7.3力的平衡 沪科版初中物理八年级全一册同步练习（含详细答案解析）

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7.3力的平衡沪科版初中物理八年级全一册同步练习
第I卷（选择题）
一、单选题：本大题共10小题，共20分。
1.在如图所示装置中，甲物体重，乙物体重，弹簧秤的示数，不计绳重和轴对滑轮的摩擦，则静止的甲物体受到的摩擦力的大小和方向是
( )
A. 大小为，方向水平向左 B. 大小为，方向水平向左
C. 大小为，方向水平向右 D. 大小为，方向水平向右
2.甲起重机将一台机器沿竖直方向向上以的速度匀速提升，甲起重机对机器的拉力为，乙起重机将同一台机器沿竖直方向向下以的速度匀速下降，乙起重机对机器的拉力为，则( )
A. B. C. D. 无法确定
3.水平桌面上有物体、如图甲，在的作用下向左做匀速直线运动；如图乙，、用轻绳水平连接，在和共同作用下一起向右做匀速直线运动．水平拉力、图乙中，下列说法正确的是
( )
A. 受到桌面的摩擦力方向向右 B. 受到桌面的摩擦力为
C. 受到桌面的摩擦力为 D. 绳子的拉力为
4.北京时间年月日晚，女足亚洲杯决赛上，中国女足在比落后的情况下“绝地反击”，最终以比力克韩国队，时隔年再夺亚洲杯冠军。下列说法不正确的是( )
A. 踢出去的足球在空中上升到最高点时，只受重力的作用
B. 运动员用力踢球时脚也感到疼痛，说明力的作用是相互的
C. 踢出去的足球最终会停下来，说明物体的运动需要力来维持
D. 静止在地面上的足球受到的重力和地面对足球的支持力是一对平衡力
5.如图所示，、 两物体叠放在水平桌面上受到两个水平拉力而保持静止，在两个已知 ，那么物体 受物体 和水平桌面的摩擦力大小应分别为( )
A. 、 B. 、 C. 、 D. 、
6.如图所示，四旋翼无人机下方用细线悬挂一个重物，不考虑空气阻力，则无人机在空中加速上升时，下列说法正确的是( )
A. 重物受到的重力与细线对重物的拉力是一对平衡力
B. 无人机对细线的拉力与重物对细线的拉力是一对相互作用力
C. 细线对重物的拉力大于重物所受的重力
D. 若细线突然断了，重物就会立即下落
7.如图所示是静止在水平桌面上的“吉祥兔”玩偶，下列分析正确的是
A. 玩偶受到的重力和玩偶对桌面的压力是一对平衡力
B. 玩偶受到的重力和玩偶对桌面的压力是相互作用力
C. 玩偶对桌面的压力和玩偶受到的支持力是一对平衡力
D. 玩偶受到的重力和桌面对玩偶的支持力是一对平衡力
8.如图，拉力的大小为，叠放在一起的物体和在拉力的作用下沿水平方向做匀速直线运动．则下列说法正确的是
( )
A. 甲、乙两图中物体受到的摩擦力均为
B. 甲、乙两图中物体受到地面对它的摩擦力均为
C. 甲图中物体受到地面对它的摩擦力为，物体受到的摩擦力为
D. 乙图中物体受到地面对它的摩擦力为，物体受到的摩擦力为
9.中国古代科技著作天工开物中提到“试弓定力”，如图所示，将弓弦悬挂在杆秤秤钩上，在弓把悬挂重物直到弓弦拉满时，移动杆秤秤砣即可测出弓能施加的最大力．下列有关说法正确的是
( )
A. 秤钩对弓弦的拉力和弓弦对秤钩的拉力是一对相互作用力
B. 秤钩对弓弦的拉力大小等于弓把悬挂重物的重力大小
C. 所挂重物越多，弓形变量越大，说明力的作用效果与作用点有关
D. 悬挂秤砣的绳子总是竖直的，是因为弹力的方向总是竖直向上的
10.如图，、两物块叠放在水平桌面上保持静止。图中分别给出了、的受力示意图。下列说法正确的是( )
A. 与是一对平衡力
B. 与是一对平衡力
C. 与是一对作用力与反作用力
D. 与、两个力的合力是一对作用力与反作用力
第II卷（非选择题）
二、填空题：本大题共4小题，共8分。
11.某消防员训练爬杆和爬绳，他匀速上爬时受到的摩擦力分别为和，绳比杆粗糙，则_________选填“”“”或“”，消防员所受摩擦力的方向为_________在紧急集合时，消防员需要抓住竖直的杆从楼上滑下，如果某消防员自身及装备质量共，当他用的力抓着竖直的杆匀速下滑时，杆对人的摩擦力大小为_________；接近地面时，他增大握力，则此时杆对手的摩擦力将_________选填“变大”“变小”或“不变”取
12.如图所示，弹簧测力计和细线的重力及一切摩擦均不计，物重，则弹簧测力计的示数为_________，弹簧测力计的示数为_________。
13.爬杆是一项有益的体育运动，重的王力同学匀速向上爬时，杆对手的摩擦力大小为______，方向______。为防止摩擦力太小而滑下，可以______压力填“增大”或“减小”。
14.地面上的木箱重，当用的水平推力推它时，木箱没有动，此时地面对木箱的摩擦力大小是________；当木箱受到水平推力时，木箱恰好做匀速直线运动，若作用在木箱上的水平推力为，此时木箱做________选填“减速”“匀速”或“加速”直线运动。
三、实验探究题：本大题共2小题，共12分。
15.在“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验中，小英做了如图甲所示的三次实验，用到了一个弹簧测力计、一个木块、一个砝码、两个材料相同但表面粗糙程度不同的长木板。实验中第次和第次用相同的长木板，第次用表面更加粗糙的长木板。
实验时用弹簧测力计沿水平方向拉动木块，使其在水平桌面上做______，根据二力平衡知识，可知滑动摩擦力的大小______选填“大于”、“等于”或“小于”拉力的大小。
比较、两次实验，得出结论：______。
比较______两次实验，是为了探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系。
刚开始小英做第次实验时控制不好力度，拉力随时间变化的图象如图乙所示，木块的速度随时间变化的图象如图丙所示，则木块在第时的摩擦力为______。
小芳同学将实验方法进行了改进，实验装置如图丁所示：将弹簧测力计一端固定，另一端钩住木块，木块下面是一长木板，实验时拉着长木板沿水平地面向右运动，此时木块受到的摩擦力方向______，大小为______这样改进的好处是______。
16.如图所示是小华和小明两位同学探究“二力平衡条件”的实验．
如图甲，小华将木块放置于水平桌面上，两边各用一段细绳通过定滑轮悬挂钩码，当左边悬挂三个钩码，右边悬挂两个钩码时，木块也能保持静止，这时木块在水平方向受到的力________选填“平衡”或“不平衡”针对此现象，小明认为将木块换成带轮子的小车，实验效果会更好．
如图乙，将系于轻质小卡片两个对角的细线分别跨过滑轮，在细线两端挂上钩码，使作用在小卡片上的两个拉力方向相反，实验选用轻质小卡片的目的是________________．
将图乙中左侧再加一个砝码，观察小卡片是否平衡，这一步骤说明二力平衡要满足两个力大小________．
当小卡片平衡时，用剪刀沿虚线剪断小卡片如图乙中所示，发现小卡片不能保持平衡．这说明相互平衡的两个力必须作用在________上．
四、综合题：本大题共2小题，共20分。
17.为研究纸锥下落的运动情况，小华查阅资料了解到，物体下落过程中会受到空气阻力的作用，阻力的大小与物体的迎风面积和速度的二次方成正比，公式为为比例常数．
现用一张半径为、面密度为厚度和质量分布均匀的物体，其质量与面积之比称为面密度的圆纸片，按图甲所示将圆纸片裁剪成圆心角为的扇形，然后做成如图乙所示的纸锥，纸锥的底面积为即为纸锥的迎风面积，让纸锥从足够高处静止下落．
纸锥在整个竖直下落过程中的运动状态是________．
A.一直加速 一直匀速 先加速后匀速 先加速后减速
下落过程中纸锥能达到的最大速度为________________．
18.阅读短文，回答问题。
嫦五奔月
年月日时分在文昌航天发射场长征五号遥五运载火箭将嫦娥五号探测器成功发射，举世瞩目。
火箭发射时，自身携带燃料剂与氧化剂燃烧产生的热气流高速向后喷出，使火箭拔地而起，加速飞行段由此开始了。经一段时间后，火箭达到一定高度，第一级火箭发动机关机分离，第二级接着点火，继续加速飞行，这时火箭已飞出稠密大气层。在火箭达到预定高度和速度时，第二级火箭发动机关机分离，至此加速飞行段结束。随后靠已获得的能量，在地球引力作用下，开始惯性飞行段，直到与预定轨道相切的位置为止。此时第三级火箭发动机点火，开始了最后加速段飞行。当加速到预定速度时第三级发动机关机，火箭的运载使命就完成了。月日时分，嫦娥五号着陆器距离月面约千米处开始实施动力下降，逐步将探测器相对月球速度从约千米秒降为零。月日凌晨，嫦娥五号返回器携带月球样品，在预定区域安全着陆。
火箭起飞所需力的施力物体是______，火箭在升空过程中受到______“平衡力”或“非平衡力”的作用。
火箭达到预定高度和速度时，第二级火箭发动机关机分离，火箭利用自身的______飞行到与预定轨道相切的位置。
嫦娥号探测器降落月球表面的过程中，运动状态______。选填“改变”或“不变”
答案和解析
1.【答案】
【解析】解：从图中可知，甲受到弹簧向左的拉力和乙对甲向右的拉力，二力合力：，方向水平向左，由于甲处于静止状态，因此甲受到的摩擦力大小等于合力，方向与合力方向相反，即水平向右。
故选：。
当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时，物体受平衡力的作用；
二力平衡的条件：大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在一个物体上；
同一直线上反方向二力的合力等于二力之差，方向与较大力的方向一致。
本题考查二力平衡条件的应用以及力的合成，关键是能正确进行受力分析，求出合力大小，确定合力的方向。
2.【答案】
【解析】解：
甲起重机将机器沿竖直方向向上以的速度匀速提升时，甲起重机对机器的拉力和机器的重力是一对平衡力，大小相等；
乙起重机将机器沿竖直方向向下以的速度匀速下降时，乙起重机对机器的拉力和机器受到的重力仍是一对平衡力，大小相等；
两次都是同一台机器，重力相等，所以拉力和拉力大小相等，即。
故选：。
处于静止和匀速直线运动状态的物体受到的力是平衡力，一对平衡力大小相等，与物体运动的速度无关。
此题主要考查学生对二力平衡条件的应用的理解和掌握，根据二力平衡的条件，我们首先可以判断一个物体是否受平衡力的作用；还可以根据一个力的大小和方向判断另一个力的大小和方向。
3.【答案】
【解析】提示：图甲中，在的作用下向左做匀速直线运动，受力平衡，此时受到的摩擦力大小；图乙中，、用轻绳水平连接，在和共同作用下一起向右做匀速直线运动，整体受力平衡，由于摩擦力的方向与物体的相对运动方向或相对运动趋势方向相反，、向右运动，桌面对、的摩擦力是向左的，整体受到和、桌面对向左的摩擦力和桌面对向左的摩擦力，整体受力平衡，则有，，解得对图乙中的受力分析，绳子的拉力等于、向左的摩擦力之和，拉力．
4.【答案】
【解析】【分析】
此题主要考查了重力、力的作用是相互的、力和运动的关系以及平衡力辨别，掌握基础知识是关键。
地球附近的物体受到重力的作用；
物体间力的作用是相互的；
力是改变物体运动状态的原因，维持物体运动不需要力；
二力平衡的条件：大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在同一物体上。
【解答】
解：、踢出去的足球在空中上升到最高点时，还在向前运动，不计空气阻力，只受到重力的作用，故A正确，不符合题意；
B、运动员用力踢球时，脚给球一个作用力，球给脚一个反作用力，脚感到疼痛，说明力的作用是相互的，故B正确，不符合题意；
C、踢出去的足球会停下来，是因为受到了摩擦阻力的作用，不能说明物体的运动需要力来维持，故C错误，符合题意；
D、静止在地面上的足球受到的重力和地面对足球的支持力，大小相等、方向相同、作用在一条直线上、作用在同一物体上，是一对平衡力，故D正确，不符合题意。
5.【答案】
【解析】解：在水平方向受拉力及摩擦力而处于静止状态，故由二力平衡可得，受的摩擦力；
对整体进行分析，则整体在水平方向上受、及地面对的摩擦力而处于静止状态，故三力的合力应为零，则摩擦力；
故选：。
解题时分别通过以和整体为研究对象，通过二力平衡及力的合成可得出两物体受到的摩擦力。
本题考查二力平衡及力的合成，注意整体法在物理学解题中具有非常重要的作用，应注意灵活应用。
6.【答案】
【解析】解：
、无人机在空中加速上升时，重物也加速上升，处于非平衡状态，细线对重物的拉力大于重物受到的重力，不是一对平衡力，故A错误，C正确；
B、无人机对细线的拉力与重物对细线的拉力是作用在同一个物体上的两个力，不是一对相互作用力。故B错误；
D、若细线突然断了，重物由于惯性会继续向上运动一段距离，但由于受到空气阻力和重力的作用，速度会变小，然后重物在重力的作用下下落。故D错误。
故选：。
本题考查了平衡力的辨别、平衡状态的判断、惯性等，结合物体运动的实际状态进行受力分析，是解答的关键。
物体处于平衡状态时，受到的是平衡力，处于非平衡状态时，受到的是非平衡力；
相互作用力的条件：大小相等、方向相反、作用在两个物体上，作用在同一条直线上。
一对平衡力必须大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上；
物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性，一切物体都有惯性，惯性是物体的一种属性。
7.【答案】
【解析】【分析】
本题考查平衡力和相互作用力的辨别。
二力平衡的条件：大小相等，方向相反，作用在一条直线上，作用在一个物体上；
相互作用力的条件：大小相等，方向相反，作用在一条直线上，作用在不同的物体上；
根据二力平衡的条件和相互作用力的条件对各选项逐一进行分析．
【解答】
A、玩偶受到的重力和玩偶对桌面的压力是方向相同的两个力，不是一对平衡力，故A错误；
B、玩偶受到的重力和玩偶对桌面的压力，这两个力的方向是相同的，不是一对相互作用力，故B错误；
C、玩偶对桌面的压力和玩偶受到的支持力，这两个力作用在两个物体上，不是一对平衡力，故 C错误；
D、玩偶受到的重力和桌面对玩偶的支持力符合二力平衡的四个条件，是一对平衡力，故D正确。
8.【答案】
【解析】由图甲可知，物体和看作一个整体在水平方向受到平衡力作用，即受到的地面施加的摩擦力和拉力平衡，所以甲，因、一起做匀速直线运动，所以、相对静止，且无相对运动趋势，则与之间不存在摩擦力的作用，即所受摩擦力为零，故A、C错误；由图乙可知，物体和看作一个整体在水平方向受到平衡力作用，即受到的地面施加的摩擦力和拉力平衡，所以乙，因、一起做匀速直线运动，受力平衡，受到的拉力与对的摩擦力是一对平衡力，所以物体受到的摩擦力，故B正确、D错误．
9.【答案】
【解析】略
10.【答案】
【解析】解：
由图知，物块受到向上的支持力、向下的重力、对向下的压力；物块受到向上的支持力和向下的重力，
A、物块处于静止状态，由图示和力的平衡条件可得：，则与的大小不等，所以与不是一对平衡力，故A错误。
B、物块处于静止状态，由力的平衡条件可得：，则与的大小不等，所以与不是一对平衡力，故B错误。
C、对有向下的压力，因力的作用是相互的，则对有向上的支持力，所以与是一对作用力与反作用力，故C正确。
D、以为研究对象，物块在水平桌面上保持静止，受力平衡；、两个力的合力方向向下，合力的大小，
则可知与、两个力的合力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上，均作用在物块上，所以是一对平衡力，不是一对相互作用力，故D错误。
故选：。
平衡力的条件：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。
相互作用力的条件：大小相等、方向相反、作用在两个物体上，作用在同一条直线上。
平衡力和相互作用力容易混淆，注意区分：相同点：大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。不同点：平衡力是一个受力物体，发生在两个物体之间；相互作用力是两个受力物体，发生在两个物体之间。
11.【答案】竖直向上变大
【解析】消防员训练爬杆和爬绳做匀速直线运动时，竖直方向上受到向下的重力和向上的摩擦力，二力平衡，则；在紧急集合时，消防员抓着竖直的杆匀速下滑，杆对人的摩擦力；接近地面时，他增大握力，压力变大，接触面的粗糙程度不变，则此时杆对手的摩擦力将变大．
12.【答案】；
【解析】【分析】
此题考查了二力平衡条件的应用，根据物体处于静止状态，得出物体受平衡力的作用，从而得出测力计的示数，同时涉及到了定滑轮的特点。
【解答】
解：因为物重，所以弹簧测力计受到向右的拉力，静止，向左受的拉力也是，示数也为；
同理，测力计两端受的力都是，示数也为。
故答案为：，。
13.【答案】 竖直向上 增大
【解析】解：
当匀速向上爬杆时，王力同学在竖直方向受重力和摩擦力，二力平衡，所以杆对手的摩擦力等于他的重力，即；
因重力方向竖直向下，所以杆对手的摩擦力方向竖直向上；
增大压力或增大接触面的粗糙程度都可以增大摩擦力，所以，为防止摩擦力太小而滑下，可以增大压力来增大摩擦力。
故答案为：；竖直向上；增大。
掌握二力平衡条件，从竖直方向受力平衡角度分析，当受力平衡时，二力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上；
增大摩擦力的方法：在接触面粗糙程度一定时，通过增大压力来增大摩擦力；在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。
解决此类题目要结合二力平衡条件和增大摩擦力的方法进行分析解答，同时还要掌握重力的计算。
14.【答案】；加速
【解析】解：木箱受到的推力，木箱处于静止状态，木箱水平方向上受到水平向前的推力和水平向后的静摩擦力作用，这两个力是平衡力，大小相等，推力是，静摩擦力是；
木箱受到水平推力时，木箱恰好作匀速直线运动，木箱水平方向上受到水平向前的推力和水平向后的滑动摩擦力作用，这两个力是平衡力，大小相等，推力是，滑动摩擦力是；
作用在木箱上的水平推力为，木箱运动时，没有改变压力大小和接触面粗糙程度，滑动摩擦力保持不变，增大了推力改变了木箱的运动状态，使木箱加速运动。
故答案为：；加速。
静止的物体和匀速直线运动的物体受到平衡力的作用，根据平衡力条件判断静摩擦力和滑动摩擦力。
滑动摩擦力跟压力大小和接触面粗糙程度有关，跟其它因素没有关系。
静止的物体和匀速直线运动的物体受到平衡力的作用，根据平衡力的条件判断力的大小和力的方向，是很常用的一种方法。
滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关，跟物体的运动速度和接触面积大小没有关系。
15.【答案】匀速直线；等于；
在接触面粗糙程度一定时，压力越大，摩擦力越大；
、；
；
水平向右；；不需要木板做匀速直线运动，便于实验操作
【解析】【分析】
本题探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关，考查实验原理及控制变量法的运用和影响滑动摩擦力大小的两个因素，体现了对过程和方法的考查。
根据二力平衡的条件分析；
根据影响滑动摩擦力大小的因素分析；影响摩擦力的因素由压力和接触面的粗糙程度，要探究滑动摩擦力的大小跟压力大小的关系时采用的是控制变量法，据此分析，得出结论；
要探究滑动摩擦力的大小跟接触面粗糙程度的关系时采用的是控制变量法，据此分析；
根据图丙分析各段的运动情况，根据图乙分析出拉力的大小，根据影响摩擦力的因素分析出摩擦力的大小；
对物体受力分析得出摩擦力的方向；
水平匀速拉动木块时，拉力和滑动摩擦力是一对平衡力，看清分度值读出示数；
木块与弹簧测力计静止不动，不需要控制木板做匀速直线运动，便于实验操作，便于弹簧测力计读数。
【解答】
只有沿水平方向拉着物体做匀速直线运动，物体在水平方向上受到平衡力的作用，拉力大小才等于摩擦力的大小，实验时，用弹簧测力计水平拉动木块，使它沿长木板做匀速直线运动，根据二力平衡知识，从而测出木块与长木板之间的滑动摩擦力；
由、两次接触面粗糙程度相同，压力不同，是探究滑动摩擦力的大小跟压力大小的关系，故可以得出：在接触面粗糙程度一定时，压力越大，摩擦力越大；
要探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系，需要控制压力相同，改变接触面的粗糙程度，图、两次符合要求。
有图丙知：物体做匀速运动，此时物体处于平衡状态，受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，由图乙知此过程的拉力为，所以滑动摩擦力为；
物体做减速运动，但由于压力的大小和接触面的粗糙程度不变，摩擦力不变，仍为，故第时，摩擦力为；
木块处于静止状态，受到平衡力的作用，拉力和摩擦力大小相等，方向相反，
因测力计对木块的拉力方向水平向左，故木块受到的摩擦力方向为水平向右；
弹簧测力计分度值为，此时示数为，即拉力为，故滑动摩擦力为；
改进后，木块与弹簧测力计固定不动，拉动木板运动，该实验设计的优点是：一方面，不需要木板做匀速直线运动，便于实验操作，另一方面，由于测力计静止便于读数。
16.【答案】平衡减小小卡片重力对实验的影响相等同一物体
【解析】略
17.【答案】；

【解析】【分析】
此题主要考查的是学生对二力平衡知识的理解和掌握，能够从题目中读出有用信息是解决此题的关键。
纸锥从足够高处静止下落，刚开始速度小，根据公式可知，纸推受到的阻力小于重力，做加速运动；随着速度越来越大，阻力会越来越大，直到阻力等于重力，纸锥受到平衡力的作用，做匀速直线运动；
当纸锥受到的阻力等于重力时，二力平衡，纸锥速度达到最大，保持匀速直线运动状态，根据阻力等于重力列出等式，解出最大速度。
【解答】
纸锥从足够高处静止下落，刚开始速度小，根据公式可知，纸推受到的阻力小于重力，做加速运动；随着速度越来越大，阻力会越来越大，直到阻力等于重力，纸锥受到平衡力的作用，做匀速直线运动，所以纸锥在整个竖直下落过程中的运动状态是先加速后匀速；故C正确，ABD错误。
故选C。
当纸锥受到的阻力等于重力时，二力平衡，纸锥速度达到最大，保持匀速直线运动状态，所以有，即，
下落过程中纸锥能达到的最大速度：。
18.【答案】燃烧产生的热气流 非平衡力 惯性 改变
【解析】解：
火箭升空时，燃烧产生的热气流高速向后喷出，火箭给热气流一个向下的力，由于物体间力的作用是相互的，所以热气流给火箭一个向上的推力，使火箭升空；
火箭加速升空过程中，速度变大，处于非平衡状态，受非平衡力的作用；
火箭达到预定速度和高度时，火箭发动机关机，火箭利用自身的惯性飞行到与预定轨道相切的位置；
嫦娥号探测器降落月球表面的过程中，速度逐渐变小，运动状态改变。
故答案为：燃烧产生的热气流；非平衡力；惯性；改变。
物体间力的作用是相互的；受力的物体若处于平衡状态，则受平衡力的作用；若处于非平衡状态，受非平衡力的作用。
物体保持原来运动状态不变的性质叫做惯性。
物体的运动状态不发生改变的情况有两种：静止；匀速直线运动。若物体运动的速度大小或运动方向发生改变，则说明物体的运动状态发生了改变。
本题考查了力作用的相互性、平衡力和非平衡力的辨别、惯性现象以及物体运动状态改变的判断等知识的应用，需要学生认真体会身边的现象中包含的物理知识，做到学以致用。
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