8.2 二力平衡同步练习
一、单选题
1. 如图,甲物重,乙物重,甲乙均静止,不计测力计自重,测力计示数( )
A.
B.
C.
D.
2. 如图所示,放在水平桌面上的物块用细线通过定滑轮与沙桶相连,当沙桶与沙的总质量为时,物块恰好做匀速直线运动忽略细线与滑轮之间的摩擦。以下说法正确的是( )
A. 物块受到的滑动摩擦力大小为
B. 物块的重力与它对桌面的压力是一对平衡力
C. 物块受到的滑动摩擦力与支持力是一对平衡力
D. 继续向沙桶中加入沙子,物块受到的滑动摩擦力增大
3. 如图所示,教室里悬挂着的吊灯处于静止状态,吊灯所受重力的平衡力是( )
A. 悬绳对吊灯的拉力
B. 天花板对悬绳的拉力
C. 吊灯对悬绳的拉力
D. 悬绳对天花板的拉力
4. 在平直的路面上,一个人沿水平方向用的力推一辆重为的小车匀速向西运动,则小车所受阻力的大小和方向分别为( )
A. ,向西 B. ,向东 C. ,向西 D. ,向东
5. 如图所示,将静止在粗糙斜面上木块的重力按力的作用效果分解为垂直于斜面的力和平行于斜面向下的力两个分力,下列结论不正确的是( )
A. 与斜面对木块的摩擦力是一对平衡力
B. 木块受重力、支持力、、四个力作用
C. 木块所受合力为
D. 斜面对物体的支持力和、三个力对木块的作用效果与、两个力对木块的作用效果相同
6. 小明用水平推力推停在地面上的汽车,没能推动,下列判断中正确的是( )
A. 小明对汽车的推力与汽车对小明的推力是一对平衡力
B. 小明对汽车的推力与地面对汽车的摩擦力是一对平衡力
C. 小明对汽车的推力小于汽车对小明的推力
D. 小明对汽车的推力小于地面对汽车的摩擦力
7. 图是一只猴子在竹杆上玩耍的情景,猴子双手握住竖直竹杆匀速下滑时,它所受的摩擦力为,下列说法正确的是( )
A. 摩擦力向下, B. 摩擦力向上,
C. 摩擦力向上, D. 摩擦力向下,
8. 下列物体中,处于平衡状态的是( )
A. 在水平桌面上静止的物理书 B. 向上抛出的篮球
C. 沿滑梯加速下滑的小孩 D. 减速行驶的汽车
9. 图中,物体的受力示意图正确的是不计空气阻力( )
A. 图甲中足球在水平草坪上滚动
B. 图乙中物块随传送带一起匀速运动
C. 图丙中物块沿光滑斜面下滑
D. 图丁中物块在拉力的作用下沿粗糙斜面匀速下滑
10. 如图所示,“和谐号”动车满载旅客从成都东站缓缓驶出前往西安。下列说法正确的是( )
A. 坐在列车上的乘客相对于车站是静止的
B. 列车由静止变为运动,列车的惯性减小了
C. 列车受到的牵引力和铁轨对它的支持力是平衡力
D. 列车加速前进时,它受到的牵引力大于它受到的阻力
11. 超市里,小明用水平方向的力,推着购物车在水平地面上做匀速直线运动,下列说法正确的是( )
A. 购物车对地面的压力与地面对购物车的支持力是一对平衡力
B. 购物车所受的推力与地面对购物车的摩擦力是一对平衡力
C. 购物车所受的重力与购物车对地面的压力是一对相互作用力
D. 购物车对小明的力与地面对小明的摩擦力是一对相互作用力
二、填空题(本大题共5小题,共10.0分)
12. 如图所示,在水平桌面上匀速拉动木块做直线运动。木块受到的拉力和______力是一对平衡力,木块对桌面的压力和桌面对木块的______力是一对相互作用力,木块对桌面的压力是由______发生形变而产生的。
13. 某工地的起重机要吊装一个工件,该工件重当起重机以的速度匀速吊着工件上升时,起重机的钢绳受到的拉力为_________;当起重机以的速度匀速吊着工件下降时,钢绳受到的拉力为_________,拉力的方向为_________;当起重机吊着工件以的速度沿水平方向做匀速直线运动时,工件受到的拉力为_________.
14. 若一滴雨天下落的雨滴质量为,在空气中以的速度匀速下落,则雨滴受到空气的阻力为______;如果以速度匀速下落,则空气的阻力将______填“变大”、“变小”或“不变”。
15. 成熟的苹果离树后会落到地面上,这是因为苹果受到______作用,这个力的施力物体是______。作用在同一直线上的两个力,合力大小为,若其中一个分力的大小为,则另一个分力的大小为______或______。
16. 足球运动是大家喜爱的运动,它包含有许多物理知识:踢球时脚感到疼,说明力的作用是______ 的;踢出球后,球继续运动,这是由于______ 的原因;球运动的越来越慢是由于球受到______ ;停在草地上的球受到平衡力是地面对球的支持力和另一个力,该力的施力物体是______ 。
三、作图题
17. 一个小球在竖直的细绳的作用下,静止在竖直的墙壁上,请在图中画出小球所受力的示意图。
四、实验探究题
18. 如图甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景。
小华将系于小卡片重力可忽略不计两对角的线分别跨过左右支架上的滑轮,在线的两端挂上钩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。
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“二力平衡时是否需要______”。
为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,在图甲所示情况下,小华下一步的操作是:______。
在探究同一问题时,小明将木块放在水平桌面上,设计了如图乙所示的实验,同学们认为小华的实验优于小明的实验。其主要原因是。______
A.减少摩擦力对实验结果的影响
B.小卡片是比较容易获取的材料
C.容易让小卡片在水平方向上保持平衡
D.小卡片容易扭转。
五、计算题
19. “三月三”又叫歌圩节,是中国多个民族的传统节日,它不仅是弘扬民族文化的盛会,也是民族之间进行经济交流的庆典。今年“三月三”放假期间,小张一家人驾驶汽车外出游玩。已知汽车包括车上的人和物品的总重力为,在平直公路上匀速行驶,用时。若该车行驶过程中受到的阻力是汽车包括车上的人和物品总重力的倍。求:
该汽车行驶的速度;
该汽车的总质量;
该汽车匀速直线运动时受到的牵引力。
答案解析
1.【答案】
【解析】解:以乙物体为研究对象,乙处于静止状态,受力平衡,则测力计右端受到的拉力大小为,所以该测力计示数是。
故选:。
2.【答案】
【解析】解:
A、沙桶与沙的总重力为,使用定滑轮不能改变力的大小忽略细线与滑轮之间的摩擦,则物块受到的拉力大小为;因为物块做匀速直线运动,拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,所以滑动摩擦力的大小为,故A正确;
B、物块的重力与它对桌面的压力没有作用在同一个物体上,不是一对平衡力,故B错误;
C、物块受到的滑动摩擦力与支持力不在同一条直线上,不是一对平衡力,故C错误;
D、继续向沙桶中加入沙子,由于压力大小和接触面的粗糙程度都不变,所以物块受到的滑动摩擦力不变,故D错误。
故选:。
3.【答案】
【解析】解:、悬绳对吊灯的拉力和吊灯受的重力,符合二力平衡的条件,因此它们是一对平衡力;
B、天花板对悬绳的拉力和吊灯受的重力,二力作用在两个物体上,因此不是一对平衡力;
C、吊灯对悬绳的拉力和吊灯受到的重力,二力作用在两个物体上,并且方向相同,因此它们不是一对平衡力;
D、悬绳对天花板的拉力和吊灯受到的重力,二力的方向相同,并且作用在两个物体上,因此不是一对平衡力。
故选:。
4.【答案】
【解答】
沿水平方向用的力推一辆重为的小车匀速向西运动,小车受到的推力和摩擦力是一对平衡力,其大小相等、方向相反,所以小车所受阻力的大小和方向分别是,向东。
故ACD错误;B正确。
故选:。
5.【答案】
【解答】
A.物体静止在斜面上,所以与作用在物体上的静摩擦力相平衡,故A正确,不符合题意;
B.物体受到重力、斜面对物体的支持力、静摩擦力三个力作用,故B错误,符合题意;
C.木块处于静止状态,所受合力为,故C正确,不符合题意;
D.斜面对物体的支持力和、三个力对木块的作用效果与、两个力对木块的作用效果相同,故D正确,不符合题意。
故选B。
6.【答案】
【解答】
A.小明对汽车的推力作用在汽车上,汽车对小明的推力作用在小明上,二力作用在两个物体上,是一对相互作用力,故A错误;
B.静止的汽车处于平衡状态,水平方向受到的推力和摩擦力是一对平衡力,故B正确;
C.小明对汽车的推力和汽车对小明的推力是一对相互作用力,二力大小相等,故C错误;
D.小明对汽车的推力和地面对汽车的摩擦力是一对平衡力,二力大小相等,故D错误。
故选B。
7.【答案】
【解析】解:
猴子沿竖直竹杆匀速下滑时,受力平衡,在竖直方向上受到的重力和摩擦力是一对平衡力;由于重力方向竖直向下,根据二力平衡条件可知,摩擦力方向一定向上,且摩擦力等于重力,即,故C正确,ABD错误。
故选:。
8.【答案】
【解答】
A、在水平桌面上静止的物理书,静止不动,属于平衡状态,故A正确;
B、向上抛出的篮球的运动状态会发生变化,不属于平衡状态,故B错误;
C、沿滑梯加速下滑的小孩的速度发生了改变,不属于平衡状态,故C错误;
D、减速行驶的汽车的速度发生了改变,不属于平衡状态,故D错误。
故选:。
9.【答案】
【解析】解:
A、足球在水平草坪上滚动,不计空气阻力,足球受到三个力的作用,在竖直方向上受到竖直向下的重力、竖直向上的支持力,在水平方向上受到与运动方向相反的摩擦力作用,作用点均在足球的重心上,而图中缺少摩擦力的示意图,故A错误;
B、由于物体和传送带一起匀速运动,相对静止,所以物体不受摩擦力的作用,也不受推力的作用,只受竖直向下的重力和竖直向上的支持力的作用,并且这两个力是一对平衡力,作用点在物体重心上;图中多了摩擦力和推力的示意图。故B错误;
C、物块沿光滑斜面下滑,它受到竖直向下的重力、垂直于斜面向上的支持力作用,作用点在物体重心,因为斜面是光滑的,所以不受摩擦力的作用,故C正确;
D、物块在拉力的作用下沿粗糙斜面匀速下滑,物块受到拉力、竖直向下的重力、垂直于斜面向上的支持力的作用,由于物块下滑,所以摩擦力的方向应该平行于斜面向上,而图中摩擦力方向平行于斜面向下了。故D错误。
故选:。
10.【答案】
【解答】
A.坐在列车上的乘客相对于车站来说其位置发生了变化,所以列车上的乘客相对于车站是运动的,故A错误;
B.惯性大小取决于物体的质量,列车由静止变为运动,列车的质量没有改变,惯性大小也不变,故B错误;
C.列车受到的牵引力和铁轨对它的支持力不在同一直线上、方向也不是相反的,所以二力不是平衡力,故C错误;
D.列车加速前进时,合力向前,则它受到的牵引力大于它受到的阻力,故D正确。
故选D。
11.【答案】
【解答】
A.购物车对地面的压力与地面对购物车的支持力,这两个力不是同一个受力物体,不是平衡力。说法错误。
B.购物车所受的推力与地面对购物车的摩擦力,这两个力受力物体都是购物车,两个力的方向相反,作用在同一直线上,大小相等,是平衡力。说法正确。
C.购物车所受的重力与购物车对地面的压力,这两个力方向都竖直向下,既不是平衡力,也不是相互作用力。说法错误。
D.购物车对小明的力作用在小明的胳膊上,地面对小明的摩擦力作用在脚上,两个力的受力物体都是小明,不是相互作用力。说法错误。
故选B。
12.【答案】摩擦 支持 木块
【解析】解:
木块在水平桌面上做匀速直线运动,受平衡力的作用;水平方向上拉力和摩擦力的大小相等、方向相反、在同一直线上、在同一物体上,是一对平衡力;
木块对桌面的压力和桌面对木块的支持力,大小相等、方向相反,在同一直线上,作用在两个物体上,是一对相互作用力;
木块对桌面的压力是弹力,是由于木块发生形变而产生的。
故答案为:摩擦;支持;木块。
13.【答案】;;竖直向上;
【解答】
起重机吊起工件时,工件只受重力和起重机对工件的拉力的作用;
物体重力,物体在静止或匀速上升、匀速下降、水平匀速直线运动时都是平衡状态,都受平衡力作用,所以拉力和重力是一对平衡力,即拉力与重力大小相等,方向相反,所以拉力的大小等于,钢绳受到的拉力等于工件的重力,方向与工件重力的方向相反,是竖直向上的。
故答案为:;;竖直向上;。
14.【答案】;不变
【解析】解:雨滴的重力为:。
因为雨滴匀速竖直下落过程中,所以雨滴受到的重力和空气阻力的作用是一对平衡力,即两个力大小相等,方向相反;雨滴受到空气的阻力;
当雨滴在空气中以的速度匀速下落和以速度匀速下落时,空气阻力都等于雨滴的重力,即阻力为。
故答案为:;不变。
15.【答案】重力 地球
【解析】解:因为苹果受到重力作用,重力的方向是竖直向下的,所以成熟的苹果离树后会落到地上,这个力的施力物体是地球;
已知合力,一个分力,因为大于合力,则二力一定是同一直线上、相反方向的两个力:
若合力方向与方向相同,另一个分力;
若合力方向与方向相反,另一个分力。
故答案为:重力;地球;;。
16.【答案】相互;惯性;阻力;地球。
【解答】
踢球时,脚会对球一个力的作用,同时脚感到疼,表明脚也受到了球对它的一个力的作用,说明力的作用是相互的;
踢出球后,球不再受到脚的作用力,由于惯性,球还能继续运动;
足球在运动过程中由于受到阻力的作用,所以越来越慢,最终停下来;
停在草地上的球受到平衡力是地面对球的支持力和重力,重力的施力物体是地球.
故答案为:相互;惯性;阻力;地球。
17.【答案】
【解答】
个小球在竖直的细绳的作用下,静止在竖直的墙壁上,球与墙壁虽然接触但不发生挤压,所以小球不受支持力的作用;则小球受到重力和拉力的作用,重力的方向竖直向下,拉力的方向沿绳子向上,两个力的作用点都画在球的重心上,这两个力是一对平衡力,大小相等,作图时两条线段的长度相等,如图所示:
18.【答案】相反 钩码个数 不能 在同一直线上 将卡片剪为两半
【解析】解:
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,钩码个数越多,拉力就越大;
将小卡片转过一个角度,两个力不在同一条直线上,松手后小卡片不能在此位置平衡;这样可以探究相互平衡的力是否在同一直线上;
为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,应将卡片剪为两半,变为两个小卡片,观察两个小卡片是否处于静止状态;
小华的实验优于小明的实验的原因是:在小明的实验中,木块与桌面间的摩擦力会对实验结果产生较大的影响;而小华的实验中,纸片被悬空,就消除了摩擦力对实验结果的影响;故BCD错误,A正确。
故答案为:相反;钩码个数;不能;在同一直线上;将卡片剪为两半;。
19.【答案】解:该汽车行驶的速度:
;
该汽车的总质量:
;
该汽车匀速直线运动时,受力平衡,
所以受到的牵引力:
。
答:该汽车行驶的速度为;
该汽车的总质量为;
该汽车匀速直线运动时受到的牵引力为。