苏科版八年级下册9.1二力平衡 同步练习（有解析）

苏科版八年级下册 9.1 二力平衡 同步练习
一、单选题
1．在探究“二力平衡的条件”实验中，小明同学采用的实验装置如图甲所示，小红同学采用的实验装置如图乙所示。下列有关说法中正确的是（　　）
A．图甲实验效果不明显，应换用质量较大的木块
B．图甲左、右两盘分别加入质量不等的砝码时，木块静止，处于平衡状态
C．图乙用小车更科学，因为小车受力面积小，摩擦力小一些
D．图乙通过旋转小车，松手后观察小车是否静止，探究在同一条直线上的两个力是否平衡
2．2022年2月8日，在北京冬奥会自由式滑雪大跳台项目决赛上，中国选手谷爱凌获得金牌。如图所示，当她静止站立在水平领奖台上时，下列分析正确的是（　　）
A．领奖台受到的重力和地面对领奖台的支持力是一对平衡力
B．谷爱凌受到的重力与领奖台对谷爱凌的支持力是相互作用力
C．谷爱凌对领奖台的压力与地面对领奖台的支持力是相互作用力
D．谷爱凌受到的重力与领奖台对谷爱凌的支持力是一对平衡力
3．如图所示，下列各组力属于平衡力的是（　　）
A． B． C． D．
4．在平直的路面上，一个人沿水平方向用20N的力推一辆重为150N的小车匀速向西运动，则小车所受阻力的大小和方向分别为（　　）
A．20N，向西 B．20N，向东 C．150N，向西 D．150N，向东
5．体育课上有爬绳和爬杆两种运动，某同学先后以相同的姿势顺着绳子和杆匀速向上爬，受到的摩擦力（　　）
A．爬绳时受到的摩擦力较大，是因为绳子粗糙
B．爬绳和爬杆时，受到的摩擦力一样大
C．爬杆时受到的摩擦力较大，是因为爬杆时手握杆的力要大些
D．爬绳和爬杆时受到的摩擦力都向上
6．小芳同学站在教室的水平地面上，下列两个力是一对平衡力的是（　　）
A．小芳受到的重力和她对地面的压力
B．小芳对地面的压力和地面对她的支持力
C．小芳受到的重力和地面对她的支持力
D．以上都不是
7．如图所示，水平面上叠放着A、B两个物块，在水平方向的力F作用下，一起向左做匀速直线运动。已知F=5N，下列说法正确的是（　　）
A．A物块受到的摩擦力为5N
B．B物块与地面间的摩擦力为5N
C．B物块受到的重力与地面对B的支持力是一对平衡力
D．B物块对地面的压力与地面对B的支持力是一对平衡力
8．当我站在水平桌面上时，与我所受的重力相互平衡的力是（ ）
A．桌子的重力 B．桌面对我的支持力
C．我对桌面的压力 D．地面对桌子的支持力
9．如图所示，物体受力平衡的是（　　）
A．图甲：向磁铁靠近的小铁球A
B．图乙：绕手做匀速圆周运动的橡皮
C．图丙：沿竖直方向匀速下落的跳伞运动员
D．图丁：平直公路上加速行驶的太阳能汽车
10．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
11．A、B是两个相同材料的实心正方体，如图所示，A和B分别以甲、乙、丙三种方式在相同的水平桌面上一起做匀速直线运动，下列说法正确的是（　　）
A．F1>F2>F3 B．F112．如图所示，物体A、B叠放在水平桌面上，在大小为F的恒力作用下沿水平面做匀速直线运动，则下列结论中正确的是（ ）
A．图中B物块与物体A 物块相对静止，物体A、B之间无摩擦力
B．图中A物块受到桌面对它的摩擦力大小为F，方向水平向右
C．物体A受到的重力和地面对A的支持力是一对平衡力
D．物体A对地面的压力与地面对A的支持力是一对相互作用力
二、填空题
13．在探究“二力平衡的条件”的实验中，甲同学采用的实验装置如图甲所示，乙同学采用的实验装置如图乙所示．这两个实验装置中，你认为装置__________（选填“甲”或“乙”）更科学。
14．物体在受到几个力作用时，如果保持______状态或_______状态，我们就说物体处于平衡状态。使物体处于平衡状态的力叫_______力。
15．一跳伞运动员和伞的总质量为80kg，打开伞一段时间后，运动员以6m/s的速度竖直匀速下落，这时运动员（包括伞）受到的阻力大小为______N，方向是______的，运动员（包括伞）受到的合力为_______N。
16．两个相同规格的弹簧测力计以如图（1）所示方式悬挂一个重物，上面弹簧测力计（甲）的示数和下面弹簧测力计（乙）的示数分别为F1和F2。当对弹簧测力计甲施加大小为F的竖直拉力，使整个装置沿竖直向下做匀速运动时如图（2）所示，弹簧测力计甲和乙的示数分别为F3和F4。则F1________F2________F4（前两空均填“大于”“小于”或“等于”），表示F、F3、和F4三者关系的等式为F=________。（不考虑空气的作用）
三、综合题
17．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．
18．质量为10kg的物体放在水平地面上，水平匀速拉动物体时，摩擦力是物体所受重力的0.2倍，g取10N/kg．求
（1）此时物体受几个力的作用？______________
（2）物体受每个力的大小．____________
19．在物理学中,可以用公式Ff=μFN来计算滑动摩擦力的大小,其中Ff表示摩擦力,FN表示压力,μ是描述接触面粗糙程度的物理量,叫动摩擦因数．如图所示,粗糙的水平桌面上有一滑块甲,通过轻绳绕过定滑轮,绳的另一端悬挂一小球乙．已知甲、乙都做匀速直线运动,甲、乙的质量分别为m1、m2,轻绳张紧时拉力处处相等(不计滑轮与绳的摩擦)．求:
(1)水平桌面上的物体甲受到哪几个力的作用,并说明各力的大小和方向;
(2)请推证滑块甲与桌面间的动摩擦因数μ=m2/m1．
20．阅读短文，回答问题
2018年12月8日2时23分，随着3、2、1点火的口令声，长征三号乙运载火箭猛烈向后喷出高速热气流，同时急速上升，在西昌卫星发射中心成功将嫦娥四号探测器送入预定轨道。
嫦娥四号探测器后续将经历地月转移、近月制动、环月飞行，最终实现人类首次月球背面软着陆，开展月球背面就位探测及巡视探测，并通过已在使命轨道运行的“鹊桥”中继星，实现月球背面与地球之间的中继通信。
嫦娥四号探测器搭载3kg月面微型生态圈”在真空、微重力（月球引力只相当于地球引力的六分之一）、极端温差的外界条件下，探察植物相动物在月城上的生长规律，
（1）火箭向后喷出高速热气流把嫦娥四号送上天，在急速上升过程中，它是受到________（平衡力/非平衡力）。
（2）嫦娥四号探测器搭载3kg月面微型生态圈到达月球后，“月面微型生态圈”的质量为：__kg，重力为：__N。（在地球上：g取10N/kg）。
21．质量为50kg的物体在一个水平向右的拉力F的作用下，沿水平地面以0.2m/s的速度做匀速直线运动，已知物体受到的摩擦力是他本身受到重力的0.2倍，求：
(1)木块受到的拉力大小；____________
(2)若水平拉力增大为120牛，物体受到的合力大小和方向；____________
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【详解】
A．为使实验效果明显，应换用质量较小的木块，减小压力来减小摩擦力，故A错误；
B．当图甲左、右两盘分别加入质量不等的砝码时，两盘的砝码质量虽然不相等（即两侧的拉力不相等），但由于木块和桌面间存在摩擦力，木块仍可能处于静止状态，故B正确；
C．在探究“二力平衡的条件”实验中，为了减小摩擦力对实验造成影响，用小车代替木块可以用滚动摩擦来代替滑动摩擦来减小摩擦力，故C错误；
D．实验中，旋转小车，两个力不在同一直线上，松手后观察小车是否平衡，探究不在同一条直线上的两个力是否平衡，故D错误。
故选B。
2．D
【详解】
A．领奖台受到的重力和地面对领奖台的支持力（大小等于领奖台受到的重力和谷爱凌受到的重力之和）大小不同，不是一对平衡力，故A错误；
B．谷爱凌受到的重力与领奖台对谷爱凌的支持力作用在同一物体上，不是相互作用力，故B错误；
C．谷爱凌对领奖台的压力与地面对领奖台的支持力大小不同，不是相互作用力，故C错误；
D．谷爱凌受到的重力与领奖台对谷爱凌的支持力作用在同一物体上，大小相同，方向相反，是一对平衡力，故D正确。
故选D。
3．A
【详解】
A．两个力作用在同一物体上，大小相等、方向相反并且在同一直线上，是平衡力，故A符合题意；
B．两个力不在一条直线上，不是平衡力，故B不符合题意；
C．两个力大小不相等，不是平衡力，故C不符合题意；
D．两个力不作用在一个物体上，不是平衡力，故D不符合题意；
故选A。
4．B
【详解】
小车做匀速直线运动，因此受力平衡。在水平方向受向西的推力和向东的摩擦力阻力，二力平衡，所以
f=F=20N
故ACD错误，B正确。
故选B。
5．B
【详解】
匀速爬绳与爬杆，人受到的摩擦力与重力是一对平衡力，大小相等，由于重力不变，爬绳和爬杆时，受到的摩擦力一样大。
故选B。
6．C
【详解】
A．小芳受到的重力和她对地面的压力，这二个力的施力物体不同，方向相同，因此不是平衡力，故A不符合题意；
B．小芳对地面的压力和地面对她的支持力，这二个力是相互作用力，不是平衡力，故B不符合题意；
C．小芳受到的重力和地面对她的支持力，这二个力大小相同、方向相反，作用在一个物体上，一条直线上，是平衡力，故C符合题意；
D．C项符合题意，故D不符合题意。
故选C。
7．B
【详解】
A．因为A、B两个物块，一起向左做匀速直线运动，A、B两个物块之间没有相对运动，也无相对运动趋势，不满足摩檫力的产生条件，所以，A、B之间无摩檫力，A物块受到的摩擦力为0，故A错误；
B．对B物块受力分析，在水平方向上受水平向左的拉力F和地面对B物块水平向右的摩檫力，因为在水平面上做匀速直线运动，根据二力平衡可知，水平向左的拉力F和地面对B物块的摩擦力是一对平衡力，所以地面对B物块的摩擦力为5N，故B正确；
C．对B物块受力分析，在竖直方向上，B物块受到的重力和A对B的压力与地面对B的支持力相互平衡，故C错误；
D．B物块对地面的压力的施力物体是B物块，受力物体是地面；地面对B的支持力的施力物体是地面，受力物体是B，所以是一对相互作用力，故D错误。
故选B。
8．B
【详解】
二力平衡的条件是作用在同一物体上的两个力，大小相等、方向相反、作用在同一直线上。
A．桌子的重力与我所受的重力，方向都是竖直向下且大小不相等，不是一对平衡力，故A不符合题意；
B．桌面对我的支持力与我所受的重力，大小相等、方向相反、作用在同一直线上且作用在同一个物体上，是一对平衡力，故B符合题意；
C．我对桌面的压力与我所受的重力，方向都是竖直向下且不是作用在同一个物体上，不是一对平衡力，故C不符合题意；
D．地面对桌子的支持力大小等于桌子和我的重力大小之和，地面对桌子的支持力与我所受的重力，两个力大小不相等且作用在两个物体上，不是一对平衡力，故D不符合题意。
故选B。
9．C
【详解】
物体处于静止状态和匀速直线运动状态，说物体处于平衡状态；物体处于平衡状态时，物体受到的力是平衡力。
A．甲图中，小球的运动轨迹发生变化，说明小球受非平衡力的作用，故A不符合题意；
B．乙图中，绕手做匀速圆周运动的橡皮的运动方向时刻在变化，说明橡皮运动状态改变，受到非平衡力的作用，故B不符合题意；
C．丙图中，跳伞运动员速度大小和运动方向不变沿着直线下落，说明运动员做匀速直线运动，运动员处于平衡状态，受到平衡力的作用，故C符合题意；
D．丁图中，加速行驶的太阳能汽车，速度变大，处于非平衡状态，受到非平衡力的作用，故D不符合题意。
故选C。
10．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。
11．D
【详解】
将A、B两个物体看成一个整体，其对水平桌面的压力等于A、B的重力，故甲、乙、丙对水平桌面的压力相同，又已知两个相同材料的实心正方体在相同的水平桌面上运动，接触面的粗糙程度相同，根据影响滑动摩擦力大小的因素，故三种情况下物体受到的滑动摩擦力大小是相同的。因A和B分别以甲、乙、丙三种方式在相同的水平桌面上一起做匀速直线运动，根据二力平衡的条件，A和B在水平方向上受到的推力和受到的滑动摩擦力为一对平衡力，大小相等，故三种情况下水平推力是相等的，即
F1=F2=F3
故ABC不正确，D正确。
故选D。
12．A
【详解】
因为物体A、B在大小为F的恒力作用下沿水平面做匀速直线运动，对物体A受力分析如下：
对物体B受力分析如下：
A．由受力分析可知，物体A、B间无摩擦力，没有做相对运动，处于相对静止，故A正确；
BCD．由对物体A受力分析可知，物体A受到自身的重力GA和物体B对它的支持力FB→A，物体A就只受到这两个力的作用，就没有再受到其他力的作用，故BCD错误。
故选A。
13．乙
【详解】
探究“二力平衡的条件”的实验中，应尽量减少摩擦力对实验的影响，图乙的滚动摩擦力比图甲的滑动摩擦力要小，更科学。
14． 静止 匀速直线运动 平衡
【详解】
[1][2][3]当物体处于平衡状态时，即处于静止状态或者匀速直线运动状态，物体受到的力叫平衡力。
15． 800 竖直向上 0
【详解】
[1][2]跳伞运动员和伞的总质量为80kg，运动员（包括伞）受到的竖直向下的重力为
G=mg=80kg×10N/kg=800N
因打开伞一段时间后竖直匀速下落，所以跳伞运动员和伞受到平衡力的作用，即运动员（包括伞）受到的阻力与受到的重力为一对平衡力，大小相等，方向相反，运动员（包括伞）受到的阻力大小为
f阻=G=800N
阻力的方向是竖直向上的。
[3]运动员（包括伞）受到的阻力大小与受到的重力为一对平衡力，大小相等，方向相反。根据同一直线上，方向相反的两个力的合力，大小等于这两个力的大小之差，故运动员（包括伞）受到的合力为0。
16． 大于 等于 2F3-F4
【详解】
[1][2]设两个相同规格的弹簧测力计重力为G，物体的重力为G'，由图可知，乙弹簧测力计的挂钩上都悬挂重物，即
F2=F4=G'
挂在墙上的甲弹簧测力计的挂钩上悬挂一个弹簧测力计和一个重物，则
F1=G+G'
故F1大于F2，F2等于F4。
[3]如图所示，先运用整体思想，整个装置沿竖直向下做匀速运动，故整个装置受力平衡，将弹簧测力计（甲）和弹簧测力计（乙）及重物看作是整体，受力分析可得
F=G'+2G①
再利用分割思想，只看弹簧测力计（乙）及重物，受力分析可得
F3=F4+G②
下面的弹簧测力计的示数
F4=G'③
由①②③式可得
F=2F3-F4
17． D 1.2 0.1 0 非平衡 3
【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．
18． 物体受到拉力、摩擦力、重力以及支持力的作用 物体受到的拉力和摩擦力都等于20N，物体受到的重力和支持力都等于100N
【详解】
试题分析：（1）物体在水平方向受拉力和摩擦力作用，在竖直方向受重力和支持力作用；
（2）因为物体做匀速直线运动，
因此物体在竖直方向受重力和支持力是一对平衡力，
即F支持=G=mg=10kg×10N/kg=100N；
物体在水平方向受拉力和摩擦力是一对平衡力，
即F=f=0.2G=0.2×100N=20N．
答：（1）物体受到拉力、摩擦力、重力以及支持力的作用；
（2）物体受到的拉力和摩擦力都等于20N，物体受到的重力和支持力都等于100N．
19．(1)m2g；(2)见解析所示
【详解】
（1）小球乙的重力：G乙=m1g，甲乙做匀速直线运动，故水平桌面上的物体受到重力作用，重力的方向竖直向下，大小m1g，支持力的作用，支持力的方向竖直向上，大小m1g，拉力的方向水平向右，大小m2g，摩擦力方向水平向左，大小m2g；
（2）甲的重力G甲=m1g，甲对桌面的压力FN=G甲=m1g，
由于甲做匀速直线运动，甲受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，则摩擦力Ff=F=G乙=m2g，
因为Ff=μFN，所以滑块与桌面间的动摩擦因数：μ===．
20． 非平衡力 3 5
【详解】
（1）[1]火箭向后喷出高速热气流把嫦娥四号送上天，在急速上升过程中，运动状态发生改变，受到非平衡力的作用。
（2）[2]因为质量是物体的一种属性，物体所处的位置改变，质量（物体所含物质的多少）不变，所以在月球上，月面微型生态圈的质量仍为3kg。
[3]在地球上，月面微型生态圈的重力
G=mg=3kg×10N/kg=30N
月球上受到的重力
G月=×30N=5N
21． 100N 20N水平向右
【详解】
试题分析：（1）由于木块是匀速直线运动，所以在水平方向上受力平衡，在水平方向上受到的拉力与摩擦力大小相等为：F=f=0.2G=0.2mg=0.2×50kg×10N/kg=100N；
（2）当拉力增加时，由于木块对平面的压力和接触面都不变，所以摩擦力大小不变，仍为100N；这个力与拉力方向相反，所以合力为两个力大小之差，方向与较大的力拉力的方向相同；所以物体受到的合力F合=F-f=120N-100N=20N，方向与拉力方向相同，即合力方向：向右．
考点：摩擦力；二力合成
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页