苏科版八年级下册9.1二力平衡同步练习（含解析）

苏科版八年级下册 9.1 二力平衡 同步练习
一、单选题
1．F1和F2是作用在同一物体上的两个力，且作用在同一水平直线上。若其中F1=6N，方向是水平向右，且这两个力的合力为16N。关于F2的大小和方向，说法中正确的是（　　）
A．一定是10N，且方向水平向右
B．一定是22N，且方向水平向左
C．可能是10N，且方向水平向左
D．可能是22N，且方向水平向左
2．一辆小车在水平面上做匀速直线运动，以下几对力中属于相互作用力的是（　　）
A．小车的重力和水平面对小车的支持力
B．小车受到的推力和地面对小车的摩擦力
C．小车受到的支持力和水平面受到的压力
D．小车的重力和水平面受到的压力
3．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
4．下列常见的生活现象中，物体受力平衡的是（　　）
A．飞行的鸟变慢 B．骑自行车转弯
C．汽车启动 D．平直匀速行驶的动车
5．如图所示，用水平力F把重力为G的正方体物块紧压在竖直墙壁上，正方体处于静止状态。关于正方体受到墙壁的摩擦力f，以下说法中正确的是（　　）
A．正方体受到的摩擦力
B．增大水平力F的大小，正方体始终处于静止状态，摩擦力f也随之增大
C．增大水平力F的大小，正方体始终处于静止状态，摩擦力f可能随之增大
D．增大水平力F的大小，正方体始终处于静止状态，摩擦力f一定不变
6．同一只线上的两个力作用在同一个物体上，已知其中一个力的大小是600N，合力大小是1000N，则另一个力的大小是（　　）
A．一定等于400N B．一定小于400N
C．可能等于1600N D．一定大于1600N
7．以下各图是每0.1s拍摄次的小球在不同运动状态下的频闪照片，其中受到平衡力作用的是（　　）
A． B． C． D．
8．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
9．关于力与运动的关系，下列说法不正确的是（　　）
A．用力推在水平面上的小车，小车没动，因为推力小于摩擦力
B．静止在草坪上的足球一定受到平衡力的作用
C．某物体在水平面向右运动可能受到了水平向右的力
D．的力可能没有的力产生的效果效果明显
10．如图所示，壁虎爬在竖直墙面上静止不动。下面哪个力与壁虎重力是一对平衡力（　　）
A．壁虎对墙的压力 B．壁虎对墙的吸引力
C．壁虎对墙的摩擦力 D．墙对壁虎的摩擦力
11．如图所示，M是放在水平桌面上的物体，两边用细线通过滑轮与吊盘相连。若在左盘中放有未知重力的砝码、右盘中放重为3G的砝码时，物体M恰好以速度v向右匀速直线运动；如果左盘中砝码不变，右盘中放重为G的砝码时，物体M在水平桌面上以速度v向左匀速直线运动，则左盘中砝码重应为（吊盘重不计，绳子与滑轮摩擦不计）（　　）
A．3G B．2G C．5G D．4G
12．如图所示，木块a放在粗糙水平桌面上，木块b放在木块a上面，在水平拉力F作用下ab一起向右做匀速直线运动，不计空气阻力，下列判断正确的是（　　）
A．a受到两个摩擦力
B．b在水平方向上不受力
C．a受到的重力与支持力是一对平衡力
D．b受到水平向右的摩擦力
二、填空题
13．如图所示，扫把静立于水平地面主要是利用了______原理。
14．如图，三个相同的物体叠放在一起，当B受到5N的水平拉力时，三个物体一起向右匀速运动，则A与B之间的摩擦力是______ N。
15．如图甲所示，小强用水平向右的拉力拉木块，拉力随时间变化的图像如图乙所示，木块的速度随时间变化的图像如丙所示，则木块在4s~5s时间段内受到的摩擦力为___________ N，木块在7s-8s时间段内受到的的合力为___________ N。
16．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，运动情况如图乙。则t=1s时，物体处于 ______状态，若F=3N，则地面的摩擦力 ______（选填“大于”、“等于”或“小于”）3N，从t=2s到t=6s的过程中，物体做匀速直线运动阶段的速度为 ______m/s。
三、综合题
17．阅读短文，回答问题，
火箭发射
发射火箭时，由地面控制中心倒记时数到零，便下令第一級火箭发动机点火，此时火箭自身携带的燃烧剂与氧化剂燃烧产生的热气流高速向后喷出。利用产生的反作用力，火箭拔地而起，冉冉上升。加速飞行段由此开始了，经过几十秒钟，运载火箭开始按预定程序缓慢向预定方向转变。100 多秒钟后，在70公里左右高度，第一级火箭发动机关机分离，第二级接着点火，继续加速飞行，这时火箭已飞出稠密大气层，可按程序抛离卫星的整流罩。在火箭达到预定速度和高度时，第二级火箭发动机关机分离，至此加速飞行段结束。随后，运载火箭靠已获得的能量，在地球引力作用下，开始惯性飞行段，直到与预定轨道相切的位置为止。此时第三级火箭发动机点火，开始了最后加速段飞行。当加速到预定速度时，第三级发动机关机，火箭的运输使命就全部完成了。
(1)火箭起飞所需的力的施力物体是____ ； 火箭在升空过程中受到_____（选填“平衡力”或“非平衡力平衡力”）的作用；
(2)火箭达到预定速度和高度时，第二级火箭发动机关机分离，火箭利用________飞行到与预定轨道相切的位置，第三级火箭发动机再点火。在最后加速飞行过程中，若火箭所受的外力全部消失，火箭将处于____（选填“静止”或“匀速直线运动”）状态。
18．我国生产的无人机世界领先，应用领城广泛，如图（a）所示为深受广大航拍爱好者喜爱的“YU-2”型无人机，如表所示是有关它的一些飞行参数。
型号 YU-2
动力系统 电动
质量
最大上升速度
最大下降速度
最大水平飞行速度
最大飞行海拔高度
最长悬停时间
卫星定位 GPS
（1）无人机竖直匀速升空时，地面相对无人机是______（选填“上升”、“静止”或“下降”）的，求：该无人机在空中悬停时受到的升力F______；
（2）无人机在空中A点接收到自动返航指令后，将从A点沿ABCD航线自动返回至起点D，如图（b）所示。结合表中资料信息，假设无人机在各段航线上均以相应的最大速度匀速航行，求：该无人机从A点返回至D点所需的时间t______。
19．阅读短文，回答问题：
火星探测器“天问一号”
火星是太阳系中与地球最相似的行星，有大气，温度适宜，自转周期和地球相近，物体在火星表面受到的重力约为在地球表面重力的二分之一，人类对火星的探测具有重大的科学意义。
2020年4月24日，国家航天局宣布将我国火星探测任务命名“天问”，并将首个探测器命名“天问一号”。天问一号将一次性完成“绕、落、巡”三大任务，这在世界航天史上还没有先例。
“绕”，探测器经过7个月的长途飞行，预计明年2月抵达火星附近，之后沿椭圆轨道绕火星运动，实现火星的远、近火点环绕探测。离火星最近的点叫近火点，离火星最远的点叫远火点。
“落”，使探测器着陆火星表面将是一个更艰巨的挑战，需在7分钟内，使探测器的时速降至0。我国利用探月的技术积累，通过四个阶段来减速。第一阶段气动减速，给探测器来个急刹车；第二阶段降落伞减速，速度减至342km/h；第三阶段动力减速，探测器反推发动机点火工作，速度减至3.6m/s；第四阶段着陆缓冲，将探测器悬停在空中，对火星表面观察，寻找合适的位置着陆。
“巡”，当探测器到达火星后，放出巡视车，完成对火星表面的拍摄及土壤分析等工作，为下一步探测打好基础。
人类对于未知世界的好奇与探索从没有停息过，仰望璀璨星空，我们追梦不止！
(1)探测器沿椭圆轨道绕火星运动时，不受空气阻力，只发生动能和势能的相互转化。由近火点向远火点运动时，探测器的动能______，机械能______（选填“变大”、“变小”或“不变”）；
(2)探测器着陆前的降落伞减速阶段，速度减至______m/s；
(3)巡视器降落到火星表面后，巡视器对火星表面的压力和火星对巡视器的支持力______（选填“是”或“不是”）一对平衡力；
(4)在火星上重力与质量的比值为g火，探测器在火星上空悬停时其质量为m，反推发动机喷出的气体对探测器的作用力大小为______。
20．如图是用弹簧测力计测量物体在水平地面上所受摩擦力大小的示意图．牛顿第三定律告诉我们：两个物体之间的作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上．当匀速拉动物体A时，弹簧测力计的示数F′(即弹簧测力计所受A的拉力)就等于物体A所受滑动摩擦力f的大小，即F′＝f．请你依据牛顿第三定律和二力平衡的条件对此加以证明______________．
21．阅读短文，回答文后问题
失重现象
在一次太空知识讲座中，老师让同学们做一个实验∶用弹簧测力计竖直悬挂一个重物，分别使重物处于静止和匀速下降，再让其加速下降。同学们发现，重物在静止和匀速下降时，弹簧测力计的示数相同-就等于物体所受的重力；而加速下降时，却看到弹簧测力计的示数明显减小，好像物体的重力突然间减小了。
老师解释说∶“这在物理学上称为失重现象，失重就是物体对支持物的压力或悬挂物的拉力小于物体实际所受重力的现象。如当人们乘电梯加速下降时，人对电梯地面压力就小于人受到的重力”小勇在老师指导下到电梯内做失重实验，如图甲，他将一个体重秤放在电梯水平地面上，然后站上秤台。如图乙所示，在电梯向下运动的过程中，他记录下体重秤在不同时间段的示数及对应的时间，描绘出了体重秤的示数随时间t的变化图像如图丙所示（已知小勇的实际质量为60kg，g取10N/kg）
课后小勇和同学们查资料还了解到∶当电梯更快向下加速时，体重秤的示数为零，即说明他对体重秤的压力为零，我们称这种现象为完全失重现象。
(1)电梯静止时，小勇的重力是 ____ N；
(2)根据图丙分析，小勇在 _____ 段时间内处于失重状态；
(3)物体处于完全失重状态，是指物体的 _____ （选填∶A质量为零B重力为零C受到的支持力或拉力为零）；
(4)我国宇航员王亚平利用小球在中太空中做了两次实验，第一次实验时，将小球偏离竖直位置后放手，第二次实验时，将小球偏离竖直位置后，在放手时对小球施加一个垂直于悬线的力，下列四图表示小球在这两次实验中可能出现的运动情况，其中符合实际的是 ( )
A．甲、丙B．甲、丁C．乙、丙D．乙、丁
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【详解】
F1和F2是作用在同一物体上的两个力，且作用在同一水平直线上，其中F1为6N，方向是水平向右，要使这两个力的合力为16N，则根据同一直线二力合成，F2可能是水平向右，与F1同向，即
也可能是水平向左，与F1反向，即
故ABC错误，D正确。
故选D。
2．C
【详解】
A．小车的重力和水平面对小车的支持力作用在同一物体上，大小相等、方向相反，作用在同一直线上，是一对平衡力，故A不符合题意；
B．小车在水平面上做匀速直线运动，其受到的推力和地面对其的摩擦力作用在同一物体上，大小相等、方向相反，作用在同一直线上，是一对平衡力，故B不符合题意；
C．小车受到的支持力和水平面受到的压力分别作用在两个物体上，大小相等、方向相反，作用在同一直线上，是一对相互作用力，故C符合题意；
D．小车的重力和水平面受到的压力方向都是竖直向下，不是一对相互作用力，故D不符合题意。
故选C。
3．C
【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。
4．D
【详解】
A．飞行的鸟变慢，处于非平衡状态，受到的力为非平衡力，故A不符合题意；
B．骑自行车转弯，运动方向不断变化，处于非平衡状态，受到的力为非平衡力，故B不符合题意；
C．汽车启动时，速度变大，处于非平衡状态，受到的力为非平衡力，故C不符合题意；
D．平直匀速行驶的动车，处于平衡状态，受到的力为平衡力。故D符合题意。
故选D。
5．D
【详解】
A．从图中可以看到，正方体物块处于静止状态，即平衡状态，合力为零；可对物块进行受力分析，水平方向上受到向左的推力F和墙壁对它向右的支持力N，是一对平衡力，即；而竖直方向上受到的重力G和静摩擦力f，是一对平衡力，即，摩擦力的方向竖直向上；故A错误；
BCD．由A解析可知，，增大水平力F的大小，物块的重力G大小还是不变，正方体始终处于静止状态，竖直方向上处于平衡状态，竖直方向上还是受到重力、摩擦力的作用，摩擦力的大小还是等于重力的大小，则摩擦力f一定不变，故B、C错误，D正确。
故选D。
6．C
【详解】
当二力同向时，合力等于二力之和；当二力反向时，合力等于二力之差，则另一个力可能为400N，也可能为1600N，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
7．B
【详解】
A．图中小球运动方向改变，受非平衡力作用，故A不符合题意；
B．图中物体相等时间间隔内通过的距离相等，做匀速直线运动，受平衡力作用，故B符合题意；
CD．图中物体相等时间间隔内通过的距离不相等，做变速直线运动，受非平衡力作用，故CD不符合题意。
故选B。
8．A
【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。
9．A
【详解】
A．用力推在水平面上的小车，小车没动，说明小车受平衡力，所以推力等于摩擦力，故A错误，A符合题意；
B．静止在草坪上的足球处于平衡状态，所以一定受到平衡力的作用，故B正确，B不符合题意；
C．某物体在水平面向右运动可能受到了水平向右的力，也可能是由于惯性向右运动，故C正确，C不符合题意；
D．力的作用效果是否明显除了与力的大小有关以外，还与受力物体的材料、受力面积等有关，所以的力可能没有的力产生的效果效果明显，故D正确，D不符合题意。
故选A。
10．D
【详解】
壁虎的重力竖直向下，受力物体为壁虎。
A．壁虎对墙的压力，受力物体为墙，不是同一个受力物体，不符合平衡力的条件，故A不符合题意；
B．壁虎对墙的吸引力，受力物体为墙，不是同一个受力物体，不符合平衡力的条件，故B不符合题意；
C．壁虎对墙的摩擦力，受力物体为墙，不是同一个受力物体，不符合平衡力的条件，故C不符合题意；
D．墙对壁虎的摩擦力，受力物体为壁虎，同一个受力物体，摩擦力的方向竖直向上，大小与壁虎的重力相等，故符合平衡力的条件，故D符合题意。
故选D。
11．B
【详解】
设左盘中放重为G0的砝码，右盘中放重为3G的砝码时，物体M恰好以速度v向右做匀速直线运动，此时物体M受向左的摩擦力，则
G0+ f =3G ①
当物体向左运动时，摩擦力方向向右，大小不变，要让物体匀速运动，向左的力要等于向右的力，则
G0= G+f ②
由①②两式得
G0= 2G
故左盘中砝码的重应为2G。
故选B。
12．B
【详解】
BD．已知a、b一起向右做匀速直线运动，对b进行受力分析可知，竖直方向上受到支持力和重力的作用，水平方向不受拉力，也不受摩擦力，否则b不能做匀速直线运动，即b在水平方向上不受力，也就是木块a对木块b并没有摩擦力，根据相互作用力的特点可知，木块b对木块a也没有摩擦力。故B正确，D错误；
A．木块a向右做匀速直线运动，处于平衡状态，则在水平方向上a受到向右的拉力F和向左的摩擦力平衡，地面对木块a有向左的摩擦力，但是木块b对木块a并没有摩擦力，所以，a只受到一个摩擦力，故A错误；
C．由于物体b对a有向下的压力，a受到的重力小于地面对a的支持力，a受到的重力和地面对a的支持力不是一对平衡力，故C错误。
故选B。
13．二力平衡
【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。
14．0
【详解】
对A受力分析，A受竖直方向的重力和B对A的支持力，三个物体一起向右匀速运动，A与B相对静止，没有相对运动的趋势，故AB之间不受摩擦力，则A与B之间的摩擦力是为0N。
15． 3 1
【详解】
[1]由图丙知，木块在2s～6s时间内作匀速直线运动，根据图乙知，此时的拉力为3N，根据二力平衡的条件，木块在4s~5s时间段内受到的摩擦力为3N。
[2]由图乙知，木块在7s～8s时间段内受到拉力为2N，因木块对支持面的压力大小和接触面的粗糙程度不变，故木块受到的滑动摩擦力大小不变，木块在7s-8s时间段内受到的的合力为
F合=f-F=3N-2N=1N
16． 静止 等于 2
【详解】
[1][2]当t=1s时，由图乙可知，此时的速度为0，物体处于静止状态；物体水平方向上受到的拉力和静摩擦力是一对平衡力，大小相等，且拉力
F=3N
则静摩擦力为3N。
[3]由图乙知，匀速直线运动阶段的速度
17． 高温燃气 非平衡力 惯性匀速 直线运动
【详解】
(1)[1]火箭升空时，向后喷出燃气，火箭给高温燃气一个向下的力，由于物体间力的作用是相互的，所以高温燃气给火箭一个向上的推力，使火箭升空。
[2]火箭加速升空过程中，速度变大，处于非平衡状态，故受非平衡力的作用。
(2)[3]火箭达到预定速度和高度时，火箭发动机关机，火箭利用自身的惯性飞行到与预定轨道相切的位置。
[4]若火箭在最后加速飞行过程中所受的外力全部消失，由牛顿第一定律可知，火箭将处于匀速直线运动状态。
18． 下降 11N 160s
【详解】
（1）[1]无人机竖直匀速升空时，以无人机为参照物，地面离无人机越来越远，即地面相对无人机是下降的。
[2]无人机的重力
G=mg=1100×10-3kg×10N/kg=11N
因为无人机在空中悬停时处于平衡状态，此时无人机受到的重力和升力是一对平衡力，所以无人机在空中悬停时受到的升力
F=G=11N
（2）[3]图（b）可知，无人机在空中A点接收到自动返航指令后，从A点沿ABCD航线自动返回至起点D的过程中，先从A到B上升
300m-200m=100m
再从B到C水平飞行
800m-100m=700m
再从C到D下降300m，由表中数据可知，无人机的最大上升速度为4m/s，则无人机以最大速度从A到B匀速上升100m所需要的时间
由表中数据可知，无人机的最大水平飞行速度为20m/s，则无人机以最大速度水平匀速从B到C所需要的时间
无人机的最大下降速度为3m/s，则无人机以最大速度匀速下降300m所需要的时间
则无人机从A点返回至D点所需的时间
t=tAB+tBC+tCD=25s+35s+100s=160s
19． 变小 不变 95 不是 mg火
【详解】
(1) [1][2]探测器由近火点向远火点运动时，不受空气阻力，只发生动能和势能的相互转化，探测器相对于火星的高度增加，重力势能变大，动能转化为重力势能，动能减小，机械能不变。
(2)[3]由材料知，探测器着陆前的降落伞减速阶段，速度减至342km/h，合95m/s。
(3)[4]巡视器降落到火星表面后，巡视器处于平衡状态，受力平衡，巡视器对火星表面的压力和火星对巡视器的支持力是一对相互作用力。
(4)[5]在火星上重力与质量的比值为g火，探测器在火星上空悬停时其质量为m，探测器在火星上空悬停时受到的重力为
G火=mg火
反推发动机喷出的气体对探测器的作用力与探测器受到的重力相互平衡，故气体对探测器的作用力大小为
F= G火=mg火
20．证明：当匀速拉动物体A时，物体A处于平衡状态，物体A在水平方向上受到的拉力F和摩擦力f是一对平衡力，所以弹簧测力计对物体的拉力等于物体所受摩擦力，即F＝f；而测力计对物体A的拉力F与物体A对测力计的拉力F′是一对作用力与反作用力，由牛顿第三定律可知：F＝F′，所以F′＝f．
先根据处于静止状态或匀速直线运动状态的物体受到平衡力作用，分析物体A在水平方向所受的拉力和摩擦力是一对平衡力；然后再利用作用力与反作用力的关系，分析弹簧测力计对物体A的拉力与物体A对弹簧测力计的拉力是一对相互作用力，根据平衡力大小的特点、相互作用力大小的特点以及利用等效替代法进行证明．
【详解】
证明：当匀速拉动物体A时，物体A处于平衡状态，物体A在水平方向上受到的拉力F和摩擦力f是一对平衡力，所以弹簧测力计对物体的拉力等于物体所受摩擦力，即F＝f；而测力计对物体A的拉力F与物体A对测力计的拉力F′是一对作用力与反作用力，由牛顿第三定律可知：，所以．
【点睛】
一对平衡力大小相等，方向相反，作用在一条直线上，作用在一个物体上；与相互作用力的不同之处是作用在不同物体上；会利用二力平衡的大小相等、相互作用力的大小相等的特点以及等效替代法证明力的大小关系．
21． 600 0---t1 C B
(1)电梯静止时，根据可得小勇的重力。
(2)根据已知小勇的实际质量为60kg，结合图象可知在哪段时间内处于失重状态。
(3)根据“失重就是物体对支持物的压力或悬挂物的拉力小于物体实际所受重力的现象。”可得出结论。
(4)牛顿第一定律的内容：一切物体在没有受到任何力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。惯性：物体总有保持原有运动状态不变的性质，这种性质叫做惯性。一切物体都有惯性。是改变物体运动状态的原因。
【详解】
(1)[1]电梯静止时，小勇的重力是
G＝mg＝60kg×10N/kg＝600N
(2)[2]已知小勇的实际质量为60kg。由图象可知，在0～t1阶段，小勇的质量为45kg，此时处于失重状态。
(3)[3]由失重现象定义可知，物体处于完全失重状态，是指物体（的）受到的支持力或拉力为零。
(4)[4]飞船内部物体在失重（相当于物体不受重力）情况，第一次实验时，将小球偏离竖直位置后放手，小球不受任何外力，根据牛顿第一运动定律，小球处于静止状态，故甲图正确；第二次实验时，将小球偏离竖直位置后，在放手时对小球施加一个垂直于悬线的力，由于惯性，小球继续保持匀速直线运动状态，又因为受到细线的拉力作用，所以小球做匀速圆周运动，故丁图正确。故选B。
【点睛】
此题考查了压力及重力与压力的区别以及在失重状态下，物体的运动状态，难度不大，关键要理解惯性的含义，能够利用牛顿第一定律分析。
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