浙教版科学七年级下册第三章第5节 二力平衡的条件同步练习
一、单选题
1. 某运动员做蹦极运动,如图甲所示,从高处O点开始下落,A点是弹性绳的自由长度,在B点运动员所受的弹力恰好等于重力,C点是第一次下落到达的最低点,运动员所受弹性绳弹力F的大小随时间t变化的情况如图乙所示(蹦极过程视为竖直方向的运动).下列判断正确的是( )
A.从A点到B点过程中运动员加速下落
B.从B点到C点过程中运动员重力势能增大
C.t0时刻运动员动能最大
D.运动员重力大小等于F0
【答案】A
【知识点】力与运动的关系;动能和势能的大小变化
【解析】【解答】解:A、B点弹力等于重力,A到B点过程中,重力大于弹力,运动员做加速运动,A正确;
B、从B点到C点过程中,h变小,物体的重力势能变小,B错误;
C、由图知,t0时刻,绳的弹性势能最大,应达到了最低点,此时动能为零,C错误;
D、由图知,最后绳的弹性势能几乎不变,说明此时运动员已经静止下来,此时拉力与重力平衡,由图象知,弹力小于F0,D错误.
故选A.
【分析】A、合力与运动方向相同,则运动员将加速运动;
B、质量不变,高度越大,重力势能越大,高度越小,重力势能越小;
C、当弹性势能与重力势能相等时,此时加速过程恰好完成,速度最快,动能最大;
D、运动员最后静止的位置,重力与弹力相等的位置.
2.如图(甲)所示,物体甲重30N,被50N的水平压力F甲压在竖直墙壁上保持静止.如图(乙)所示,物体乙重60N,在40N的水平拉力F乙作用下,沿水平桌面匀速向右运动.则物体甲受到的摩擦力f甲和物体乙受到的摩擦力f乙分别是( )
A.f甲=30N,f乙=40N B.f甲=30N,f乙=60N
C.f甲=50N,f乙=40N D.f甲=50N,f乙=60N
【答案】A
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】解:
(1)以物体甲为研究对象,甲物体在水平方向受到压力和墙壁的支持力,竖直方向受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力,由于甲物体静止,因此这两对力都是平衡力,所以f甲=G甲=30N.
(2)以乙物体为研究对象,乙物体在竖直方向上受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力,水平方向受到水平向右的拉力和水平向左的摩擦力,由于乙匀速向右运动,因此拉力和摩擦力是一对平衡力,所以f乙=F乙=40N.
故选A.
【分析】(1)对甲、乙两物体进行受力分析,分析出水平方向和竖直方向上物体的受力情况;
(2)根据物体的受力情况,结合物体的运动状态,由平衡条件求出物体受到的摩擦力.
3.图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.为使实验效果明显,应选用质量较大的小车
B.为了减小摩擦影响,应选用尽量光滑的水平桌面
C.调整两边的托盘所放的钩码数量,可以改变力的大小
D.将小车扭转一个角度,是为了改变力的作用线的位置
【答案】A
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】解:A、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.
B、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.
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A.
【分析】(1)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.
(2)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.
(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.
4.某同学用水平推力推静止在平直公路上的汽车,没有推动,则下列说法正确的是( )
A.因为推力小于汽车的重力,所以汽车未被推动
B.因为推力小于汽车的惯性,所以汽车未被推动
C.因为推力小于汽车所受的阻力,所以汽车未被推动
D.虽然汽车未被推动,但推力等于汽车所受的阻力
【答案】D
【知识点】平衡状态的判断
【解析】【解答】解:由于汽车未推动,那么静止的汽车受平衡力作用,所以推力等于阻力.
故选D.
【分析】(1)物体静止或做匀速直线运动时,受到的力是一对平衡力;
(2)二力平衡的条件是:作用在同一个物体上,大小相等、方向相反、作用在同一直线上.
5.关于平衡力,下列说法正确的是( )
A.物体只有在静止时受到的力是平衡力
B.作用在一条直线上的两个力,大小相等,这两个力一定是平衡力
C.物体在平衡力的作用下,处于静止状态或匀速直线运动状态
D.物体受到的拉力和重力的大小相等,这两个力一定是平衡力
【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】解:物体在平衡状态时受到的力是平衡力,平衡状态包括:静止和匀速直线运动状态,故A错误、C正确;
作用在同一物体、同一直线上,大小相等、方向相反的两个力是平衡力;显然B、D都不符合平衡力的条件,故B、D错误;
故选C.
【分析】此题可根据平衡力的条件和平衡力的作用效果两方面的知识入手,进行解答.
6.下列情况中,不属于二力平衡的是( )
A.人站在匀速下降的电梯里
B.正在空中匀速飞行的直升飞机
C.跳伞运动员落地前加速向下运动
D.汽车在高速公路上匀速行驶
【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】解:ABD、人站在匀速下降的电梯里、正在空中匀速飞行的直升飞机以及汽车在高速公路上匀速行驶,都做匀速直线运动状态,因此受平衡力作用,不符合题意;
C、跳伞运动员落地前加速向下运动,由于运动员加速下落,所以运动员受非平衡力作用,符合题意.
故选C.
【分析】处于静止状态或匀速直线运动的物体受平衡力作用.
7.一个物体只受到两个力的作用,这两个力的三要素完全相同,这两个力( )
A.肯定是平衡力 B.肯定不是平衡力
C.一定是重力和支持力 D.一定是拉力和摩擦力
【答案】B
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】解:(1)一个物体所受两个力的三要素相同,
它们的大小相等、方向相同、作用点相同,
它们不是一对平衡力,故A错误,B正确;
(2)物体所受重力与支持力的方向不同,
它们的三要素不同,不符合题意,故C错误;
(3)物体所受的拉力与摩擦力方向相反,
拉力与摩擦力的三要素不同,不符合题意,故D错误;
故选B.
【分析】根据以下知识分析答题:
(1)力的大小、方向与作用点决定了力的作用效果,被称为是力的三要素;
(2)平衡力合力为零,一对平衡力,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.
8.如图所示是探究“二力平衡”实验装置,由于木块与桌面存在摩擦力,当右盘放150g砝码,左盘放100g砝码木块刚好向右做匀速直线运动,当木块向左做匀速直线运动,下列调整的可能是(不计绳重及滑轮与轴的摩擦)( )
A.向左再加50g砝码 B.将右盘砝码取下50g砝码
C.向左再加100g砝码 D.向左再加150g砝码
【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】解:
在左盘中放质量为100g的砝码,右盘中放质量为150g砝码时,木块恰好向右做匀速直线运动,它受到了向右拉力、向左的拉力和摩擦力,且这三个力平衡,
所以G左+f=G右,
即:f=G右﹣G左=(m右﹣m左)g=(0.2kg﹣0.15kg)×10N/kg=0.5N,
当木块向左运动时,摩擦力方向向右,由于压力和接触面的粗糙程度不变,故物体受到摩擦力不变,又因为物体仍然做匀速直线运动,
所以木块受到向右的摩擦力、拉力与木块受到向左的拉力平衡,所以G左′=f+G右=0.5N+0.2kg×10N/kg=2.5N,
由此左盘中砝码要增加,增大的砝码重力:△mg=G左′﹣G左=2.5N﹣0.15kg×10N/kg=1N,
△m=0.1kg=100g.故ABD错误,C正确.
故选C.
【分析】由木块的运动状态可判断木块受摩擦力的大小;
当木块运动方向发生变化时,摩擦力方向同时发生变化,根据压力与接触面粗糙程度的变化确定摩擦大小变化;最后根据物体始终受力平衡可求得左侧应加砝码.
9.如图所示,在探究二力平衡的条件实验中,小明用力将纸片旋转到图示的位置,放手后纸片不能保持静止,这样操作是为了探究二力平衡时两个力( )
A.大小是否相等 B.方向是否相反
C.是否作用在同一物体上 D.是否作用在同一直线上
【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】解:
由图中可知,小明将卡片转动到某一位置,此时力的大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,但不在同一直线上,可见此操作是为了探究物体在平衡状态下所受的两个力是否作用在同一直线上,故D正确;ABC错误.
故选D.
【分析】平衡力满足的条件是:“同一物体”、“大小相等”、“方向相反”、“在同一直线上”.
10.如图所示一茶杯静止在水平桌面上.下列说法正确的是( )
A.茶杯受到的重力和桌面对茶杯的支持力是一对平衡力
B.茶杯受到的重力和茶杯对桌面的压力是一对相互作用力
C.茶杯受到的重力和茶杯对桌面的压力是一对平衡力
D.茶杯受到的重力与桌面对茶杯的支持力是一对相互作用力
【答案】A
【知识点】平衡力的辨别
【解析】【解答】解:A、茶杯受到的重力和桌面对茶杯的支持力符合二力平衡的四个条件,是一对平衡力,故A说法正确;
B、茶杯受到的重力和茶杯对桌面的压力是一对相互作用力,两个力的方向是相同的,不是一对相互作用力,故B说法错误;
C、茶杯受到的重力和茶杯对桌面的压力是方向相同的两个力,不是一对平衡力,故C说法错误;
D、茶杯受到的重力和茶杯受到的支持力是作用在一个物体上,所以重力和支持力不是一对相互作用力,故D选项错误.
故选A.
【分析】二力平衡的条件:大小相等,方向相反,作用在一条直线上,作用在一个物体上;
相互作用力的条件:大小相等,方向相反,作用在一条直线上,作用在不同的物体上;
根据二力平衡的条件和相互作用力的条件对各选项逐一进行分析.
11.手握圆柱形水杯,手和水杯都在空中静止,杯底所在的平面是水平面,如图所示.下列各对力属于平衡力的是( )
A.手对水杯的压力和水杯对手的压力
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静摩擦力
D.水杯对手的静摩擦力与手对水杯的静摩擦力
【答案】C
【知识点】平衡力的辨别
【解析】【解答】解:A、手压水杯的同时,水杯也给手一个压力,因此手对水杯的压力与水杯对手的压力是一对相互作用力,不符合题意;
B、水杯受到的重力,方向竖直向下的,而手对水杯的压力在水平方向垂直于水杯,因此二力不是平衡力;不符合题意;
C、水杯受到的重力与手对水杯的摩擦力,二力符合二力平衡的条件,因此是一对平衡力;符合题意;
D、水杯有向下滑动的趋势,因此给手一个摩擦力,同时手会给水杯一个摩擦力,这两个力分别作用在手和水杯上,是一对相互作用力.不符合题意.
故选C.
【分析】二力平衡力的条件是:大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在一个物体上;
相互作用力的条件:大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在不同的物体上;
根据平衡力的条件和相互作用力的条件进行判断.
12.随着生活水平的提高,小轿车已进入千家万户.下列有关小轿车说法正确的是( )
A.轿车在水平路面上行驶时所受重力和路面对轿车的支持力是平衡力
B.司机及前排乘客在小车行驶时系安全带可以减小惯性
C.轿车行驶时车体上方空气对车向下的压强大于车体下方空气对车向上的压强
D.人用力推静止的车但未推动,是因为人对车的推力小于路面对车的摩擦力
【答案】A
【知识点】平衡力的辨别
【解析】【解答】解:
A、轿车在水平面上行驶时,受到的重力和支持力就是一对平衡力,物体对水平面的压力是由重力产生的,压力等于重力,此选项正确;
B、司机及前排乘员行驶时系安全带可以减轻由于突然减速造成的伤害,与惯性大小无关,此选项错误;
C、轿车行驶时车体上方空气流动速度快,下方空气流动速度慢,空气对小车向下的压强小于车体下方空气向上的压强,此选项错误;
D、人用力推静止的车但未推动,是因为人对车的推力等于路面对车的摩擦力,此选项错误.
故选A.
【分析】(1)水平路面对物体的支持力和物体的重力是一对平衡力;
(2)惯性是物体本身具有的性质,决定于物体质量的大小,与其它因素无关;
(3)在流体中,流动速度越大的位置,压强越小;
(4)静止的物体受到平衡力的作用.
13.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支持力
B.桌子的重力与桌面对茶杯的支持力
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支持力
【答案】A
【知识点】平衡力的辨别
【解析】【解答】解:A、茶杯的重力与桌面对茶杯的支持力,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.故A正确;
B、桌子的重力与桌面对茶杯的支持力,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,故B错误;
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,故C错误;
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,故D错误.
故选A.
【分析】平衡力的判断,两个力必须同时满足四个条件:大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上.缺一不可.
14.如图所示,当你手轻握饮料罐时,饮料罐都在空中竖直静止,下列各对力属于平衡力的是( )
A.手对罐的压力与罐对手的压力
B.罐受到的重力与手对罐的压力
C.罐受到的重力与手对罐的摩擦力
D.罐对手的摩擦力与手对罐的摩擦力
【答案】C
【知识点】平衡力的辨别
【解析】【解答】解:A、手压罐的同时,罐也给手一个压力,因此手对罐的压力与罐对手的压力是一对相互作用力,不符合题意;
B、罐受到的重力,方向竖直向下的,而手对罐的压力在水平方向垂直于罐,因此二力不是平衡力;不符合题意;
C、罐受到的重力与手对罐的摩擦力,二力符合二力平衡的条件,因此是一对平衡力;符合题意;
D、罐要向下滑动,给手一个摩擦力,同时手会给罐一个摩擦力,这两个力分别作用在手和罐上,是一对相互作用力.不符合题意.
故选C.
【分析】平衡力的条件是:大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在一个物体上;
相互作用力的条件:大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在不同的物体上;
根据平衡力的条件和相互作用力的条件进行判断.
15.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.
二、填空题
16. 图甲是商场里常用的垂直电梯和自动扶梯,图乙记录了小强乘坐电梯的s﹣t图象.则他搭乘垂直电梯受到的支持力 搭乘自动扶梯受到的支持力(选填“大于”、“等于”或“小于”);当随自动扶梯到达扶梯口时,若不小心,则会由于 向前倾倒.
【答案】等于;惯性
【知识点】惯性;力与运动的关系
【解析】【解答】解:
(1)由图象可知小明在垂直电梯和自动扶梯上都是做匀速直线运动的,受到平衡力的作用,所以小明受到的重力和支持力大小相等、方向相反、作用在一条直线上,即电梯对小明的支持力等于重力;
(2)在运动的扶梯上,当运动到楼面时脚被绊住,脚的速度变慢,上身由于惯性,保持原先速度,所以向前倾倒.
故答案为:等于;惯性.
【分析】(1)根据牛顿第一定律,物体处于静止或匀速直线运动状态时,物体处于平衡状态,所受的力即为平衡力;
(2)在运动的扶梯上,当运动到楼面时脚被绊住,脚的速度变慢,上身由于惯性,保持原先速度,所以向前倒.
17.如图是“测量水平运动物体所受的滑动摩擦力”的实验装置图;实验时在水平桌面上用弹簧测力计水平向左拉动一个长方体木块,使其作匀速直线运动,弹簧测力计示数如图所示;由 知识可知,木块所受的滑动摩擦力为 N.
【答案】二力平衡;2.8
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】解:
用弹簧测力计水平向左拉动一个长方体木块,使其作匀速直线运动,所以拉力和摩擦力是一对平衡力,摩擦力大小等于拉力;
由图知,测力计的分度值为0.1N,所以其示数为2.8N.由二力平衡条件得,摩擦力也为2.8N.
故答案为:二力平衡;2.8.
【分析】(1)做匀速直线运动的物体受到的力平衡力,此实验的思路是让木块保持匀速直线运动.利用二力平衡的条件,通过弹簧测力计的示数来得到摩擦力的大小.
(2)弹簧测力计的读数,观察每一个大格和每一个小格代表的示数,从小数字读向大数字.
18.如图所示,一只鸟在空中水平翱翔时,在竖直方向上受到的一对力是 和 (填写力的名称),其中向下方向的力的产生原因是 .向上方向的力的产生原因是 .这两个力的关系是 .
【答案】重力;升力;地球的吸引;鸟翅膀上方的空气流速比下方快;平衡力
【知识点】平衡力的辨别
【解析】【解答】解:鸟在竖直方向上受到重力和向上的升力;
重力的方向向下;向下方向的力的产生原因是受到地球的吸引力;向上方向的力的产生原因是鸟翅膀上方的空气流速比下方快,产生向上的压力差;
这两个力满足平衡力的四个条件,属于一对平衡力.
故答案为:重力;升力;地球的吸引;鸟翅膀上方的空气流速比下方快;平衡力.
【分析】鸟在竖直方向上受到重力和空气的升力的作用;平衡力的判断,两个力必须同时满足四个条件:大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上.缺一不可.
19.一个物体只受两个力的作用,且这两个力的合力为零,则这两个力一定相互 ,物体的运动状态是 .
【答案】平衡;静止或者匀速直线运动
【知识点】平衡力的辨别
【解析】【解答】解:只要两个力的合力为零,就说明这两个力是一对平衡力;当物体处于平衡力的作用时,物体就处于平衡状态,平衡状态包括静止或者匀速直线运动状态.据此分析.
故答案为:平衡;静止或者匀速直线运动.
【分析】两个力的合力为零,说明这两个力的大小相等,方向相反,一定处于同一条直线上,还作用同一物体上,这说明这两个力一定相互平衡.处于平衡力作用下的物体一定处于平衡状态,只有处于静止状态或者匀速直线运动状态下的物体才属于平衡状态.
20.国际滑联短道速滑世界杯上海站进入到第二日较量,刘秋宏获得亚军,如图所示,当匀速转弯时,运动员对冰面的压力与冰面对她的支持力 (填“是”或“不是”)一对平衡力:运动员冲过终点后继续滑行是因为她具有 .
【答案】不是;惯性
【知识点】平衡力的辨别
【解析】【解答】解:当匀速转弯时,运动员对冰面的压力与冰面对她的支持力不作用在同一物体上,不是一对平衡力:
运动员冲过终点后继续滑行是因为她具有惯性,仍要保持原来的运动状态.
故答案为:不是;惯性.
【分析】(1)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;
(2)一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,叫惯性.
三、综合题
21.如甲图所示,木块的底面积为0.02m2、高为0.1m、密度为0.6×103kg/m3,小明用弹簧测力计水平拉桌面上的木块.乙图是表示弹簧拉力随时间的变化情况的F﹣t图象,0~4s木块处于静止,以后木块缓慢移动,弹簧测力计示数稳定时,木块保持匀速直线运动.求:
(1)要使木块由静止开始运动,至少要用 N的水平拉力;木块与桌面之间的滑动摩擦力是 N.
(2)此木块的质量是多少?
(3)此木块对水平桌面的压强是多少?
(4)将此木块浸在足够多的水中,当木块处于静止状态时受到水的浮力是多少?
(5)若木块在水平桌面上匀速运动3m,则弹簧拉力对木块做的功是多少?
(6)如图丙所示,小明用滑轮组提升此木块,所用的拉力为10N,木块匀速上升2m.求此滑轮组的机械效率是多少?
【答案】(1)解:读图象可知,在0~4s木块处于静止状态,4s以后木块开始在木板上滑动,由图2所示图象可知,4s时拉力为2.3N,由此可知,要使木块由静止开始运动,至少要用2.3N的水平拉力拉木块;由图象可知,当木块做匀速直线运动时,拉力等于摩擦力为2.0N;
答: 2.3;2.0;
(2)解:木块的体积V=Sh=0.02m2×0.1m=0.002m3;
木块的质量为m=ρV=0.6×103kg/m3×0.002m3=1.2kg;
答:此木块的质量为1.2kg;
(3)解:木块对桌面的压力F=G=mg=1.2kg×10N/kg=12N;
木块对水平桌面的压强为p===600Pa;
答:此木块对水平桌面的压强为600Pa;
(4)解:因为木块密度小于水的密度,所以木块在水中静止时处于漂浮状态,
所以F浮=G=12N;
答:将此木块浸在足够多的水中,当木块处于静止状态时受到水的浮力为12N;
(5)解:弹簧拉力对木块做的功为W=Fs=2N×3m=6J;
答:若木块在水平桌面上匀速运动3m,则弹簧拉力对木块做的功为6J;
(6)解:根据丙图可知,滑轮组绳子的股数为n=2;
滑轮组的机械效率为η==
=
=
=
×100%=60%;
答:此滑轮组的机械效率为60%.
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】(1)要想使物体的运动状态改变,必须使其受非平衡力,所以拉力要先大于摩擦力,当物体匀速运动时,拉力再与摩擦力相等.分析图示图象,根据图象分析答题.
(2)根据木块的底面积和高求出体积,然后运用公式m=ρV求出木块质量.
(3)运用公式G=mg求出木块的重力,根据公式p=
=
求出压强.
(4)木块密度小于水的密度,根据浮沉条件可知F浮=G.
(5)已知拉力和木块通过的距离,根据W=Fs求出弹簧拉力对木块做的功.
(6)根据丙图确定滑轮组绳子的股数,然后根据η==
=
=
求出滑轮组的机械效率.
22.我国自主研发了一种氢燃料汽车,它使用氢气代替汽油,在一次测试中,汽车在平直路面上受到2000N的牵引力,5min内匀速直线行驶了9000m,该车的质量是1.6t.求:
(1)汽车受到的阻力是多少?
(2)汽车受到的重力是多少?
(3)汽车运动的速度是多少?
【答案】(1)解:汽车做匀速直线运动,阻力与牵引力是一对平衡力,即F阻=F牵=2000N;
答:汽车受到的阻力为2000N;
(2)解:汽车受到的重力为:
G=mg=1.6×103kg×10N/kg=1.6×104N;
答:汽车受到的重力为1.6×104N;
(3)解:汽车运动的速度为:
v===30m/s.
答:汽车运动的速度为30m/s.
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】(1)根据二力平衡条件,由牵引力的大小得出汽车所受阻力的大小;
(2)已知汽车的质量,利用重力公式G=mg可求得汽车受到的重力;
(3)已知路程和时间,根据速度公式可求汽车的速度.
23.黄蜻蜓翅长而窄,飞行能力很强,既可突然回转,又可直入云霄.
(1)重0.1N的黄蜻蜓悬停在空中时,空气对它的作用力大小为 N,方向 .
(2)雌蜻蜓在水面上飞行时,分多次将卵“点”在水中,这就是我们常说的“蜻蜓点水”.蜻蜓点水时,引起水面振动,就会形成以点水处为中心的圆形波纹(水波),并沿水面向四周匀速传播.某同学观察蜻蜓在静的水面直线飞行时,获得了一张蜻蜓点水的俯视图片如图所示,图片反映了蜻蜓连续二次点水后某瞬间水面波纹的分布情况(每次点水只形成一个波纹),.蜻蜓每次点水所用的时间忽略不计,且蜻蜓做匀速飞行)请据图片解答下列问题:
①从图片上看,蜻蜓的运动方向是沿x轴 .(填“向右”或“向左”)
②蜻蜒飞行的速度 水波的传播速度.(填“大于”、“等于”或“小于”)
③求蜻蜓当时的飞行速度v1与波速v2的比值.
【答案】(1)0.1;竖直向上
(2)向右;大于
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】解:(1)蜻蜓悬停,所以受到的重力与所受的空气作用力平衡,则F=G=0.1N,重力方向竖直向下,空气作用力方向竖直向上;
(2)①由图知,右侧的圆圈较小,可知,蜻蜓是沿x轴向右飞行的;
②两个圆心间的距离(即两次点水间的距离)为6m﹣3m=3m;
第一个圆的半径为3m,第二个圆的半径为2m,可知刚点第二次时,第一个波纹传播的距离为3m﹣2m=1m;
据分析知,相同时间内,蜻蜓飞行的距离更远,可知蜻蜒飞行的速度大于水波的传播速度;
③由②知,蜻蜓当时的飞行速度与波速之比:v1:v2=:===3:1.
故答案为:(1)0.1;竖直向上;(2)①向右;②大于;③3:1.
【分析】(1)蜻蜓悬停,处于静止状态,受到平衡力的作用,平衡力的大小相等;
(2)①根据波纹扩散的远近来反映点水的先后顺序,从而可判断出蜻蜓的运动方向;
②根据波纹的扩散大小差可判断第二次点水时,水波扩散的距离;
根据两个波纹中心的距离可判断出两次点水之间的距离;
根据相同时间通过距离的大小判断速度的大小关系;
③根据相同时间距离的比值可得出蜻蜓飞行速度和波速的比值.
24.如图所示,大玻璃窗户的清洁可由“自动擦窗机器人”来完成.
(1)擦窗机器人的吸盘能“吸”住光滑玻璃,是利用了 .
(2)擦窗机器人是利用 (大气压/摩擦力)在竖直玻璃板上行走的;
(3)擦窗机器人静止在竖直玻璃板上,若真空泵将吸盘内的空气继续向外抽出,则擦窗机器人受到的摩擦力 (选填“变大”、“变小”或“不变”).
【答案】(1)大气压
(2)摩擦力
(3)不变
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】解:(1)擦窗机器人的吸盘能“吸”住光滑玻璃,是因为有大气压的存在,利用了大气压;
(2)擦窗机器人在竖直玻璃板上行走时,其主要利用了竖直方向上的力,故是利用了摩擦力;
(3)由于擦窗机器人静止在竖直玻璃板上,故受力平衡,竖直方向只受重力和摩擦力,摩擦力等于重力,因为重力不变,所以将吸盘内的空气继续向外抽出,摩擦力也不变.
故答案为:(1)大气压;(2)摩擦力;(3)不变.
【分析】(1)吸盘是利用大气压的作用来吸住玻璃的;
(2)在竖直方向上根据受力分析可得出其利用的力;
(3)首先要明确静止时,物体处于平衡状态,受平衡力,只要找出哪两个力是平衡力,然后根据平衡力的特点解题就可.
25.质量为1.2t的某型号轿车发动机的额定功率为6×104W,汽车在额定功率下沿水平路面匀速行驶时,受到的阻力是车重的0.2倍.(g取10N/kg)求:
(1)发动机所提供的牵引力大小 N;
(2)轿车匀速行驶时速度的大小 m/s;
(3)轿车在额定功率下匀速行驶5min牵引力做的功 J.
【答案】(1)2.4×103
(2)25
(3)1.8×107
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】解:
(1)汽车做匀速运动,处于平衡状态由平衡条件得:牵引力F=f=0.2G=0.2mg=0.2×1.2×103kg×10N/kg=2.4×103N;
(2)因为汽车的功率P===Fv,
所以汽车的速度v===25m/s;
(3)轿车匀速行驶5min牵引力做的功:W=Pt=6×104W×5×60s=1.8×107J.
故答案为:(1)2.4×103;(2)25;(3)1.8×107.
【分析】(1)汽车做匀速直线运动,处于平衡状态,由平衡条件可以求出牵引力大小.
(2)由公式v=可以求出汽车的速度.
(3)由W=Pt可以求出牵引力做的功.
1 / 1浙教版科学七年级下册第三章第5节 二力平衡的条件同步练习
一、单选题
1. 某运动员做蹦极运动,如图甲所示,从高处O点开始下落,A点是弹性绳的自由长度,在B点运动员所受的弹力恰好等于重力,C点是第一次下落到达的最低点,运动员所受弹性绳弹力F的大小随时间t变化的情况如图乙所示(蹦极过程视为竖直方向的运动).下列判断正确的是( )
A.从A点到B点过程中运动员加速下落
B.从B点到C点过程中运动员重力势能增大
C.t0时刻运动员动能最大
D.运动员重力大小等于F0
2.如图(甲)所示,物体甲重30N,被50N的水平压力F甲压在竖直墙壁上保持静止.如图(乙)所示,物体乙重60N,在40N的水平拉力F乙作用下,沿水平桌面匀速向右运动.则物体甲受到的摩擦力f甲和物体乙受到的摩擦力f乙分别是( )
A.f甲=30N,f乙=40N B.f甲=30N,f乙=60N
C.f甲=50N,f乙=40N D.f甲=50N,f乙=60N
3.图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.为使实验效果明显,应选用质量较大的小车
B.为了减小摩擦影响,应选用尽量光滑的水平桌面
C.调整两边的托盘所放的钩码数量,可以改变力的大小
D.将小车扭转一个角度,是为了改变力的作用线的位置
4.某同学用水平推力推静止在平直公路上的汽车,没有推动,则下列说法正确的是( )
A.因为推力小于汽车的重力,所以汽车未被推动
B.因为推力小于汽车的惯性,所以汽车未被推动
C.因为推力小于汽车所受的阻力,所以汽车未被推动
D.虽然汽车未被推动,但推力等于汽车所受的阻力
5.关于平衡力,下列说法正确的是( )
A.物体只有在静止时受到的力是平衡力
B.作用在一条直线上的两个力,大小相等,这两个力一定是平衡力
C.物体在平衡力的作用下,处于静止状态或匀速直线运动状态
D.物体受到的拉力和重力的大小相等,这两个力一定是平衡力
6.下列情况中,不属于二力平衡的是( )
A.人站在匀速下降的电梯里
B.正在空中匀速飞行的直升飞机
C.跳伞运动员落地前加速向下运动
D.汽车在高速公路上匀速行驶
7.一个物体只受到两个力的作用,这两个力的三要素完全相同,这两个力( )
A.肯定是平衡力 B.肯定不是平衡力
C.一定是重力和支持力 D.一定是拉力和摩擦力
8.如图所示是探究“二力平衡”实验装置,由于木块与桌面存在摩擦力,当右盘放150g砝码,左盘放100g砝码木块刚好向右做匀速直线运动,当木块向左做匀速直线运动,下列调整的可能是(不计绳重及滑轮与轴的摩擦)( )
A.向左再加50g砝码 B.将右盘砝码取下50g砝码
C.向左再加100g砝码 D.向左再加150g砝码
9.如图所示,在探究二力平衡的条件实验中,小明用力将纸片旋转到图示的位置,放手后纸片不能保持静止,这样操作是为了探究二力平衡时两个力( )
A.大小是否相等 B.方向是否相反
C.是否作用在同一物体上 D.是否作用在同一直线上
10.如图所示一茶杯静止在水平桌面上.下列说法正确的是( )
A.茶杯受到的重力和桌面对茶杯的支持力是一对平衡力
B.茶杯受到的重力和茶杯对桌面的压力是一对相互作用力
C.茶杯受到的重力和茶杯对桌面的压力是一对平衡力
D.茶杯受到的重力与桌面对茶杯的支持力是一对相互作用力
11.手握圆柱形水杯,手和水杯都在空中静止,杯底所在的平面是水平面,如图所示.下列各对力属于平衡力的是( )
A.手对水杯的压力和水杯对手的压力
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静摩擦力
D.水杯对手的静摩擦力与手对水杯的静摩擦力
12.随着生活水平的提高,小轿车已进入千家万户.下列有关小轿车说法正确的是( )
A.轿车在水平路面上行驶时所受重力和路面对轿车的支持力是平衡力
B.司机及前排乘客在小车行驶时系安全带可以减小惯性
C.轿车行驶时车体上方空气对车向下的压强大于车体下方空气对车向上的压强
D.人用力推静止的车但未推动,是因为人对车的推力小于路面对车的摩擦力
13.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支持力
B.桌子的重力与桌面对茶杯的支持力
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支持力
14.如图所示,当你手轻握饮料罐时,饮料罐都在空中竖直静止,下列各对力属于平衡力的是( )
A.手对罐的压力与罐对手的压力
B.罐受到的重力与手对罐的压力
C.罐受到的重力与手对罐的摩擦力
D.罐对手的摩擦力与手对罐的摩擦力
15.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
二、填空题
16. 图甲是商场里常用的垂直电梯和自动扶梯,图乙记录了小强乘坐电梯的s﹣t图象.则他搭乘垂直电梯受到的支持力 搭乘自动扶梯受到的支持力(选填“大于”、“等于”或“小于”);当随自动扶梯到达扶梯口时,若不小心,则会由于 向前倾倒.
17.如图是“测量水平运动物体所受的滑动摩擦力”的实验装置图;实验时在水平桌面上用弹簧测力计水平向左拉动一个长方体木块,使其作匀速直线运动,弹簧测力计示数如图所示;由 知识可知,木块所受的滑动摩擦力为 N.
18.如图所示,一只鸟在空中水平翱翔时,在竖直方向上受到的一对力是 和 (填写力的名称),其中向下方向的力的产生原因是 .向上方向的力的产生原因是 .这两个力的关系是 .
19.一个物体只受两个力的作用,且这两个力的合力为零,则这两个力一定相互 ,物体的运动状态是 .
20.国际滑联短道速滑世界杯上海站进入到第二日较量,刘秋宏获得亚军,如图所示,当匀速转弯时,运动员对冰面的压力与冰面对她的支持力 (填“是”或“不是”)一对平衡力:运动员冲过终点后继续滑行是因为她具有 .
三、综合题
21.如甲图所示,木块的底面积为0.02m2、高为0.1m、密度为0.6×103kg/m3,小明用弹簧测力计水平拉桌面上的木块.乙图是表示弹簧拉力随时间的变化情况的F﹣t图象,0~4s木块处于静止,以后木块缓慢移动,弹簧测力计示数稳定时,木块保持匀速直线运动.求:
(1)要使木块由静止开始运动,至少要用 N的水平拉力;木块与桌面之间的滑动摩擦力是 N.
(2)此木块的质量是多少?
(3)此木块对水平桌面的压强是多少?
(4)将此木块浸在足够多的水中,当木块处于静止状态时受到水的浮力是多少?
(5)若木块在水平桌面上匀速运动3m,则弹簧拉力对木块做的功是多少?
(6)如图丙所示,小明用滑轮组提升此木块,所用的拉力为10N,木块匀速上升2m.求此滑轮组的机械效率是多少?
22.我国自主研发了一种氢燃料汽车,它使用氢气代替汽油,在一次测试中,汽车在平直路面上受到2000N的牵引力,5min内匀速直线行驶了9000m,该车的质量是1.6t.求:
(1)汽车受到的阻力是多少?
(2)汽车受到的重力是多少?
(3)汽车运动的速度是多少?
23.黄蜻蜓翅长而窄,飞行能力很强,既可突然回转,又可直入云霄.
(1)重0.1N的黄蜻蜓悬停在空中时,空气对它的作用力大小为 N,方向 .
(2)雌蜻蜓在水面上飞行时,分多次将卵“点”在水中,这就是我们常说的“蜻蜓点水”.蜻蜓点水时,引起水面振动,就会形成以点水处为中心的圆形波纹(水波),并沿水面向四周匀速传播.某同学观察蜻蜓在静的水面直线飞行时,获得了一张蜻蜓点水的俯视图片如图所示,图片反映了蜻蜓连续二次点水后某瞬间水面波纹的分布情况(每次点水只形成一个波纹),.蜻蜓每次点水所用的时间忽略不计,且蜻蜓做匀速飞行)请据图片解答下列问题:
①从图片上看,蜻蜓的运动方向是沿x轴 .(填“向右”或“向左”)
②蜻蜒飞行的速度 水波的传播速度.(填“大于”、“等于”或“小于”)
③求蜻蜓当时的飞行速度v1与波速v2的比值.
24.如图所示,大玻璃窗户的清洁可由“自动擦窗机器人”来完成.
(1)擦窗机器人的吸盘能“吸”住光滑玻璃,是利用了 .
(2)擦窗机器人是利用 (大气压/摩擦力)在竖直玻璃板上行走的;
(3)擦窗机器人静止在竖直玻璃板上,若真空泵将吸盘内的空气继续向外抽出,则擦窗机器人受到的摩擦力 (选填“变大”、“变小”或“不变”).
25.质量为1.2t的某型号轿车发动机的额定功率为6×104W,汽车在额定功率下沿水平路面匀速行驶时,受到的阻力是车重的0.2倍.(g取10N/kg)求:
(1)发动机所提供的牵引力大小 N;
(2)轿车匀速行驶时速度的大小 m/s;
(3)轿车在额定功率下匀速行驶5min牵引力做的功 J.
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】力与运动的关系;动能和势能的大小变化
【解析】【解答】解:A、B点弹力等于重力,A到B点过程中,重力大于弹力,运动员做加速运动,A正确;
B、从B点到C点过程中,h变小,物体的重力势能变小,B错误;
C、由图知,t0时刻,绳的弹性势能最大,应达到了最低点,此时动能为零,C错误;
D、由图知,最后绳的弹性势能几乎不变,说明此时运动员已经静止下来,此时拉力与重力平衡,由图象知,弹力小于F0,D错误.
故选A.
【分析】A、合力与运动方向相同,则运动员将加速运动;
B、质量不变,高度越大,重力势能越大,高度越小,重力势能越小;
C、当弹性势能与重力势能相等时,此时加速过程恰好完成,速度最快,动能最大;
D、运动员最后静止的位置,重力与弹力相等的位置.
2.【答案】A
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】解:
(1)以物体甲为研究对象,甲物体在水平方向受到压力和墙壁的支持力,竖直方向受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力,由于甲物体静止,因此这两对力都是平衡力,所以f甲=G甲=30N.
(2)以乙物体为研究对象,乙物体在竖直方向上受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力,水平方向受到水平向右的拉力和水平向左的摩擦力,由于乙匀速向右运动,因此拉力和摩擦力是一对平衡力,所以f乙=F乙=40N.
故选A.
【分析】(1)对甲、乙两物体进行受力分析,分析出水平方向和竖直方向上物体的受力情况;
(2)根据物体的受力情况,结合物体的运动状态,由平衡条件求出物体受到的摩擦力.
3.【答案】A
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】解:A、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.
B、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.
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A.
【分析】(1)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.
(2)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.
(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.
4.【答案】D
【知识点】平衡状态的判断
【解析】【解答】解:由于汽车未推动,那么静止的汽车受平衡力作用,所以推力等于阻力.
故选D.
【分析】(1)物体静止或做匀速直线运动时,受到的力是一对平衡力;
(2)二力平衡的条件是:作用在同一个物体上,大小相等、方向相反、作用在同一直线上.
5.【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】解:物体在平衡状态时受到的力是平衡力,平衡状态包括:静止和匀速直线运动状态,故A错误、C正确;
作用在同一物体、同一直线上,大小相等、方向相反的两个力是平衡力;显然B、D都不符合平衡力的条件,故B、D错误;
故选C.
【分析】此题可根据平衡力的条件和平衡力的作用效果两方面的知识入手,进行解答.
6.【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】解:ABD、人站在匀速下降的电梯里、正在空中匀速飞行的直升飞机以及汽车在高速公路上匀速行驶,都做匀速直线运动状态,因此受平衡力作用,不符合题意;
C、跳伞运动员落地前加速向下运动,由于运动员加速下落,所以运动员受非平衡力作用,符合题意.
故选C.
【分析】处于静止状态或匀速直线运动的物体受平衡力作用.
7.【答案】B
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】解:(1)一个物体所受两个力的三要素相同,
它们的大小相等、方向相同、作用点相同,
它们不是一对平衡力,故A错误,B正确;
(2)物体所受重力与支持力的方向不同,
它们的三要素不同,不符合题意,故C错误;
(3)物体所受的拉力与摩擦力方向相反,
拉力与摩擦力的三要素不同,不符合题意,故D错误;
故选B.
【分析】根据以下知识分析答题:
(1)力的大小、方向与作用点决定了力的作用效果,被称为是力的三要素;
(2)平衡力合力为零,一对平衡力,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.
8.【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】解:
在左盘中放质量为100g的砝码,右盘中放质量为150g砝码时,木块恰好向右做匀速直线运动,它受到了向右拉力、向左的拉力和摩擦力,且这三个力平衡,
所以G左+f=G右,
即:f=G右﹣G左=(m右﹣m左)g=(0.2kg﹣0.15kg)×10N/kg=0.5N,
当木块向左运动时,摩擦力方向向右,由于压力和接触面的粗糙程度不变,故物体受到摩擦力不变,又因为物体仍然做匀速直线运动,
所以木块受到向右的摩擦力、拉力与木块受到向左的拉力平衡,所以G左′=f+G右=0.5N+0.2kg×10N/kg=2.5N,
由此左盘中砝码要增加,增大的砝码重力:△mg=G左′﹣G左=2.5N﹣0.15kg×10N/kg=1N,
△m=0.1kg=100g.故ABD错误,C正确.
故选C.
【分析】由木块的运动状态可判断木块受摩擦力的大小;
当木块运动方向发生变化时,摩擦力方向同时发生变化,根据压力与接触面粗糙程度的变化确定摩擦大小变化;最后根据物体始终受力平衡可求得左侧应加砝码.
9.【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】解:
由图中可知,小明将卡片转动到某一位置,此时力的大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,但不在同一直线上,可见此操作是为了探究物体在平衡状态下所受的两个力是否作用在同一直线上,故D正确;ABC错误.
故选D.
【分析】平衡力满足的条件是:“同一物体”、“大小相等”、“方向相反”、“在同一直线上”.
10.【答案】A
【知识点】平衡力的辨别
【解析】【解答】解:A、茶杯受到的重力和桌面对茶杯的支持力符合二力平衡的四个条件,是一对平衡力,故A说法正确;
B、茶杯受到的重力和茶杯对桌面的压力是一对相互作用力,两个力的方向是相同的,不是一对相互作用力,故B说法错误;
C、茶杯受到的重力和茶杯对桌面的压力是方向相同的两个力,不是一对平衡力,故C说法错误;
D、茶杯受到的重力和茶杯受到的支持力是作用在一个物体上,所以重力和支持力不是一对相互作用力,故D选项错误.
故选A.
【分析】二力平衡的条件:大小相等,方向相反,作用在一条直线上,作用在一个物体上;
相互作用力的条件:大小相等,方向相反,作用在一条直线上,作用在不同的物体上;
根据二力平衡的条件和相互作用力的条件对各选项逐一进行分析.
11.【答案】C
【知识点】平衡力的辨别
【解析】【解答】解:A、手压水杯的同时,水杯也给手一个压力,因此手对水杯的压力与水杯对手的压力是一对相互作用力,不符合题意;
B、水杯受到的重力,方向竖直向下的,而手对水杯的压力在水平方向垂直于水杯,因此二力不是平衡力;不符合题意;
C、水杯受到的重力与手对水杯的摩擦力,二力符合二力平衡的条件,因此是一对平衡力;符合题意;
D、水杯有向下滑动的趋势,因此给手一个摩擦力,同时手会给水杯一个摩擦力,这两个力分别作用在手和水杯上,是一对相互作用力.不符合题意.
故选C.
【分析】二力平衡力的条件是:大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在一个物体上;
相互作用力的条件:大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在不同的物体上;
根据平衡力的条件和相互作用力的条件进行判断.
12.【答案】A
【知识点】平衡力的辨别
【解析】【解答】解:
A、轿车在水平面上行驶时,受到的重力和支持力就是一对平衡力,物体对水平面的压力是由重力产生的,压力等于重力,此选项正确;
B、司机及前排乘员行驶时系安全带可以减轻由于突然减速造成的伤害,与惯性大小无关,此选项错误;
C、轿车行驶时车体上方空气流动速度快,下方空气流动速度慢,空气对小车向下的压强小于车体下方空气向上的压强,此选项错误;
D、人用力推静止的车但未推动,是因为人对车的推力等于路面对车的摩擦力,此选项错误.
故选A.
【分析】(1)水平路面对物体的支持力和物体的重力是一对平衡力;
(2)惯性是物体本身具有的性质,决定于物体质量的大小,与其它因素无关;
(3)在流体中,流动速度越大的位置,压强越小;
(4)静止的物体受到平衡力的作用.
13.【答案】A
【知识点】平衡力的辨别
【解析】【解答】解:A、茶杯的重力与桌面对茶杯的支持力,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.故A正确;
B、桌子的重力与桌面对茶杯的支持力,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,故B错误;
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,故C错误;
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,故D错误.
故选A.
【分析】平衡力的判断,两个力必须同时满足四个条件:大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上.缺一不可.
14.【答案】C
【知识点】平衡力的辨别
【解析】【解答】解:A、手压罐的同时,罐也给手一个压力,因此手对罐的压力与罐对手的压力是一对相互作用力,不符合题意;
B、罐受到的重力,方向竖直向下的,而手对罐的压力在水平方向垂直于罐,因此二力不是平衡力;不符合题意;
C、罐受到的重力与手对罐的摩擦力,二力符合二力平衡的条件,因此是一对平衡力;符合题意;
D、罐要向下滑动,给手一个摩擦力,同时手会给罐一个摩擦力,这两个力分别作用在手和罐上,是一对相互作用力.不符合题意.
故选C.
【分析】平衡力的条件是:大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在一个物体上;
相互作用力的条件:大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在不同的物体上;
根据平衡力的条件和相互作用力的条件进行判断.
15.【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.
16.【答案】等于;惯性
【知识点】惯性;力与运动的关系
【解析】【解答】解:
(1)由图象可知小明在垂直电梯和自动扶梯上都是做匀速直线运动的,受到平衡力的作用,所以小明受到的重力和支持力大小相等、方向相反、作用在一条直线上,即电梯对小明的支持力等于重力;
(2)在运动的扶梯上,当运动到楼面时脚被绊住,脚的速度变慢,上身由于惯性,保持原先速度,所以向前倾倒.
故答案为:等于;惯性.
【分析】(1)根据牛顿第一定律,物体处于静止或匀速直线运动状态时,物体处于平衡状态,所受的力即为平衡力;
(2)在运动的扶梯上,当运动到楼面时脚被绊住,脚的速度变慢,上身由于惯性,保持原先速度,所以向前倒.
17.【答案】二力平衡;2.8
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】解:
用弹簧测力计水平向左拉动一个长方体木块,使其作匀速直线运动,所以拉力和摩擦力是一对平衡力,摩擦力大小等于拉力;
由图知,测力计的分度值为0.1N,所以其示数为2.8N.由二力平衡条件得,摩擦力也为2.8N.
故答案为:二力平衡;2.8.
【分析】(1)做匀速直线运动的物体受到的力平衡力,此实验的思路是让木块保持匀速直线运动.利用二力平衡的条件,通过弹簧测力计的示数来得到摩擦力的大小.
(2)弹簧测力计的读数,观察每一个大格和每一个小格代表的示数,从小数字读向大数字.
18.【答案】重力;升力;地球的吸引;鸟翅膀上方的空气流速比下方快;平衡力
【知识点】平衡力的辨别
【解析】【解答】解:鸟在竖直方向上受到重力和向上的升力;
重力的方向向下;向下方向的力的产生原因是受到地球的吸引力;向上方向的力的产生原因是鸟翅膀上方的空气流速比下方快,产生向上的压力差;
这两个力满足平衡力的四个条件,属于一对平衡力.
故答案为:重力;升力;地球的吸引;鸟翅膀上方的空气流速比下方快;平衡力.
【分析】鸟在竖直方向上受到重力和空气的升力的作用;平衡力的判断,两个力必须同时满足四个条件:大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上.缺一不可.
19.【答案】平衡;静止或者匀速直线运动
【知识点】平衡力的辨别
【解析】【解答】解:只要两个力的合力为零,就说明这两个力是一对平衡力;当物体处于平衡力的作用时,物体就处于平衡状态,平衡状态包括静止或者匀速直线运动状态.据此分析.
故答案为:平衡;静止或者匀速直线运动.
【分析】两个力的合力为零,说明这两个力的大小相等,方向相反,一定处于同一条直线上,还作用同一物体上,这说明这两个力一定相互平衡.处于平衡力作用下的物体一定处于平衡状态,只有处于静止状态或者匀速直线运动状态下的物体才属于平衡状态.
20.【答案】不是;惯性
【知识点】平衡力的辨别
【解析】【解答】解:当匀速转弯时,运动员对冰面的压力与冰面对她的支持力不作用在同一物体上,不是一对平衡力:
运动员冲过终点后继续滑行是因为她具有惯性,仍要保持原来的运动状态.
故答案为:不是;惯性.
【分析】(1)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;
(2)一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,叫惯性.
21.【答案】(1)解:读图象可知,在0~4s木块处于静止状态,4s以后木块开始在木板上滑动,由图2所示图象可知,4s时拉力为2.3N,由此可知,要使木块由静止开始运动,至少要用2.3N的水平拉力拉木块;由图象可知,当木块做匀速直线运动时,拉力等于摩擦力为2.0N;
答: 2.3;2.0;
(2)解:木块的体积V=Sh=0.02m2×0.1m=0.002m3;
木块的质量为m=ρV=0.6×103kg/m3×0.002m3=1.2kg;
答:此木块的质量为1.2kg;
(3)解:木块对桌面的压力F=G=mg=1.2kg×10N/kg=12N;
木块对水平桌面的压强为p===600Pa;
答:此木块对水平桌面的压强为600Pa;
(4)解:因为木块密度小于水的密度,所以木块在水中静止时处于漂浮状态,
所以F浮=G=12N;
答:将此木块浸在足够多的水中,当木块处于静止状态时受到水的浮力为12N;
(5)解:弹簧拉力对木块做的功为W=Fs=2N×3m=6J;
答:若木块在水平桌面上匀速运动3m,则弹簧拉力对木块做的功为6J;
(6)解:根据丙图可知,滑轮组绳子的股数为n=2;
滑轮组的机械效率为η==
=
=
=
×100%=60%;
答:此滑轮组的机械效率为60%.
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】(1)要想使物体的运动状态改变,必须使其受非平衡力,所以拉力要先大于摩擦力,当物体匀速运动时,拉力再与摩擦力相等.分析图示图象,根据图象分析答题.
(2)根据木块的底面积和高求出体积,然后运用公式m=ρV求出木块质量.
(3)运用公式G=mg求出木块的重力,根据公式p=
=
求出压强.
(4)木块密度小于水的密度,根据浮沉条件可知F浮=G.
(5)已知拉力和木块通过的距离,根据W=Fs求出弹簧拉力对木块做的功.
(6)根据丙图确定滑轮组绳子的股数,然后根据η==
=
=
求出滑轮组的机械效率.
22.【答案】(1)解:汽车做匀速直线运动,阻力与牵引力是一对平衡力,即F阻=F牵=2000N;
答:汽车受到的阻力为2000N;
(2)解:汽车受到的重力为:
G=mg=1.6×103kg×10N/kg=1.6×104N;
答:汽车受到的重力为1.6×104N;
(3)解:汽车运动的速度为:
v===30m/s.
答:汽车运动的速度为30m/s.
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】(1)根据二力平衡条件,由牵引力的大小得出汽车所受阻力的大小;
(2)已知汽车的质量,利用重力公式G=mg可求得汽车受到的重力;
(3)已知路程和时间,根据速度公式可求汽车的速度.
23.【答案】(1)0.1;竖直向上
(2)向右;大于
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】解:(1)蜻蜓悬停,所以受到的重力与所受的空气作用力平衡,则F=G=0.1N,重力方向竖直向下,空气作用力方向竖直向上;
(2)①由图知,右侧的圆圈较小,可知,蜻蜓是沿x轴向右飞行的;
②两个圆心间的距离(即两次点水间的距离)为6m﹣3m=3m;
第一个圆的半径为3m,第二个圆的半径为2m,可知刚点第二次时,第一个波纹传播的距离为3m﹣2m=1m;
据分析知,相同时间内,蜻蜓飞行的距离更远,可知蜻蜒飞行的速度大于水波的传播速度;
③由②知,蜻蜓当时的飞行速度与波速之比:v1:v2=:===3:1.
故答案为:(1)0.1;竖直向上;(2)①向右;②大于;③3:1.
【分析】(1)蜻蜓悬停,处于静止状态,受到平衡力的作用,平衡力的大小相等;
(2)①根据波纹扩散的远近来反映点水的先后顺序,从而可判断出蜻蜓的运动方向;
②根据波纹的扩散大小差可判断第二次点水时,水波扩散的距离;
根据两个波纹中心的距离可判断出两次点水之间的距离;
根据相同时间通过距离的大小判断速度的大小关系;
③根据相同时间距离的比值可得出蜻蜓飞行速度和波速的比值.
24.【答案】(1)大气压
(2)摩擦力
(3)不变
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】解:(1)擦窗机器人的吸盘能“吸”住光滑玻璃,是因为有大气压的存在,利用了大气压;
(2)擦窗机器人在竖直玻璃板上行走时,其主要利用了竖直方向上的力,故是利用了摩擦力;
(3)由于擦窗机器人静止在竖直玻璃板上,故受力平衡,竖直方向只受重力和摩擦力,摩擦力等于重力,因为重力不变,所以将吸盘内的空气继续向外抽出,摩擦力也不变.
故答案为:(1)大气压;(2)摩擦力;(3)不变.
【分析】(1)吸盘是利用大气压的作用来吸住玻璃的;
(2)在竖直方向上根据受力分析可得出其利用的力;
(3)首先要明确静止时,物体处于平衡状态,受平衡力,只要找出哪两个力是平衡力,然后根据平衡力的特点解题就可.
25.【答案】(1)2.4×103
(2)25
(3)1.8×107
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】解:
(1)汽车做匀速运动,处于平衡状态由平衡条件得:牵引力F=f=0.2G=0.2mg=0.2×1.2×103kg×10N/kg=2.4×103N;
(2)因为汽车的功率P===Fv,
所以汽车的速度v===25m/s;
(3)轿车匀速行驶5min牵引力做的功:W=Pt=6×104W×5×60s=1.8×107J.
故答案为:(1)2.4×103;(2)25;(3)1.8×107.
【分析】(1)汽车做匀速直线运动,处于平衡状态,由平衡条件可以求出牵引力大小.
(2)由公式v=可以求出汽车的速度.
(3)由W=Pt可以求出牵引力做的功.
1 / 1