华师大版八上 1.5二力平衡的条件 学案(典例精断+实战演练)

文档属性

名称 华师大版八上 1.5二力平衡的条件 学案(典例精断+实战演练)
格式 zip
文件大小 4.3MB
资源类型 试卷
版本资源 华师大版
科目 科学
更新时间 2023-06-15 09:38:47

文档简介

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二力平衡的条件
二力平衡
1.平衡力:物体静止或做匀速直线运动,其运动状态不改变,称为物体处于平衡状态。物体处于平衡状态下所受的力,称为平衡力。如果物体在两个力作用下保持静止或匀速直线运动状态,我们说这两个力是一对平衡力。www.21-cn-jy.com
静止放在桌面上的书 静止的电灯 做匀速直线运动的小汽车
如图所示,静止的电灯受到的向上的拉力和自身的重力是一对平衡力;静止放在桌面上的书受到桌面的支持力和自身的重力是一对平衡力;在公路上做匀速直线运动的汽车受到的地面的支持力和自身的重力是一对平衡力,受到的牵引力和阻力是一对平衡力。
2.二力平衡的条件:作用在一个物体上的两个力,如果大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,这两个力就彼此平衡。
典例精析
例1、如图,给静止的物体同时施加F1和F2两个力的作用,其中能继续保持静止的物体是(  )
A.B.C.D.
变式1、我国著名发明家邹德俊发明了一种“吸盘式”挂衣钩,如图所示,将它紧压在平整、清洁的竖直砖墙面上后,可挂上衣帽等物品而不会掉下,其原因是(  )
A.因为重力比大气压小
B.因为大气压力和重力平衡
C.因为重力小于摩擦力
D.因为重力和摩擦力平衡
例2、(2023 格尔木市一模)如图所示,小华将弹簧测力计一端固定,另一端钩住木块A,木块下面是一长板,实验时拉着长木板沿水平地面向左运动,并保持A静止,读出弹簧测力计示数可测木块A所受摩擦力大小,在木板运动过程中,以下说法正确的是(  )
A.木块A所受摩擦力是静摩擦力
B.长木板所受的重力与地面对长木板的支持力是一对平衡力
C.木块A对长木板的压力与木块A所受的支持力是一对相互作用力
D.当木板加速运动时,木块A受的摩擦力会发生改变
变式2、(2023春 东湖区期中)如图所示,运动员迎着飞来的足球奔跑,腾空跃起将足球顶出。下列说法正确的是(  )
A.运动员在跑步阶段和腾空阶段运动状态都改变
B.足球与运动员相互作用的过程中,足球对运动员的力逐渐增大
C.足球被顶出说明运动员对足球的弹力大于足球对运动员的弹力
D.足球对运动员的作用力与运动员对地面的作用力是一对平衡力
例3、(2023 禹会区二模)某同学用如图所示装置探究二力平衡的条件,下列说法不正确的是(  )
A.为减小摩擦对实验的影响,应将小车放在光滑的水平桌面上
B.改变左右两盘中砝码的质量,是为了探究平衡的两个力必须大小相等
C.把小车在水平桌面上扭转一个角度后释放,是为了探究平衡的两个力必须在同一直线上
D.图中小车静止时,只受到一对平衡力的作用
变式3、(2023 零陵区校级模拟)如图1所示是某实验小组的小明同学探究“二力平衡条件”的实验装置。
(1)本实验中定滑轮的作用是   ;
(2)实验时,当左右两个托盘中放入质量相等的砝码后,木块保持不动,此时木块所受两个拉力的大小相等,方向   (选填“相同”或“相反”),木块受力平衡;
(3)实际操作中,小明同学发现当向左盘和右盘同时放入质量不相等的砝码时,木块仍然保持静止状态,产生这一现象的原因是木块与桌面间存在   ;
(4)同组的小芳同学建议将实验器材继续进行改进,实验装置如图2所示:实验过程中,小芳同学在右侧加挂了一个钩码,由静止释放卡片发现卡片向右运动,由此可以得到二力平衡的一个条件是:相互平衡的两个力必须   ;
(5)小芳同学下一步的操作是把小卡片剪成两半,观察小卡片能否平衡,这是为了验证只有作用在   上的两个力才能平衡。
实战演练
1.小车内有一根细绳悬挂着一小球,在小车向右做匀速直线运动的过程中,下列图中表示小球运动情况正确的是(  )
A.B.C.D.
2.下列各种动作中,在水平地面上无法保持平衡的是(  )
A. B. C. D.
3.如图甲所示,一轻绳绕过定滑轮,一端与粗糙水平桌面上的滑块B相连,另一端悬挂物体A,且物体A和滑块B恰好都做匀速直线运动。图乙中分别画出了该状态下物体A和滑块B的受力示意图,则下列判断正确的是(  )21·世纪*教育网
A.F4与G1是一对平衡力
B.F2与F3是一对平衡力
C.F1与F2是一对相互作用力
D.F1与F3是一对相互作用力
4.小明乘坐垂直电梯上楼的过程分为加速上升、匀速上升和减速上升三个阶段,这三个阶段中(  )
A.电梯对人的支持力和人所受的重力一定相等
B.电梯对人的压力和人所受的重力一定相等
C.电梯对人的支持力和人对电梯的压力一定相等
D.以上三个答案均正确
5.如图是小莉带着妹妹玩蹦床的情景,下列分析正确的是(忽略空气阻力)(  )
A.小莉下降的过程中,一接触蹦床后就做减速直线运动
B.小莉接触蹦床后下降到最低点的过程中,她受到的合力先变大后变小
C.妹妹从最低点被弹起上升的过程中,当她受到的弹力与重力相等时,速度最大
D.小朋友在上升、下落过程中,速度最大时,她们受到合力都最大
6.如图所示是我国自主建造的中国空间站,绕地球运动的轨道高度在330~450km之间,当舱内的航天员休息时,受到的外力是   (选填“平衡力”或“非平衡力”)。
7.如图所示是抖音网红“平衡术”达人王某表演成功的视频截图,此时的汤勺、核桃以及钉锤都处于静止状态,钉锤受到的支持力和    是一对相互作用力。
8.如图所示,运动员推铅球,铅球离开手后能继续前进是因为铅球具有    ,假如不计空气摩擦,铅球飞行轨迹的最高点c时,铅球处于    (选填“平衡”、“非平衡”)状态。落到地面d点时,会将地面砸出一个坑,这说明力能改变物体的    。
9.放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平推力F的作用,其F﹣t和v﹣t图象分别如图所示,则t=1s时,物体受到的摩擦力是   N;则t=3s时,物体受到的合力是 N。
10.“旅航者X2”是一款双人智能电动飞行汽车,探索出了未来交通的一种可能。如图所示,旋翼转动,对下方空气施力的同时获得升力,说明了力的作用是    的;当旋翼转速加快时,飞行汽车会加速上升,说明力可以改变物体的    ;当飞行汽车悬停在空中时,其旋翼产生的升力    (选填“大于”“小于”或“等于”)汽车和乘员的总重力。21cnjy.com
11.图甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验装置。
(1)小华将系于小纸片两端的细线分别跨过左右支架上的滑轮,在线的两端挂钩码,使作用在小纸片上的两个拉力方向相反,并通过调整    来改变拉力的大小。当细线两端钩码相同时,小纸片静止不动,说明两个力平衡时的大小相等。
(2)当小纸片静止不动时,小华将小纸片扭转过一个角度,松手后小纸片    (选填“能”或“不能”)平衡。设计此实验步骤的目的是为了探究不在    上的两个力能否平衡。
12.一辆小汽车,总质量为2000kg,在水平路面上运动的过程中,受到的阻力是车重的0.05倍。(g取10N/kg)求:
(1)画出小汽车在路面上做匀速直线运动时的受力分析图。
(2)小汽车做匀速直线运动时,受水平路面的支持力为多大?
(3)小汽车做匀速直线运动时,小汽车发动机牵引力为多大?
13.某公路桥头旁立有一块如图所示的标志牌,现有一辆总质量为5×103kg的卡车在水平公路上匀速行驶,已知地面对卡车的摩擦阻力是其总重力的0.2倍。(g取10N/kg)求:
(1)该卡车受到的摩擦阻力为多大?
(2)若车以80km/h的速度匀速直线运动时,受到的空气阻力是200N,则此时卡车发动机的牵引力多大?
(3)标志牌上“4t”的含义?这辆卡车能不能通过此桥?
14.如图所示,探空气球和下方的吊篮总重15N,气球所受总浮力始终保持60N不变,方向始终竖直向上;气球受到的空气阻力与速度成正比,即f=10v,不计吊篮受到的浮力和阻力。若气球以1m/s的速度竖直向下匀速运动,则吊篮中物体的重力为    N;若去掉吊篮中的所有物体,气球能达到的最大速度为    m/s。【来源:21cnj*y.co*m】
15.一辆小车,总质量为600kg,在水平路面上向右匀速运动的过程中,受到的阻力是车的重力的0.05倍。(g=10N/kg)
(1)请计算出小车受到的阻力的大小;
(2)小车匀速运动时,请计算出小车的牵引力的大小;
(3)小车匀速运动时,画出小车在水平方向上的受力示意图。
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二力平衡的条件
二力平衡
1.平衡力:物体静止或做匀速直线运动,其运动状态不改变,称为物体处于平衡状态。物体处于平衡状态下所受的力,称为平衡力。如果物体在两个力作用下保持静止或匀速直线运动状态,我们说这两个力是一对平衡力。www.21-cn-jy.com
静止放在桌面上的书 静止的电灯 做匀速直线运动的小汽车
如图所示,静止的电灯受到的向上的拉力和自身的重力是一对平衡力;静止放在桌面上的书受到桌面的支持力和自身的重力是一对平衡力;在公路上做匀速直线运动的汽车受到的地面的支持力和自身的重力是一对平衡力,受到的牵引力和阻力是一对平衡力。
2.二力平衡的条件:作用在一个物体上的两个力,如果大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,这两个力就彼此平衡。
典例精析
例1、如图,给静止的物体同时施加F1和F2两个力的作用,其中能继续保持静止的物体是(  )
A.B.C.D.
【答案】C
【解答】解:A、图中:两个力不是作用在同一直线上,故不是一对平衡力,不能处于静止状态,故A错误;
B、图中:两个力的大小不相等,故不是一对平衡力,物体不能处于静止状态,故B错误;
C、图中:两个力作用在同一物体上,在一条直线上,大小相等,方向相反,是一对平衡力,物体能处于静止状态,故C正确;21教育网
D、图中:两个力没有作用在同一物体上,不是一对平衡力,物体不能处于静止状态,故D错误。
故选:C。
变式1、我国著名发明家邹德俊发明了一种“吸盘式”挂衣钩,如图所示,将它紧压在平整、清洁的竖直砖墙面上后,可挂上衣帽等物品而不会掉下,其原因是(  )
A.因为重力比大气压小
B.因为大气压力和重力平衡
C.因为重力小于摩擦力
D.因为重力和摩擦力平衡
【答案】D
【解答】解:吸盘挂衣钩其工作过程是通过排除吸盘与墙壁之间的空气,松手后,吸盘恢复原状的过程中,导致内部气压小于外界大气压,外界大气压将其压在墙壁上,吸盘处于静止状态,吸盘受到竖直方向上墙面对挂衣钩的静摩擦力和竖直向下的重力,二力大小相等,方向相反,是一对平衡力。21世纪教育网版权所有
故选:D。
例2、(2023 格尔木市一模)如图所示,小华将弹簧测力计一端固定,另一端钩住木块A,木块下面是一长板,实验时拉着长木板沿水平地面向左运动,并保持A静止,读出弹簧测力计示数可测木块A所受摩擦力大小,在木板运动过程中,以下说法正确的是(  )
A.木块A所受摩擦力是静摩擦力
B.长木板所受的重力与地面对长木板的支持力是一对平衡力
C.木块A对长木板的压力与木块A所受的支持力是一对相互作用力
D.当木板加速运动时,木块A受的摩擦力会发生改变
【答案】C
【解答】解:A.木块和长木板之间发生了相对滑动,所以木块A所受摩擦力是滑动摩擦力,故A错误;
B.地面对长木板的支持力等于长木板的重力加上木块的重力,因此,长木板所受的重力与地面对长木板的支持力不是一对平衡力,故B错误;【版权所有:21教育】
C.木块A对长木板的压力与木块A所受的支持力大小相等、方向相反、在同一条直线上、作用在两物体上,是一对相互作用的力,故C正确;21·cn·jy·com
D.当木板加速运动时,木块A与木板之间的压力大小和接触面的粗糙程度均不变,所以摩擦力不变,故D错误。
故选:C。
变式2、(2023春 东湖区期中)如图所示,运动员迎着飞来的足球奔跑,腾空跃起将足球顶出。下列说法正确的是(  )
A.运动员在跑步阶段和腾空阶段运动状态都改变
B.足球与运动员相互作用的过程中,足球对运动员的力逐渐增大
C.足球被顶出说明运动员对足球的弹力大于足球对运动员的弹力
D.足球对运动员的作用力与运动员对地面的作用力是一对平衡力
【答案】A
【解答】解:A、运动员在跑步阶段和腾空阶段其速度大小和运动方向都会发生改变,所以运动状态改变,故A正确;
B、运动员顶球时,球与人的头顶接触过程中,先是形变程度越来越大,再将球顶出时,足球的形变恢复,形变程度又越来越小,于是,足球与运动员相互作用的过程中,足球对运动员的力先增大后减小,故B错误;
C、运动员对足球的弹力与足球对运动员的弹力其实质是一对相互作用力,二者的大小始终相等,故C错误;
D、足球对运动员的作用力与运动员对地面的作用力作用在不同的物体上,方向不在一条直线上,大小也不同,不是一对平衡力,故D错误。
故选:A。
例3、(2023 禹会区二模)某同学用如图所示装置探究二力平衡的条件,下列说法不正确的是(  )
A.为减小摩擦对实验的影响,应将小车放在光滑的水平桌面上
B.改变左右两盘中砝码的质量,是为了探究平衡的两个力必须大小相等
C.把小车在水平桌面上扭转一个角度后释放,是为了探究平衡的两个力必须在同一直线上
D.图中小车静止时,只受到一对平衡力的作用
【答案】D
【解答】解:A.为减小摩擦对实验的影响,应将小车放在光滑的水平桌面上。故A正确。
B.图中两侧滑轮为定滑轮,绳子对小车的拉力等于钩码的重力,改变左、右两托盘中的砝码质量,即改变左、右绳子对小车的拉力,是为了探究平衡的两个力是都需要大小相等。故B正确。
C.把小车在水平桌面上扭转一个角度后释放。是为了探究平衡的两个力必须在同一直线上。故C正确。
D.竖直方向上,小车所受重力与桌面对它的支持力是一对平衡力。水平方向上,小车所受的左右拉力为一对平衡力。小车受2对平衡力作用。故D错误。
故选:D。
变式3、(2023 零陵区校级模拟)如图1所示是某实验小组的小明同学探究“二力平衡条件”的实验装置。
(1)本实验中定滑轮的作用是   ;
(2)实验时,当左右两个托盘中放入质量相等的砝码后,木块保持不动,此时木块所受两个拉力的大小相等,方向   (选填“相同”或“相反”),木块受力平衡;
(3)实际操作中,小明同学发现当向左盘和右盘同时放入质量不相等的砝码时,木块仍然保持静止状态,产生这一现象的原因是木块与桌面间存在   ;
(4)同组的小芳同学建议将实验器材继续进行改进,实验装置如图2所示:实验过程中,小芳同学在右侧加挂了一个钩码,由静止释放卡片发现卡片向右运动,由此可以得到二力平衡的一个条件是:相互平衡的两个力必须   ;
(5)小芳同学下一步的操作是把小卡片剪成两半,观察小卡片能否平衡,这是为了验证只有作用在   上的两个力才能平衡。
【答案】(1)改变力的方向;(2)相反;(3)木块与桌面间存在摩擦力;(4)大小相等;(5)同一物体。
【解答】解:(1)实验中利用左右两个托盘对木块的拉力使木块运动,由于左右两个托盘在竖直方向运动,所以实验中需要用定滑轮来改变拉力的方向;
(2)实验时,兴趣小组的同学向两端的托盘中同时各加质量相等的砝码,木块处于静止状态,木块两边所受的拉力大小相等、方向相反;【出处:21教育名师】
(3)若两边拉力不相等,则木块相对于桌面具有相对运动趋势,此时桌面对木块产生摩擦力的作用,木块在两个拉力及摩擦力的作用下保持静止;
(4)右侧加挂了一个钩码,使卡片所受到向右的力大于向左的力,两个力大小不同,故卡片没有静止(平衡)。由此可以得出二力平衡的一个条件是:相互平衡的两个力必须大小相等;
(5)把卡片从中间剪开,卡片会分开,说明相互平衡的两个力必须作用在同一物体上。
故答案为:(1)改变力的方向;(2)相反;(3)木块与桌面间存在摩擦力;(4)大小相等;(5)同一物体。
实战演练
1.小车内有一根细绳悬挂着一小球,在小车向右做匀速直线运动的过程中,下列图中表示小球运动情况正确的是(  )
A.B.C.D.
【答案】B
【解答】解:小球随小车向右做匀速直线运动的过程中,小球受到的合力为0,小球在竖直方向上受到重力和绳子的拉力两个力的作用,重力的方向竖直向下,拉力的方向竖直向上,故B正确。
故选:B。
2.下列各种动作中,在水平地面上无法保持平衡的是(  )
A. B. C. D.
【答案】C
【解答】解:A、人受重力和支持力的作用,当二者共线时即可平衡,故A错误;
B、体操运动员受重力、支持力和球的压力作用,当三个力作用在同一直线上时即可平衡,故B错误;
C、人受到的重力和地面对脚的支持力作用,由图可知支持力和重力的作用线不可能在同一直线上,所以健身者在这两个力的作用下不可能平衡,故C正确;
D、人此时所受重力和支持力在同一直线上,能够平衡,故D错误;
故选:C。
3.如图甲所示,一轻绳绕过定滑轮,一端与粗糙水平桌面上的滑块B相连,另一端悬挂物体A,且物体A和滑块B恰好都做匀速直线运动。图乙中分别画出了该状态下物体A和滑块B的受力示意图,则下列判断正确的是(  )21·世纪*教育网
A.F4与G1是一对平衡力
B.F2与F3是一对平衡力
C.F1与F2是一对相互作用力
D.F1与F3是一对相互作用力
【答案】B
【解答】解:A、F4与G1作用在两个物体上,不是一对平衡力,故A错误;
B、物体B做匀速直线运动,水平方向的F2与F3符合二力平衡条件,是一对平衡力,故B正确;
C、F1与F2不是发生在两个物体之间,不是一对相互作用力,故C错误;
D、F1与F3不是发生在两个物体之间,不是一对相互作用力,故D错误。
故选:B。
4.小明乘坐垂直电梯上楼的过程分为加速上升、匀速上升和减速上升三个阶段,这三个阶段中(  )
A.电梯对人的支持力和人所受的重力一定相等
B.电梯对人的压力和人所受的重力一定相等
C.电梯对人的支持力和人对电梯的压力一定相等
D.以上三个答案均正确
【答案】C
【解答】解:AB、当人匀速直线运动时,电梯对人的支持力和人所受的重力一定相等,当加速上升时,支持力大于重力,减速上升时,支持力小于重力,而电梯对人的压力就是支持力,大小一定相等,故AB错误;2·1·c·n·j·y
CD、电梯对人的支持力和人对电梯的压力是一对相互作用力,无论何时何种状态,相互作用力一定相等,故C正确,D错误。2-1-c-n-j-y
故选:C。
5.如图是小莉带着妹妹玩蹦床的情景,下列分析正确的是(忽略空气阻力)(  )
A.小莉下降的过程中,一接触蹦床后就做减速直线运动
B.小莉接触蹦床后下降到最低点的过程中,她受到的合力先变大后变小
C.妹妹从最低点被弹起上升的过程中,当她受到的弹力与重力相等时,速度最大
D.小朋友在上升、下落过程中,速度最大时,她们受到合力都最大
【答案】C
【解答】解:AB、小莉下降的过程中,重力保持不变,一接触蹦床后,会受到竖直向上的弹力的作用,此时的弹力要小于重力,小莉继续向下做加速运动,蹦床的形变程度变大,弹力增大,合力要变小;当弹力等于重力时,此时的速度最大,合力为0;继续向下运动,弹力大于重力,合力逐渐变大,小莉做减速运动,故小莉接触蹦床后的速度先变大后变小,合力先变小后变大,故AB错误;www-2-1-cnjy-com
C、妹妹从最低点被弹起上升的过程中,她受到的弹力大于重力,向上做加速运动,随着蹦床的形变程度变小,弹力变小,当弹力等于重力时,此时的速度最大,继续向上运动,弹力小于重力,做减速运动,故C正确;21教育名师原创作品
D、小朋友在上升、下落过程中,速度最大时,重力等于弹力,所以她们受到合力都为零,故D错误。
故选:C。
6.如图所示是我国自主建造的中国空间站,绕地球运动的轨道高度在330~450km之间,当舱内的航天员休息时,受到的外力是   (选填“平衡力”或“非平衡力”)。
【答案】非平衡力。
【解答】解:由题意可知,舱内的航天员休息时,仍与空间站一起绕地球运动,因此他不是处于静止或匀速直线运动状态,即不是平衡状态,所以受到的外力是非平衡力。
故答案为:非平衡力。
7.如图所示是抖音网红“平衡术”达人王某表演成功的视频截图,此时的汤勺、核桃以及钉锤都处于静止状态,钉锤受到的支持力和    是一对相互作用力。
【答案】钉锤对核桃的压力。
【解答】解:物体间力的作用是相互的,钉锤受到核桃的支持力,同时钉锤对核桃有一个压力,二力是一对相互作用力。21*cnjy*com
故答案为:钉锤对核桃的压力。
8.如图所示,运动员推铅球,铅球离开手后能继续前进是因为铅球具有    ,假如不计空气摩擦,铅球飞行轨迹的最高点c时,铅球处于    (选填“平衡”、“非平衡”)状态。落到地面d点时,会将地面砸出一个坑,这说明力能改变物体的    。
【答案】惯性;非平衡;形状。
【解答】解:铅球离开手后之所以能继续前进,就是因为铅球具有惯性。
不计空气摩擦,铅球飞行轨迹的最高点c时,铅球只受到重力作用,处于非平衡状态。
地面在力的作用下发生了形变,说明力能改变物体的形状。
故答案为:惯性;非平衡;形状。
9.放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平推力F的作用,其F﹣t和v﹣t图象分别如图所示,则t=1s时,物体受到的摩擦力是   N;则t=3s时,物体受到的合力是 N。
【答案】1;1
【解答】解:由v﹣t图象可知,0﹣2s时物体的速度大小为零,即t=1s时物体处于静止状态;此时物体受到推力和摩擦力是一对平衡力,大小相等;由F﹣t图象可知,t=1s时,F=1N,则此时的摩擦力f=F=1N;【来源:21·世纪·教育·网】
由v﹣t图象可知,4﹣6s时,物体匀速运动;由F﹣t图象可知,此时的推力F′=2N;
由于摩擦力与推力F是一对平衡力,所以此时的摩擦力f′=F′=2N;
2﹣4s内,物体做加速运动,由于压力大小和接触面的粗糙程度不变,所以摩擦力大小不变(与匀速运动时的摩擦力大小相等),仍为2N,所以合力为:F''=3N﹣2N=1N。
故答案为:1;1。
10.“旅航者X2”是一款双人智能电动飞行汽车,探索出了未来交通的一种可能。如图所示,旋翼转动,对下方空气施力的同时获得升力,说明了力的作用是    的;当旋翼转速加快时,飞行汽车会加速上升,说明力可以改变物体的    ;当飞行汽车悬停在空中时,其旋翼产生的升力    (选填“大于”“小于”或“等于”)汽车和乘员的总重力。21cnjy.com
【答案】相互;运动状态;等于。
【解答】解:旋翼转动,对下方空气施力的同时获得升力,利用了力的作用是相互的;
当旋翼转速加快时,飞行汽车会加速上升,说明力可以改变物体的运动状态;
当飞行汽车悬停在空中时,处于平衡状态,其旋翼产生的升力等于汽车和乘员的总重力。
故答案为:相互;运动状态;等于。
11.图甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验装置。
(1)小华将系于小纸片两端的细线分别跨过左右支架上的滑轮,在线的两端挂钩码,使作用在小纸片上的两个拉力方向相反,并通过调整    来改变拉力的大小。当细线两端钩码相同时,小纸片静止不动,说明两个力平衡时的大小相等。
(2)当小纸片静止不动时,小华将小纸片扭转过一个角度,松手后小纸片    (选填“能”或“不能”)平衡。设计此实验步骤的目的是为了探究不在    上的两个力能否平衡。
【答案】(1)钩码数量;(2)不能;同一直线。
【解答】解:(1)小纸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纸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,钩码的数量越多,拉力就越大;可通过调整钩码数量,来改变拉力的大小;
由于两端钩码个数相同,因此小纸片静止不动,说明两个力平衡时的大小相等;
(2)小纸片转过一个角度,小纸片两端的拉力就不在一条直线上,纸片就会转动,说明了不在同一直线上的两个力不能平衡。
故答案为:(1)钩码数量;(2)不能;同一直线。
12.一辆小汽车,总质量为2000kg,在水平路面上运动的过程中,受到的阻力是车重的0.05倍。(g取10N/kg)求:
(1)画出小汽车在路面上做匀速直线运动时的受力分析图。
(2)小汽车做匀速直线运动时,受水平路面的支持力为多大?
(3)小汽车做匀速直线运动时,小汽车发动机牵引力为多大?
【答案】(1)如图所示;
(2)小汽车做匀速直线运动时,受水平路面的支持力为20000N;
(3)小汽车做匀速直线运动时,小汽车发动机牵引力为1000N。
【解答】解:小车竖直方向处于静止状态,受到的支持力和重力是一对平衡力,N=G=mg=2000kg×10N/kg=20000N,小汽车在水平方向上做匀速直线运动,水平方向上牵引力和摩擦力就是一对平衡力,大小相等,方向相反,因为汽车是在向左运动的,所以牵引力是水平向左的,摩擦力就是水平向右的,21*cnjy*com
F牵=f摩擦=0.05G=0.05×20000N=1000N,如下图所示:

答:(1)如图所示;
(2)小汽车做匀速直线运动时,受水平路面的支持力为20000N;
(3)小汽车做匀速直线运动时,小汽车发动机牵引力为1000N。
13.某公路桥头旁立有一块如图所示的标志牌,现有一辆总质量为5×103kg的卡车在水平公路上匀速行驶,已知地面对卡车的摩擦阻力是其总重力的0.2倍。(g取10N/kg)求:
(1)该卡车受到的摩擦阻力为多大?
(2)若车以80km/h的速度匀速直线运动时,受到的空气阻力是200N,则此时卡车发动机的牵引力多大?
(3)标志牌上“4t”的含义?这辆卡车能不能通过此桥?
【答案】(1)该卡车受到的摩擦阻力为1×104N;
(2)此时卡车发动机的牵引力为10200N;
(3)标志牌上“4t”的含义是指过往车辆的最大质量不得超过4t,这辆车不能通过此桥。
【解答】解:(1)该卡车的总重力为:G=mg=5×103kg×10N/kg=5×104N,
那么该卡车受到的摩擦阻力为:f阻=0.2G=0.2×5×104N=1×104N;
(2)汽车在水平公路上匀速直线运动时,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,
所以F牵=f阻+f空=10000N+200N=10200N;
(3)标志牌上“4t”的含义是指过往车辆的最大质量不得超过4t;
由于这辆卡车的总质量m=5×103kg=5t>4t,
故这辆卡车不能从该桥上通过。
答:(1)该卡车受到的摩擦阻力为1×104N;
(2)此时卡车发动机的牵引力为10200N;
(3)标志牌上“4t”的含义是指过往车辆的最大质量不得超过4t,这辆车不能通过此桥。
14.如图所示,探空气球和下方的吊篮总重15N,气球所受总浮力始终保持60N不变,方向始终竖直向上;气球受到的空气阻力与速度成正比,即f=10v,不计吊篮受到的浮力和阻力。若气球以1m/s的速度竖直向下匀速运动,则吊篮中物体的重力为    N;若去掉吊篮中的所有物体,气球能达到的最大速度为    m/s。【来源:21cnj*y.co*m】
【答案】55;4.5
【解答】解:气球携带物体匀速向下运动时,受竖直向下的重力G总、竖直向上的浮力F浮和阻力f=10v,
依据平衡条件有:G总=F浮+f,即G+G物=F浮+10v,
代入数据得:15N+G物=60N+10×1N,解得:G物=55N;
不携带物体时,气球向上匀速运动,受竖直向下的重力G和阻力f=10v,竖直向上的浮力F浮,
依据平衡条件有:G+10v=F浮,代入数据得:15N+10v=60N,解得v=4.5m/s。
故答案为:55;4.5。
15.一辆小车,总质量为600kg,在水平路面上向右匀速运动的过程中,受到的阻力是车的重力的0.05倍。(g=10N/kg)
(1)请计算出小车受到的阻力的大小;
(2)小车匀速运动时,请计算出小车的牵引力的大小;
(3)小车匀速运动时,画出小车在水平方向上的受力示意图。
【答案】(1)小车所受的阻力大小是300N;
(2)小车的牵引力的大小是300N;
(3)见解答图。
【解答】解:(1)小车受到的重力:
G=mg=600kg×10N/kg=6000N,
小车所受的阻力:f=0.05G=0.05×6000N=300N;
(2)因为小车做匀速直线运动,所以小车的牵引力与阻力大小相同:F牵=f=300N;
(3)因为小车在水平向右的方向上受到300N的拉力做匀速直线运动,处于平衡状态,根据二力平衡的条件可得,小车受到水平向左、大小为300N的摩擦力作用,因此过小车重心作水平向右和水平向左、大小都为300N的拉力和摩擦力。如图所示:

答:(1)小车所受的阻力大小是300N;
(2)小车的牵引力的大小是300N;
(3)见上图。
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