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七下3.5二力平衡的条件同步练习
一、单选题
1.如图所示,用弹簧测力计拉着木块在水平桌面上做直线运动,实验记录如下表。由此可知,当木块运动越来越慢时,木块与水平桌面的滑动摩擦力为( )
实验次数 1 2 3
木块运动情况 越来越快 匀速运动 越来越慢
弹簧测力计读数(N) 4.5 3.0 2.1
A.4.5N B.3.2N C.3.0N D.2.1N
2.水平面上叠放着A、B两个物体,在水平方向力F1和F2的作用下,以共同的速度v一起向右匀速运动,已知F1=10N,F2=6N,那么下列有关说法正确的是( )
A.A受到摩擦力为4N,向左 B.B对地面的摩擦力为4N,向左
C.A对B的摩擦力为10N,向右 D.地面对B的摩擦力为6N,向左
3.一个物体受到大小均为10牛的一对平衡力的作用而做匀速直线运动,如果这对平衡力突然同时减小到5牛,则物体( )
A.速度减小
B.速度增大
C.仍按原来的速度做匀速直线运动
D.速度减小并继续做匀速直线运动
4.一个重500牛的物体,当受到500牛竖直向上的拉力时(不计空气阻力),该物体( )
A.一定处于静止状态 B.一定处于匀速上升状态
C.一定处于匀速下降状态 D.以上三种状态都有可能
5.滚灯是我国的非物质文化遗产!“胜哥”做了一个滚灯,其内部结构是两个同心圆机环,机环内有轴,托着环内的蜡烛(如图),灯滚动时,蜡烛可始终保持向上的位置。下面关于滚灯的说法正确的是( )
A.滚灯静止时,蜡烛所受重力和轴对蜡烛的支持力是一对相互作用力
B.在表演滚灯的过程中,蜡烛可始终保持向上是受到重力影响
C.滚灯沿竖直向上抛出后达到最高点时,受到平衡力的作用
D.表演者静止坐在滚灯上时,地面对滚灯的支持力与滚灯的重力大小相等
6.如图将斜面放在水平桌面上,发现小车和小球M(细线悬挂)一起沿着斜面向下做匀速直线运动,若忽略空气阻力,小球M的情景是图中的( )
A. B.
C. D.
7.如图所示,一小闹钟静止在水平桌面上,则()
A.闹钟受到的重力和桌面对闹钟的支持力是一对平衡力
B.闹钟受到的重力和闹钟对桌面的压力是一对平衡力
C.桌面受到的支持力和闹钟对桌面的压力是一对平衡力
D.桌面受到的重力和闹钟对桌面的压力是一对平衡力
8.如图所示,杂技演员一只手支撑在三脚架上,让身体保持静止状态。下列关于杂技演员的受力描述正确的是( )
A.杂技演员受到的重力和手对三脚架的压力是一对平衡力
B.三脚架受到的重力和地面对三脚架的支持力是一对平衡力
C.杂技演员受到的重力和三脚架对杂技演员的支持力是一对平衡力
D.地面对三脚架的支持力和杂技演员受到的重力是一对平衡力
二、填空题
9.起重机吊着4吨的货物,当货物静止时,它受到的重力是 牛,受到的拉力是 牛;当货物匀速上升时,它受到的拉力 (填“不等于”或“等于”,下同)它的重力;当货物匀速下降时,它受到的拉力 它的重力。
10.赛龙舟是中华民族传统文化,每年的端午节横店影视城都会举办端午龙舟赛。如图所示是龙舟赛的精彩情景。
(1)坐在龙舟最前面的是指挥者,他相对于龙舟来说是 (填“运动的”或”静止的”)。
(2)队员通过向后划桨使龙舟加速向前做直线运动,这说明了 ,此时龙舟受力 (填“平衡”或”不平衡”)。使龙舟前进的力的施力物体是 。
11.如图所示为同一物体A所处的不同状态。甲图中物体A处于单摆的最高点位置,此时速度为零。B点为A点的正下方。乙图中物体A处于竖直上抛的最高点位置,此时速度为零。丙、丁中物体A均保持静止状态。在这四种状态中,物体A受到平衡力的是 (填序号) ;甲图中,物体A处于如图位置时,绳子突然断裂,物体A将落在 (选填”B点”、“B点左侧”或”B点右侧”)。
12.小科同学乘BRT到国际商贸城购物,一路上他发现了很多与生活相关的科学问题。
(1)汽车在牵引力的作用下由静止开始运动,说明力能改变物体的 ;
(2)汽车开动后逐渐加速,该过程中汽车受到的是 作用(选填“平衡力”或“非平衡力”)。
13.如图所示是小义和小乌同学探究二力平衡条件时的实验情景。卡片和细线的质量、滑轮的摩擦不计。
(1)如图(甲),当卡片平衡时,小义同学将卡片旋转一个角度,松手时卡片会转动。此实验用于证明的二力平衡条件是 ;
(2)如图(乙),小乌同学将左侧滑轮的高度调低,并在轻质卡片两端的细绳上左右各挂一个等质量的钩码,可观察到卡片将 。
A.向左下方运动 B.向右上方运动
C.仍静止不动 D.转过一定的角度
14.如图,小球从A点摆动到C点(不计空气阻力),小球在B点的时候,受力 (选填“平衡”或“不平衡”)。若在C点的时候外力突然消失,接下去小球将 (选填“静止”或“匀速直线运动”)。
15.如图所示是小欢和小乐探究“二力平衡条件”时的实验情景,回答下列问题。
(1)据图分析,此实验的研究对象是 ; 小欢在实验中保持F1和F2大小相等,将小车扭转一个角度,松手后发现小车无法在原位置静止。小欢进行此实验的目的是探究二力平衡时,必须满足的条件之一是两个力 。
(2)小乐在进行上述实验时,将“扭转”错误理解为“翻转”,将车轮朝上放置,结果小车保持原位置静止,在此基础上她又将小车扭转了一定角度,小车仍然在原位置静止,则此时F1与F2 (填“是”或“不是”)平衡力。
三、实验探究题
16.物块A的重力为5N,物块B的重力为8N。将物块A放在物块B上,如图所示,用大小为4ON的水平力F将物块B压在竖直黑板表面保持静止。
(1)此时物体B在竖直方向共受到 个力的作用,求出物块B受到的摩擦力大小 。
(2)若增大水平压力F,物块B受到的摩擦力如何变化?(选填“变大”“变小”或“不变”) 。
17.为了研究摆锤的摆动,小明用细绳把摆锤悬挂起来,将摆锤从A点静止释放,经过O点(最低点)到达最高点B,不计空气阻力。
(1)小明认为摆锤经过O点时处于非平衡状态,他的依据是 。
(2)如果摆锤经过O点时确实处于非平衡状态,从二力平衡的条件分析,你认为可能的原因是 。
四、解答题
18.某地的有轨电车将投入运行。首列有轨电车“××号”总长度为34.8m,运营时最高速度为70km/h,其质量为50t(如图所示)。
(1)若有轨电车在平直轨道上匀速运动时受到的阻力为总重力的0.05倍,则当乘客总质量为10t时,要使电车向前做水平匀速直线运动,需要的牵引力为多少牛 (g取10N/kg)
(2)有轨电车在路口将与汽车共用一套红绿灯信号系统,通过计算判断:要在10s内使整列有轨电车通过总宽度为35.2m的路口,则电车的速度至少为多少千米/时
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】对木块进受力分析,根据平衡状态计算出木块受到的滑动摩擦力。
【解答】根据表格数据可知,当木块在水平面上做匀速直线运动时,它受到的摩擦力与拉力相互平衡。根据平衡力的知识可知,木块受到的滑动摩擦力f=F=3N,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
2.【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】(1)对A进行受力分析,根据二力平衡的知识确定摩擦力的方向和大小;
(3)根据相互作用力的知识计算出A对B的摩擦力大小和方向;
(2)(4)对B进行受力分析,根据二力平衡的知识计算出地面对它的摩擦力的大小和方向,再根据相互作用力原理计算出B对地面的摩擦力的大小和方向。【解答】A相对于B保持静止状态,水平方向上A受到拉力F1和摩擦力作用,摩擦力和拉力是一对平衡力,拉力F1是10N,A受到的摩擦力是10N,方向向左,故A错误;
A受到B的摩擦力水平向左,大小是10N,根据物体间力的作用是相互的可知,B上表面受到A的摩擦力水平向右,大小是10N,故C正确;
物体B进行匀速直线运动,水平方向上受到A对B水平向右的摩擦力、地面对B水平向左的摩擦力、水平向左的拉力F2,这三个力是平衡力,所以地面对B水平向左的摩擦力与水平向左的拉力F2之和等于A对B水平向右的摩擦力,所以B下表面受到地面的摩擦力大小为10N-6N=4N,方向向左。B对地面的摩擦力为4N,方向向右,故B、D错误。
故选C。
3.【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用;力与运动的关系
【解析】【分析】如果物体受到平衡力的作用,那么它的运动状态保持不变;如果受到的不是平衡力,它的运动状态就会改变,据此解答。
【解答】虽然两个力都减小到5N,但物体受到的始终是平衡力,那么它的运动状态就不会改变,即保持原来的运动速度和方向,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
4.【答案】D
【知识点】平衡状态的判断
【解析】【分析】当物体受到平衡力时肯定处于平衡状态;平衡状态包括匀速直线运动状态和静止状态。
【解答】一个重500N的物体,当受到500N竖直向上的拉力时,重力竖直向下,拉力竖直向上,二者方向相反,大小相等,作用在同一物体和同一直线上,那么它们是一对平衡力,物体将处于平衡状态;
平衡状态可以是静止状态,也可以是匀速直线运动状态,但方向不定,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
5.【答案】B
【知识点】力的作用是相互的;平衡状态的判断;重力及其方向
【解析】【分析】 相互作用力是指两个物体之间的力,而平衡力是指物体所受的所有力的合力等于零时的状态。 一对平衡力的特点:大小相等,方向相反,作用在同一直线上,作用在同一物体上;一对相互作用力,大小相等,方向相反,作用在不同物体上,作用在同一直线上;
【解答】A. 滚灯静止时,蜡烛所受重力和轴对蜡烛的支持力是一对平衡力,A错误;
B. 在表演滚灯的过程中,蜡烛可始终保持向上是受到竖直向下的重力的影响,B正确;
C. 滚灯沿竖直向上抛出后达到最高点时,只受到重力作用,受到不平衡力的作用,C错误;
D. 表演者静止坐在滚灯上时,地面对滚灯的支持力与滚灯的重力大小不相等,还要加上表演者对滚灯的压力,D错误;
故答案为:B
6.【答案】B
【知识点】平衡状态的判断
【解析】【分析】根据平衡力的知识分析判断
【解答】如图将斜面放在水平桌面上,发现小车和小球M(细线悬挂)一起沿着斜面向下做匀速直线运动,那么此时小球处于平衡状态。它只受重力和细线的拉力作用,那么二者为一对平衡力,即大小相等,方向相反,作用在同一直线上。因为重力竖直向下,所以细线的拉力竖直向上,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
7.【答案】A
【知识点】平衡力的辨别
【解析】【分析】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。
【解答】A.闹钟受到的重力和桌面对闹钟的支持力,大小相等、方向相反、作用在同一物体和同一直线上,则二者为一对平衡力,故A正确;
B.闹钟受到的重力和闹钟对桌面的压力,二者的方向相同,不是平衡力,故B错误;
C.桌面受到的支持力等于桌子和闹钟的总重力,而闹钟对桌面的压力等于闹钟的重力,二者大小不等,不是平衡力,故C错误;
D.桌面受到的重力和闹钟对桌面的压力,二者方向相同,不是平衡力,故D错误。
故选A。
8.【答案】C
【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不同点:前者作用在同一物体上,后者作用在两个物体上。
【解答】A.杂技演员受到的重力和手对三脚架的压力,二者方向相同,都是竖直向下的,不是平衡力,故A错误;
B.地面对三脚架的支持力等于三脚架和演员的总重力,肯定大于三脚架的重力,二者不是平衡力,故B错误;
C.杂技演员受到的重力和三脚架对杂技演员的支持力,二者大小相等,方向相反,作用在同一直线和同一直线上,为一对平衡力,故C正确;
D.地面对三脚架的支持力大于杂技演员受到的重力,二者不是平衡力,故D错误。
故选C。
9.【答案】3.92×104;3.92×104;等于;等于
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】根据货物的运动状态判断它是否处于平衡状态,再根据二力平衡的知识计算即可。
【解答】货物的重力为:;
当货物静止时,它受到的重力与拉力是一对平衡力,即;
当货物匀速上升时和匀速下降时,它受到的重力和拉力还是一对平衡力,即。
故答案为:;;等于;等于
10.【答案】(1)静止的
(2)力的作用是相互的;不平衡;水
【知识点】参照物及其选择;力的作用是相互的;平衡状态的判断
【解析】【分析】判断指挥者的运动状态,关键看它与所选的参照物龙舟之间的位置是否发生了变化;运动员用桨向后划水,给水一个向后的作用力,根据力的作用是相互的,水就给桨一向前的作用力,使船前进;物体受平衡力的作用,将保持静止状态或匀速直线运动状态。
【解答】(1)坐在龙舟最前面的是指挥者与龙舟的位置关系没有改变,他相对于龙舟来说是静止的;
(2)队员通过向后划桨使龙舟加速向前做直线运动,这说明了力的作用是相互的;此时速度大小改变,运动状态改变,则龙舟受力不平衡,运动员用桨向后划水,给水一个向后的作用力,根据力的作用是相互的水就给桨一向前的作用力,使龙舟前进的力的施力物体是水。
11.【答案】丙、丁;B点
【知识点】二力平衡的条件及其应用;平衡状态的判断;平衡力的辨别
【解析】【分析】物体处于平衡力的状态下将保持静止或匀速直线运动的平衡状态。
【解答】 丙、丁中物体A均保持静止状态 ,且接下来还是处于静止状态,故其所受到的力为平衡力;
物体A处于如图位置时,绳子突然断裂 ,其只受重力作用,故落到B点。
12.【答案】(1)运动状态
(2)非平衡力
【知识点】力的作用效果;平衡力的辨别
【解析】【分析】(1)静止变为运动其运动状态发生了改变;
(2)加速过程中其运动状态发生了改变。
【解答】(1) 牵引力的作用下由静止开始运动,说明力能改变物体的运动状态;
(2)加速过程中受到非平衡力的作用。
13.【答案】(1)一对平衡力是否作用在同一条直线上
(2)C
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【分析】(1)根据描述分析影响二力平衡的哪个因素发生改变即可;
(2)根据定滑轮的特点分析卡片受到的拉力是否满足二力平衡的条件即可。
【解答】(1)根据描述可知,将卡片旋转一个角度后,两侧的拉力就不在同一直线上了,那么此实验用于证明的二力平衡条件是:一对平衡力是否作用在同一条直线上。
(2)根据图乙可知,小乌同学将左侧滑轮的高度调低,并在轻质卡片两端的细绳上左右各挂一个等质量的钩码。根据定滑轮的特点可知,定滑轮不省力不费力,且拉力大小与方向无关,因此卡片两侧的拉力大小相等,方向相反,作用在同一物体和同一直线上,那么肯定二力平衡,即卡片保持静止不动。
故选C。
14.【答案】不平衡;静止
【知识点】力与运动的关系;探究二力平衡的条件
【解析】【分析】牛顿第一定律:一切物体在不受外力作用时,总保持静止或匀速直线运动状态。
【解答】当小球沿ABC的轨迹下落到最低点B时,小球运动速度和方向不断发生变化即小球不是做匀速直线运动,所以小球处于非平衡状态;当小球到达C点时,速度为0,此时小球所受各力突然全部消失,根据牛顿第一定律,物体将保持这一状态,所以小球将处于静止状态。
15.【答案】(1)小车;作用在同一直线上
(2)不是
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【分析】(1)根据图示分析可确定研究对象。二力平衡的条件之一是作用在同一条直线上;
(2)静止或做匀速直线运动的物体受到平衡力的作用,当两个力满足四个条件时,才是一对平衡力,即“作用在同一个物体上、大小相等、方向相反、在同一条直线上”。【解答】(1)由图知,小车在水平方向上受到两个拉力的作用,可利用小车来探究“二力平衡条件”,即研究对象是小车。
将小车扭转一个角度,两个拉力不在同一直线上,放手后发现,小车将无法在此位置平衡,进行此实验的目的是探究二力平衡时,两个力必须满足的条件之一是两个力作用在同一直线上。
(3)将车轮朝上放置,结果小车保持原位置静止,在此基础上她又将小车扭转了一定角度,小车仍然在原位置静止,此时两边的拉力不在同一直线上,二力不平衡,即F1与F2 不是平衡力。
16.【答案】(1)3;物块B受到的摩擦力大小是13N
(2)不变
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】(1)对物体B进行受力分析,从而确定受力的个数。根据平衡力的知识计算物体B受到的摩擦力大小;
(2)根据二力平衡的知识分析摩擦力是否改变。
【解答】(1)根据图片可知,物体B保持静止,它受到竖直向下的重力和A施加的压力,还受到竖直向上的摩擦力,因此在竖直方向受到3个力的作用。
根据平衡力的知识得到:f=GA+GB=5N+8N=13N;
(2)若增大水平压力F,则物体B仍然处于静止状态,它受到的摩擦力还等于二者重力的和,因此物体B受到的摩擦力不变。
17.【答案】(1)摆锤没有处于静止或匀速直线运动状态
(2)拉力与重力的大小不同
【知识点】二力平衡的条件及其应用;平衡状态的判断
【解析】【分析】(1)当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,则物体处于平衡状态;
(2)二力平衡的条件:大小相等、方向相反、作用在同一直线和同一物体上。
【解答】(1)当摆锤经过O点时,摆球开始做减速运动,且运动轨迹为曲线,因此判断O点处于非平衡状态的依据是:摆锤没有处于静止或匀速直线运动状态。
(2)当摆锤在O点时,拉力与重力在同一直线上,方向相反,都作用在摆锤一个物体上,那么确定其处于非平衡状态的原因可能为:拉力和重力的大小不同。
18.【答案】(1)解:G=mg=(50000Kg+10000Kg)×10N/Kg=600000N
F=f=0.05G=0.05×600000N=30000牛
(2)解:s=34.8米+35.2米=70米
v=s/t=70米/10秒=7米/秒
=25.2千米/时
【知识点】速度公式及其应用;二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】(1)首先根据G=mg计算电车的重力,再根据f=0.05G计算电车受到的阻力,最后根据二力平衡的知识F=f计算需要的牵引力;
(2)当有轨电车经过路口时,它经过的路程等于路口宽度和车身长度之和,据此计算电车经过的距离,再根据计算电车的速度。
试题分析部分
1、试卷总体分布分析
总分:59分
分值分布 客观题(占比) 20.0(33.9%)
主观题(占比) 39.0(66.1%)
题量分布 客观题(占比) 9(50.0%)
主观题(占比) 9(50.0%)
2、试卷题量分布分析
大题题型 题目量(占比) 分值(占比)
填空题 7(38.9%) 28.0(47.5%)
解答题 1(5.6%) 10.0(16.9%)
实验探究题 2(11.1%) 5.0(8.5%)
单选题 8(44.4%) 16.0(27.1%)
3、试卷难度结构分析
序号 难易度 占比
1 普通 (100.0%)
4、试卷知识点分析
序号 知识点(认知水平) 分值(占比) 对应题号
1 力的作用是相互的 8.0(13.6%) 5,8,10
2 力与运动的关系 6.0(10.2%) 3,14
3 平衡状态的判断 16.0(27.1%) 4,5,6,10,11,17
4 探究二力平衡的条件 10.0(16.9%) 13,14,15
5 参照物及其选择 4.0(6.8%) 10
6 重力及其方向 2.0(3.4%) 5
7 力的作用效果 2.0(3.4%) 12
8 平衡力的辨别 10.0(16.9%) 7,8,11,12
9 二力平衡的条件及其应用 33.0(55.9%) 1,2,3,9,11,16,17,18
10 速度公式及其应用 10.0(16.9%) 18
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