初中科学浙教版七年级下册第3章 第5节 二力平衡的条件同步练习
一、单选题
1.下列物体处于平衡状态的是( )
A.正在圆形轨道上运动的过山车
B.减速进站的火车
C.加速上升的火箭
D.在平直公路上匀速直线行驶的汽车
2.如图所示,一轻质弹簧(即重力不计),上端挂在铁架台的水平横杆上,下端挂一重力为G的小球并保持静止。图中分别给出了该状态下小球和弹簧的受力示意图。下列判断正确的是( )
A.G与F3是一对平衡力 B.G与F3是一对相互作用力
C.F1与F2是一对平衡力 D.F1与F2是一对相互作用力
3.图是杂技表演独轮车在某一时刻停止在地面的情景,下列分析正确的是( )
A.人受到的重力与独轮车对人的支持力是一对平衡力
B.人受到的重力与人对独轮车的压力是一对平衡力
C.人受到的重力与人对独轮车的压力是一对相互作用力
D.人对独轮车的压力与独轮车对人的支持力是一对平衡力
4.如图所示,小红穿上滑冰鞋向右用力推墙,会被墙向左推开。下列说法中正确的是( )
A.人先对墙施加了推力,然后墙再对人施加推力
B.墙对人的推力大于人对墙的推力
C.人对墙的推力与墙对人的推力是一对平衡力
D.人对墙的推力与墙对人的推力是一对相互作用力
5.下列运动项目涉及的科学知识描述正确的是( )
A.三级跳远——快速助跑是为了增大惯性
B.划船比赛——船桨和水之间力的作用是相互的
C.引体向上——人对单杠的拉力与单杠对人的拉力是一对平衡力
D.百米赛跑——裁判员通过相同时间内比较路程的方法判断运动快慢
6.第24届冬奥会将于2022年2月4日至20日在北京市和张家口市联合举行。关于冬奥会的部分比赛项目,下列分析正确的是( )
A.被推出的冰壶在水平冰面上滑行时受力平衡
B.短道速滑运动员匀速过弯道时运动状态不变
C.滑雪运动员冲过终点后不能立即停下来是因为受到惯性的作用
D.冰球运动员向后蹬冰面就会前进,说明物体间力的作用是相互的
7.(2022七下·婺城期末)下列四种情形中,属于二力平衡的是( )
A. B.
C. D.
8.(2022七下·南浔期末)下列图示中标注的两个力属于一对平衡力的是( )
A.推拉方向盘 B.推手
C.推拉小车 D.提着水桶不动
9.(2022七下·杭州期末)小应探究"二力平衡条件"的实验装置如图,下列说法正确的是( )
A.向左盘和右盘同时放入等重的砝码后木块保持静止,说明木块所受的一对平衡力方向相同
B.保持两盘砝码质量相等,将木块扭转一个角度后再松手观察,目的是研究这两个力是否在同一物体上
C.向左、右盘同时放入不等重砝码时,木块仍保持静止状态,说明桌面光滑无摩擦
D.将木块换成轻质弹簧测力计,左右两盘各放入重 5N 的砝码,则测力计示数为 5N
10.(2022七下·金东期末)如图甲所示,弹簧秤的一端挂在墙上,一人用力F拉另一端,弹簧秤示数为4N:如图乙所示,两个人分别拉该弹簧秤的两端,弹簧的示数也是4N,则F1和F2分别为( )
A.0、4N B.2N、2N C.4N、0 D.4N、4N
11.(2022七下·杭州期末)如图所示将一只笔筒静止放在水平桌面上。下列说法正确的是( )
A.笔筒受到的支持力的施力物体是笔筒
B.桌面对笔筒的支持力与笔筒对桌面的压力是一对平衡力
C.桌面对笔筒的支持力与笔筒(含笔)受到的重力是一对平衡力
D.笔筒对桌面的压力与笔筒(含笔)受到的重力是相互作用力
12.重力相同的a、b两件货物在两台吊车钢索的牵引下竖直向上运动,它们运动的s-t图像分别如图甲、乙所示,则在图像描述的运动过程中( )
A.它们都做匀速直线运动
B.前6秒内,a货物运动的平均速度小于b货物运动的平均速度
C.b货物所受重力和钢索对它的牵引力是一对平衡力
D.a货物所受重力和钢索对它的牵引力是一对作用力与反作用力
13.如图所示是医疗机器人抱着病人在水平地面上匀速前行的情景。下列说法正确的是( )
A.病人的重力就是病人对机器人的压力
B.此时机器人的重力和地面对机器人的支持力是一对平衡力
C.此时机器人对地面的压力与地面对机器人的支持力是一对平衡力
D.此时病人处于平衡状态
14.物体在水平地面上做直线运动,当物体运动的路程和时间图像如图甲时,受到的水平推力为F1;当物体运动的速度和时间图像如图乙时,受到的水平推力为F2,两次运动时的速度分别为v1、v2。则下列关系正确的是( )
A.F1=F2 ;v1>v2 B.F1=F2; v1C.F1>F2 ;v1>v2 D.F115.如图所示,三个质量相同的物体分别受到竖直向上的拉力作用,处于不同的状态:甲静止,乙以5米/秒的速度向,上做匀速直线运动,丙以5米/秒的速度向下做匀速直线运动。不计空气阻力,则F甲、F乙、F丙的大小关系是( )
A.F甲=F乙=F丙 B.F甲C.F乙 >F甲》F丙 D.F丙>F甲>F乙
16.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
二、填空题
17.(2021七下·诸暨月考)一只静止在水平桌面上的笔筒,以下有三个与它相关的力:①笔筒受到的重力;②笔筒对桌面的压力;③桌面对笔筒的支持力。其中为一对相互平衡的力的是 (填序号,下同),为一对相互作用力的是 。
18.(2020七下·仙居月考)如图所示的“遥控爬墙车”可以在墙面、玻璃等垂直或水平平面上运动。当爬墙车静止在竖直的墙面上时,其所受的摩擦力 重力。(选填“大于”、“小于”或“等于”)当爬墙车在竖直墙面上匀速转弯时,它是否受平衡力 。(选填“是”或“否”)
19.二力平衡的条件:作用在 的两个力,如果大小 ,方向 ,并且作用在 上,那么这两个力就相互平衡。
20.如图所示是码头上经常见到的叉车搬运货物的情景,货物M放在叉车上,M受到重力G和支持力N的作用。请回答:(均填“>”“<”或“=”)
(1)当货物M静止时,N G。
(2)当叉车使货物匀速上升时,N G。
(3)当叉车使货物加速上升时,N G。加速下降时,N G。
21.为了研究摆锤的摆动,小明用细绳把摆锤悬挂起来,将摆锤从A点由静止释放,利用频闪照相技术(每隔相同时间拍摄一次)拍摄摆锤的位置如图所示。
(1)摆锤到达最高点B时,是否处于平衡状态 (填“是”或“否”)。
(2)小明发现摆锤从A点运动到O点时速度越来越大,他从照片中获得的证据是 。
22.(2022七下·定海期末)物体A挂于弹簧测力计下,分别做图甲、乙、丙所示的匀速直线运动,已知运动的速度V1>V2>V3。请回答下列问题:
(1)三只弹簧测力计的示数:F甲、F乙、F丙 大小的关系为 。
(2)当物体A竖直向上做加速运动时,弹簧测力计的示数将 。(选填“变大”、“不变”或“变小”)
23.(2022七下·上城期中)
(1)古代的西楚霸王项羽以勇猛过人而著称于世,有人为了形容项羽力大无穷,说项羽坐在凳子上,抓起凳脚奋力一提,就能将自己和凳子一起提到空中。由于违背了 这一原理,所以这种说法是十分荒谬的。
(2)明朝的诗人契逊写过一首著名的诗:《山雨》。“一夜山中雨,林端风怒号;不知溪水涨,只觉钓船高。”是说,第二天早晨,似乎看不出溪中的水已经涨起来了,只是觉得浮在水面上的渔船,位置比原来高了一些。诗人描述的“不知溪水涨”是以 为参照物的。
(3)如图所示,绳子上自由悬挂着一个铁球并处于静止状态,此时铁球受到的重力的施力物体是 ,由图可知,重力的方向总是垂直于 (选填“水平面”或“斜面”)。
(4)如图所示,弹簧测力计和细线的重力及一切摩擦均不计,物重
G=5 N,则弹簧测力计 A 的示数为 N,弹簧测力计 B 的示数为 N。
24.如图1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200 N的拉力拉弹簧测力计B,则A测力计示数为FA= N;若甲、乙两同学同时用200 N的力向相反方向拉测力计(如。图2所示),则此时B测力计的示数FB= N(均不计弹簧测力计和绳的重)。
25.(2020七下·下城期末)我国的高铁技术领先于世界。在高速匀速行驶的高铁车厢里,窗台上的一圆硬币可以长时间屹立不倒(如图),震惊国外。以硬币为参照物,车厢是 (选填“运动”或“静止”)的,窗外的的树木是 (选填同上)。硬币受到的支持力与硬币对窗台的压力 (选填“是”或“不是”)一对平衡力。如果发现硬币突然向着行车方向滚动起来,说明列车在 (选填“加速”或“减速”)。
26.(2019七下·台州期末)如图a 所示,甲、乙弹簧测力计自重均为 0.5N,甲弹簧测力计固定在竖直墙壁上,小科用水平向右为9N 的力拉动乙弹簧测力计,此时甲弹簧测力计的示数为 N;小科又将甲弹簧测力计固定在铁架台的铁夹上,如图b 所示,仍用 9N 的力竖直向下拉动乙弹簧测力计,则此时甲弹簧测力计的示数为 N。(一切摩擦不计)
三、实验探究题
27.为了研究摆锤的摆动,小明用细绳把摆锤悬挂起来,将摆锤从A点静止释放,经过O点(最低点)到达最高点B,不计空气阻力。
(1)小明认为摆锤经过O点时处于非平衡状态,他的依据是 。
(2)如果摆锤经过O点时确实处于非平衡状态,从二力平衡的条件分析,你认为可能的原因是 。
28.(2022七下·金东期末)同学们正在做“探究二力平衡的条件”的实验。
(1)小金的实验装置如图甲所示,他采用轻质小车,并选用表面光滑的桌面,其目的是 ;
(2)另一个同学小东用图乙中所示的轻质硬纸片B替换轻质小车A进行实验。为了验证不在同一直线上的两个力是否平衡,则要进行的操作是 (选填“改变两侧砝码的质量”“用剪刀将卡片剪开”或“将卡片扭转一定角度后释放”) ;
(3)小义将小金的轻质小车换成一重木块C,如图丙所示。实验时,他发现向左右两盘同时放入不等重的砝码时,木块仍然保持静止状态。则该实验不能得出的二力平衡条件有 。
A.两力大小相等
B.两力作用在同一物体上
C.两力在同一直线上
29.如图甲所示是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景。
(1)小华利用轻质卡片做实验,是为了忽略卡片的 。
(2)将小卡片两边的线分别跨过滑轮,在线的两端挂上钩码(规格相同),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。
(3)当小卡片平衡时,小华将小卡片 (填“翻转”或“旋转”)一个角度,并且保持两根细线平行,松手后小卡片 (填“能”或“不能”)在此位置平衡,设计此实验步骤的目的是探究 。
(4)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,在图甲所示的情况下,小华下一步的操作是 。
(5)当小卡片平衡时,小华将左边滑轮的位置下调(如图乙所示),目的是研究不在 (填“水平方向”或“同一直线”)上的两个力能否平衡。
(6)综上可得,作用在同一物体上的两个力,如果大小 、方向 ,并且作用在 ,这两个力就彼此平衡。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】平衡状态的判断
【解析】【分析】当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,则物体处于平衡状态,据此分析判断。
【解答】A.正在圆形轨道上运动的过山车,它的运动方向不断改变,即没有做匀速直线运动,因此不处于平衡状态,故A不合题意;
B.减速进站的火车,它做的是变速直线运动,不处于平衡状态,故B不合题意;
C.加速上升的火箭,它做的是是变速直线运动,不处于平衡状态,故C不合题意;
D.在平直公路上匀速直线行驶的汽车,处于平衡状态,故D符合题意。
故选D。
2.【答案】D
【知识点】力的作用是相互的;平衡力的辨别
【解析】【分析】平衡力和相互作用力的相同点:大小相等, 方向相反,作用在同一直线上;平衡力和相互作用力的不同点:平衡力作用在同一物体上,相互作用力作用在不同物体上。
【解答】根据图片可知,F1与小球的重力G,二者大小相等,方向相反,作用在同一直线和同一物体上,为平衡力。F1和F2大小相等,方向相反,作用在同一直线上,前者作用在小球上,后者作用在弹簧上,即作用在两个物体上,应该为相互作用力。
故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
3.【答案】A
【知识点】力的作用是相互的;平衡力的辨别
【解析】【分析】平衡力和相互作用力的相同点:大小相等, 方向相反,作用在同一直线上;平衡力和相互作用力的不同点:平衡力作用在同一物体上,相互作用力作用在不同物体上。
【解答】人受到的重力竖直向下,独轮车对人的支持力竖直向上,二者大小相等、方向相反、作用在同一物体和同一直线上,为平衡力,故A正确,B错误;
人受到的重力竖直向下,人对独轮车的压力也是竖直向下的,二者方向相同,肯定不是相互作用力,故C错误;
人对独轮车的压力作用在独轮车上,而独轮车对人的支持力作用在人身上,没有在同一物体上,肯定不是平衡力,故D错误。
故选A。
4.【答案】D
【知识点】力的作用是相互的;平衡力的辨别
【解析】【分析】平衡力和相互作用力的相同点:大小相等、方向相反、作用在同一直线上。平衡力和相互作用力的不同点:前者作用在同一物体上,后者作用在两个物体上,据此分析判断。
【解答】人对墙的推力与墙对人的推力,大小相等、方向相反、作用在同一直线上,作用在接触的两个物体上,因此二者为相互作用力,故D正确,B、C错误;
根据相互作用力的原理可知,人先对墙施加了推力,同时墙再对人施加推力,故A错误。
故选D。
5.【答案】B
【知识点】速度公式及其应用;力的作用是相互的;惯性;平衡力的辨别
【解析】【分析】(1)根据惯性的影响因素判断;
(2)甲对乙施加作用力的同时,乙也对甲同时施加反作用力,这就是物体间力的作用的相互性;
(3)平衡力的条件:大小相等、方向相反、作用在同一物体和同一直线上;
(4)根据比较物体运动快慢的方法分析判断。
【解答】A.惯性的大小只与物体的质量有关,与速度大小无关,故A错误;
B.划船比赛时,船桨对水施加向后的作用力,水同时对船桨施加向前的反作用力,故B正确;
C.人对单杠的拉力作用在单杠上,而单杠对人的拉力作用在人上,二者没有作用在同一物体上,肯定不是平衡力,故C错误;
D.在百米赛跑中,裁判员通过比较相同路程内所用时间的大小来判断运动快慢,故D错误。
故选B。
6.【答案】D
【知识点】力的作用效果;力的作用是相互的;惯性;平衡状态的判断
【解析】【分析】(1)根据二力平衡的条件判断;
(2)运动状态的改变包括:由静止变运动,由运动变静止,速度大小改变和运动方向改变;
(3)惯性是物体的一种性质,而不是力的作用。
(4)根据物体间力的作用的相互性分析判断。
【解答】A.被推出的冰壶在水平冰面上滑行时,它只受冰面施加的摩擦力,没有处于平衡状态,故A错误;
B.短道速滑运动员匀速过弯道时运动方向不断改变,即运动状态发生改变,故B错误;
C.滑雪运动员冲过终点后不能立即停下来是因为他有惯性,故C错误;
D.冰球运动员向后蹬冰面,冰面同时对运动员产生向前的反作用力就会前进,说明物体间力的作用是相互的,故D正确。
故选D。
7.【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】二力平衡的条件:大小相等、方向相反、作用在同一物体和同一直线上,四个条件缺一不可。
【解答】A.两个力没有作用在同一直线上,故A错误;
B两个力没有作用在同一物体上,故B错误;
C.两个力的大小不等,故C错误;
D.两个力大小相等、方向相反,作用在同一物体和同一直线上,故D正确。
故选D。
8.【答案】D
【知识点】平衡力的辨别
【解析】【分析】平衡力的条件:大小相等、方向相反、作用在同一物体和同一直线上。
【解答】A.推拉方向盘时,两个力不在同一直线上,不是平衡力,故A不合题意;
B.推手时,两个力分别作用在两个人身上,即没有作用在同一物体上,不是平衡力,故B不合题意;
C.推拉小车时,两个力的方向相同,不是平衡力,故C不合题意;
D.提着水桶不动时,水桶的重力竖直向下,提力竖直向上,二者大小相等、方向相反、作用在同一物体和同一直线上,为一对平衡力,故D符合题意。
故选D。
9.【答案】D
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【分析】根据探究二力平衡条件的实验过程、现象和结论分析判断。
【解答】A.向左盘和右盘同时放入等重的砝码后木块保持静止,说明木块所受的一对平衡力方向相反,故A错误;
B.保持两盘砝码质量相等,将木块扭转一个角度后再松手观察,目的是研究这两个力是否在同一直线上,故B错误;
C、向左、右盘同时放入不等重砝码时,木块仍保持静止状态,说明木块受到摩擦力作用,桌面不光滑,故C错误;
D.轻质弹簧测力计,左右两盘各放入重5N的砝码,测测力计受到的拉力为5N,则测力计示数为5N,故D正确。
故选D。
10.【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】根据弹簧测力计的测力原理和二力平衡的知识分析判断。
【解答】在乙图中,弹簧秤静止时,它的示数等于挂钩上拉力的大小,即拉力F1=4N。根据二力平衡的知识可知,弹簧测力计受到的向左的拉力和向右的拉力大小相等,方向相反,即拉力F2=F1=4N。
故选D。
11.【答案】C
【知识点】力的作用是相互的;平衡力的辨别
【解析】【分析】(1)对笔筒进行受力分析即可;
(2)(3)(4)平衡力和相互作用力的共同点:大小相等,方向相反,作用在同一直线上。不同点:前者作用在同一物体上,后者作用在两个物体上。
【解答】A.笔筒受到的支持力的施力物体是桌面,故A错误;
B.桌面对笔筒的支持力作用在笔筒上,而笔筒对桌面的压力作用在桌面上,二者没有在同一物体上,不是平衡力,故B错误;
C.桌面对笔筒的支持力与笔筒(含笔)受到的重力,二者作用在大小相等,方向相反,作用在同一直线上和同一物体上,为一对平衡力,故C正确;
D.笔筒对桌面的压力等于笔筒和笔的重力之和,大于笔筒的重力,则二者不是相互作用力,故D错误。
故选C。
12.【答案】B
【知识点】速度公式及其应用;力的作用是相互的;二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】(1)根据图像的形状分析物体的运动状态;
(2)根据公式
分析判断;
(3)根据平衡力的条件判断;
(4)根据相互作用力的条件判断。
【解答】A.甲的图像为一条通过坐标原点的斜线,则甲做匀速直线运动。乙的图像为一条曲线,则乙不做匀速直线运动,故A错误;
B.根据图像可知,在前6s内,甲的路程为0.4m,而乙的路程大于0.4m,根据
可知,甲的平均速度小于乙的平均速度,故B正确;
C.b货物没有做匀速直线运动,则它不处于平衡状态,即它的重力与钢索对它的牵引力不平衡,故C错误;
D.甲图中,物体做匀速直线运动,处于平衡状态,则它受到的a货物受到的重力和钢索对它的牵引力相互平衡,即二者作用在同一物体上,肯定不是相互作用力,故D错误。
故选B。
13.【答案】D
【知识点】平衡状态的判断;平衡力的辨别
【解析】【分析】(1)根据力的三要素判断;
(2)(3)平衡力的条件:大小相等,方向相反、作用在同一物体和同一直线上;
(4)平衡状态包括:静止状态和匀速直线运动状态。
【解答】A.病人的重力作用在病人身上,而病人对机器人的压力作用在机器人上,二者的作用点不同,肯定不是同一个力,故A错误;
B.地面对机器人的支持力等于机器人和病人的总重力,肯定大于机器人的重力,二者不是平衡力,故B错误;
C.机器人对地面的压力作用在地面上,地面对机器人的支持力作用在机器人上,二者没有作用在同一物体上,肯定不是平衡力,故C错误;
D.机器人在水平地面上做匀速直线运动,肯定处于平衡状态,故D正确。
故选D。
14.【答案】B
【知识点】速度公式及其应用;二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】根据图像分析物体的运动状态,然后根据二力平衡的知识比较推力的大小关系即可。
【解答】根据甲图可知,物体运动的路程随时间的变化图像为一条通过坐标原点的斜线,因此物体做匀速直线运动;根据图乙可知,物体同样做匀速直线运动。即两种情况下,物体都处于平衡状态,即受到的推力与摩擦力大小相等,方向相反。因为物体受到的摩擦力保持不变,所以它受到的推力相等,即F1=F2。
根据甲图可知,物体的速度为:;根据乙图可知,物体的运动速度v2=4m/s,则v1故选B。
15.【答案】A
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】根据二力平衡的条件分析判断。
【解答】无论物体保持静止状态,还是匀速向上运动,还是匀速向下运动,它都处于平衡状态,即它受到的拉力和重力相互平衡。根据二力平衡的条件可知,拉力都等于物体的重力,则F甲=F乙=F丙。
故选A。
16.【答案】B
【知识点】平衡力的辨别
【解析】【分析】平衡力的条件:大小相等,方向相反,作用在同一物体和同一直线上,据此分析判断。
【解答】A.水蜜桃所受的重力作用在水蜜桃上,而水蜜桃对树枝的拉力作用在树枝上,二者没有作用在同一物体上,不是平衡力,故A错误;
B.水蜜桃所受的重力跟树枝对水蜜桃的拉力,二者大小相等、方向相反,都作用在水蜜桃一个物体上,且在同一直线上,肯定是平衡力,故B正确;
C.树枝所受的重力作用在树枝上,树枝对水蜜桃的拉力作用在水蜜桃上,二者没有作用在同一物体上,肯定不是平衡力,故C错误;
D.树枝所受的重力方向竖直向下,水蜜桃对树枝的拉力也是竖直向下的,二者方向相同,肯定不是平衡力,故D错误。
故选B。
17.【答案】①③;②③
【知识点】力的作用是相互的;平衡力的辨别
【解析】【分析】平衡力和相互作用力的相同点:大小相等、方向相反、作用在同一直线上;不同点:前者作用在同一物体上,后者作用在两个物体上。
【解答】(1)笔筒受到的重力作用在笔筒上,桌面对笔筒的支持力也作用在笔筒上,二者作用在同一物体上,大小相等,方向相反,在同一直线上,应该为平衡力,故选①③;
(2)笔筒对桌面的压力作用在桌面上,而桌面对笔筒的支持力作用在笔筒上,二者作用在两个物体上,大小相等,方向相反,作用在同一直线上,应该为相互作用力,故选②③ 。
18.【答案】等于;否
【知识点】二力平衡的条件及其应用;平衡状态的判断
【解析】【分析】(1)对爬墙车进行受力分析,根据二力平衡的知识分析即可;
(2)当物体保持静止状态或匀速直线运动状态时,它处于平衡状态。
【解答】(1)当爬墙车静止在竖直的墙面上时,它在竖直方向上处于平衡状态,即竖直向上的的摩擦力和竖直向下的重力相互平衡,那么摩擦力等于重力;
(2)当爬墙车在竖直墙面上匀速转弯时,它并没有处于平衡状态,肯定不受平衡力。
19.【答案】同一个物体上;相等;相反;同一条直线
【知识点】平衡力的辨别
【解析】【分析】根据二力平衡的条件解答。
【解答】作用在同一个物体上的两个力,如果大小相等,方向相反,并且作用在同一条直线上,那么这两个力就相互平衡。
20.【答案】(1)=
(2)=
(3)>;<
【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】(1)(2)根据二力平衡的知识分析解答;
(3)当物体受到的合力与运动方向相同时,它做加速运动;当物体受到的合力方向与运动方向相反时,它做减速运动。
【解答】(1)当货物M静止时,它处于平衡状态,即N与G相互平衡。根据二力平衡的知识可知,N=G;
(2)当叉车使货物匀速上升时,它处于平衡状态,即N与G相互平衡。根据二力平衡的知识可知,N=G;
(3)当叉车使货物加速上升时,它受到合力也是向上的,即N-G>0,也就是N>G;
当叉车使货物加速下降时,它受到的合力是向下的,即G-N>0,也就是G>N,或者N21.【答案】(1)否
(2)摆锤相邻位置间隔越来越大
【知识点】速度公式及其应用;平衡状态的判断
【解析】【分析】(1)对最高点时的摆锤进行受力分析即可;
(2)根据公式可知,当时间相同时,物体通过距离越大,则物体的速度越大,据此分析解答。
【解答】(1)当摆锤到达最高点时,摆球受到竖直向下的重力,斜向上的拉力,二者不在同一直线上,肯定不是平衡力,即没有处于平衡状态。
(2)小明发现摆锤从A点运动到O点时速度越来越大,从照片中获得的证据是:摆锤相邻位置间隔越来越大。
22.【答案】(1)F甲=F乙=F丙
(2)大
【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】(1)根据二力平衡的知识比较;
(2)当物体受到的合力方向与运动方向相同时,物体做加速运动;当物体受到合力为零时,做匀速直线运动;当合力的方向与运动方向相反时,物体做减速运动。
【解答】(1)根据题目描述可知,在甲和乙中,物体A在竖直方向做匀速直线运动;在丙中,物体在竖直方向上保持静止状态,即三种情况下都处于平衡状态,即它受到测力计的拉力都等于自身重力,那么三个测力计的示数相等,即F甲=F乙=F丙。
(2)当物体A竖直向上做加速运动时,它受到的合力向上,即F-G>0,也就是F>G,即弹簧测力计的示数会变大。
23.【答案】(1)物体间力的作用是相互的
(2)船
(3)地球;水平面
(4)5;5
【知识点】参照物及其选择;力的作用是相互的;二力平衡的条件及其应用;重力及其方向
【解析】【分析】(1)根据物体间力的作用的相互性分析解答;
(2)如果物体相对参照物的位置保持不变,那么物体是静止的;如果物体相对参照物的位置改变,那么物体是运动的。
(3)根据重力的产生原因分析;根据重力的方向解答。
(4)根据弹簧测力计测力的原理分析解答。
【解答】(1)代的西楚霸王项羽以勇猛过人而著称于世,有人为了形容项羽力大无穷,说项羽坐在凳子上,抓起凳脚奋力一提,就能将自己和凳子一起提到空中。由于违背了物体间力的作用是相互的这一原理,所以这种说法是十分荒谬的。
(2)“不知溪水涨”即描述的是溪水保持静止状态,因为溪水相对船的位置保持不变,所以诗人是以船为参照物的。
(3)地面附近的物体由于地球的吸引而受到的力叫重力,则重力的施力物体为地球。重力的方向是竖直向下的,即重力的方向总是垂直于水平面。
(4)弹簧测力计的示数始终等于它的挂钩上受到的拉力。在两图中,测力计挂钩上的拉力都由物体的重力产生,即都等于5N。
24.【答案】200;200
【知识点】二力平衡的条件及其应用;力的测量
【解析】【分析】(1)根据二力平衡的知识计算A测力计受到的拉力;
(2)对B测力计进行受力分析,根据二力平衡的知识分析解答。
【解答】(1)B处于静止状态,即处于平衡状态,它受到测力计A水平向左的拉力与甲对A水平向右的拉力相互平衡,即A对B的拉力为200N。根据相互作用力原理可知,B对A的拉力等于A对B的拉力,因此测力计A的示数为200N。
(2)测力计B处于静止状态,它乙对B的拉力与测力计A对B的拉力相互平衡,因此A对B的拉力为200N,即测力计B的示数为200N。
25.【答案】静止;运动;不是;减速
【知识点】参照物及其选择;惯性;平衡力的辨别
【解析】【分析】(1)如果物体相对参照物的位置不断改变,则它是运动的;否则,它是静止的;
(2)平衡力的条件:大小相等、方向相反、作用在同一物体和同一直线上;
(3)根据惯性的知识分析。
【解答】(1)以硬币为参照物,车厢的位置保持不被,它是静止的;窗外的的树木相对于硬币的位置不断改变,它们是运动的。
(2)硬币受到的支持力作用在硬币上,硬币对窗台的压力作用在窗台上,二者没有作用在同一物体上,肯定不是平衡力;
(3)根据惯性的知识可知,如果发现硬币突然向着行车方向滚动起来,那么说明硬币的运动速度大于高铁的速度,即高铁在减速。
26.【答案】9;9.5
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】(1)将甲和乙之间的挂钩看做受力对象进行分析,根据二力平衡计算甲测力计的示数;
(2)将甲和乙之间的挂钩看做受力对象进行分析,它受到向上的拉力F甲、向下的拉力F乙和测力计乙向下的重力G乙,根据平衡条件计算出甲测力计的示数。
【解答】(1)将甲和乙之间的挂钩看做受力对象,它受到甲测力计向左的拉力和乙测力计向右的拉力;因为它处于静止状态,所以它们大小相等,即甲的示数为9N;
(2)将甲和乙之间的挂钩看做受力对象进行分析,它受到向上的拉力F甲、向下的拉力F乙和测力计乙向下的重力G乙,即F甲=F乙+G乙=9N+0.5N=9.5N。
27.【答案】(1)摆锤没有处于静止或匀速直线运动状态
(2)拉力与重力的大小不同
【知识点】二力平衡的条件及其应用;平衡状态的判断
【解析】【分析】(1)当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,则物体处于平衡状态;
(2)二力平衡的条件:大小相等、方向相反、作用在同一直线和同一物体上。
【解答】(1)当摆锤经过O点时,摆球开始做减速运动,且运动轨迹为曲线,因此判断O点处于非平衡状态的依据是:摆锤没有处于静止或匀速直线运动状态。
(2)当摆锤在O点时,拉力与重力在同一直线上,方向相反,都作用在摆锤一个物体上,那么确定其处于非平衡状态的原因可能为:拉力和重力的大小不同。
28.【答案】(1)减小摩擦力对实验的影响
(2)将卡片扭转一定角度后释放
(3)A;C
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】(1)轻质小车对桌面的压力更小,而桌面非常光滑,则接触面的粗糙程度小,这两个措施都会使小车受到的摩擦力减小,从而减小对实验的影响。
(2)根据控制变量法的要求可知,探究某个因素对物理量的影响时,必须控制其他因素相同,而只改变这个因素;
(3)根据实验过程的现象分析即可。
【解答】(1)小金的实验装置如图甲所示,他采用轻质小车,并选用表面光滑的桌面,其目的是减小摩擦力对实验的影响;
(2)为了验证不在同一直线上的两个力是否平衡,则要进行的操作是使两个力不在同一直线上,即:将卡片扭转一定角度后释放。
(3)根据题目描述可知,两边砝码的重力不等,则对木块产生拉力的大小不等,因此不能得到“两力大小相等”这个条件,故A符合题意;
由于实验中没有展示出两个力不在同一直线上时木块的状态,因此不能探究得到“两力在同一直线上”的条件,故C符合题意。
故选AC。
29.【答案】(1)重力
(2)相反;钩码个数
(3)旋转;不能;不在同一条直线上的两个力能否平衡
(4)把小卡片剪成两半,观察小卡片能否平衡
(5)水平方向
(6)相等;相反;同一条直线上
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【分析】(1)当卡片的重力很小时,可以将其忽略,此时卡片只受水平方向上的两个拉力,从而减小实验误差;
(2)根据二力平衡时“方向相反,大小相等”分析解答;
(3)根据二力平衡时“在同一直线上”分析解答;
(4)想办法将纸片变成两个物体即可;
(5)分析左边滑轮下调后哪个因素改变即可;
(6)根据二力平衡的条件解答。
【解答】(1)小华利用轻质卡片做实验,是为了忽略卡片的重力。
(2)将小卡片两边的线分别跨过滑轮,在线的两端挂上钩码(规格相同),使作用在小卡片上的两个拉力方向相反,并通过调整钩码个数来改变拉力的大小。
(3)当小卡片平衡时,小华将小卡片旋转一个角度,并且保持两根细线平行,松手后小卡片不能在此位置平衡,设计此实验步骤的目的是探究不在同一条直线上的两个力能否平衡。
(4)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,在图甲所示的情况下,小华下一步的操作是:把小卡片剪成两半,观察小卡片能否平衡;
(5)当小卡片平衡时,小华将左边滑轮的位置下调(如图乙所示),目的是研究不在水平方向上的两个力能否平衡。
(6)综上可得,作用在同一物体上的两个力,如果大小相等、方向相反,并且作用在同一条直线上,这两个力就彼此平衡。
1 / 1初中科学浙教版七年级下册第3章 第5节 二力平衡的条件同步练习
一、单选题
1.下列物体处于平衡状态的是( )
A.正在圆形轨道上运动的过山车
B.减速进站的火车
C.加速上升的火箭
D.在平直公路上匀速直线行驶的汽车
【答案】D
【知识点】平衡状态的判断
【解析】【分析】当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,则物体处于平衡状态,据此分析判断。
【解答】A.正在圆形轨道上运动的过山车,它的运动方向不断改变,即没有做匀速直线运动,因此不处于平衡状态,故A不合题意;
B.减速进站的火车,它做的是变速直线运动,不处于平衡状态,故B不合题意;
C.加速上升的火箭,它做的是是变速直线运动,不处于平衡状态,故C不合题意;
D.在平直公路上匀速直线行驶的汽车,处于平衡状态,故D符合题意。
故选D。
2.如图所示,一轻质弹簧(即重力不计),上端挂在铁架台的水平横杆上,下端挂一重力为G的小球并保持静止。图中分别给出了该状态下小球和弹簧的受力示意图。下列判断正确的是( )
A.G与F3是一对平衡力 B.G与F3是一对相互作用力
C.F1与F2是一对平衡力 D.F1与F2是一对相互作用力
【答案】D
【知识点】力的作用是相互的;平衡力的辨别
【解析】【分析】平衡力和相互作用力的相同点:大小相等, 方向相反,作用在同一直线上;平衡力和相互作用力的不同点:平衡力作用在同一物体上,相互作用力作用在不同物体上。
【解答】根据图片可知,F1与小球的重力G,二者大小相等,方向相反,作用在同一直线和同一物体上,为平衡力。F1和F2大小相等,方向相反,作用在同一直线上,前者作用在小球上,后者作用在弹簧上,即作用在两个物体上,应该为相互作用力。
故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
3.图是杂技表演独轮车在某一时刻停止在地面的情景,下列分析正确的是( )
A.人受到的重力与独轮车对人的支持力是一对平衡力
B.人受到的重力与人对独轮车的压力是一对平衡力
C.人受到的重力与人对独轮车的压力是一对相互作用力
D.人对独轮车的压力与独轮车对人的支持力是一对平衡力
【答案】A
【知识点】力的作用是相互的;平衡力的辨别
【解析】【分析】平衡力和相互作用力的相同点:大小相等, 方向相反,作用在同一直线上;平衡力和相互作用力的不同点:平衡力作用在同一物体上,相互作用力作用在不同物体上。
【解答】人受到的重力竖直向下,独轮车对人的支持力竖直向上,二者大小相等、方向相反、作用在同一物体和同一直线上,为平衡力,故A正确,B错误;
人受到的重力竖直向下,人对独轮车的压力也是竖直向下的,二者方向相同,肯定不是相互作用力,故C错误;
人对独轮车的压力作用在独轮车上,而独轮车对人的支持力作用在人身上,没有在同一物体上,肯定不是平衡力,故D错误。
故选A。
4.如图所示,小红穿上滑冰鞋向右用力推墙,会被墙向左推开。下列说法中正确的是( )
A.人先对墙施加了推力,然后墙再对人施加推力
B.墙对人的推力大于人对墙的推力
C.人对墙的推力与墙对人的推力是一对平衡力
D.人对墙的推力与墙对人的推力是一对相互作用力
【答案】D
【知识点】力的作用是相互的;平衡力的辨别
【解析】【分析】平衡力和相互作用力的相同点:大小相等、方向相反、作用在同一直线上。平衡力和相互作用力的不同点:前者作用在同一物体上,后者作用在两个物体上,据此分析判断。
【解答】人对墙的推力与墙对人的推力,大小相等、方向相反、作用在同一直线上,作用在接触的两个物体上,因此二者为相互作用力,故D正确,B、C错误;
根据相互作用力的原理可知,人先对墙施加了推力,同时墙再对人施加推力,故A错误。
故选D。
5.下列运动项目涉及的科学知识描述正确的是( )
A.三级跳远——快速助跑是为了增大惯性
B.划船比赛——船桨和水之间力的作用是相互的
C.引体向上——人对单杠的拉力与单杠对人的拉力是一对平衡力
D.百米赛跑——裁判员通过相同时间内比较路程的方法判断运动快慢
【答案】B
【知识点】速度公式及其应用;力的作用是相互的;惯性;平衡力的辨别
【解析】【分析】(1)根据惯性的影响因素判断;
(2)甲对乙施加作用力的同时,乙也对甲同时施加反作用力,这就是物体间力的作用的相互性;
(3)平衡力的条件:大小相等、方向相反、作用在同一物体和同一直线上;
(4)根据比较物体运动快慢的方法分析判断。
【解答】A.惯性的大小只与物体的质量有关,与速度大小无关,故A错误;
B.划船比赛时,船桨对水施加向后的作用力,水同时对船桨施加向前的反作用力,故B正确;
C.人对单杠的拉力作用在单杠上,而单杠对人的拉力作用在人上,二者没有作用在同一物体上,肯定不是平衡力,故C错误;
D.在百米赛跑中,裁判员通过比较相同路程内所用时间的大小来判断运动快慢,故D错误。
故选B。
6.第24届冬奥会将于2022年2月4日至20日在北京市和张家口市联合举行。关于冬奥会的部分比赛项目,下列分析正确的是( )
A.被推出的冰壶在水平冰面上滑行时受力平衡
B.短道速滑运动员匀速过弯道时运动状态不变
C.滑雪运动员冲过终点后不能立即停下来是因为受到惯性的作用
D.冰球运动员向后蹬冰面就会前进,说明物体间力的作用是相互的
【答案】D
【知识点】力的作用效果;力的作用是相互的;惯性;平衡状态的判断
【解析】【分析】(1)根据二力平衡的条件判断;
(2)运动状态的改变包括:由静止变运动,由运动变静止,速度大小改变和运动方向改变;
(3)惯性是物体的一种性质,而不是力的作用。
(4)根据物体间力的作用的相互性分析判断。
【解答】A.被推出的冰壶在水平冰面上滑行时,它只受冰面施加的摩擦力,没有处于平衡状态,故A错误;
B.短道速滑运动员匀速过弯道时运动方向不断改变,即运动状态发生改变,故B错误;
C.滑雪运动员冲过终点后不能立即停下来是因为他有惯性,故C错误;
D.冰球运动员向后蹬冰面,冰面同时对运动员产生向前的反作用力就会前进,说明物体间力的作用是相互的,故D正确。
故选D。
7.(2022七下·婺城期末)下列四种情形中,属于二力平衡的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】二力平衡的条件:大小相等、方向相反、作用在同一物体和同一直线上,四个条件缺一不可。
【解答】A.两个力没有作用在同一直线上,故A错误;
B两个力没有作用在同一物体上,故B错误;
C.两个力的大小不等,故C错误;
D.两个力大小相等、方向相反,作用在同一物体和同一直线上,故D正确。
故选D。
8.(2022七下·南浔期末)下列图示中标注的两个力属于一对平衡力的是( )
A.推拉方向盘 B.推手
C.推拉小车 D.提着水桶不动
【答案】D
【知识点】平衡力的辨别
【解析】【分析】平衡力的条件:大小相等、方向相反、作用在同一物体和同一直线上。
【解答】A.推拉方向盘时,两个力不在同一直线上,不是平衡力,故A不合题意;
B.推手时,两个力分别作用在两个人身上,即没有作用在同一物体上,不是平衡力,故B不合题意;
C.推拉小车时,两个力的方向相同,不是平衡力,故C不合题意;
D.提着水桶不动时,水桶的重力竖直向下,提力竖直向上,二者大小相等、方向相反、作用在同一物体和同一直线上,为一对平衡力,故D符合题意。
故选D。
9.(2022七下·杭州期末)小应探究"二力平衡条件"的实验装置如图,下列说法正确的是( )
A.向左盘和右盘同时放入等重的砝码后木块保持静止,说明木块所受的一对平衡力方向相同
B.保持两盘砝码质量相等,将木块扭转一个角度后再松手观察,目的是研究这两个力是否在同一物体上
C.向左、右盘同时放入不等重砝码时,木块仍保持静止状态,说明桌面光滑无摩擦
D.将木块换成轻质弹簧测力计,左右两盘各放入重 5N 的砝码,则测力计示数为 5N
【答案】D
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【分析】根据探究二力平衡条件的实验过程、现象和结论分析判断。
【解答】A.向左盘和右盘同时放入等重的砝码后木块保持静止,说明木块所受的一对平衡力方向相反,故A错误;
B.保持两盘砝码质量相等,将木块扭转一个角度后再松手观察,目的是研究这两个力是否在同一直线上,故B错误;
C、向左、右盘同时放入不等重砝码时,木块仍保持静止状态,说明木块受到摩擦力作用,桌面不光滑,故C错误;
D.轻质弹簧测力计,左右两盘各放入重5N的砝码,测测力计受到的拉力为5N,则测力计示数为5N,故D正确。
故选D。
10.(2022七下·金东期末)如图甲所示,弹簧秤的一端挂在墙上,一人用力F拉另一端,弹簧秤示数为4N:如图乙所示,两个人分别拉该弹簧秤的两端,弹簧的示数也是4N,则F1和F2分别为( )
A.0、4N B.2N、2N C.4N、0 D.4N、4N
【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】根据弹簧测力计的测力原理和二力平衡的知识分析判断。
【解答】在乙图中,弹簧秤静止时,它的示数等于挂钩上拉力的大小,即拉力F1=4N。根据二力平衡的知识可知,弹簧测力计受到的向左的拉力和向右的拉力大小相等,方向相反,即拉力F2=F1=4N。
故选D。
11.(2022七下·杭州期末)如图所示将一只笔筒静止放在水平桌面上。下列说法正确的是( )
A.笔筒受到的支持力的施力物体是笔筒
B.桌面对笔筒的支持力与笔筒对桌面的压力是一对平衡力
C.桌面对笔筒的支持力与笔筒(含笔)受到的重力是一对平衡力
D.笔筒对桌面的压力与笔筒(含笔)受到的重力是相互作用力
【答案】C
【知识点】力的作用是相互的;平衡力的辨别
【解析】【分析】(1)对笔筒进行受力分析即可;
(2)(3)(4)平衡力和相互作用力的共同点:大小相等,方向相反,作用在同一直线上。不同点:前者作用在同一物体上,后者作用在两个物体上。
【解答】A.笔筒受到的支持力的施力物体是桌面,故A错误;
B.桌面对笔筒的支持力作用在笔筒上,而笔筒对桌面的压力作用在桌面上,二者没有在同一物体上,不是平衡力,故B错误;
C.桌面对笔筒的支持力与笔筒(含笔)受到的重力,二者作用在大小相等,方向相反,作用在同一直线上和同一物体上,为一对平衡力,故C正确;
D.笔筒对桌面的压力等于笔筒和笔的重力之和,大于笔筒的重力,则二者不是相互作用力,故D错误。
故选C。
12.重力相同的a、b两件货物在两台吊车钢索的牵引下竖直向上运动,它们运动的s-t图像分别如图甲、乙所示,则在图像描述的运动过程中( )
A.它们都做匀速直线运动
B.前6秒内,a货物运动的平均速度小于b货物运动的平均速度
C.b货物所受重力和钢索对它的牵引力是一对平衡力
D.a货物所受重力和钢索对它的牵引力是一对作用力与反作用力
【答案】B
【知识点】速度公式及其应用;力的作用是相互的;二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】(1)根据图像的形状分析物体的运动状态;
(2)根据公式
分析判断;
(3)根据平衡力的条件判断;
(4)根据相互作用力的条件判断。
【解答】A.甲的图像为一条通过坐标原点的斜线,则甲做匀速直线运动。乙的图像为一条曲线,则乙不做匀速直线运动,故A错误;
B.根据图像可知,在前6s内,甲的路程为0.4m,而乙的路程大于0.4m,根据
可知,甲的平均速度小于乙的平均速度,故B正确;
C.b货物没有做匀速直线运动,则它不处于平衡状态,即它的重力与钢索对它的牵引力不平衡,故C错误;
D.甲图中,物体做匀速直线运动,处于平衡状态,则它受到的a货物受到的重力和钢索对它的牵引力相互平衡,即二者作用在同一物体上,肯定不是相互作用力,故D错误。
故选B。
13.如图所示是医疗机器人抱着病人在水平地面上匀速前行的情景。下列说法正确的是( )
A.病人的重力就是病人对机器人的压力
B.此时机器人的重力和地面对机器人的支持力是一对平衡力
C.此时机器人对地面的压力与地面对机器人的支持力是一对平衡力
D.此时病人处于平衡状态
【答案】D
【知识点】平衡状态的判断;平衡力的辨别
【解析】【分析】(1)根据力的三要素判断;
(2)(3)平衡力的条件:大小相等,方向相反、作用在同一物体和同一直线上;
(4)平衡状态包括:静止状态和匀速直线运动状态。
【解答】A.病人的重力作用在病人身上,而病人对机器人的压力作用在机器人上,二者的作用点不同,肯定不是同一个力,故A错误;
B.地面对机器人的支持力等于机器人和病人的总重力,肯定大于机器人的重力,二者不是平衡力,故B错误;
C.机器人对地面的压力作用在地面上,地面对机器人的支持力作用在机器人上,二者没有作用在同一物体上,肯定不是平衡力,故C错误;
D.机器人在水平地面上做匀速直线运动,肯定处于平衡状态,故D正确。
故选D。
14.物体在水平地面上做直线运动,当物体运动的路程和时间图像如图甲时,受到的水平推力为F1;当物体运动的速度和时间图像如图乙时,受到的水平推力为F2,两次运动时的速度分别为v1、v2。则下列关系正确的是( )
A.F1=F2 ;v1>v2 B.F1=F2; v1C.F1>F2 ;v1>v2 D.F1【答案】B
【知识点】速度公式及其应用;二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】根据图像分析物体的运动状态,然后根据二力平衡的知识比较推力的大小关系即可。
【解答】根据甲图可知,物体运动的路程随时间的变化图像为一条通过坐标原点的斜线,因此物体做匀速直线运动;根据图乙可知,物体同样做匀速直线运动。即两种情况下,物体都处于平衡状态,即受到的推力与摩擦力大小相等,方向相反。因为物体受到的摩擦力保持不变,所以它受到的推力相等,即F1=F2。
根据甲图可知,物体的速度为:;根据乙图可知,物体的运动速度v2=4m/s,则v1故选B。
15.如图所示,三个质量相同的物体分别受到竖直向上的拉力作用,处于不同的状态:甲静止,乙以5米/秒的速度向,上做匀速直线运动,丙以5米/秒的速度向下做匀速直线运动。不计空气阻力,则F甲、F乙、F丙的大小关系是( )
A.F甲=F乙=F丙 B.F甲C.F乙 >F甲》F丙 D.F丙>F甲>F乙
【答案】A
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】根据二力平衡的条件分析判断。
【解答】无论物体保持静止状态,还是匀速向上运动,还是匀速向下运动,它都处于平衡状态,即它受到的拉力和重力相互平衡。根据二力平衡的条件可知,拉力都等于物体的重力,则F甲=F乙=F丙。
故选A。
16.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】【分析】平衡力的条件:大小相等,方向相反,作用在同一物体和同一直线上,据此分析判断。
【解答】A.水蜜桃所受的重力作用在水蜜桃上,而水蜜桃对树枝的拉力作用在树枝上,二者没有作用在同一物体上,不是平衡力,故A错误;
B.水蜜桃所受的重力跟树枝对水蜜桃的拉力,二者大小相等、方向相反,都作用在水蜜桃一个物体上,且在同一直线上,肯定是平衡力,故B正确;
C.树枝所受的重力作用在树枝上,树枝对水蜜桃的拉力作用在水蜜桃上,二者没有作用在同一物体上,肯定不是平衡力,故C错误;
D.树枝所受的重力方向竖直向下,水蜜桃对树枝的拉力也是竖直向下的,二者方向相同,肯定不是平衡力,故D错误。
故选B。
二、填空题
17.(2021七下·诸暨月考)一只静止在水平桌面上的笔筒,以下有三个与它相关的力:①笔筒受到的重力;②笔筒对桌面的压力;③桌面对笔筒的支持力。其中为一对相互平衡的力的是 (填序号,下同),为一对相互作用力的是 。
【答案】①③;②③
【知识点】力的作用是相互的;平衡力的辨别
【解析】【分析】平衡力和相互作用力的相同点:大小相等、方向相反、作用在同一直线上;不同点:前者作用在同一物体上,后者作用在两个物体上。
【解答】(1)笔筒受到的重力作用在笔筒上,桌面对笔筒的支持力也作用在笔筒上,二者作用在同一物体上,大小相等,方向相反,在同一直线上,应该为平衡力,故选①③;
(2)笔筒对桌面的压力作用在桌面上,而桌面对笔筒的支持力作用在笔筒上,二者作用在两个物体上,大小相等,方向相反,作用在同一直线上,应该为相互作用力,故选②③ 。
18.(2020七下·仙居月考)如图所示的“遥控爬墙车”可以在墙面、玻璃等垂直或水平平面上运动。当爬墙车静止在竖直的墙面上时,其所受的摩擦力 重力。(选填“大于”、“小于”或“等于”)当爬墙车在竖直墙面上匀速转弯时,它是否受平衡力 。(选填“是”或“否”)
【答案】等于;否
【知识点】二力平衡的条件及其应用;平衡状态的判断
【解析】【分析】(1)对爬墙车进行受力分析,根据二力平衡的知识分析即可;
(2)当物体保持静止状态或匀速直线运动状态时,它处于平衡状态。
【解答】(1)当爬墙车静止在竖直的墙面上时,它在竖直方向上处于平衡状态,即竖直向上的的摩擦力和竖直向下的重力相互平衡,那么摩擦力等于重力;
(2)当爬墙车在竖直墙面上匀速转弯时,它并没有处于平衡状态,肯定不受平衡力。
19.二力平衡的条件:作用在 的两个力,如果大小 ,方向 ,并且作用在 上,那么这两个力就相互平衡。
【答案】同一个物体上;相等;相反;同一条直线
【知识点】平衡力的辨别
【解析】【分析】根据二力平衡的条件解答。
【解答】作用在同一个物体上的两个力,如果大小相等,方向相反,并且作用在同一条直线上,那么这两个力就相互平衡。
20.如图所示是码头上经常见到的叉车搬运货物的情景,货物M放在叉车上,M受到重力G和支持力N的作用。请回答:(均填“>”“<”或“=”)
(1)当货物M静止时,N G。
(2)当叉车使货物匀速上升时,N G。
(3)当叉车使货物加速上升时,N G。加速下降时,N G。
【答案】(1)=
(2)=
(3)>;<
【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】(1)(2)根据二力平衡的知识分析解答;
(3)当物体受到的合力与运动方向相同时,它做加速运动;当物体受到的合力方向与运动方向相反时,它做减速运动。
【解答】(1)当货物M静止时,它处于平衡状态,即N与G相互平衡。根据二力平衡的知识可知,N=G;
(2)当叉车使货物匀速上升时,它处于平衡状态,即N与G相互平衡。根据二力平衡的知识可知,N=G;
(3)当叉车使货物加速上升时,它受到合力也是向上的,即N-G>0,也就是N>G;
当叉车使货物加速下降时,它受到的合力是向下的,即G-N>0,也就是G>N,或者N21.为了研究摆锤的摆动,小明用细绳把摆锤悬挂起来,将摆锤从A点由静止释放,利用频闪照相技术(每隔相同时间拍摄一次)拍摄摆锤的位置如图所示。
(1)摆锤到达最高点B时,是否处于平衡状态 (填“是”或“否”)。
(2)小明发现摆锤从A点运动到O点时速度越来越大,他从照片中获得的证据是 。
【答案】(1)否
(2)摆锤相邻位置间隔越来越大
【知识点】速度公式及其应用;平衡状态的判断
【解析】【分析】(1)对最高点时的摆锤进行受力分析即可;
(2)根据公式可知,当时间相同时,物体通过距离越大,则物体的速度越大,据此分析解答。
【解答】(1)当摆锤到达最高点时,摆球受到竖直向下的重力,斜向上的拉力,二者不在同一直线上,肯定不是平衡力,即没有处于平衡状态。
(2)小明发现摆锤从A点运动到O点时速度越来越大,从照片中获得的证据是:摆锤相邻位置间隔越来越大。
22.(2022七下·定海期末)物体A挂于弹簧测力计下,分别做图甲、乙、丙所示的匀速直线运动,已知运动的速度V1>V2>V3。请回答下列问题:
(1)三只弹簧测力计的示数:F甲、F乙、F丙 大小的关系为 。
(2)当物体A竖直向上做加速运动时,弹簧测力计的示数将 。(选填“变大”、“不变”或“变小”)
【答案】(1)F甲=F乙=F丙
(2)大
【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】(1)根据二力平衡的知识比较;
(2)当物体受到的合力方向与运动方向相同时,物体做加速运动;当物体受到合力为零时,做匀速直线运动;当合力的方向与运动方向相反时,物体做减速运动。
【解答】(1)根据题目描述可知,在甲和乙中,物体A在竖直方向做匀速直线运动;在丙中,物体在竖直方向上保持静止状态,即三种情况下都处于平衡状态,即它受到测力计的拉力都等于自身重力,那么三个测力计的示数相等,即F甲=F乙=F丙。
(2)当物体A竖直向上做加速运动时,它受到的合力向上,即F-G>0,也就是F>G,即弹簧测力计的示数会变大。
23.(2022七下·上城期中)
(1)古代的西楚霸王项羽以勇猛过人而著称于世,有人为了形容项羽力大无穷,说项羽坐在凳子上,抓起凳脚奋力一提,就能将自己和凳子一起提到空中。由于违背了 这一原理,所以这种说法是十分荒谬的。
(2)明朝的诗人契逊写过一首著名的诗:《山雨》。“一夜山中雨,林端风怒号;不知溪水涨,只觉钓船高。”是说,第二天早晨,似乎看不出溪中的水已经涨起来了,只是觉得浮在水面上的渔船,位置比原来高了一些。诗人描述的“不知溪水涨”是以 为参照物的。
(3)如图所示,绳子上自由悬挂着一个铁球并处于静止状态,此时铁球受到的重力的施力物体是 ,由图可知,重力的方向总是垂直于 (选填“水平面”或“斜面”)。
(4)如图所示,弹簧测力计和细线的重力及一切摩擦均不计,物重
G=5 N,则弹簧测力计 A 的示数为 N,弹簧测力计 B 的示数为 N。
【答案】(1)物体间力的作用是相互的
(2)船
(3)地球;水平面
(4)5;5
【知识点】参照物及其选择;力的作用是相互的;二力平衡的条件及其应用;重力及其方向
【解析】【分析】(1)根据物体间力的作用的相互性分析解答;
(2)如果物体相对参照物的位置保持不变,那么物体是静止的;如果物体相对参照物的位置改变,那么物体是运动的。
(3)根据重力的产生原因分析;根据重力的方向解答。
(4)根据弹簧测力计测力的原理分析解答。
【解答】(1)代的西楚霸王项羽以勇猛过人而著称于世,有人为了形容项羽力大无穷,说项羽坐在凳子上,抓起凳脚奋力一提,就能将自己和凳子一起提到空中。由于违背了物体间力的作用是相互的这一原理,所以这种说法是十分荒谬的。
(2)“不知溪水涨”即描述的是溪水保持静止状态,因为溪水相对船的位置保持不变,所以诗人是以船为参照物的。
(3)地面附近的物体由于地球的吸引而受到的力叫重力,则重力的施力物体为地球。重力的方向是竖直向下的,即重力的方向总是垂直于水平面。
(4)弹簧测力计的示数始终等于它的挂钩上受到的拉力。在两图中,测力计挂钩上的拉力都由物体的重力产生,即都等于5N。
24.如图1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200 N的拉力拉弹簧测力计B,则A测力计示数为FA= N;若甲、乙两同学同时用200 N的力向相反方向拉测力计(如。图2所示),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】200;200
【知识点】二力平衡的条件及其应用;力的测量
【解析】【分析】(1)根据二力平衡的知识计算A测力计受到的拉力;
(2)对B测力计进行受力分析,根据二力平衡的知识分析解答。
【解答】(1)B处于静止状态,即处于平衡状态,它受到测力计A水平向左的拉力与甲对A水平向右的拉力相互平衡,即A对B的拉力为200N。根据相互作用力原理可知,B对A的拉力等于A对B的拉力,因此测力计A的示数为200N。
(2)测力计B处于静止状态,它乙对B的拉力与测力计A对B的拉力相互平衡,因此A对B的拉力为200N,即测力计B的示数为200N。
25.(2020七下·下城期末)我国的高铁技术领先于世界。在高速匀速行驶的高铁车厢里,窗台上的一圆硬币可以长时间屹立不倒(如图),震惊国外。以硬币为参照物,车厢是 (选填“运动”或“静止”)的,窗外的的树木是 (选填同上)。硬币受到的支持力与硬币对窗台的压力 (选填“是”或“不是”)一对平衡力。如果发现硬币突然向着行车方向滚动起来,说明列车在 (选填“加速”或“减速”)。
【答案】静止;运动;不是;减速
【知识点】参照物及其选择;惯性;平衡力的辨别
【解析】【分析】(1)如果物体相对参照物的位置不断改变,则它是运动的;否则,它是静止的;
(2)平衡力的条件:大小相等、方向相反、作用在同一物体和同一直线上;
(3)根据惯性的知识分析。
【解答】(1)以硬币为参照物,车厢的位置保持不被,它是静止的;窗外的的树木相对于硬币的位置不断改变,它们是运动的。
(2)硬币受到的支持力作用在硬币上,硬币对窗台的压力作用在窗台上,二者没有作用在同一物体上,肯定不是平衡力;
(3)根据惯性的知识可知,如果发现硬币突然向着行车方向滚动起来,那么说明硬币的运动速度大于高铁的速度,即高铁在减速。
26.(2019七下·台州期末)如图a 所示,甲、乙弹簧测力计自重均为 0.5N,甲弹簧测力计固定在竖直墙壁上,小科用水平向右为9N 的力拉动乙弹簧测力计,此时甲弹簧测力计的示数为 N;小科又将甲弹簧测力计固定在铁架台的铁夹上,如图b 所示,仍用 9N 的力竖直向下拉动乙弹簧测力计,则此时甲弹簧测力计的示数为 N。(一切摩擦不计)
【答案】9;9.5
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】(1)将甲和乙之间的挂钩看做受力对象进行分析,根据二力平衡计算甲测力计的示数;
(2)将甲和乙之间的挂钩看做受力对象进行分析,它受到向上的拉力F甲、向下的拉力F乙和测力计乙向下的重力G乙,根据平衡条件计算出甲测力计的示数。
【解答】(1)将甲和乙之间的挂钩看做受力对象,它受到甲测力计向左的拉力和乙测力计向右的拉力;因为它处于静止状态,所以它们大小相等,即甲的示数为9N;
(2)将甲和乙之间的挂钩看做受力对象进行分析,它受到向上的拉力F甲、向下的拉力F乙和测力计乙向下的重力G乙,即F甲=F乙+G乙=9N+0.5N=9.5N。
三、实验探究题
27.为了研究摆锤的摆动,小明用细绳把摆锤悬挂起来,将摆锤从A点静止释放,经过O点(最低点)到达最高点B,不计空气阻力。
(1)小明认为摆锤经过O点时处于非平衡状态,他的依据是 。
(2)如果摆锤经过O点时确实处于非平衡状态,从二力平衡的条件分析,你认为可能的原因是 。
【答案】(1)摆锤没有处于静止或匀速直线运动状态
(2)拉力与重力的大小不同
【知识点】二力平衡的条件及其应用;平衡状态的判断
【解析】【分析】(1)当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,则物体处于平衡状态;
(2)二力平衡的条件:大小相等、方向相反、作用在同一直线和同一物体上。
【解答】(1)当摆锤经过O点时,摆球开始做减速运动,且运动轨迹为曲线,因此判断O点处于非平衡状态的依据是:摆锤没有处于静止或匀速直线运动状态。
(2)当摆锤在O点时,拉力与重力在同一直线上,方向相反,都作用在摆锤一个物体上,那么确定其处于非平衡状态的原因可能为:拉力和重力的大小不同。
28.(2022七下·金东期末)同学们正在做“探究二力平衡的条件”的实验。
(1)小金的实验装置如图甲所示,他采用轻质小车,并选用表面光滑的桌面,其目的是 ;
(2)另一个同学小东用图乙中所示的轻质硬纸片B替换轻质小车A进行实验。为了验证不在同一直线上的两个力是否平衡,则要进行的操作是 (选填“改变两侧砝码的质量”“用剪刀将卡片剪开”或“将卡片扭转一定角度后释放”) ;
(3)小义将小金的轻质小车换成一重木块C,如图丙所示。实验时,他发现向左右两盘同时放入不等重的砝码时,木块仍然保持静止状态。则该实验不能得出的二力平衡条件有 。
A.两力大小相等
B.两力作用在同一物体上
C.两力在同一直线上
【答案】(1)减小摩擦力对实验的影响
(2)将卡片扭转一定角度后释放
(3)A;C
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】(1)轻质小车对桌面的压力更小,而桌面非常光滑,则接触面的粗糙程度小,这两个措施都会使小车受到的摩擦力减小,从而减小对实验的影响。
(2)根据控制变量法的要求可知,探究某个因素对物理量的影响时,必须控制其他因素相同,而只改变这个因素;
(3)根据实验过程的现象分析即可。
【解答】(1)小金的实验装置如图甲所示,他采用轻质小车,并选用表面光滑的桌面,其目的是减小摩擦力对实验的影响;
(2)为了验证不在同一直线上的两个力是否平衡,则要进行的操作是使两个力不在同一直线上,即:将卡片扭转一定角度后释放。
(3)根据题目描述可知,两边砝码的重力不等,则对木块产生拉力的大小不等,因此不能得到“两力大小相等”这个条件,故A符合题意;
由于实验中没有展示出两个力不在同一直线上时木块的状态,因此不能探究得到“两力在同一直线上”的条件,故C符合题意。
故选AC。
29.如图甲所示是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景。
(1)小华利用轻质卡片做实验,是为了忽略卡片的 。
(2)将小卡片两边的线分别跨过滑轮,在线的两端挂上钩码(规格相同),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。
(3)当小卡片平衡时,小华将小卡片 (填“翻转”或“旋转”)一个角度,并且保持两根细线平行,松手后小卡片 (填“能”或“不能”)在此位置平衡,设计此实验步骤的目的是探究 。
(4)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,在图甲所示的情况下,小华下一步的操作是 。
(5)当小卡片平衡时,小华将左边滑轮的位置下调(如图乙所示),目的是研究不在 (填“水平方向”或“同一直线”)上的两个力能否平衡。
(6)综上可得,作用在同一物体上的两个力,如果大小 、方向 ,并且作用在 ,这两个力就彼此平衡。
【答案】(1)重力
(2)相反;钩码个数
(3)旋转;不能;不在同一条直线上的两个力能否平衡
(4)把小卡片剪成两半,观察小卡片能否平衡
(5)水平方向
(6)相等;相反;同一条直线上
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【分析】(1)当卡片的重力很小时,可以将其忽略,此时卡片只受水平方向上的两个拉力,从而减小实验误差;
(2)根据二力平衡时“方向相反,大小相等”分析解答;
(3)根据二力平衡时“在同一直线上”分析解答;
(4)想办法将纸片变成两个物体即可;
(5)分析左边滑轮下调后哪个因素改变即可;
(6)根据二力平衡的条件解答。
【解答】(1)小华利用轻质卡片做实验,是为了忽略卡片的重力。
(2)将小卡片两边的线分别跨过滑轮,在线的两端挂上钩码(规格相同),使作用在小卡片上的两个拉力方向相反,并通过调整钩码个数来改变拉力的大小。
(3)当小卡片平衡时,小华将小卡片旋转一个角度,并且保持两根细线平行,松手后小卡片不能在此位置平衡,设计此实验步骤的目的是探究不在同一条直线上的两个力能否平衡。
(4)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,在图甲所示的情况下,小华下一步的操作是:把小卡片剪成两半,观察小卡片能否平衡;
(5)当小卡片平衡时,小华将左边滑轮的位置下调(如图乙所示),目的是研究不在水平方向上的两个力能否平衡。
(6)综上可得,作用在同一物体上的两个力,如果大小相等、方向相反,并且作用在同一条直线上,这两个力就彼此平衡。
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