粤沪版物理八下同步训练:7.4 物体受力时怎样运动

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名称 粤沪版物理八下同步训练:7.4 物体受力时怎样运动
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资源类型 试卷
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科目 物理
更新时间 2024-02-20 15:25:58

文档简介

粤沪版物理八下同步训练:7.4 物体受力时怎样运动
一、选择题
1.在光滑水平面上叠放着甲、乙两物体,如图所示,甲物体用细线拴在左边竖直墙上,现用力把乙物体从右端匀速拉出来,所用力F=15N,则甲、乙两物体受到的摩擦力(  )
A.f甲=f乙=15 N,f甲向右,f乙向左
B.f甲= f乙=15N,f甲向左,f乙向右
C.f甲= f乙=15N,方向都向左
D.f甲=0,f乙= 15N且方向向左
【答案】A
【知识点】二力平衡的条件及其应用;平衡状态的判断;摩擦力的大小
【解析】【解答】乙向右匀速直线运动,由光滑的水平面可知,乙和地面之间不存在摩擦力,所以甲对乙的摩擦力和乙受到的拉力是一对平衡力,拉力大小为15N,方向水平向右,根据平衡力的特点,甲对乙的摩擦力f=15N,水平向左.物体间力的作用是相互的,甲对乙的摩擦大小是15N,水平向左,乙对甲的摩擦大小是15N,方向水平向右.故A正确,BCD错误
故选择A
【分析】根据二力平衡和物体的状态确定摩擦力的大小和方向
2.如图所示,甲、乙两个弹簧测力计放在水平面上并相互钩在一起,用水平拉力F1和F2分别拉开,F1=F2=5N,两弹簧测力计静止时,下列分析正确的是(  )
A.甲对乙的拉力和乙对甲的拉力是一对平衡力
B.甲受力平衡,乙对甲的拉力是5N,甲的示数是5N
C.乙受力平衡,甲对乙的拉力是5N,乙的示数是10 N
D.甲和乙受到的合力均为零,示数均为零
【答案】B
【知识点】二力平衡的条件及其应用;平衡力的辨别
【解析】【解答】 A.甲对乙的拉力和乙对甲的拉力作用在两个测力计上,是一对相互作用力,不是一对平衡力,故A错误;
B.甲乙都处于静止状态,故甲受力平衡,乙对甲的拉力是5N,甲的示数也是5N,故B正确;
C.甲乙都处于静止状态,故乙受力平衡,甲对乙的拉力是5N,乙的示数也应该是5N,故C错误;
D.甲对乙的拉力和乙对甲的拉力是一对相互作用力,则F1=F2=5N,甲和乙的示数不会为零,故D错误.
故选B.
【分析】知道弹簧测力计使用时总是在平衡状态下使用的,即弹簧测力计在静止或匀速直线运动状态下工作的,此时弹簧测力计受到一对平衡力的作用.一对相互作用力的特点是:两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在一条直线上;一对相互作用力与一对平衡力的不同是:平衡力是作用在一个物体上;相互作用力作用在两个物体上.合力是针对两个力作用在同一物体的上的合力
3.静止在水平桌面上的文具盒,受到的平衡力是(  )
A.文具盒受到的重力和文具盒对桌面的压力
B.文具盒受到的重力和桌面对文具盒的支持力
C.文具盒对桌面的压力和桌面对文具盒的支持力
D.文具盒对桌面的压力和文具盒对地球的吸引力
【答案】B
【知识点】平衡力的辨别
【解析】【解答】静止在水平桌面上的文具盒,文具盒受重力和支持力的作用,所以这两个力是平衡力,故B正确,ACD错误
故选择B
【分析】对物体平衡力的判断依据是物体在静止状态或匀速直线运动运动状态的情况下进行受力分析,物体所受到的力就是平衡力
4.(2023八下·浑南期中)在2022年世界杯香港战比赛中,我国运动员包揽所有乒乓球项目的金牌。关于乒乓球比赛时的情景(如图所示),下列说法正确的是(  )
A.击球时,球拍对球的力大于球对球拍的力
B.击球时,球拍对球的力只改变了球的运动状态
C.球离开球拍后,球拍对球不再施加力
D.球静止在桌面上时,球受到的重力和桌面对球的支持力是一对相互作用力
【答案】C
【知识点】力的作用效果;力作用的相互性;平衡力的辨别
【解析】【解答】
A:击球时,球拍对球的力等于球对球拍的力 A错误 不符合题意
B: 击球时,球拍对球的力改变了球的形状和运动状态 B错误 不符合题意
C:力不能脱离物体而单独存在 C正确 符合题意
D:球静止在桌面上时,球受到的重力和桌面对球的支持力是一对平衡力 D错误 不符合题意
故答案为:C。
【分析】
A:球拍对球的力和球对球拍的力是一对相互作用力。
B:击球时,是球和球拍同时发生弹性形变和改变了运动状态。
C:力不能脱离物体而单独存在,离开球拍后,球拍对球不再有力的作用。
D:球静止在桌面上时 ,球属于平衡状态,所以所受的力是一对平衡力。
5.一个物体受到10N的一对平衡力的作用而做匀速直线运动,如果这时这对平衡力同时突然增大到40N,则物体(  )
A.速度增大
B.按增大后的速度做匀速直线运动
C.仍按原来的速度做匀速直线运动
D.做变速运动
【答案】C
【知识点】平衡状态的判断;力与运动的关系
【解析】【解答】物体在10N的一对平衡力的作用做匀速直线运动,此时这对平衡力同时突然增大到40N,物体还是受平衡力作用,物体的运动状态不会改变,故C正确,ABD错误
故选择C
【分析】利用力和运动的关系分析判断,力是改变物体运动状态的原因,物体受到的力虽然增加,但是仍然是平衡力的作用,故不会改变运动状态
6.(2023八下·建阳期中)如图甲所示,水平地面上的一物体,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系如图乙所示,物体的速度v与时间t的关系如图丙所示,以下说法正确的是(  )
①0~2秒,物体受到的摩擦力是1N;
②2~4秒,物体做匀速直线运动;
③2~4秒,物体受到的摩擦力是3N;
④4~6秒,物体受到的摩擦力与水平推力是一对平衡力
A.只有①③ B.只有②③ C.只有①④ D.只有②④
【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用;力与图象的结合;增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】① 根据丙图可知,0~2秒物体速度为0m/s,保持静止状态,那么物体受到的摩檫力大小等于拉力大小等于1N,故①正确;
②由图丙可知,2~4秒物体在做加速运动, 故②错误;
③④由图丙可知,4~6秒,物体做匀速直线运动,处于平衡状态,所以受到的摩擦力与水平推力是一对平衡力 ,而二者大小相等,那么物体受到的滑动摩擦力为2N。在2~4秒物体在做加速运动,由于物体对水平地面的压力和接触面粗糙程度不变,因此它受到的摩擦力不变,还是2N,故③错误,④正确。
那么正确的是①④。
故选C。
【分析】①根据丙图确定0~2s内物体的运动状态,再根据二力平衡的知识计算物体受到的摩擦力;
②根据乙图确定2~4s内物体的运动状态;
③④根据图丙确定4~6s内物体做匀速直线运动,再根据平衡力的知识计算物体受到的滑动摩擦力,最后根据影响滑动摩擦力的因素是否改变确定2~4s内物体受到的摩擦力。
7.(2022八下·黄石期中)一只木箱放在水平地面上,地面上各处粗糙程度相同。对木箱施加一个方向不变的水平推力F(如图甲);F的大小与时间t的关系、木箱的运动速度v与时间t的关系图像如图乙所示。以下说法正确的是(  )
A.在第一个2s内木箱所受摩擦力为2N
B.在第二个2s内木箱所受摩擦力为3N
C.在第三个2s内木箱所受摩擦力为2N
D.在第二个2s内木箱受到的为平衡力
【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用;力与图象的结合;摩擦力的大小
【解析】【解答】A.由v-t图像可知,第一个2s内,木箱没有推动,木箱处于平衡状态,由F-t图象可知,摩擦力等于推力为1N,A不符合题意;
BCD.由v-t图象可知,在4s~6s木箱做匀速直线运动,处于平衡状态,由F-t图象可知在4s~6s即在第三个2s内拉力
由平衡条件可得滑动摩擦力
由v-t图象可知,木箱在第二个2s内做匀加速运动,受到的摩擦力为滑动摩擦力,因为压力和接触面的粗糙程度不变,因此木箱受到的摩擦力仍是2N,方向与推力方向相反,即向左。由于第二个2s内木箱加速直线运动,在第二个2s内木箱受到的力为非平衡力,BD不符合题意,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】静止和匀速直线运动的物体,受到二力平衡时,力的大小相等。
8.(2023八下·南山期末) 如图甲所示,用水平拉力拉着水平桌面上一木块向右做直线运动,拉力的大小与时间的关系如图乙所示,在第后木块开始匀速运动。下列说法正确的是(  )
A.木块不具有惯性
B.匀速运动时木块所受合力是
C.撤去拉力后,木块也不受摩擦力
D.后,木块受到的摩擦力是
【答案】D
【知识点】惯性及其现象;平衡力的辨别;力的合成与应用;摩擦力产生的条件
【解析】【解答】A.一切物体都具有惯性,所以 木块具有惯性 ,故A错误;
BD.木块5min后,做匀速直线运动时,受力平衡,合力为0,摩擦力大小与拉力大小相等,为10N,故B错误,D正确;
C.运动的木块撤去拉力后,木块具有惯性还会继续运动,在摩擦力作用下会减速直到停下来,故C错误;
故答案为D。
【分析】A.惯性:一切物体都有保持原来运动状态不变的性质;
BD.木块做匀速直线运动时,所受的合力为0,此时摩擦力与拉力是一对平衡力;
C.木块撤去拉力后,木块具有惯性还会继续运动,受到了摩擦力作用。
9.(2021八下·新城期末)如图所示,A、B、C三个石块叠在一起处于静止状态,下列说法正确的是(  )
A.石块A不受任何力的作用
B.石块B在四个力的作用下处于平衡状态
C.石块B受到的重力和石块C对石块B的支持力是一对平衡力
D.石块C处于静止状态,合力为0
【答案】D
【知识点】平衡力的辨别;力的合成与应用
【解析】【解答】A、石块A受到重力和B给的支持力的作用,故A错误
B、石块B受到重力、A的压力、C的支持力三个力的作用,故B错误
C、石块B受到的重力和石块A对B的压力与石块C对石块B的支持力是一对平衡力,故C错误
D、物体不受外力作用时,保持静止状态和匀速直线运动状态,故D正确
故答案为:D
【分析】本题考查受力分析的基础、平衡力的辨别以及牛顿第一定律的内容,任何物体不受外力时总保持匀速直线运动或静止状态,在同一直线上,作用在同一物体上、大小相等。方向相反的力为平衡力。
10.图示为“探究二力平衡的条件”的实验装置,下列关于这个实验的叙述错误的是(  )
A.为减小摩擦,应选用尽量光滑的水平桌面
B.为使实验效果明显,应选用质量较大的小车
C.调整两边托盘所放钩码的数量,可以改变力的大小
D.将小车扭转一个角度,是为了改变力的作用线的位置
【答案】B
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【解答】 A.为了减小摩擦,应选用尽量光滑的水平桌面,可以减小摩擦对实验的影响,故A正确,不符合题意
B.质量较大的小车对桌面的压力大,小车受到的摩擦力大,对实验影响较大,故B错误;符合题意
C.调整两边的托盘所放的钩码数量,可以改变力的大小. 可以探究二力平衡时两个力的大小关系,故C正确,不符合题意
D.将小车扭转一个角度,是为了改变力的作用线的位置,来探究二力平衡时两个力是否在同一直线上,说法正确,故D不符合题意。
故选择B
【分析】 验时为了使实验效果明显,应选择质量小的小车,可以减小摩擦对实验的影响;探究二力平衡条件时,采用尽量光滑的水平面,可以减小摩擦对实验的影响;调整两边的托盘所放的钩码数量,可以改变力的大小;将小车扭转一个角度,是为了改变力的作用线的位置,探究二力平衡时,二力是否在同一条直线上。
二、多选题
11.(2023八下·大兴期中)如图所示,是杠铃被运动员举起并保持静止时的情境,则对此情境中关于力的判断正确的是(  )
A.杠铃对运动员的压力等于杠铃的重力
B.运动员对地面的压力等于运动员的重力
C.运动员对杠铃的支持力跟运动员的重力大小相等
D.地面对运动员的支持力跟运动员和杠铃的总重力大小相等
【答案】A,D
【知识点】二力平衡的条件及其应用;平衡力的辨别;平衡状态的判断
【解析】【解答】A、从图中可以看出,杠铃对运动员的压力大小等于杠铃重力大小,故A正确。
B、运动员对地面的压力等于运动员的重力加上杠铃的重力,故B错误。
C、运动员对杠铃的支持力等于杠铃对运动员的压力,故C错误
D、地面对运动员的支持力大小等于运动员和杠铃的总重力大小,故D正确
故答案为:AD
【分析】(1)杠铃静止时,对运动员的压力等于自身的重力。
(2)因为运动员拿着杠铃,运动员对地面的压力等于运动员的重力加上杠铃的重力。
(3)运动员对杠铃的支持力,与杠铃对运动员的压力时一对相互作用力,大小相等。
(4)地面对运动员的支持力与运动员对地面的压力时一对相互作用力。
三、填空题
12.如图所示,小明用弹簧测力计沿水平方向拉静止的木块,实验记录如下表所示.由表中信息可知,当弹簧测力计示数为4.0 N时,木块所受的摩擦力大小是    N,此时木块做   运动;木块开始滑动时受到的摩擦力   (选填“大于”“小于”或“等于”)匀速运动时受到的摩擦力.
拉力大小F/N 0~3.4 3.5 3.3
木块平放 静止 开始滑动 匀速运动
木块侧放 静止 开始滑动 匀速运动
【答案】3.3;加速;大于
【知识点】二力平衡的条件及其应用;增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】(1)(3)根据表格可知,当弹簧测力计的示数为3.3N时,木块做匀速直线运动,此时它受到的摩擦力与拉力相互平衡,即木块受到的摩擦力为3.3N。当测力计的示数为4N时,此时木块对桌面的压力和接触面的粗糙程度不变,则摩擦力不变还是3.3N;
(2)当测力计的示数为4N时,拉力大于摩擦力,则合力方向与运动方向相同,那么木块做加速运动;
(3)木块开始滑动时和匀速运动时,木块对桌面的压力和接触面的粗糙程度相同,则木块受到的摩擦力等于匀速运动时的摩擦力。
【分析】(1)(3)根据表格找到木块做匀速直线运动的时间段,根据平衡力的知识计算物体受到的滑动摩擦力。再根据影响滑动摩擦力大小的因素的知识确定测力计示数为4N受到的摩擦力;
(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;当合力方向与运动方向相反时,物体做减速运动。
13.如图所示,甲、乙两物体叠放在光滑的水平面上,如分别用10N的拉力F甲、F乙沿水平方向拉木块,两木块保持静止,则甲物体受到的摩擦力大小为    N,方向是   
【答案】10;水平向左
【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力的大小;摩擦力的方向
【解析】【解答】 如果用10牛的拉力沿水平向右拉甲木块,甲处于静止状态,甲受到平衡力的作用,拉力和摩擦力,这两个力是平衡力,大小相等,方向相反,作用在同一直线上,作用在甲物体上.F=10N水平向右,摩擦力也是10N,水平向左
【分析】 (1)静止的物体受到平衡力的作用,平衡力大小相等,方向相反,作用在同一直线上,作用在一个物体上.(2)摩擦力的方向总是和物体相对运动方向相反.
14.如图所示,水平地面上有甲、乙两个物体叠放在一起,有一大小为10 N的水平向左的拉力F作用在乙物体上后,甲、乙两物体仍保持静止状态已知甲物体的质量为4 kg,乙物体的质量为6kg,则甲物体受到的水平作用力为   N; 如果当拉力F增大到20 N时,物体甲和乙以相同的速度沿地面向左一块做匀速直线运动,则此时甲物体受到的水平作用力
为   N.
【答案】0;0
【知识点】平衡力的辨别;平衡状态的判断;力与运动的关系
【解析】【解答】(1)甲物体处于静止状态,在水平方向没有受到力的作用,故为0
(2)物体甲和乙以相同的速度沿地面向左一块做匀速直线运动,物体甲在水平方向仍然没有受到水平作用力,故为0
【分析】物体在不受力或受平衡力的时候,保持静止或匀速直线运动状态,甲两次都是平衡状态,根据实际,甲在水平方向没有受力。
15.(2023八下·商南期末)如图甲所示,用水平拉力F向右拉放在粗糙程度相同的水平地面上的A物体,拉力F的大小与时间t的关系和A物体运动速度v与时间t的关系如图乙所示。由图象可知,物体0~6s受到的摩擦力是   N,第3s物体受到的合力是   N,6s~9s物体做   运动。
【答案】6;3;匀速直线
【知识点】力与图象的结合;力的合成与应用;摩擦力的大小;增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】由图可知6~9s内物体做匀速直线运动,拉力和摩擦力是一对平衡力,又6~9s内拉力为6N,所以摩擦力为6N。0~6s内物体加速运动,但是接触面上的压力和粗糙程度不变,所以摩擦力不变,即摩擦力仍为6N;第3s秒拉力为9N,所以合力为。
【分析】如果接触面上的压力和粗糙程度不变,摩擦力是不变的,所以加速,减速和匀速阶段的摩擦力是相同的,但是匀速直线运动才是平衡状态,所以应该用匀速直线运动阶段求摩擦力;同一直线上,方向相反的两个力的合成为,方向与较大力方向相同。
16.(2023八下·武威期中)如图甲,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,F大小随时间t的变化关系及物体运动的速度随时间t的变化关系如图乙所示。当t=1s时,物体处于   状态,物体所受摩擦力为   N:当t=3s时物体所受摩擦力为   N;当t=5s时,物体所受摩擦力为   N。
【答案】静止;1;2;2
【知识点】力与运动的关系;力与图象的结合;摩擦力的方向
【解析】【解答】(1)根据乙图可知,当t=1s时物体的速度为0,即处于静止状态,那么它受到的静摩擦力与拉力相互平衡,即摩擦力f=F=1N;
(2)根据乙图可知,在t=4~6s内时物体做匀速直线运动,则它受到的滑动摩擦力与拉力相互平衡,即此时滑动摩擦力f'=F‘=2N。当t=3s时,物体做加速运动,但是它对地面的压力和接触面粗糙程度不变,因此摩擦力不变,还是2N。
【分析】(1)根据乙图确定t=1s时物体的运动状态,然后根据平衡力的知识计算摩擦力;
(2)根据乙图确定物体做匀速直线运动的时间段,然后根据平衡力的知识计算出受到的摩擦力,最后根据影响滑动摩擦力的因素的知识计算t=3s时的摩擦力大小。
17.(2023八下·锦江期末)竖直向上抛出一个重为5N的球后,球又落回原处,设球在上升、下降过程中所受空气的阻力大小均为1N,则球在上升过程中所受的合力大小为   N,到达最高点时球受到    作用(填“平衡力”或“非平衡力”)。
【答案】6;非平衡力
【知识点】力的合成与应用
【解析】【解答】球在上升过程中,受到的阻力和重力方向相同,都是竖直向下的,所受的合力大小为:F合=G+f=5N+1N=6N;
球到达最高点时,只受到重力作用,受力非平衡作用;
【分析】作用在同一直线上的两个力方向相同时,合力大小等于两个力大小之和;
作用在同一直线上的两个力方向相反时,合力大小等于两个力大小之差;
物体受到的合力为0时,受力平衡;
四、实验探究题
18.下列是“探究二力平衡条件”的实验报告,请将空缺部分填写完整.
猜想 小雨在探究二力平衡条件时,猜想两个力只要大小相等、方向相反且作用在同一直线上,这两个力就彼此平衡
过程 叶子姐姐认为小雨的猜想不对,于是设计了如图实验,向挂在轻质硬纸片两端的小钩码上加质量相等的砝码时,硬纸片保持静止;用剪刀将硬纸片从中间剪开,发现分开后的硬纸片分别向相反方向运动 通过上述现象,叶子姐姐得出结论:只有作用在   上的两个力,在大小相等、方向相反且作用在同一直线上时,这两个力才能彼此平衡.从而证明小雨的猜想是错误的.这里运用了   法
程序 提出问题——猜想——    ——得出结论
作图 请画出图中轻质硬纸片静止时的受力示意图   
【答案】同一物体;假设;验证;
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【解答】(1)纸片处于静止状态,受到力是平衡力,用剪刀将硬纸片从中间剪开,发现分开后的硬纸片分别向相反方向运动,说明只有作用在同一物体上的两个力,在大小相等、方向相反且作用在同一直线上时,这两个力才能彼此平衡.
(2)运用的方法是假设,假设这两个力作用在一个物体上。
(3)叶子姐姐的实验程序是,提出问题、猜想、再验证、得出结论
(4)
【分析】对于探究二力平衡条件的实验中,应当清楚二力平衡的条件,结合二力平衡条件进行提出问题、猜想、验证、得出结论。
五、作图题
19.如图所示,物块A随传送带一起向右匀速运动,请画出物块A所受力的示意图.(不计空气阻力)
【答案】
【知识点】力的三要素及力的示意图;平衡状态的判断
【解析】【解答】当物块A随传送带一起向右匀速运动时,物体A受重力和支持力的作用,重力的方向竖直向下,支持力的方向竖直向上。
【分析】先进行受力分析,在利用示意图表示出来三要素
六、简答题
20.探究作用在同一物体上二力的平衡条件,需要比较“平衡和“不平衡”两种不同状态的受力情况才可以得出结论.实验室内的实验装置如图所示(定滑轮按45°角固定在桌边).小红利用此装置做实验过程中,将木块进行扭转,小亮说:“由于定滑轮无法扭转,所以会影响实验效果.”
(1)在不扭转木块的情况下,“二力平衡”的三个条件中,对哪些平衡条件的探究存在缺陷?
【答案】(1)两个缺陷:①方向相反;②作用在同一条直线上
(2 )根据实验需要改进该实验装置,简述你的改进方案.
【答案】改进方案:将两侧的定滑轮一端固定,另一端角度可调。
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【解答】(1)二力平衡的三个条件是大小相等、方向相反、在同一直线上,不能改变力的方向和是否作用在同一直线上
(2)主要根据改变力的方向和是否在同一直线上,改变一端定滑轮的角度即可
【分析】根据二力平衡的条件,结合实验装置改变一个定滑轮的角度即可
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一、选择题
1.在光滑水平面上叠放着甲、乙两物体,如图所示,甲物体用细线拴在左边竖直墙上,现用力把乙物体从右端匀速拉出来,所用力F=15N,则甲、乙两物体受到的摩擦力(  )
A.f甲=f乙=15 N,f甲向右,f乙向左
B.f甲= f乙=15N,f甲向左,f乙向右
C.f甲= f乙=15N,方向都向左
D.f甲=0,f乙= 15N且方向向左
2.如图所示,甲、乙两个弹簧测力计放在水平面上并相互钩在一起,用水平拉力F1和F2分别拉开,F1=F2=5N,两弹簧测力计静止时,下列分析正确的是(  )
A.甲对乙的拉力和乙对甲的拉力是一对平衡力
B.甲受力平衡,乙对甲的拉力是5N,甲的示数是5N
C.乙受力平衡,甲对乙的拉力是5N,乙的示数是10 N
D.甲和乙受到的合力均为零,示数均为零
3.静止在水平桌面上的文具盒,受到的平衡力是(  )
A.文具盒受到的重力和文具盒对桌面的压力
B.文具盒受到的重力和桌面对文具盒的支持力
C.文具盒对桌面的压力和桌面对文具盒的支持力
D.文具盒对桌面的压力和文具盒对地球的吸引力
4.(2023八下·浑南期中)在2022年世界杯香港战比赛中,我国运动员包揽所有乒乓球项目的金牌。关于乒乓球比赛时的情景(如图所示),下列说法正确的是(  )
A.击球时,球拍对球的力大于球对球拍的力
B.击球时,球拍对球的力只改变了球的运动状态
C.球离开球拍后,球拍对球不再施加力
D.球静止在桌面上时,球受到的重力和桌面对球的支持力是一对相互作用力
5.一个物体受到10N的一对平衡力的作用而做匀速直线运动,如果这时这对平衡力同时突然增大到40N,则物体(  )
A.速度增大
B.按增大后的速度做匀速直线运动
C.仍按原来的速度做匀速直线运动
D.做变速运动
6.(2023八下·建阳期中)如图甲所示,水平地面上的一物体,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系如图乙所示,物体的速度v与时间t的关系如图丙所示,以下说法正确的是(  )
①0~2秒,物体受到的摩擦力是1N;
②2~4秒,物体做匀速直线运动;
③2~4秒,物体受到的摩擦力是3N;
④4~6秒,物体受到的摩擦力与水平推力是一对平衡力
A.只有①③ B.只有②③ C.只有①④ D.只有②④
7.(2022八下·黄石期中)一只木箱放在水平地面上,地面上各处粗糙程度相同。对木箱施加一个方向不变的水平推力F(如图甲);F的大小与时间t的关系、木箱的运动速度v与时间t的关系图像如图乙所示。以下说法正确的是(  )
A.在第一个2s内木箱所受摩擦力为2N
B.在第二个2s内木箱所受摩擦力为3N
C.在第三个2s内木箱所受摩擦力为2N
D.在第二个2s内木箱受到的为平衡力
8.(2023八下·南山期末) 如图甲所示,用水平拉力拉着水平桌面上一木块向右做直线运动,拉力的大小与时间的关系如图乙所示,在第后木块开始匀速运动。下列说法正确的是(  )
A.木块不具有惯性
B.匀速运动时木块所受合力是
C.撤去拉力后,木块也不受摩擦力
D.后,木块受到的摩擦力是
9.(2021八下·新城期末)如图所示,A、B、C三个石块叠在一起处于静止状态,下列说法正确的是(  )
A.石块A不受任何力的作用
B.石块B在四个力的作用下处于平衡状态
C.石块B受到的重力和石块C对石块B的支持力是一对平衡力
D.石块C处于静止状态,合力为0
10.图示为“探究二力平衡的条件”的实验装置,下列关于这个实验的叙述错误的是(  )
A.为减小摩擦,应选用尽量光滑的水平桌面
B.为使实验效果明显,应选用质量较大的小车
C.调整两边托盘所放钩码的数量,可以改变力的大小
D.将小车扭转一个角度,是为了改变力的作用线的位置
二、多选题
11.(2023八下·大兴期中)如图所示,是杠铃被运动员举起并保持静止时的情境,则对此情境中关于力的判断正确的是(  )
A.杠铃对运动员的压力等于杠铃的重力
B.运动员对地面的压力等于运动员的重力
C.运动员对杠铃的支持力跟运动员的重力大小相等
D.地面对运动员的支持力跟运动员和杠铃的总重力大小相等
三、填空题
12.如图所示,小明用弹簧测力计沿水平方向拉静止的木块,实验记录如下表所示.由表中信息可知,当弹簧测力计示数为4.0 N时,木块所受的摩擦力大小是    N,此时木块做   运动;木块开始滑动时受到的摩擦力   (选填“大于”“小于”或“等于”)匀速运动时受到的摩擦力.
拉力大小F/N 0~3.4 3.5 3.3
木块平放 静止 开始滑动 匀速运动
木块侧放 静止 开始滑动 匀速运动
13.如图所示,甲、乙两物体叠放在光滑的水平面上,如分别用10N的拉力F甲、F乙沿水平方向拉木块,两木块保持静止,则甲物体受到的摩擦力大小为    N,方向是   
14.如图所示,水平地面上有甲、乙两个物体叠放在一起,有一大小为10 N的水平向左的拉力F作用在乙物体上后,甲、乙两物体仍保持静止状态已知甲物体的质量为4 kg,乙物体的质量为6kg,则甲物体受到的水平作用力为   N; 如果当拉力F增大到20 N时,物体甲和乙以相同的速度沿地面向左一块做匀速直线运动,则此时甲物体受到的水平作用力
为   N.
15.(2023八下·商南期末)如图甲所示,用水平拉力F向右拉放在粗糙程度相同的水平地面上的A物体,拉力F的大小与时间t的关系和A物体运动速度v与时间t的关系如图乙所示。由图象可知,物体0~6s受到的摩擦力是   N,第3s物体受到的合力是   N,6s~9s物体做   运动。
16.(2023八下·武威期中)如图甲,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,F大小随时间t的变化关系及物体运动的速度随时间t的变化关系如图乙所示。当t=1s时,物体处于   状态,物体所受摩擦力为   N:当t=3s时物体所受摩擦力为   N;当t=5s时,物体所受摩擦力为   N。
17.(2023八下·锦江期末)竖直向上抛出一个重为5N的球后,球又落回原处,设球在上升、下降过程中所受空气的阻力大小均为1N,则球在上升过程中所受的合力大小为   N,到达最高点时球受到    作用(填“平衡力”或“非平衡力”)。
四、实验探究题
18.下列是“探究二力平衡条件”的实验报告,请将空缺部分填写完整.
猜想 小雨在探究二力平衡条件时,猜想两个力只要大小相等、方向相反且作用在同一直线上,这两个力就彼此平衡
过程 叶子姐姐认为小雨的猜想不对,于是设计了如图实验,向挂在轻质硬纸片两端的小钩码上加质量相等的砝码时,硬纸片保持静止;用剪刀将硬纸片从中间剪开,发现分开后的硬纸片分别向相反方向运动 通过上述现象,叶子姐姐得出结论:只有作用在   上的两个力,在大小相等、方向相反且作用在同一直线上时,这两个力才能彼此平衡.从而证明小雨的猜想是错误的.这里运用了   法
程序 提出问题——猜想——    ——得出结论
作图 请画出图中轻质硬纸片静止时的受力示意图   
五、作图题
19.如图所示,物块A随传送带一起向右匀速运动,请画出物块A所受力的示意图.(不计空气阻力)
六、简答题
20.探究作用在同一物体上二力的平衡条件,需要比较“平衡和“不平衡”两种不同状态的受力情况才可以得出结论.实验室内的实验装置如图所示(定滑轮按45°角固定在桌边).小红利用此装置做实验过程中,将木块进行扭转,小亮说:“由于定滑轮无法扭转,所以会影响实验效果.”
(1)在不扭转木块的情况下,“二力平衡”的三个条件中,对哪些平衡条件的探究存在缺陷?
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】二力平衡的条件及其应用;平衡状态的判断;摩擦力的大小
【解析】【解答】乙向右匀速直线运动,由光滑的水平面可知,乙和地面之间不存在摩擦力,所以甲对乙的摩擦力和乙受到的拉力是一对平衡力,拉力大小为15N,方向水平向右,根据平衡力的特点,甲对乙的摩擦力f=15N,水平向左.物体间力的作用是相互的,甲对乙的摩擦大小是15N,水平向左,乙对甲的摩擦大小是15N,方向水平向右.故A正确,BCD错误
故选择A
【分析】根据二力平衡和物体的状态确定摩擦力的大小和方向
2.【答案】B
【知识点】二力平衡的条件及其应用;平衡力的辨别
【解析】【解答】 A.甲对乙的拉力和乙对甲的拉力作用在两个测力计上,是一对相互作用力,不是一对平衡力,故A错误;
B.甲乙都处于静止状态,故甲受力平衡,乙对甲的拉力是5N,甲的示数也是5N,故B正确;
C.甲乙都处于静止状态,故乙受力平衡,甲对乙的拉力是5N,乙的示数也应该是5N,故C错误;
D.甲对乙的拉力和乙对甲的拉力是一对相互作用力,则F1=F2=5N,甲和乙的示数不会为零,故D错误.
故选B.
【分析】知道弹簧测力计使用时总是在平衡状态下使用的,即弹簧测力计在静止或匀速直线运动状态下工作的,此时弹簧测力计受到一对平衡力的作用.一对相互作用力的特点是:两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在一条直线上;一对相互作用力与一对平衡力的不同是:平衡力是作用在一个物体上;相互作用力作用在两个物体上.合力是针对两个力作用在同一物体的上的合力
3.【答案】B
【知识点】平衡力的辨别
【解析】【解答】静止在水平桌面上的文具盒,文具盒受重力和支持力的作用,所以这两个力是平衡力,故B正确,ACD错误
故选择B
【分析】对物体平衡力的判断依据是物体在静止状态或匀速直线运动运动状态的情况下进行受力分析,物体所受到的力就是平衡力
4.【答案】C
【知识点】力的作用效果;力作用的相互性;平衡力的辨别
【解析】【解答】
A:击球时,球拍对球的力等于球对球拍的力 A错误 不符合题意
B: 击球时,球拍对球的力改变了球的形状和运动状态 B错误 不符合题意
C:力不能脱离物体而单独存在 C正确 符合题意
D:球静止在桌面上时,球受到的重力和桌面对球的支持力是一对平衡力 D错误 不符合题意
故答案为:C。
【分析】
A:球拍对球的力和球对球拍的力是一对相互作用力。
B:击球时,是球和球拍同时发生弹性形变和改变了运动状态。
C:力不能脱离物体而单独存在,离开球拍后,球拍对球不再有力的作用。
D:球静止在桌面上时 ,球属于平衡状态,所以所受的力是一对平衡力。
5.【答案】C
【知识点】平衡状态的判断;力与运动的关系
【解析】【解答】物体在10N的一对平衡力的作用做匀速直线运动,此时这对平衡力同时突然增大到40N,物体还是受平衡力作用,物体的运动状态不会改变,故C正确,ABD错误
故选择C
【分析】利用力和运动的关系分析判断,力是改变物体运动状态的原因,物体受到的力虽然增加,但是仍然是平衡力的作用,故不会改变运动状态
6.【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用;力与图象的结合;增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】① 根据丙图可知,0~2秒物体速度为0m/s,保持静止状态,那么物体受到的摩檫力大小等于拉力大小等于1N,故①正确;
②由图丙可知,2~4秒物体在做加速运动, 故②错误;
③④由图丙可知,4~6秒,物体做匀速直线运动,处于平衡状态,所以受到的摩擦力与水平推力是一对平衡力 ,而二者大小相等,那么物体受到的滑动摩擦力为2N。在2~4秒物体在做加速运动,由于物体对水平地面的压力和接触面粗糙程度不变,因此它受到的摩擦力不变,还是2N,故③错误,④正确。
那么正确的是①④。
故选C。
【分析】①根据丙图确定0~2s内物体的运动状态,再根据二力平衡的知识计算物体受到的摩擦力;
②根据乙图确定2~4s内物体的运动状态;
③④根据图丙确定4~6s内物体做匀速直线运动,再根据平衡力的知识计算物体受到的滑动摩擦力,最后根据影响滑动摩擦力的因素是否改变确定2~4s内物体受到的摩擦力。
7.【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用;力与图象的结合;摩擦力的大小
【解析】【解答】A.由v-t图像可知,第一个2s内,木箱没有推动,木箱处于平衡状态,由F-t图象可知,摩擦力等于推力为1N,A不符合题意;
BCD.由v-t图象可知,在4s~6s木箱做匀速直线运动,处于平衡状态,由F-t图象可知在4s~6s即在第三个2s内拉力
由平衡条件可得滑动摩擦力
由v-t图象可知,木箱在第二个2s内做匀加速运动,受到的摩擦力为滑动摩擦力,因为压力和接触面的粗糙程度不变,因此木箱受到的摩擦力仍是2N,方向与推力方向相反,即向左。由于第二个2s内木箱加速直线运动,在第二个2s内木箱受到的力为非平衡力,BD不符合题意,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】静止和匀速直线运动的物体,受到二力平衡时,力的大小相等。
8.【答案】D
【知识点】惯性及其现象;平衡力的辨别;力的合成与应用;摩擦力产生的条件
【解析】【解答】A.一切物体都具有惯性,所以 木块具有惯性 ,故A错误;
BD.木块5min后,做匀速直线运动时,受力平衡,合力为0,摩擦力大小与拉力大小相等,为10N,故B错误,D正确;
C.运动的木块撤去拉力后,木块具有惯性还会继续运动,在摩擦力作用下会减速直到停下来,故C错误;
故答案为D。
【分析】A.惯性:一切物体都有保持原来运动状态不变的性质;
BD.木块做匀速直线运动时,所受的合力为0,此时摩擦力与拉力是一对平衡力;
C.木块撤去拉力后,木块具有惯性还会继续运动,受到了摩擦力作用。
9.【答案】D
【知识点】平衡力的辨别;力的合成与应用
【解析】【解答】A、石块A受到重力和B给的支持力的作用,故A错误
B、石块B受到重力、A的压力、C的支持力三个力的作用,故B错误
C、石块B受到的重力和石块A对B的压力与石块C对石块B的支持力是一对平衡力,故C错误
D、物体不受外力作用时,保持静止状态和匀速直线运动状态,故D正确
故答案为:D
【分析】本题考查受力分析的基础、平衡力的辨别以及牛顿第一定律的内容,任何物体不受外力时总保持匀速直线运动或静止状态,在同一直线上,作用在同一物体上、大小相等。方向相反的力为平衡力。
10.【答案】B
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【解答】 A.为了减小摩擦,应选用尽量光滑的水平桌面,可以减小摩擦对实验的影响,故A正确,不符合题意
B.质量较大的小车对桌面的压力大,小车受到的摩擦力大,对实验影响较大,故B错误;符合题意
C.调整两边的托盘所放的钩码数量,可以改变力的大小. 可以探究二力平衡时两个力的大小关系,故C正确,不符合题意
D.将小车扭转一个角度,是为了改变力的作用线的位置,来探究二力平衡时两个力是否在同一直线上,说法正确,故D不符合题意。
故选择B
【分析】 验时为了使实验效果明显,应选择质量小的小车,可以减小摩擦对实验的影响;探究二力平衡条件时,采用尽量光滑的水平面,可以减小摩擦对实验的影响;调整两边的托盘所放的钩码数量,可以改变力的大小;将小车扭转一个角度,是为了改变力的作用线的位置,探究二力平衡时,二力是否在同一条直线上。
11.【答案】A,D
【知识点】二力平衡的条件及其应用;平衡力的辨别;平衡状态的判断
【解析】【解答】A、从图中可以看出,杠铃对运动员的压力大小等于杠铃重力大小,故A正确。
B、运动员对地面的压力等于运动员的重力加上杠铃的重力,故B错误。
C、运动员对杠铃的支持力等于杠铃对运动员的压力,故C错误
D、地面对运动员的支持力大小等于运动员和杠铃的总重力大小,故D正确
故答案为:AD
【分析】(1)杠铃静止时,对运动员的压力等于自身的重力。
(2)因为运动员拿着杠铃,运动员对地面的压力等于运动员的重力加上杠铃的重力。
(3)运动员对杠铃的支持力,与杠铃对运动员的压力时一对相互作用力,大小相等。
(4)地面对运动员的支持力与运动员对地面的压力时一对相互作用力。
12.【答案】3.3;加速;大于
【知识点】二力平衡的条件及其应用;增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】(1)(3)根据表格可知,当弹簧测力计的示数为3.3N时,木块做匀速直线运动,此时它受到的摩擦力与拉力相互平衡,即木块受到的摩擦力为3.3N。当测力计的示数为4N时,此时木块对桌面的压力和接触面的粗糙程度不变,则摩擦力不变还是3.3N;
(2)当测力计的示数为4N时,拉力大于摩擦力,则合力方向与运动方向相同,那么木块做加速运动;
(3)木块开始滑动时和匀速运动时,木块对桌面的压力和接触面的粗糙程度相同,则木块受到的摩擦力等于匀速运动时的摩擦力。
【分析】(1)(3)根据表格找到木块做匀速直线运动的时间段,根据平衡力的知识计算物体受到的滑动摩擦力。再根据影响滑动摩擦力大小的因素的知识确定测力计示数为4N受到的摩擦力;
(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;当合力方向与运动方向相反时,物体做减速运动。
13.【答案】10;水平向左
【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力的大小;摩擦力的方向
【解析】【解答】 如果用10牛的拉力沿水平向右拉甲木块,甲处于静止状态,甲受到平衡力的作用,拉力和摩擦力,这两个力是平衡力,大小相等,方向相反,作用在同一直线上,作用在甲物体上.F=10N水平向右,摩擦力也是10N,水平向左
【分析】 (1)静止的物体受到平衡力的作用,平衡力大小相等,方向相反,作用在同一直线上,作用在一个物体上.(2)摩擦力的方向总是和物体相对运动方向相反.
14.【答案】0;0
【知识点】平衡力的辨别;平衡状态的判断;力与运动的关系
【解析】【解答】(1)甲物体处于静止状态,在水平方向没有受到力的作用,故为0
(2)物体甲和乙以相同的速度沿地面向左一块做匀速直线运动,物体甲在水平方向仍然没有受到水平作用力,故为0
【分析】物体在不受力或受平衡力的时候,保持静止或匀速直线运动状态,甲两次都是平衡状态,根据实际,甲在水平方向没有受力。
15.【答案】6;3;匀速直线
【知识点】力与图象的结合;力的合成与应用;摩擦力的大小;增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】由图可知6~9s内物体做匀速直线运动,拉力和摩擦力是一对平衡力,又6~9s内拉力为6N,所以摩擦力为6N。0~6s内物体加速运动,但是接触面上的压力和粗糙程度不变,所以摩擦力不变,即摩擦力仍为6N;第3s秒拉力为9N,所以合力为。
【分析】如果接触面上的压力和粗糙程度不变,摩擦力是不变的,所以加速,减速和匀速阶段的摩擦力是相同的,但是匀速直线运动才是平衡状态,所以应该用匀速直线运动阶段求摩擦力;同一直线上,方向相反的两个力的合成为,方向与较大力方向相同。
16.【答案】静止;1;2;2
【知识点】力与运动的关系;力与图象的结合;摩擦力的方向
【解析】【解答】(1)根据乙图可知,当t=1s时物体的速度为0,即处于静止状态,那么它受到的静摩擦力与拉力相互平衡,即摩擦力f=F=1N;
(2)根据乙图可知,在t=4~6s内时物体做匀速直线运动,则它受到的滑动摩擦力与拉力相互平衡,即此时滑动摩擦力f'=F‘=2N。当t=3s时,物体做加速运动,但是它对地面的压力和接触面粗糙程度不变,因此摩擦力不变,还是2N。
【分析】(1)根据乙图确定t=1s时物体的运动状态,然后根据平衡力的知识计算摩擦力;
(2)根据乙图确定物体做匀速直线运动的时间段,然后根据平衡力的知识计算出受到的摩擦力,最后根据影响滑动摩擦力的因素的知识计算t=3s时的摩擦力大小。
17.【答案】6;非平衡力
【知识点】力的合成与应用
【解析】【解答】球在上升过程中,受到的阻力和重力方向相同,都是竖直向下的,所受的合力大小为:F合=G+f=5N+1N=6N;
球到达最高点时,只受到重力作用,受力非平衡作用;
【分析】作用在同一直线上的两个力方向相同时,合力大小等于两个力大小之和;
作用在同一直线上的两个力方向相反时,合力大小等于两个力大小之差;
物体受到的合力为0时,受力平衡;
18.【答案】同一物体;假设;验证;
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【解答】(1)纸片处于静止状态,受到力是平衡力,用剪刀将硬纸片从中间剪开,发现分开后的硬纸片分别向相反方向运动,说明只有作用在同一物体上的两个力,在大小相等、方向相反且作用在同一直线上时,这两个力才能彼此平衡.
(2)运用的方法是假设,假设这两个力作用在一个物体上。
(3)叶子姐姐的实验程序是,提出问题、猜想、再验证、得出结论
(4)
【分析】对于探究二力平衡条件的实验中,应当清楚二力平衡的条件,结合二力平衡条件进行提出问题、猜想、验证、得出结论。
19.【答案】
【知识点】力的三要素及力的示意图;平衡状态的判断
【解析】【解答】当物块A随传送带一起向右匀速运动时,物体A受重力和支持力的作用,重力的方向竖直向下,支持力的方向竖直向上。
【分析】先进行受力分析,在利用示意图表示出来三要素
20.【答案】(1)两个缺陷:①方向相反;②作用在同一条直线上
(2 )根据实验需要改进该实验装置,简述你的改进方案.
【答案】改进方案:将两侧的定滑轮一端固定,另一端角度可调。
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【解答】(1)二力平衡的三个条件是大小相等、方向相反、在同一直线上,不能改变力的方向和是否作用在同一直线上
(2)主要根据改变力的方向和是否在同一直线上,改变一端定滑轮的角度即可
【分析】根据二力平衡的条件,结合实验装置改变一个定滑轮的角度即可
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