8.2二力平衡
一、单选题
1.下列关于力的说法正确的是( )
A.踢足球时脚对足球的力和足球对脚的力是一对平衡力
B.鸡蛋碰石头,鸡蛋碎了而石头安然无恙,说明鸡蛋受到的力比石头受到的力大
C.接触在一起的两个物体不一定有力的作用
D.滚动的足球越来越慢,说明物体的运动需要力来维持
2.下列各种情况中,物体的运动状态不变的是( )
A.抛出去的铅球在空中飞行
B.地球同步卫星随地球一起匀速运动
C.火箭发射升空的过程
D.小孩从平直的滑梯上匀速滑下
3.晨起饮水对人体有很多益处,既可以补充水分,又可以防止便秘、冲洗肠胃等.如图所示,当你用手握住水杯时,水杯并不滑落,这是因为( )
A.手的握力大于水杯的重力
B.手的握力等于水杯的重力
C.手对水杯的摩擦力等于水杯的重力
D.手对水杯的摩擦力大于水杯的重力
4.重8N的物体,除了重力,只受到竖直向上拉力F的作用,拉力F随时间变化的图像如图所示,2~4s时,物体的运动状态( )
A.一定会发生改变 B.一定不会发生改变
C.可能不会发生改变 D.无法判断会不会发生改变
5.如图所示,茶壶放在水平桌面上.下列说法中正确的是
A.茶壶受到了自身施加的重力
B.茶壶受到重力、支持力和摩擦力
C.茶壶受到的重力和茶壶对桌面的压力是一对相互作用力
D.茶壶受到的重力和桌面对茶壶的支持力是一对平衡力
6.如图所示,举重运动员举起杠铃静止的站在地面上,下列说法中错误的是( )
A.杠铃受到的重力与运动员对杠铃的支持力是一对平衡力
B.杠铃对运动员的压力与运动员对杠铃的支持力是相互作用力
C.运动员受到的重力与地面对运动员的支持力是一对平衡力
D.运动员对地面的压力与地面对运动员的支持力是相互作用力
7.甲和乙两同学都穿着溜冰鞋站在溜冰场上相对而立.甲用力推了一下乙,结果两人都向相反方向滑出了较远的距离.这一事实可以验证下列物理知识中的
①物体间力的作用是相互的 ②力是改变物体运动状态的原因
③一切物体都有惯性 ④甲对乙的作用力和乙对甲的作用力是一对平衡力.
A.①②④ B.②③④ C.①②③ D.①③④
8.如图所示是运动员比赛中跳起争球的瞬间,下列有关说法错误的是( )
A.运动员将足球顶出,足球的运动状态发生了改变
B.在空中运动的足球,依然受到重力作用
C.运动员顶到足球的瞬间,足球受平衡力的作用
D.顶球的瞬间,运动员也会受到足球的作用力
9.如图是某学生在运动场上看到的一些场景,他运用学过的物理知识进行分析,下列分析正确的是
A.王浩同学踢出去的足球在草地上滚动时慢慢停下来,是因为足球受到摩擦力的作用
B.张红同学百米冲线后没有立即停下来,是因为受到惯性的作用
C.张彦同学在做引体向上,当他在单杠上静止不动时,他对单杠的拉力和他的重力是一对平衡力
D.李宁同学正在跳高,当他腾跃到最高点时,不受重力的作用
10.如图所示,一闹钟静止在水平桌面上,则 ( )
A.闹钟受到的重力和闹钟对桌面的压力是一对平衡力
B.闹钟受到的重力和桌面对闹钟的支持力是一对平衡力
C.桌面受到的支持力和闹钟受到的重力是一对平衡力
D.桌面受到的重力和闹钟对桌面的压力是一对平衡力
二、填空题
11.力F1=20N,与F2的合力大小为60N,若合力方向与F1相同,则F2= N;若合力方向与F1相反,则F2= N,方向与F1 (选填“相同”或“相反”)。
12.如图所示建筑工人在砌墙时常常在墙壁旁边挂一条铅垂线,当铅垂线下的重物静止时,细线对重物的拉力和重物受到的 是一对平衡力,细线对重物的拉力的方向是 的。工人只要观察细线和墙壁是否 就可以判断出墙壁是否竖直。
13.如图所示是镇远古城端午节赛龙舟时的情景,选手用桨拼力向后划水,龙舟向前滑行,这说明 ;龙舟冲到终点不能立即停下,是因为龙舟具有 的缘故;龙舟最后停下,是受到 的作用。
14.如图所示,重为100N的物体放在水平地面上,用大小为60N的力F竖直向上拉物体,物体将 (选填“静止”或“向上运动”),此时物体受到的合力大小为 N。
15.如图所示,A、B两个物体叠放在水平面上,同时有F=2N的两个水平力分别作用于A、B两物体上,使A、B两个物体处于静止状态,则此时地面对B的摩擦力为 N。
16.知识梳理是一种重要的学习方法,请将下列知识结构图中的空格处补充完整。
(1)
(2)
(3)
17.一起重机以9m/s的速度匀速将重2000N的物体吊起,钢丝绳上的拉力是 ,在空中又是以2m/s的速度沿水平方向匀速移动5m,在此过程中钢丝绳上拉力是 ,最后以5m/s速度匀速下降,钢丝绳上拉力是 。
18.跳伞运动员在从飞机上跳下。当降落伞打开后,运动员匀速直线下落时,已知人和伞所受的总重力是1000N,阻力的大小是 N,方向是 。落到地面时,人还会由于 继续向前冲一段距离。
19.小峰乘车去上学,以所乘坐的车为参照物,他是 的(选填“运动”或“静止”);他站在水平地面上所受的支持力和重力的关系是 。
20.2022年2月10日,“立扫把挑战”刷爆朋友圈,据说这天地球的引力作用较小,可以让扫把立起来,很多网友觉得很神奇,积极动手操作,如图所示。网友认为扫把能立起来是因为地球引力的作用较小的说法 (选填“符合”或“不符合”)物理规律,理由 。
三、综合题
21.伴随“毅力号”探测器登上火星的“机智号”直升机,将在火星上进行人类第一次地外飞行。火星地表的空气密度只有地球的1%,相当于地球上3万米高空的大气密度。为了让“机智号”飞起来,NASA工程师想了几个办法。一是让“机智号”尽量轻巧,机智号质量仅有1.8kg,而且火星上的重力大约是地球的40%,不到地球的四成。二是尽量增加升力,碳纤维螺旋桨的直径达到了1.4m,而且转速高达每分钟2400转。根据以上信息,请计算:
(1)1kg火星地表空气的体积是多少 ?(地球表面空气密度ρ=1.3kg/m3)(写出计算过程,结果保留2位有效数字)
(2)“机智号”直升机若要起飞,至少要获得多大的升力 ?(地球表面g=10N/kg)(写出计算过程和必要的说明)
(3)如图所示,机智号的螺旋桨还采用了共轴反桨技术,两个螺旋桨分别朝相反方向旋转,能提高飞行器在飞行时的稳定性。螺旋桨转动时,桨叶必须朝一个方向倾斜,才能获得与旋转面垂直方向的动力。直升机的两个螺旋桨都要提供升力,所以两个螺旋桨的桨叶的倾斜方向是 (选填“相同的”或“相反的”)。如果只有一个螺旋桨,直升机的机身会不受控制的朝反方向转动,原因是 。
22.如图的装置,将小卡片扭转一个角度后释放,观察它的运动状态,这样操作的目的是为了探究两个平衡的力是否作用在 。
23.物体在流体(气体或液体)中运动时,会受到阻力作用,该阻力叫做流体阻力。流体阻力大小与物体运动速度大小有关,速度越大,阻力越大;流体阻力大小还跟物体的横截面积有关,横截面积越大,阻力越大;此外,流体阻力跟物体的形状有关,头圆尾尖(这种形状通常叫做流线型)的物体受到的阻力较小。物体(例如雨滴)从高空由静止下落,速度会越来越大,所受阻力也越来越大,下落一段距离后,将以某一速度做匀速直线运动,这个速度通常被称为收尾速度。
根据以上资料分析回答:
(1)关于流体阻力,下列说法正确的是 ;
A.赛车要赢得比赛,应设法增大空气阻力
B.飞机为了减小阻力,应做成头尖尾圆的形状
C.降落伞从空中下落时因横截面积较大,更利于增大空气阻力
D.海豚等海洋动物能在水中高速前行,是因为它们的横截面积较小,阻力较小
(2)人造地球卫星一般不需要设计成流线型,这是因为 ;
(3)雨滴在高空形成后由静止下落,速度越来越大是由于重力 (选填“大于”、“等于”或“小于”)阻力;
(4)雨滴下落一段距离后,由于随着下落速度的增大,所受阻力也随之增大,当雨滴受到的阻力 (选填“大于”、“等于”或“小于”)重力时,雨滴开始匀速下落;
(5)假设雨滴下落时的阻力与速度的平方成正比,即f=kv2,其中,则一个质量为0.16g的雨滴下落时的收尾速度约为 m/s。
参考答案:
1.C
2.D
3.C
4.A
5.D
6.C
7.C
8.C
9.A
10.B
11. 40 80 相反
12. 重力 竖直向上 平行
13. 物体间力的作用是相互的 惯性 阻力
14. 静止 0
15.0
16. 匀速直线运动 运动状态不变 运动方向的改变
17. 2000N 2000N 2000N
18. 1000 竖直向上 惯性
19. 静止 二力平衡
20. 不符合 扫把能立起来是因为扫帚受到的重力和地面对扫帚的支持力是一对平衡力
21. 77m3 7.2N 相反的 力的作用是相互的
22.同一直线上
23. C 太空没有空气 大于 等于 4