北师大版八年级下 7.5、二力平衡 同步练习
一、单选题
1.北京时间2021年10月16日0时23分,搭载神舟十三号载人飞船的长征二号F遥十三运载火箭,在酒泉卫星发射中心按照预定时间精准点火发射,约582秒后,神舟十三号载人飞船与火箭成功分离,进入预定轨道,顺利将翟志刚、王亚平、叶光富3名航天员送入太空。发射取得圆满成功,向世界证明我国航天事业的强大。以下描述的情形,飞船受平衡力的是 ( )
A.飞船起飞过程中加速升空 B.飞船在进入预定轨道后绕地球匀速转动
C.飞船返回地球时减速下降 D.飞船着陆前打开降落伞沿直线匀速下降
2.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
3.生活中经常要估测、估算,下列估计正确的是( )
A.教室里课桌的高度约为1.5m
B.人步行的速度约为5m/s
C.一位中学生的质量约为5000g
D.匀速托起一本初二物理教科书的力约为2N
4.如图所示,用弹簧测力计拉着木块在水平桌面上做直线运动,实验记录如下表。由此可知,木块与水平桌面之间的滑动摩擦力为( )
实验次数 1 2 3
木块运动情况 越来越快 匀速运动 越来越慢
弹簧测力计读数(牛) 4.5 3.0 2.1
A.4.5 N B.0 N C.3.0 N D.2.1 N
5.下列关于力现象的描述,正确的是( )
A.用力捏橡皮泥,橡皮泥变了形,说明力可以使物体发生形变
B.物体受到力,运动状态一定发生改变
C.苹果下落,是因为地球对苹果有力的作用,而苹果对地球没有力的作用
D.用水平的力推桌子,推不动是因为推力小于摩擦力
6.下列说法正确的是( )
A.物体不受力作用就一定静止
B.物体不受力作用就一定是匀速直线运动
C.物体受力才能运动
D.以上说法都是错误的
7.水平桌面上的物理书处于静止状态,则下列说法中正确的是( )
A.书受到的重力和桌面对书的支持力是一对平衡力
B.书受到的重力和书对桌面的压力是一对平衡力
C.桌面对书的支持力和书对桌面的压力是一对平衡力
D.桌子受到的重力和书对桌面的压力是一对平衡力
8.2017年5月18日,由中国自主研制的“直﹣19E”出口武装直升飞机首飞成功,如图所示,当直升机沿水平方向匀速直线向左行驶时,它受到的升力的方向( )
A.竖直向上 B.斜向左上方 C.水平向左 D.水平向右
9.在图所示的各种情景中,与大小均相等,则这两个力彼此平衡的是( )
A. B. C. D.
10.物体在平衡力的作用下,将( )
A.一定处于静止状态 B.一定做匀速直线运动
C.处于静止或匀速直线运动状态 D.以上说法都不对
11.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
12.水平桌面上放有一本物理书。处于静止状态,关于书和桌面受力情况,下列说法正确的( )
A.书受到重力与书对桌面的压力是同一个力
B.书受到重力与桌面对书的支持力是一对平衡力
C.书对桌面的压力与桌面对书支持力是一对平衡力
D.书受到重力与桌面对书的支持力是一对相互作用力
二、填空题
13.弹簧测力计在使用前要注意观察指针是否在______,来回拉动挂钩无异常后,将物块挂在测力计下,静止时如图所示。挂钩对弹簧的拉力大小是______N。根据力的作用是相互的和______的知识可知物块所受重力的大小。
14.如图所示,用弹簧测力计测一物体所受重力,则被测物体的重力为 ______N,重力的方向是 ______的;若改在匀速上升的电梯中进行测量,则弹簧测力计的示数 ______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
15.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”)。
16.如图所示,水平路面上行驶的汽车车顶处悬挂一小球A,细线与竖直方向的夹角始终保持不变,则小球A一共受到______个力的作用,它处于______(平衡、非平衡)状态;汽车在做______(匀速/变速)直线运动;车厢地板上的物体B也始终与车厢保持相对静止,则物体B肯定______(受/不受)摩擦力作用。
三、综合题
17.如图所示,物体B重5N.
(1)如果用F=20N的力水平向右推它,固定在竖直墙上,则物体B所受的摩擦力f是多大?
(2)如果水平推力F减小到15N,物体刚好向下做匀速直线运动,此时物体所受的摩擦力f大小为多大?
(3)若将水平向右的推力F减小到9N,物体竖直方向受到的合力F合为2N,则此时的滑动摩擦力为多大?
18.阅读短文,回答问题
胡克与胡克定律
胡克研制天文仪器时,接触到了弹簧。为了研究弹簧的性能,胡克做了许多实验。他把弹簧的一端悬挂起来,在另一端加重物,观察弹簧长度的变化。得出如下表格中一部分数据,当他把多次实验数据列在一起的时候,发现弹簧上所加物体重力与弹簧的伸长量成正比。这一发现,使胡克十分兴奋。弹簧的这种性质是不是对所有的弹性体都适用呢?胡克知道,必须用实验来证实自己的推理。他把表的游丝固定在黄铜的轮子上,加上外力使轮子转动,游丝便收缩或放松。改变外力的大小,游丝收缩或放松的程度也会改变。实验结果表明,外力与游丝收缩或放松的程度成正比。他又用金属线做实验,发现金属线上受到的外力也是与金属线伸长量成正比的。金属物质有这样的性质,其他物质有没有呢?他找来一根干燥的木杆,将木杆水平放置,一端固定,另一端挂上重物,结果也是一样:所加重量的大小与木杆弯曲程度也成正比。他还用丝、毛发、玻璃、土块等做实验,都发现了相同的规律。从实验中他得出:任何有弹性的物体,弹性力都与它伸长的距离成正比。1678年,胡克写了一篇名为《弹簧》的论文,向人们介绍了他对弹性物体进行实验后的结果,为材料力学和弹性力学的发展奠定了基础。后人为纪念胡克的开创性工作和取得的成果,便把这个定律叫作胡克定律。人们根据胡克定律制成了弹簧测力计。
请根据上述材料,回答下列问题:
弹簧下方所挂钩码质量/g 0 100 200 300 400 500 600 700
指针的位置/cm 2 3 4 5 6 7 8 9
(1)根据上述实验数据,若该弹簧在弹性限度内伸长长度Δl为8cm时,弹簧所受拉力为______N。
(2)小明和科技小组的同学们想自己动手制作弹簧测力计,他们选用了甲、乙两种规格不同的弹簧进行测试,绘出如图所示的图象。请你根据图象反映的现象提出一个可探究的科学问题:______。
(3)小华利用完全相同的小桶分别盛满四种液体,用该弹簧测力计称出液体和小桶的总重力如图甲,记录的部分数据在如表中。
液体种类 酒精 水 可乐 酱油
弹簧测力计的示数F/N 2.6 2.8 3.0 3.2
①通过分析比较此表,小华推测在液体密度与弹簧测力计示数之间有一定的规律。在如图乙所示的图象中能正确反映这一规律的图象是______。
A.B.C.D.
乙
②若已知可乐的密度为1.2g/cm3,小华又利用该弹簧测力计及小桶,将弹簧测力计改装成可以直接读取液体密度的弹簧密度计,该弹簧密度计能测到液体密度的最大值为______g/cm3,
③小华想增大该“密度秤”的量程,在不更换弹簧的前提下,你的办法是______。
19.质量均为2t的甲、乙两件货物在两台吊车钢索的牵引力作用下竖直向上运动,它们运动的s-t图象分别如图甲、乙所示,则:
(1)作匀速直线运动的是哪个物体?速度为多少?
(2)吊车对甲物体的拉力为多少?
(3)吊车对乙物体的拉力和物体的重力是否相等?为什么?
20.水平桌面上的不倒翁处于如图所示状态,画出此时它所受重力的示意图(O点为重心)______。因为重力方向总是_________的,所以此不倒翁_________(选填“能”或“不能”)静止在图示的位置。
21.如图甲所示,小明顺着竖直的杆匀速下滑.
①在乙图代表小明的圆点A画出其竖直方向受到的力__________
②小明再沿此绳匀速下滑,其沿绳受到的摩擦力为f滑、沿杆下滑受到的摩擦力为f杆,f滑_________f杆(选填“>”,“=”,“<”).
③若小明沿杆匀速向上爬,他受到的摩擦力的方向:_________
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】
物体处于平衡状态时受到平衡力的作用,而平衡状态是指匀速直线运动状态和静止状态。
A.飞船起飞过程中加速升空,速度越来越快,不是处于平衡状态,所受的不是平衡力,故A不符合题意;
B.飞船进入预定轨道后绕地球匀速转动时,不是处于平衡状态,所受的力不是平衡力,故B不符合题意;
C.飞船返回地球时减速下降,速度越来越慢,不是处于平衡状态,所受的力不是平衡力,故C不符合题意;
D.飞船着陆前打开降落伞匀速直线下降时,处于平衡状态,所受的力是平衡力,故D符合题意。
故选D。
2.D
【解析】
【详解】
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。
3.D
【解析】
【详解】
A.一个中学生的高度约为1.6 m,教室里课桌的高度约为其高度的二分之一,约为0.8m,故A错误;
B.人步行的速度约为1m/s,故B错误;
C.一位中学生的质量约为
50kg=5×104g
故C错误;
D.一本初二物理教科书的质量约为200g,重力大小约为
G=mg=0.2kg×10N/kg=2N
匀速托起一本初二物理教科书的力与物体的重力大小相等,故匀速托起一本初二物理教科书的力约为2N,故D正确。
故选D。
4.C
【解析】
【分析】
【详解】
第1次,木块运动越来越快,则拉力大于摩擦力;
第2次,木块做匀速运动,此时木块在水平方向受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,摩擦力
f=F=3N
第3次,木块运动越来越慢,则拉力小于摩擦力。
故选C。
5.A
【解析】
【详解】
A.用力捏橡皮泥,橡皮泥变了形,力改变橡皮泥的形状,说明力可以使物体发生形变,故A正确;
B.若物体受到平衡力,物体的运动状态不变,因此物体受到力运动状态不一定发生改变,故B错误;
C.苹果下落因为地球对苹果有力的作用,物体间力的作用是相互的,因此苹果对地球也有力的作用,故C错误;
D.用水平的力推桌子,推不动说明桌子处于平衡状态,推力等于摩擦力,故D错误。
故选A。
6.D
【解析】
【详解】
AB.物体不受力作用时有可能静止,有可能做匀速直线运动,故AB错误;
CD.运动的物体不受力时也会做匀速直线运动,故C错误,D正确。
故选D。
7.A
【解析】
【详解】
A.书受到的重力作用在书上,桌面对书的支持力也作用在书上,书在这两个力的作用下处于受力平衡状态,故这两个力是一对平衡力,故A正确;
B.书受到的重力作用在书上,书对桌面的压力作用在桌面上,两个力不作用在同一个物体上,故不是一对平衡力,故B错误;
C.桌面对书的支持力作用在书上,书对桌面的压力作用在桌面上,两个力不作用在同一个物体上,故不是一对平衡力,故C错误;
D.桌子受到的重力竖直向下,书对桌面的压力也是竖直向下,两个力的方向不是相反,且力的大小不相等,故这两个力不是一对平衡力,故D错误。
故选A。
8.A
【解析】
【详解】
直升机沿水平方向匀速直线向左行驶时,它受到竖直方向的重力和升力,二者是一对平衡力;同时受到水平方向的牵引力和空气阻力,二者也是一对平衡力。直升机受到的升力是机翼给空气一个向下的力,空气给机翼一个向上的反作用力,因此,升力的方向是竖直向上的。故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
9.C
【解析】
【分析】
【详解】
一对平衡力的特点:大小相等,方向相反,作用在同一个物体上,作用在同一条直线上。A中两个力不在同一条直线上,B中两个力没有作用在同一个物体上,D中两个力不在同一条直线上,而且方向不是相反。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
10.C
【解析】
【详解】
物体在平衡力的作用下,就会保持平衡状态,则物体的运动状态不变,处于静止或匀速直线运动状态。
故选C。
11.B
【解析】
【详解】
AD.由图可见,乙处于悬吊状态,乙由于自身的重力对弹簧测力计施加了一个向右的10N的拉力,弹簧测力计处于静止状态,水平方向上受到的就是一对平衡力,所以甲也对弹簧测力计施加了一个10N的拉力,弹簧测力计的示数等于挂钩处受到的力,所以弹簧测力计的示数等于10N,故AD不符合题意;
BC.力的作用是相互的,甲对弹簧测力计施加了一个10N的拉力,所以弹簧测力计对甲向上的拉力也是10N,甲物体共受三个力的作用,处于静止状态,受力平衡,所以竖直向上的拉力和支持力与竖直向下的重力大小相等,则
FN=G-F=40N-10N=30N
因压力与支持力是一对相互作用力,大小相等,所以甲对地的压力也等于30N,故B符合题意,C不符合题意。
故选B。
12.B
【解析】
【分析】
【详解】
A.物理书放在水平桌面上静止,书受到的重力和书对桌面的压力大小相等,但不是一个力,故A错误;
B.书受到重力与桌面对书的支持力,大小相等、方向相反、在同一直线上、并且都作用在物理书上,符合二力平衡条件,是一对平衡力,故B正确;
C.书对桌面的压力与桌面对书的支持力分别作用在书桌和书上,不符合二力平衡条件,不是平衡力,故C错误;
D.书受到的重力是地球作用给物体的;桌面对书的支持力是桌面作用的;二者不具有作用力和反作用力的关系,故D错误。
故选B。
13. 零刻度线 2.6 二力平衡
【解析】
【分析】
【详解】
[1]弹簧测力计在使用前应该进行校零,也就是观察指针是否在零刻度线处。
[2]分析图可知,该弹簧测力计的分度值为0.2N,读出其读数为2.6N。
[3]挂钩给弹簧向下的拉力,物体间力的作用是相互的,弹簧对挂钩产生向上的拉力,物体受竖直向下的重力和竖直向上的拉力,由二力平衡的条件可知,重力的大小等于它所受拉力的大小。
14. 3.2 竖直向下 不变
【解析】
【分析】
【详解】
[1]由图知,弹簧测力计的分度值为0.2N,所以物体的重力
G=F=3.2N
[2]重力是由于地球吸引而受到的力,所以重力的方向是竖直向下的。
[3]若改在匀速上升的电梯中进行测量,重物受到竖直向下的重力和弹簧测力计的拉力,这两个力是一对平衡力,所以弹簧测力计的示数等于物体的重力,故弹簧测力计示数不变。
15. 非平衡力 静止
【解析】
【详解】
[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。
16. 2 非平衡 变速 受
【解析】
【分析】
【详解】
[1][2]由图可知,小球A受斜向左的拉力、竖直向下的重力两个力作用,在水平方向上受力不平衡,处于非平衡状态。
[3][4]由于小球A具有惯性,所以可以判断汽车可能向左做加速运动或向右做减速运动,即该车在做变速直线运动;物体B也始终与车厢保持相对静止,随车做变速运动,速度不断变化,运动状态变化,说明在水平方向上肯定受到摩擦力的作用。
17.(1) 5N;(2) 5N;(3) 3N.
【解析】
【详解】
(1)用F=20N的力水平向右推物体,物体静止时,竖直方向受向下的重力和向上的摩擦力,二力应为平衡力,即摩擦力大小等于重力5N;(2)当水平推力F减小到15N,物体沿竖直面匀速下滑时,竖直方向受重力和向上的摩擦力,二力应大小相等,故摩擦力大小仍为5N;(3)若将水平向右的推力F减小到10N,物体沿竖直面加速下滑,竖直方向受重力和向上的摩擦力的合力为2N,故摩擦力大小为5N 2N3N.
点睛:物体无论是做匀速直线运动还是静止都处于平衡状态,故由力的平衡条件可得出摩擦力;当物体运动状态改变时,则受到了非平衡力的作用,据此分析摩擦力的大小.
18. 8 在一定限度内,拉力的大小与弹簧的伸长量有什么关系 C 3.2 换用质量较小的桶或者换用容积较小的桶
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]由表格信息可知,该弹簧测力计在弹性限度内每伸长1cm,所需要的的钩码质量为100g,即拉力为1N,则弹簧受拉力后的长度为Δl为8cm时,弹簧测力计的拉力为
(2)[2]由图象可知,伸长相同长度时乙受到更大的拉力,因此,乙适合制作量程较大的弹簧测力计;根据图象反映的现象,也可以探究在一定限度内,拉力的大小与弹簧的伸长量有什么关系。
(3)①[3]当密度为0时,弹簧测力计测量小桶的重力,即弹簧测力计有示数,由选项可知只有C符合题意。
故选C。
②[4]若小桶的重力为G,小桶的体积为V,则拉力与液体密度的关系为
带入水的数据可知
带入可乐的数据可知
由上述关系式可知
由图甲可知,弹簧测力计的最大值为5N,则弹簧密度计能测到液体重力的最大值为
则测到液体密度的最大值为
③[5]在不更换弹簧的前提下,想增大该“密度秤”的量程,由上述分析可知,在减小桶的质量时,可以装满更重的液体,即密度更大的液体或者换用容积更小的桶,这样都可以使密度秤量程增大。
19.(1)甲物体; 0.067m/s;(2) 2×104N;(3)拉力和重力不相等.因为乙物体不是做匀速直线运动,乙物体受力不是平衡力.
【解析】
【分析】
根据题中“作匀速直线运动的是哪个物体?速度为多少?”“吊车对甲物体的拉力为多少”可知,本题考查了路程与时间的关系图像、速度的计算、二力平衡条件的应用,运用速度公式、力和运动的关系分别计算和分析.
【详解】
(1)由图象可知,甲图中路程和时间的比值不变,即为匀速直线运动;乙图中路程和时间的比值变小,即不做匀速直线运动;
甲速度为:;
(2)处于平衡状态的物体一定受到平衡力的作用,处于非平衡状态的物体,一定受到非平衡力的作用.甲物体的重力:
G=mg=2×103kg×10N/kg=2×104N,
甲物体做匀速直线运动,受力平衡,所以吊车对甲物体的拉力:F=G=2×104N;
(3)当物体受平衡力时,运动物体会保持匀速直线运动,乙图中路程和时间的比值变小,做减速运动,根据力和运动的关系知,拉力小于重力.即乙物体不是做匀速直线运动,受力不相等.
20. 竖直向下 不能
【解析】
【详解】
[1]从重心O沿竖直向下画一条带箭头的线段,标出符号为G,如图所示:
[2][3]因为重力的方向竖直向下,重力的方向没有过图示位置的接触点,物体受到的重力和支持力不在一条直线上,因此受到的力不是平衡力,故不倒翁不能静止在图示位置。
21. = 竖直向上
【解析】
【详解】
①小明在沿绳或杆匀速下滑时,受到的是竖直向下的重力G和竖直向上的摩擦力f,如图所示:
②根据题意知道,小明沿此绳匀速下滑,即处于平衡状态,所以,摩擦力与重力是一对平衡力,大小均与重力相同,因此f绳 =f杆;
③小明沿杆匀速向上爬,此时其重力仍与摩擦力是一对平衡力,此处相对运动趋势方向是竖直向下,所以摩擦力方向为竖直向上.
点睛:本题考查的是二力平衡条件的应用,明确重力与摩擦力是一对平衡力,是判断摩擦力的大小和方向的关键.
答案第1页,共2页
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