二力平衡
一、单选题
1.用弹簧测力计测钩码重力时,钩码处于静止状态则( )
A.钩码所受的重力跟测力计对钩码的拉力是一对平衡力
B.钩码所受的重力跟钩码对测力计的拉力是一对平衡力
C.测力计所受的重力跟测力计对钩码的拉力是一对平衡力
D.测力计所受的重力跟钩码对测力计的拉力是一对平衡力
2.如图所示,是我国运动员在冬奥会上参加不同比赛项目时顽强拼搏的英姿。下列说法正确的是( )
A.甲图中:速度滑冰运动员在水平冰道上加速冲刺的过程中,运动状态不改变
B.乙图中:自由滑雪空中技巧运动员从空中下落的过程中,不受重力的作用
C.丙图中:冰壶被推出后,仍继续向前滑行,是因为冰壶受到了惯性的作用
D.丁图中:花样滑冰运动员在冰面上沿曲线滑行时,受到非平衡力的作用
3.如图所示,鸡蛋放在硬纸片上,纸片发生形变。下列描述正确的是( )
A.使纸片发生形变的力是鸡蛋的重力
B.鸡蛋受到的支持力是纸片发生形变产生的
C.鸡蛋对纸片的压力和纸片对鸡蛋的支持力是一对平衡力
D.鸡蛋磕到烧杯边上鸡蛋破了,是因为碗对鸡蛋的力大于鸡蛋对碗的力
4.如图所示,下列物体受力示意图中,物体能处于平衡状态的是( )
A. B. C. D.
5.如图所示,将一木块放在弹簧上,用手压木块,弹簧被压缩。松开手,木块竖直向上飞起直到最高点。下列说法正确的是( )
A.手压木块时,手对木块的压力与弹簧对木块的支持力是一对平衡力
B.弹簧恢复原状过程中,物体竖直向上做加速运动
C.木块在刚离开弹簧时,所受合力方向已经竖直向下
D.木块到达最高点时,处于静止状态
6.滑板运动需要用脚持续蹬地来提供滑行动力,使滑板向前运动,如图所示,当人在水平地面上滑行滑板时,下列说法正确的是( )
A.滑板受到的重力与地面对它的支持力是一对平衡力
B.停止蹬地后滑板仍继续前进是由于其受到惯性的作用
C.滑板对地面的压力与地面对它的支持力是相互作用力
D.停止蹬地后滑板会慢慢停下来,说明力是维持物体运动的原因
7.在光滑水平桌面上放着A B两个相同的木块,A B木块用绳子相连,在力F1和F2作用下保持静止,绳子对AB的作用力分别为F3 F4,如图所示。则下列说法正确的是( )
A.F2和F4是一对平衡力 B.F1与F2是一对作用力与反作用力
C.F1和F2大小不等 D.F3与F1是一对作用力与反作用力
8.如图中,弹簧固定在天花板A上,下端悬挂物体C,弹簧自重不计,下列各对力中属于平衡力的是( )
A.A对B的拉力和B对A的拉力 B.B对A的拉力和B对C的拉力
C.A对B的拉力和B受到的重力 D.B对C的拉力和C受到的重力
9.2022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
10.如图所示,光滑的两个球体直径均为,置于一直径为的圆桶内,且有,在桶与球接触的三点A、B、C,受到的压力大小分别为、、,如果桶的直径增大,但仍小于,则、、的变化情况是( )
A.增大,不变,增大 B.减小,不变,减小
C.减小,减小,增大 D.增大,减小,减小
二、填空题
11.作用在同一物体上的两个力要平衡,必须满足的条件是:大小________,方向________,作用在___________。
12.如图甲所示,用力击打一摞棋子中间的一个,该棋子由静止开始沿水平方向飞出,这表明:力可以_________。上面的棋子由于具有_________要保持原来的静止状态,同时,这些棋子因为受到____________的作用,又落到下面的棋子上。当所有棋子静止时,最下面两颗棋子受到的重力与地面对它们的支持力____(选填“是”或“不是”)—对平衡力。
13.如图所示,摆球从A点由静止释放摆到右侧最高点C,B是最低点,在B点摆球受 _____(选填“平衡力”或“非平衡力”),如果摆球摆到右侧最高点C时所受的力全部消失,则摆球将 _____(选填“往回摆”、“静止”或“做匀速置线运动”)。
14.起重机吊着重为8×103N的重物,当重物水平向右匀速运动时,此时钢丝绳对重物的拉力_______8×103N;当重物加速上升时,钢丝绳对重物的拉力_____8×103N。(均选填“大于”“等于”或“小于”)。
15.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”)
16.如图所示,物体在水平方向上只受到两个力F1和F2,物体在这两个力的作用下,你判断物体会处于______(选填“静止”或“运动”)状态,如果物体运动,将会向________(选填“左”或“右”)运动。
三、作图题
17.如图所示,站在水平桌面上的玩偶是2022年北京冬奥会吉祥物“冰墩墩”。“冰”象征纯洁、坚强,是冬奥会的特点,“墩墩”意喻敦厚、健康、活泼、可爱,契合熊猫的整体形象,象征着冬奥会运动员强壮的身体、坚韧的意志和鼓舞人心的奥林匹克精神。请画出“冰墩墩”所受重力及支持力的示意图(O为重心)。
18.如图,请画出静止的小球的受力示意图。
四、实验题
19.课后服务活动中,物理兴趣小组的同学们利用图甲装置进行“二力平衡条件”的探究:
(1)图甲的探究装置中研究对象是______,实验中判断其是否受平衡力作用的依据是物体处于______状态。
(2)小虎向左盘和右盘同时加入一个质量相等的砝码时,小车处于静止状态;改变其中一端的砝码数量,发现小车无法保持静止状态,由此说明两个力必须______才能平衡。
(3)把小车转过一个角度,然后松手,观察到小车转动,最后恢复到静止状态,说明两个力必须作用在 _____才能平衡。
(4)某次实验中,当左盘放入稍大一点的砝码时,两个拉力大小不同,但小车仍处于静止状态,此时小车受到的______(选填“是”或“不是”)平衡力,产生这一现象的原因可能是小车受到______的影响。
(5)为尽量减少以上影响,小敏提出将甲装置中的小车换成小卡片,如图乙,实际操作中还发现乙装置具有更适合探究______的优点(填字母)。
A.不在同一条直线上的两个力能否平衡
B.不在同一物体上的两个力能否平衡
五、计算题
20.质量m=0.2kg的小石子被竖直向上抛起,若小石子竖直上升时受到空气的阻力f阻=0.2N (保持不变),求:(取g=10N/kg)
(1) 小石子受到的重力G;
(2) 画出小石子上升过程中受力示意图;
(3) 小石子在上升时所受合力F合的大小和方向。
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.A
解析:
AB.钩码静止时,钩码所受的重力跟测力计对钩码的拉力都作用在钩码上,大小相等,方向相反,是一对平衡力,故A符合题意,B不符合题意;
C.测力计所受的重力作用在测力计上,测力计对钩码的拉力作用在钩码上,两个力作用在不同的物体上,不是一对平衡力,故C不符合题意;
D.测力计静止时,受到重力、钩码的拉力及拉环端的拉力作用而处于平衡状态,所以测力计所受重力跟钩码对测力计的拉力不是一对平衡力,故D不符合题意。
故选A。
2.D
解析:
A.甲图中:速度滑冰运动员在水平冰道上加速冲刺的过程中,运动员的速度大小发生变化,故运动状态改变,故A错误;
B.乙图中:自由滑雪空中技巧运动员受重力的作用,所以从空中下落。故B错误;
C.丙图中:冰壶被推出后,仍继续向前滑行,是因为冰壶具有惯性,不能说受到惯性,因为惯性不是力,故C错误;
D.花样滑冰运动员在冰面上沿曲线滑行时,速度大小和方向都发生改变,所以运动状态发生改变,故受到非平衡力的作用,故D正确。
故选D。
3.B
解析:
AB.使纸片发生形变的力是鸡蛋对纸片的压力,鸡蛋是施力物体,纸片对鸡蛋的支持力,纸片是施力物体,纸片发生了形变,故A错误,故B正确;
C.鸡蛋对纸片的压力,作用在纸片上,纸片对鸡蛋的支持力,作用在鸡蛋上,两个力作用在不同的物体上,所以不是一对平衡力,故C错误;
D.鸡蛋磕到烧杯边上时,鸡蛋对烧杯的作用力和烧杯对鸡蛋的作用力大小相等,鸡蛋破了,是因为鸡蛋硬度小,故D错误。
故选B。
4.C
解析:
AB.由图可知,二力不在同一直线上,不是一对平衡力,受力物体不能处于平衡状态;故AB不符合题意;
C.由图可知,二力符合平衡力的条件,因此是一对平衡力,受力物体能处于平衡状态,故C符合题意;
D.由图可知,二力作用在同一直线上,但二力的大小不相等,二力不是一对平衡力,受力物体不能处于平衡状态,故D不符合题意;
故选C。
5.C
解析:
A.手压木块时,手对木块竖直向下的压力、木块竖直向下的重力与弹簧对木块竖直向上的支持力构成平衡力,压力小于支持力,不是一对平衡力,故A错误;
B.弹簧恢复原状过程中,弹簧对物体的弹力先大于物体的重力,然后等于物体的重力,最后小于物体的重力,所以物体竖直向上先做加速运动,再做减速运动,故B错误;
C.木块在刚离开弹簧时,当物体只受到重力作用,所以合力方向竖直向下,故C正确;
D.木块到达最高点时,物体只受到重力作用,受到非平衡力的作用,不是平衡状态,所以木块不是静止的,故D错误。
故选C。
6.C
解析:
A.人在滑板上时,滑板受到的重力与地面对它的支持力大小不相等,不是一对平衡力,故A错误;
B.停止蹬地后滑板仍继续前进是由于其具有惯性,惯性不是力,不能说受到惯性的作用,故B错误;
C.滑板对地面的压力与地面对它的支持力大小相等、方向相反、作用在两个物体上,作用在同一条直线上,是相互作用力,故C正确;
D.停止蹬地后滑板会慢慢停下来,是因为受到了阻力的作用,不能说明力是维持物体运动的原因,故D错误。
故选C。
7.A
解析:
A.由于水平桌面光滑,没有摩擦力,物体B保持静止且在水平方向上只受F2和F4的作用,所以F2和F4属于平衡力,故A正确;
B.F1和F2虽然等大反向,但并不是发生在AB两个物体之间的力 ,不是相互作用力,故B错误;
C.以AB作为整体为研究对象,由于处于静止状态,则F1和F2属于平衡力,所以,F1和F2大小相等,故C错误;
D.F3和F1作用在同一个物体上,物体静止,在水平方向上只受这两个力的作用,属于平衡力,故D不正确
故选A
8.D
解析:
A.A对B的拉力和B对A的拉力不作用在同一物体上,因此不是一对平衡力;
B.B对A的拉力作用在A上,B对C的拉力作用在C上,也不是一对平衡力;
C.B为弹簧,它的自重不计,而A对它的拉力还包括了对物体C的拉力,因此不是一对平衡力;
D.B对C的拉力和C受到的重力都作用在C上,大小相等、方向相反、在一条直线上,是一对平衡力。
故选D。
9.D
解析:
A.领奖台受到的重力和地面对领奖台的支持力(大小等于领奖台受到的重力和谷爱凌受到的重力之和)大小不同,不是一对平衡力,故A错误;
B.谷爱凌受到的重力与领奖台对谷爱凌的支持力作用在同一物体上,不是相互作用力,故B错误;
C.谷爱凌对领奖台的压力与地面对领奖台的支持力大小不同,不是相互作用力,故C错误;
D.谷爱凌受到的重力与领奖台对谷爱凌的支持力作用在同一物体上,大小相同,方向相反,是一对平衡力,故D正确。
故选D。
10.A
解析:
上面球所受力如图所示:
设下面球对上面球的弹力与竖直方向的夹角为,根据共点力平衡知,。桶的直径稍增大一些,上面球将下落,则增大,增大,增大。对整体分析,受总重力和底端的支持力,两侧壁的两个弹力,底端的支持力等于总重力的大小等于的大小,所以不变;FA与FC相等,则FA也增大。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
11. 相等 相反 同一条直线上
解析:
[1]作用在同一物体的两个力必须大小相等,若大小不等,物体不能处于平衡态。
[2]作用在同一物体的两个力方向必须相反,若不相同,则物体会运动。
[3]必须作用在同一条直线上,若将物体扭转一定的角度,物体会转动,不能保持平衡状态。
12. 改变物体的运动状态 惯性 重力 不是
解析:
[1]用力击打一摞棋子中间的一个,该棋子由静止开始沿水平方向飞出,棋子的运动状态发生改变,这表明:力可以改变物体的运动状态。
[2][3]上面的棋子由于具有惯性要保持原来的静止状态,原来静止,保持静止同时,这些棋子因为受到重力的作用,在重力的作用下落到下面的棋子上。
[4]当所有棋子静止时,最下面两颗棋子受到的重力小于地面对它们的支持力,所以不是一对平衡力。
13. 非平衡力 静止
解析:
[1][2]摆球从A点由静止释放摆到右侧最高点C,B是最低点,在B点摆球速度最大,接入来减速运动,此时受到的是非平衡力;如果摆球摆到右侧最高点C时,速度为零,若所受外力全部消失,则根据牛顿第二定律可知将保持静止。
14. 等于 大于
解析:
[1]当重物水平向右匀速运动时,在竖直方向上处于静止状态,受平衡力作用,即重物受到的重力和拉力是一对平衡力,因此拉力等于8×103N。
[2]当重物加速上升时,受非平衡力作用,钢丝绳对重物向上的拉力大于8×103N。
15. 匀速直线运动 作用线 b
解析:
[1]如图所示,探究二力平衡的实验,应该使物体保证平衡状态,然后改变变量,发现平衡状态被打破,从而得出二力平衡的条件,故应该让物体保持静止状态和匀速直线运动。
[2]如图b可知,力的大小相等,方向相反,只是作用力不在同一条直线上,故探究的是两个力的大小、方向和作用线的关系。
[3]符号题意的是b图,因为b图是作用在同一个物体,是二力平衡成立的条件之一,而图a是两个物体的相互作用力,是作用力和反作用力,故选b。
16. 运动 右
解析:
[1][2]由题意可知,物体在水平方向上只受到两个力F1和F2,物体所受的合力为
F=F1﹣F2=8N﹣6N=2N
方向水平向右;物体受非平衡力,将会由静止变为运动,向右运动。
17.
解析:
“冰墩墩”所受重力方向竖直向下,支持力竖直向上,“冰墩墩”在这两个力的作用下静止,因此它们是一对平衡力,如下图所示:
18.
解析:
对小球受力分析可知,小球受到重力和杆对其的支持力,小球受到竖直向下的重力,根据二力平衡可知,小球受到的支持力的方向向上,各力过小球重心,沿各力的方向画有向线段,并用G、F表示,如图所示:
19. 小车 静止 大小相等 同一条直线上 是 摩擦力 B
解析:
(1)[1][2]实验中通过观察小车能否静止,确定其是否处于平衡状态,故研究对象是小车;判断依据是小车处于静止状态,小车处于静止时,受到的力是平衡力。
(2)[3]实验时,小虎向左盘和右盘同时加入一个相等质量的砝码时,小车在水平方向受到的拉力相等,处于静止状态,改变其中一端的砝码数量,发现小车无法保持静止状态,这表明平衡的两个力需要大小相等。
(3)[4]把小车转过一个角度,然后松手,观察到小车转动,最后恢复到静止状态,说明小车在水平方向上受到的两个力在同一条直线上时才能平衡。
(4)[5][6]实验中,当左盘放入稍大一点的砝码时,小车仍处于静止状态,此时小车还受平衡力的作用;此时小车有向左运动的趋势,桌面对小车有向右的摩擦力。
(5)[7]探究二力必须作用在同一物体上,实验时可将物体分成两个物体,而小卡片比小车更容易被分成两个物体,因此乙装置更适合探究不在同一物体上的两个力能否平衡。
故选B。
20.(1)2N;(2);(3)2.2N,方向竖直向下
解析:
解:(1)由 知道,小石子的重力
G=mg=0.2kg×10N/kg=2N
(2)小石子受到竖直向下的重力G=2N和竖直向下的空气阻力f=0.2N,受力示意图如下
(3)小石子在上升时所受合力F合的大小
F合=G+f=2N+0.2N=2.2N
方向竖直向下。
答:(1)小石子受到的重力2N;
(2)示意图如上图;
(3)小石子在上升时所受合力F合的大小为2.2N,方向竖直向下。
答案第1页,共2页