人教版八年级下8.2二力平衡 同步练习（有解析）

人教版八年级下 8.2 二力平衡
一、单选题
1．关于“立定跳远”，以下说法不正确的是（　　）
A．立定跳远前，静止站在地面上的人所受的重力和支持力是一对平衡力
B．立定跳远时，向后蹬地瞬间，人受到向前的力，说明物体间力的作用是相互的
C．立定跳远中，人离地后继续向前运动，因为受到惯性力的作用
D．从起跳，腾空到落地的过程中，体现了力可以改变物体的运动状态
2．如图所示，小明用水平推力推静止在水平地面上的箱子，下列说法中正确的是（　　）
A．如果箱子没有被推动，此时箱子所受推力小于所受摩擦力
B．如果箱子没有被推动，此时箱子所受推力大于所受摩擦力
C．如果小明推着箱子做匀速直线运动，此时箱子所受推力等于所受摩擦力
D．如果小明推着箱子做匀速直线运动，此时箱子所受推力大于所受摩擦力
3．《猴子捞月》是人们所熟知的童话，如图所示的三只小猴在专注地捞着月亮，下列说法正确的是（　　）
A．乙对丙的拉力大于丙对乙的拉力
B．甲对乙的拉力与乙所受重力是一对平衡力
C．甲对乙的拉力与乙对甲的拉力是一对相互作用力
D．甲对乙的拉力大小等于乙对丙的拉力与丙的重力之和
4．2022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
5．一个物体同时受到同一直线上两个力的作用，其中F1=3N，F2=4N，若用一个力等效代替这两个力，则这个力的大小可能是（　　）
A．2N B．5N C．7N D．9N
6．怀旧的竹蜻蜓给孩子们的童年带来了无穷的乐趣，下列静止的竹蜻蜓所受支持力的示意图正确的是（　　）
A． B． C． D．
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．关于力与运动，下列说法正确的是（　　）
A．拔河比赛中，赢的一方对绳的拉力一定更大
B．跳远运动员需要助跑，是为了增大惯性，跳得更远
C．一个物体的运动状态发生改变，一定受到力的作用
D．举重运动员举着杠铃不动时，运动员所受重力与地面对运动员的支持力是一对平衡力
9．目前，部分快递企业开始使用无人机送货，当无人机匀速竖直上升时，它在竖直方向上受到重力G、升力F和阻力f，如图所示。这三个力关系式正确的是（　　）
A． B． C． D．
10．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
二、填空题
11．如图甲所示，小林用水平推力F把木块向前推动，此过程中，推力F和木块前进的速度v的大小随时间t的变化情况分别如图乙、丙所示。则：物体在0~1 s内摩擦力大小为_______N；1~3 s内摩擦力大小为_______N。
12．如图所示，一重为15N的探空气球（包括其下方的吊篮），若气球所受总浮力始终保持60N不变，方向始终是竖直向上；气球受到的空气阻力与速度成正比，即f=kv，不计吊篮受到的浮力和阻力。此时气球以1m/s的速度竖直向下匀速运动；若吊篮中物体的重量减少30N，经过一段时间后，气球恰好以2m/s的速度竖直向上匀速运动；则气球以2m/s的速度匀速上升时，吊篮中物体的重量为___________ N。若去掉吊篮中的所有物体，气球能达到的最大速度为___________ m/s。
13．如下图是一小球在桌面上从A点沿直线，水平向右运动到F点的频闪照片，若频闪照相机每隔0.2s闪拍一次，分析照片可知：小球从A点到F运动的过程中，运动状态__（选填“没有改变”或“发生改变”），一定受力____（选填“平衡”或“不平衡”）。若小球在运动过程中受到水平向右的拉力为20牛，水平向左的摩擦力为5牛，小球在水平方向上受到的合力为__牛，方向__。将小球受到的水平向右的拉力增大为25牛，小球在水平方向上受到的合力为__牛。
14．一物体重100N，当它在水平地面上滑动时受到的摩擦力是30N。将物体匀速提起时对它的拉力为F1，在水平地面上匀速运动时对它的拉力为F2，则F1=______N，F2=______N。
15．成都地铁运营长度已突破500公里，线网规模跃升至全国城市轨道交通“第四城”。乘客候车时，放在水平站台上的行李箱受到的支持力与重力是一对______力。乘客上车后应站稳，抓好扶手，是为了防止列车运动状态改变时乘客由于具有______而跌倒。
三、综合题
16．阅读短文，回答问题：
6月17日，长征二号运载火箭发射成功，将神舟十二号载人飞船送入预定轨道。随后，神舟十二号载人飞船与天和核心舱完成自主快速交会对接，3名航天员顺利进驻天和核心舱。据悉，按照原计划，航天员将驻留约3个月后，搭乘飞船返回舱返回地面。
（1）运载火箭发射时，会向下喷出高温高压燃气（如图），这样火箭才能升空，说明物体间力的作用是_________，生活中与此原理类似的现象有_________（举一例）。火箭加速升空的过程中，受到的牵引力_________（选填“大于”“小于”或“等于”）重力和空气阻力。
（2）在使用火箭把飞船送上太空时，为了使火箭获得更快的速度，又要节省燃料，火箭升空后应向_________（选填“偏东”“偏西”或“任意”）方向飞行。
（3）航天员从地球进入太空后，其质量将_________（选填“变大”“变小"或“不变”）；航天员在空间站中_________（选填“受到”或“不受”）重力作用。
（4）三位航天员在太空中需要进行体能锻炼，下述活动可采用的是_________。
A．举哑铃 B．引体向上 C．在跑步机上跑步 D．用弹簧拉力器健身
（5）航天员在空间站中饮食起居与地球上是不同的，航天员在太空中是如何喝水的，请你设计一个合理的方案：___________。
17．如图为某款擦窗机器人,它的“腹部”有吸盘,当擦窗机器人的真空泵将吸盘内的空气向外抽出时,它能牢牢地吸附在竖直玻璃上．
(1)机器人工作时,主机内部的气压___(选填“大于”、“小于”或“等于”)外界大气压,而使吸盘吸附在玻璃上．
(2)工作过程中发现窗户擦的不干净,于是用真空泵又向外多抽几次气,擦窗机器人在竖直玻璃板上移动时,受到的摩擦力跟抽气前相比__________（选填“变大”、“变小”或“不变”)．
(3)擦窗机器人的总质量为1.2千克,吸盘与玻璃的接触面积为350cm2,若吸盘内外气压差为800Pa,则吸盘对玻璃的压力是_______N．
18．阅读并回答下列问题
浮子流量计
气体的流量一般指单位时间内流过通气管道的气体体积，流量等于气体的流速和通道横截面积的乘积。生活生产中经常要对气体的流量进行控制，例如医院给病人输氧时，用阀门控制氧气瓶输出氧气的流量，在管道中接入流量计，可以反映流量的大小。
浮子流量计是一种常用的流量计。其结构如图所示，一个上粗下细的锥形管，管内倒放着一个铝制的圆锥体浮子。工作时，气体从锥形管下端流入，向上冲击浮子，然后流过圆锥体浮子底面与锥形管之间的环形空隙，从上端流出。如果浮子受到气流的冲力大，就会向上移动，环形空隙加大，气体流速变小，对浮子的冲力就会变小，这样浮子最终稳定在某一位置，这个位置的高低就反映了气体流量的大小。
（1）浮子流量计使用时，锥形管应处于______；
A．水平方向 B．竖直方向 C．斜向上 D．斜向下
（2）气流对浮子的冲力使浮子运动，说明力能改变______。由于浮子所受气体浮力很小，当浮子稳定在某一位置时，气流对浮子的冲力和浮子重力的关系是______；
（3）对于某个制成的浮子流量计，浮子和锥形管之间的环形空隙的面积和浮子高度成正比，比例系数为k1；气流对浮子的冲力和流速成正比，比例系数为k2；浮子的质量为m。当浮子稳定在高度h时，气体流量Q的表达式为Q＝______；
（4）浮子流量计能反映的最大流量是有限的，如果要让这个浮子流量计能反映更大的流量，请你提出一条可行的改进措施：______。
19．阅读短文，回答问题：
背包式飞行器
深圳光启公司生产的一款单人背包式飞行器，是全球首款商业化、实用化的个人立体飞行器，它的外形像一把有扶手和踏板的座椅，由汽油发动机提供动力，带动两个螺旋桨转动，飞行员通过操纵改变螺旋桨的方向、转速，实现进退、上、下、左右及俯仰飞行，右上甲、乙两图分别是它的侧视图和俯视图。
下表一为它的部分技术参数。
表一：
飞行器类型 一级超轻型 飞行器主要材料 碳纤维
成员数量 单人飞行 飞行距离 30~50km
满油时飞行器质量 200kg 最大飞行速度 74km/h
最大起飞质量 320kg 定速巡航速度 56km/h
最大承载质量 120kg 飞行时间 30min
燃料体积 45L 升限 1000m
燃料及油品 汽油 弹射降落伞 超低高度弹射功能
该飞行器还采用了无人飞行控制系统、零空速悬停技术，即在空中双手松开操纵杆之后，飞行器就会在空中悬停，等待你的下一步操作；还使用与F1赛车相同类型的驾驶舱，可以在撞击时保护飞行员的安全，还配备了弹射降落伞系统，如果遇到特殊情况，飞行器无法正常降落时，可以关闭动力源，同时打开降落伞，利用空气阻力减小下降速度，从而可以避免驾驶者快速落地而造成伤害。该飞行器因此跻身当今世界上最安全的超轻型飞行器之列。
为了给飞行器设计面积合适的降落伞，研究人员对降落伞所受阻力与降落伞的伞面面积、下落速度之间的关系进行了探究，他们分别将伞面面积和总重不同的圆形降落伞，从高处下落，测出最终匀速下落时的速度（即收尾速度），实验结果如下表二所示。
表二：
伞面面积S/m2 0.2 0.2 0.4 0.6
伞和物总重G/N 1.6 3.6 12.8 4.8
收尾速度v/m·s 2 3 4 2
收尾速度的平方/(m·s)2 4 9 16 4
（1）用碳纤维作为飞行器的主要材料，是因为它具有______小的物理属性。该飞行器空油时的质量为______kg；（kg/m3）
（2） 该飞行器是利用______的原理工作的；它在太空中______（选填“可以”或 “不可以”）飞行；如果不计空气对飞行器的阻力，飞行器匀速上升时的升力______（选填“大于”、“等于”或“小于”）匀速下降时的升力；
（3） 飞行员通过操纵改变螺旋桨的方向、转速，可实现各种飞行，说明力的作用效果跟力的______和______有关；
（4）分析表二数据可知，降落伞所受阻力与伞面面积下落速度的平方之间的关系式为______；在使用降落伞时，要使飞行器的收尾速度不超过4m/s，则降落伞的面积至少为______m2。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【详解】
A．立定跳远前，静止站在地面上的人所受的重力和支持力，大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在同一直线上，属于一对平衡力，故A正确，不符合题意；
B．立定跳远时，脚要用力向后蹬地，由于物体间力的作用是相互的，人受到向前的力，故B正确，不符合题意；
C．立定跳远中，人离地后继续向前运动，由于人具有惯性，惯性不是力，不能说是受到惯性力的作用，故C错误，符合题意；
D．从起跳，腾空到落地的过程中，人的运动状态发生改变，说明力可以改变物体的运动状态，故D正确，不符合题意。
故选C。
2．C
【详解】
箱子被推过程中，水平方向受到推力和摩擦力的作用。
A B．如果箱子没有被推动，由二力平衡得，此时箱子所受推力等于所受摩擦力，故AB错误；
C D．如果小明推着箱子做匀速直线运动，由二力平衡得，此时箱子所受推力等于所受摩擦力，故C正确，D错误。
故选C。
3．C
【详解】
A．乙对丙的拉力与丙对乙的拉力是一对相互作用力，大小相等，故A错误；
BD．甲要同时拉起乙和丙，故甲对乙的拉力与乙和丙所受的重力是一对平衡力，甲对乙的拉力大小等于乙和丙所受的重力之和。故BD错误；
C．甲对乙的拉力与乙对甲的拉力，这两个力大小相等，方向相反，作用在两个不同的物体上，且作用在同一直线上，所以是一对相互作用力，故C正确。
故选C。
4．D
【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。
5．C
【详解】
作用在同一个物体、同一直线上的两个力，，；当两个力的方向相反时，合力为
当两个力的方向相同时，合力为
因此合力有两种情况，可能是1N，也可能是7N。
故选C。
6．D
【详解】
竹蜻蜓受重力和支持力处于静止状态，支持力和重力是一对平衡力，重力的方向始终竖直向下，所以竹蜻蜓所受支持力的方向是竖直向上的。
故选D。
7．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。
8．C
【详解】
A．由于物体间力的作用是相互的，拔河比赛中无论胜负，两边的拉力大小总是相等的，故A错误；
B．跳远运动员助跑，由于惯性，跳起后还要保持原来的运动状态，所以会跳得更远，惯性的大小只与质量有关，运动员的质量不变，惯性大小不变，故B错误；
C．力是改变物体运动状态的原因，一个物体的运动状态发生改变，一定受到力的作用，故C正确；
D．举重运动员举着杠铃不动时，运动员受到的重力和地面对运动员的支持力大小并不相等，所以不是一对平衡力，故D错误。
故选C。
9．D
【详解】
直升机沿竖直方向匀速升空时，处于平衡状态，所以受到的是平衡力。由题意知，直升机在竖直方向上受到升力F、重力G和阻力f，其中升力F竖直向上。重力G和阻力f都竖直向下，则三者的关系是
即
故选D。
10．D
【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。
11． 100 200
【详解】
[1]由v-t图象知道，0～1s内物体的速度大小为0，即木块处于静止状态，由F-t图象知道，此时推力F1=100N，由二力平衡条件知道，此时摩擦力的大小
f1=F1=100N
[2]由v-t图象知道，3～5s内物体做匀速直线运动，由F-t图象知道，此时推力F3=200N，由二力平衡条件知道，滑动摩擦力的大小
f3=F3=200N
物体在1～3s做加速直线运动，因为压力不变，接触面粗糙程度不变，滑动摩擦力不变，所以1～3s时物体受到的摩擦力大小
f2=f3=200N
12． 55 4.5
【详解】
[1]设吊篮中物体的重量为G，当物体以1m/s的速度竖直向下匀速运动时，受到的阻力方向向上，浮力也向上，可得
G+15N=60N+k×1m/s
重量减少30N时，物体以2m/s的速度竖直向上匀速运动，此时阻力方向向下，可得
G+15N-30N+k×2m/s=60N
由以上两式解得
G=55N，k=10
[2]若去掉吊篮内的所有物体，则有
15N+kv大=60N
即
15N+10v大=60N
解得
v大=4.5m/s
13． 发生改变 不平衡 15 水平向右 20
【详解】
[1]由照片知道，小球在相等时间内的路程不相等，越来越大，所以小球做变速直线运动，即运动状态发生了改变。
[2]由于运动状态发生改变，由牛顿第一定律知道，受到的不是平衡力。
[3][4]由于小球受到水平向右的拉力为20牛，水平向左的摩擦力为5牛，故小球在水平方向上受到的合力大小
方向与拉力方向一致，水平向右。
[5]将小球受到的水平向右的拉力增大为时25牛，由于其他因素未变，则滑动摩擦力大小不变，故小球在水平方向上受到的合力
14． 100 30
【详解】
[1]将物体匀速提起时，物体在竖直方向上做匀速直线运动，处于平衡状态，此时物体所受的重力和拉力F1是一对平衡力，根据二力平衡的条件，此时F1的大小等于物体的重力，为100N。
[2]在水平地面上匀速运动时，物体在水平方向上做匀速直线运动，处于平衡状态，此时物体受到的滑动摩擦力和拉力F2是一对平衡力，根据二力平衡的条件，此时F2的大小等于滑动摩擦力，为30N。
15． 平衡 惯性
【详解】
[1]放在水平站台上的行李箱受到的支持力与重力大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在同一直线上，属于平衡力。
[2]乘客上车后，地铁突然启动，乘客由于具有惯性，向后运动，容易摔倒，所以站稳，抓好扶手，是为了防止惯性带来的危害。
16． 相互的 走路时向后蹬地，人向前进 大于 偏东 不变 受到 D 用特制的密封水袋，将水挤进嘴里
【详解】
（1）[1]火箭升空时向下喷出高温、高压燃气的同时，燃气给火箭一个反作用力，火箭会获得推力，故火箭获得了推力原因是物体间力的作用是相互的。
[2]生活中与此原理类似的现象有很多，如走路时向后蹬地，同时脚也受地面的反作用力，人向前进。
[3]火箭加速升空时，火箭的运动状态时刻在改变，火箭一定受到非平衡力的作用，向上加速，合力向上，故牵引力一定大于重力和空气阻力。
（2）[4]由于地球自西向东不停地自转，为了利用惯性，火箭升空后应向偏东方向飞行，能节省燃料。
（3）[5]质量是物质的属性，不随位置的改变而改变，故航天员从地球进入太空后，其质量将不变。
[6]航天员在空间站中处于失重状态，但仍然受重力作用。
（4）[7]A、举哑铃是克服哑铃的重力达到锻炼的目的，在太空舱中哑铃处于失重状态，举哑铃达不到锻炼目的，故A不符合题意；
B、引体向上活动需要克服自身的重力，在太空舱中航天员处于失重状态，引体向上无法达到锻炼的目的，故B不符合题意；
C、在跑步机上跑步靠重力站在跑步机上，在太空舱中航天员处于失重状态，无法站在跑步机上，无法达到锻炼目的，故C不符合题意；
D、弹簧的伸长随受到的拉力的增大而增大，用弹簧拉力器可以得到锻炼的目的，故D符合题意。
故选D。
（5）[8]空间站中物体处于失重状态，没办法用普通的杯子河水，即使把杯子倒过来，水也不会往下流，因此喝水时要用特制的密封水袋，将水挤进嘴里。
17． 小于 不变 28
【详解】
（1）机器人工作时，真空泵将吸盘内的空气向外抽出，主机内部的气压小于外界大气压，在大气压的作用下而使吸盘吸附在玻璃上．
（2）机器人在竖直玻璃板上移动时，用真空泵又向外多抽几次气，吸盘内外的气体压强差增大，压力增大．由于机器人在竖直方向上受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力，两个力是一对平衡力，大小相等，即摩擦力的大小等于物体的重力．所以受到的摩擦力跟抽气前相比不变．
（3）由可得，吸盘对玻璃的压力．
18． B 运动状态 大小相等 h 用密度更大的材料制作浮子
【详解】
(1)[1]浮子流量计工作时，气体从锥形管下端流入，向上冲击浮子，浮子在冲力和重力的作用下，最终稳定在某一位置，处于静止状态，受到重力和冲力一对平衡力，平衡力大小相等，方向相反，因为重力在竖直方向上，所以浮子流量计使用时，锥形管应处于竖直方向。
故选B。
(2)[2]力能改变物体的形状或运动状态。气流对浮子的冲力使浮子运动，说明力能改变物体的运动状态。
[3]当浮子稳定在某一位置时，处于静止状态，受重力和冲力一对平衡力的作用，平衡力大小相等，即F冲=G。
(3)[4]根据“流量等于气体的流速和通道横截面积的乘积”得
Q=vS……①
根据“浮子和锥形管之间的环形空隙的面积和浮子高度成正比，比例系数为k1”得
S= k1h……②
根据“气流对浮子的冲力和流速成正比，比例系数为k2”得
F= k2v……③
当浮子的质量为m，浮子稳定在高度h时
F=G=mg……④
联立①②③④得
Q=h
气体流量Q的表达式为Q=h。
(4)[5]根据关系式Q=h得，要想使浮子流量计能反映更大的流量，需要增大浮子得重力，故需要用密度更大的材料制作浮子。
19． 密度 167.6 力的作用是相互的 不可以 等于 方向 大小 f=2Sv2 100
【详解】
（1）[1][2]碳纤维密度小，同体积较轻，所以用碳纤维作为飞行器的主要材料，装满油后油质量为
该飞行器空油时的质量为
（2）[3]飞行器对空气有向下的力，根据力的作用是相互的，空气对飞行器有向上的力，所以可以飞行。
[4]太空中没有空气，不能飞行。
[5]不计空气对飞行器的阻力，匀速时升力始终等于重力，所以飞行器匀速上升时的升力等于匀速下降时的升力。
（3）[6][7]改变螺旋桨的方向改变了力的方向，改变螺旋桨的转速改变了力的大小，所以力的作用效果跟力的大小、方向有关。
（4）[8][9]匀速时阻力等于重力，所以由表中数据可得，降落伞所受阻力与伞面面积下落速度的平方之间的关系式为f=2Sv2，要使飞行器的收尾速度不超过4m/s，按最大起飞质量320kg计算，最大重力为
G=mg=320kg×10N/kg=3200N=f
面积为
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