第2课时 二力平衡的应用
1.质量为0.2 kg的书本放在水平桌面上,则桌面对书本的支持力大小为 N,方向 .(g取10 N/kg)
2.在弹簧下端挂一个物体A并处于静止状态,物体A受到重力的作用,大小是5 N,方向 ;与此同时,A还受到 ,且根据 知识可以确定它的大小是 ,方向 .
3.如图9-1-8甲所示,物体A重为30 N,用FA=50 N的力垂直把它压在墙上静止不动,则物体A所受的摩擦力是 N.如图乙所示,物体B重30 N,受到FB=20 N的水平推力,静止不动,则物体B所受的摩擦力是 N;当水平推力变为40 N时,物体以1 m/s的速度在水平桌面上做匀速直线运动,它受到的摩擦力是 N;若水平推力变为60 N,当速度增大到
3 m/s时,仍在该桌面上运动,此时它受到的摩擦力是 N.
4.如图9-1-9所示,用手握住重为5 N的瓶子,手与瓶子间的摩擦是静摩擦,此时瓶子受到的静摩擦力大小为 N,方向为 (选填“竖直向下”或“竖直向上”).增大手对瓶子的握力,瓶子受到的静摩擦力将 (选填“增大”“减小”或“不变”).
5.细心的同学会发现商场里安装的供顾客上楼的电梯主要有如图所示的两种.当顾客站在电梯上匀速上升时受到的是 (选填“平衡力”或“非平衡力”);当顾客站在类似台阶的甲电梯上匀速上升时 (选填“受”或“不受”)摩擦力;当顾客站在类似斜坡的乙电梯上匀速上升时,受到的摩擦力的方向沿电梯 (选填“向上”或“向下”).
6.一个重为10 N的物体,用绳子把它吊在空中静止时,绳子对它的拉力是 N;若物体以1 m/s的速度匀速竖直下降时,绳子对它的拉力是 N,此时拉力的方向为 .若物体以2 m/s的速度匀速竖直上升,绳子对它的拉力是 N.(不计空气阻力)
7.如图甲所示,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系和物体运动速度v与时间t的关系如图乙所示.由图像可知,当t1=1 s时,物体处于 状态,此时推力 (选填“大于”“等于”或“小于”)摩擦力;当t2=5 s时,物体受到的摩擦力为 N.
8.如图甲所示,完全相同的A、B两物块叠放在水平桌面上,用F1=30 N的水平力作用在物块B上,A、B一起做匀速直线运动,此时物块B所受的摩擦力为 N;若将F1换为大小为50 N的水平力F2,按如图乙所示作用在物块A上,它们仍能一起向前运动,则地面对物块A的摩擦力为 N,A、B之间 (选填“有”或“无”)摩擦力.
9.(2020淮安二模)如图所示,一只鱼鹰发现河面上的鱼,沿虚线斜向下匀速俯冲,此过程中,空气对鱼鹰作用力的方向是( )
A.竖直向上
B.竖直向下
C.与运动方向相同
D.与运动方向相反
10如图所示,空降兵某团进行跳伞训练,伞兵打开降落伞后在空中沿竖直方向匀速直线下降时,若人的自重为700 N,伞和其他装备重为100 N,则整体受到的阻力大小是 ( )
A.800 N,方向竖直向上
B.800 N,方向竖直向下
C.700 N,方向竖直向下
D.600 N,方向竖直向上
11.如图所示,放在水平桌面上的物体M,两边用细线通过滑轮与吊盘相连.当在左盘中放重为G的砝码、右盘中放重为2G的砝码时,物体M以速度v向右做匀速直线运动;若右盘中的砝码不变,物体M在水平桌面上以速度2v向左做匀速直线运动,则左盘中砝码的重力应为(不计吊盘重、绳重及滑轮摩擦) ( )
A.2G B.0
C.G D.3G
12.(2020南京)如图甲所示,空缆车随缆绳做匀速直线运动,请在图乙中画出缆车轿厢(用方框表示)的受力示意图(不计空气阻力).
13.(2021福建)小华在操场进行爬杆锻炼,在竖直杆上攀爬,匀速向上运动时受到的摩擦力大小为f1,匀速向下运动时受到的摩擦力大小为f2.若小华自重为G,则 ( )
A.f1=f2>G B.f1=f2C.f1=f2=G D.f1>G>f2
14.一辆小型汽车的质量是1.2 t,在平直公路上匀速行驶,受到的阻力大小是汽车总重的0.2,g取10 N/kg,问:
(1)汽车空载时的牵引力大小是多少
(2)这辆汽车装载货物后,牵引力变为3400 N,仍做匀速直线运动,货物的质量是多少
第2课时 二力平衡的应用
1.2 竖直向上 2.竖直向下 弹簧的拉力 二力平衡 5 N 竖直向上
3.30 20 40 40
[解析] 用FA=50 N的力垂直把物体A压在墙上,A静止,受力平衡,竖直方向的摩擦力与重力平衡,摩擦力为30 N.用FB=20 N的水平推力推物体B时,B静止不动,受力平衡,推力等于摩擦力,大小为20 N;推力变为40 N时,物体以1 m/s的速度在水平桌面上做匀速直线运动,受力平衡,摩擦力等于推力,为40 N;若水平推力变为60 N,速度增大说明受力不平衡,推力不等于摩擦力,但压力和接触面的粗糙程度不变,摩擦力不变,仍为40 N.
4.5 竖直向上 不变
[解析] 瓶子处于静止状态,属于平衡状态,所以受到的是平衡力,摩擦力与重力是一对平衡力,瓶子的重力为5 N,所以摩擦力也是5 N,方向与重力方向相反,为竖直向上.当握力增大时,瓶子受到手竖直向上的摩擦力始终等于瓶子的重力,不会随握力的增大而增大.
5.平衡力 不受 向上
6.10 10 竖直向上 10
7.静止 等于 2 [解析] 从v-t图像可以看出,t1=1 s时物体的速度为0,所以物体处于静止状态,受到平衡力的作用,二力大小相等,所以推力等于摩擦力;从v-t图像可以看出,物体在4 ~
6 s之间以4 m/s的速度做匀速直线运动,处于平衡状态,推力与摩擦力是一对平衡力,从F-t图像可以看出,此时水平推力F=2 N,根据二力平衡可知,此时的摩擦力f=2 N.
8.30 30 有
[解析] 图甲中,对物块B进行受力分析可知,在水平方向上,B受到水平向右的推力F1和A对B水平向左的摩擦力,在这两个力的作用下B做匀速直线运动,故B物块所受的摩擦力大小等于推力F1,为30 N;图甲中,以A、B两物块的整体为研究对象,在水平方向上整体受到水平向右的推力F1和地面对整体水平向左的摩擦力,因A、B一起做匀速直线运动,所以,地面对整体水平向左的摩擦力:f地=F1=30 N,也就是地面对物块A的摩擦力为30 N;图乙中,若用F2=50 N的水平力作用在物块A上,它们仍能一起向前运动;因物块A对地面的压力不变,接触面的粗糙程度不变,所以地面对物块A的摩擦力不变,仍为30 N;因为推力F2大于地面的摩擦力,此时A受力不平衡,物块A向右做加速直线运动,A、B之间有相对运动趋势,所以A、B之间有摩
擦力.
9.A [解析] 鱼鹰正沿直线朝斜向下方向匀速俯冲,处于平衡状态,则鱼鹰受到的重力和空气对它的作用力是一对平衡力;因为重力的方向始终是竖直向下的,故空气对它的作用力的方向是竖直向上的.
10.A [解析] 人、伞和其他装备的总重力:G总=700 N+100 N=800 N,伞兵打开降落伞后匀速直线下降时,处于平衡状态,总重力和阻力是一对平衡力;根据二力平衡的条件可知,阻力等于总重力,即f=G总=800 N,重力的方向是竖直向下的,则阻力的方向竖直向上.
11.D [解析] 在左盘中放重为G的砝码,右盘中放重为2G的砝码时,物体M以速度v向右做匀速直线运动,此时物体M受向左的摩擦力,则f+G=2G,物体所受的摩擦力大小:f=G,方向向左.当物体向左匀速运动时,摩擦力方向向右,大小不变,则G左=2G+f=2G+G=3G,故左盘中砝码的重力为3G.
12.C
13.如图所示
14.(1)由题知,汽车的质量m=1.2 t=1200 kg,汽车的重力G=mg=1200 kg×10 N/kg=1.2×104 N,汽车在平直公路上匀速行驶时受到的阻力:f=0.2G=0.2×1.2×104 N=2400 N,
此时牵引力和阻力是一对平衡力,
所以汽车空载时的牵引力:F=f=2400 N。
(2)这辆汽车装载货物后,牵引力变为3400 N,仍做匀速直线运动,牵引力和阻力仍是一对平衡力,此时汽车受到的阻力:f'=F'=3400 N,
由题意得,汽车的总重力:G'===17000 N,
汽车的总质量:m'===1700 kg=1.7 t,
则货物的质量:m货=m'-m=1.7 t-1.2 t=0.5 t。