人教版八年级下 8.2 二力平衡
一、单选题
1.关于同一直线上的两个力的合成,下列说法正确的是( )
A.两个力的合力一定大于任何一个分力
B.合力的大小一定小于较大的那个分力
C.合力与分力间关系运用的物理方法是转换法
D.两个大小和方向确定的分力合成,合力唯一
2.关于放在水平桌面上静止的书,下列说法正确的是( )
A.书对桌面的压力与桌面对书的支持力是一对平衡力
B.书对桌面的压力与地面对书的支持力是一对平衡力
C.书的重力与桌面对书的支持力是一对平衡力
D.书的重力和书对桌面的压力是一对平衡力
3.用如图装置研究二力平衡时,在轻质塑料片两端的细绳上挂等重的钩码,手放开塑料片后,可观察到塑料片将( )
A.向左下运动 B.向右上运动
C.仍静止不动 D.转过一定角度
4.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
5.下列关于运动和力的说法正确的是( )
A.物体不受力时,一定保持静止状态
B.牛顿第一定律是通过实验直接总结出来的
C.运动的物体具有惯性,静止的物体也具有惯性
D.静止在地面上的“歼-20”战机,受非平衡力的作用
6.小兰同学周末在荆州关公义园游玩时,拾到一块彩色的小石块。为了测量小石块的密度(不考虑小石块吸水),小兰在实验室进行了如下操作∶①将水平台上的天平游码归零后调节平衡螺母,待指针在分度盘中线两侧等幅摆动时开始测小石块的质量∶②小石块的质量如图甲;③小石块的体积如图乙和丙。下列说法正确的是( )
A.当指针在分度盘中线两侧等幅摆动时,小兰就开始测量,其操作是合理的
B.小石块在托盘中静止时,所受支持力和对托盘的压力是一对平衡力
C.小石块的密度是2.1×103kg/cm3
D.如果小兰利用现有器材先测体积,再测质量,仍然可以精确测出小石块的密度
7.下列物体中,受到平衡力的是( )
A.正在腾空而起的火箭 B.自由竖直下落的石子
C.沿光滑斜面下滑的木块 D.在平直轨道上匀速直线行驶的火车
8.运动会上同学们奋勇拼搏,展示着自己的青春活力。下列各项运动描述正确的是( )
A. 百米赛跑起点的同学起跑时,会给地面一个向后的摩擦力
B. 标枪运动员投掷前助跑是为了增大标枪的惯性
C. 跳远运动员对地面产生的压力是由于地面发生了弹性形变造成的
D. 举重运动员举起杠铃静止时,地面对运动员的支持力与运动员的重力是一对平衡力
9.2022年2月8日中国选手谷爱凌在女子自由式滑雪大跳台决赛中勇夺冠军。她在雪地里滑行,用雪杖用力杵雪地,滑雪板加速向前滑行,但停止用力后会慢慢停下来,不计空气阻力。对此现象分析正确的是( )
A.滑雪板加速向前滑行是由于雪杖给雪地的力大于雪地给雪杖的力
B.滑行过程中,滑雪板受到的重力和地面对滑雪板的支持力是一对平衡力
C.停止用力后,滑雪板能继续向前滑行是因为滑雪板具有惯性力
D.停止用力后,若她和滑雪板受到的一切力都消失,则她和滑雪板一起向前做匀速直线运动
10.用大小不变的水平拉力拉木块沿水平桌面上做匀速直线运动,如图所示。木块在运动过程中,下列说法正确的是( )
A.木块对桌面的压力和木块受到的重力是一对平衡力
B.木块受到的摩擦力与绳子对手的拉力是一对平衡力
C.绳对木块的拉力与木块所受的摩擦力是一对平衡力
D.绳对木块的拉力和木块对绳的拉力是一对平衡力
二、填空题
11.如图所示,扫把静立于水平地面主要是利用了______原理。
12.如图所示,用20N的力握住重为10N的瓶子悬空静止不动,此时瓶子受到的摩擦力为_______N。若此时将手的握力增加到30N,则手与瓶之间的摩擦力的大小将______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
13.如图所示,木板A在15N的水平拉力F作用下,沿水平地面向右加速运动,物体B相对于地面静止,此时弹簧测力计的示数为3N,则B所受滑动摩擦力大小为______N,方向水平向______。
14.如图,铁块A重3N,吸附在竖直放置的磁性黑板上。将重为1N的铜块B放在铁块A上面,当A和B沿着黑板缓慢匀速下滑时,A受到的摩擦力是______N。取走铜块B,用竖直向上的力F使铁块A匀速向上运动,则F=______N。
15.如图所示,一物体在水平压力F作用下,静止在竖直的墙上,物体静止一段时间后,开始向下运动,从静止到下滑的整个过程中,物体所受摩擦力f随时间t变化的关系如图所示,则物体所受重力为______N。在10s之后,物体的速度______(选填“越来越快”、“越来越慢”、“先快后慢”或“先慢后快”),压力F的大小______(选填“变大”、“变小”、“不变”或“无法确定”)。
三、综合题
16.蹦极运动简化后与下列情景相似:如图甲所示,弹性细绳的一端固定在O点,另一端系着一个小球,小球从O点释放后上下往复运动,最终会停在O点下方的某个位置.
已知从开始下落到第一次下落高度达到最大的过程中,空气阻力可以忽略不记.小球速度v与下落高度h的关系如图乙所示,弹性细绳拉力F与下落高度h的关系如图丙所示,
请根据图象解答下列问题.
(1)由图乙可知:从开始下落到第一次高度达到最大的过程中,小球的速度的变化情况是( )
A.一直变大 B.一直变小 C.不变 D.先变大后变小
(2)由图丙可知:该弹性细绳原长为________m,它每受到1N的拉力就会伸长________m
(3)当小球第一次下落高度达到最大时,小球的速度为________m/s,此时,小球处于________(平衡/非平衡)状态;
(4)实验中所用小球的重力为________N.
17.距离传感一种测量距离的仪器,它发出的超声波遇到物体后反射回传感器,传感器收到信号后自动计算出物体与传感器的距离,并显示物体的S﹣t图象.已知超声波在空气中的速度是340m/s.
(1)若传感器在发出信号后0.01S收到从物体反射回来的信号,物体距传感器多远?______
(2)若显示物体的S﹣t图象如图甲,物体在0至15S的运动情况如何?为什么?______、______
(3)另外一物体在F=10N的水平拉力作用下,沿水平地成做直线运动,传感器显示物体的s﹣t图象如图乙.求:在0至15S物体受到的摩擦力是多大?(写出分析过程)_________、______
18.小球在没有空气阻力的情况下,沿无摩擦轨道运动.
(1)如图所示,小球从A点静止释放,小球能否到达C点?_____.
(2)将轨道BC段改为水平,如图所示.小球仍从A点静止释放,以小球经过M点时为计时起点,在如图中大致画出小球在MN段运动的速度时间图线 ___________.
(3)如果轨道不是光滑的,将轨道BC段改为水平面,小球从A点静止释放,运动的小球在水平面上碰上木块后,推着木块移动了一段距离,在J处处于减速运动状态,最后静止在水平面上K处,如图所示.请在图中分别画出小球在A处的重力示意图以及木块在J处和K处的受力示意图__________.
19.阅读短文,回答问题。
2019年12月17日,中国首艘国产航母山东舰正式列装服役,标志着我国海军正式迈入了双航母时代。山东舰一直被称为首艘国产航母,航母上配备大量先进装备,其中舰载机是航母战斗力的核心,舰载机可以在航母上起飞、着落,执行各种军事任务。
(1)舰载机在航母上降落时必须适时放下舰钩,钩住甲板上的拦阻索,达到强行减速的目的,这个过程中,舰载机上飞行员的惯性___________(选填“发生”或“不发生”)变化;舰载机机身表面采用的复合材料受力不易形变,说明该材料的___________较大;
(2)下列说法正确的是___________;
A.舰载机在航母上着落时,舰钩对拦阻索的拉力小于拦阻索对舰的拉力
B.航母航行时,使航母前进的力的施力物体是空气
C.舰载机着落在航母甲板上,航母甲板不发生形变
D.航母沿直线匀速航行,停在水平甲板上的舰载机不受甲板对它的摩擦力
(3)航母的舰体呈流线型,目的是为了___________;如果航母在水中航行时受到的阻力与航速的平方成正比,当航母以最高航速54km/h匀速航行时受到的阻力是9×103N,则当航母以10m/s的速度匀速航行时受到的阻力为___________N;
(4)某次训练中,从水平匀速飞行的飞机上间隔相等的时间自由释放三个物体,不考虑空气阻力,站在航母上的人看到这些物体在空中的排列队形是___________(选填“竖直”或“倾斜”)的,相邻两个物体间距离___________(选填“相等”或“不相等”);
(5)为庆祝“山东舰”列装服役,各种焰火缤纷绽放。有一种质量为100g的叫做“高声”的焰火,其特点是不会爆炸,能够持续向下喷射火焰,产生大小为自重6倍的恒定的推力,因其速度快产生啸叫声,所以称为“高声”。经实验测量,这种焰火在运动时,受到的阻力与速度的关系如图所示,则焰火受到的最大阻力为___________N,焰火能够达到的最大速度为___________。(火药的质量不计,g取10N/kg)
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.D
【解析】
【详解】
AB.同一直线上的两个力的方向相同时,合力大于任何一个分力;两个力的方向相反时,合力小于任何一个分力,合力方向与大的分力方向一致。故AB错误;
C.探究合力的效果与几个分力的效果相同,采用的是等效替代法,故C错误;
D.两个大小和方向都确定后,这两个力的合力唯一,分力不变时,合力方向、大小不再变化,故D正确。
故选D。
2.C
【解析】
【详解】
A.书对桌面的压力与桌面对书的支持力,大小相等,方向相反,作用在一条直线上,作用在不同的物体上,故是一对相互作用力,故A错误;
B.书对桌面的压力作用在书上,地面对放在水平桌面上静止的书没有力的作用,地面对桌子有支持力,故B错误;
C.书的重力与桌面对书的支持力,大小相等,方向相反,作用在一条直线上,作用在一个物体上,故是一对平衡力,故C正确;
D.书的重力和书对桌面的压力虽然大小相等,但方向相同,且作用在不同的物体上,不是平衡力,故D错误。
故选C。
3.C
【解析】
【分析】
【详解】
塑料片两端挂等重的钩码,受到的力的大小相等,此时塑料片受到的两个力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,且作用在同一物体上,这两个力彼此平衡,是一对平衡力,原本静止的塑料片受平衡力作用,故仍然保持静止。
故选C。
4.D
【解析】
【详解】
A.一切物体在任何情况下都有惯性,飞镖在投出之前有惯性,故A错误;
BC.力是改变物体运动状态的原因。飞镖在投出后飞镖在空中受到竖直向下的重力作用,飞行时的运动方向和速度都在改变,运动状态时刻在改变,受力不平衡,故BC错误;
D.将飞镖按图示虚线方向投出,因飞镖受到竖直向下的重力的作用,飞镖不能做直线运动,故不能击中靶上的P点,故D正确。
故选D。
5.C
【解析】
【详解】
A.物体不受力时,总保持静止或匀速直线运动状态。故A错误;
B.牛顿第一定律是通过实验,加上科学的推理得出的结论,无法通过实验直接验证。故B错误;
C.惯性是物体的一种属性,任何物体任何情况下都具有惯性。故C正确;
D.静止的物体处于平衡状态,受到平衡力的作用。故D错误。
故选C。
6.A
【解析】
【详解】
A.当指针在分度盘中线两侧等幅摆动时,天平是平衡的,小兰开始测量,其操作是合理的,故A项正确;
B.小石块在托盘中静止时,所受支持力和对托盘的压力是一对相互作用力,故B项错误;
C.有图可知,小石块的质量为21g,体积为10cm3,所以小石块的密度是
故C项错误;
D.如果小兰利用现有器材先测体积,再测质量,会因为石头上占有水,导致测量的质量偏大,密度偏大,不能精确测量小石块的密度,故D项错误。
故选A。
7.D
【解析】
【分析】
【详解】
受平衡力作用的物体,保持静止或者匀速直线运动状态。
ABC.正在腾空而起的火箭、自由竖直下落的石子、沿光滑斜面下滑的木块,物体都做加速运动,故受到的力不是平衡力,故ABC不符合题意;
D.在平直轨道上匀速直线行驶的火车,火车受到的是平衡力,故D符合题意。
故选D。
8.A
【解析】
【详解】
A.百米赛跑起点的同学起跑时,地面给他一个向前的摩擦力,他会给地面一个向后的摩擦力,故A正确;
B.由于惯性,运动员助跑可以提高标枪的速度,当运动员投掷时,标枪已经具有一定的初速度,可以投的远一点,故B错误;
C.跳远运动员对地面产生的压力是由于鞋子发生了弹性形变造成的,故C错误;
D.举重运动员举起杠铃静止时,地面对运动员的支持力与运动员的重力大小不相等,不是平衡力,故D错误。
故选A。
9.D
【解析】
【详解】
A.雪杖给雪地的力与雪地的价雪杖的力是一对相互作用力,根据相互作用力的特点,相互作用的两个力大小相等,故A错误;
B.二力平衡的两个力大小相等,地面对滑雪板的支持力等于人与滑雪板受到的总重力,与滑雪板受到的重力大小不相等,不符合二力平衡的条件,故B错误;
C.一切物体都具有惯性,惯性是物体的一种属性,不是力,故C错误;
D.根据牛顿第一定律,一切物体在不受力时,总保持静止或匀速直线运动,停止用力后,由于她和滑雪板仍然是运动的,若她和滑雪板受到的一切力都消失,则她和滑雪板一起向前做匀速直线运动,故D正确。
故选D。
10.C
【解析】
【详解】
A.木块对桌面的压力和木块受到的重力,二力方向相同,作用在不同的物体上,因此不是一对平衡力,故A错误;
B.木块受到的摩擦力与绳子对手的拉力,二力作用在不同的物体上,因此不是一对平衡力,故B错误;
C.绳对木块的拉力与木块所受的摩擦力,二力大小相等、方向相反、同一物体、同一直线,因此是一对平衡力,故C正确;
D.绳对木块的拉力和木块对绳的拉力,二力大小相等、方向相反、不同物体、同一直线,因此是一对相互作用力,故D错误。
故选C。
11.二力平衡
【解析】
【分析】
【详解】
扫把能竖立时处于静止状态,此时受到的重力和地面对扫把的支持力是一对平衡力,大小相等。
12. 10 不变
【解析】
【详解】
[1][2]用20N的力握住10N重的瓶子竖直悬空静止不动,瓶子处于平衡状态,瓶子受到的摩擦力等于瓶子的重力,即此时瓶子受到的摩擦力为10N;若此时将手的握力增加到30N,瓶子仍然静止不动,因此瓶子受到的摩擦力仍然等于瓶子的重力,而瓶子的重力不变,故手与瓶子之间摩擦力的大小将不变。
13. 3 右
【解析】
【详解】
[1][2]弹簧测力计的示数为3N,则弹簧测力计对B的拉力为3N,方向水平向左;B相对于地面静止,B在水平方向上受拉力和A对B的摩擦力,由二力平衡条件可知,A对B的摩擦力与弹簧测力计对B的拉力应大小相等、方向相反,所以A对B的摩擦力大小为3N,摩擦力方向水平向右。
14. 4 7
【解析】
【分析】
【详解】
[1]物体A和物体B的总重力为
当A和B沿着黑板缓慢匀速下滑时,处于平衡状态,A受到的摩擦力是
[2]取走铜块B,用竖直向上的力F使铁块A匀速向上运动,A与黑板之间的压力和接触面粗糙程度不变,物体A受到的摩擦力大小不变,方向竖直向下,竖直向上的力F为
15. 20N 越来越快 变小
【解析】
【详解】
[1]刚开始物体在竖直的墙上静止时,物体受到的向下的重力和向上的摩擦力是一对平衡力,大小相等。由图像可知0~10s内物体处于静止状态,物体受到的摩擦力是20N,故可知物体受到的重力是20N。
[2]由图像可知在10s之后,物体受到的向上的摩擦力逐渐减小,而物体所受的重力不变,故10s后物体所受合力向下,物体将向下做加速运动,即物体的速度越来越快。
[3]在10s之后,物体受到的摩擦力逐渐减小,因为摩擦力和压力以及接触面的粗糙程度有关,接触面的粗糙程度不变,可知压力F在变小。
16. D 1.2 0.1 0 非平衡 3
【解析】
【详解】
第一空.根据题意及图乙知道,小球在最初只受到重力作用,所以先做加速运动,当拉力等于重力时,合力为零,速度达到最大,然后由于拉力大于重力,又做减速运动直到速度为0,故只有D符合题意;
第二空.由图丙知道,当拉力由零开始变化时,下落高度是1.2m,即弹性细绳原长为1.2m;
第三空.由图丙知道,当它每受到1N的拉力时,下落高度是1.3m,所以,弹性细绳伸长了:
1.3m-1.2m=0.1m;
第四空.由图乙知道,当第一次下落高度达到最大时,小球的速度为0;
第五空.由第一空知道,当第一次下落高度达到最大时,拉力大于重力,小球处于非平衡状态;
第六空.经分析知道,当小球速度达到最大时,拉力等于重力,由图乙知道,此时小球下落的高度是1.5m,又由丙图知道,当小球下落的高度是1.5m时,拉力大小是3N,即实验中所用小球的重力是3N.
17. 1.7m 静止状态 由图象甲可知,物体的路程s=20m始终没有改变,故该物体处于静止状态 10N 由图象乙可知该物体s与t成正比,说明物体在做匀速直线运动,故受力平衡,则f=F=10N
【解析】
【详解】
试题分析:通过s﹣t图象判断物体做什么运动,结合公式s=vt和二力平衡求解即可.
解:
(1)由v=,
s=vt=340m/s×="1.7" m;
(2)由图象甲可知,物体的路程s=20m始终没有改变,故该物体处于静止状态;
(3)由图象乙可知该物体s与t成正比,说明物体在做匀速直线运动,故受力平衡,则f=F=10N.
答:(1)物体距传感器1.7m;
(2)物体在0至15s始终处于静止状态;
(3)在0至15s物体受到的摩擦力等于10N.
18. 能
【解析】
【详解】
(1)小球从A点静止释放,由于不计空气阻力和摩擦,没有机械能的损失,所以小球能到达相同高度的C点;
(2)分析可知,小球在MN段,在竖直方向上受到重力和支持力是一对平衡力,由于不计空气阻力和摩擦力,在水平方向上不受力的作用,因为小球原来是运动的,所以小球在MN段做匀速直线运动,如下图:
(3)①重力的方向是竖直向下的,过重心画一条带箭头的竖直向下的有向线段,用G表示,即为小球在A处的重力示意图;
②分析:木块在J处时,在竖直方向上受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力,这两个力是一对平衡力,在水平方向上受到小球对它的水平向右的推力,水平向左的摩擦力,因为处于减速状态,故推力小于摩擦力;过木块重心,按照力的示意图的画法画出各个力即可;
③分析:木块在K处时,在竖直方向上受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力,这两个力是一对平衡力,在水平方向上处于静止状态,不再受到推力和摩擦力,过木块重心,按照力的示意图的画法画出重力和支持力即可,如图所示:
19. 不发生 硬度 D 减小水的阻力 竖直 不相等 5 11m/s
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]由于这个过程,飞行员自身的质量不变,那么飞行员的惯性不变。
[2]舰载机机身表面采用的复合材料受力不易形变,形状不会变化,说明该材料的硬度大。
(2)[3]A.舰载机在航母上着落时,舰钩对拦阻索的拉力和拦阻索对舰的拉力,是一对相互作用力,它们大小相等,故A错误;
B.航母航行时,它有一个螺旋桨,这个螺旋桨会给水一个向后的力,力的作用是相互的,那么水会给螺旋桨一个向前的力,使航母向前航行,所以航母航行时,使航母前进的力的施力物体是水,故B错误;
C.舰载机着落在航母甲板上,航母甲板对舰载机有向上的支持力,则航母甲板发生了形变,故C错误;
D.航母沿直线匀速航行,停在水平甲板上的舰载机也匀速前进,对舰载机在水平方向上受力分析,不存在其他力,如果它受到甲板对它的摩擦力作用,则它在水平方向上不会处于平衡状态,不会匀速前进,所以不存在甲板对它的摩擦力,故D正确。
故选D。
(3)[4]航母的舰体呈流线型,那么受到水的冲击不明显,可以减小水的阻力。
[5]由题意可知,航母在水中航行时受到的阻力与航速的平方成正比,即
当航母以最高航速54km/h匀速航行时受到的阻力是9×103N,这个速度,代入数据,解得
则当航母以10m/s的速度匀速航行时受到的阻力
受到的阻力是。
(4)[6]从水平匀速飞行的飞机上间隔相等的时间自由释放三个物体,不考虑空气阻力,则这三个物体下落时,水平方向上和飞机的速度相等,且不变,它们相对于飞机的位置保持不变,站在航母上的人看到这些物体在空中的排列队形是竖直的。
[7]由上述可知,在空中的排列队形是竖直的,而物体下落的过程中,做加速运动,速度是越来越快的,相邻两个物体间距离是不相等。
(5)[8][9]由题意可知,“高声”的焰火质量是100g,它的重力
它的重力是1N;而恒定的推力大小
恒定的推力大小是6N;当它匀速上升时,对它受力分析,它受到自身的重力、推力、阻力的作用,那么最大的阻力
最大的阻力是5N;从图中坐标可以看到,随着速度的增大,阻力也在变大,当最大的阻力是5N时,速度是11m/s,这也是最大的速度了。
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页