水蜜桃对树枝的拉力是一对平衡力
【答案】B
【知识点】平衡力的辨别
【解析】【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,据此分析判断。
【解答】A.水蜜桃所受的重力作用在水蜜桃上,而水蜜桃对树枝的拉力作用在树枝上,二者没有作用在同一物体上,不是平衡力,故A错误;
B.水蜜桃所受的重力跟树枝对水蜜桃的拉力,二者大小相等、方向相反,都作用在水蜜桃一个物体上,且在同一直线上,肯定是平衡力,故B正确;
C.树枝所受的重力作用在树枝上,树枝对水蜜桃的拉力作用在水蜜桃上,二者没有作用在同一物体上,肯定不是平衡力,故C错误;
D.树枝所受的重力方向竖直向下,水蜜桃对树枝的拉力也是竖直向下的,二者方向相同,肯定不是平衡力,故D错误。
故选B。
10.如图所示,用力击打一摞棋子中的一个,该棋子飞出而上面的棋子落下。以下说法中正确的是(  )
A.击打前,最上面的棋子所受的重力和支持力是一对平衡力
B.击打出去的棋子能飞得很远是因为受到惯性作用
C.棋子被击打出去是因为力可以改变物体的形状
D.最下面的棋子所受的压力和支持力是相互作用的力
【答案】A
【知识点】力的作用是相互的;惯性;平衡力的辨别
【解析】【分析】(1)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。
(2)惯性是物体的一种性质,而不是力的作用;
(3)根据力的作用效果解答;
(4)相互作用力的条件:大小相等,方向相反、作用在两个物体和同一直线上。
【解答】A.击打前,最上面的棋子处于静止状态,即处于平衡状态。它受到的重力和支持力,二者大小相等、方向相反、作用在同一直线和同一物体上,为一对平衡力,故A正确;
B.击打出去的棋子能飞得很远是因为它有惯性,故B错误;
C.棋子被击打出去是因为力可以改变物体的运动状态,故C错误;
D.最下面的棋子受到的压力等于上面所有棋子的重力,而它受到的支持力等于它和上面所有棋子的总重力,二者大小不等,不是相互作用力,故D错误。
故选A。
11.小金正在参加体育中考测试的跳绳项目(如图),他在(  )
A.起跳离地后,上升一段距离是因为受到向上的升力
B.在最高点时,运动速度为零是因为没有受到力
C.在最高点后,能下降落地是因为受到重力作用
D.整个过程中,始终保持同一节奏是因为小金受到平衡力
【答案】C
【知识点】平衡力的辨别
【解析】【分析】(1)物体保持运动状态不变的性质叫惯性;
(2)对小金进行受力分析即可;
(3)根据重力的作用判断;
(4)根据平衡力的判断方法解答。
【解答】A.起跳离地后,上升一段距离是因为他有惯性,故A错误;
B.在最高点时,运动速度为零,但是他受到竖直向下的重力,故B错误;
C.在最高点后,能下降落地是因为受到重力作用,故C正确;
D.在腾空过程中,他只受到竖直向下的重力,肯定不受平衡力,故D错误。
故选C。
12.如图所示,三个质量相同的物体分别受到竖直向上的拉力作用,处于不同的状态:甲静止,乙以5米/秒的速度向,上做匀速直线运动,丙以5米/秒的速度向下做匀速直线运动。不计空气阻力,则F甲、F乙、F丙的大小关系是(  )
A.F甲=F乙=F丙 B.F甲C.F乙 >F甲》F丙 D.F丙>F甲>F乙
【答案】A
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】根据二力平衡的条件分析判断。
【解答】无论物体保持静止状态,还是匀速向上运动,还是匀速向下运动,它都处于平衡状态,即它受到的拉力和重力相互平衡。根据二力平衡的条件可知,拉力都等于物体的重力,则F甲=F乙=F丙。
故选A。
13.一个物体受到大小均为10牛的一对平衡力的作用而做匀速直线运动,如果这对平衡力突然同时减小到5牛,则该物体(  )
A.速度突然减小
B.将以原来一半的速度继续做匀速直线运动
C.仍按原来的速度做匀速直线运动
D.速度突然增大
【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】根据二力平衡的知识分析判断。
【解答】物体受到一对10N的平衡力时,两个力的合力为零,物体做匀速直线运动。当两个力同时减小到5N时,两个力的合力依然为零,物体仍然做匀速直线运动,即它的运动状态保持不变,即速度不变。
故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
14.如图所示,弹簧B固定在天花板A上,下端悬挂物体C,处于静止状态,下列选项中属于平衡力的是(  )
A.B对C的拉力和C受到的重力 B.B对A的拉力和B对C的拉力
C.A对B的拉力和B对A的拉力. D.A对B的拉力和B受到的重力
【答案】A
【知识点】平衡力的辨别
【解析】【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,据此分析判断。
【解答】A.B对C的拉力和C受到的重力,二者大小相等,方向相反,作用在同一物体上和同一直线上,为平衡力,故A正确;
B.B对A的拉力和B对C的拉力,没有作用在同一物体上,不是平衡力,故B错误;
C.A对B的拉力和B对A的拉力.它们作用在两个物体上,而不是一个物体,不是平衡力,故C错误;
D.A对B的拉力等于B和C的总重力,大于B受到的重力,二者大小不等,肯定不是平衡力,故D错误。
故选A。
15.下列情景中,处于平衡状态的是(  )
A.绕地球匀速运行的卫星 B.加速追赶猎物的猎豹
C.下落的苹果 D.匀速下降的跳伞运动员
【答案】D
【知识点】平衡状态的判断
【解析】【分析】当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,它处于平衡状态,据此分析判断。
【解答】A.绕地球匀速运行的卫星,它的运动轨迹为曲线,没有做匀速直线运动,故A不合题意;
B.加速追赶猎物的猎豹,它的速度不断增大,没有做匀速直线运动,故B不合题意;
C.下落的苹果,它的运动速度越来越大,没有做匀速直线运动,故C不合题意;
D.匀速下降的跳伞运动员,他做匀速直线运动,处于平衡状态,故D符合题意。
故选D。
二、填空题
16.冬冬同学用手握着一个重为5N的玻璃杯静止在空中,玻璃杯口竖直向上,手的握力为10N,则玻璃杯受到的摩擦力为    N;若使手的握力增大到15N,则玻璃杯受到的摩擦力为   N。
【答案】5;5
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】根据二力平衡的条件分析解答。
【解答】玻璃杯在手中保持静止状态,则它受到的静摩擦力与重力相互平衡,那么静摩擦力f=G=5N。玻璃杯受到的静摩擦力的大小只与杯子的重力有关,与杯子受到的握力无关,因此即使握力增大到15N,它受到的摩擦力也不变,还是5N。
17.如图所示,A物体重40N,B物体重12N。A物体在绳子水平拉力作用下沿水平桌面向右做匀速直线运动,它受到桌面的摩擦力为   N。如果要使A物体匀速向左运动,则应给它施加一个大小为   N的水平向左的拉力。
【答案】12;24
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】(1)首先对B进行受力分析,根据二力平衡的知识计算出绳子上的拉力,再对A进行受力分析,根据二力平衡计算出它受到摩擦力的大小。
(2)当物体A水平向左匀速直线运动时,根据二力平衡的知识列式计算拉力。
【解答】(1)B做匀速直线运动,则它受到绳子的拉力与自身重力相互平衡,即F=GB=12N。A也做匀速直线运动,则它受到的拉力与摩擦力相互平衡,即f=F=12N。
(2)当物体A水平向左匀速直线运动时,它受到向左的拉力F',向右的摩擦力f和绳子拉力F。根据二力平衡的知识可知,此时它受到的拉力F'=f+F=12N+12N=24N。
18. 2022年世界杯足球赛将在卡塔尔举行,比赛中球员用头顶出的足球在上升过程中受到
   (填“平衡力”或“非平衡力”)作用,足球最后会落回地面是因为受   的作用。
【答案】非平衡力;重力
【知识点】平衡状态的判断;重力的大小
【解析】【分析】(1)当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,它才受到平衡力;
(2)在地面附近,所有的物体都受到重力,因此都有向下运动的趋势。
【解答】(1)2022年世界杯足球赛将在卡塔尔举行,比赛中球员用头顶出的足球在上升过程中,它的运动速度和方向不断发生改变,即运动状态不断改变,则受到非平衡力作用;
(2)足球最后会落回地面是因为受重力的作用。
19.分析如图所示作用在物体上的两个力,其中图   的作用力为平衡力,图   的作用力为非平衡力,这是因为平衡力是   。分析可知,图A中的两个力   ,图D中的两个力   。
A.
B.
C.
D.
【答案】C;A、B、D;作用在同一个物体上,大小相等、方向相反的两个力;没有作用在同一个物体上;没有作用在一 条直线上且大小不相等
【知识点】平衡力的辨别
【解析】【分析】根据平衡力的条件分析判断。
【解答】A.两个力没有作用在同一物体上,肯定不是平衡力;
B.两个力大小不相等,肯定不是平衡力;
C.两个力大小相等、方向相反,作用在同一物体和同一直线上,肯定为平衡力;
D.两个力没有作用在同一直线上切大小不同,肯定不是平衡力。
则:其中图C的作用力为平衡力,图A、B、D的作用力为非平衡力,这是因为平衡力是作用在同一个物体上,大小相等、方向相反的两个力。分析可知,图A中的两个力没有作用在同一个物体上,图D中的两个力没有作用在一 条直线上且大小不相等。
20.某次演练中,直升机悬停于高空,一伞兵(含伞)跳伞后竖直降落,其速度v与时间t的关系如图所示,在0~t1内,伞兵处于    (填“加速”“减速”或“匀速”)运动状态,此时伞兵受到的重力    (填“<”“=”或“>”)阻力;在   (填“t1~t2”或““t2~t3")时,伞兵受到的阻力保持不变,此时受到的重力   (填“<”“=”或“>”)阻力。
【答案】加速;>;t2~t3;=
【知识点】二力平衡的条件及其应用;力与运动的关系
【解析】【分析】根据图像确定物体的运动状态。当物体受到的合力与运动方向相同时,做加速运动;当合力为零时,此时做匀速运动;当合力的方向与运动方向相反时,做减速运动,据此分析解答。
【解答】(1)根据图像可知,在0~t1内,伞兵的速度不断增大,即做加速运动。此时它受到的合力向下,与运动方向一致,即G-f>0,那么伞兵受到的重力>阻力。
(2)在t2~t3内,伞兵的速度保持不变,做匀速直线运动。根据二力平衡的知识可知,此时它受到的重力和阻力相互平衡,即重力=阻力,那么阻力保持不变。
21.(2021八上·宁波期末)如图甲所示为消防队员小科进行爬杆训练的示意图,在某次爬杆训练中,小科沿杆竖直向上运动的v-t图像如图乙所示。小科0-6 s间受到的摩擦力   (填“大于”“小于”或“等于”)15-18 s间受到的摩擦力。在6~15 s内,小科受到的摩擦力方向为   。
【答案】大于;竖直向上
【知识点】二力平衡的条件及其应用;力与运动的关系
【解析】【分析】(1)如果物体受到的合力与运动方向一致,那么做加速运动;如果合力为零,那么物体做匀速直线运动;如果合力的方向与运动方向相反,那么做减速运动;
(2)根据二力平衡的条件分析。
【解答】(1)根据乙图可知,0~6s内,小科做加速运动,此时合力向上,即摩擦力大于重力;15~18s内,小科做减速运动,此时合力向下,即摩擦力小于重力,因此前面的摩擦力大于后面的摩擦力。
(2)6-15s内,小科做匀速直线运动,此时它受到平衡力,即摩擦力与重力相互平衡。根据平衡力的条件可知,它们方向相反,因为重力的方向竖直向下,所以摩擦力的方向竖直向上。
22.(2021八上·宁波期末)如图所示,第一次甲单独用50N的力推墙,第二次甲推墙的力不变,乙用30N的力向左推甲,前后两次,人均未运动。则第二次推时,甲受到地面的摩擦力和墙壁受到推力大小分别是   。
【答案】20N、50N
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】根据相互作用力原理和二力平衡的知识分析解答。
【解答】(1)第二次时,甲和墙壁直接接触,甲对墙壁的推力为50N,所以墙壁受到推力50N;
(2)墙壁对甲的推力和甲对墙壁的推力为一对相互作用力,二者方向相反,大小相等,即甲受到墙壁水平向右的推力50N。甲还受到乙水平向左的推力30N,那么此时甲受到两个力的合力为:50N-30N=20N,且方向向右。根据平衡力原理可知,此时甲受到的摩擦力肯定与这个合力方向相反,大小相等,即甲受到地面的摩擦力水平向左,大小为20N。
23.(2021八上·宁波期末)将质量忽略不计的定滑轮固定于烧杯的底部,并注入适量的水。然后把烧杯放到台秤的托盘上,台秤的示数为1000克。将质量为200克的正方体木块A,通过细绳,绕过定滑轮挂到测力计上,并拉动测力计,使木块浸没水中。将此装置放到台秤的托盘上,如图所示,此时读出台称示数为1100克,木块受到的浮力F浮=   。
【答案】3N
【知识点】力的作用是相互的;二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】图中使用的是定滑轮,不能省力,所以弹簧测力计的示数即为对木块的拉力。根据力的作用是相互的,台称示数的变化量是增大的质量,据此可求弹簧测力计的示数,再根据二力平衡知识可知F浮=G+F拉求出拉力。
【解答】根据力的作用是相互的可知,减小的压力就是测力计的示数,
则测力计的拉力F=m1g+mg-m2g=(m1+m-m2)g;
图中所示的木块浸没水中时木块共受到重力、拉力、浮力三个力的作用,
木块受到的浮力:F浮=G+F=mg+(m1+m-m2)g=(m1+2m-m2)g=(1kg+0.2kg×2-1.1kg)×10N/kg=3N。
24.(2021八上·温岭月考)已知:在弹性限度内,弹簧的弹力F和弹簧的形变量x(伸长或压缩值)成正比,写作:F=k·x(其中 “k”叫弹簧的劲度系数,单位是牛/米)。如图所示,劲度系数均为 的甲、乙两轻质弹簧,甲弹簧一端固定在天花板上,乙弹簧一端固定在水平地面上。当在甲的另一端挂一重物 ,乙的另一端压一重物 时,两弹簧的长度均为 ,现将两弹簧并联,并在其下方系一重物 ,此时弹簧的长度应为   。
【答案】L+G/2k
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】本题主要考查二力平衡的条件及应用。
【解答】甲、乙两轻质弹簧,甲弹簧一端固定在天花板上,乙弹簧一端固定在水平地面上。当在甲的另一端挂一重物 ,乙的另一端压一重物 时,两弹簧的长度均为 ,这两次重物均受到向下的重力和向上的弹力,且G=F=kx,得 ,原长为。将两弹簧并联后,重物受到向下的重力和2个大小相等的向上的弹力,一个弹力,可见此次弹簧形变量为x/2,因此此时弹簧的长度应为。
故答案为:L+G/2k
25.(2021八上·温岭月考)在探究“利用二力平衡分析摩擦力大小”的实验中,如图,A、B、C、D是4块质量相同的砖,每块重50N,A、D两侧是两块竖直的木板,木板外侧分别用200N的力压紧,砖处于静止状态。A砖与木板之间的摩擦力为   N;A砖与B砖之间的摩擦力为   N;B砖与C砖之间的摩擦力为   N。
【答案】100;50;0
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【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。
【解答】A、B、C、D是4块质量相同的砖,每块重50N,A、D两侧是两块竖直的木板,先将四块转视作一个整体,受力分析如图

由于木板外侧用的力都为200N,故两边摩擦力相等,A砖与木板和D砖与木板间的摩擦都为100N。
然后根据静止时受力平衡通过已知的力对每块砖进行分析,如图
由图可知A砖与B砖的摩擦力为50N,B砖与C砖之间的摩擦力为0N。
故答案为:100;50;0
三、实验探究题
26.在探究“二力平衡的条件”的实验中,某同学采用的实验装置如图甲所示:
(1)当物体处于静止状态或   状态时,我们认为它受到的力是相互平衡的。
(2)实验时,小宇发现当向左盘和右盘同时加入一个相等重量的砝码时,木块处于静止状态。此时木块在水平方向受到两个力的作用,这两个力是平衡的。小宇再把右盘中的砝码换成一个较重的砝码时,发现木块仍然处于静止状态,出现这种现象的原因是
   ,这时木块在水平方向受到的力   (填“平衡”或“不平衡”)。要避免这种现象的产生,请你对该实验装置提出改进意见:   。
(3)如图乙所示,小慧用小车来做该实验,装置处于静止,细绳和弹簧测力计的质量忽略不计,不考虑细绳与滑轮之间的摩擦,两端挂的重物各为10N,则弹簧测力计的示数为   N。
【答案】(1)匀速直线运动
(2)木块跟桌面之间有摩擦力;平衡;换用小车做实验(或放在光滑的桌面上做实验)
(3)10
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【分析】(1)根据平衡状态的定义解答;
(2)当两边的砝码重力不同时,小车会有向拉力较大的一侧移动的趋势,此时它会受到桌面施加的静摩擦力,即F大=F小+f,因此也会处于平衡状态。如果要避免这种现象发生,就要想办法减小摩擦力,根据减小摩擦力的方法解答。
(3)弹簧测力计的示数等于它受到拉力的大小,据此分析解答。
【解答】(1)当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,我们认为它受到的力是相互平衡的。(2)小宇再把右盘中的砝码换成一个较重的砝码时,发现木块仍然处于静止状态,出现这种现象的原因是木块跟桌面之间有摩擦力,这时木块在水平方向受到的力平衡。要避免这种现象的产生,对该实验装置提出意见:换用小车做实验(或放在光滑的桌面上做实验)。
(3)当小车静止时,弹簧测力计上的拉力由物体的重力产生,即等于物体的重力,那么F=G=10N。
27.在探究“二力平衡条件”的实验中,请回答问题:
(1)甲、乙两组同学分别选择器材后,设计组装的实验装置如图所示。老师指出乙组同学选择的器材更加合理,其原因是:    。
(2)在探究力的大小对二力平衡的影响时,利用了定滑轮能够改变力的方向的特点,并通过调整   来改变F1和F2的大小。
(3)保持F1与F2相等,用手将小车扭转到图丙中的位置,松手后,小车将无法在此位置平衡。实验中设计这一步骤的目的是探究二力平衡时,两个力必须满足哪个条件?
   。
【答案】(1)小车与桌面间的摩擦力较小,可以忽略不计
(2)砝码质量
(3)两个力作用在同一条直线 上
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【分析】(1)甲图中,木块受到桌面的摩擦力较大,那么当木块静止时,它受到的两个拉力,一个摩擦力相互平衡,这是三力平衡而不是二力平衡,会对实验结果产生较大影响。而乙图中小车的滚动摩擦较小,对实验几乎没有影响。
(2)根据图片可知,绳子上的拉力由砝码的重力产生,即砝码的质量越大,重力越大,对绳子的拉力越大。
(3)根据图片分析影响二力平衡的哪个因素发生改变即可。
【解答】(1)甲、乙两组同学分别选择器材后,设计组装的实验装置如图所示。老师指出乙组同学选择的器材更加合理,其原因是:小车与桌面间的摩擦力较小,可以忽略不计 。
(2)在探究力的大小对二力平衡的影响时,利用了定滑轮能够改变力的方向的特点,并通过调整砝码质量来改变F1和F2的大小。
(3)根据图片可知,将小车扭转后,两个拉力就不在同一直线上了,那么这两个力必须满足的条件:两个力作用在同一条直线上。
28.(2020九上·杭州期中)甲、乙两位同学对“雨滴的下落速度是否跟雨滴的大小有关”持有不同的意见,于是他们对此展开研究。他们从网上查到,雨滴在下落过程中接近地面时受到的空气阻力与雨滴的横截面积S成正比,与雨滴下落速度v成正比,即f=ksv
(其中k为比例系数,是个定值),雨滴接近地面时可看做匀速直线运动。把雨滴看做球形,其半径为r,密度为ρ,球的体积为V= πr3。(注:所有结果均用字母表示)
(1)半径为r的雨滴重力为   
(2)在接近地面时,大雨滴的下落速度   小雨滴的下落速度(选填“大于”“等于”“小于” ),写出推理过程。
【答案】(1)
(2)大于
【知识点】密度公式的应用;二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】(1)根据G=mg=ρVg计算雨滴的重力;
(2)首先根据二力平衡分析大小雨滴的受到空气阻力的大小,再根据比较下落速度的大小。
【解答】(1)半径为r的雨滴重力为:G=mg=ρVg=ρ× ×g=。
(2)当雨滴接近地面时,它们都做匀速直线运动,
则它们受到的空气阻力都等于自身重力;
因为大雨滴的重力大于小雨滴的重力;
所以大雨滴受到的空气阻力大于小雨滴受到的空气阻力;
根据公式 f=ksv 可知,雨滴的速度与空气阻力成正比;
因此大雨滴的下落速度大于小雨滴的下落速度。
29.(2020·台州)为研究作用在物体上的两个力满足什么条件时,才能使物体处于平衡状态,进行如下实验。
(1)选用轻薄塑料片作为图甲实验研究对象的原因是   。
(2)将图甲中静止的研究对象转到虚线位置,松手后发现研究对象发生转动。据此可以得出结论:作用在物体上的两个力需要满足的条件是   ,物体才处于静止状态。
(3)如图乙,若启动电动机继续进行研究:当弹簧测力计示数与物体重力大小相等时、观察物体的运动状态;当弹簧测力计示数与物体重力大小不相等时,再观察物体的运动状态。继续这项研究的目的是   。
【答案】(1)减小研究对象的自重对实验的影响
(2)在同一条直线上
(3)作用在物体上的两个力大小满足什么条件,物体才能保持匀速直线运动状态。
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】(1)如果被研究对象的自重太大,那么它两边的绳子的拉力就不在同一直线上了,即当它平衡时,不是两个力的平衡,而是三个力的平衡了,不能达到探究的目的;
(2)平衡力的四个条件:大小相等,方向相反,作用在同一物体和同一直线上,根据实验操作判断哪个条件发生改变即可;
(3)根据描述,确定被研究的物理量和实验中的变量,据此确定研究的目的。
【解答】(1)选用轻薄塑料片作为图甲实验研究对象的原因是:减小研究对象的自重对实验的影响。
(2)将图甲中静止的研究对象转到虚线位置,塑料片两边的两根绳子就不再同一直线上了,松手后研究对象发生转动,不能保持静止状态,因此得到结论:作用在物体上的两个力需要满足的条件是在同一直线上,物体才处于静止状态。
(3)根据描述可知,实验研究的物理量是物体的运动状态,而变量是作用在它上面的两个力的大小关系,因此研究的目的是:作用在物体上的两个力大小满足什么条件,物体才能保持匀速直线运动状态。
30.在“探究杠杆的平衡条件”实验中,每个钩码重力相等,杠杆刻度均匀。
(1)小周同学所在实验小组完成某次操作后,实验现象如图甲所示,他们记录的数据为:动力F1=1.5N,动力臂L1=0.1m,阻力F2=1N,则阻力臂L2=   m。
(2)下列四个因素中,不会带来实验误差的是____。
A.铁架台自身的重力足够大 B.单个钩码的重力不完全相等
C.悬挂钩码的绳套重力偏大 D.杠杆与转轴之间的摩擦偏大
(3)小周同学所在实验小组在完成规定实验后,他们想进一步探究,如果杠杆受到F2、F3两个阻力,结果会怎样?通过实验,他们得到了如图乙所示的结果。根据这个结果,可以初步得出,在这种情况下杠杆的平衡条件为:F1L1=   。(F1、F2、F3的力臂分别用L1、L2、L3表示)
【答案】(1)0.15
(2)A
(3)F2L2+F3L3
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【分析】(1)根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2计算;
(2)分析各个选项中的因素是否会对平衡造成影响即可;
(3)当支点两次各只有一个力作用时,决定杠杆是否平衡的关键是力和力臂的乘积是否相等。如果支点两次不是一个力,那么两侧力和力臂的乘积的和是否是决定平衡的关键呢?将支点两侧力和力臂的乘积的和进行比较即可。
【解答】(1)根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得到:1.5N×0.1m=1N×L2,解得:L2=0.15m;
(2)A.铁架台自身的重力足够大,只会应该整个装置的稳定性,并不会影响杠杆的平衡,故A符合题意;
B.单个钩码的重力不完全相等,那么就会影响杠杆平衡时力臂的长度,从而使计算出的数据出现差异,故B不合题意;
C.在探究杠杆的平衡条件时,绳套的重力是忽略不计的。如果绳套的重力偏大,那么悬挂钩码的重力偏大,测量出的力臂偏小,而钩码的重力和力臂的乘积就会偏小,从而出现误差,故C不合题意;
D.如果杠杆与转轴之间的摩擦偏大,那么就会出现即使一侧的力和力臂的乘积偏小,杠杆也会平衡的情况,从而出现误差,故D不合题意。
故选A。
(3)根据乙图可知,当杠杆平衡时,左边钩码重力和力臂的乘积为:4G×3L=12GL;
右边钩码重力和力臂乘积之和为:2G×2L+2G×4L=12GL;
可见,左右两侧力和力臂的乘积相等,
即F1L1=F2L2+F3L3。
四、解答题
31.如图所示,质量为60 kg的物体在一个水平向右的拉力F的作用下,沿水平地面做匀速直线运动,已知地面对它的摩擦力是它本身重力的0.2倍,求:(g取10 N/kg)
(1)物体重力的大小。
(2)水平拉力F的大小。
【答案】(1)解:物体受到的重力:G= mg=60 kg×10 N/kg= 600 N。
(2)解:物体在做匀速直线运动,所以水平拉力F与摩擦力大小相等,即F=f=0.2G=0.2×600 N= 120 N。
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】(1)根据公式G=mg计算出物体的重力;
(2)首先根据f=0.2G计算出物体受到的摩擦力,再根据二力平衡的知识计算出物体受到的拉力。
32.扫地机器人是智能家用电器的一种,正逐渐进入我们的生活。如图所示是一款集自动清扫技术和人工智能设计于一体的地面清扫机器人,小王在室内运动场上试用中发现,该机器人在1 min内沿直线匀速清扫的距离为18 m,若它在运动中所受阻力为105 N,问:
(1)此机器人清扫地面时运动的速度为多大?
(2)此过程中机器人的水平推力为多大?
【答案】(1)解:此机器人清扫地面时运动的速度v= =0.3 m/s
(2)解:因为机器人沿直线匀速清扫,故F= f=105 N。
【知识点】速度公式及其应用;二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】(1)根据公式计算出机器人运动的速度。
(2)根据二力平衡的知识解答。
33.(2021八上·拱墅开学考)质量为6×103kg的汽车在平直的公路上以10m/s的速度匀速行驶,在行驶过程中受到的阻力等于车重的0.08倍,g取10N/kg,求:
(1)汽车在1min内通过的路程。
(2)汽车所受重力的大小。
(3)该汽车在行驶过程中受到的水平牵引力的大小。
【答案】(1)汽车在1min内通过的路程s=vt=10m/s×60s=600m;
(2)汽车所受重力的大小:G=mg=6×103kg×10N/kg=6×104N。
(3)汽车受到的阻力f=0.08G=6×104N×0.08=4800N;
汽车受到的牵引力与阻力相互平衡,则牵引力F=f=4800N。
【知识点】速度公式及其应用;二力平衡的条件及其应用;重力的大小
【解析】【分析】(1)根据s=vt计算出汽车行驶的路程;
(2)根据G=mg计算汽车受到的重力;
(3)首先根据f=0.08G计算出汽车受到的阻力,再根据二力平衡计算水平拉力的大小。
34.(2021七下·柯桥期末)夏至杨梅半山红。湖塘杨梅以口味鲜甜、汁多粒大,受人们喜爱。周末小柯一家驾车去杨梅基地采摘杨梅,汽车在平直(路况不变) 的公路上匀速行驶着,妈妈提醒到:“前方靠近村庄,开慢些”, 于是爸爸将车速由 60 千米/小时降到了 40 千米/小时,做匀速直线运动。
(1)人们吃的鲜甜多汁的杨梅果肉是由    发育而来的,觉得杨梅好甜,这种感觉是在    中形成的;
(2)小柯爸爸将车速由 60 千米/小时降到 40 千米/小时的过程中,车的惯性将   ; 已知汽车牵引力变化的图像如图甲所示,请在图乙中作出汽车所受摩擦力随时间变化的图像   。
【答案】(1)子房壁;大脑(皮层)
(2)不变;
【知识点】人的感觉;二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】(1)当一朵花完成传粉与受精后,花瓣、雄蕊、柱头、花柱凋落,只有子房发育为果实,胚珠发育为种子。人的感觉形成过程,首先效应器感受外界刺激,然后通过神经冲动的形式到达中枢神经 ,在大脑皮层中进行处理形成的。
(2)惯性的大小与速度大小无关,只与物体的质量大小有关。根据二力平衡的知识计算出摩擦力的大小,并根据影响滑动摩擦力的因素分析摩擦力是否发生改变。
【解答】(1)人们吃的鲜甜多汁的杨梅果肉是由子房壁发育而来的,觉得杨梅好甜,这种感觉是在大脑(皮层) 中形成的;
(2)小柯爸爸将车速由 60 千米/小时降到 40 千米/小时的过程中,车的质量大小保持不变,则它的惯性将不变。
汽车以40km/h的速度做匀速直线运动,它此时受到的摩擦力与牵引力平衡,即二者大小相等。根据甲图可知,40km/h时汽车受到的牵引力为F0,则汽车受到的摩擦力为F0。虽然汽车受到的牵引力不断增大,但是汽车对地面的压力和接触面的粗糙程度不变,因此它受到的摩擦力大小不变,如下图所示:
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浙教版科学七下3.5二力平衡的条件同步练习
一、单选题
1.在物理学中,力和运动正确关系的得出,从亚里士多德到牛顿,历经两千多年。如图甲,水平地面上的物体,在水平向右拉力的作用下,从t=0开始,物体的运动情况如图乙。对于这个过程,力和运动描述正确的是(  )
A.该物体一直做匀速直线运动
B.t=1s时,若F=3N,则地面的滑动摩擦力也为3N
C.从t=0到t=6 s的过程中,力F在逐渐增大
D.物体做匀速直线运动阶段的速度为2 m/s
2.重为100N的物体A在水平地面上受到一个水平力F的作用,如图甲所示,它的s-t图像如图乙所示,若t=1 s时,作用在物体A上的水平力F大小为20 N,则t=6 s时,作用在物体A上的水平力F大小为(  )
A.F=100N B.F=20N C.F<20N D.无法确定
3.如图所示,用手握住一个空玻璃瓶,保持瓶子在竖直方向静止。下列说法错误的是(  )
A.手对瓶子有握力,瓶子会发生形变
B.手对瓶子有竖直向上的静摩擦力,大小等于瓶子重力.
C.手对瓶子的握力增大时,瓶子所受的摩擦力也增大
D.向瓶子里倒入一定量的水,瓶子所受的摩擦力也增大
4.()如图所示,跳伞运动员在空中匀速直线下降的过程中,下列说法正确的是(  )
A.人对伞的拉力大于伞对人的拉力
B.人和伞受的合力为零
C.人对伞的拉力小于伞对人的拉力
D.人和伞受的合力方向向下
5.如图为静止在竖直墙面上的“爬墙遥控车”,质量为0.03千克,“腹部”有吸盘。当“爬墙遥控车”的真空泵将吸盘内的空气向外抽出时,遥控车能牢牢地吸在竖直的墙面上而不会掉落,下列对遥控车的说法正确的是(  )
A.遥控车受到墙面的摩擦力的方向是垂直于墙面向外的
B.遥控车受到墙面对它向上的摩擦力等于小车的重力
C.遥控车受到墙面对它向上的摩擦力大于小车的重力
D.遥控车在墙面静止时,用手指按小车,小车受到的摩擦力会增大
6.用30 N的力将一质量为2kg的木块按在墙上,当木块沿竖直墙壁匀速下滑时,受到的摩擦力的大小是(g取10 N/kg)(  )
A.20N B.30N C.40N D.50N
7.一位同学用3牛的水平力推水平地面上静止的木箱,但没有推动。此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
8.如图甲所示,物体甲重30 N,被50 N的水平压力F甲压在竖直墙壁上保持静止。如图乙所示,物体乙重60N,在40N的水平拉力F乙作用下,沿水平桌面匀速向右运动。则物体甲受到的摩擦力f甲和物体乙受到的摩擦力f乙的大小分别是(  )
A.f甲=30 N,f乙=40 N B.f甲=30 N,f乙=60 N
C.f甲=50 N,f乙=40 N D.f甲=50 N,f乙=60 N
9.挂在树上的水蜜桃,处于静止状态,则(  )
A.水蜜桃所受的重力跟水蜜桃对树枝的拉力是一对平衡力
B.水蜜桃所受的重力跟树枝对水蜜桃的拉力是一对平衡力
C.树枝所受的重力跟树枝对水蜜桃的拉力是一对平衡力
D.树枝所受的重力跟水蜜桃对树枝的拉力是一对平衡力
10.如图所示,用力击打一摞棋子中的一个,该棋子飞出而上面的棋子落下。以下说法中正确的是(  )
A.击打前,最上面的棋子所受的重力和支持力是一对平衡力
B.击打出去的棋子能飞得很远是因为受到惯性作用
C.棋子被击打出去是因为力可以改变物体的形状
D.最下面的棋子所受的压力和支持力是相互作用的力
11.小金正在参加体育中考测试的跳绳项目(如图),他在(  )
A.起跳离地后,上升一段距离是因为受到向上的升力
B.在最高点时,运动速度为零是因为没有受到力
C.在最高点后,能下降落地是因为受到重力作用
D.整个过程中,始终保持同一节奏是因为小金受到平衡力
12.如图所示,三个质量相同的物体分别受到竖直向上的拉力作用,处于不同的状态:甲静止,乙以5米/秒的速度向,上做匀速直线运动,丙以5米/秒的速度向下做匀速直线运动。不计空气阻力,则F甲、F乙、F丙的大小关系是(  )
A.F甲=F乙=F丙 B.F甲C.F乙 >F甲》F丙 D.F丙>F甲>F乙
13.一个物体受到大小均为10牛的一对平衡力的作用而做匀速直线运动,如果这对平衡力突然同时减小到5牛,则该物体(  )
A.速度突然减小
B.将以原来一半的速度继续做匀速直线运动
C.仍按原来的速度做匀速直线运动
D.速度突然增大
14.如图所示,弹簧B固定在天花板A上,下端悬挂物体C,处于静止状态,下列选项中属于平衡力的是(  )
A.B对C的拉力和C受到的重力 B.B对A的拉力和B对C的拉力
C.A对B的拉力和B对A的拉力. D.A对B的拉力和B受到的重力
15.下列情景中,处于平衡状态的是(  )
A.绕地球匀速运行的卫星 B.加速追赶猎物的猎豹
C.下落的苹果 D.匀速下降的跳伞运动员
二、填空题
16.冬冬同学用手握着一个重为5N的玻璃杯静止在空中,玻璃杯口竖直向上,手的握力为10N,则玻璃杯受到的摩擦力为    N;若使手的握力增大到15N,则玻璃杯受到的摩擦力为   N。
17.如图所示,A物体重40N,B物体重12N。A物体在绳子水平拉力作用下沿水平桌面向右做匀速直线运动,它受到桌面的摩擦力为   N。如果要使A物体匀速向左运动,则应给它施加一个大小为   N的水平向左的拉力。
18. 2022年世界杯足球赛将在卡塔尔举行,比赛中球员用头顶出的足球在上升过程中受到
   (填“平衡力”或“非平衡力”)作用,足球最后会落回地面是因为受   的作用。
19.分析如图所示作用在物体上的两个力,其中图   的作用力为平衡力,图   的作用力为非平衡力,这是因为平衡力是   。分析可知,图A中的两个力   ,图D中的两个力   。
A.
B.
C.
D.
20.某次演练中,直升机悬停于高空,一伞兵(含伞)跳伞后竖直降落,其速度v与时间t的关系如图所示,在0~t1内,伞兵处于    (填“加速”“减速”或“匀速”)运动状态,此时伞兵受到的重力    (填“<”“=”或“>”)阻力;在   (填“t1~t2”或““t2~t3")时,伞兵受到的阻力保持不变,此时受到的重力   (填“<”“=”或“>”)阻力。
21.(2021八上·宁波期末)如图甲所示为消防队员小科进行爬杆训练的示意图,在某次爬杆训练中,小科沿杆竖直向上运动的v-t图像如图乙所示。小科0-6 s间受到的摩擦力   (填“大于”“小于”或“等于”)15-18 s间受到的摩擦力。在6~15 s内,小科受到的摩擦力方向为   。
22.(2021八上·宁波期末)如图所示,第一次甲单独用50N的力推墙,第二次甲推墙的力不变,乙用30N的力向左推甲,前后两次,人均未运动。则第二次推时,甲受到地面的摩擦力和墙壁受到推力大小分别是   。
23.(2021八上·宁波期末)将质量忽略不计的定滑轮固定于烧杯的底部,并注入适量的水。然后把烧杯放到台秤的托盘上,台秤的示数为1000克。将质量为200克的正方体木块A,通过细绳,绕过定滑轮挂到测力计上,并拉动测力计,使木块浸没水中。将此装置放到台秤的托盘上,如图所示,此时读出台称示数为1100克,木块受到的浮力F浮=   。
24.(2021八上·温岭月考)已知:在弹性限度内,弹簧的弹力F和弹簧的形变量x(伸长或压缩值)成正比,写作:F=k·x(其中 “k”叫弹簧的劲度系数,单位是牛/米)。如图所示,劲度系数均为 的甲、乙两轻质弹簧,甲弹簧一端固定在天花板上,乙弹簧一端固定在水平地面上。当在甲的另一端挂一重物 ,乙的另一端压一重物 时,两弹簧的长度均为 ,现将两弹簧并联,并在其下方系一重物 ,此时弹簧的长度应为   。
25.(2021八上·温岭月考)在探究“利用二力平衡分析摩擦力大小”的实验中,如图,A、B、C、D是4块质量相同的砖,每块重50N,A、D两侧是两块竖直的木板,木板外侧分别用200N的力压紧,砖处于静止状态。A砖与木板之间的摩擦力为   N;A砖与B砖之间的摩擦力为   N;B砖与C砖之间的摩擦力为   N。
三、实验探究题
26.在探究“二力平衡的条件”的实验中,某同学采用的实验装置如图甲所示:
(1)当物体处于静止状态或   状态时,我们认为它受到的力是相互平衡的。
(2)实验时,小宇发现当向左盘和右盘同时加入一个相等重量的砝码时,木块处于静止状态。此时木块在水平方向受到两个力的作用,这两个力是平衡的。小宇再把右盘中的砝码换成一个较重的砝码时,发现木块仍然处于静止状态,出现这种现象的原因是
   ,这时木块在水平方向受到的力   (填“平衡”或“不平衡”)。要避免这种现象的产生,请你对该实验装置提出改进意见:   。
(3)如图乙所示,小慧用小车来做该实验,装置处于静止,细绳和弹簧测力计的质量忽略不计,不考虑细绳与滑轮之间的摩擦,两端挂的重物各为10N,则弹簧测力计的示数为   N。
27.在探究“二力平衡条件”的实验中,请回答问题:
(1)甲、乙两组同学分别选择器材后,设计组装的实验装置如图所示。老师指出乙组同学选择的器材更加合理,其原因是:    。
(2)在探究力的大小对二力平衡的影响时,利用了定滑轮能够改变力的方向的特点,并通过调整   来改变F1和F2的大小。
(3)保持F1与F2相等,用手将小车扭转到图丙中的位置,松手后,小车将无法在此位置平衡。实验中设计这一步骤的目的是探究二力平衡时,两个力必须满足哪个条件?
   。
28.(2020九上·杭州期中)甲、乙两位同学对“雨滴的下落速度是否跟雨滴的大小有关”持有不同的意见,于是他们对此展开研究。他们从网上查到,雨滴在下落过程中接近地面时受到的空气阻力与雨滴的横截面积S成正比,与雨滴下落速度v成正比,即f=ksv
(其中k为比例系数,是个定值),雨滴接近地面时可看做匀速直线运动。把雨滴看做球形,其半径为r,密度为ρ,球的体积为V= πr3。(注:所有结果均用字母表示)
(1)半径为r的雨滴重力为   
(2)在接近地面时,大雨滴的下落速度   小雨滴的下落速度(选填“大于”“等于”“小于” ),写出推理过程。
29.(2020·台州)为研究作用在物体上的两个力满足什么条件时,才能使物体处于平衡状态,进行如下实验。
(1)选用轻薄塑料片作为图甲实验研究对象的原因是   。
(2)将图甲中静止的研究对象转到虚线位置,松手后发现研究对象发生转动。据此可以得出结论:作用在物体上的两个力需要满足的条件是   ,物体才处于静止状态。
(3)如图乙,若启动电动机继续进行研究:当弹簧测力计示数与物体重力大小相等时、观察物体的运动状态;当弹簧测力计示数与物体重力大小不相等时,再观察物体的运动状态。继续这项研究的目的是   。
30.在“探究杠杆的平衡条件”实验中,每个钩码重力相等,杠杆刻度均匀。
(1)小周同学所在实验小组完成某次操作后,实验现象如图甲所示,他们记录的数据为:动力F1=1.5N,动力臂L1=0.1m,阻力F2=1N,则阻力臂L2=   m。
(2)下列四个因素中,不会带来实验误差的是____。
A.铁架台自身的重力足够大 B.单个钩码的重力不完全相等
C.悬挂钩码的绳套重力偏大 D.杠杆与转轴之间的摩擦偏大
(3)小周同学所在实验小组在完成规定实验后,他们想进一步探究,如果杠杆受到F2、F3两个阻力,结果会怎样?通过实验,他们得到了如图乙所示的结果。根据这个结果,可以初步得出,在这种情况下杠杆的平衡条件为:F1L1=   。(F1、F2、F3的力臂分别用L1、L2、L3表示)
四、解答题
31.如图所示,质量为60 kg的物体在一个水平向右的拉力F的作用下,沿水平地面做匀速直线运动,已知地面对它的摩擦力是它本身重力的0.2倍,求:(g取10 N/kg)
(1)物体重力的大小。
(2)水平拉力F的大小。
32.扫地机器人是智能家用电器的一种,正逐渐进入我们的生活。如图所示是一款集自动清扫技术和人工智能设计于一体的地面清扫机器人,小王在室内运动场上试用中发现,该机器人在1 min内沿直线匀速清扫的距离为18 m,若它在运动中所受阻力为105 N,问:
(1)此机器人清扫地面时运动的速度为多大?
(2)此过程中机器人的水平推力为多大?
33.(2021八上·拱墅开学考)质量为6×103kg的汽车在平直的公路上以10m/s的速度匀速行驶,在行驶过程中受到的阻力等于车重的0.08倍,g取10N/kg,求:
(1)汽车在1min内通过的路程。
(2)汽车所受重力的大小。
(3)该汽车在行驶过程中受到的水平牵引力的大小。
34.(2021七下·柯桥期末)夏至杨梅半山红。湖塘杨梅以口味鲜甜、汁多粒大,受人们喜爱。周末小柯一家驾车去杨梅基地采摘杨梅,汽车在平直(路况不变) 的公路上匀速行驶着,妈妈提醒到:“前方靠近村庄,开慢些”, 于是爸爸将车速由 60 千米/小时降到了 40 千米/小时,做匀速直线运动。
(1)人们吃的鲜甜多汁的杨梅果肉是由    发育而来的,觉得杨梅好甜,这种感觉是在    中形成的;
(2)小柯爸爸将车速由 60 千米/小时降到 40 千米/小时的过程中,车的惯性将   ; 已知汽车牵引力变化的图像如图甲所示,请在图乙中作出汽车所受摩擦力随时间变化的图像   。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】速度公式及其应用;二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】(1)根据图乙确定物体的运动状态;
(2)根据二力平衡的知识判断;
(3)注意分析2~6s内拉力的变化;
(4)根据公式计算出速度。
【解答】A.根据图乙可知,0~1s内,物体运动的距离为0,保持静止状态,故A错误;
B.当t=1s时,物体处于静止状态,它受到静摩擦力与拉力相互平衡。如果拉力F=3N,那么它受到地面的静摩擦力为3N,而不是滑动摩擦力,故B错误;
C.根据图乙可知,2~6s时,物体做匀速直线运动,它受到的拉力与摩擦力相互平衡。因为它的摩擦力保持不变,所以它受到的拉力保持不变,故C错误;
D.根据图乙可知2~6s内,物体运动了8m,则它的速度为:,故D正确。
故选D。
2.【答案】B
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】根据二力平衡的知识分析判断。
【解答】根据图乙可知,从0~2s内,物体A在水平地面上做匀速直线运动,此时它受到的拉力和摩擦力相互平衡,即摩擦力f=F=20N。在5~7s内,物体A又在水平面上做匀速直线运动,此时它受到的拉力仍然和摩擦力相互平衡,即F'=f。比较可知,此时作用在物体A上的拉力还是20N,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
3.【答案】C
【知识点】力的作用效果;二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】(1)根据力的作用效果判断;
(2)(3)(4)根据二力平衡的知识判断。
【解答】A.当手对瓶子施加握力时,瓶子受到挤压,肯定会发生形变,故A正确不合题意;
B.当瓶子在空中保持静止状态时,它受到平衡力,即摩擦力与重力相互平衡,二者大小相等,方向相反,因此摩擦力的方向竖直向上,故B正确不合题意;
C.瓶子受到的静摩擦力始终等于瓶子的重力,与手的握力大小无关,故C错误符合题意;
D.向瓶子里倒入一定量的水后,瓶子的重力增大,而摩擦力等于瓶子重力,因此摩擦力也增大,故D正确不合题意。
故选C。
4.【答案】B
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】根据二力平衡的条件分析判断。
【解答】跳伞运动员在空中匀速直线下降的过程中,他处于平衡状态,即受到的重力和空气阻力相互平衡。根据二力平的条件可知,二者大小相等,方向相反,则受到的合力为零,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
5.【答案】B
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】根据二力平衡的知识判断即可。
【解答】当遥控车吸在竖直墙壁上时,它处于平衡状态,即它受到的摩擦力与重力相互平衡。根据二力平衡的条件可知,二者大小相等,方向相反。因为重力竖直向下,所以摩擦力竖直向上,故B正确,而A、C错误;
当遥控车静止在墙面上时,它受到的静摩擦力与重力相等,与它对墙壁的压力大小无关,故D错误。
故选B。
6.【答案】A
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】根据二力平衡的知识计算即可。
【解答】当木块沿竖直墙壁匀速下滑时,它受到的摩擦力与重力相互平衡,即摩擦力f=G=mg=2kg×10N/kg=20N。
故选A。
7.【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】根据二力平衡的知识判断。
【解答】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,即处于静止状态,则它处于平衡状态,因此它受到的推力与地面的摩擦力相互平衡。根据二力平衡的知识可知,二者大小相等,即f=F=3N。
故选C。
8.【答案】A
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】根据二力平衡的知识分析计算。
【解答】甲在竖直的墙壁上保持静止状态,则它受到的摩擦力与重力相互平衡,则摩擦力f甲=G甲=30N。乙在水平面上做匀速直线运动,则它受到的摩擦力与拉力相互平衡,则摩擦力f乙=F乙=40N。
故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
9.【答案】B
【知识点】平衡力的辨别
【解析】【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,据此分析判断。
【解答】A.水蜜桃所受的重力作用在水蜜桃上,而水蜜桃对树枝的拉力作用在树枝上,二者没有作用在同一物体上,不是平衡力,故A错误;
B.水蜜桃所受的重力跟树枝对水蜜桃的拉力,二者大小相等、方向相反,都作用在水蜜桃一个物体上,且在同一直线上,肯定是平衡力,故B正确;
C.树枝所受的重力作用在树枝上,树枝对水蜜桃的拉力作用在水蜜桃上,二者没有作用在同一物体上,肯定不是平衡力,故C错误;
D.树枝所受的重力方向竖直向下,水蜜桃对树枝的拉力也是竖直向下的,二者方向相同,肯定不是平衡力,故D错误。
故选B。
10.【答案】A
【知识点】力的作用是相互的;惯性;平衡力的辨别
【解析】【分析】(1)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。
(2)惯性是物体的一种性质,而不是力的作用;
(3)根据力的作用效果解答;
(4)相互作用力的条件:大小相等,方向相反、作用在两个物体和同一直线上。
【解答】A.击打前,最上面的棋子处于静止状态,即处于平衡状态。它受到的重力和支持力,二者大小相等、方向相反、作用在同一直线和同一物体上,为一对平衡力,故A正确;
B.击打出去的棋子能飞得很远是因为它有惯性,故B错误;
C.棋子被击打出去是因为力可以改变物体的运动状态,故C错误;
D.最下面的棋子受到的压力等于上面所有棋子的重力,而它受到的支持力等于它和上面所有棋子的总重力,二者大小不等,不是相互作用力,故D错误。
故选A。
11.【答案】C
【知识点】平衡力的辨别
【解析】【分析】(1)物体保持运动状态不变的性质叫惯性;
(2)对小金进行受力分析即可;
(3)根据重力的作用判断;
(4)根据平衡力的判断方法解答。
【解答】A.起跳离地后,上升一段距离是因为他有惯性,故A错误;
B.在最高点时,运动速度为零,但是他受到竖直向下的重力,故B错误;
C.在最高点后,能下降落地是因为受到重力作用,故C正确;
D.在腾空过程中,他只受到竖直向下的重力,肯定不受平衡力,故D错误。
故选C。
12.【答案】A
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】根据二力平衡的条件分析判断。
【解答】无论物体保持静止状态,还是匀速向上运动,还是匀速向下运动,它都处于平衡状态,即它受到的拉力和重力相互平衡。根据二力平衡的条件可知,拉力都等于物体的重力,则F甲=F乙=F丙。
故选A。
13.【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】根据二力平衡的知识分析判断。
【解答】物体受到一对10N的平衡力时,两个力的合力为零,物体做匀速直线运动。当两个力同时减小到5N时,两个力的合力依然为零,物体仍然做匀速直线运动,即它的运动状态保持不变,即速度不变。
故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
14.【答案】A
【知识点】平衡力的辨别
【解析】【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,据此分析判断。
【解答】A.B对C的拉力和C受到的重力,二者大小相等,方向相反,作用在同一物体上和同一直线上,为平衡力,故A正确;
B.B对A的拉力和B对C的拉力,没有作用在同一物体上,不是平衡力,故B错误;
C.A对B的拉力和B对A的拉力.它们作用在两个物体上,而不是一个物体,不是平衡力,故C错误;
D.A对B的拉力等于B和C的总重力,大于B受到的重力,二者大小不等,肯定不是平衡力,故D错误。
故选A。
15.【答案】D
【知识点】平衡状态的判断
【解析】【分析】当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,它处于平衡状态,据此分析判断。
【解答】A.绕地球匀速运行的卫星,它的运动轨迹为曲线,没有做匀速直线运动,故A不合题意;
B.加速追赶猎物的猎豹,它的速度不断增大,没有做匀速直线运动,故B不合题意;
C.下落的苹果,它的运动速度越来越大,没有做匀速直线运动,故C不合题意;
D.匀速下降的跳伞运动员,他做匀速直线运动,处于平衡状态,故D符合题意。
故选D。
16.【答案】5;5
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】根据二力平衡的条件分析解答。
【解答】玻璃杯在手中保持静止状态,则它受到的静摩擦力与重力相互平衡,那么静摩擦力f=G=5N。玻璃杯受到的静摩擦力的大小只与杯子的重力有关,与杯子受到的握力无关,因此即使握力增大到15N,它受到的摩擦力也不变,还是5N。
17.【答案】12;24
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】(1)首先对B进行受力分析,根据二力平衡的知识计算出绳子上的拉力,再对A进行受力分析,根据二力平衡计算出它受到摩擦力的大小。
(2)当物体A水平向左匀速直线运动时,根据二力平衡的知识列式计算拉力。
【解答】(1)B做匀速直线运动,则它受到绳子的拉力与自身重力相互平衡,即F=GB=12N。A也做匀速直线运动,则它受到的拉力与摩擦力相互平衡,即f=F=12N。
(2)当物体A水平向左匀速直线运动时,它受到向左的拉力F',向右的摩擦力f和绳子拉力F。根据二力平衡的知识可知,此时它受到的拉力F'=f+F=12N+12N=24N。
18.【答案】非平衡力;重力
【知识点】平衡状态的判断;重力的大小
【解析】【分析】(1)当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,它才受到平衡力;
(2)在地面附近,所有的物体都受到重力,因此都有向下运动的趋势。
【解答】(1)2022年世界杯足球赛将在卡塔尔举行,比赛中球员用头顶出的足球在上升过程中,它的运动速度和方向不断发生改变,即运动状态不断改变,则受到非平衡力作用;
(2)足球最后会落回地面是因为受重力的作用。
19.【答案】C;A、B、D;作用在同一个物体上,大小相等、方向相反的两个力;没有作用在同一个物体上;没有作用在一 条直线上且大小不相等
【知识点】平衡力的辨别
【解析】【分析】根据平衡力的条件分析判断。
【解答】A.两个力没有作用在同一物体上,肯定不是平衡力;
B.两个力大小不相等,肯定不是平衡力;
C.两个力大小相等、方向相反,作用在同一物体和同一直线上,肯定为平衡力;
D.两个力没有作用在同一直线上切大小不同,肯定不是平衡力。
则:其中图C的作用力为平衡力,图A、B、D的作用力为非平衡力,这是因为平衡力是作用在同一个物体上,大小相等、方向相反的两个力。分析可知,图A中的两个力没有作用在同一个物体上,图D中的两个力没有作用在一 条直线上且大小不相等。
20.【答案】加速;>;t2~t3;=
【知识点】二力平衡的条件及其应用;力与运动的关系
【解析】【分析】根据图像确定物体的运动状态。当物体受到的合力与运动方向相同时,做加速运动;当合力为零时,此时做匀速运动;当合力的方向与运动方向相反时,做减速运动,据此分析解答。
【解答】(1)根据图像可知,在0~t1内,伞兵的速度不断增大,即做加速运动。此时它受到的合力向下,与运动方向一致,即G-f>0,那么伞兵受到的重力>阻力。
(2)在t2~t3内,伞兵的速度保持不变,做匀速直线运动。根据二力平衡的知识可知,此时它受到的重力和阻力相互平衡,即重力=阻力,那么阻力保持不变。
21.【答案】大于;竖直向上
【知识点】二力平衡的条件及其应用;力与运动的关系
【解析】【分析】(1)如果物体受到的合力与运动方向一致,那么做加速运动;如果合力为零,那么物体做匀速直线运动;如果合力的方向与运动方向相反,那么做减速运动;
(2)根据二力平衡的条件分析。
【解答】(1)根据乙图可知,0~6s内,小科做加速运动,此时合力向上,即摩擦力大于重力;15~18s内,小科做减速运动,此时合力向下,即摩擦力小于重力,因此前面的摩擦力大于后面的摩擦力。
(2)6-15s内,小科做匀速直线运动,此时它受到平衡力,即摩擦力与重力相互平衡。根据平衡力的条件可知,它们方向相反,因为重力的方向竖直向下,所以摩擦力的方向竖直向上。
22.【答案】20N、50N
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】根据相互作用力原理和二力平衡的知识分析解答。
【解答】(1)第二次时,甲和墙壁直接接触,甲对墙壁的推力为50N,所以墙壁受到推力50N;
(2)墙壁对甲的推力和甲对墙壁的推力为一对相互作用力,二者方向相反,大小相等,即甲受到墙壁水平向右的推力50N。甲还受到乙水平向左的推力30N,那么此时甲受到两个力的合力为:50N-30N=20N,且方向向右。根据平衡力原理可知,此时甲受到的摩擦力肯定与这个合力方向相反,大小相等,即甲受到地面的摩擦力水平向左,大小为20N。
23.【答案】3N
【知识点】力的作用是相互的;二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】图中使用的是定滑轮,不能省力,所以弹簧测力计的示数即为对木块的拉力。根据力的作用是相互的,台称示数的变化量是增大的质量,据此可求弹簧测力计的示数,再根据二力平衡知识可知F浮=G+F拉求出拉力。
【解答】根据力的作用是相互的可知,减小的压力就是测力计的示数,
则测力计的拉力F=m1g+mg-m2g=(m1+m-m2)g;
图中所示的木块浸没水中时木块共受到重力、拉力、浮力三个力的作用,
木块受到的浮力:F浮=G+F=mg+(m1+m-m2)g=(m1+2m-m2)g=(1kg+0.2kg×2-1.1kg)×10N/kg=3N。
24.【答案】L+G/2k
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】本题主要考查二力平衡的条件及应用。
【解答】甲、乙两轻质弹簧,甲弹簧一端固定在天花板上,乙弹簧一端固定在水平地面上。当在甲的另一端挂一重物 ,乙的另一端压一重物 时,两弹簧的长度均为 ,这两次重物均受到向下的重力和向上的弹力,且G=F=kx,得 ,原长为。将两弹簧并联后,重物受到向下的重力和2个大小相等的向上的弹力,一个弹力,可见此次弹簧形变量为x/2,因此此时弹簧的长度应为。
故答案为:L+G/2k
25.【答案】100;50;0
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【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。
【解答】A、B、C、D是4块质量相同的砖,每块重50N,A、D两侧是两块竖直的木板,先将四块转视作一个整体,受力分析如图

由于木板外侧用的力都为200N,故两边摩擦力相等,A砖与木板和D砖与木板间的摩擦都为100N。
然后根据静止时受力平衡通过已知的力对每块砖进行分析,如图
由图可知A砖与B砖的摩擦力为50N,B砖与C砖之间的摩擦力为0N。
故答案为:100;50;0
26.【答案】(1)匀速直线运动
(2)木块跟桌面之间有摩擦力;平衡;换用小车做实验(或放在光滑的桌面上做实验)
(3)10
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【分析】(1)根据平衡状态的定义解答;
(2)当两边的砝码重力不同时,小车会有向拉力较大的一侧移动的趋势,此时它会受到桌面施加的静摩擦力,即F大=F小+f,因此也会处于平衡状态。如果要避免这种现象发生,就要想办法减小摩擦力,根据减小摩擦力的方法解答。
(3)弹簧测力计的示数等于它受到拉力的大小,据此分析解答。
【解答】(1)当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,我们认为它受到的力是相互平衡的。(2)小宇再把右盘中的砝码换成一个较重的砝码时,发现木块仍然处于静止状态,出现这种现象的原因是木块跟桌面之间有摩擦力,这时木块在水平方向受到的力平衡。要避免这种现象的产生,对该实验装置提出意见:换用小车做实验(或放在光滑的桌面上做实验)。
(3)当小车静止时,弹簧测力计上的拉力由物体的重力产生,即等于物体的重力,那么F=G=10N。
27.【答案】(1)小车与桌面间的摩擦力较小,可以忽略不计
(2)砝码质量
(3)两个力作用在同一条直线 上
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【分析】(1)甲图中,木块受到桌面的摩擦力较大,那么当木块静止时,它受到的两个拉力,一个摩擦力相互平衡,这是三力平衡而不是二力平衡,会对实验结果产生较大影响。而乙图中小车的滚动摩擦较小,对实验几乎没有影响。
(2)根据图片可知,绳子上的拉力由砝码的重力产生,即砝码的质量越大,重力越大,对绳子的拉力越大。
(3)根据图片分析影响二力平衡的哪个因素发生改变即可。
【解答】(1)甲、乙两组同学分别选择器材后,设计组装的实验装置如图所示。老师指出乙组同学选择的器材更加合理,其原因是:小车与桌面间的摩擦力较小,可以忽略不计 。
(2)在探究力的大小对二力平衡的影响时,利用了定滑轮能够改变力的方向的特点,并通过调整砝码质量来改变F1和F2的大小。
(3)根据图片可知,将小车扭转后,两个拉力就不在同一直线上了,那么这两个力必须满足的条件:两个力作用在同一条直线上。
28.【答案】(1)
(2)大于
【知识点】密度公式的应用;二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】(1)根据G=mg=ρVg计算雨滴的重力;
(2)首先根据二力平衡分析大小雨滴的受到空气阻力的大小,再根据比较下落速度的大小。
【解答】(1)半径为r的雨滴重力为:G=mg=ρVg=ρ× ×g=。
(2)当雨滴接近地面时,它们都做匀速直线运动,
则它们受到的空气阻力都等于自身重力;
因为大雨滴的重力大于小雨滴的重力;
所以大雨滴受到的空气阻力大于小雨滴受到的空气阻力;
根据公式 f=ksv 可知,雨滴的速度与空气阻力成正比;
因此大雨滴的下落速度大于小雨滴的下落速度。
29.【答案】(1)减小研究对象的自重对实验的影响
(2)在同一条直线上
(3)作用在物体上的两个力大小满足什么条件,物体才能保持匀速直线运动状态。
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】(1)如果被研究对象的自重太大,那么它两边的绳子的拉力就不在同一直线上了,即当它平衡时,不是两个力的平衡,而是三个力的平衡了,不能达到探究的目的;
(2)平衡力的四个条件:大小相等,方向相反,作用在同一物体和同一直线上,根据实验操作判断哪个条件发生改变即可;
(3)根据描述,确定被研究的物理量和实验中的变量,据此确定研究的目的。
【解答】(1)选用轻薄塑料片作为图甲实验研究对象的原因是:减小研究对象的自重对实验的影响。
(2)将图甲中静止的研究对象转到虚线位置,塑料片两边的两根绳子就不再同一直线上了,松手后研究对象发生转动,不能保持静止状态,因此得到结论:作用在物体上的两个力需要满足的条件是在同一直线上,物体才处于静止状态。
(3)根据描述可知,实验研究的物理量是物体的运动状态,而变量是作用在它上面的两个力的大小关系,因此研究的目的是:作用在物体上的两个力大小满足什么条件,物体才能保持匀速直线运动状态。
30.【答案】(1)0.15
(2)A
(3)F2L2+F3L3
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【分析】(1)根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2计算;
(2)分析各个选项中的因素是否会对平衡造成影响即可;
(3)当支点两次各只有一个力作用时,决定杠杆是否平衡的关键是力和力臂的乘积是否相等。如果支点两次不是一个力,那么两侧力和力臂的乘积的和是否是决定平衡的关键呢?将支点两侧力和力臂的乘积的和进行比较即可。
【解答】(1)根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得到:1.5N×0.1m=1N×L2,解得:L2=0.15m;
(2)A.铁架台自身的重力足够大,只会应该整个装置的稳定性,并不会影响杠杆的平衡,故A符合题意;
B.单个钩码的重力不完全相等,那么就会影响杠杆平衡时力臂的长度,从而使计算出的数据出现差异,故B不合题意;
C.在探究杠杆的平衡条件时,绳套的重力是忽略不计的。如果绳套的重力偏大,那么悬挂钩码的重力偏大,测量出的力臂偏小,而钩码的重力和力臂的乘积就会偏小,从而出现误差,故C不合题意;
D.如果杠杆与转轴之间的摩擦偏大,那么就会出现即使一侧的力和力臂的乘积偏小,杠杆也会平衡的情况,从而出现误差,故D不合题意。
故选A。
(3)根据乙图可知,当杠杆平衡时,左边钩码重力和力臂的乘积为:4G×3L=12GL;
右边钩码重力和力臂乘积之和为:2G×2L+2G×4L=12GL;
可见,左右两侧力和力臂的乘积相等,
即F1L1=F2L2+F3L3。
31.【答案】(1)解:物体受到的重力:G= mg=60 kg×10 N/kg= 600 N。
(2)解:物体在做匀速直线运动,所以水平拉力F与摩擦力大小相等,即F=f=0.2G=0.2×600 N= 120 N。
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】(1)根据公式G=mg计算出物体的重力;
(2)首先根据f=0.2G计算出物体受到的摩擦力,再根据二力平衡的知识计算出物体受到的拉力。
32.【答案】(1)解:此机器人清扫地面时运动的速度v= =0.3 m/s
(2)解:因为机器人沿直线匀速清扫,故F= f=105 N。
【知识点】速度公式及其应用;二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】(1)根据公式计算出机器人运动的速度。
(2)根据二力平衡的知识解答。
33.【答案】(1)汽车在1min内通过的路程s=vt=10m/s×60s=600m;
(2)汽车所受重力的大小:G=mg=6×103kg×10N/kg=6×104N。
(3)汽车受到的阻力f=0.08G=6×104N×0.08=4800N;
汽车受到的牵引力与阻力相互平衡,则牵引力F=f=4800N。
【知识点】速度公式及其应用;二力平衡的条件及其应用;重力的大小
【解析】【分析】(1)根据s=vt计算出汽车行驶的路程;
(2)根据G=mg计算汽车受到的重力;
(3)首先根据f=0.08G计算出汽车受到的阻力,再根据二力平衡计算水平拉力的大小。
34.【答案】(1)子房壁;大脑(皮层)
(2)不变;
【知识点】人的感觉;二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】(1)当一朵花完成传粉与受精后,花瓣、雄蕊、柱头、花柱凋落,只有子房发育为果实,胚珠发育为种子。人的感觉形成过程,首先效应器感受外界刺激,然后通过神经冲动的形式到达中枢神经 ,在大脑皮层中进行处理形成的。
(2)惯性的大小与速度大小无关,只与物体的质量大小有关。根据二力平衡的知识计算出摩擦力的大小,并根据影响滑动摩擦力的因素分析摩擦力是否发生改变。
【解答】(1)人们吃的鲜甜多汁的杨梅果肉是由子房壁发育而来的,觉得杨梅好甜,这种感觉是在大脑(皮层) 中形成的;
(2)小柯爸爸将车速由 60 千米/小时降到 40 千米/小时的过程中,车的质量大小保持不变,则它的惯性将不变。
汽车以40km/h的速度做匀速直线运动,它此时受到的摩擦力与牵引力平衡,即二者大小相等。根据甲图可知,40km/h时汽车受到的牵引力为F0,则汽车受到的摩擦力为F0。虽然汽车受到的牵引力不断增大,但是汽车对地面的压力和接触面的粗糙程度不变,因此它受到的摩擦力大小不变,如下图所示:
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