苏科版初中物理八年级下学期 9.1 二力平衡
一、单选题
1.(2020九上·广州开学考)如图所示茶杯静止在水平桌面上,下列哪对力属于平衡力( )
A.茶杯的重力与桌面对茶杯的弹力
B.桌子的重力与桌面对茶杯的弹力
C.茶杯受到的重力与茶杯对桌面的压力
D.茶杯对桌面的压力与桌面对茶杯的弹力
2.(2020八下·北京期末)在“探究二力平衡条件”的实验中,将系于轻质小卡片两对角的细线分别斜跨过左右吸在黑板上的滑轮,在细线的两端挂上钩码,如图所示.此时作用在卡片上的两个力大小相等、方向相反.若要证明:“两个力平衡的必要条件之一是必须作用在同一条直线上”,则下列实验操作正确的是( )
A.手扶卡片,在右侧加挂一个钩码,松手
B.手扶卡片,使其竖直向下移动一些,松手
C.手扶卡片,绕其中心在竖直平面旋转90°,松手
D.手扶卡片,将右侧滑轮竖直向下移动至与左侧滑轮在同一水平线上,松手
3.(2020八下·百色期末)如图所示,下列物体受到的两个力彼此平衡的是( )
A. B.
C. D.
4.(2020八下·北流期末)用弹簧测力计拉着木块在水平桌面上做匀速直线运动,弹簧测力计示数为10 N,现使木块的速度变为原来的2倍,但仍做匀速直线运动,弹簧测力计的示数为( )
A.20 N B.10 N
C.5 N D.条件不够,无法确定
5.(2020八下·瑶海期末)校运动会爬杆比赛,小明第一个爬到杆顶。如图所示,小明紧紧握住杆子保持静止,此时他受到的摩擦力为f1;片刻后,小明适度减小握杆子的力量使自己匀速滑下,此时他受到摩擦力为f2,则( )
A.f1竖直向上,f2竖直向上,f1>f2
B.f1竖直向上,f2竖直向上,f1=f2
C.f1竖直向上,f2竖直向下,f1>f2
D.f1竖直向上,f2竖直向下,f1=f2
6.(2020八下·石家庄期末)下列物体中,处于平衡状态的是( )
A.静止在水平地面上的篮球 B.在空中沿曲线运动的钢球
C.沿斜面加速下滑的木箱 D.正在转弯的火车
7.(2020八下·秦皇岛期末)一物体静止在水平地面上,受一水平推力作用仍然静止不动,如图所示,下列说法正确的是( )
A.物体受到的重力和物体受到的摩擦力是一对平衡力
B.物体受到的重力和物体受到的推力是一对平衡力
C.物体对地面的压力和地面对物体的支持力是一对平衡力
D.物体受到的重力和地面对物体的支持力是一对平衡力
8.(2020·虹口模拟)将物体A挂于细线下,当A以大小为v1的速度竖直向上匀速运动时,细线的拉力为F1;当A以大小为v2的速度竖直向下匀速运动时,细线的拉力为F2。若v1A.F1= F2,它们方向相反 B.F1= F2,它们方向相同
C.F1< F2,它们方向相反 D.F1< F2,它们方向相同
9.(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
10.(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
11.(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
12.(2020·增城模拟)体育频道转播的象棋大赛,棋子被吸附在竖直放置的磁性棋盘上保持静止,如图所示,此时棋子受到的摩擦力( )
A.方向竖直向上,大小小于它的重力
B.方向竖直向下,大小等于它的重力
C.方向竖直向上,大小等于它的重力
D.方向竖直向下,大小大于它的重力
13.(2020八下·齐齐哈尔期中)一物体重 8N ,某同学在用弹簧测力计测量该物体的重力时,错将物体 挂在了拉环上,如图,当物体静止时,弹簧测力计的示数( )
A.一定等于 8N B. 一定小于 8N
C. 一定大于 8N D.以上情况都有可能
二、填空题
14.(2020九上·宝应开学考)物体所受重力是100N,当如图对它施加一个水平向左的30N的压力将它压在竖直墙面上处于静止,此时它受到的摩擦力是 N,方向 ;当将它放在水平桌面用40N的水平力向西拉它时,它在水平面上匀速直线运动,此时它受到的摩擦力是 N,方向 。
15.(2020·安顺)网传“2月11日这天地球引力最小,可以将扫把静立于地面”,如图所示,或许你也“成功”尝试过。其实只要细心操作,在任何时候你都能成功,扫把能静立于水平地面主要是利用了 原理,之所以细心操作是为了满足原理中 的这一条件,这与地球引力大小并无关系。
16.(2020八下·百色期末)吊车以2m/s的速度将1000N的重物竖直向上匀速提起,这时钢索对重物的拉力是
N;若吊车改为4m/s的速度使此重物匀速下降,则钢索对重物的拉力是 N。
17.(2020八下·洪泽期末)事实说明,物体发生弹性形变后,力图恢复其原来的形状,而对另一个物体产生力,这个力叫弹力,由此可推断弹力的方向与发生弹性形变物体的形变方向 。由图判断重力方向,根据二力平衡条件,球A受到重力与悬线拉力是平衡力,因拉力方向 ,故重力方向 。
18.(2020八下·宾阳期末)起重机的钢丝绳吊着重1000N的重物,若静止在空中,钢丝绳的拉力 1000N;若匀速上升,钢丝绳的拉力 1000N。(不计空气阻力)(均选填“大于” “小于”或“等于)
19.(2020八下·姜堰期末)小明在探究影响滑动摩擦力大小因素时,用如图所示的方式测量滑动摩擦力的大小,这样操作的错误是 ;纠正错误后,应拉动弹簧测力计使木块做 运动;若在木块上再放一个砝码,则木块运动时受到的滑动摩擦力将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
三、实验探究题
20.(2020八下·宽城期末)在探究“二力平衡的条件”的实验装置如图所示。
(1)把小车放在较 (选填“光滑”或“粗糙”)的水平桌面上,对实验的结论得出更有利;
(2)实验中,通过调整 来改变F1和F2的大小;
(3)实验中,保持F1与F2大小相等,用手将小车扭转一个角度,松手后小车将 ,这表明了小车受到的二力若平衡,必须满足两个力 。
21.(2020八下·浦北期末)如图所示是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景:
(1)实验中的研究对象是 (选填“卡片”或“钩码”)卡片通过调整 (选填“卡片大小”或“钩码个数”)来改变拉力的大小;
(2)当小卡片平衡时,小华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不在 (进填“同一直线”或“同一物体”)上的两个力是否平衡;
(3)当小卡片平衡时,将卡片沿图中虚线剪成两半,小卡片 (选填“能”或“不能”)平衡,说明只有作用在 (选填“同一直线”或“同一物体”)上的两个力才能平衡。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】A.茶杯的重力与桌面对茶杯的弹力,这两个力满足了二力平衡的四个条件:等大、反向、共线、作用在同一物体上.所以是一对平衡力.A符合题意;
B.桌子的重力与桌面对茶杯的弹力,这两个力作用在不同的物体上,大小也不同,不是一对平衡力,B不符合题意;
C.茶杯受到的重力与茶杯对桌面的压力,这两个力作用在不同的物体上,方向也相同,不是一对平衡力,C不符合题意;
D.茶杯对桌面的压力与桌面对茶杯的支持力,作用在不同的物体上,是一对相互作用力,不是平衡力,D不符合题意.
故答案为:A
【分析】平衡力使物体处于平衡状态,包括静止状态和匀速直线运动状态。
2.【答案】C
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【解答】A.手扶卡片,在右侧加挂一个钩码,松手,此时力的大小不同,不能平衡,验证二力平衡与力的大小的关系,A不符合题意;
B.手扶卡片,使其竖直向下移动一些,此时力不在同一直线上,但方向也不相反,没有控制好变量,B不符合题意;
C.手扶卡片,绕其中心在竖直平面旋转90°,将小卡片转过一个角度,两个力不在同一直线上,松手后小卡片不能平衡,这个操作可以探究相互平衡的两个力是否必须处于同一直线上,C符合题意;
D.滑轮的位置,即主否同高,不影响两个力大小相等,方向相反,还是作用在同一直线上,作用在同一个物体上,故不能验证两个力还必须作用在同一条直线上才能彼此平衡,D不符合题意;
故答案为:C.
【分析】探究二力平衡时,两个力是否在同一直线上,需要通过改变两个力的方向进行实验观察。
3.【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】一对平衡力要求两个力作用在同一物体,沿同一直线,方向相反,大小相等;C符合题意。
故答案为:C。
【分析】物体受到平衡力时,力的大小相等、方向相反,在同一直线上同一物体上。
4.【答案】B
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】用弹簧测力计拉着木块在水平桌面上做匀速直线运动,所以拉力与摩擦力相互平衡,大小相等,弹簧测力计示数为10N,摩擦力也为10N;现使木块的速度变为原来的2倍,由于木块对桌面的压力和接触面的粗糙程度不变,所以摩擦力大小不变,又仍拉木块仍做匀速直线运动,所以拉力与摩擦力仍然平衡,拉力仍为10N.
故答案为:B
【分析】根据二力平衡条件,物体做匀速直线运动或处于静止状态时,受平衡力的作用,一对平衡力的大小相等;根据摩擦力大小的影响因素判断出摩擦力的变化,从而判断出拉力的变化.
5.【答案】B
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】小明紧紧握住杆子保持静止时,其重力与静摩擦力平衡,由二力平衡条件可知:fl的方向竖直向上,且f1=G
匀速下滑时,其重力与滑动摩擦力平衡,则f2的方向竖直向上,且f2=G
所以f1=f2.
故答案为:B。
【分析】人受到静摩擦力在竖直方向保持静止时,根据二力平衡,静摩擦力和重力相等,方向相反。
6.【答案】A
【知识点】平衡状态的判断
【解析】【解答】A.静止在水平地面上的篮球处于静止状态,受到的力为平衡力,是平衡状态,A符合题意;
B.在空中沿曲线运动的钢球,速度和方向不断发生改变,处于非平衡状态,B不符合题意;
C.沿斜面加速下滑的木箱,速度大小不断发生改变,处于非平衡状态,C不符合题意;
D.正在转弯的火车,火车的运动方向一直发生变化,处于非平衡状态,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】静止状态和匀速直线运动属于平衡状态,平衡状态受到平衡力的作用。
7.【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】A.物体受到的重力其方向是竖直向下的,物体受到的摩擦力方向为水平方向,重力和摩擦力的方向不相反,不满足平衡力的条件,A不符合题意;
B.物体受到的重力其方向是竖直向下的,物体受到的推力方向为水平方向,重力和推力的方向不相反,不满足平衡力的条件,B不符合题意;
C.物体对地面的压力和地面对物体的支持力为相互作用力,C不符合题意;
D.物体在重力和地面支持力的作用下保持静止,且物体受到的重力和支持力满足平衡力的条件,所以它们是一对平衡力,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】静止的物体,受到的重力和支持力是平衡力,推力和摩擦力是平衡力。
8.【答案】B
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】当物体A匀速向上运动,受力分析A物体,受到重力G,方向竖直向下和F1,因为处于平衡状态,所以F=G,方向竖直向上。当物体A匀速向下运动,受力分析A物体,受到重力G,方向竖直向下和F2,因为处于平衡状态,所以F=G,方向竖直向下。
故答案为:B。
【分析】当物体匀速直线运动时,受到平衡力,二力平衡时,力的大小相等。
9.【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。
10.【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。
11.【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。
12.【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】由于棋子保持静止,处于平衡状态,在竖直方向上受力平衡,受到竖直向下的重力作用,那么肯定有竖直向上的力作用,这个力就是摩擦力,根据二力平衡,摩擦力大小等于重力。
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。
13.【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】当物体处于静止状态时,弹簧的挂钩也处于平衡状态,它向上受到拉力,向下受到物体重力和测力计的外壳重力共同作用产生的拉力,根据二力平衡的知识可知,F=G物+G外壳,因此弹簧测力计的示数肯定大于8N,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
【分析】 测力计的示数等于弹簧挂钩上受到拉力的大小,对其进行受力分析,利用二力平衡的知识计算即可。
14.【答案】100;竖直向上;40;水平向东
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】对物体进行受力分析可知,在竖直方向上,物体受到的静摩擦力和重力平衡,即
方向竖直向上。在水平桌面用40N的水平力向西拉它时,它在水平面上匀速直线运动,此时物体水平方向上受到的滑动摩擦力与拉力二力平衡,故有
方向水平向东。
【分析】对物体进行受力分析,物体处于平衡状态,合外力为零,相互平衡的两个力,要大小相等、方向相反;摩擦力的方向都与物体相对于地面的运动趋势和运动方向相反。
15.【答案】二力平衡;在同一直线上
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】扫帚能竖立时处于静止状态,此时受到的重力和地面对扫帚的支持力是一对平衡力,大小相等,是利用二力平衡原理。细心操作是为了满足原理中在同一直线上的这一条件,这与地球引力大小并无关系。
【分析】物体受到二力静止,此时二力平衡,二力平衡时,力的大小相等,方向相反,在同一直线上。
16.【答案】1000;1000
【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F,竖直向下的重力G作用;货物静止或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,故题中所描述的两种情况中,钢索对重物的拉力都等于物重,为1000N。
【分析】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。
17.【答案】相反;竖直向上;竖直向下
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】由题意知,弹力是物体受到外力作用而产生形变时,在物体内部产生一种抗拒形变使物体恢复原状的力,故弹力的方向与物体发生弹性形变的方向相反。悬线受到球A竖直向下的拉力,使悬线伸长,悬线对球A有竖直向上的拉力,根据二力平衡条件,因拉力方向竖直向上,球A受到重力与悬线拉力是平衡力,故重力方向竖直向下。
【分析】重力是由于地球对物体的吸引而产生的力,方向竖直向下,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。
18.【答案】等于;等于
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】当物体静止在空中时,钢丝绳对物体的拉力和物体自身的重力是一对平衡力,由于物体的重力为1000N,则钢丝绳对物体的拉力也为1000N。当物体匀速运动上升时,钢丝绳对物体的拉力和物体自身的重力也是一对平衡力,所以钢丝绳对物体的拉力等于1000N。
【分析】当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,即物体处于平衡状态,此时物体受到的力为平衡力;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。
19.【答案】拉力不在水平方向;匀速直线;变大
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】用如图所示的方式测量滑动摩擦力的大小,这样操作的错误是拉力不在水平方向,测量结果不准确。根据二力平衡条件,应拉动弹簧测力计使木块做匀速直线运动;若在木块上再放一个砝码,物体对接触面的压力增大,故木块运动时受到的滑动摩擦力将变大。
【分析】水平匀速拉动物体,弹簧测力计的示数等于滑动摩擦力大小。两个物体之间的摩擦力与接触面粗糙程度、压力有关,当接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
20.【答案】(1)光滑
(2)钩码数量
(3)旋转回原来位置;在同一直线上
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【解答】(1)水平桌面越光滑,摩擦力对实验造成的影响就越小,对实验结论的得出就更有利。(2)实验中,通过调整钩码数量来改变重力大小,从而改变F1和F2的大小。(3)保持F1与F2大小相等,用手将小车扭转一个角度,松手后小车将旋转回原来位置,得出满足二力平衡的两个力,必须在同一条直线上。
【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)通过改变钩码个数,可以改变对物体的拉力;(3)二力平衡时,二力在同一直线上。
21.【答案】(1)卡片;钩码个数
(2)不能;同一直线
(3)不能;同一物体
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【解答】(1)实验中的研究对象是小卡片;实验中拉力的大小是通过钩码的数量来反映的。左右两边的滑轮可以改变力的方向,钩码对线的拉力大小等于钩码重力,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。(2)小华将小卡片转过一个角度,两个拉力不在同一直线上,其它都没改变,松手后纸片就会转动,所以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)为了验证平衡力是否作用在同一物体上,应使两力分别作用在不同物体上,其它都不变,所以可以把纸片剪成两半,观察两个小卡片是否处于平衡状态。
【分析】(1)探究二力平衡时,通过改变物体两侧的钩码个数改变物体受到的拉力;(2)二力平衡时,力必须在同一直线上;(3)二力平衡时,必须是同一受力物体。
1 / 1苏科版初中物理八年级下学期 9.1 二力平衡
一、单选题
1.(2020九上·广州开学考)如图所示茶杯静止在水平桌面上,下列哪对力属于平衡力( )
A.茶杯的重力与桌面对茶杯的弹力
B.桌子的重力与桌面对茶杯的弹力
C.茶杯受到的重力与茶杯对桌面的压力
D.茶杯对桌面的压力与桌面对茶杯的弹力
【答案】A
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】A.茶杯的重力与桌面对茶杯的弹力,这两个力满足了二力平衡的四个条件:等大、反向、共线、作用在同一物体上.所以是一对平衡力.A符合题意;
B.桌子的重力与桌面对茶杯的弹力,这两个力作用在不同的物体上,大小也不同,不是一对平衡力,B不符合题意;
C.茶杯受到的重力与茶杯对桌面的压力,这两个力作用在不同的物体上,方向也相同,不是一对平衡力,C不符合题意;
D.茶杯对桌面的压力与桌面对茶杯的支持力,作用在不同的物体上,是一对相互作用力,不是平衡力,D不符合题意.
故答案为:A
【分析】平衡力使物体处于平衡状态,包括静止状态和匀速直线运动状态。
2.(2020八下·北京期末)在“探究二力平衡条件”的实验中,将系于轻质小卡片两对角的细线分别斜跨过左右吸在黑板上的滑轮,在细线的两端挂上钩码,如图所示.此时作用在卡片上的两个力大小相等、方向相反.若要证明:“两个力平衡的必要条件之一是必须作用在同一条直线上”,则下列实验操作正确的是( )
A.手扶卡片,在右侧加挂一个钩码,松手
B.手扶卡片,使其竖直向下移动一些,松手
C.手扶卡片,绕其中心在竖直平面旋转90°,松手
D.手扶卡片,将右侧滑轮竖直向下移动至与左侧滑轮在同一水平线上,松手
【答案】C
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【解答】A.手扶卡片,在右侧加挂一个钩码,松手,此时力的大小不同,不能平衡,验证二力平衡与力的大小的关系,A不符合题意;
B.手扶卡片,使其竖直向下移动一些,此时力不在同一直线上,但方向也不相反,没有控制好变量,B不符合题意;
C.手扶卡片,绕其中心在竖直平面旋转90°,将小卡片转过一个角度,两个力不在同一直线上,松手后小卡片不能平衡,这个操作可以探究相互平衡的两个力是否必须处于同一直线上,C符合题意;
D.滑轮的位置,即主否同高,不影响两个力大小相等,方向相反,还是作用在同一直线上,作用在同一个物体上,故不能验证两个力还必须作用在同一条直线上才能彼此平衡,D不符合题意;
故答案为:C.
【分析】探究二力平衡时,两个力是否在同一直线上,需要通过改变两个力的方向进行实验观察。
3.(2020八下·百色期末)如图所示,下列物体受到的两个力彼此平衡的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】一对平衡力要求两个力作用在同一物体,沿同一直线,方向相反,大小相等;C符合题意。
故答案为:C。
【分析】物体受到平衡力时,力的大小相等、方向相反,在同一直线上同一物体上。
4.(2020八下·北流期末)用弹簧测力计拉着木块在水平桌面上做匀速直线运动,弹簧测力计示数为10 N,现使木块的速度变为原来的2倍,但仍做匀速直线运动,弹簧测力计的示数为( )
A.20 N B.10 N
C.5 N D.条件不够,无法确定
【答案】B
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】用弹簧测力计拉着木块在水平桌面上做匀速直线运动,所以拉力与摩擦力相互平衡,大小相等,弹簧测力计示数为10N,摩擦力也为10N;现使木块的速度变为原来的2倍,由于木块对桌面的压力和接触面的粗糙程度不变,所以摩擦力大小不变,又仍拉木块仍做匀速直线运动,所以拉力与摩擦力仍然平衡,拉力仍为10N.
故答案为:B
【分析】根据二力平衡条件,物体做匀速直线运动或处于静止状态时,受平衡力的作用,一对平衡力的大小相等;根据摩擦力大小的影响因素判断出摩擦力的变化,从而判断出拉力的变化.
5.(2020八下·瑶海期末)校运动会爬杆比赛,小明第一个爬到杆顶。如图所示,小明紧紧握住杆子保持静止,此时他受到的摩擦力为f1;片刻后,小明适度减小握杆子的力量使自己匀速滑下,此时他受到摩擦力为f2,则( )
A.f1竖直向上,f2竖直向上,f1>f2
B.f1竖直向上,f2竖直向上,f1=f2
C.f1竖直向上,f2竖直向下,f1>f2
D.f1竖直向上,f2竖直向下,f1=f2
【答案】B
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】小明紧紧握住杆子保持静止时,其重力与静摩擦力平衡,由二力平衡条件可知:fl的方向竖直向上,且f1=G
匀速下滑时,其重力与滑动摩擦力平衡,则f2的方向竖直向上,且f2=G
所以f1=f2.
故答案为:B。
【分析】人受到静摩擦力在竖直方向保持静止时,根据二力平衡,静摩擦力和重力相等,方向相反。
6.(2020八下·石家庄期末)下列物体中,处于平衡状态的是( )
A.静止在水平地面上的篮球 B.在空中沿曲线运动的钢球
C.沿斜面加速下滑的木箱 D.正在转弯的火车
【答案】A
【知识点】平衡状态的判断
【解析】【解答】A.静止在水平地面上的篮球处于静止状态,受到的力为平衡力,是平衡状态,A符合题意;
B.在空中沿曲线运动的钢球,速度和方向不断发生改变,处于非平衡状态,B不符合题意;
C.沿斜面加速下滑的木箱,速度大小不断发生改变,处于非平衡状态,C不符合题意;
D.正在转弯的火车,火车的运动方向一直发生变化,处于非平衡状态,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】静止状态和匀速直线运动属于平衡状态,平衡状态受到平衡力的作用。
7.(2020八下·秦皇岛期末)一物体静止在水平地面上,受一水平推力作用仍然静止不动,如图所示,下列说法正确的是( )
A.物体受到的重力和物体受到的摩擦力是一对平衡力
B.物体受到的重力和物体受到的推力是一对平衡力
C.物体对地面的压力和地面对物体的支持力是一对平衡力
D.物体受到的重力和地面对物体的支持力是一对平衡力
【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】A.物体受到的重力其方向是竖直向下的,物体受到的摩擦力方向为水平方向,重力和摩擦力的方向不相反,不满足平衡力的条件,A不符合题意;
B.物体受到的重力其方向是竖直向下的,物体受到的推力方向为水平方向,重力和推力的方向不相反,不满足平衡力的条件,B不符合题意;
C.物体对地面的压力和地面对物体的支持力为相互作用力,C不符合题意;
D.物体在重力和地面支持力的作用下保持静止,且物体受到的重力和支持力满足平衡力的条件,所以它们是一对平衡力,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】静止的物体,受到的重力和支持力是平衡力,推力和摩擦力是平衡力。
8.(2020·虹口模拟)将物体A挂于细线下,当A以大小为v1的速度竖直向上匀速运动时,细线的拉力为F1;当A以大小为v2的速度竖直向下匀速运动时,细线的拉力为F2。若v1A.F1= F2,它们方向相反 B.F1= F2,它们方向相同
C.F1< F2,它们方向相反 D.F1< F2,它们方向相同
【答案】B
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】当物体A匀速向上运动,受力分析A物体,受到重力G,方向竖直向下和F1,因为处于平衡状态,所以F=G,方向竖直向上。当物体A匀速向下运动,受力分析A物体,受到重力G,方向竖直向下和F2,因为处于平衡状态,所以F=G,方向竖直向下。
故答案为:B。
【分析】当物体匀速直线运动时,受到平衡力,二力平衡时,力的大小相等。
9.(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。
10.(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。
11.(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。
12.(2020·增城模拟)体育频道转播的象棋大赛,棋子被吸附在竖直放置的磁性棋盘上保持静止,如图所示,此时棋子受到的摩擦力( )
A.方向竖直向上,大小小于它的重力
B.方向竖直向下,大小等于它的重力
C.方向竖直向上,大小等于它的重力
D.方向竖直向下,大小大于它的重力
【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】由于棋子保持静止,处于平衡状态,在竖直方向上受力平衡,受到竖直向下的重力作用,那么肯定有竖直向上的力作用,这个力就是摩擦力,根据二力平衡,摩擦力大小等于重力。
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。
13.(2020八下·齐齐哈尔期中)一物体重 8N ,某同学在用弹簧测力计测量该物体的重力时,错将物体 挂在了拉环上,如图,当物体静止时,弹簧测力计的示数( )
A.一定等于 8N B. 一定小于 8N
C. 一定大于 8N D.以上情况都有可能
【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】当物体处于静止状态时,弹簧的挂钩也处于平衡状态,它向上受到拉力,向下受到物体重力和测力计的外壳重力共同作用产生的拉力,根据二力平衡的知识可知,F=G物+G外壳,因此弹簧测力计的示数肯定大于8N,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
【分析】 测力计的示数等于弹簧挂钩上受到拉力的大小,对其进行受力分析,利用二力平衡的知识计算即可。
二、填空题
14.(2020九上·宝应开学考)物体所受重力是100N,当如图对它施加一个水平向左的30N的压力将它压在竖直墙面上处于静止,此时它受到的摩擦力是 N,方向 ;当将它放在水平桌面用40N的水平力向西拉它时,它在水平面上匀速直线运动,此时它受到的摩擦力是 N,方向 。
【答案】100;竖直向上;40;水平向东
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】对物体进行受力分析可知,在竖直方向上,物体受到的静摩擦力和重力平衡,即
方向竖直向上。在水平桌面用40N的水平力向西拉它时,它在水平面上匀速直线运动,此时物体水平方向上受到的滑动摩擦力与拉力二力平衡,故有
方向水平向东。
【分析】对物体进行受力分析,物体处于平衡状态,合外力为零,相互平衡的两个力,要大小相等、方向相反;摩擦力的方向都与物体相对于地面的运动趋势和运动方向相反。
15.(2020·安顺)网传“2月11日这天地球引力最小,可以将扫把静立于地面”,如图所示,或许你也“成功”尝试过。其实只要细心操作,在任何时候你都能成功,扫把能静立于水平地面主要是利用了 原理,之所以细心操作是为了满足原理中 的这一条件,这与地球引力大小并无关系。
【答案】二力平衡;在同一直线上
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】扫帚能竖立时处于静止状态,此时受到的重力和地面对扫帚的支持力是一对平衡力,大小相等,是利用二力平衡原理。细心操作是为了满足原理中在同一直线上的这一条件,这与地球引力大小并无关系。
【分析】物体受到二力静止,此时二力平衡,二力平衡时,力的大小相等,方向相反,在同一直线上。
16.(2020八下·百色期末)吊车以2m/s的速度将1000N的重物竖直向上匀速提起,这时钢索对重物的拉力是
N;若吊车改为4m/s的速度使此重物匀速下降,则钢索对重物的拉力是 N。
【答案】1000;1000
【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F,竖直向下的重力G作用;货物静止或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,故题中所描述的两种情况中,钢索对重物的拉力都等于物重,为1000N。
【分析】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。
17.(2020八下·洪泽期末)事实说明,物体发生弹性形变后,力图恢复其原来的形状,而对另一个物体产生力,这个力叫弹力,由此可推断弹力的方向与发生弹性形变物体的形变方向 。由图判断重力方向,根据二力平衡条件,球A受到重力与悬线拉力是平衡力,因拉力方向 ,故重力方向 。
【答案】相反;竖直向上;竖直向下
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】由题意知,弹力是物体受到外力作用而产生形变时,在物体内部产生一种抗拒形变使物体恢复原状的力,故弹力的方向与物体发生弹性形变的方向相反。悬线受到球A竖直向下的拉力,使悬线伸长,悬线对球A有竖直向上的拉力,根据二力平衡条件,因拉力方向竖直向上,球A受到重力与悬线拉力是平衡力,故重力方向竖直向下。
【分析】重力是由于地球对物体的吸引而产生的力,方向竖直向下,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。
18.(2020八下·宾阳期末)起重机的钢丝绳吊着重1000N的重物,若静止在空中,钢丝绳的拉力 1000N;若匀速上升,钢丝绳的拉力 1000N。(不计空气阻力)(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】当物体静止在空中时,钢丝绳对物体的拉力和物体自身的重力是一对平衡力,由于物体的重力为1000N,则钢丝绳对物体的拉力也为1000N。当物体匀速运动上升时,钢丝绳对物体的拉力和物体自身的重力也是一对平衡力,所以钢丝绳对物体的拉力等于1000N。
【分析】当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,即物体处于平衡状态,此时物体受到的力为平衡力;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。
19.(2020八下·姜堰期末)小明在探究影响滑动摩擦力大小因素时,用如图所示的方式测量滑动摩擦力的大小,这样操作的错误是 ;纠正错误后,应拉动弹簧测力计使木块做 运动;若在木块上再放一个砝码,则木块运动时受到的滑动摩擦力将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】拉力不在水平方向;匀速直线;变大
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】用如图所示的方式测量滑动摩擦力的大小,这样操作的错误是拉力不在水平方向,测量结果不准确。根据二力平衡条件,应拉动弹簧测力计使木块做匀速直线运动;若在木块上再放一个砝码,物体对接触面的压力增大,故木块运动时受到的滑动摩擦力将变大。
【分析】水平匀速拉动物体,弹簧测力计的示数等于滑动摩擦力大小。两个物体之间的摩擦力与接触面粗糙程度、压力有关,当接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
三、实验探究题
20.(2020八下·宽城期末)在探究“二力平衡的条件”的实验装置如图所示。
(1)把小车放在较 (选填“光滑”或“粗糙”)的水平桌面上,对实验的结论得出更有利;
(2)实验中,通过调整 来改变F1和F2的大小;
(3)实验中,保持F1与F2大小相等,用手将小车扭转一个角度,松手后小车将 ,这表明了小车受到的二力若平衡,必须满足两个力 。
【答案】(1)光滑
(2)钩码数量
(3)旋转回原来位置;在同一直线上
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【解答】(1)水平桌面越光滑,摩擦力对实验造成的影响就越小,对实验结论的得出就更有利。(2)实验中,通过调整钩码数量来改变重力大小,从而改变F1和F2的大小。(3)保持F1与F2大小相等,用手将小车扭转一个角度,松手后小车将旋转回原来位置,得出满足二力平衡的两个力,必须在同一条直线上。
【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)通过改变钩码个数,可以改变对物体的拉力;(3)二力平衡时,二力在同一直线上。
21.(2020八下·浦北期末)如图所示是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景:
(1)实验中的研究对象是 (选填“卡片”或“钩码”)卡片通过调整 (选填“卡片大小”或“钩码个数”)来改变拉力的大小;
(2)当小卡片平衡时,小华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不在 (进填“同一直线”或“同一物体”)上的两个力是否平衡;
(3)当小卡片平衡时,将卡片沿图中虚线剪成两半,小卡片 (选填“能”或“不能”)平衡,说明只有作用在 (选填“同一直线”或“同一物体”)上的两个力才能平衡。
【答案】(1)卡片;钩码个数
(2)不能;同一直线
(3)不能;同一物体
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【解答】(1)实验中的研究对象是小卡片;实验中拉力的大小是通过钩码的数量来反映的。左右两边的滑轮可以改变力的方向,钩码对线的拉力大小等于钩码重力,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。(2)小华将小卡片转过一个角度,两个拉力不在同一直线上,其它都没改变,松手后纸片就会转动,所以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)为了验证平衡力是否作用在同一物体上,应使两力分别作用在不同物体上,其它都不变,所以可以把纸片剪成两半,观察两个小卡片是否处于平衡状态。
【分析】(1)探究二力平衡时,通过改变物体两侧的钩码个数改变物体受到的拉力;(2)二力平衡时,力必须在同一直线上;(3)二力平衡时,必须是同一受力物体。
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