人教版物理八年级下第八章8.2细化知识点同步练习———二力平衡的探究及应用(2)

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名称 人教版物理八年级下第八章8.2细化知识点同步练习———二力平衡的探究及应用(2)
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资源类型 试卷
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科目 物理
更新时间 2022-11-21 13:45:48

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人教版物理八年级下第八章8.2细化知识点同步练习———二力平衡的探究及应用(2)
一、单选题
1.(2022八下·安庆期中)小刚踢足球的过程中,如图所示,下列说法正确的是(  )
A.脚踢球时,球发生形变产生了脚对球的力
B.足球离开脚后速度越大,惯性越大,飞得更远
C.若足球在最高点时,一切外力同时消失,足球继续运动
D.脚踢球时,脚对球的力和球对脚的力是一对平衡力
2.(2022八下·深圳期末)如图所示为“研究二力平衡条件”的实验装置,下列叙述正确的是(  )
A.实验中应尽量选用粗糙的水平桌面
B.小车只受一对平衡力的作用
C.将小车扭转一个角度,是为了探究两力是否相等
D.可用卡片代替小车,方便探究二力平衡是否需作用在同一物体上
3.(2022八下·达州期中)A、B两物体叠放在水平桌面上,在如图所示的三种情况下:①甲图中两物体均处于静止状态;②乙图中水平恒力F作用在B物体上,使A、B一起以2m/s的速度做匀速直线运动;③丙图中水平恒力F作用在B物体上,使A、B一起以20m/s的速度做匀速直线运动。空气阻力不计,比较上述三种情况下物体A在水平方向的受力情况,以下说法正确的是(  )
A.三种情况下,A在水平方向都不受力
B.三种情况下,A在水平方向都受力且受力相同
C.①中A在水平方向不受力,②、③中A在水平方向都受力但受力不同
D.①中A在水平方向不受力,②、③中A在水平方向都受力但受力相同
4.(2022八下·将乐期中)关于同一直线上二力的合成,下列说法正确的是(  )
A.求两个力的合力就是把两个力的大小相加
B.两个力的合力,一定大于其中任何一个力
C.两个不为零的力,其合力一定不为零
D.不论两个力的方向如何,合力的方向总是和较大的力方向相同
二、填空题
5.如图所示是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景。小华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,并通过调整   来改变拉力的大小;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,这说明只有当两个力作用在   上时,才能使物体保持平衡。
6.(2022八下·靖西期末)起重机吊着一个重为1000N的物体以1m/s的速度匀速上升,起重机的钢丝绳对物体的拉力为   N;当物体在空中匀速下降时,钢丝绳对物体的拉力   重力。(选填“大于”“等于”或“小于”)。
7.(2022八下·麻章期末)起重机的钢丝绳吊着重5000N的重物,若静止在空中,钢丝绳的拉力   5000N;若匀速上升,钢丝绳的拉力   5000N;若匀速下降,钢丝绳的拉力   5000N。(不计空气阻力)(三空均选填“大于”、“小于”或“等于”)
8.(2022八下·颍州期末)如图所示,将两个完全相同的弹簧测力计的挂钩钩在一起,然后甲同学用500N的拉力拉弹簧测力计B,B测力计示数显示为500N,那么A测力计示数为FA=   N;若甲、乙两同学同时用500N的力向相反方向拉测力计,则此时B测力计的示数FB=   N。(均不计弹簧测力计和绳的重)
9.(2022八下·肇源期末)一个物体同时受到两个力的作用,每个力的大小都是F,若这两个力的三要素相同,则它们的合力大小为   ;方向同   ,若将其中一个力反向且两力仍在同一直线上,则它们的合力大小为   。
10.(2022八下·临颍期末)跳伞运动员在空中匀速下落时,伞和运动员受到的阻力与    力是一对平衡力。若伞和运动员共重800N,则伞和运动员受到的阻力大小为    N,方向    。
三、实验探究题
11.(2022八下·新会期末)物理兴趣小组的同学们利用如图所示的装置进行“二力平衡条件”的探究:
(1)小组利用图甲的装置进行探究,桌面两侧的定滑轮可起到   的作用;
(2)小组将相同质量的砝码放在左右两盘后,把小车转过一个角度,然后松手,观察到小车转动一定角度后恢复到静止状态,说明两个力必须作用在   才能平衡;
(3)某次实验中,当左盘砝码质量大于右盘时,小车两边的拉力大小   (选填“相等”或“不相等”),但小车仍处于静止状态。此时小车受到的   (选填“是”或“不是”)平衡力,产生这一现象的原因可能是小车受到   的影响;
(4)为尽量减少以上影响,小敏提出将甲装置中的小车换成小卡片,如图乙所示。为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,小敏下一步操作是____:
A.左右各加一个钩码
B.把卡片剪成两半
C.把卡片扭转一个角度
(5)如果将小车换成轻质弹簧测力计,如图丙所示,在左右两盘各放入重4N的砝码,忽略盘重和绳重,则弹簧测力计的示数为   N。
12.(2022八下·宝安期末)在探究“二力平衡的条件”实验中,小明采用的实验装置如图甲所示(中间是小木块)。
(1)小明在实验过程中,将两个50g的砝码分别放在左右两个相同的小盘内,发现木块处于静止状态,接着,他在右边小盘内又加入一个5g的砝码,发现木块仍然静止,其原因是是木块受    影响;
(2)小红用图乙中所示的小车替换木块进行实验,将小车旋转一定角度后松手,发现小车会恢复原状,这说明两个力必须作用在同一    (选填“物体”或“直线”)上,小车才能平衡;
(3)接着,小刚用图丙中所示的轻质硬纸板替换木块进行实验,你认为    的方案最好,原因是    ;
(4)利用图丁装置    (选填“能”或“不能”)探究二力平衡的条件;
(5)若将图乙的小车换成如图戊所示的弹簧测力计,左右两侧各悬挂重5N的砝码,则弹簧测力计示数为    N。
13.(2022八下·德庆期中)如图所示,是某同学在探究同一直线上的两个力的合成实验中出现的情景,根据该情景,回答下列各题:
(1)从图(a)、(b)、(c)可以看出:力 的作用效果和力     (选填“ ”、“ ”或“ 与 ”)的共同作用效果相比较是     (填“相同”或“不同”)的,所以力 可以说是它们的合力。
(2)由图(a)、(b)、(c)可知这个同学是在探究同一直线上、方向     (选填“相同”或“相反”)的两个力的合力与这两个力的大小关系。
(3)该实验中所用的科学研究方法主要是     法。
四、计算题
14.(2022八下·惠东期中)一辆8t的汽车,沿水平公路做匀速直线运动,速度为72km/h,行驶了10min,如果汽车受到的阻力是车重的0.02倍,(g=10N/Kg)问:
(1)汽车的牵引力是多少
(2)汽车在10min内行驶的路程
15.(2022八下·耒阳期末)一辆汽车质量为,在平直的高速路上匀速行驶,所受的阻力是汽车重力的0.1倍,求:(g取)
(1)汽车的重力是多少?
(2)此时汽车受到的牵引力是多少?
16.(2022八下·东台期中)物体A的质量为5kg,放在水平地面上,用水平拉力F拉着物体A在水平地面作匀速直线运动,已知运动过程中物体所受阻力为物重的0.2倍。(g=10N/kg)求:
(1)物体的重力;
(2)拉力F的大小;
(3)物体所受支持力的大小。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】物体运动状态的变化;惯性及其现象;二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】A.脚踢球时,脚是施力物体,脚发生形变产生了脚对球的力。A不符合题意;
B.但惯性是物体的一种物理属性,只与物体的质量有关。足球质量不变,惯性不变。B不符合题意;
C.足球在最高点时仍有向前的速度,此时若一切外力同时消失,足球将做匀速直线运动。C符合题意;
D.脚踢球时,脚对球的力和球对脚的力的受力物体分别是球、脚。因此不是一对平衡力。D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】力可以改变物体的形状和运动状态;运动的物体在一切外力消失时,继续运动;物体间力的作用是相互的。
2.【答案】D
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【解答】A.实验中应尽量选用光滑的水平桌面,减少摩擦力对实验的影响,A不符合题意;
B.小车在水平方向上受一对平衡力,在竖直方向小车受到重力和桌面的支持力也是一对平衡力,所以小车受到两对平衡力的作用,B不符合题意;
C.将小车扭转一个角度,是为了探究两力是否作用在同一条直线上,C不符合题意;
D.可用卡片代替小车,剪开纸片,纸片就不能保持静止,所以是探究二力平衡是否需作用在同一物体上,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】探究二力平衡的条件时,受力物体质量越小,对实验的影响越小。
3.【答案】A
【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】甲图中,物体A和B都静止在水平桌面上,水平方向上处于静止状态,受到的合力为零所以物体A水平方向不受力;乙图中,物体A和B一起做匀速直线运动。体B受到拉力和摩擦阻力的作用,二力平衡,物体A水平方向上不受拉力作用,因此也不摩擦力的作用,所以物体A水平方向不受力;丙图中,尽管速度增大,物体A和B仍然一做匀速直线运动,分析过程与乙图相同,物体A在水平方向仍然不受力。
故答案为:A。
【分析】物体处于静止或匀速直线运动状态时,有可能不受力或者受到的力是平衡力;本题中分别对三个图中的物体A进行受力分析,得出正确的结论。
4.【答案】D
【知识点】力的合成与应用
【解析】【解答】A.同一直线、方向相同二个力的合力大小等于二力之和,但同一直线、方向相反反二力的合力大小等于二力之差,A不符合题意;
B.因为同一直线、反方向二力的合力大小等于二力之差,因此合力大小不一定大于其中任何一个力,B不符合题意;
C.如果物体受到的两个力为一对平衡力,即大小相等、方向相反、作用在一条直线上,则它们的合力为零,C不符合题意;
D.同一直线方向相同二力的合力方向与两个分力的方向相同;当二力方向相反时,合力方向与较大力的方向相同,所以不论两个力的方向如何,合力的方向总是和较大的力的方向相同,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】同一直线、方向相同二个力的合力大小等于二力之和,但同一直线、方向相反反二力的合力大小等于二力之差,合力方向与较大力的方向相同。
5.【答案】钩码个数;不能;一条直线上
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【解答】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,并通过调整钩码个数来改变拉力的大小。
小卡片转过一个角度,小卡片两端的拉力就不在一条直线上,卡片就不能平衡,会发生转动,说明了两个力作用在同一直线上才能平衡。
【分析】实验中,通过调整钩码个数来改变拉力的大小;两个力作用在同一直线上才能平衡。
6.【答案】1000;等于
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】物体以1m/s的速度匀速上升,物体处于平衡状态,钢丝绳对物体的拉力和重力是一对平衡力,由力的平衡可知F=G=1000N
当物体在空中匀速下降时,物体处于平衡状态,钢丝绳对物体的拉力和重力是一对平衡力,由力的平衡可知钢丝绳对物体的拉力等于重力。
【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。
7.【答案】等于;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5000N,则钢丝绳对物体的拉力也为5000N。
当物体匀速上升时,钢丝绳对物体的拉力和物体自身的重力是一对平衡力,所以钢丝绳对物体的拉力等于5000N。
当物体匀速下降时,钢丝绳对物体的拉力和物体自身的重力是一对平衡力,所以钢丝绳对物体的拉力等于5000N。
【分析】静止或匀速直线运动时,钢丝绳对物体的拉力和物体自身的重力是一对平衡力,;两者大小相等,方向相反。
8.【答案】500;500
【知识点】弹力;二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】根据题意可知,A处于平衡状态,A在水平方向受到两个力的作用,这两个力是一对平衡,其中B对A的拉力为500N,则A的测力计的示数为500N。
两个同学用500N的力向相反方向拉测力计,B测力计处于平衡状态,受到一对平衡力的作用,其中一个力为500N,则另一个力也为500N,即B测力计的示数等于500N。
【分析】两个力大小相等、方向相反、作用在一条直线上和同一的物体上,是一对平衡力。
9.【答案】2F;F的方向;0
【知识点】力的合成与应用
【解析】【解答】一个物体同时受到两个力的作用,若这两个力的三要素相同,即大小、方向和作用点相同,它们的合力大小为F合=F+F=2F
合力的方向与F的方向相同。
若将其中一个力反向且两力仍在同一直线上,则它们的合力大小为F合'=F-F=0
【分析】根据F合=F+F=2F,求出合力大小并确定方向;两个力大小相等、方向相反、作用在一条直线上和同一的物体上,是一对平衡力,它们的合力为零。
10.【答案】重;800;竖直向上
【知识点】重力及其大小的计算;二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】跳伞运动员在空中匀速下落时,受力平衡,伞和运动员受到的阻力与伞和运动员受到的重力是一对平衡力。
平衡力大小相等,伞和运动员共重800N,则伞和运动员受到的阻力大小也为800N。
平衡力方向相反,重力方向竖直向下,则伞和运动员受到的阻力方向竖直向上。
【分析】跳伞时匀速直线运动,受到平衡力,此时的重力等于空气阻力;二力平衡时,力的大小相等,方向相反。
11.【答案】(1)改变力的方向
(2)同一条直线上
(3)不相等;是;摩擦力
(4)B
(5)4
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【解答】(1)根据定滑轮的特点可知,定滑轮可以改变力的方向,在本实验中,桌面两侧的定滑轮利用的就是这一特点。
(2)将相同质量的砝码放在左右两盘后,这是保证力的大小相同;把小车转过一个角度,这改变了力的方向,使小车在水平方向上的两个力不在同一条直线上;然后松手,观察到小车转动一定角度后恢复到静止状态,说明两个力必须作用在同一条直线上才能平衡。
(3)在本实验中,对小车的水平拉力是由砝码的重力提供的,所以当左盘砝码质量大于右盘时,根据G=mg可知,小车两边的拉力大小不相等。
由题意可知,小车处于静止状态,即平衡状态,所以此时小车受到的是平衡力,又因为小车两边的拉力大小不相等,所以小车在水平方向上受到两个拉力和桌面对小车的摩擦力,这三个力的合力为0,所以产生这一现象的原因可能是小车受到摩擦力的影响。
(4)A.左右各加一个钩码,改变的是拉力的大小,此时两个拉力仍作用在同一物体上,所以这并不能验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,A不符合题意;
B.把卡片剪成两半,此时两个拉力作用在不同的物体上,然后观察两个更小的卡片是否平衡,所以这可以验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,B符合题意;
C.把卡片扭转一个角度,改变的是拉力的方向,此时两个拉力仍作用在同一物体上,所以这并不能验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,C不符合题意。
故答案为:B。
(5)将小车换成轻质弹簧测力计,如图丙所示,在左右两盘各放入重4N的砝码,忽略盘重和绳重,此时弹簧受到的拉力为4N,所以弹簧测力计的示数为4N。
【分析】(1)定滑轮可以改变力的方向;
(2)探究二力平衡时,扭转物体,可以探究二力平衡时是否在同一直线上;
(3)根据物体两侧钩码的不同,可以判断受力不同;静止的物体受到平衡力的作用;物体有运动趋势时,产生静摩擦力;
(4)探究二力平衡时,是否在同一物体上,可以将物体断开进行实验;
(5)根据弹簧挂钩上的拉力,可以判断弹簧测力计的示数。
12.【答案】(1)摩擦力
(2)直线
(3)丙;避免了摩擦力对实验的影响
(4)能
(5)5
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【解答】(1)两个砝码质量相等挂在左右两边,木块处于静止状态;在右边小盘内又加入一个5g的小砝码后,此时木块受到右边的拉力大于左边的拉力,此时木块相对于桌面有向右运动的趋势,因此桌面与木块之间产生了静摩擦力,这个摩擦力对实验造成了影响,木块处于静止状态,说明小木块水平方向上受到的力平衡。
(2)用小车替换木块进行实验,将小车旋转一定角度后松手,两个力不在同一直线上,小车不能保持平衡状态,会转回到原位置,这说明相互平衡的两个力必须作用在同一直线上。
(3)甲、乙、丙三个实验方案中,甲方案,木块与桌面件的摩擦力会对实验产生影响;乙方案,小车与桌面之间的摩擦力小于甲方案中木块与桌面的摩擦力,但仍会对实验产生影响;丙方案,避免了摩擦力对实验的影响,因此丙方案最好。
(4)丁方案,左右两侧各固一个定滑轮,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,作用在同一物体上时,小卡片处干静止状态,还能够探究二力平衡的条件。
(5)若将图乙的小车换成如图戊所示的弹簧测力计,左右两侧各悬挂重5N的砝码,弹簧测力计示数为钩码对弹簧测力计的拉力,弹簧测力计对钩码的拉力与钩码对弹簧测力计的拉力是一对相互作用力,大小相等;而弹簧测力计对钩码的拉力与钩码受到的重力是一对平衡力,大小相等,因此钩码对弹簧测力计的拉力等于钩码的重力,大小为5N,则弹簧测力计示数为5N。
【分析】(1)静止的物体受到平衡力的作用,当拉力不同时,物体有运动趋势,产生摩擦力;
(2)物体扭转后不在同一直线上,物体不能平衡;
(3)减小物体和接触面的摩擦力,可以减小摩擦力对实验的影响;
(4)当物体受到的力在在水平方向,可以探究二力平衡的条件;
(5)二力平衡时,力的大小相等;弹簧测力计的指针表示挂钩上拉力的大小。
13.【答案】(1)F1与F2;相同
(2)相同
(3)等效替代
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【解答】(1)由图知,弹簧在力F作用下伸长的长度与在F1、F2共同作用下伸长的长度相等,这说明力F的作用效果和F1、F2共同的效果是相同的。
(2)b中两个力的方向相同,且其力之和等于c的力大小,b两个力的共同效果与c一个力的效果相同,可得同一直线上同方向两个力的合力大小等于这两个力的大小之和,方向与这两个力的方向相同。
(3)该实验体现的科学方法是等效替代法。
【分析】(1)探究合力与分力的关系时,要保持力的作用效果相同;
(2)当力的方向相同时,在同一直线上,合力和分力的效果相等;
(3)探究合力和分力关系时,利用了等效替代法。
14.【答案】(1)解: 车的质量为m=8t=8000kg,所以车的重力为
因为车受到平衡力作用,所以牵引力
(2)解:速度v=72km/h=20m/s,时间t=10min=600s
汽车在10min内行驶的路程 为
【知识点】重力及其大小的计算;二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】(1)由 计算车的重力,车匀速行驶时,牵引力和阻力平衡,由可计算牵引力大小。
(2)知道速度和时间,由s=vt可计算路程。
15.【答案】(1)解:汽车的重力是
答:汽车的重力是15000N
(2)解:汽车所受的阻力
由于汽车在平直的高速路上匀速行驶,汽车受到的牵引力与阻力是一对平衡力,由二力平衡条件可知,它们大小相等,所以此时汽车受到的牵引力是F=f=1500N
答:此时汽车受到的牵引力是1500N。
【知识点】重力及其大小的计算;二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】(1)根据物体的质量计算重力;
(2)根据摩擦力和重力关系,计算摩擦力;二力平衡时,力的大小相等。
16.【答案】(1)解:物体的重力为
答:物体的重力为50N;
(2)解:用水平拉力F拉着物体A在水平地面作匀速直线运动,已知运动过程中物体所受阻力为物重的0.2倍,因此拉力F的大小为
答:拉力F的大小为10N;
(3)解:物体在竖直方向保持静止,因此物体受到的重力与支持力是一对平衡力,物体所受支持力的大小为
答:物体所受支持力的大小为50N。
【知识点】重力及其大小的计算;二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】(1)根据物体的质量计算重力;
(2)根据摩擦力和重力的关系,计算摩擦力大小;
(3)根据二力平衡,结合已知的力,计算未知力的大小。
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人教版物理八年级下第八章8.2细化知识点同步练习———二力平衡的探究及应用(2)
一、单选题
1.(2022八下·安庆期中)小刚踢足球的过程中,如图所示,下列说法正确的是(  )
A.脚踢球时,球发生形变产生了脚对球的力
B.足球离开脚后速度越大,惯性越大,飞得更远
C.若足球在最高点时,一切外力同时消失,足球继续运动
D.脚踢球时,脚对球的力和球对脚的力是一对平衡力
【答案】C
【知识点】物体运动状态的变化;惯性及其现象;二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】A.脚踢球时,脚是施力物体,脚发生形变产生了脚对球的力。A不符合题意;
B.但惯性是物体的一种物理属性,只与物体的质量有关。足球质量不变,惯性不变。B不符合题意;
C.足球在最高点时仍有向前的速度,此时若一切外力同时消失,足球将做匀速直线运动。C符合题意;
D.脚踢球时,脚对球的力和球对脚的力的受力物体分别是球、脚。因此不是一对平衡力。D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】力可以改变物体的形状和运动状态;运动的物体在一切外力消失时,继续运动;物体间力的作用是相互的。
2.(2022八下·深圳期末)如图所示为“研究二力平衡条件”的实验装置,下列叙述正确的是(  )
A.实验中应尽量选用粗糙的水平桌面
B.小车只受一对平衡力的作用
C.将小车扭转一个角度,是为了探究两力是否相等
D.可用卡片代替小车,方便探究二力平衡是否需作用在同一物体上
【答案】D
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【解答】A.实验中应尽量选用光滑的水平桌面,减少摩擦力对实验的影响,A不符合题意;
B.小车在水平方向上受一对平衡力,在竖直方向小车受到重力和桌面的支持力也是一对平衡力,所以小车受到两对平衡力的作用,B不符合题意;
C.将小车扭转一个角度,是为了探究两力是否作用在同一条直线上,C不符合题意;
D.可用卡片代替小车,剪开纸片,纸片就不能保持静止,所以是探究二力平衡是否需作用在同一物体上,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】探究二力平衡的条件时,受力物体质量越小,对实验的影响越小。
3.(2022八下·达州期中)A、B两物体叠放在水平桌面上,在如图所示的三种情况下:①甲图中两物体均处于静止状态;②乙图中水平恒力F作用在B物体上,使A、B一起以2m/s的速度做匀速直线运动;③丙图中水平恒力F作用在B物体上,使A、B一起以20m/s的速度做匀速直线运动。空气阻力不计,比较上述三种情况下物体A在水平方向的受力情况,以下说法正确的是(  )
A.三种情况下,A在水平方向都不受力
B.三种情况下,A在水平方向都受力且受力相同
C.①中A在水平方向不受力,②、③中A在水平方向都受力但受力不同
D.①中A在水平方向不受力,②、③中A在水平方向都受力但受力相同
【答案】A
【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】甲图中,物体A和B都静止在水平桌面上,水平方向上处于静止状态,受到的合力为零所以物体A水平方向不受力;乙图中,物体A和B一起做匀速直线运动。体B受到拉力和摩擦阻力的作用,二力平衡,物体A水平方向上不受拉力作用,因此也不摩擦力的作用,所以物体A水平方向不受力;丙图中,尽管速度增大,物体A和B仍然一做匀速直线运动,分析过程与乙图相同,物体A在水平方向仍然不受力。
故答案为:A。
【分析】物体处于静止或匀速直线运动状态时,有可能不受力或者受到的力是平衡力;本题中分别对三个图中的物体A进行受力分析,得出正确的结论。
4.(2022八下·将乐期中)关于同一直线上二力的合成,下列说法正确的是(  )
A.求两个力的合力就是把两个力的大小相加
B.两个力的合力,一定大于其中任何一个力
C.两个不为零的力,其合力一定不为零
D.不论两个力的方向如何,合力的方向总是和较大的力方向相同
【答案】D
【知识点】力的合成与应用
【解析】【解答】A.同一直线、方向相同二个力的合力大小等于二力之和,但同一直线、方向相反反二力的合力大小等于二力之差,A不符合题意;
B.因为同一直线、反方向二力的合力大小等于二力之差,因此合力大小不一定大于其中任何一个力,B不符合题意;
C.如果物体受到的两个力为一对平衡力,即大小相等、方向相反、作用在一条直线上,则它们的合力为零,C不符合题意;
D.同一直线方向相同二力的合力方向与两个分力的方向相同;当二力方向相反时,合力方向与较大力的方向相同,所以不论两个力的方向如何,合力的方向总是和较大的力的方向相同,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】同一直线、方向相同二个力的合力大小等于二力之和,但同一直线、方向相反反二力的合力大小等于二力之差,合力方向与较大力的方向相同。
二、填空题
5.如图所示是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景。小华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,并通过调整   来改变拉力的大小;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,这说明只有当两个力作用在   上时,才能使物体保持平衡。
【答案】钩码个数;不能;一条直线上
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【解答】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,并通过调整钩码个数来改变拉力的大小。
小卡片转过一个角度,小卡片两端的拉力就不在一条直线上,卡片就不能平衡,会发生转动,说明了两个力作用在同一直线上才能平衡。
【分析】实验中,通过调整钩码个数来改变拉力的大小;两个力作用在同一直线上才能平衡。
6.(2022八下·靖西期末)起重机吊着一个重为1000N的物体以1m/s的速度匀速上升,起重机的钢丝绳对物体的拉力为   N;当物体在空中匀速下降时,钢丝绳对物体的拉力   重力。(选填“大于”“等于”或“小于”)。
【答案】1000;等于
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】物体以1m/s的速度匀速上升,物体处于平衡状态,钢丝绳对物体的拉力和重力是一对平衡力,由力的平衡可知F=G=1000N
当物体在空中匀速下降时,物体处于平衡状态,钢丝绳对物体的拉力和重力是一对平衡力,由力的平衡可知钢丝绳对物体的拉力等于重力。
【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。
7.(2022八下·麻章期末)起重机的钢丝绳吊着重5000N的重物,若静止在空中,钢丝绳的拉力   5000N;若匀速上升,钢丝绳的拉力   5000N;若匀速下降,钢丝绳的拉力   5000N。(不计空气阻力)(三空均选填“大于”、“小于”或“等于”)
【答案】等于;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5000N,则钢丝绳对物体的拉力也为5000N。
当物体匀速上升时,钢丝绳对物体的拉力和物体自身的重力是一对平衡力,所以钢丝绳对物体的拉力等于5000N。
当物体匀速下降时,钢丝绳对物体的拉力和物体自身的重力是一对平衡力,所以钢丝绳对物体的拉力等于5000N。
【分析】静止或匀速直线运动时,钢丝绳对物体的拉力和物体自身的重力是一对平衡力,;两者大小相等,方向相反。
8.(2022八下·颍州期末)如图所示,将两个完全相同的弹簧测力计的挂钩钩在一起,然后甲同学用500N的拉力拉弹簧测力计B,B测力计示数显示为500N,那么A测力计示数为FA=   N;若甲、乙两同学同时用500N的力向相反方向拉测力计,则此时B测力计的示数FB=   N。(均不计弹簧测力计和绳的重)
【答案】500;500
【知识点】弹力;二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】根据题意可知,A处于平衡状态,A在水平方向受到两个力的作用,这两个力是一对平衡,其中B对A的拉力为500N,则A的测力计的示数为500N。
两个同学用500N的力向相反方向拉测力计,B测力计处于平衡状态,受到一对平衡力的作用,其中一个力为500N,则另一个力也为500N,即B测力计的示数等于500N。
【分析】两个力大小相等、方向相反、作用在一条直线上和同一的物体上,是一对平衡力。
9.(2022八下·肇源期末)一个物体同时受到两个力的作用,每个力的大小都是F,若这两个力的三要素相同,则它们的合力大小为   ;方向同   ,若将其中一个力反向且两力仍在同一直线上,则它们的合力大小为   。
【答案】2F;F的方向;0
【知识点】力的合成与应用
【解析】【解答】一个物体同时受到两个力的作用,若这两个力的三要素相同,即大小、方向和作用点相同,它们的合力大小为F合=F+F=2F
合力的方向与F的方向相同。
若将其中一个力反向且两力仍在同一直线上,则它们的合力大小为F合'=F-F=0
【分析】根据F合=F+F=2F,求出合力大小并确定方向;两个力大小相等、方向相反、作用在一条直线上和同一的物体上,是一对平衡力,它们的合力为零。
10.(2022八下·临颍期末)跳伞运动员在空中匀速下落时,伞和运动员受到的阻力与    力是一对平衡力。若伞和运动员共重800N,则伞和运动员受到的阻力大小为    N,方向    。
【答案】重;800;竖直向上
【知识点】重力及其大小的计算;二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】跳伞运动员在空中匀速下落时,受力平衡,伞和运动员受到的阻力与伞和运动员受到的重力是一对平衡力。
平衡力大小相等,伞和运动员共重800N,则伞和运动员受到的阻力大小也为800N。
平衡力方向相反,重力方向竖直向下,则伞和运动员受到的阻力方向竖直向上。
【分析】跳伞时匀速直线运动,受到平衡力,此时的重力等于空气阻力;二力平衡时,力的大小相等,方向相反。
三、实验探究题
11.(2022八下·新会期末)物理兴趣小组的同学们利用如图所示的装置进行“二力平衡条件”的探究:
(1)小组利用图甲的装置进行探究,桌面两侧的定滑轮可起到   的作用;
(2)小组将相同质量的砝码放在左右两盘后,把小车转过一个角度,然后松手,观察到小车转动一定角度后恢复到静止状态,说明两个力必须作用在   才能平衡;
(3)某次实验中,当左盘砝码质量大于右盘时,小车两边的拉力大小   (选填“相等”或“不相等”),但小车仍处于静止状态。此时小车受到的   (选填“是”或“不是”)平衡力,产生这一现象的原因可能是小车受到   的影响;
(4)为尽量减少以上影响,小敏提出将甲装置中的小车换成小卡片,如图乙所示。为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,小敏下一步操作是____:
A.左右各加一个钩码
B.把卡片剪成两半
C.把卡片扭转一个角度
(5)如果将小车换成轻质弹簧测力计,如图丙所示,在左右两盘各放入重4N的砝码,忽略盘重和绳重,则弹簧测力计的示数为   N。
【答案】(1)改变力的方向
(2)同一条直线上
(3)不相等;是;摩擦力
(4)B
(5)4
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【解答】(1)根据定滑轮的特点可知,定滑轮可以改变力的方向,在本实验中,桌面两侧的定滑轮利用的就是这一特点。
(2)将相同质量的砝码放在左右两盘后,这是保证力的大小相同;把小车转过一个角度,这改变了力的方向,使小车在水平方向上的两个力不在同一条直线上;然后松手,观察到小车转动一定角度后恢复到静止状态,说明两个力必须作用在同一条直线上才能平衡。
(3)在本实验中,对小车的水平拉力是由砝码的重力提供的,所以当左盘砝码质量大于右盘时,根据G=mg可知,小车两边的拉力大小不相等。
由题意可知,小车处于静止状态,即平衡状态,所以此时小车受到的是平衡力,又因为小车两边的拉力大小不相等,所以小车在水平方向上受到两个拉力和桌面对小车的摩擦力,这三个力的合力为0,所以产生这一现象的原因可能是小车受到摩擦力的影响。
(4)A.左右各加一个钩码,改变的是拉力的大小,此时两个拉力仍作用在同一物体上,所以这并不能验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,A不符合题意;
B.把卡片剪成两半,此时两个拉力作用在不同的物体上,然后观察两个更小的卡片是否平衡,所以这可以验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,B符合题意;
C.把卡片扭转一个角度,改变的是拉力的方向,此时两个拉力仍作用在同一物体上,所以这并不能验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,C不符合题意。
故答案为:B。
(5)将小车换成轻质弹簧测力计,如图丙所示,在左右两盘各放入重4N的砝码,忽略盘重和绳重,此时弹簧受到的拉力为4N,所以弹簧测力计的示数为4N。
【分析】(1)定滑轮可以改变力的方向;
(2)探究二力平衡时,扭转物体,可以探究二力平衡时是否在同一直线上;
(3)根据物体两侧钩码的不同,可以判断受力不同;静止的物体受到平衡力的作用;物体有运动趋势时,产生静摩擦力;
(4)探究二力平衡时,是否在同一物体上,可以将物体断开进行实验;
(5)根据弹簧挂钩上的拉力,可以判断弹簧测力计的示数。
12.(2022八下·宝安期末)在探究“二力平衡的条件”实验中,小明采用的实验装置如图甲所示(中间是小木块)。
(1)小明在实验过程中,将两个50g的砝码分别放在左右两个相同的小盘内,发现木块处于静止状态,接着,他在右边小盘内又加入一个5g的砝码,发现木块仍然静止,其原因是是木块受    影响;
(2)小红用图乙中所示的小车替换木块进行实验,将小车旋转一定角度后松手,发现小车会恢复原状,这说明两个力必须作用在同一    (选填“物体”或“直线”)上,小车才能平衡;
(3)接着,小刚用图丙中所示的轻质硬纸板替换木块进行实验,你认为    的方案最好,原因是    ;
(4)利用图丁装置    (选填“能”或“不能”)探究二力平衡的条件;
(5)若将图乙的小车换成如图戊所示的弹簧测力计,左右两侧各悬挂重5N的砝码,则弹簧测力计示数为    N。
【答案】(1)摩擦力
(2)直线
(3)丙;避免了摩擦力对实验的影响
(4)能
(5)5
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【解答】(1)两个砝码质量相等挂在左右两边,木块处于静止状态;在右边小盘内又加入一个5g的小砝码后,此时木块受到右边的拉力大于左边的拉力,此时木块相对于桌面有向右运动的趋势,因此桌面与木块之间产生了静摩擦力,这个摩擦力对实验造成了影响,木块处于静止状态,说明小木块水平方向上受到的力平衡。
(2)用小车替换木块进行实验,将小车旋转一定角度后松手,两个力不在同一直线上,小车不能保持平衡状态,会转回到原位置,这说明相互平衡的两个力必须作用在同一直线上。
(3)甲、乙、丙三个实验方案中,甲方案,木块与桌面件的摩擦力会对实验产生影响;乙方案,小车与桌面之间的摩擦力小于甲方案中木块与桌面的摩擦力,但仍会对实验产生影响;丙方案,避免了摩擦力对实验的影响,因此丙方案最好。
(4)丁方案,左右两侧各固一个定滑轮,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,作用在同一物体上时,小卡片处干静止状态,还能够探究二力平衡的条件。
(5)若将图乙的小车换成如图戊所示的弹簧测力计,左右两侧各悬挂重5N的砝码,弹簧测力计示数为钩码对弹簧测力计的拉力,弹簧测力计对钩码的拉力与钩码对弹簧测力计的拉力是一对相互作用力,大小相等;而弹簧测力计对钩码的拉力与钩码受到的重力是一对平衡力,大小相等,因此钩码对弹簧测力计的拉力等于钩码的重力,大小为5N,则弹簧测力计示数为5N。
【分析】(1)静止的物体受到平衡力的作用,当拉力不同时,物体有运动趋势,产生摩擦力;
(2)物体扭转后不在同一直线上,物体不能平衡;
(3)减小物体和接触面的摩擦力,可以减小摩擦力对实验的影响;
(4)当物体受到的力在在水平方向,可以探究二力平衡的条件;
(5)二力平衡时,力的大小相等;弹簧测力计的指针表示挂钩上拉力的大小。
13.(2022八下·德庆期中)如图所示,是某同学在探究同一直线上的两个力的合成实验中出现的情景,根据该情景,回答下列各题:
(1)从图(a)、(b)、(c)可以看出:力 的作用效果和力     (选填“ ”、“ ”或“ 与 ”)的共同作用效果相比较是     (填“相同”或“不同”)的,所以力 可以说是它们的合力。
(2)由图(a)、(b)、(c)可知这个同学是在探究同一直线上、方向     (选填“相同”或“相反”)的两个力的合力与这两个力的大小关系。
(3)该实验中所用的科学研究方法主要是     法。
【答案】(1)F1与F2;相同
(2)相同
(3)等效替代
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【解答】(1)由图知,弹簧在力F作用下伸长的长度与在F1、F2共同作用下伸长的长度相等,这说明力F的作用效果和F1、F2共同的效果是相同的。
(2)b中两个力的方向相同,且其力之和等于c的力大小,b两个力的共同效果与c一个力的效果相同,可得同一直线上同方向两个力的合力大小等于这两个力的大小之和,方向与这两个力的方向相同。
(3)该实验体现的科学方法是等效替代法。
【分析】(1)探究合力与分力的关系时,要保持力的作用效果相同;
(2)当力的方向相同时,在同一直线上,合力和分力的效果相等;
(3)探究合力和分力关系时,利用了等效替代法。
四、计算题
14.(2022八下·惠东期中)一辆8t的汽车,沿水平公路做匀速直线运动,速度为72km/h,行驶了10min,如果汽车受到的阻力是车重的0.02倍,(g=10N/Kg)问:
(1)汽车的牵引力是多少
(2)汽车在10min内行驶的路程
【答案】(1)解: 车的质量为m=8t=8000kg,所以车的重力为
因为车受到平衡力作用,所以牵引力
(2)解:速度v=72km/h=20m/s,时间t=10min=600s
汽车在10min内行驶的路程 为
【知识点】重力及其大小的计算;二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】(1)由 计算车的重力,车匀速行驶时,牵引力和阻力平衡,由可计算牵引力大小。
(2)知道速度和时间,由s=vt可计算路程。
15.(2022八下·耒阳期末)一辆汽车质量为,在平直的高速路上匀速行驶,所受的阻力是汽车重力的0.1倍,求:(g取)
(1)汽车的重力是多少?
(2)此时汽车受到的牵引力是多少?
【答案】(1)解:汽车的重力是
答:汽车的重力是15000N
(2)解:汽车所受的阻力
由于汽车在平直的高速路上匀速行驶,汽车受到的牵引力与阻力是一对平衡力,由二力平衡条件可知,它们大小相等,所以此时汽车受到的牵引力是F=f=1500N
答:此时汽车受到的牵引力是1500N。
【知识点】重力及其大小的计算;二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】(1)根据物体的质量计算重力;
(2)根据摩擦力和重力关系,计算摩擦力;二力平衡时,力的大小相等。
16.(2022八下·东台期中)物体A的质量为5kg,放在水平地面上,用水平拉力F拉着物体A在水平地面作匀速直线运动,已知运动过程中物体所受阻力为物重的0.2倍。(g=10N/kg)求:
(1)物体的重力;
(2)拉力F的大小;
(3)物体所受支持力的大小。
【答案】(1)解:物体的重力为
答:物体的重力为50N;
(2)解:用水平拉力F拉着物体A在水平地面作匀速直线运动,已知运动过程中物体所受阻力为物重的0.2倍,因此拉力F的大小为
答:拉力F的大小为10N;
(3)解:物体在竖直方向保持静止,因此物体受到的重力与支持力是一对平衡力,物体所受支持力的大小为
答:物体所受支持力的大小为50N。
【知识点】重力及其大小的计算;二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】(1)根据物体的质量计算重力;
(2)根据摩擦力和重力的关系,计算摩擦力大小;
(3)根据二力平衡,结合已知的力,计算未知力的大小。
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