人教版初中物理八年级下册 第八章运动和力 8.2二力平衡同步训练
一、单选题
1.跳伞运动员在空中张开降落伞后,跳伞运动员匀速下降,这是因为跳伞运动员()
A.没有受到力的作用 B.受到的重力小于阻力
C.受到的重力等于阻力 D.受到的重力大于阻力
【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】因为跳伞运动做匀速直线运动,受力平衡,即受到的重力与阻力是一对平衡力,所以重力等于阻力.
故选C.
【分析】当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,物体是平衡状态,受平衡力的作用.该题考查了二力平衡条件的应用,解题的关键是先判断出物体是否处于平衡状态
2.重80牛的物体放在水平桌面上,滑动时受到的阻力是12牛,要使物体作匀速直线运动,所需的水平拉力是 ()
A.12牛; B.68牛; C.80牛; D.92牛。
【答案】A
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】当用弹簧测力计拉着物体在水平桌面上向右做匀速直线运动时,水平方向物体受力平衡,所以物体受到的滑动摩擦力大小等于拉力的大小,即f=12N;
故选A.
【分析】解决此题可从水平方向受力平衡角度分析,当受力平衡时,二力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上.
此题主要考查了二力平衡的条件及应用,要掌握二力平衡的条件.在此题中要注意重力在竖直方向
3.下列情况中,属于一对平衡力的是( )
A.静止在桌面上的书,书对桌面的压力和重力
B.苹果下落时所受的重力和苹果对地球的吸引力
C.沿竖直方向匀速下降的跳伞运动员,运动员与伞的总重力和空气阻力
D.在平直公路上匀速行驶的汽车的牵引力和重力
【答案】C
【知识点】平衡力的辨别
【解析】【分析】根据二力平衡的条件进行分析,即大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在一个物体上.
【解答】A、静止在桌面上的书对桌面的压力与书的重力,二力作用在两个物体上,因此不是平衡力;
B、苹果下落时的重力与地球对苹果的吸引力,地球对苹果的吸引力,即为重力,二力实质是一个力,因此不是平衡力;
C、匀速下落的跳伞运动员和伞的总重与空气阻力,二力大小相等,方向相反、作用在一个物体上,作用在一条直线上,因此是平衡力;
D、在平直公路上匀速行驶的汽车受到的牵引力与重力,牵引力在水平方向上,而重力在竖直方向上,因此不是平衡力.
故选C.
【点评】本题考查了平衡力的辨别,要注意平衡力和相互作用力的区别:是否作用在同一个物体上
4.(人教版物理八年级下册第八章第2节二力平衡同步检测卷)物体在平衡力的作用下()
A.一定是静止状态 B.一定是匀速直线运动状态
C.运动状态一定不会发生改变 D.运动状态一定会发生改变
【答案】C
【知识点】平衡状态的判断
【解析】【解答】物体受到平衡力时,物体将保持平衡状态,而平衡状态包括静止状态或匀速直线运动状态;据此分析C正确,有可能处于静止状态,有可能处于匀速直线运动状态。
故选C
【分析】物体受到平衡力时,物体将保持静止状态或匀速直线运动状态,即运动状态不变,但是具体是静止还是匀速直线运动还需要根据物体的初始状态决定,如果物体最初是静止的,物体将一直保持静止状态,如果物体原来有速度,物体将以此速度一直匀速直线运动。
5.(人教版物理八年级下册第八章第2节二力平衡同步检测卷)如图,原来静止的物体A在水平拉力F作用下沿水平面做直线运动,速度逐渐增大,则拉力F()
A.一定大于阻力f B.一定等于阻力f
C.可能等于阻力f; D.可能小于阻力f
【答案】A
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】物体受到拉力和摩擦力作用,且速度在增大,所以拉力F大于阻力f。
故选A
【分析】考查二力平衡条件的应用,同时考查应用所学知识解决问题的能力。
6.(人教版物理八年级下册第八章第3节摩擦力同步检测卷)小阳在超市购物,用8N的力水平推着一个购物车匀速直线运动,突然小阳发现前面有台阶,他马上用17N的水平力向后拉小车,使小车减速运动,在此过程中有关小车受力的说法正确的是( )
A.小车受到的摩擦力是17N B.小车受到的合力是8N
C.小车受到的平衡力是0 D.小车受到的合力是25N
【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】 开始,小车在水平方向:受水平向前的推力F1=8N,水平向后的摩擦力f,小车做匀速直线运动,则f=F1=8N;
向后拉小车时,拉力F2=17N,但是压力和粗擦程度都没变,故摩擦力f=8N,大小不变,小车相对地面向前运动,只是速度在减小,故摩擦力方向水平向后。则小车受的合力F=F2+F=17N+8N=25N。
故选D
【分析】先对小车进行受力分析,小车在水平方向受人的水平作用力F,滑动摩擦力f,然后求合力;另外对物体受力分析时,要考虑物体的运动状态。
7.有甲、乙两个物体,在力的作用下沿水平方向做直线运动,某段时间内其路程﹣时间图象如图所示.则这段时间内甲、乙两物体在水平方向上的受力情况是( )
A.甲受非平衡力作用,乙受平衡力作用
B.两物体都受非平衡力作用
C.甲受平衡力作用,乙受非平衡力作用
D.两物体都受平衡力作用
【答案】D
【知识点】平衡力的辨别
【解析】【解答】解:(1)图象的纵轴是路程,横轴是时间,所以这是一个路程﹣﹣时间图象;
(2)由图象可知:甲通过的路程与时间成正比,乙静止不动,因此甲做匀速直线运动;乙处于静止状态,即甲、乙都受平衡力作用.
故选D.
【分析】(1)明确图象中横纵坐标表示的物理量分别是什么,以及图象所表示的物理意义;
(2)物体受平衡力时一定处于静止或匀速直线运动状态,物体处于静止或匀速直线运动状态时一定受到平衡力的作用.
8.如图所示,重为100N的物体A在水平拉力F的作用下,沿水平面以0.4m/s的速度作匀速直线运动,弹簧秤的示数为5N.不计滑轮、绳子、弹簧秤的重力,忽略绳子与滑轮间的摩擦.则
A.物体A受到水平面的摩擦力为5N
B.拉力F的功率为4W
C.若物体A匀速运动2s,拉力F做功为4J
D.物体A受到的支持力和物体A对水平面的压力是一对平衡力
【答案】B
【知识点】二力平衡的条件及其应用;平衡力的辨别
【解析】【解答】解:(1)因物体A受到两股绳子向左的拉力和向右的摩擦力处于平衡状态,
所以,物体A受到的摩擦力:
f=2F=2×5N=10N,故A不正确;
(2)绳端移动的速度:
v绳=nvA=2×0.4m/s=0.8m/s,
拉力F的功率:
P=Fv绳=5N×0.8m/s=4W,故B正确;
(3)若物体A匀速运动2s,由P= 可得,拉力F做的功:
W=Pt=4W×2s=8J,故C不正确;
(4)物体A受到的支持力作用点在物体上,物体A对水平面压力作用点在桌面上,由二力平衡的条件可知它们不是一对平衡力,故D不正确.
故选B.
【分析】(1)该滑轮为动滑轮,拉力的大小和弹簧秤的示数一样,而物体A做匀速运动,故所受到的力是平衡力,利用力的平衡可以计算摩擦力的大小;
(2)根据v绳=nv物求出绳端移动的速度,利用求出拉力F的功率;
(3)根据W=Pt求出物体A匀速运动2s拉力F做的功;
(4)分析物体A受到的支持力和物体A对水平面压力的作用点,再根据二力平衡的条件即可判断二力之间的关系.
9.如图所示,弹簧测力计下挂着铁块A,其正下方的水平地面上放着一块条形磁铁B,A和B均处于静止状态.已知A和B的重力分别为G和3G,若弹簧测力计的示数为2G,则下列说法中正确的是
A.A对弹簧测力计的拉力大小为G
B.A对B的吸引力和地面对B的支持力大小分别为G和2G
C.A对B的吸引力和B对A的吸引力是一对平衡力,大小均为G
D.弹簧测力计对A的拉力和B对A的吸引力是一对平衡力,大小均为2G
【答案】B
【知识点】平衡状态的判断
【解析】【解答】解:(1)A对弹簧测力计的拉力等于弹簧测力计的示数即为2G,故A错误;
(2)对A受力分析可知,受到竖直向上弹簧测力计的拉力F弹、B对A的吸引力FBA,竖直向下的重力G,
根据力的平衡条件可得:FBA=F弹﹣GA=2G﹣G=G,
因为A对B的吸引力和B对A的吸引力,大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,作用在两个物体上,是一对相互作用力,故C错误;
所以,FAB=FBA=G,
对Q点受力分析可知,受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力、A对B的吸引力,
根据力的平衡条件可得:F支持=GB﹣FAB=3G﹣G=2G,故B正确;
(3)弹簧测力计对A的拉力和B对A的吸引力,两个力的大小不相等,所以不是一对平衡力,故D错误.
故选B.
【分析】(1)A对弹簧测力计的拉力大小等于A受到的力即为弹簧测力计的示数;
(2)对A、B分别受力分析,利用力的平衡条件和相互作用力得出AB之间吸引力的大小和地面对B的支持力的大小;
(3)二力平衡条件:大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在同一个物体上;
(4)相互作用力:大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在两个物体上.
10.下列受力情况中,处于二力平衡的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】平衡力的辨别
【解析】【解答】解:A、两个力没有作用在同一条直线上,不是平衡力.
B、两个力大小不相等,不是平衡力.
C、两个力同时符合二力平衡条件,两个力是平衡力.
D、两个力没有作用在同一条直线上,不是平衡力.
故选C.
【分析】两个力是平衡力,这两个力一定同时具备二力平衡条件,缺一不可.
二力平衡条件:两个力的大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,作用在同一个物体上.
11.如图所示为“腹部”带有吸盘的“爬墙遥控车”,将吸盘内的空气向外抽出到一定程度时,遥控车便能够“吸”在竖直的墙面上.关于此时遥控车的受力情况,下列说法正确的是
A.墙面对遥控车的摩擦力的方向是竖直向下的
B.用力按压遥控车,遥控车受到的摩擦力增大
C.遥控车的重力和受到的摩擦力是一对平衡力
D.遥控车的重力和受到的摩擦力是相互作用力
【答案】C
【知识点】平衡力的辨别
【解析】【解答】解:由题意可知,遥控车能够竖直静止在墙面上,此时汽车受到的重力与摩擦力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上,是一对平衡力.重力方向竖直向下,则摩擦力方向竖直向上,其大小始终相等.故ABD错误、C正确.
故选C.
【分析】一对平衡力必须符合四个条件:大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上;物体在平衡状态下,受到平衡力的作用.
12.(2017八下·岳池期中)用手竖直握住圆柱形水杯,当手和水杯都在空中静止时,则下列各力属于平衡力的是( )
A.手对水杯的压力与水杯对手的压力
B.水杯的重力与手对水杯的压力
C.水杯的重力与手对水杯的摩擦力
D.水杯对手的静摩擦力与手对水杯的压力
【答案】C
【知识点】平衡力的辨别
【解析】【解答】解:A、手对水杯的压力与水杯对手的压力是一对作用力与反作用力,这两个力等大、反向、共线,但不共物,所以不是一对平衡力.故A错误.
B、水杯的重力方向是竖直向下的,手对水杯的压力是沿水平方向的,两者不反向,所以不是一对平衡力.故B错误.
C、水杯在竖直方向上处于静止状态,即平衡状态,所以受到平衡力的作用;在竖直方向上水杯只受到:重力和手对水杯的摩擦力两个力的作用,故这两个力是一对平衡力.故C正确.D、水杯对手的静摩擦力和手对水杯的压力,分别在竖直方向和水平方向,不在一条直线上,所以不是一对平衡力.故D错误.故选C.
【分析】两个力平衡,必须同时具备以下四个条件:等大、反向、共线、共物,逐个分析四个选择项中提到的每对力是否同时具备即可得到答案.
13.图示为研究二力平衡条件的实验装置,下列关于这个实验的叙述错误的是( )
A.为减小摩擦,应选用尽量光滑的水平桌面
B.为使实验效果明显,应选用质量较大的小车
C.调整两边托盘所放钩码的数量,可以改变力的大小
D.将小车扭转一个角度,是为了使小车受到的力不在同一直线上
【答案】B
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】解:A、为了减小摩擦,应选用尽量光滑的水平桌面,可以减小摩擦对实验的影响.选项正确,不符合题意.
B、质量较大的小车对桌面的压力大,小车受到的摩擦力大,对实验影响较大.选项错误,符合题意.
C、调整两边的托盘所放的钩码数量,可以改变力的大小,可以探究二力平衡时两个力的大小关系.选项正确,不符合题意.
D、将小车扭转一个角度,是为了改变力的作用线的位置,探究二力平衡时两个力的是否在同一直线上.选项正确,不符合题意.
故选B.
【分析】(1)探究二力平衡条件时,采用尽量光滑的水平面,可以减小摩擦对实验的影响.
(2)实验时为了使实验效果明显,应选择质量小的小车,可以减小摩擦对实验的影响.
(3)调整两边的托盘所放的钩码数量,可以改变力的大小.
(4)将小车扭转一个角度,是为了改变力的作用线的位置,探究二力平衡时,二力是否在同一条直线上.
14.随着人们生活水平的不断提高,小汽车已成为家庭中的主要交通工具.下列与小汽车有关的说法中正确的是( )
A.沿水平方向推水平路面上的小车没推动,推力小于汽车受到的阻力
B.车轮与地面间的摩擦力在汽车前进时是有害的,而在刹车时是有益的
C.水面匀速行驶且忽略空气阻力时,高速状态牵引力等于低速时的牵引力
D.前排人员必须系安全带,是为了减小刹车时的惯性
【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】解:A、用水平力推汽车,在水平方向上,汽车受推力F、阻力f作用,在汽车不动,处于平衡状态,所以这两个力是一对平衡力,大小相等F=f,故A错误;
B、机动车启动和行驶时,机车的车轮相对于地面向后转动,钢轨给车轮向前的摩擦力,从而向前运动,所以此摩擦力是有益摩擦,故B错误;
C、小汽车在平直的公路上行驶,小汽车做匀速直线运动,小汽车在水平方向受到阻力和牵引力是一对平衡力,大小相等,故C正确;
D、汽车前排人员必须系安全带,是为了减小刹车时惯性带来的危害,并不能减小人的惯性,故D错误.
故选C.
【分析】(1)汽车在推力作用下,保持静止状态,静止的汽车受到平衡力的作用,竖直方向上受到重力和支持力是一对平衡力;水平方向上受到的推力和阻力是一对平衡力;
(2)摩擦力与人类的生活息息相关,有的摩擦对人类的生活有益处,如人走路靠的就是脚下的摩擦力;有的摩擦力对人类生活有害处,如轮轴与滚珠的摩擦能导致机器磨损;
(3)匀速直线运动的物体受到平衡力作用,根据平衡力条件进行判断;
(4)物体具有保持原来运动状态不变的性质叫做惯性,惯性是物体本身的性质,惯性大小只与物体的质量有关.
15.如图所示用弹簧测力计拉着木块向右加速运动的过程中( )
A.弹簧测力计对木块的拉力和桌面对木块的摩擦力是一对平衡力
B.弹簧测力计对木块的拉力和桌面对木块的摩擦力是一对相互作用力
C.弹簧测力计对木块的拉力大于桌面对木块的摩擦力
D.木块受到的所有力的合力为零
【答案】C
【知识点】平衡力的辨别
【解析】【解答】解:A、木块做加速运动,不是平衡状态,弹簧测力计对木块的拉力大于桌面对木块的摩擦力,不是一对平衡力,故A错误;
B、弹簧测力计对木块的拉力和桌面对木块的摩擦力作用在同一物体上,不是一对相互作用力,故B错误;
C、木块做加速运动,不是平衡状态,所以弹簧测力计对木块的拉力大于桌面对木块的摩擦力,故C正确;
D、物体只有处于平衡状态时,所受的力的合力才为零,本题中木块不是平衡状态,所以合力不为零,故D错误.
故选C.
【分析】一对平衡力必须符合四个条件:大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在一条直线上;一对相互作用力必须是作用在两个不同的物体上;物体只有处于平衡状态时,所受的力才是平衡力,平衡力的合力为零.
二、填空题
16.二力平衡条件是作用在同一物体上的两个力,如果 , ,并且作用在 ,这两个力就彼此平衡.
【答案】大小相等;方向相反;一条直线
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】解:二力平衡的条件:作用在同一物体上的两个力,大小相等,方向相反,且在同一条直线上.
故答案为:大小相等;方向相反;一条直线.
【分析】根据二力平衡的条件填空即可.
17.在平直的地面上,一个人用20N的水平方向拉力,拉动小车向东做匀速直线运动,小车所受阻力的大小等于 N,阻力的方向向 (选填“西”或“东”)
【答案】20;西
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】解:用20N的水平方向拉力,拉动小车向东做匀速直线运动,小车受到的拉力与阻力是平衡力,则f=F=20N;
拉力方向向东,所以阻力方向向西.
故答案为:20;西
【分析】物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,受平衡力作用,根据平衡力大小相等、方向相反的特点分析即可.
18.起重机的钢绳吊着5×103N的重物,先以0.5m/s的速度匀速上升,后静止在空中,再以1m/s的速度匀速下降,在这三个运动状态下,钢绳对重物的拉力分别为F1、F2、F3,则F1 F2 F3(填“>”、“<”或“=”)
【答案】=;=
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】解:当物距匀速上升、静止或匀速下降时,受到的拉力与重力都是平衡力,大小都等于重力,所以F1=F2=F3.
故答案为:=;=.
【分析】平衡状态指的是静止状态和匀速直线运动状态,平衡状态时受到的力就是平衡力;平衡力的大小相等,方向相反.
19.在探究二力平衡条件的实验中,一轻质卡片水平方向所受力如图所示.此时卡片水平方向上所受的力 (填“是”、“不是”)平衡力,理由是
【答案】不是;两个力没有作用在同一条直线上
【知识点】平衡力的辨别
【解析】【解答】解:由二力平衡条件可知,一对平衡力必须是大小相等、方向相反、作用在同一物体的同一直线上,图中两个力没有作用在同一条直线上,所以不是一对平衡力.
故答案为:不是; 两个力没有作用在同一条直线上.
【分析】二力平衡条件: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,则这两个力是一对平衡力,根据二力平衡条件分析即可.
20.放在水平地面上重500N的木箱,受到水平向右100N推力时,恰好做匀速直线运动,则木箱受到的摩擦力是 N.
【答案】100
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】解:当木箱处于匀速直线运动时,物体处于平衡状态,摩擦力大小等于推力大小100N.而重力在竖直方向上,摩擦力的大小与重力没有直接的数量关系.
故答案为:100.
【分析】当受到水平向右100N推力时,恰好做匀速直线运动,物体处于平衡状态,由二力平衡得,木箱受到的摩擦力等于推力大小为100N.
三、解答题
21.重104N的汽车在公路上做匀速直线运动,它受到的阻力是车重的0.03倍,则汽车发动机的牵引力是多少N?
【答案】解:汽车受到的阻力f=104N×0.03=300N,牵引力与阻力是一对平衡力,所以牵引力大小F=f=300N.
答:汽车发动机的牵引力是300N.
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】摩擦力与牵引力平衡,算出阻力,根据二力平衡知识得到牵引力的大小.
四、实验题
22.在“探究二力平衡的条件”实验中,小明选择了如图的装置,把小卡片两端细线绕过滑轮,并挂上钩码.
(1)该装置中,滑轮的作用是 ;
(2)当小卡片平衡时,小明将小卡片转过一个角度,松手后小卡片 (选填“能”或“不能”)平衡.
(3)图中的小卡片已处于静止状态,小明用剪刀把小纸片一剪两半,纸片向两边运动.实验中设计这一步骤的目的是为了探究二力平衡时,两个力必须满足哪个条件? .
【答案】(1)改变拉力的方向
(2)不能
(3)作用在同一个物体上
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】解:(1)实验中用钩码的重力来拉动小卡片,重力的方向是竖直向下的,拉力是水平的,只能通过定滑轮来改变拉力的方向.
(2)将小卡片转过一个角度,此时小卡片受到的两个拉力不在同一直线上,因此松手后小卡片不能平衡.
(3)小明用剪刀把小纸片一剪两半,两个拉力不再作用在同一物体上,纸片向两边运动.
故答案为:(1)改变拉力的方向;(2)不能;(3)作用在同一个物体上.
【分析】(1)定滑轮不省力,但是可以改变力的方向;
(2)二力平衡的条件是:作用在同一个物体上的两个力,大小相等、方向相反、作用在同一直线上.
五、综合题
23.如图甲是小柳同学探究二力平衡条件时的实验情景
(1)小柳将系于小卡片(重力可忽略不计)两端的线分别跨过左右支架上的滑轮,在线的两端挂上钩码,使作用在小卡片上的两个拉力方向 ,并通过调整 来改变拉力的大小;
(2)当小卡片平衡时,小柳将小卡片转过一个角度,松手后小卡片 (选填“能”或“不能”)平衡。设计此实验步骤的目的是为了探究 ;
(3)在探究同一问题时,小花将木块放在水平桌面上,设计了如图乙所示的实验,同学们认为小柳的实验优于小花的实验.其主要原因是 。
A.减少摩擦力对实验结果的影响
B.小卡片是比较容易获取的材料
C.容易让小卡片在水平方向上保持平衡
D.小卡片容易扭转
【答案】(1)相反;钩码数量
(2)不能;;不在同一直线上的两个力能否平衡
(3)A
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】(1)将系于小卡片两端的线分别跨过左右支架上的滑轮,在线的两端挂上钩码,使作用在小卡片上的两个拉力方向相反,通过调整钩码数量来改变拉力的大小;
(2)因为只有作用在一条直线上,二力才可能平衡,所以将小卡片转过一个角度,松手后小卡片不能平衡。设计此实验步骤的目的是为了探究不在同一直线上的两个力能否平衡;
(3)如图乙所示的实验,木块在桌面上受摩擦力作用,摩擦力对实验影响较大,而甲实验不受摩擦力的影响,因此甲实验优于乙实验.其主要原因是减少摩擦力对实验结果的影响。选A。
【分析】关键是掌握探究二力平衡条件的几个因素和对应的实验方法。
24.利用图甲所示器材“探究二力平衡的条件”.
(1)将卡片上的两根线跨放在支架的滑轮上,并在两个线端分别挂上钩码,使作用在卡片上的两个拉力方向 ,且在一条直线上.当卡片平衡时,从钩码质量看,卡片两边所受的拉力 .
(2)为观察不在同一直线上的两个力是否能平衡,可用手将卡片 ,释放时观察其是否保持平衡.
(3)在卡片平衡时,用剪刀将卡片从中间剪开,并观察随之发生的现象.由此可以得到二力平衡的又一个条件是 .
(4)该实验在选择卡片时,应选用 (选填“较轻”或“较重”)的卡片.该实验的另一种方案如乙图所示,你认为此方案的缺点是 .
【答案】(1)相反;大小相等
(2)旋转一个角度
(3)只有作用在同一物体上的两个力才能平衡
(4)较轻;木块受到的摩擦力会对实验产生影响
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】解:
(1)在线的两端挂上钩码的作用是使两个拉力的方向相反,可通过调整钩码的数量来改变拉力的大小;
当卡片平衡时,小卡片两侧所挂钩码数量相同,说明卡片两边所受的拉力大小相等.
(2)将小卡片转过一个角度,两个拉力不在同一直线上,松手后纸片不能平衡,说明两个力必须满足同一直线的条件;
(3)把纸片剪成两半,两个拉力应分别作用在两个物体上,此时小卡片不能平衡,说明只有作用在同一物体上的两个力才能平衡;
(4)究二力平衡条件时,采用很小的卡片可以忽略卡片的重力,使卡片只受水平方向的两个力的作用;
把木块放在水平桌面上,木块和水平桌面之间存在摩擦力,木块受到的摩擦力会对实验产生影响.
故答案为:(1)相反;大小相等;(2)旋转一个角度;(3)只有作用在同一物体上的两个力才能平衡;(4)较轻;木块受到的摩擦力会对实验产生影响.
【分析】(1)钩码由于重力的作用,会对小卡片施加一个拉力的作用,左端的钩码对小卡片施加一个向左的拉力,右端的钩码对小卡片施加了一个向右的拉力,拉力的大小等于钩码的重力;
(2)小卡片转过一个角度,小卡片上受到的两个拉力就不在一条直线上,是验证不在同一直线上两个力是否平衡;
(3)为了验证作用在同一物体上的两个力才能平衡,则小卡片上受到的两个拉力应分别作用在两个物体上,观察能否平衡;
(4)究二力平衡条件时,采用很小的卡片可以忽略卡片的重力;
物体放在水平桌面上,物体和水平桌面之间存在较大的摩擦力.
六、计算题
25.(人教版物理八年级下册第八章第2节二力平衡同步检测卷)质量为2吨的汽车,载了5吨的货,匀速行驶在平直公路上时,所受摩擦力为重量的0.2倍,求汽车的牵引力?
【答案】牵引力F=1960N
【知识点】二力平衡的条件及其应用;力与运动的关系
【解析】【解答】汽车重力G=mg=5×103kg×4.9N/kg=4.9×104N;
因为汽车匀速行驶;所以汽车牵引力和阻力是一对平衡力;
所以牵引力F=f=0.04G=1960N
【分析】已知汽车质量,根据公式G=mg可求汽车重力;汽车匀速行驶,牵引力等于受到的阻力。
26.(2016八·夏邑月考)如图,汽车在平直的公路上匀速行驶,已知汽车质量1.2t,汽车行驶时受到的阻力是车重的0.3倍.求:汽车发动机的牵引力多大?
【答案】解:汽车受到的重力:
G=mg=1.2×103kg×10N/kg=1.2×104N,
在平直的公路上匀速行驶时受到的所有阻力:
f=0.03G=0.3×1.2×104N=3600N,
因为汽车在平直的公路上匀速行驶时,处于平衡状态,受到的牵引力和所有的阻力是一对平衡力,
所以,汽车受到的牵引力:
f=F=3600N.
答:汽车受到的牵引力为3600N.
【知识点】二力平衡的条件及其应用;力与运动的关系
【解析】【分析】知道汽车的质量,根据G=mg求出受到的重力,再根据受到的所有阻力是车重的0.3倍求出匀速行驶时受到的所有阻力,匀速直线行驶时受到的阻力和牵引力是一对平衡力,根据二力平衡条件求出牵引力的大小.
1 / 1人教版初中物理八年级下册 第八章运动和力 8.2二力平衡同步训练
一、单选题
1.跳伞运动员在空中张开降落伞后,跳伞运动员匀速下降,这是因为跳伞运动员()
A.没有受到力的作用 B.受到的重力小于阻力
C.受到的重力等于阻力 D.受到的重力大于阻力
2.重80牛的物体放在水平桌面上,滑动时受到的阻力是12牛,要使物体作匀速直线运动,所需的水平拉力是 ()
A.12牛; B.68牛; C.80牛; D.92牛。
3.下列情况中,属于一对平衡力的是( )
A.静止在桌面上的书,书对桌面的压力和重力
B.苹果下落时所受的重力和苹果对地球的吸引力
C.沿竖直方向匀速下降的跳伞运动员,运动员与伞的总重力和空气阻力
D.在平直公路上匀速行驶的汽车的牵引力和重力
4.(人教版物理八年级下册第八章第2节二力平衡同步检测卷)物体在平衡力的作用下()
A.一定是静止状态 B.一定是匀速直线运动状态
C.运动状态一定不会发生改变 D.运动状态一定会发生改变
5.(人教版物理八年级下册第八章第2节二力平衡同步检测卷)如图,原来静止的物体A在水平拉力F作用下沿水平面做直线运动,速度逐渐增大,则拉力F()
A.一定大于阻力f B.一定等于阻力f
C.可能等于阻力f; D.可能小于阻力f
6.(人教版物理八年级下册第八章第3节摩擦力同步检测卷)小阳在超市购物,用8N的力水平推着一个购物车匀速直线运动,突然小阳发现前面有台阶,他马上用17N的水平力向后拉小车,使小车减速运动,在此过程中有关小车受力的说法正确的是( )
A.小车受到的摩擦力是17N B.小车受到的合力是8N
C.小车受到的平衡力是0 D.小车受到的合力是25N
7.有甲、乙两个物体,在力的作用下沿水平方向做直线运动,某段时间内其路程﹣时间图象如图所示.则这段时间内甲、乙两物体在水平方向上的受力情况是( )
A.甲受非平衡力作用,乙受平衡力作用
B.两物体都受非平衡力作用
C.甲受平衡力作用,乙受非平衡力作用
D.两物体都受平衡力作用
8.如图所示,重为100N的物体A在水平拉力F的作用下,沿水平面以0.4m/s的速度作匀速直线运动,弹簧秤的示数为5N.不计滑轮、绳子、弹簧秤的重力,忽略绳子与滑轮间的摩擦.则
A.物体A受到水平面的摩擦力为5N
B.拉力F的功率为4W
C.若物体A匀速运动2s,拉力F做功为4J
D.物体A受到的支持力和物体A对水平面的压力是一对平衡力
9.如图所示,弹簧测力计下挂着铁块A,其正下方的水平地面上放着一块条形磁铁B,A和B均处于静止状态.已知A和B的重力分别为G和3G,若弹簧测力计的示数为2G,则下列说法中正确的是
A.A对弹簧测力计的拉力大小为G
B.A对B的吸引力和地面对B的支持力大小分别为G和2G
C.A对B的吸引力和B对A的吸引力是一对平衡力,大小均为G
D.弹簧测力计对A的拉力和B对A的吸引力是一对平衡力,大小均为2G
10.下列受力情况中,处于二力平衡的是
A. B.
C. D.
11.如图所示为“腹部”带有吸盘的“爬墙遥控车”,将吸盘内的空气向外抽出到一定程度时,遥控车便能够“吸”在竖直的墙面上.关于此时遥控车的受力情况,下列说法正确的是
A.墙面对遥控车的摩擦力的方向是竖直向下的
B.用力按压遥控车,遥控车受到的摩擦力增大
C.遥控车的重力和受到的摩擦力是一对平衡力
D.遥控车的重力和受到的摩擦力是相互作用力
12.(2017八下·岳池期中)用手竖直握住圆柱形水杯,当手和水杯都在空中静止时,则下列各力属于平衡力的是( )
A.手对水杯的压力与水杯对手的压力
B.水杯的重力与手对水杯的压力
C.水杯的重力与手对水杯的摩擦力
D.水杯对手的静摩擦力与手对水杯的压力
13.图示为研究二力平衡条件的实验装置,下列关于这个实验的叙述错误的是( )
A.为减小摩擦,应选用尽量光滑的水平桌面
B.为使实验效果明显,应选用质量较大的小车
C.调整两边托盘所放钩码的数量,可以改变力的大小
D.将小车扭转一个角度,是为了使小车受到的力不在同一直线上
14.随着人们生活水平的不断提高,小汽车已成为家庭中的主要交通工具.下列与小汽车有关的说法中正确的是( )
A.沿水平方向推水平路面上的小车没推动,推力小于汽车受到的阻力
B.车轮与地面间的摩擦力在汽车前进时是有害的,而在刹车时是有益的
C.水面匀速行驶且忽略空气阻力时,高速状态牵引力等于低速时的牵引力
D.前排人员必须系安全带,是为了减小刹车时的惯性
15.如图所示用弹簧测力计拉着木块向右加速运动的过程中( )
A.弹簧测力计对木块的拉力和桌面对木块的摩擦力是一对平衡力
B.弹簧测力计对木块的拉力和桌面对木块的摩擦力是一对相互作用力
C.弹簧测力计对木块的拉力大于桌面对木块的摩擦力
D.木块受到的所有力的合力为零
二、填空题
16.二力平衡条件是作用在同一物体上的两个力,如果 , ,并且作用在 ,这两个力就彼此平衡.
17.在平直的地面上,一个人用20N的水平方向拉力,拉动小车向东做匀速直线运动,小车所受阻力的大小等于 N,阻力的方向向 (选填“西”或“东”)
18.起重机的钢绳吊着5×103N的重物,先以0.5m/s的速度匀速上升,后静止在空中,再以1m/s的速度匀速下降,在这三个运动状态下,钢绳对重物的拉力分别为F1、F2、F3,则F1 F2 F3(填“>”、“<”或“=”)
19.在探究二力平衡条件的实验中,一轻质卡片水平方向所受力如图所示.此时卡片水平方向上所受的力 (填“是”、“不是”)平衡力,理由是
20.放在水平地面上重500N的木箱,受到水平向右100N推力时,恰好做匀速直线运动,则木箱受到的摩擦力是 N.
三、解答题
21.重104N的汽车在公路上做匀速直线运动,它受到的阻力是车重的0.03倍,则汽车发动机的牵引力是多少N?
四、实验题
22.在“探究二力平衡的条件”实验中,小明选择了如图的装置,把小卡片两端细线绕过滑轮,并挂上钩码.
(1)该装置中,滑轮的作用是 ;
(2)当小卡片平衡时,小明将小卡片转过一个角度,松手后小卡片 (选填“能”或“不能”)平衡.
(3)图中的小卡片已处于静止状态,小明用剪刀把小纸片一剪两半,纸片向两边运动.实验中设计这一步骤的目的是为了探究二力平衡时,两个力必须满足哪个条件? .
五、综合题
23.如图甲是小柳同学探究二力平衡条件时的实验情景
(1)小柳将系于小卡片(重力可忽略不计)两端的线分别跨过左右支架上的滑轮,在线的两端挂上钩码,使作用在小卡片上的两个拉力方向 ,并通过调整 来改变拉力的大小;
(2)当小卡片平衡时,小柳将小卡片转过一个角度,松手后小卡片 (选填“能”或“不能”)平衡。设计此实验步骤的目的是为了探究 ;
(3)在探究同一问题时,小花将木块放在水平桌面上,设计了如图乙所示的实验,同学们认为小柳的实验优于小花的实验.其主要原因是 。
A.减少摩擦力对实验结果的影响
B.小卡片是比较容易获取的材料
C.容易让小卡片在水平方向上保持平衡
D.小卡片容易扭转
24.利用图甲所示器材“探究二力平衡的条件”.
(1)将卡片上的两根线跨放在支架的滑轮上,并在两个线端分别挂上钩码,使作用在卡片上的两个拉力方向 ,且在一条直线上.当卡片平衡时,从钩码质量看,卡片两边所受的拉力 .
(2)为观察不在同一直线上的两个力是否能平衡,可用手将卡片 ,释放时观察其是否保持平衡.
(3)在卡片平衡时,用剪刀将卡片从中间剪开,并观察随之发生的现象.由此可以得到二力平衡的又一个条件是 .
(4)该实验在选择卡片时,应选用 (选填“较轻”或“较重”)的卡片.该实验的另一种方案如乙图所示,你认为此方案的缺点是 .
六、计算题
25.(人教版物理八年级下册第八章第2节二力平衡同步检测卷)质量为2吨的汽车,载了5吨的货,匀速行驶在平直公路上时,所受摩擦力为重量的0.2倍,求汽车的牵引力?
26.(2016八·夏邑月考)如图,汽车在平直的公路上匀速行驶,已知汽车质量1.2t,汽车行驶时受到的阻力是车重的0.3倍.求:汽车发动机的牵引力多大?
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】因为跳伞运动做匀速直线运动,受力平衡,即受到的重力与阻力是一对平衡力,所以重力等于阻力.
故选C.
【分析】当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,物体是平衡状态,受平衡力的作用.该题考查了二力平衡条件的应用,解题的关键是先判断出物体是否处于平衡状态
2.【答案】A
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】当用弹簧测力计拉着物体在水平桌面上向右做匀速直线运动时,水平方向物体受力平衡,所以物体受到的滑动摩擦力大小等于拉力的大小,即f=12N;
故选A.
【分析】解决此题可从水平方向受力平衡角度分析,当受力平衡时,二力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上.
此题主要考查了二力平衡的条件及应用,要掌握二力平衡的条件.在此题中要注意重力在竖直方向
3.【答案】C
【知识点】平衡力的辨别
【解析】【分析】根据二力平衡的条件进行分析,即大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在一个物体上.
【解答】A、静止在桌面上的书对桌面的压力与书的重力,二力作用在两个物体上,因此不是平衡力;
B、苹果下落时的重力与地球对苹果的吸引力,地球对苹果的吸引力,即为重力,二力实质是一个力,因此不是平衡力;
C、匀速下落的跳伞运动员和伞的总重与空气阻力,二力大小相等,方向相反、作用在一个物体上,作用在一条直线上,因此是平衡力;
D、在平直公路上匀速行驶的汽车受到的牵引力与重力,牵引力在水平方向上,而重力在竖直方向上,因此不是平衡力.
故选C.
【点评】本题考查了平衡力的辨别,要注意平衡力和相互作用力的区别:是否作用在同一个物体上
4.【答案】C
【知识点】平衡状态的判断
【解析】【解答】物体受到平衡力时,物体将保持平衡状态,而平衡状态包括静止状态或匀速直线运动状态;据此分析C正确,有可能处于静止状态,有可能处于匀速直线运动状态。
故选C
【分析】物体受到平衡力时,物体将保持静止状态或匀速直线运动状态,即运动状态不变,但是具体是静止还是匀速直线运动还需要根据物体的初始状态决定,如果物体最初是静止的,物体将一直保持静止状态,如果物体原来有速度,物体将以此速度一直匀速直线运动。
5.【答案】A
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】物体受到拉力和摩擦力作用,且速度在增大,所以拉力F大于阻力f。
故选A
【分析】考查二力平衡条件的应用,同时考查应用所学知识解决问题的能力。
6.【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】 开始,小车在水平方向:受水平向前的推力F1=8N,水平向后的摩擦力f,小车做匀速直线运动,则f=F1=8N;
向后拉小车时,拉力F2=17N,但是压力和粗擦程度都没变,故摩擦力f=8N,大小不变,小车相对地面向前运动,只是速度在减小,故摩擦力方向水平向后。则小车受的合力F=F2+F=17N+8N=25N。
故选D
【分析】先对小车进行受力分析,小车在水平方向受人的水平作用力F,滑动摩擦力f,然后求合力;另外对物体受力分析时,要考虑物体的运动状态。
7.【答案】D
【知识点】平衡力的辨别
【解析】【解答】解:(1)图象的纵轴是路程,横轴是时间,所以这是一个路程﹣﹣时间图象;
(2)由图象可知:甲通过的路程与时间成正比,乙静止不动,因此甲做匀速直线运动;乙处于静止状态,即甲、乙都受平衡力作用.
故选D.
【分析】(1)明确图象中横纵坐标表示的物理量分别是什么,以及图象所表示的物理意义;
(2)物体受平衡力时一定处于静止或匀速直线运动状态,物体处于静止或匀速直线运动状态时一定受到平衡力的作用.
8.【答案】B
【知识点】二力平衡的条件及其应用;平衡力的辨别
【解析】【解答】解:(1)因物体A受到两股绳子向左的拉力和向右的摩擦力处于平衡状态,
所以,物体A受到的摩擦力:
f=2F=2×5N=10N,故A不正确;
(2)绳端移动的速度:
v绳=nvA=2×0.4m/s=0.8m/s,
拉力F的功率:
P=Fv绳=5N×0.8m/s=4W,故B正确;
(3)若物体A匀速运动2s,由P= 可得,拉力F做的功:
W=Pt=4W×2s=8J,故C不正确;
(4)物体A受到的支持力作用点在物体上,物体A对水平面压力作用点在桌面上,由二力平衡的条件可知它们不是一对平衡力,故D不正确.
故选B.
【分析】(1)该滑轮为动滑轮,拉力的大小和弹簧秤的示数一样,而物体A做匀速运动,故所受到的力是平衡力,利用力的平衡可以计算摩擦力的大小;
(2)根据v绳=nv物求出绳端移动的速度,利用求出拉力F的功率;
(3)根据W=Pt求出物体A匀速运动2s拉力F做的功;
(4)分析物体A受到的支持力和物体A对水平面压力的作用点,再根据二力平衡的条件即可判断二力之间的关系.
9.【答案】B
【知识点】平衡状态的判断
【解析】【解答】解:(1)A对弹簧测力计的拉力等于弹簧测力计的示数即为2G,故A错误;
(2)对A受力分析可知,受到竖直向上弹簧测力计的拉力F弹、B对A的吸引力FBA,竖直向下的重力G,
根据力的平衡条件可得:FBA=F弹﹣GA=2G﹣G=G,
因为A对B的吸引力和B对A的吸引力,大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,作用在两个物体上,是一对相互作用力,故C错误;
所以,FAB=FBA=G,
对Q点受力分析可知,受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力、A对B的吸引力,
根据力的平衡条件可得:F支持=GB﹣FAB=3G﹣G=2G,故B正确;
(3)弹簧测力计对A的拉力和B对A的吸引力,两个力的大小不相等,所以不是一对平衡力,故D错误.
故选B.
【分析】(1)A对弹簧测力计的拉力大小等于A受到的力即为弹簧测力计的示数;
(2)对A、B分别受力分析,利用力的平衡条件和相互作用力得出AB之间吸引力的大小和地面对B的支持力的大小;
(3)二力平衡条件:大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在同一个物体上;
(4)相互作用力:大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在两个物体上.
10.【答案】C
【知识点】平衡力的辨别
【解析】【解答】解:A、两个力没有作用在同一条直线上,不是平衡力.
B、两个力大小不相等,不是平衡力.
C、两个力同时符合二力平衡条件,两个力是平衡力.
D、两个力没有作用在同一条直线上,不是平衡力.
故选C.
【分析】两个力是平衡力,这两个力一定同时具备二力平衡条件,缺一不可.
二力平衡条件:两个力的大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,作用在同一个物体上.
11.【答案】C
【知识点】平衡力的辨别
【解析】【解答】解:由题意可知,遥控车能够竖直静止在墙面上,此时汽车受到的重力与摩擦力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上,是一对平衡力.重力方向竖直向下,则摩擦力方向竖直向上,其大小始终相等.故ABD错误、C正确.
故选C.
【分析】一对平衡力必须符合四个条件:大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上;物体在平衡状态下,受到平衡力的作用.
12.【答案】C
【知识点】平衡力的辨别
【解析】【解答】解:A、手对水杯的压力与水杯对手的压力是一对作用力与反作用力,这两个力等大、反向、共线,但不共物,所以不是一对平衡力.故A错误.
B、水杯的重力方向是竖直向下的,手对水杯的压力是沿水平方向的,两者不反向,所以不是一对平衡力.故B错误.
C、水杯在竖直方向上处于静止状态,即平衡状态,所以受到平衡力的作用;在竖直方向上水杯只受到:重力和手对水杯的摩擦力两个力的作用,故这两个力是一对平衡力.故C正确.D、水杯对手的静摩擦力和手对水杯的压力,分别在竖直方向和水平方向,不在一条直线上,所以不是一对平衡力.故D错误.故选C.
【分析】两个力平衡,必须同时具备以下四个条件:等大、反向、共线、共物,逐个分析四个选择项中提到的每对力是否同时具备即可得到答案.
13.【答案】B
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】解:A、为了减小摩擦,应选用尽量光滑的水平桌面,可以减小摩擦对实验的影响.选项正确,不符合题意.
B、质量较大的小车对桌面的压力大,小车受到的摩擦力大,对实验影响较大.选项错误,符合题意.
C、调整两边的托盘所放的钩码数量,可以改变力的大小,可以探究二力平衡时两个力的大小关系.选项正确,不符合题意.
D、将小车扭转一个角度,是为了改变力的作用线的位置,探究二力平衡时两个力的是否在同一直线上.选项正确,不符合题意.
故选B.
【分析】(1)探究二力平衡条件时,采用尽量光滑的水平面,可以减小摩擦对实验的影响.
(2)实验时为了使实验效果明显,应选择质量小的小车,可以减小摩擦对实验的影响.
(3)调整两边的托盘所放的钩码数量,可以改变力的大小.
(4)将小车扭转一个角度,是为了改变力的作用线的位置,探究二力平衡时,二力是否在同一条直线上.
14.【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】解:A、用水平力推汽车,在水平方向上,汽车受推力F、阻力f作用,在汽车不动,处于平衡状态,所以这两个力是一对平衡力,大小相等F=f,故A错误;
B、机动车启动和行驶时,机车的车轮相对于地面向后转动,钢轨给车轮向前的摩擦力,从而向前运动,所以此摩擦力是有益摩擦,故B错误;
C、小汽车在平直的公路上行驶,小汽车做匀速直线运动,小汽车在水平方向受到阻力和牵引力是一对平衡力,大小相等,故C正确;
D、汽车前排人员必须系安全带,是为了减小刹车时惯性带来的危害,并不能减小人的惯性,故D错误.
故选C.
【分析】(1)汽车在推力作用下,保持静止状态,静止的汽车受到平衡力的作用,竖直方向上受到重力和支持力是一对平衡力;水平方向上受到的推力和阻力是一对平衡力;
(2)摩擦力与人类的生活息息相关,有的摩擦对人类的生活有益处,如人走路靠的就是脚下的摩擦力;有的摩擦力对人类生活有害处,如轮轴与滚珠的摩擦能导致机器磨损;
(3)匀速直线运动的物体受到平衡力作用,根据平衡力条件进行判断;
(4)物体具有保持原来运动状态不变的性质叫做惯性,惯性是物体本身的性质,惯性大小只与物体的质量有关.
15.【答案】C
【知识点】平衡力的辨别
【解析】【解答】解:A、木块做加速运动,不是平衡状态,弹簧测力计对木块的拉力大于桌面对木块的摩擦力,不是一对平衡力,故A错误;
B、弹簧测力计对木块的拉力和桌面对木块的摩擦力作用在同一物体上,不是一对相互作用力,故B错误;
C、木块做加速运动,不是平衡状态,所以弹簧测力计对木块的拉力大于桌面对木块的摩擦力,故C正确;
D、物体只有处于平衡状态时,所受的力的合力才为零,本题中木块不是平衡状态,所以合力不为零,故D错误.
故选C.
【分析】一对平衡力必须符合四个条件:大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在一条直线上;一对相互作用力必须是作用在两个不同的物体上;物体只有处于平衡状态时,所受的力才是平衡力,平衡力的合力为零.
16.【答案】大小相等;方向相反;一条直线
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】解:二力平衡的条件:作用在同一物体上的两个力,大小相等,方向相反,且在同一条直线上.
故答案为:大小相等;方向相反;一条直线.
【分析】根据二力平衡的条件填空即可.
17.【答案】20;西
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】解:用20N的水平方向拉力,拉动小车向东做匀速直线运动,小车受到的拉力与阻力是平衡力,则f=F=20N;
拉力方向向东,所以阻力方向向西.
故答案为:20;西
【分析】物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,受平衡力作用,根据平衡力大小相等、方向相反的特点分析即可.
18.【答案】=;=
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】解:当物距匀速上升、静止或匀速下降时,受到的拉力与重力都是平衡力,大小都等于重力,所以F1=F2=F3.
故答案为:=;=.
【分析】平衡状态指的是静止状态和匀速直线运动状态,平衡状态时受到的力就是平衡力;平衡力的大小相等,方向相反.
19.【答案】不是;两个力没有作用在同一条直线上
【知识点】平衡力的辨别
【解析】【解答】解:由二力平衡条件可知,一对平衡力必须是大小相等、方向相反、作用在同一物体的同一直线上,图中两个力没有作用在同一条直线上,所以不是一对平衡力.
故答案为:不是; 两个力没有作用在同一条直线上.
【分析】二力平衡条件: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,则这两个力是一对平衡力,根据二力平衡条件分析即可.
20.【答案】100
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】解:当木箱处于匀速直线运动时,物体处于平衡状态,摩擦力大小等于推力大小100N.而重力在竖直方向上,摩擦力的大小与重力没有直接的数量关系.
故答案为:100.
【分析】当受到水平向右100N推力时,恰好做匀速直线运动,物体处于平衡状态,由二力平衡得,木箱受到的摩擦力等于推力大小为100N.
21.【答案】解:汽车受到的阻力f=104N×0.03=300N,牵引力与阻力是一对平衡力,所以牵引力大小F=f=300N.
答:汽车发动机的牵引力是300N.
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】摩擦力与牵引力平衡,算出阻力,根据二力平衡知识得到牵引力的大小.
22.【答案】(1)改变拉力的方向
(2)不能
(3)作用在同一个物体上
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】解:(1)实验中用钩码的重力来拉动小卡片,重力的方向是竖直向下的,拉力是水平的,只能通过定滑轮来改变拉力的方向.
(2)将小卡片转过一个角度,此时小卡片受到的两个拉力不在同一直线上,因此松手后小卡片不能平衡.
(3)小明用剪刀把小纸片一剪两半,两个拉力不再作用在同一物体上,纸片向两边运动.
故答案为:(1)改变拉力的方向;(2)不能;(3)作用在同一个物体上.
【分析】(1)定滑轮不省力,但是可以改变力的方向;
(2)二力平衡的条件是:作用在同一个物体上的两个力,大小相等、方向相反、作用在同一直线上.
23.【答案】(1)相反;钩码数量
(2)不能;;不在同一直线上的两个力能否平衡
(3)A
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】(1)将系于小卡片两端的线分别跨过左右支架上的滑轮,在线的两端挂上钩码,使作用在小卡片上的两个拉力方向相反,通过调整钩码数量来改变拉力的大小;
(2)因为只有作用在一条直线上,二力才可能平衡,所以将小卡片转过一个角度,松手后小卡片不能平衡。设计此实验步骤的目的是为了探究不在同一直线上的两个力能否平衡;
(3)如图乙所示的实验,木块在桌面上受摩擦力作用,摩擦力对实验影响较大,而甲实验不受摩擦力的影响,因此甲实验优于乙实验.其主要原因是减少摩擦力对实验结果的影响。选A。
【分析】关键是掌握探究二力平衡条件的几个因素和对应的实验方法。
24.【答案】(1)相反;大小相等
(2)旋转一个角度
(3)只有作用在同一物体上的两个力才能平衡
(4)较轻;木块受到的摩擦力会对实验产生影响
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】解:
(1)在线的两端挂上钩码的作用是使两个拉力的方向相反,可通过调整钩码的数量来改变拉力的大小;
当卡片平衡时,小卡片两侧所挂钩码数量相同,说明卡片两边所受的拉力大小相等.
(2)将小卡片转过一个角度,两个拉力不在同一直线上,松手后纸片不能平衡,说明两个力必须满足同一直线的条件;
(3)把纸片剪成两半,两个拉力应分别作用在两个物体上,此时小卡片不能平衡,说明只有作用在同一物体上的两个力才能平衡;
(4)究二力平衡条件时,采用很小的卡片可以忽略卡片的重力,使卡片只受水平方向的两个力的作用;
把木块放在水平桌面上,木块和水平桌面之间存在摩擦力,木块受到的摩擦力会对实验产生影响.
故答案为:(1)相反;大小相等;(2)旋转一个角度;(3)只有作用在同一物体上的两个力才能平衡;(4)较轻;木块受到的摩擦力会对实验产生影响.
【分析】(1)钩码由于重力的作用,会对小卡片施加一个拉力的作用,左端的钩码对小卡片施加一个向左的拉力,右端的钩码对小卡片施加了一个向右的拉力,拉力的大小等于钩码的重力;
(2)小卡片转过一个角度,小卡片上受到的两个拉力就不在一条直线上,是验证不在同一直线上两个力是否平衡;
(3)为了验证作用在同一物体上的两个力才能平衡,则小卡片上受到的两个拉力应分别作用在两个物体上,观察能否平衡;
(4)究二力平衡条件时,采用很小的卡片可以忽略卡片的重力;
物体放在水平桌面上,物体和水平桌面之间存在较大的摩擦力.
25.【答案】牵引力F=1960N
【知识点】二力平衡的条件及其应用;力与运动的关系
【解析】【解答】汽车重力G=mg=5×103kg×4.9N/kg=4.9×104N;
因为汽车匀速行驶;所以汽车牵引力和阻力是一对平衡力;
所以牵引力F=f=0.04G=1960N
【分析】已知汽车质量,根据公式G=mg可求汽车重力;汽车匀速行驶,牵引力等于受到的阻力。
26.【答案】解:汽车受到的重力:
G=mg=1.2×103kg×10N/kg=1.2×104N,
在平直的公路上匀速行驶时受到的所有阻力:
f=0.03G=0.3×1.2×104N=3600N,
因为汽车在平直的公路上匀速行驶时,处于平衡状态,受到的牵引力和所有的阻力是一对平衡力,
所以,汽车受到的牵引力:
f=F=3600N.
答:汽车受到的牵引力为3600N.
【知识点】二力平衡的条件及其应用;力与运动的关系
【解析】【分析】知道汽车的质量,根据G=mg求出受到的重力,再根据受到的所有阻力是车重的0.3倍求出匀速行驶时受到的所有阻力,匀速直线行驶时受到的阻力和牵引力是一对平衡力,根据二力平衡条件求出牵引力的大小.
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