华师大版初中科学八年级上学期 1.5二力平衡的条件(1)
一、夯实基础。
1.下列运动过程中,处于平衡状态的物体是( )
A.在空中由静止开始下落的苹果
B.竖直向上抛出的石子
C.沿光滑斜坡滚动的小球
D.在空中匀速直线下降的跳伞运动员
【答案】D
【知识点】平衡状态的判断
【解析】【分析】平衡状态包括两种:静止状态和匀速直线运动状态,据此判断。
【解答】A.在空中由静止开始下落的苹果,速度越来越大,做加速运动,不处于平衡状态,故A不合题意;
B.竖直向上抛出的石子,速度越来越小,做减速运动,不处于平衡状态,故B不合题意;
C.沿光滑斜坡滚动的小球,速度增大,做加速运动,不处于平衡状态,故C不合题意;
D.在空中匀速直线下降的跳伞运动员,做匀速直线运动,处于平衡状态,故D符合题意。
故选D。
2.下列四种情形中,属于二力平衡的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【知识点】平衡力的辨别
【解析】【分析】根据二力平衡的条件进行解答:即两个力必须作用在同一物体上、大小相等、方向相反、作用在同一直线上,四个条件缺一不可.本题考查了平衡力的辨别,注意平衡力必须同时满足四个条件,缺一不可.
【解答】解:A、图中两个力虽然大小相等、方向相反、在同一直线上,但是两个力是作用在两个物体上,故不是平衡力;
B、很显然,图中两个力大小不等,故不是平衡力;
C、图中两个力大小相等、方向相反、在同一直线上,还作用在同一物体上,故是一对平衡力.
D、图中两个力虽然大小相等、方向相反、作用在同一物体上,但两个力不在同一直线上,故不是平衡力;
故选C.
3.如图所示,把一个木块放在水平桌面上,用水平向右的拉力拉木块沿水平桌面做匀速直线运动,对木块的受力分析正确的是( )
A.木块对桌面的压力和木块受到的支持力是一对平衡力
B.绳对木块的拉力大于桌面对木块的摩擦力
C.绳对木块的拉力和木块受到的摩擦力是一对相互作用力
D.木块受到的重力和支持力是一对平衡力
【答案】D
【知识点】力的作用是相互的;平衡力的辨别
【解析】【分析】(1)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;
(2)根据二力平衡的知识判断;
(3)相互作用力的条件:大小相等、方向相反、作用在同一直线和两个物体上;
(4)根据平衡力的四个条件判断。
【解答】A.木块对桌面的压力作用在桌面上,木块受到的支持力作用在木块上,二者没有作用在同一物体上,肯定不是一对平衡力,故A错误;
B.木块在水平方向上做匀速直线运动,处于平衡状态,即绳对木块的拉力等于桌面对木块的摩擦力,故B错误;
C.绳对木块的拉力和木块受到的摩擦力都作用在木块一个物体上,肯定不是相互作用力,故C错误;
D.木块受到的重力和支持力,大小相等、方向相反、作用在同一物体和同一直线上,肯定是平衡力,故D正确。
故选D。
4.如图,将木块放在粗糙程度相同的水平桌面上,用水平向右的拉力拉动木块,使木块向右做匀速直线运动,下列相关描述正确的是( )
A.木块受到的滑动摩擦力逐渐减小
B.木块受到的滑动摩擦力保持不变
C.木块受到的拉力大于滑动摩擦力
D.绳子对木块的拉力和木块对绳子的拉力是一对平衡力
【答案】B
【知识点】平衡状态的判断;影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】在平衡力作用下物体处于静止或匀速直线运动状态.作用在同一物体上的两个力,如果大小相等、方向相反,并且在同一条直线上这两个就是一对平衡力。滑动摩擦力的影响因素:压力大小和接触面的粗糙程度。若这两者不变,则滑动摩擦力的大小不变。
【解答】
木块放在粗糙程度相同的水平桌面上,用水平向右的拉力拉动木块,使木块向右做匀速直线运动,所以木块水平方向受到的拉力与摩擦力是一对平衡力;
滑动摩擦力与压力和接触面的粗糙程度有关,由题两个因素都没变,所以摩擦力不变,始终于拉力相等,故AC错误,B正确;
绳子对木块的拉力和木块对绳子的拉力,不作用在一个物体上,不是一对平衡力而是一对相互作用力,故D错误。
故答案为:B
5.一个物体受到两个力的作用,这两个力的三要素完全相同,那么这两个力( )
A.一定不是平衡力 B.一定是平衡力
C.可能是平衡力 D.条件不足,无法判断
【答案】A
【知识点】平衡力的辨别
【解析】【分析】根据二力平衡的条件进行判断即可。
【解答】这两个力的三要素完全相同,即大小、方向和作用点相同。而二力平衡的条件之一就是方向相反,因此这两个力肯定不是平衡力,故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
6.如图所示,人沿水平方向拉牛,但没有拉动。其中说法正确的是( )
A.绳拉牛的力小于牛拉绳的力
B.绳拉牛的力小于地面对牛的摩擦力
C.绳拉牛的力与牛拉绳的力是一对平衡力
D.绳拉牛的力与地面对牛的摩擦力是一对平衡力
【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】根据二力平衡的知识判断。
【解答】人沿水平方向拉牛,但牛没动,由于牛有运动的趋势,所以地面会对牛产生静摩擦力。由于牛处于静止状态,那么它受到的拉力和地面对牛的摩擦力是一对平衡力,即二者大小相等,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
7.如图所示是小华同学探究“二力平衡条件”时的实验情景:
(1)把轻质小车放在 (选填“光滑”或“粗糙”)的水平桌面上,向两端的小盘里加砝码,当两盘砝码的质量 (选填“相等”或“不相等”)时,小车静止。
(2)保持两盘砝码的质量相等,将小车在水平桌面上转动一个小角度,此时作用在小车的两个拉力不在同一 ,松手后小车运动状态 (选填“会”或“不会”)发生改变。
(3)在实验中,小明用木块代替小车,你认为小华和小明的方案中, 的方案更好,理由是可以减少 对实验的影响。
【答案】(1)光滑;相等
(2)直线上;会
(3)小华;摩擦力
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【分析】(1)在探究二力平衡的实验中,小车与桌面之间的摩擦力越小越好,尽量减少它对小车运动状态的影响。小车受到的拉力由砝码的重力产生,当它处于静止状态时,两个拉力平衡,即大小相等,那么砝码的重力相等,质量也相等。
(2)扭转小车后,左右两个拉力就不在同一直线上了,肯定不能处于平衡状态;
(3)如果木块与桌面之间的摩擦太大,那么可能出现左右砝码质量不同,但是小车在桌面上保持静止状态的情形,此时是两个拉力和桌面摩擦力的三力平衡,于是对结论的得出就会产生影响。
【解答】(1)把轻质小车放在光光滑的水平桌面上,向两端的小盘里加砝码,当两盘砝码的质量相等时,小车静止。
(2)保持两盘砝码的质量相等,将小车在水平桌面上转动一个小角度,此时作用在小车的两个拉力不在同一直线上,松手后小车运动状态会发生改变。
(3)在实验中,小明用木块代替小车,你认为小华和小明的方案中,小华的方案更好,理由是可以减少摩擦力对实验的影响。
8.质量为50kg的箱子放在水平地面上,地面对箱子的支持力大小为 N。小宇用40N的力水平推这个箱子,刚好能使其匀速运动,若改用60N的力水平推这个箱子时,地面对箱子的摩擦力大小为 N。(g取10N/kg)
【答案】500;40
【知识点】二力平衡的条件及其应用;影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】(1)根据二力平衡计算出地面对箱子的支持力;
(2)当箱子在水平面上做匀速直线运动时,它受到平衡力,据此计算出地面对箱子的摩擦力。当改用60N推力时,根据影响滑动摩擦力的两个因素判断摩擦力是否发生改变即可。
【解答】(1)箱子在竖直方向上处于平衡状态,即地面对箱子的支持力等于箱子的重力,那么支持力为:F=G=mg=50kg×10N/kg=500N;
(2)小宇用40N的力水平推这个箱子,刚好能使其匀速运动,此时地面对箱子的摩擦力与推力平衡,即摩擦力等于推力40N。当推力为60N时,箱子对地面的压力和接触面的粗糙程度不变,因此摩擦力不变,还是40N。
9.如图所示的正方体木块,重10N,受水平压力F=20N的作用,静止在竖直墙面上,则木块受到的静摩擦力为10N,方向为 。当压力增大时,木块受到的是 (选填“平衡”或“非平衡”)力作用,木块受到的静摩擦力将 (选填“变大”“变小”或“不变”),墙面对木块的支持力 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】竖直向上;平衡;不变;变大
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】(1)摩擦力的方向总是与相对运动的方向相反;
(2)当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,处于平衡状态,受到平衡力,据此判断木块受到的静摩擦力的变化。根据二力平衡的知识计算墙面对木块的支持力。
【解答】(1)当木块静止在竖直墙面上时,由于受到重力,它有向下运动的趋势,因此木块受到的静摩擦力的方向竖直向上。
(2)当压力增大时,木块仍然在墙壁上保持静止状态,即处于平衡状态,受到平衡力作用,此时静摩擦力和重力相互平衡,即二者大小相等,所以静摩擦力不变。木块在水平方向上处于平衡状态,即它受到的推力F与墙面对木块的支持力相互平衡。由于压力增大,所以支持力增大。
10.如图所示,三个钩码受到的重力均为1N,用三根绳子连接悬挂着,那么a绳受到的拉力为 N,b绳受到的拉力为 N,c绳受到的拉力为 N。
【答案】3;2;1
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】根据二力平衡的知识,将每条绳子下面的钩码看做一个整体进行研究,从而计算出绳子上的拉力即可。
【解答】(1)将三个钩码看做一个整体,它们处于平衡状态,即a绳向上的拉力和它们的总重力相互平衡,那么a绳的拉力为:1N+1N+1N=3N;
(2)将下面的两个钩码看做一个整体,它们处于平衡状态,即b绳向上的拉力和它们的总重力相互平衡,那么b绳的拉力为:1N+1N=2N;
(3)最下面的钩码处于平衡状态,它受到的c绳向上的拉力与自身重力平衡,那么c绳的拉力为1N。
二、能力提升。
11.如图甲是消防队员小王进行爬杆训练的示意图,在某次爬杆训练中,小王沿杆竖直向上运动的v-t图像如图乙所示,下列判断正确的是( )
A.0~6s内,小王沿杆匀速向上运动
B.6~15s内,小王沿杆上爬的距离是5.4m
C.0~18s内,小王受到的摩擦力方向向下
D.15~18s内,小王受到的摩擦力大小等于重力大小
【答案】B
【知识点】速度公式及其应用;力与运动的关系
【解析】【分析】(1)根据乙图确定0~6s内小王的运动状态;
(2)6~15s内小王做匀速直线运动,根据s=vt计算上爬的距离;
(3)根据相互作用力的原理分析;
(4)当合力的方向与运动方向相反时,物体做减速运动。
【解答】A.根据乙图可知,0~6s内,小王的速度不断增大,做加速运动,故A错误;
B.6~15s内,小王做匀速直线运动,速度为0.6m/s,那么上爬的距离s=vt=0.6m/s×9s=5.4m,故B正确;
C.0~18s内,小王始终在向上爬,它对杆子向下用力,根据相互作用力的原理可知,小王受到的摩擦力方向向上,故C错误;
D.15~18s内,小王做减速运动,说明合力向下,即向上的摩擦力小于重力,故D错误。
故选B。
12.如图所示,将系在细线下的小球拉至A点,然后由静止释放,小球将在A、C两点之间往复摆动,如果不考虑空气对小球的阻力,下列分析中正确的是( )
A.细线对小球的拉力与小球的重力是一对平衡力
B.小球对细线的拉力与小球的重力是一对相互作用力
C.当小球摆至C点时,如果小球所受的力同时消失,小球将静止在C点
D.当小球摆至B点时,如果细线突然断裂,小球将竖直下落
【答案】C
【知识点】力的作用是相互的;牛顿第一定律;平衡力的辨别
【解析】【分析】(1)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;
(2)相互作用力的条件:大小相等、方向相反、作用在两个物体和同一直线上;
(3)根据牛顿第一定律可知,当物体不受力或合外力为零时,将保持静止状态或匀速直线运动状态;
(4)根据惯性的知识判断。
【解答】A.A点时,细线对小球的拉力与小球的重力不在同一直线上,肯定不是平衡力,故A错误;
B.小球对细线的拉力的施力物体是小球,而小球重力的施力物体是地球,二者不是相互作用的物体,肯定不是相互作用力,故B错误;
C.当小球摆至C点时,它的速度为零,如果小球所受的力同时消失,小球将静止在C点保持静止状态,故C正确;
D.当小球摆至B点时,小球的运动方向水平向左或向右,如果细线突然断裂,由于惯性,它会在下落的同时继续向左或向右运动,肯定不是竖直下路,故D错误。
故选C。
13.如图所示,物块A静止在固定的斜面上。此时物块的重力产生两方面的作用效果:使物块压紧斜面以及使物块有沿斜面向下滑动的趋势,因而可将物块的重力沿斜面方向和垂直斜面的方向进行分解。实际解决问题时,就可以用这两个方向上的分力来等效替代物块的重力。下列说法正确的是( )
A.物块受到斜面的支持力和物块的重力是一对相互作用力
B.物块受到斜面的支持力和物块的重力沿斜面方向的分力是一对相互作用力
C.物块受到斜面的摩擦力和物块的重力是一对平衡力
D.物块受到斜面的摩擦力和物块的重力沿斜面方向的分力是一对平衡力
【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;不同点:平衡力只作用在同一物体上,而相互作用力则作用在两个物体上。
【解答】A.物块受到斜面的支持力与斜面垂直,物块的重力竖直向下,二者不在同一直线上,肯定不是一对相互作用力,故A错误;
B.物块受到斜面的支持力与斜面垂直,与物块的重力沿斜面方向的分力相比,二者没有在同一直线上,故肯定不是相互作用力,故B错误;
C.物块受到斜面的摩擦力沿斜面向上,物块的重力竖直向下,二者不在同一直线上,肯定不是平衡力,故C错误;
D.物块受到斜面的摩擦力和物块的重力沿斜面方向的分力,二者大小相等、方向相反、作用在同一直线和同一物体上,是一对平衡力,故D正确。
故选D。
14.利用如图所示器材探究“二力平衡的条件”。
(1)将卡片上的两根线跨放在支架的滑轮上,并在两个线端分别挂上钩码,使作用在卡片上的两个拉力方向相反,且在一条直线上。当卡片平衡时,从钩码数量看,卡片两边所受的拉力 。
(2)为观察不在同一直线上的两个力是否能平衡,可用手将卡片 ,释放时观察其是否保持平衡。
(3)在卡片平衡时,用剪刀将卡片从中间剪开,并观察随之发生的现象。由此可以得到二力平衡的又一个条件是 。
(4)该实验在选择卡片时,选用较轻卡片的目的是 。
【答案】(1)相等
(2)转动
(3)作用在同一物体上
(4)减小卡片自重的影响
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【分析】(1)纸片两边的拉力由砝码的重力产生。当卡片静止处于平衡状态时,两边钩码的数量相等,说明卡片受到的拉力相等。
(2)当用力将卡片扭转时,两边的拉力就不在同一直线上了,松手后可以观察卡片是否处于平衡状态;
(3)将卡片剪开后,卡片变成两个物体,根据卡片能否处于静止状态判断二力是否必须作用在同一物体上;
(4)实际上卡片是有重力的,而卡片静止时,其实是两个拉力和纸片重力的平衡。当卡片的重力很小时,对实验的影响可以忽略,因此选择较轻的卡片。
【解答】(1)将卡片上的两根线跨放在支架的滑轮上,并在两个线端分别挂上钩码,使作用在卡片上的两个拉力方向相反,且在一条直线上。当卡片平衡时,从钩码数量看,卡片两边所受的拉力相等。
(2)为观察不在同一直线上的两个力是否能平衡,可用手将卡片转动,释放时观察其是否保持平衡。
(3)在卡片平衡时,用剪刀将卡片从中间剪开,并观察随之发生的现象。由此可以得到二力平衡的又一个条件是:作用在同一物体上。
(4)该实验在选择卡片时,选用较轻卡片的目的是:减小卡片自重的影响。
15.如图所示,一个重为G的物体放在水平地面上,在水平向右的拉力F作用下,沿水平面向右做匀速直线运动,已知G=40N,F=10N。
(1)求运动过程中物体受到的滑动摩擦力f的大小。
(2)我们知道,滑动摩擦力f的大小是由物体接触面间的压力FN和接触面的粗糙程度决定的。物理学中用动摩擦因数μ表示接触面的粗糙程度,则有关系式f=μFN成立。求图中物体与地面间的动摩擦因数μ。
【答案】(1)体做匀速直线运动,水平方向受力平衡,所以f=F=10N
(2)在水平面上,压力等于重力,FN=G=40N,∵f=μFN,∴μ= =0.25
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】(1)物体在水平方向上处于平衡状态,根据二力平衡的知识计算出受到的摩擦力;
(2)水平面上,物体对地面的压力等于自身重力,将物体重力和摩擦力分别代入关系式,计算即可。
1 / 1华师大版初中科学八年级上学期 1.5二力平衡的条件(1)
一、夯实基础。
1.下列运动过程中,处于平衡状态的物体是( )
A.在空中由静止开始下落的苹果
B.竖直向上抛出的石子
C.沿光滑斜坡滚动的小球
D.在空中匀速直线下降的跳伞运动员
2.下列四种情形中,属于二力平衡的是( )
A.
B.
C.
D.
3.如图所示,把一个木块放在水平桌面上,用水平向右的拉力拉木块沿水平桌面做匀速直线运动,对木块的受力分析正确的是( )
A.木块对桌面的压力和木块受到的支持力是一对平衡力
B.绳对木块的拉力大于桌面对木块的摩擦力
C.绳对木块的拉力和木块受到的摩擦力是一对相互作用力
D.木块受到的重力和支持力是一对平衡力
4.如图,将木块放在粗糙程度相同的水平桌面上,用水平向右的拉力拉动木块,使木块向右做匀速直线运动,下列相关描述正确的是( )
A.木块受到的滑动摩擦力逐渐减小
B.木块受到的滑动摩擦力保持不变
C.木块受到的拉力大于滑动摩擦力
D.绳子对木块的拉力和木块对绳子的拉力是一对平衡力
5.一个物体受到两个力的作用,这两个力的三要素完全相同,那么这两个力( )
A.一定不是平衡力 B.一定是平衡力
C.可能是平衡力 D.条件不足,无法判断
6.如图所示,人沿水平方向拉牛,但没有拉动。其中说法正确的是( )
A.绳拉牛的力小于牛拉绳的力
B.绳拉牛的力小于地面对牛的摩擦力
C.绳拉牛的力与牛拉绳的力是一对平衡力
D.绳拉牛的力与地面对牛的摩擦力是一对平衡力
7.如图所示是小华同学探究“二力平衡条件”时的实验情景:
(1)把轻质小车放在 (选填“光滑”或“粗糙”)的水平桌面上,向两端的小盘里加砝码,当两盘砝码的质量 (选填“相等”或“不相等”)时,小车静止。
(2)保持两盘砝码的质量相等,将小车在水平桌面上转动一个小角度,此时作用在小车的两个拉力不在同一 ,松手后小车运动状态 (选填“会”或“不会”)发生改变。
(3)在实验中,小明用木块代替小车,你认为小华和小明的方案中, 的方案更好,理由是可以减少 对实验的影响。
8.质量为50kg的箱子放在水平地面上,地面对箱子的支持力大小为 N。小宇用40N的力水平推这个箱子,刚好能使其匀速运动,若改用60N的力水平推这个箱子时,地面对箱子的摩擦力大小为 N。(g取10N/kg)
9.如图所示的正方体木块,重10N,受水平压力F=20N的作用,静止在竖直墙面上,则木块受到的静摩擦力为10N,方向为 。当压力增大时,木块受到的是 (选填“平衡”或“非平衡”)力作用,木块受到的静摩擦力将 (选填“变大”“变小”或“不变”),墙面对木块的支持力 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
10.如图所示,三个钩码受到的重力均为1N,用三根绳子连接悬挂着,那么a绳受到的拉力为 N,b绳受到的拉力为 N,c绳受到的拉力为 N。
二、能力提升。
11.如图甲是消防队员小王进行爬杆训练的示意图,在某次爬杆训练中,小王沿杆竖直向上运动的v-t图像如图乙所示,下列判断正确的是( )
A.0~6s内,小王沿杆匀速向上运动
B.6~15s内,小王沿杆上爬的距离是5.4m
C.0~18s内,小王受到的摩擦力方向向下
D.15~18s内,小王受到的摩擦力大小等于重力大小
12.如图所示,将系在细线下的小球拉至A点,然后由静止释放,小球将在A、C两点之间往复摆动,如果不考虑空气对小球的阻力,下列分析中正确的是( )
A.细线对小球的拉力与小球的重力是一对平衡力
B.小球对细线的拉力与小球的重力是一对相互作用力
C.当小球摆至C点时,如果小球所受的力同时消失,小球将静止在C点
D.当小球摆至B点时,如果细线突然断裂,小球将竖直下落
13.如图所示,物块A静止在固定的斜面上。此时物块的重力产生两方面的作用效果:使物块压紧斜面以及使物块有沿斜面向下滑动的趋势,因而可将物块的重力沿斜面方向和垂直斜面的方向进行分解。实际解决问题时,就可以用这两个方向上的分力来等效替代物块的重力。下列说法正确的是( )
A.物块受到斜面的支持力和物块的重力是一对相互作用力
B.物块受到斜面的支持力和物块的重力沿斜面方向的分力是一对相互作用力
C.物块受到斜面的摩擦力和物块的重力是一对平衡力
D.物块受到斜面的摩擦力和物块的重力沿斜面方向的分力是一对平衡力
14.利用如图所示器材探究“二力平衡的条件”。
(1)将卡片上的两根线跨放在支架的滑轮上,并在两个线端分别挂上钩码,使作用在卡片上的两个拉力方向相反,且在一条直线上。当卡片平衡时,从钩码数量看,卡片两边所受的拉力 。
(2)为观察不在同一直线上的两个力是否能平衡,可用手将卡片 ,释放时观察其是否保持平衡。
(3)在卡片平衡时,用剪刀将卡片从中间剪开,并观察随之发生的现象。由此可以得到二力平衡的又一个条件是 。
(4)该实验在选择卡片时,选用较轻卡片的目的是 。
15.如图所示,一个重为G的物体放在水平地面上,在水平向右的拉力F作用下,沿水平面向右做匀速直线运动,已知G=40N,F=10N。
(1)求运动过程中物体受到的滑动摩擦力f的大小。
(2)我们知道,滑动摩擦力f的大小是由物体接触面间的压力FN和接触面的粗糙程度决定的。物理学中用动摩擦因数μ表示接触面的粗糙程度,则有关系式f=μFN成立。求图中物体与地面间的动摩擦因数μ。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】平衡状态的判断
【解析】【分析】平衡状态包括两种:静止状态和匀速直线运动状态,据此判断。
【解答】A.在空中由静止开始下落的苹果,速度越来越大,做加速运动,不处于平衡状态,故A不合题意;
B.竖直向上抛出的石子,速度越来越小,做减速运动,不处于平衡状态,故B不合题意;
C.沿光滑斜坡滚动的小球,速度增大,做加速运动,不处于平衡状态,故C不合题意;
D.在空中匀速直线下降的跳伞运动员,做匀速直线运动,处于平衡状态,故D符合题意。
故选D。
2.【答案】C
【知识点】平衡力的辨别
【解析】【分析】根据二力平衡的条件进行解答:即两个力必须作用在同一物体上、大小相等、方向相反、作用在同一直线上,四个条件缺一不可.本题考查了平衡力的辨别,注意平衡力必须同时满足四个条件,缺一不可.
【解答】解:A、图中两个力虽然大小相等、方向相反、在同一直线上,但是两个力是作用在两个物体上,故不是平衡力;
B、很显然,图中两个力大小不等,故不是平衡力;
C、图中两个力大小相等、方向相反、在同一直线上,还作用在同一物体上,故是一对平衡力.
D、图中两个力虽然大小相等、方向相反、作用在同一物体上,但两个力不在同一直线上,故不是平衡力;
故选C.
3.【答案】D
【知识点】力的作用是相互的;平衡力的辨别
【解析】【分析】(1)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;
(2)根据二力平衡的知识判断;
(3)相互作用力的条件:大小相等、方向相反、作用在同一直线和两个物体上;
(4)根据平衡力的四个条件判断。
【解答】A.木块对桌面的压力作用在桌面上,木块受到的支持力作用在木块上,二者没有作用在同一物体上,肯定不是一对平衡力,故A错误;
B.木块在水平方向上做匀速直线运动,处于平衡状态,即绳对木块的拉力等于桌面对木块的摩擦力,故B错误;
C.绳对木块的拉力和木块受到的摩擦力都作用在木块一个物体上,肯定不是相互作用力,故C错误;
D.木块受到的重力和支持力,大小相等、方向相反、作用在同一物体和同一直线上,肯定是平衡力,故D正确。
故选D。
4.【答案】B
【知识点】平衡状态的判断;影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】在平衡力作用下物体处于静止或匀速直线运动状态.作用在同一物体上的两个力,如果大小相等、方向相反,并且在同一条直线上这两个就是一对平衡力。滑动摩擦力的影响因素:压力大小和接触面的粗糙程度。若这两者不变,则滑动摩擦力的大小不变。
【解答】
木块放在粗糙程度相同的水平桌面上,用水平向右的拉力拉动木块,使木块向右做匀速直线运动,所以木块水平方向受到的拉力与摩擦力是一对平衡力;
滑动摩擦力与压力和接触面的粗糙程度有关,由题两个因素都没变,所以摩擦力不变,始终于拉力相等,故AC错误,B正确;
绳子对木块的拉力和木块对绳子的拉力,不作用在一个物体上,不是一对平衡力而是一对相互作用力,故D错误。
故答案为:B
5.【答案】A
【知识点】平衡力的辨别
【解析】【分析】根据二力平衡的条件进行判断即可。
【解答】这两个力的三要素完全相同,即大小、方向和作用点相同。而二力平衡的条件之一就是方向相反,因此这两个力肯定不是平衡力,故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
6.【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】根据二力平衡的知识判断。
【解答】人沿水平方向拉牛,但牛没动,由于牛有运动的趋势,所以地面会对牛产生静摩擦力。由于牛处于静止状态,那么它受到的拉力和地面对牛的摩擦力是一对平衡力,即二者大小相等,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
7.【答案】(1)光滑;相等
(2)直线上;会
(3)小华;摩擦力
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【分析】(1)在探究二力平衡的实验中,小车与桌面之间的摩擦力越小越好,尽量减少它对小车运动状态的影响。小车受到的拉力由砝码的重力产生,当它处于静止状态时,两个拉力平衡,即大小相等,那么砝码的重力相等,质量也相等。
(2)扭转小车后,左右两个拉力就不在同一直线上了,肯定不能处于平衡状态;
(3)如果木块与桌面之间的摩擦太大,那么可能出现左右砝码质量不同,但是小车在桌面上保持静止状态的情形,此时是两个拉力和桌面摩擦力的三力平衡,于是对结论的得出就会产生影响。
【解答】(1)把轻质小车放在光光滑的水平桌面上,向两端的小盘里加砝码,当两盘砝码的质量相等时,小车静止。
(2)保持两盘砝码的质量相等,将小车在水平桌面上转动一个小角度,此时作用在小车的两个拉力不在同一直线上,松手后小车运动状态会发生改变。
(3)在实验中,小明用木块代替小车,你认为小华和小明的方案中,小华的方案更好,理由是可以减少摩擦力对实验的影响。
8.【答案】500;40
【知识点】二力平衡的条件及其应用;影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】(1)根据二力平衡计算出地面对箱子的支持力;
(2)当箱子在水平面上做匀速直线运动时,它受到平衡力,据此计算出地面对箱子的摩擦力。当改用60N推力时,根据影响滑动摩擦力的两个因素判断摩擦力是否发生改变即可。
【解答】(1)箱子在竖直方向上处于平衡状态,即地面对箱子的支持力等于箱子的重力,那么支持力为:F=G=mg=50kg×10N/kg=500N;
(2)小宇用40N的力水平推这个箱子,刚好能使其匀速运动,此时地面对箱子的摩擦力与推力平衡,即摩擦力等于推力40N。当推力为60N时,箱子对地面的压力和接触面的粗糙程度不变,因此摩擦力不变,还是40N。
9.【答案】竖直向上;平衡;不变;变大
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】(1)摩擦力的方向总是与相对运动的方向相反;
(2)当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,处于平衡状态,受到平衡力,据此判断木块受到的静摩擦力的变化。根据二力平衡的知识计算墙面对木块的支持力。
【解答】(1)当木块静止在竖直墙面上时,由于受到重力,它有向下运动的趋势,因此木块受到的静摩擦力的方向竖直向上。
(2)当压力增大时,木块仍然在墙壁上保持静止状态,即处于平衡状态,受到平衡力作用,此时静摩擦力和重力相互平衡,即二者大小相等,所以静摩擦力不变。木块在水平方向上处于平衡状态,即它受到的推力F与墙面对木块的支持力相互平衡。由于压力增大,所以支持力增大。
10.【答案】3;2;1
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】根据二力平衡的知识,将每条绳子下面的钩码看做一个整体进行研究,从而计算出绳子上的拉力即可。
【解答】(1)将三个钩码看做一个整体,它们处于平衡状态,即a绳向上的拉力和它们的总重力相互平衡,那么a绳的拉力为:1N+1N+1N=3N;
(2)将下面的两个钩码看做一个整体,它们处于平衡状态,即b绳向上的拉力和它们的总重力相互平衡,那么b绳的拉力为:1N+1N=2N;
(3)最下面的钩码处于平衡状态,它受到的c绳向上的拉力与自身重力平衡,那么c绳的拉力为1N。
11.【答案】B
【知识点】速度公式及其应用;力与运动的关系
【解析】【分析】(1)根据乙图确定0~6s内小王的运动状态;
(2)6~15s内小王做匀速直线运动,根据s=vt计算上爬的距离;
(3)根据相互作用力的原理分析;
(4)当合力的方向与运动方向相反时,物体做减速运动。
【解答】A.根据乙图可知,0~6s内,小王的速度不断增大,做加速运动,故A错误;
B.6~15s内,小王做匀速直线运动,速度为0.6m/s,那么上爬的距离s=vt=0.6m/s×9s=5.4m,故B正确;
C.0~18s内,小王始终在向上爬,它对杆子向下用力,根据相互作用力的原理可知,小王受到的摩擦力方向向上,故C错误;
D.15~18s内,小王做减速运动,说明合力向下,即向上的摩擦力小于重力,故D错误。
故选B。
12.【答案】C
【知识点】力的作用是相互的;牛顿第一定律;平衡力的辨别
【解析】【分析】(1)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;
(2)相互作用力的条件:大小相等、方向相反、作用在两个物体和同一直线上;
(3)根据牛顿第一定律可知,当物体不受力或合外力为零时,将保持静止状态或匀速直线运动状态;
(4)根据惯性的知识判断。
【解答】A.A点时,细线对小球的拉力与小球的重力不在同一直线上,肯定不是平衡力,故A错误;
B.小球对细线的拉力的施力物体是小球,而小球重力的施力物体是地球,二者不是相互作用的物体,肯定不是相互作用力,故B错误;
C.当小球摆至C点时,它的速度为零,如果小球所受的力同时消失,小球将静止在C点保持静止状态,故C正确;
D.当小球摆至B点时,小球的运动方向水平向左或向右,如果细线突然断裂,由于惯性,它会在下落的同时继续向左或向右运动,肯定不是竖直下路,故D错误。
故选C。
13.【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;不同点:平衡力只作用在同一物体上,而相互作用力则作用在两个物体上。
【解答】A.物块受到斜面的支持力与斜面垂直,物块的重力竖直向下,二者不在同一直线上,肯定不是一对相互作用力,故A错误;
B.物块受到斜面的支持力与斜面垂直,与物块的重力沿斜面方向的分力相比,二者没有在同一直线上,故肯定不是相互作用力,故B错误;
C.物块受到斜面的摩擦力沿斜面向上,物块的重力竖直向下,二者不在同一直线上,肯定不是平衡力,故C错误;
D.物块受到斜面的摩擦力和物块的重力沿斜面方向的分力,二者大小相等、方向相反、作用在同一直线和同一物体上,是一对平衡力,故D正确。
故选D。
14.【答案】(1)相等
(2)转动
(3)作用在同一物体上
(4)减小卡片自重的影响
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【分析】(1)纸片两边的拉力由砝码的重力产生。当卡片静止处于平衡状态时,两边钩码的数量相等,说明卡片受到的拉力相等。
(2)当用力将卡片扭转时,两边的拉力就不在同一直线上了,松手后可以观察卡片是否处于平衡状态;
(3)将卡片剪开后,卡片变成两个物体,根据卡片能否处于静止状态判断二力是否必须作用在同一物体上;
(4)实际上卡片是有重力的,而卡片静止时,其实是两个拉力和纸片重力的平衡。当卡片的重力很小时,对实验的影响可以忽略,因此选择较轻的卡片。
【解答】(1)将卡片上的两根线跨放在支架的滑轮上,并在两个线端分别挂上钩码,使作用在卡片上的两个拉力方向相反,且在一条直线上。当卡片平衡时,从钩码数量看,卡片两边所受的拉力相等。
(2)为观察不在同一直线上的两个力是否能平衡,可用手将卡片转动,释放时观察其是否保持平衡。
(3)在卡片平衡时,用剪刀将卡片从中间剪开,并观察随之发生的现象。由此可以得到二力平衡的又一个条件是:作用在同一物体上。
(4)该实验在选择卡片时,选用较轻卡片的目的是:减小卡片自重的影响。
15.【答案】(1)体做匀速直线运动,水平方向受力平衡,所以f=F=10N
(2)在水平面上,压力等于重力,FN=G=40N,∵f=μFN,∴μ= =0.25
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】(1)物体在水平方向上处于平衡状态,根据二力平衡的知识计算出受到的摩擦力;
(2)水平面上,物体对地面的压力等于自身重力,将物体重力和摩擦力分别代入关系式,计算即可。
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