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02二力平衡条件及其应用-【期末复习】初中物理八下期末考试必考题真题汇编(知识点)(北师大版)
一、单选题
1.(2022春·北京东城·八年级统考期末)小东用水平向右的力推水平地面上的桌子,但未推动。下列说法中正确的是( )
A.小东对桌子的推力与地面对桌子的摩擦力是相互作用力
B.地面对桌子的支持力与桌子对地面的压力是相互作用力
C.小东对桌子的推力与桌子受到的重力是一对平衡力
D.桌子受到的重力与桌子对地面的压力是一对平衡力
2.(2022春·北京朝阳·八年级统考期末)机器人在2022年北京冬奥会疫情防控中发挥着重要作用,如图所示的是一款雾化消毒机器人,这个机器人一次能装16升消毒水,它通过头顶上的四向喷头喷洒药剂,手机APP就可操控机器人。当雾化消毒机器人在同一楼层水平匀速运动进行消杀的过程中,下列说法中正确的是( )
A.机器人的机械能减小
B.机器人对地面的压强不变
C.机器人在水平方向上不受力
D.机器人受到的重力和它对地面的压力是一对平衡力
3.(2022春·北京海淀·八年级统考期末)如图所示为我国最新研制的096型核潜艇,其满载排水量为16000t,下潜深度可达600m。下列说法正确的是( )
A.该潜艇悬浮时受到的总重力比它漂浮时受到的总重力大
B.在下潜过程中,海水对潜艇底部的压强不变
C.悬浮时,潜艇受到海水压力的合力为零
D.在上浮过程中,潜艇受到的浮力一定逐渐变大
4.(2022春·北京海淀·八年级统考期末)物理书放在水平桌面上并保持静止,下列几对力中属于一对平衡力的是( )
A.书受到的重力与桌子对书的支持力
B.书受到的重力与书对桌子的压力
C.桌子受到的重力与书对桌子的压力
D.桌子受到的重力与桌子对书的支持力
5.(2022春·北京朝阳·八年级统考期末)如图所示的物体受力示意图中,属于一对平衡力的是( )
A. B.
C. D.
6.(2022春·北京西城·八年级统考期末)在下列比赛情景的描述中,运动员所受合力为零的是( )
A.体操运动员单脚静立在平衡木上
B.跳远运动员起跳后,身体腾空而起
C.滑冰运动员在冰面上匀速拐弯滑行
D.游泳运动员全力划水,加速冲向终点
7.(2022秋·北京延庆·八年级统考期末)图示为小张测量体重时的情景,静止时体重计对他的支持力为F1,他对体重计的压力为F2,他受到的重力为G,则( )
A.F2与G是一对平衡力 B. F1与F2是一对平衡力
C. F1与F2是一对相互作用力 D.F1与G是一对相互作用力
8.(2022春·北京西城·八年级期末)如图所示,徒手攀岩者稳如壁虎又矫似雄鹰,用手的抓力“抵抗”了重力并实现了身体的平衡。若攀岩者此时静止不动,下列分析正确的是( )
A.攀岩者对岩石的作用力与岩石对他的作用力完全相同
B.攀岩者受到的重力与他对岩石的作用力是相互作用力
C.攀岩者受到的重力与他对岩石的作用力是一对平衡力
D.攀岩者受到的重力与岩石对他的作用力是一对平衡力
二、多选题
9.(2022春·北京东城·八年级统考期末)如图所示,运动员在2022年北京冬奥会上参加不同比赛项目时顽强拼搏的英姿。下列说法中正确的是( )
A.甲图中:速度滑冰运动员在水平冰道上加速冲刺的过程中,运动员处于平衡状态
B.乙图中:自由滑雪空中技巧运动员从空中下落的过程中,运动员受到的合力不为零
C.丙图中:运动员将冰壶推出后,冰壶仍继续运动是由于冰壶受到惯性的作用
D.丁图中:花样滑冰运动员在冰面上沿曲线滑行,运动员的运动状态发生改变
10.(2022春·北京石景山·八年级统考期末)某同学在粗糙度均匀的水平地面上,用水平向右的推力推木箱,如图甲所示。推力F大小随时间t变化的图像如图乙所示,木箱速度大小v随时间t变化的图像如图丙所示。结合已知条件及两图像可知,下列说法中正确的是( )
A.当时,物体静止 B.当时,物体处于平衡状态
C.当时,推力F做的功为 D.当时,推力F的功率为
11.(2022春·北京海淀·八年级统考期末)如图所示,在第24届冬奥会上,中国选手高亭宇以34.32s的成绩刷新冬奥会速度滑冰男子500m纪录。下列说法正确的是( )
A.运动员沿弯道滑行时,他的运动状态不变
B.运动员在平直滑道上沿直线匀速滑行时,他受到平衡力的作用
C.运动员向后蹬冰面,会向前运动,说明物体间力的作用是相互的
D.运动员到终点后不再用力瞪冰面,会慢慢停下来,说明力是维持物体运动的原因
12.(2022春·北京海淀·八年级统考期末)如图所示,长方体物块A受到水平向左的压力F的作用,被压在竖直墙面上保持静止。若逐渐增大压力F,物块A始终处于静止状态,下列说法正确的是( )
A.物块受到的重力逐渐增大 B.物块受到的摩擦力大小不变
C.物块受到的合力大小不变 D.物块对墙面的压强大小不变
13.(2022春·北京西城·八年级统考期末)关于运动和力的关系,下列说法正确的是( )
A.不受力的物体,一定做匀速直线运动
B.受平衡力作用的物体,一定做匀速直线运动
C.物体的运动状态改变了,它一定受到了力的作用
D.物体所受力的合力不为零,它的运动状态一定改变
14.(2022春·北京西城·八年级统考期末)A、B两个完全相同的长方体木箱叠放在水平地面上保持静止。如图所示,用水平向右的力F推木箱A,两个木箱仍保持静止,此时( )
A.木箱B水平方向上不受力
B.地面对木箱A的摩擦力大于F
C.木箱A的重力与地面对木箱A的支持力平衡
D.木箱A对地面的压强是木箱B对木箱A的压强的2倍
三、实验题
15.(2022春·北京东城·八年级统考期末)小东同学想探究滑动摩擦力的大小与接触面所受压力的大小、接触面的粗糙程度以及接触面的面积大小是否有关。实验器材有带有定滑轮的水平长木板一个(定滑轮可调高度)、已调零的弹簧测力计一个、带挂钩的长方体物块一块、细线。已知长木板的表面粗糙程度均匀;物块的长、宽、高各不相同,6个表面的粗糙程度相同。利用以上器材在水平桌面上进行了如图甲、乙所示的两次实验。
(1)通过如图甲、乙所示的两次实验可以探究滑动摩擦力大小与______是否有关;
(2)该实验中当匀速竖直向上拉动测力计时,木块做水平匀速直线运动,则木块所受滑动摩擦力的大小______(选填“大于”“等于”或“小于”)绳的拉力大小,这是利用了______(选填“平衡力”或“相互作用力”)的知识。
16.(2022春·北京朝阳·八年级统考期末)为了探究二力平衡的条件,小阳取一块轻质硬纸板在相对顶点附近各开一个小孔,用细线系住,细线的另一端跨过桌边的滑轮各悬挂一个50g的钩码,如图甲所示。
(1)实验中小阳通过观察纸板是否处于 _____状态来判断它受到的两个力是否平衡,此时纸板受到的两个力的大小关系是 _____,方向关系是 _____;
(2)接下来,小阳把纸板扭转一下,松手后,如图乙所示,此时纸板 _____(选填“能”或“不能”)平衡,该操作是为了探究两个力是否 _____对小车平衡的影响;
(3)上述实验中选用轻质硬纸板做实验的主要原因是 _____。
17.(2022春·北京西城·八年级统考期末)如图所示,在“探究二力平衡的条件”实验中:
(1)把小车放在较为光滑的水平桌面上,桌面的两端各有一个______(选填“定”或 “动”)滑轮,滑轮的作用是______;
(2)先分别向两边相同的托盘里加质量不相等的砝码,小车运动;再分别向两边的托盘里加质量______的砝码,小车静止,说明彼此平衡的两个力F1、F2一定大小相等。
18.(2022春·北京西城·八年级统考期末)小华和小芳一起做“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验,实验装置如图所示。
他们的实验过程如下:
①如图甲所示,用弹簧测力计沿着水平方向拉动木块A在水平桌面上匀速向右运动,记录弹簧测力计的示数F1=0.8N;
②如图乙所示,把两个完全相同的木块A和B叠放在一起,再用弹簧测力计拉着它们在水平桌面上匀速向右运动,记录弹簧测力计的示数F2=1.6N;
③如图丙所示,把木块A和B固定在一起,再用弹簧测力计拉着它们在水平桌面上匀速向右运动,记录弹簧测力计的示数F3=1.6N。请你回答下列问题:
(1)由F1=0.8N可知,木块A在水平桌面上运动时受到的滑动摩擦力为______N;
(2)由F2> F1可知,滑动摩擦力的大小与水平桌面受到的______有关;
(3)由F3=F2可知,滑动摩擦力的大小与接触面积______关;(选填“有”或“无”)
(4)结合影响滑动摩擦力大小的因素,分析F3仍为1.6N的原因是______。
19.(2022春·北京西城·八年级期末)如图甲所示为小华同学探究二力平衡条件时的实验情景。
(1)小华将系于小卡片两对角的线分别跨过左右支架上的滑轮,在线的两端挂上钩码,当小卡片平衡时,小华将小卡片扭转过一个角度,设计此实验步骤时小华想探究的问题是________
(2)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方案,同样也完成了实验的探究目的,这两个实验方案都有其优缺点,请你说出乙方案与甲方案相比的一个优点:________;一个不足:________
(3)当实验现象与理论之间出现“不匹配”时,可取的做法是________(填字母)
A.否定相应的理论
B.放弃实验,直接认同相应的理论
C.查阅资料,了解理论的适用条件
四、计算题
20.(2022春·北京通州·八年级统考期末)一辆重力为2N的玩具小车放在水平地面上,在水平拉力F的作用下,以0.2m/s的速度匀速直线运动了5m,小车受到的阻力大小为3N,求:
(1)拉力F对小车做的功;
(2)拉力F的功率。
五、填空题
参考答案:
1.B
【详解】A.小东对桌子的推力的受力物体是桌子,地面对桌子的摩擦力的受力物体是桌子,相互作用力的受力物体有两个,所以小东对桌子的推力与地面对桌子的摩擦力不是相互作用力。故A错误;
B.地面对桌子的支持力的受力物体是桌子,桌子对地面的压力的受力物体是地面,且这两个力大小相等、方向相反,作用在同一条直线上,故这两个力是相互作用力。故B正确;
C.小东对桌子的推力的方向是水平向右,桌子受到的重力的方向是竖直向下,这两个力不在同一条直线上,因此不是一对平衡力。故C错误;
D.桌子受到的重力的受力物体是桌子,桌子对地面的压力的受力物体是地面,受力物体不同,不满足二力平衡的条件,因此不是一对平衡力,故D错误。
故选B。
2.A
【详解】A.机器人进行消杀的过程中,质量减少,速度不变,高度不变,动能和重力势能都减少,所以机械能减少,故A正确;
B.机器人进行消杀的过程中,质量减少,对地面的压力减小,受力面积不变,所以对地面的压强减小,故B错误;
CD.雾化消毒机器人在同一楼层水平匀速运动,机器人处于平衡状态,水平方向受到摩擦力和推力这对平衡力作用,在竖直方向,机器人受到的重力和地面对机器人的支持力一对平衡力,故CD错误。
故选A。
3.A
【详解】A.由于悬浮时排开水的体积大于漂浮时排开水的体积,根据F浮=ρ液gV排可知,悬浮时的浮力大于漂浮时的浮力,又因为该潜艇悬浮时和漂浮时受到的总重力等于其受到的浮力,所以该潜艇悬浮时受到的总重力比它漂浮时受到的总重力大,故A正确;
B.核潜艇下潜时,深度增加,根据p=ρ液gh可知,受到海水的压强变大,故B错误;
C.根据浮力产生的原因知,悬浮时潜艇受到海水压力的合力为浮力,由于悬浮时浮力等于重力,所以悬浮时,潜艇受到海水压力的合力不为零,故C错误;
D.在上浮过程中,在浮出水面前,核潜艇排开海水的体积不变,根据F浮=ρ液gV排得所受浮力不变,从开始出水面到完全出水面的过程中,排开水的体积逐渐减小,根据F浮=ρ液gV排得所受浮力减小,故D错误。
故选A。
4.A
【详解】A.书受到的重力与桌子对书的支持力,它们大小相等、方向相反、作用在同一个物体上、作用在同一条直线上,是一对平衡力,故A正确;
B.书受到的重力与书对桌子的压力作用在不同的物体上,不是一对平衡力,故B错误;
C.桌子受到的重力竖直向下,书对桌子的压力垂直于水平桌面向下,二者方向相同,不是一对平衡力,故C错误;
D.桌子受到的重力与桌子对书的支持力作用在不同物体上,不是一对平衡力,故D错误。
故选A。
5.C
【详解】A.两个力没有作用在同一物体上,故A不符合题意;
B.两力没有作用在同一直线上,故B不符合题意;
C.两个力作用在同一物体,大小相等、方向相反、作用在同一直线上,为一对平衡力,故C符合题意;
D.两力大小不相等,故D不符合题意。
故选C。
6.A
【详解】A.体操运动员单脚静立在平衡木上时,运动员处于平衡状态,受到的力为平衡力,合力为0,故A符合题意;
B.跳远运动员起跳后,身体腾空而起时,受到重力和空气阻力的作用,二者不是一对平衡力,合力不为0,故B不符合题意;
C.滑冰运动员在冰面上匀速拐弯滑行时,速度的方向发生变化,运动状态时刻发生改变,不是平衡状态,合力不为0,故C不符合题意;
D.游泳运动员全力划水,加速冲向终点,运动员处于非平衡状态,合力不为0,故D不符合题意。
故选A。
7.C
【详解】A.他对体重计的压力为F2,他受到的重力为G,方向都是向下的,故并不是平衡力,故A不符合题意;
BC.静止时体重计对他的支持力为F1,他对体重计的压力为F2,是两个物体间的作用力,互为施力物体,互为受力物体,两个力的大小相等,方向相反,故是一对相互作用力,故B不符合题意;C符合题意;
D.静止时体重计对他的支持力为F1,他受到的重力为G,是同一个物体受到的两个力,两个力的大小相等,方向相反,故是一对平衡力,故D不符合题意。
故选C。
8.D
【详解】A.攀岩者对岩石的力与岩石对他的力,大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,作用在两个物体上,是相互作用力,故A项不正确;
B.攀岩者受到的重力与他对岩石的作用力,是作用在不同物体上的两个力,且方向相同,不是相互作用力,故B项不正确;
C.攀岩者受到的重力与他对岩石的作用力,是作用在不同物体上的两个力,且方向相同,不是一对平衡力,故C项不正确;
D.攀岩者受到的重力与岩石对他的作用力,大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,作用在同一个物体上,是一对平衡力,故D项正确。
故选D。
9.BD
【详解】A.速度滑冰运动员在水平冰道上加速冲刺的过程中,运动状态不断改变,处于非平衡状态,故A错误;
B.自由滑雪空中技巧运动员从空中下落的过程中,运动状态不断改变,处于非平衡状态,受到的合力不为零,故B正确;
C.惯性不是力,不能说受到惯性的作用,故C错误;
D.花样滑冰运动员在冰面上沿曲线滑行,运动方向在改变,则运动员的运动状态发生改变,故D正确。
故选BD。
10.AD
【详解】A.由图丙可知,时,木箱的速度为零,处于静止状态,故A正确;
B.由图丙可知,木箱在内木箱做加速运动,处于非平衡状态,故B错误;
C.由图丙可知,当时,木箱做匀速直线运动,速度v=0.3m/s, 3~4s运动路程
由图乙可知,在内,推力,推力F做的功
故C错误;
D.当时,推力F的功率
故D正确。
故选AD。
11.BC
【详解】A.运动员沿弯道滑行时,运动方向发生了改变,所以他的运动状态发生了改变,故A错误;
B.运动员在平直滑道上沿直线匀速滑行时他处于平衡状态,则他应该受到平衡力的作用,故B正确;
C.运动员向后蹬冰面,给地面一个向后的力,同时地面会给运动员一个向前的力,使运动员向前运动,说明力的作用是相互的,故C正确;
D.运动员到终点后不再用力瞪冰面,会慢慢停下来,是由于受到地面对运动员的摩擦阻力的作用,说明力是改变物体运动状态的原因,故D错误。
故选BC。
12.BC
【详解】AB,木块处于静止,在竖直方向上受两个力,即重力和墙对木块的静摩擦力,两个力是一对平衡力,所以摩擦力等于重力,当压力增大时,木块的重力不变,所以静摩擦力也不变,故A错误,B正确;
C.增大压力前后,木块都处于静止,都受平衡力的作用,物块受到的合力大小不变,都为零,故C正确;
D.增大压力后,受力面积不变,根据可知,物块对墙面的压强大小变大,故D错误。
故选BC。
13.CD
【详解】A.不受力的物体,可能保持静止状态,也可能保持匀速直线运动状态,故A错误;
B.物体受平衡力作用时,可能保持静止状态,也可能保持匀速直线运动状态,故B错误;
C.力是改变物体运动状态的原因,物体的运动状态发生了改变,它一定受到了力的作用,故C正确;
D.物体所受力的合力不为零,则不能处于平衡状态,一定是因为运动状态改变了,故D正确。
故选CD。
14.AD
【详解】A.木箱B相对木箱A静止,假如在水平方向上受到A对它的摩擦力作用,但不存在其他力能与摩擦力平衡,使物体处于静止状态,所以木箱B水平方向上不受力,故A符合题意;
B.木箱A、B之间没有摩擦力。在力F的作用下,木箱A相对地面有向右运动的趋势,会受到地面水平向左的静摩擦力作用,由于A保持静止,摩擦力与推力F是一对平衡力,大小相等,故B不符合题意;
C.木箱A对地面的压力等于两个木箱重力之和,根据相互作用的关系,地面对木箱的支持力等于两个木箱的重力之和,与木箱A受到的重力不相等,不是平衡力,故C不符合题意;
D.木箱A对地面的压强为
木箱B对木箱A的压强
所以
pA=2pB
故D符合题意。
故选AD。
15. 接触面的面积大小 等于 平衡力
【详解】(1)[1]对比甲、乙两次实验可知,接触面的粗糙程度相同,木块与长木板之间压力大小相同,只有接触面的面积大小不同,因此可以探究滑动摩擦力大小与接触面的面积大小是否有关。
(2)[2][3]实验时,用弹簧测力计拉着木块在水平面上做匀速直线运动,木块处于平衡状态,在水平方向只受到绳的拉力和滑动摩擦力。根据二力平衡知识可知,此时滑动摩擦力的大小等于绳的拉力大小,这是利用了平衡力的知识。
16. 静止 相等 相反 不能 在同一条直线上 见详解
【详解】(1)[1][2][3]实验中观察纸板是否处于静止状态判断是否平衡,当纸板平衡时,两个力的大小相等,方向相反。
(2)[4][5]将纸板转过一个角度,细线对纸板的拉力不再作用在同一直线上,因此这样做是为了探究两个力是否作用在同一直线上对物体平衡的影响。
(3)[6]纸板的重力较小,可忽略它对纸板运动状态的影响。
17. 定 改变力的方向 相等
【详解】(1)[1][2]桌面的两端的滑轮是固定在桌子上的,所以是定滑轮,定滑轮的作用是改变力的方向,钩码受到竖直向下的拉力,会竖直向下拉着绳子,绳子跟小车连在一起,所以绳子对小车的拉力等于钩码的重力,定滑轮的作用是将绳子受到钩码竖直向下的拉力改变为水平方向的拉力,才能对小车施加水平方向上的拉力。
(2)[3]由于绳子对小车的拉力等于钩码的重力,先分别向两边相同的托盘里加质量不相等的砝码,小车运动,说明小车两端受到的拉力大小不相等时,小车不能处于平衡状态;再分别向两边的托盘里加质量相等的砝码,绳子对小车两端的拉力相等,小车静止,说明彼此平衡的两个力F1、F2一定大小相等。
18. 0.8 压力 无 见解析
【详解】(1)[1]用弹簧测力计沿着水平方向拉动木块A在水平桌面上匀速向右运动,木块处于平衡状态,在水平方向上受到的拉力与摩擦力是一对平衡力,这两个力大小相等,由F1=0.8N可知,木块A在水平桌面上运动时受到的滑动摩擦力为0.8N。
(2)[2]比较图甲和图乙可知,接触面的粗糙程度不变,压力的大小变大,物体在水平桌面上做匀速直线运动,处于平衡状态,所受的摩擦力和拉力是一对平衡力,这两个力的大小相等,由F2> F1可知f2>f1,则滑动摩擦力的大小与水平桌面受到的压力有关。
(3)[3]比较图乙和图丙可知,物体与水平桌面的接触面积大小不同,压力和接触面的粗糙程度相同,由F3=F2可知f3=f2,滑动摩擦力的大小与接触面积无关。
(4)[4]滑动摩擦力的大小与压力的大小和接触面的粗糙程度有关,比较图乙和图丙,木块A和B整体对桌面的压力不变,接触面粗糙程度不变,所以木块A和B整体在水平桌面运动时受到的滑动摩擦力不变,拉力与滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等,则F3与F2相等,仍为1.6N。
19. 两个力是否作用在同一直线上,物体才能平衡 容易让小车在水平方向上保持平衡 木块受到的摩擦力会对实验产生影响 C
【详解】(1)[1]当小卡片平衡时,小华将小卡片转过一个角度,则作用在小卡片上的两个力不在同一直线上,松手后小卡片不能平衡;设计此实验步骤的目的是为了说明两个力必须作用在同一直线上,物体才能平衡。
(2)[2][3]小明把物体放在水平桌面上,容易让物体在水平方向上保持平衡,但物体和水平桌面之间存在(静)摩擦力,木块受到的(静)摩擦力会对实验产生影响。
(3)[4]任何理论都有一定的适用条件,当实验现象与理论之间出现“不配合”时,应查阅资料,了解理论的适用条件,故AB不符合题意,C符合题意。
选择C。
20.(1)15J;(2)0.6W
【详解】解:(1)玩具小车放在水平地面上,在水平拉力F的作用下,匀速直线运动了5m。小车处于平衡状态,受到的拉力和阻力是一对平衡力,大小相等。小车受到的阻力大小为3N,那么小车受到的拉力为
F=f=3N
拉力F对小车做的功为
W=Fs=3N×5m=15J
(2)小车运动的时间为
拉力F的功率
答:(1)拉力F对小车做的功为15J;
(2)拉力F的功率是0.6W。
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