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人教版初中物理八年级下册8.2《二力平衡》知识点巩固
一、平衡力的判断
1.(2020·龙华模拟)中央电视台《是真的吗》某期节目中,有这样一个实验:将一根绳子穿过内壁和端口光滑的空心圆筒,绳子上端系一个金属球,下端与装有皮球的网袋连接。转动空心圆筒,使金属球转动(如图)。随着转速加大,网袋由静止开始向上远动,下列判断正确的是( )
A.网袋静止时,它受到的总重力与它对绳子的拉力是一对平衡力
B.金属球转动过程中,它受到的重力与绳子对它的拉力是一对平衡力
C.金属球转动过程中,运动状态不变
D.实验表明,改变物体的运动状态需要力
2.(2020·青浦模拟)挂在树枝上的苹果,静止时受到的一对平衡力是( )
A.苹果受到的重力和苹果对树枝的拉力
B.苹果受到的重力和树受到的重力
C.苹果对树枝的拉力和树枝对苹果的拉力
D.苹果受到的重力和树枝对苹果的拉力
3.(2020·宝山模拟)如图所示,物体受到两个力的作用,这两个力能平衡的是( )
A. B.
C. D.
4.(2020·宝安模拟)某同学双脚站立在水平地面的一台磅秤上,下列说法正确的( )
A.人的重力与磅秤对人的支持力是一对平衡力
B.磅秤的重力与磅秤对人的支持力是一对相互作用力
C.磅秤的重力与地面对磅秤的支持力是一对平衡力
D.改为单脚站立在磅秤上时,人对磅秤的压力变小
5.(2020·浦东模拟)挂在树上的水蜜桃,处于静止状态,则( )
A.水蜜桃所受的重力跟水蜜桃对树枝的拉力是一对平衡力
B.水蜜桃所受的重力跟树枝对水蜜桃的拉力是一对平衡力
C.树枝所受的重力跟树枝对水蜜桃的拉力是一对平衡力
D.树枝所受的重力跟水蜜桃对树枝的拉力是一对平衡力
6.(2020·广东模拟)如图所示,玩滑板是青少年比较喜欢的一种运动。以下分析合理的是( )
A.滑板的重力与地面对滑板的支持力是一对平衡力
B.人的重力与滑板对人的支持力是一对相互作用力
C.人对滑板的压力和滑板对人的支持力是一对平衡力
D.地面对滑板的支持力与人和滑板的总重力是一对平衡力
7.(2020八下·四川期中)如图所示,蜘蛛侠静止爬在竖直的大楼外墙上,以下三组力中属于平衡力的是( )
⑴蜘蛛侠的重力和墙壁对他的摩擦力
⑵蜘蛛侠对墙壁的压力和墙壁对他的支持力
⑶蜘蛛侠的重力和墙壁对他的支持力
A.(1) B.(2)
C.(1)(2) D.(1)(2)(3)
8.(2020八下·文登期中)墨水瓶放在水平桌面上,下面各对力中属于平衡力的是( )
A.桌子对墨水瓶的支持力和墨水瓶受的重力
B.桌子受的压力和墨水瓶受的支持力
C.桌子受的重力和墨水瓶受的重力
D.桌子受的重力和墨水瓶受的支持力
二、平衡状态、合力计算
9.(2020八下·郯城期中)跳伞运动员和跳伞总重为700N,当运动员从飞机上跳下,在跳伞未打开前,受到空气的阻力为450N,则这两个力的合力大小为( )
A.250N B.450N C.700N D.1200N
10.(2020·揭西模拟)一辆小车重300N,当它以5m/s的速度在水平面上作匀速直线运动时,若受到的摩擦力是它重力的0.2倍,加在小车上的水平推力是( )
A.300N B.120N C.60N D.无法判断
11.(2020八下·薛城期中)吊车以3m/s速度将重为8×103N匀速吊起,钢索所受拉力是 N;若吊车改为以5m/s度使重物匀速下降,则钢索受到拉力大小是 N.
12.(2020八下·郯城期中)起重机吊着重为3×104牛的货物,当钢丝绳吊着货物静止时,钢丝绳的拉力 3×104牛;当货物以2米/秒的速度匀速直线上升时,拉力 3×104牛。(均选填“大于”、“小于”或“等于”)
13.(2020八下·庆云期中)用钢丝绳系上一个重为500N的物体,当钢丝绳拉着物体静止时,绳对物体的拉力是 N,当钢丝绳拉着它以2m/s速度匀速上升时,绳对物体的拉力 (填“变大”“变小”或“不变”),当钢丝绳拉着物体以3m/s的速度匀速下降时,绳对物体的拉力 (填“变大”“变小”或“不变”).
14.(2020八下·静安期中)重为100N的小车,在大小为30N的水平向右的拉力作用下,沿水平地面做匀速直线运动。地面对小车摩擦阻力为 N。若将小车所受水平向右的拉力减小为10N,则小车在水平方向上所受到的合力大小为 N,方向 。
三、探究二力平衡的条件
15.(2020·吉林模拟)如图所示,是探究二力平衡条件的实验装置图。
(1)当两个盘中分别放上两个相同的砝码后,小车静止在桌面上,这说明二力平衡时,两个力F1和F2的大小 。
(2)如果撤去右侧托盘和砝码,改用弹簧测力计沿水平方向向右拉动小车,发现当弹簧测力计示数略大于或略小于F1时,小车仍然静止,这是由于小车和桌面之间存在 。
(3)当小车处于静止状态时,如果一切外力都消失,由于 ,小车将仍然处于静止状态。
16.(2020·宝安模拟)如图所示,在“探究二力平衡的条件”时,选质量约为10g 的轻质卡片作为研究对象,在线的两端分别挂上等质量的重物,所挂重物质量合适的是( )
A.5g B.10g
C.200g D.以上质量都合适
17.(2020八下·河北期中)在探究“二力平衡的条件”的实验中,小刚同学采用的实验装置如图甲所示,小华同学采用的实验装置如图乙所示。
(1)当物体处于静止状态或 状态时,它受到的力是相互平衡的。
(2)这两个实验装置中,你认为图 (填“甲”或“乙”)装置更科学。
(3)在图乙装置中,将小车旋转一定角度,松手后,发现小车旋转后又恢复原状。这说明两个力必须作用在同一 (填“物体”或“直线”)上,物体才能平衡。
18.(2020八下·齐齐哈尔期中)在探究“二力平衡条件”的实验中,某小组设计组装的实验装置如图所示.
(1)在探究力的大小对二力平衡的影响
时,通过调整 来改变F1和F2的大小.
(2)实验时发现,当F1稍大于F2时,木块依然能保持平衡状态,原因是 ,改进该小组的实验方案是 .
(3)保持F1与F2相等,用手将木块扭转到如图乙所示的位置,松手后的瞬间,木块不能保持平衡状态.实验中设计这一步骤的目的是为了探究二力平衡时,两个力应该满足的条件是 .
19.(2020八下·郯城期中)在探究“二力平衡的条件”的实验中,小刚同学采用的实验装置如图甲所示,小华同学采用的实验装置如图乙所示。
(1)这两个实验装置中,你认为装置 (选填“甲”或“乙”)更科学;
(2)在装置乙中,将小车旋转一定角度,松手后,发现小车旋转后又恢复原状,这说明两个力必须作用在同一 (选填“物体”或“直线”)上,物体才能平衡;
(3)进一步的实验表明:同时作用在一个物体上的两个力,如果 ,方向相反,并且在同一直线上,这两个力就彼此平衡。
20.(2020八下·兴化期中)用如图a所示实验装置探究“二力平衡的条件”:
(1)小华将轻质卡片两对角上的细线分别跨过左右支架上的滑轮,并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)保持卡片两端拉力大小相等,用手将小卡片扭转一个角度,松手后,卡片将 (选填“能”或“不能”)平衡。这是因为,小卡片扭转一个角度后,两边的拉力没有作用在 ;
(3)实验中应使用卡片的重力 (远小于/小于/远大于)钩码的拉力,这是为了 ;
(4)利用图b装置 (选填“能”或“不能”)探究二力平衡的条件。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用;平衡力的辨别
【解析】【解答】A.根据题意,网袋静止时,它受到的总重力与绳子对它的拉力是一对平衡力,A不符合题意;
B.金属球转动过程中,它受到的重力与绳子对它的拉力没在同一直线上,不是平衡力,B不符合题意;
C.金属球转动过程中,运动方向在改变,运动状态改变,C不符合题意;
D.力可以改变物体的运动状态,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】力可以改变物体的运动状态,二力平衡时,力的大小相等、方向相反,在同一物体上,在同一直线上。
2.【答案】D
【知识点】平衡力的辨别
【解析】【解答】A.苹果受到的重力是作用在苹果上的力,苹果对树的拉力是作用在树上的力,两个力不是作用在同一物体上,不是一对平衡力,A符合题意;
B.苹果受到的重力和树受到的重力不是作用在同一物体上的两个力,所以不是一对平衡力,B不符合题意;
C.苹果对树的拉力和树对苹果的拉力也不是作用在同一物体上的两个力,所以不是一对平衡力,C不符合题意;
D.苹果受到的重力是作用在苹果上的力,树对苹果的拉力也是作用在苹果上的力,并且两个力大小相等、方向相反、在同一直线上。所以苹果受到的重力和树对苹果的拉力是一对平衡力,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】悬挂的物体受到重力和拉力,是平衡力。
3.【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】平衡力是指两个力大小相等、方向相反、作用线在一条直线上、且作用在一个同一物体上的一对力。由图知道,只有D符合题意。
故答案为:D。
【分析】二力平衡时,力大小相等、方向相反、作用线在一条直线上、且作用在一个同一物体上。
4.【答案】A
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】A.人的重力与磅秤对人的支持力,两个力作用在同一物体上、等大、反向、共线,所以是一对平衡力,A符合题意;
B.磅秤的重力与磅秤对人的支持力,两个力施力物体不是相互的,所以不是一对相互作用力,B不符合题意;
C.磅秤的重力与地面对磅秤的支持力,两个力的大小不相等,不是一对平衡力,C不符合题意;
D.改为单脚站立在磅秤上时,人的磅秤的压力仍等于人的重力,大小不变,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】相互平衡的两个力,要大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在同一直线上。
5.【答案】B
【知识点】平衡力的辨别
【解析】【解答】A.水蜜桃所受的重力跟水蜜桃对树枝的拉力一个作用在水蜜桃上、一个作用在树枝上,作用物体不同,不是一对平衡力,A项不符合题意;
B.水蜜桃所受的重力跟树枝对水蜜桃的拉力大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在同一直线上,是一对平衡力,B项符合题意;
C.树枝所受的重力跟树枝对水蜜桃的拉力一个作用在树枝上、一个作用在水蜜桃上,作用物体不同,不是一对平衡力,C项不符合题意;
D.树枝所受的重力跟水蜜桃对树枝的拉力方向不是相反的,不是一对平衡力,D项不符合题意。
故答案为:B。
【分析】相互平衡的两个力,要大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在同一直线上。
6.【答案】D
【知识点】平衡力的辨别
【解析】【解答】A. 地面对滑板的支持力与人和滑板的总重是一对平衡力,而不是和滑板的重力是一对平衡力,A不符合题意;
B.相互作用力应用作用在两个物体上,人的重力、滑板对人的支持力都作用在人身上,B不符合题意;
C.平衡力应用作用在一个物体上,人对滑板的压力作用在滑板上,滑板对人的支持力作用在人身上,C不符合题意;
D.滑板对地面的压力等于人和滑板的总重,故地面对滑板的支持力等于人和滑板的总重,地面对滑板的支持力与人和滑板的总重力是一对平衡力,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】相互平衡的两个力,要大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在同一直线上。
7.【答案】A
【知识点】平衡力的辨别
【解析】【解答】蜘蛛侠的重力和墙壁对他的摩擦力大小相等、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;
蜘蛛侠对墙壁的压力和墙壁对他的支持力,作用在两个物体上,不是平衡力;
蜘蛛侠的重力方向竖直向下,墙壁对他的支持力的方向垂直于墙壁向外,方向不是相反的,不是平衡力.
故答案为:A
【分析】二力平衡时的条件是:大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在同一直线上。
8.【答案】A
【知识点】平衡力的辨别
【解析】【解答】A.桌子对墨水瓶支持力和墨水瓶受的重力,二力大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在同一物体上,是一对平衡力,A项符合题意;
B.桌子受的压力和墨水瓶受的支持力,不是作用在同一物体上,是一对相互作用力,不是平衡力,B项不符合题意;
C.桌子受的重力和墨水瓶受的重力,二力方向相同,作用在不同的物体上,既不是平衡力也不是相互作用力,C项不符合题意;
D.桌子受的重力和墨水瓶受的支持力,二力作用物体不同,大小不相等,所以不是平衡力,D项不符合题意。
故答案为:A
【分析】二力平衡时,条件是:二力大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在同一物体上。
9.【答案】A
【知识点】力的合成与应用
【解析】【解答】伞未打开时,运动员受竖直向下的重力及向上的阻力,二力方向相反,故合力
故答案为:A。
【分析】根据物体受到的力的大小和方向,计算合力。
10.【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】小车在匀速直线运动,处于平衡状态,所以小车受到的推力大小等于摩擦力大小,即
故答案为:C。
【分析】当物体受到两个等大反向的力时,物体就会处于匀速直线运动状态或静止状态,即为平衡状态;相互平衡的两个力,要大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在同一直线上。
11.【答案】8×103;8×103
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】被吊车吊着的重物,受竖直向上的拉力和竖直向下的重力作用;货物在匀速上升或匀速下降,都处于平衡状态,拉力和重力是一对平衡力,故以上两种情况中,钢索对重物的拉力都为F=G=8×103N
【分析】物体匀速直线运动时,根据二力平衡,力的大小相等。
12.【答案】等于;等于
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】由受力分析知,货物受竖直向下的重力和起重机竖直向上的拉力,当货物静止在空中时,货物受力平衡,拉力 当货物以2米/秒的速度匀速上升时,仍处在平衡状态,即拉力等于重力
【分析】当物体静止和匀速直线运动时,受到平衡力的作用,二力平衡时,力的大小相等。
13.【答案】500;不变;不变
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】用钢丝绳系上一个重为500N的物体,当钢丝绳拉着物体静止时,绳对物体的拉力和物体受到的重力是一对平衡力,大小相等,所以绳子对物体的拉力是500N;当钢丝绳拉着它匀速上升时,绳对物体的拉力和物体受到的重力是一对平衡力,大小相等,所以绳子对物体的拉力是500N;当钢丝绳拉着物体以3m/s的速度匀速下降时,绳对物体的拉力和物体受到的重力是一对平衡力,大小相等,所以绳子对物体的拉力是500N.
【分析】当物体静止和匀速直线运动时,受到的力是平衡力,二力平衡时力的大小相等。
14.【答案】30;20;水平向左
【知识点】平衡力的辨别;力的合成与应用
【解析】【解答】对小车在水平方向进行受力分析,小车受到摩擦力和拉力,因为小车做匀速直线运动,所以在水平方向处于二力平衡状态,摩擦力和拉力大小相等,因拉力是30N,所以摩擦力也是30N。将小车所受水平向右的拉力减小为10N时,因为小车对地面的压力等于小车的重力不变,接触面的粗糙程度不变,而且小车相对于地面向右运动,所以小车仍然受到水平向左的滑动摩擦力,而且滑动摩擦力大小不变仍然为30N,则此时所受的合力为 ,则小车在水平方向上所受到的合力大小为20N。因为摩擦力比拉力大,则合力方向和摩擦力方向一致,故合力方向水平向左。
【分析】水平面上匀速直线运动的物体受到平衡力,二力平衡时力的大小相等,若减小拉力,利用合力计算物体的受力,受力方向和较大的力的方向相同。
15.【答案】(1)相等
(2)摩擦(摩擦力)
(3)惯性
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【解答】(1)当两个盘中分别放上两个相同的砝码后,小车静止在桌面上,这说明二力平衡时,两个力F1和F2的大小相等;(2)如果撤去右侧托盘和砝码,改用弹簧测力计沿水平方向向右拉动小车,发现当弹簧测力计示数略大于或略小于F1时,小车仍然静止,这是由于小车和桌面之间存在摩擦力;(3)当小车处于静止状态时,如果一切外力都消失,由于惯性,小车仍然静止。
【分析】(1)二力平衡时,力的大小相等;(2)由于物体间存在摩擦力,对探究二力平衡产生影响;(3)运动的物体不受力,由于惯性会做匀速直线运动。
16.【答案】C
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【解答】由题可知,质量为10g的卡片作为研究对像,当卡片受到的拉力远大于卡片的重力时,卡片的重力可以忽略不计,此时卡片可以看作只在两个拉力的作用下平衡,故应选质量大的重物来拉卡片,即该题应选200g的重物。
故答案为:C。
【分析】探究二力平衡实验的时候,确保绳子的拉力远大于纸片的重力,从而可以忽略重力,探究二力平衡。
17.【答案】(1)匀速直线运动
(2)乙
(3)直线
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【解答】(1)物体受到平衡力时,处于平衡状态,平衡状态包括匀速直线运动状态和静止状态;(2)探究二力平衡条件时,被研究的物体受到的摩擦力越小,对实验的影响越小,所以选择乙图,更科学;(3)在图乙装置中,将小车旋转一定角度,松手后,发现小车旋转后又恢复原状,说明两个力必须在同一直线上。
【分析】(1)平衡状态包括匀速直线运动状态和静止状态;(2)减小物体受到的摩擦力,实验结果更科学;(3)二力平衡时,两个力要在同一直线上。
18.【答案】(1)砝码的重量
(2)木块与桌面间有摩擦;用小车代替木块
(3)二力平衡时,两个力必须在同一条直线上
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【解答】(1)在探究力的大小对二力平衡的影响 时,通过调整砝码的重量来改变F1和F2的大小;
(2)实验时发现,当F1稍大于F2时,木块依然能保持平衡状态,原因是木块与桌面间有摩擦,改进该小组的实验方案是用小车代替木块;
(3)保持F1与F2相等,用手将木块扭转到如图乙所示的位置,松手后的瞬间,木块不能保持平衡状态.实验中设计这一步骤的目的是为了探究二力平衡时,两个力应该满足的条件是:两个力必须在同一条直线上 。
【分析】(1)根据甲图可知,滑轮两侧的拉力都是由砝码的重力产生,因此要改变拉力的大小,可以通过调节砝码的重量(或个数)来实现;
(2) 当F1稍大于F2时, 木块有向左运动的趋势,此时木块会受到桌面对它的静摩擦力。因为F1=F2+f,所以木块会处于静止状态。因为滚动摩擦比滑动摩擦小,所以可以用小车代替木块,从而减小摩擦力。
(3)将木块扭转后,它两侧的拉力就不在同一直线上了,此时木块不能保持静止状态,因此可以探究二力平衡时,两个力是否必须在同一直线上。
19.【答案】(1)乙
(2)直线
(3)大小相等
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【解答】(1)为了减小摩擦力对该实验的影响,故乙装置更科学,小车与桌面间属于滚动摩擦,比滑动摩擦小得多。(2)用手将木块扭转一个角度,这样两个力不在同一直线上,木块将无法在这个位置平衡,松手后,发现小车旋转后又恢复原状,说明两个力必须满足两个力在一条直线上。(3)由实验可知,同时作用在一个物体上的两个力,如果大小相等,方向相反,并且在同一直线上,这两个力才能平衡。
【分析】(1)探究二力平衡条件时,物体和接触面的摩擦力越小,对实验影响越小;(2)二力平衡时,两个力必须满足两个力在一条直线上;(3)二力平衡的条件是:作用在一个物体上,大小相等,方向相反,并且在同一直线上。
20.【答案】(1)相反;钩码数(质)量
(2)不能;同一直线
(3)远小于;减小卡片重力对实验的影响
(4)能
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【解答】(1)小卡片两端通过滑轮各挂一个钩码,两个钩码由于重力通过绳子对小卡片施加了两个向相反方向的拉力,拉力的大小等于钩码的重力,钩码的数量越多,拉力就越大;(2)小卡片转过一个角度,这时小卡片上受到的两个拉力就不在一条直线上,松手后小卡片不能平衡。(3)实验中小卡片实际上受到重力和两个拉力的作用,为了减小卡片重力对实验的影响,应使用卡片的重力远小于受到的拉力。(4)图b装置因为左右两侧各通过一个定滑轮,定滑轮的位置虽然不等高,但是当两个力大小相等,方向相反,作用在同一直线上,作用在同一个物体上时,小卡片还是处于静止状态,照样能完成实验。
【分析】物体在两个力的作用下处于平衡状态,那么这两个力需要满足大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在同一直线上这四个条件,缺一不可;改变力的大小,可以通过加减砝码实现,改变力的方向,可以通过改变绳子的方向来实现,要探究是否作用在同一物体上,可以把中间的物体剪为两部分进行观察是否平衡。
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人教版初中物理八年级下册8.2《二力平衡》知识点巩固
一、平衡力的判断
1.(2020·龙华模拟)中央电视台《是真的吗》某期节目中,有这样一个实验:将一根绳子穿过内壁和端口光滑的空心圆筒,绳子上端系一个金属球,下端与装有皮球的网袋连接。转动空心圆筒,使金属球转动(如图)。随着转速加大,网袋由静止开始向上远动,下列判断正确的是( )
A.网袋静止时,它受到的总重力与它对绳子的拉力是一对平衡力
B.金属球转动过程中,它受到的重力与绳子对它的拉力是一对平衡力
C.金属球转动过程中,运动状态不变
D.实验表明,改变物体的运动状态需要力
【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用;平衡力的辨别
【解析】【解答】A.根据题意,网袋静止时,它受到的总重力与绳子对它的拉力是一对平衡力,A不符合题意;
B.金属球转动过程中,它受到的重力与绳子对它的拉力没在同一直线上,不是平衡力,B不符合题意;
C.金属球转动过程中,运动方向在改变,运动状态改变,C不符合题意;
D.力可以改变物体的运动状态,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】力可以改变物体的运动状态,二力平衡时,力的大小相等、方向相反,在同一物体上,在同一直线上。
2.(2020·青浦模拟)挂在树枝上的苹果,静止时受到的一对平衡力是( )
A.苹果受到的重力和苹果对树枝的拉力
B.苹果受到的重力和树受到的重力
C.苹果对树枝的拉力和树枝对苹果的拉力
D.苹果受到的重力和树枝对苹果的拉力
【答案】D
【知识点】平衡力的辨别
【解析】【解答】A.苹果受到的重力是作用在苹果上的力,苹果对树的拉力是作用在树上的力,两个力不是作用在同一物体上,不是一对平衡力,A符合题意;
B.苹果受到的重力和树受到的重力不是作用在同一物体上的两个力,所以不是一对平衡力,B不符合题意;
C.苹果对树的拉力和树对苹果的拉力也不是作用在同一物体上的两个力,所以不是一对平衡力,C不符合题意;
D.苹果受到的重力是作用在苹果上的力,树对苹果的拉力也是作用在苹果上的力,并且两个力大小相等、方向相反、在同一直线上。所以苹果受到的重力和树对苹果的拉力是一对平衡力,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】悬挂的物体受到重力和拉力,是平衡力。
3.(2020·宝山模拟)如图所示,物体受到两个力的作用,这两个力能平衡的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】平衡力是指两个力大小相等、方向相反、作用线在一条直线上、且作用在一个同一物体上的一对力。由图知道,只有D符合题意。
故答案为:D。
【分析】二力平衡时,力大小相等、方向相反、作用线在一条直线上、且作用在一个同一物体上。
4.(2020·宝安模拟)某同学双脚站立在水平地面的一台磅秤上,下列说法正确的( )
A.人的重力与磅秤对人的支持力是一对平衡力
B.磅秤的重力与磅秤对人的支持力是一对相互作用力
C.磅秤的重力与地面对磅秤的支持力是一对平衡力
D.改为单脚站立在磅秤上时,人对磅秤的压力变小
【答案】A
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】A.人的重力与磅秤对人的支持力,两个力作用在同一物体上、等大、反向、共线,所以是一对平衡力,A符合题意;
B.磅秤的重力与磅秤对人的支持力,两个力施力物体不是相互的,所以不是一对相互作用力,B不符合题意;
C.磅秤的重力与地面对磅秤的支持力,两个力的大小不相等,不是一对平衡力,C不符合题意;
D.改为单脚站立在磅秤上时,人的磅秤的压力仍等于人的重力,大小不变,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】相互平衡的两个力,要大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在同一直线上。
5.(2020·浦东模拟)挂在树上的水蜜桃,处于静止状态,则( )
A.水蜜桃所受的重力跟水蜜桃对树枝的拉力是一对平衡力
B.水蜜桃所受的重力跟树枝对水蜜桃的拉力是一对平衡力
C.树枝所受的重力跟树枝对水蜜桃的拉力是一对平衡力
D.树枝所受的重力跟水蜜桃对树枝的拉力是一对平衡力
【答案】B
【知识点】平衡力的辨别
【解析】【解答】A.水蜜桃所受的重力跟水蜜桃对树枝的拉力一个作用在水蜜桃上、一个作用在树枝上,作用物体不同,不是一对平衡力,A项不符合题意;
B.水蜜桃所受的重力跟树枝对水蜜桃的拉力大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在同一直线上,是一对平衡力,B项符合题意;
C.树枝所受的重力跟树枝对水蜜桃的拉力一个作用在树枝上、一个作用在水蜜桃上,作用物体不同,不是一对平衡力,C项不符合题意;
D.树枝所受的重力跟水蜜桃对树枝的拉力方向不是相反的,不是一对平衡力,D项不符合题意。
故答案为:B。
【分析】相互平衡的两个力,要大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在同一直线上。
6.(2020·广东模拟)如图所示,玩滑板是青少年比较喜欢的一种运动。以下分析合理的是( )
A.滑板的重力与地面对滑板的支持力是一对平衡力
B.人的重力与滑板对人的支持力是一对相互作用力
C.人对滑板的压力和滑板对人的支持力是一对平衡力
D.地面对滑板的支持力与人和滑板的总重力是一对平衡力
【答案】D
【知识点】平衡力的辨别
【解析】【解答】A. 地面对滑板的支持力与人和滑板的总重是一对平衡力,而不是和滑板的重力是一对平衡力,A不符合题意;
B.相互作用力应用作用在两个物体上,人的重力、滑板对人的支持力都作用在人身上,B不符合题意;
C.平衡力应用作用在一个物体上,人对滑板的压力作用在滑板上,滑板对人的支持力作用在人身上,C不符合题意;
D.滑板对地面的压力等于人和滑板的总重,故地面对滑板的支持力等于人和滑板的总重,地面对滑板的支持力与人和滑板的总重力是一对平衡力,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】相互平衡的两个力,要大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在同一直线上。
7.(2020八下·四川期中)如图所示,蜘蛛侠静止爬在竖直的大楼外墙上,以下三组力中属于平衡力的是( )
⑴蜘蛛侠的重力和墙壁对他的摩擦力
⑵蜘蛛侠对墙壁的压力和墙壁对他的支持力
⑶蜘蛛侠的重力和墙壁对他的支持力
A.(1) B.(2)
C.(1)(2) D.(1)(2)(3)
【答案】A
【知识点】平衡力的辨别
【解析】【解答】蜘蛛侠的重力和墙壁对他的摩擦力大小相等、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;
蜘蛛侠对墙壁的压力和墙壁对他的支持力,作用在两个物体上,不是平衡力;
蜘蛛侠的重力方向竖直向下,墙壁对他的支持力的方向垂直于墙壁向外,方向不是相反的,不是平衡力.
故答案为:A
【分析】二力平衡时的条件是:大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在同一直线上。
8.(2020八下·文登期中)墨水瓶放在水平桌面上,下面各对力中属于平衡力的是( )
A.桌子对墨水瓶的支持力和墨水瓶受的重力
B.桌子受的压力和墨水瓶受的支持力
C.桌子受的重力和墨水瓶受的重力
D.桌子受的重力和墨水瓶受的支持力
【答案】A
【知识点】平衡力的辨别
【解析】【解答】A.桌子对墨水瓶支持力和墨水瓶受的重力,二力大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在同一物体上,是一对平衡力,A项符合题意;
B.桌子受的压力和墨水瓶受的支持力,不是作用在同一物体上,是一对相互作用力,不是平衡力,B项不符合题意;
C.桌子受的重力和墨水瓶受的重力,二力方向相同,作用在不同的物体上,既不是平衡力也不是相互作用力,C项不符合题意;
D.桌子受的重力和墨水瓶受的支持力,二力作用物体不同,大小不相等,所以不是平衡力,D项不符合题意。
故答案为:A
【分析】二力平衡时,条件是:二力大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在同一物体上。
二、平衡状态、合力计算
9.(2020八下·郯城期中)跳伞运动员和跳伞总重为700N,当运动员从飞机上跳下,在跳伞未打开前,受到空气的阻力为450N,则这两个力的合力大小为( )
A.250N B.450N C.700N D.1200N
【答案】A
【知识点】力的合成与应用
【解析】【解答】伞未打开时,运动员受竖直向下的重力及向上的阻力,二力方向相反,故合力
故答案为:A。
【分析】根据物体受到的力的大小和方向,计算合力。
10.(2020·揭西模拟)一辆小车重300N,当它以5m/s的速度在水平面上作匀速直线运动时,若受到的摩擦力是它重力的0.2倍,加在小车上的水平推力是( )
A.300N B.120N C.60N D.无法判断
【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】小车在匀速直线运动,处于平衡状态,所以小车受到的推力大小等于摩擦力大小,即
故答案为:C。
【分析】当物体受到两个等大反向的力时,物体就会处于匀速直线运动状态或静止状态,即为平衡状态;相互平衡的两个力,要大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在同一直线上。
11.(2020八下·薛城期中)吊车以3m/s速度将重为8×103N匀速吊起,钢索所受拉力是 N;若吊车改为以5m/s度使重物匀速下降,则钢索受到拉力大小是 N.
【答案】8×103;8×103
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】被吊车吊着的重物,受竖直向上的拉力和竖直向下的重力作用;货物在匀速上升或匀速下降,都处于平衡状态,拉力和重力是一对平衡力,故以上两种情况中,钢索对重物的拉力都为F=G=8×103N
【分析】物体匀速直线运动时,根据二力平衡,力的大小相等。
12.(2020八下·郯城期中)起重机吊着重为3×104牛的货物,当钢丝绳吊着货物静止时,钢丝绳的拉力 3×104牛;当货物以2米/秒的速度匀速直线上升时,拉力 3×104牛。(均选填“大于”、“小于”或“等于”)
【答案】等于;等于
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】由受力分析知,货物受竖直向下的重力和起重机竖直向上的拉力,当货物静止在空中时,货物受力平衡,拉力 当货物以2米/秒的速度匀速上升时,仍处在平衡状态,即拉力等于重力
【分析】当物体静止和匀速直线运动时,受到平衡力的作用,二力平衡时,力的大小相等。
13.(2020八下·庆云期中)用钢丝绳系上一个重为500N的物体,当钢丝绳拉着物体静止时,绳对物体的拉力是 N,当钢丝绳拉着它以2m/s速度匀速上升时,绳对物体的拉力 (填“变大”“变小”或“不变”),当钢丝绳拉着物体以3m/s的速度匀速下降时,绳对物体的拉力 (填“变大”“变小”或“不变”).
【答案】500;不变;不变
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】用钢丝绳系上一个重为500N的物体,当钢丝绳拉着物体静止时,绳对物体的拉力和物体受到的重力是一对平衡力,大小相等,所以绳子对物体的拉力是500N;当钢丝绳拉着它匀速上升时,绳对物体的拉力和物体受到的重力是一对平衡力,大小相等,所以绳子对物体的拉力是500N;当钢丝绳拉着物体以3m/s的速度匀速下降时,绳对物体的拉力和物体受到的重力是一对平衡力,大小相等,所以绳子对物体的拉力是500N.
【分析】当物体静止和匀速直线运动时,受到的力是平衡力,二力平衡时力的大小相等。
14.(2020八下·静安期中)重为100N的小车,在大小为30N的水平向右的拉力作用下,沿水平地面做匀速直线运动。地面对小车摩擦阻力为 N。若将小车所受水平向右的拉力减小为10N,则小车在水平方向上所受到的合力大小为 N,方向 。
【答案】30;20;水平向左
【知识点】平衡力的辨别;力的合成与应用
【解析】【解答】对小车在水平方向进行受力分析,小车受到摩擦力和拉力,因为小车做匀速直线运动,所以在水平方向处于二力平衡状态,摩擦力和拉力大小相等,因拉力是30N,所以摩擦力也是30N。将小车所受水平向右的拉力减小为10N时,因为小车对地面的压力等于小车的重力不变,接触面的粗糙程度不变,而且小车相对于地面向右运动,所以小车仍然受到水平向左的滑动摩擦力,而且滑动摩擦力大小不变仍然为30N,则此时所受的合力为 ,则小车在水平方向上所受到的合力大小为20N。因为摩擦力比拉力大,则合力方向和摩擦力方向一致,故合力方向水平向左。
【分析】水平面上匀速直线运动的物体受到平衡力,二力平衡时力的大小相等,若减小拉力,利用合力计算物体的受力,受力方向和较大的力的方向相同。
三、探究二力平衡的条件
15.(2020·吉林模拟)如图所示,是探究二力平衡条件的实验装置图。
(1)当两个盘中分别放上两个相同的砝码后,小车静止在桌面上,这说明二力平衡时,两个力F1和F2的大小 。
(2)如果撤去右侧托盘和砝码,改用弹簧测力计沿水平方向向右拉动小车,发现当弹簧测力计示数略大于或略小于F1时,小车仍然静止,这是由于小车和桌面之间存在 。
(3)当小车处于静止状态时,如果一切外力都消失,由于 ,小车将仍然处于静止状态。
【答案】(1)相等
(2)摩擦(摩擦力)
(3)惯性
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【解答】(1)当两个盘中分别放上两个相同的砝码后,小车静止在桌面上,这说明二力平衡时,两个力F1和F2的大小相等;(2)如果撤去右侧托盘和砝码,改用弹簧测力计沿水平方向向右拉动小车,发现当弹簧测力计示数略大于或略小于F1时,小车仍然静止,这是由于小车和桌面之间存在摩擦力;(3)当小车处于静止状态时,如果一切外力都消失,由于惯性,小车仍然静止。
【分析】(1)二力平衡时,力的大小相等;(2)由于物体间存在摩擦力,对探究二力平衡产生影响;(3)运动的物体不受力,由于惯性会做匀速直线运动。
16.(2020·宝安模拟)如图所示,在“探究二力平衡的条件”时,选质量约为10g 的轻质卡片作为研究对象,在线的两端分别挂上等质量的重物,所挂重物质量合适的是( )
A.5g B.10g
C.200g D.以上质量都合适
【答案】C
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【解答】由题可知,质量为10g的卡片作为研究对像,当卡片受到的拉力远大于卡片的重力时,卡片的重力可以忽略不计,此时卡片可以看作只在两个拉力的作用下平衡,故应选质量大的重物来拉卡片,即该题应选200g的重物。
故答案为:C。
【分析】探究二力平衡实验的时候,确保绳子的拉力远大于纸片的重力,从而可以忽略重力,探究二力平衡。
17.(2020八下·河北期中)在探究“二力平衡的条件”的实验中,小刚同学采用的实验装置如图甲所示,小华同学采用的实验装置如图乙所示。
(1)当物体处于静止状态或 状态时,它受到的力是相互平衡的。
(2)这两个实验装置中,你认为图 (填“甲”或“乙”)装置更科学。
(3)在图乙装置中,将小车旋转一定角度,松手后,发现小车旋转后又恢复原状。这说明两个力必须作用在同一 (填“物体”或“直线”)上,物体才能平衡。
【答案】(1)匀速直线运动
(2)乙
(3)直线
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【解答】(1)物体受到平衡力时,处于平衡状态,平衡状态包括匀速直线运动状态和静止状态;(2)探究二力平衡条件时,被研究的物体受到的摩擦力越小,对实验的影响越小,所以选择乙图,更科学;(3)在图乙装置中,将小车旋转一定角度,松手后,发现小车旋转后又恢复原状,说明两个力必须在同一直线上。
【分析】(1)平衡状态包括匀速直线运动状态和静止状态;(2)减小物体受到的摩擦力,实验结果更科学;(3)二力平衡时,两个力要在同一直线上。
18.(2020八下·齐齐哈尔期中)在探究“二力平衡条件”的实验中,某小组设计组装的实验装置如图所示.
(1)在探究力的大小对二力平衡的影响
时,通过调整 来改变F1和F2的大小.
(2)实验时发现,当F1稍大于F2时,木块依然能保持平衡状态,原因是 ,改进该小组的实验方案是 .
(3)保持F1与F2相等,用手将木块扭转到如图乙所示的位置,松手后的瞬间,木块不能保持平衡状态.实验中设计这一步骤的目的是为了探究二力平衡时,两个力应该满足的条件是 .
【答案】(1)砝码的重量
(2)木块与桌面间有摩擦;用小车代替木块
(3)二力平衡时,两个力必须在同一条直线上
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【解答】(1)在探究力的大小对二力平衡的影响 时,通过调整砝码的重量来改变F1和F2的大小;
(2)实验时发现,当F1稍大于F2时,木块依然能保持平衡状态,原因是木块与桌面间有摩擦,改进该小组的实验方案是用小车代替木块;
(3)保持F1与F2相等,用手将木块扭转到如图乙所示的位置,松手后的瞬间,木块不能保持平衡状态.实验中设计这一步骤的目的是为了探究二力平衡时,两个力应该满足的条件是:两个力必须在同一条直线上 。
【分析】(1)根据甲图可知,滑轮两侧的拉力都是由砝码的重力产生,因此要改变拉力的大小,可以通过调节砝码的重量(或个数)来实现;
(2) 当F1稍大于F2时, 木块有向左运动的趋势,此时木块会受到桌面对它的静摩擦力。因为F1=F2+f,所以木块会处于静止状态。因为滚动摩擦比滑动摩擦小,所以可以用小车代替木块,从而减小摩擦力。
(3)将木块扭转后,它两侧的拉力就不在同一直线上了,此时木块不能保持静止状态,因此可以探究二力平衡时,两个力是否必须在同一直线上。
19.(2020八下·郯城期中)在探究“二力平衡的条件”的实验中,小刚同学采用的实验装置如图甲所示,小华同学采用的实验装置如图乙所示。
(1)这两个实验装置中,你认为装置 (选填“甲”或“乙”)更科学;
(2)在装置乙中,将小车旋转一定角度,松手后,发现小车旋转后又恢复原状,这说明两个力必须作用在同一 (选填“物体”或“直线”)上,物体才能平衡;
(3)进一步的实验表明:同时作用在一个物体上的两个力,如果 ,方向相反,并且在同一直线上,这两个力就彼此平衡。
【答案】(1)乙
(2)直线
(3)大小相等
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【解答】(1)为了减小摩擦力对该实验的影响,故乙装置更科学,小车与桌面间属于滚动摩擦,比滑动摩擦小得多。(2)用手将木块扭转一个角度,这样两个力不在同一直线上,木块将无法在这个位置平衡,松手后,发现小车旋转后又恢复原状,说明两个力必须满足两个力在一条直线上。(3)由实验可知,同时作用在一个物体上的两个力,如果大小相等,方向相反,并且在同一直线上,这两个力才能平衡。
【分析】(1)探究二力平衡条件时,物体和接触面的摩擦力越小,对实验影响越小;(2)二力平衡时,两个力必须满足两个力在一条直线上;(3)二力平衡的条件是:作用在一个物体上,大小相等,方向相反,并且在同一直线上。
20.(2020八下·兴化期中)用如图a所示实验装置探究“二力平衡的条件”:
(1)小华将轻质卡片两对角上的细线分别跨过左右支架上的滑轮,并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)保持卡片两端拉力大小相等,用手将小卡片扭转一个角度,松手后,卡片将 (选填“能”或“不能”)平衡。这是因为,小卡片扭转一个角度后,两边的拉力没有作用在 ;
(3)实验中应使用卡片的重力 (远小于/小于/远大于)钩码的拉力,这是为了 ;
(4)利用图b装置 (选填“能”或“不能”)探究二力平衡的条件。
【答案】(1)相反;钩码数(质)量
(2)不能;同一直线
(3)远小于;减小卡片重力对实验的影响
(4)能
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【解答】(1)小卡片两端通过滑轮各挂一个钩码,两个钩码由于重力通过绳子对小卡片施加了两个向相反方向的拉力,拉力的大小等于钩码的重力,钩码的数量越多,拉力就越大;(2)小卡片转过一个角度,这时小卡片上受到的两个拉力就不在一条直线上,松手后小卡片不能平衡。(3)实验中小卡片实际上受到重力和两个拉力的作用,为了减小卡片重力对实验的影响,应使用卡片的重力远小于受到的拉力。(4)图b装置因为左右两侧各通过一个定滑轮,定滑轮的位置虽然不等高,但是当两个力大小相等,方向相反,作用在同一直线上,作用在同一个物体上时,小卡片还是处于静止状态,照样能完成实验。
【分析】物体在两个力的作用下处于平衡状态,那么这两个力需要满足大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在同一直线上这四个条件,缺一不可;改变力的大小,可以通过加减砝码实现,改变力的方向,可以通过改变绳子的方向来实现,要探究是否作用在同一物体上,可以把中间的物体剪为两部分进行观察是否平衡。
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