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八上科学 1.5 二力平衡的条件(原卷版)
一.平衡力的判别(共8小题)
1.(2023秋 宁海县期中)如图所示,人坐在吊椅(椅面水平)上静止时,下列说法正确的是( )
A.人对吊椅的压力和吊环对吊椅的拉力是一对平衡力
B.人所受的重力和吊椅对人的支持力是一对平衡力
C.吊椅所受的重力和吊椅对人的支持力是一对相互作用力
D.人所受的重力和人对吊椅的压力是同一个力
2.(2023秋 海曙区校级期中)全民运动已经成为社会热点。如图所示,小科在水平冰面上滑冰车时,用钎子用力杵冰面,冰车加速向前滑行,但停止用力后会慢慢停下来,不计空气阻力。对此现象分析正确的是( )
A.冰车加速向前滑行是由于钎子给冰面的力大于冰面给钎子的力
B.小科停止用力后,冰车能继续向前滑行是因为冰车受到惯性力
C.扔掉钎子,冰车继续滑行,冰车受到阻力和地面对冰车的支持力是一对平衡力
D.停止用力后,若一切外力都消失,则小科和冰车一起向前做匀速直线运动
3.(2023秋 江北区校级期中)下列说法中,正确的是( )
A.任何形状规则的物体,它的重心都在其几何中心上
B.两个力的三要素完全相同,这两个力一定是平衡力
C.物体在平衡力的作用下,其运动状态保持不变
D.某物体从滑梯上滑下的过程中,其速度增大,惯性增大
4.(2023秋 江北区校级期中)在教室的天花板上悬吊着一个电风扇,下列关于这个电风扇的描述正确的是( )
A.风扇静止时受到的拉力与重力是作用力与反作用力
B.电风扇正常转动时对空气没有作用力
C.电风扇正常转动时对天花板的拉力不变
D.电风扇正常转动时对天花板的拉力变小
5.(2023秋 宁海县校级期中)如图所示,小澜同学将一把铁锁用绳子悬挂起来,把它拉到自己的鼻子附近,松手后铁锁来回摆动。下列说法正确的是( )
A.摆动过程中,绳子对铁锁的拉力和铁锁对绳子的拉力是一对平衡力
B.摆动过程中,铁锁到达最低点时受到平衡力的作用
C.摆动过程中,铁锁的运动状态一定发生改变
D.若绳子突然断开,铁锁将做匀速直线运动
6.(2023秋 慈溪市校级期中)在双人杂技演出时,甲、乙两位演员如图所示静止不动。下列说法中正确的是( )
A.甲所受的重力与地垫对甲的支持力是一对平衡力
B.甲对地垫的压力与地垫对甲的支持力是一对相互作用力
C.若要画出乙受到的重力,可将重心画在她的头部位置
D.甲身下的地垫发生凹陷说明力能改变物体的运动状态
7.(2023秋 奉化区校级期中)“书香学园,幸福家园”,湖南师大附中博才实验中学的开放式图书馆是师生挥洒热情后脚步的停歇点和心灵的休憩地。上课铃响后,一本书静静的摊开摆放在桌面上,下列说法正确的是( )
A.书本受到的重力和桌面对书本的支持力是一对相互作用力
B.书本受到的重力和桌面对书本的支持力是一对平衡力
C.桌面对书本的支持力和书本对桌面的压力是一对平衡力
D.书本对桌面的压力就是书本受到的重力
8.(2023秋 余姚市校级期中)如图所示,共享自行车的绿色标志是由人、自行车和道路三个元素组成,寓意绿色出行。关于人在水平路面上骑行自行车时,下列说法正确的是( )
A.人受到的重力与自行车对人的支持力是一对平衡力
B.人受到的重力和人对自行车的压力是一对相互作用力
C.自行车对人的支持力和人对自行车的压力是一对平衡力
D.自行车受到的重力和路面对自行车的支持力是一对相互作用力
二.平衡状态的判断(共6小题)
9.(2023秋 余姚市校级期中)如图是利用每秒闪光30次的照相机装置拍摄到的4个物体运动的频闪照片,图中箭头表示物体运动方向,其中可能受平衡力作用的物体是( )
A. B. C. D.
10.(2023秋 北仑区校级期中)第30届奥运会将于2012年7月27日在伦敦开幕,中国女排现正在紧张的备战中.下列与打排球有关的科学问题,其中说法不正确的是( )
A.发球后,球在运动过程中,仍受重力作用
B.传球后,球在上升到最高点时,处于平衡状态
C.扣球时,手感觉有点痛,说明力的作用是相互的
D.拦网时,球被弹回,说明力可以改变物体的运动状态
11.(2023春 温州校级期中)学校组织了“文史理不分家”的跨学科项目化学习,让同学们通过收集资料的过程进一步提高对于力学的认识和思考。
踢毽子起源于汉代,《事物纪原》记载:“今小儿以铅锡为钱,装以鸡羽,呼为毽子,三四成群走踢……”.毽子被踢出后的运动轨迹如图所示,则毽子( )
A.在上升过程中受到平衡力的作用
B.上升到最高点时受到平衡力的作用
C.在下落过程中受到平衡力的作用
D.在落地后受到平衡力的作用
12.(2023春 吴兴区期中)如图所示,物体运动状态发生改变的是( )
A.空中匀速直线下落的降落伞
B.路上匀速直线行驶的小车
C.弯道上沿曲线滑行的运动员
D.吊在天花板下的静止电灯
13.(2023秋 余姚市期中)如图是小朋友们玩蹦蹦床时,小明被蹦床弹起竖直上升时的情景。当他在最高点时
处于 状态(选填“平衡”或“非平衡”),你判断的依据是 。
14.(2023春 金东区期中)图甲所示,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的大小与时间t的关系和物体运动速度v与时间t的关系如图乙所示。
(1)由图像可知,物体处于平衡状态的时间段是 。
(2)物体在4~5秒这段时间内共运动了 米。
三.二力平衡条件的应用(共16小题)
15.(2023秋 余姚市期中)小明匀速爬杆,小刚匀速爬绳,有关他们受到的摩擦力,下面说法正确的是( )
A.因为爬杆时手握杆的压力大,所以小明受到的摩擦力一定大
B.因为绳子粗糙,所以小刚受到的摩擦力一定大
C.小明和小刚受到的摩擦力一定相等
D.若小明的体重大,则他受到的摩擦力一定大
16.(2023秋 余姚市期中)如图所示,弹簧秤和细线的重力及一切摩擦不计,物体质量为2kg,则弹簧秤A和B的示数分别( )
A.20N;0 B.0;20N C.10N;10N D.20N;20N
17.(2023秋 江北区期中)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,那么物体A、B和地面之间的摩擦力大小和方向的有关说法正确的是( )
A.A 对 B 的摩擦力为 10N,向右 B.B 对地面的摩擦力为 4N,向左
C.A 受到摩擦力为 4N,向左 D.地面对 B 的摩擦力为 6N,向左
18.(2023秋 余姚市校级期中)如图所示,物体A在拉力F=30N的作用下以0.1m/s的速度在足够长的物体B表面上做匀速直线运动;物体B在水平地面上静止,此时弹簧测力计示数为22N。下列说法正确的是( )
A.物体A对物体B的摩擦力的大小为30N,方向向右
B.地面对物体B的摩擦力的大小为22N,方向向左
C.地面对物体B的摩擦力的大小为8N,方向向右
D.物体B对地面的摩擦力的大小为22N,方向向右
19.(2023秋 宁波期中)如图所示,下列四幅图对应的说法正确的是( )
A.图甲中某同学沿杆匀速向上爬升时,该同学受到的摩擦力方向向下
B.图乙中筷子提米在空中静止时,手对筷子的摩擦力与筷子受到的重力大小相等
C.图丙中在力F作用下B向左运动,A受到的摩擦力与B上表面受到的摩擦力大小相等
D.图丁中小球摆到最高点B点时,所有力突然消失,小球将做匀速直线运动
20.(2023秋 奉化区校级期中)如图所示,某工厂正通过传送带将重为500N的货物匀速运往高处,货物与传送带之间无相对滑动,传送带与水平面成30°角。则传送带对货物施加的力( )
A.大于500牛 沿斜面向上 B.小于500牛 竖直向上
C.等于500牛 沿斜面向上 D.等于500牛 竖直向上
21.(2023秋 北仑区期中)如图所示,小明用水平推力推静止在水平地面上箱子,但箱子却没有运动,下列说法正确的是( )
A.箱子没有运动,此时箱子水平所受推力小于地面对箱子的摩擦力
B.箱子受到的重力和地面对箱子的支持力是一对相互作用力
C.地面对箱子的支持力和箱子对地面的压力是一对平衡力
D.假设箱子受到的作用力突然全部消失,则箱子将静止在原地
22.(2023春 长兴县校级期中)如图所示,一个小孩沿水平方向用力推静止在水平地面上的小汽车。但小汽车仍保持静止,则( )
A.小孩对车的推力大于车受到的阻力
B.小孩对车的推力等于车受到的阻力
C.小孩对车的推力小于车受到的阻力
D.小孩对车的推力与车受到的阻力的大小关系不能确定
23.(2023春 长兴县校级期中)如图所示,物块A的重力GA=20N,物块B的重力GB=10N,水平推力F作用在A上,A与竖直墙面接触,A和B匀速下滑,在推力F保持不变时,将B取走,在A的下方施加一个力F1,使物体A恰好向上做匀速直线运动,则F1的大小为( )
A.20N B.30N C.40N D.50N
24.(2023秋 余姚市期中)春分到,蛋儿俏,“春分立蛋”是中国民间的传统习俗。一般认为春分日太阳直射赤道,太阳对南北半球的引力相对均衡,所以可以把鸡蛋立起来。而小明则认为其实立蛋每天都可以成功,靠的就是技巧、细心和耐心。鸡蛋能静立于水平地面主要是利用了 原理,只要满足 力和 力在一条直线上即可,与太阳引力大小并无关系。
25.(2023秋 慈溪市校级期中)“旅航者X2”是一款双人智能电动飞行汽车,探索出了未来交通的一种可能。如图所示,旋翼转动,对下方空气施力的同时获得升力,说明了力的作用是 的;当旋翼转速加快时,飞行汽车会加速上升,说明力可以改变物体的 ;当飞行汽车悬停在空中时,其旋翼产生的升力
(选填“大于”“小于”或“等于”)汽车和乘员的总重力。
26.(2023秋 海曙区期中)连接在水平桌面上的物体M两端的轻质细绳分别绕过定滑轮与A、B相连,细绳恰好水平,如图所示。当A重3N、B重5N时,M恰好做水平匀速直线运动,若滑轮摩擦不计,此时M受到的摩擦力大小为 N,方向是 。当B刚触地时,若A、M都不会与滑轮相碰,M受到的摩擦力方向是 。
27.(2023秋 宁海县校级期中)如图所示,在水平拉力F的作用下,木块随小车一起在水平地面上向右做匀速直线运动。木块受到小车给的 个力,为 ;小车受到地面的摩擦力大小为 。
28.(2023秋 宁海县校级期中)如图所示,用10N的力握住重为5N的矿泉水瓶,使矿泉水瓶在竖直方向上保持静止此时矿泉水瓶受到的摩擦力为 N,再将握力增大至20N,此时矿泉水瓶受到的摩擦力大小将 (填“变大”、“变小”或“不变”)。
29.(2023秋 海曙区校级期中)某同学在国庆期间随父母从宁波火车站乘动车去杭州观看亚运会,从宁波到杭州的路程是193km,动车行驶的平均速度为200km/h。
(1)画出动车静止时所受力的示意图。
(2)动车行驶完全程需要多少小时?(保留2位小数)
(3)若动车在某段时间内恰好做匀速直线运动,此时其所受阻力为车重的0.05倍,则此时动车产生向前的牵引力为多少牛?(已知:载人动车总质量为20吨)
30.(2023秋 慈溪市校级期中)随着共享单车在全国各大城市迅速铺开,“共享经济”的概念迅速普及,“共享汽车”也随之悄然进入了人们的视野。现有某品牌“共享汽车”,其空车质量1.2t,该车在匀速行驶过程中受到的阻力为总重的0.1倍,求:(g取10N/kg)
(1)该车以54km/h的速度匀速行驶20min通过的路程;
(2)总质量为200kg的人员驾乘该车,汽车匀速行驶过程中发动机的牵引力。
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八上科学 1.5 二力平衡的条件(解析版)
一.平衡力的判别(共8小题)
1.(2023秋 宁海县期中)如图所示,人坐在吊椅(椅面水平)上静止时,下列说法正确的是( )
A.人对吊椅的压力和吊环对吊椅的拉力是一对平衡力
B.人所受的重力和吊椅对人的支持力是一对平衡力
C.吊椅所受的重力和吊椅对人的支持力是一对相互作用力
D.人所受的重力和人对吊椅的压力是同一个力
【答案】B
【解答】解:A、人对吊椅的压力和吊环对吊椅的拉力大小不相等,方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上,不是一对平衡力,故A错误;
B、人所受的重力和吊椅对人的支持力大小相等,方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上,是一对平衡力,故B正确;
C、吊椅所受的重力与吊椅对地球的吸引力是相互作用力,故C错误;
D、人所受的重力和人对吊椅的压力是不同性质的两个力,故D错误。
故选:B。
2.(2023秋 海曙区校级期中)全民运动已经成为社会热点。如图所示,小科在水平冰面上滑冰车时,用钎子用力杵冰面,冰车加速向前滑行,但停止用力后会慢慢停下来,不计空气阻力。对此现象分析正确的是( )
A.冰车加速向前滑行是由于钎子给冰面的力大于冰面给钎子的力
B.小科停止用力后,冰车能继续向前滑行是因为冰车受到惯性力
C.扔掉钎子,冰车继续滑行,冰车受到阻力和地面对冰车的支持力是一对平衡力
D.停止用力后,若一切外力都消失,则小科和冰车一起向前做匀速直线运动
【答案】D
【解答】解:A、用钎子用力杵冰面,冰车能加速向前滑行是由于铁钎子给冰面的力与冰面给铁钎子的力是一对相互作用力,大小相同,故A错误;
B、小科停止用力后,冰车能继续向前滑行是因为冰车具有惯性,仍要保持原来的运动状态,惯性不是力,故B错误;
C、扔掉铁钎子,冰车在滑行的过程中,冰车受到阻力和地面对冰车的支持力互相垂直,所以不是一对平衡力,故C错误;
D.停止用力后,若一切物体的外力都消失,则冰车对冰面的压力、冰面对冰车的支持力消失,冰面对冰车的摩擦力消失,即冰车不受力的作用,根据牛顿第一定律可知,小明和冰车一起向前做匀速直线运动,故D正确。
故选:D。
3.(2023秋 江北区校级期中)下列说法中,正确的是( )
A.任何形状规则的物体,它的重心都在其几何中心上
B.两个力的三要素完全相同,这两个力一定是平衡力
C.物体在平衡力的作用下,其运动状态保持不变
D.某物体从滑梯上滑下的过程中,其速度增大,惯性增大
【答案】C
【解答】解:A、质量分布均匀、形状规则的物体重心在其几何中心,故A错误;
B、两个力的三要素完全相同,说明力的方向也相同,不符合二力平衡的条件,肯定不是平衡力,故B错误;
C、平衡力即合力为零,故物体的运动状态不会改变,故C正确;
D、物体滑下时,速度增大,但惯性是保持不变的,故D错误。
故选:C。
4.(2023秋 江北区校级期中)在教室的天花板上悬吊着一个电风扇,下列关于这个电风扇的描述正确的是( )
A.风扇静止时受到的拉力与重力是作用力与反作用力
B.电风扇正常转动时对空气没有作用力
C.电风扇正常转动时对天花板的拉力不变
D.电风扇正常转动时对天花板的拉力变小
【答案】D
【解答】解:A、风扇静止时受到的拉力与重力是平衡力,不是作用力与反作用力,故A错误;
BCD、风扇静止时受到的拉力与重力是平衡力,拉力等于重力,正常转动时,电风扇向下吹风,故空气对风扇有向上的推力F,电风扇还要受到重力G和吊杆的拉力T,
根据平衡条件,有:F+T=G
故重力G大于拉力T,即正常转动时对天花板的拉力变小,故BC错误,D正确;
故选:D。
5.(2023秋 宁海县校级期中)如图所示,小澜同学将一把铁锁用绳子悬挂起来,把它拉到自己的鼻子附近,松手后铁锁来回摆动。下列说法正确的是( )
A.摆动过程中,绳子对铁锁的拉力和铁锁对绳子的拉力是一对平衡力
B.摆动过程中,铁锁到达最低点时受到平衡力的作用
C.摆动过程中,铁锁的运动状态一定发生改变
D.若绳子突然断开,铁锁将做匀速直线运动
【答案】C
【解答】解:A、摆动过程中,绳子对铁锁的拉力和铁锁对绳子的拉力作用在不同的物体上,不是一对平衡力,故A错误;
B、摆动过程中,铁锁到达最低点时既不是静止状态,也不是匀速直线运动状态,不是受到平衡力的作用,故B错误;
C、摆动过程中,铁锁的速度大小和方向不断改变,因此,运动状态一直在改变,故C正确;
D、若绳子突然断开,铁锁受非平衡力作用,不会做匀速直线运动,故D错误。
故选:C。
6.(2023秋 慈溪市校级期中)在双人杂技演出时,甲、乙两位演员如图所示静止不动。下列说法中正确的是( )
A.甲所受的重力与地垫对甲的支持力是一对平衡力
B.甲对地垫的压力与地垫对甲的支持力是一对相互作用力
C.若要画出乙受到的重力,可将重心画在她的头部位置
D.甲身下的地垫发生凹陷说明力能改变物体的运动状态
【答案】B
【解答】解:A、甲所受的重力与地垫对甲的支持力大小不相等,所以不是一对平衡力,故A错误;
B、甲对地垫的压力与地垫对甲的支持力同时作用在地垫和甲上,大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,是一对相互作用力,故B正确;
C、乙的重力作用点在其重心上,根据“悬挂法”可知,其重心位置应该在后背上,不可能在她的头部,故C错误;
D、甲身下的地垫发生凹陷说明力能改变物体的形状,故D错误。
故选:B。
7.(2023秋 奉化区校级期中)“书香学园,幸福家园”,湖南师大附中博才实验中学的开放式图书馆是师生挥洒热情后脚步的停歇点和心灵的休憩地。上课铃响后,一本书静静的摊开摆放在桌面上,下列说法正确的是( )
A.书本受到的重力和桌面对书本的支持力是一对相互作用力
B.书本受到的重力和桌面对书本的支持力是一对平衡力
C.桌面对书本的支持力和书本对桌面的压力是一对平衡力
D.书本对桌面的压力就是书本受到的重力
【答案】B
【解答】解:A.书本受到的重力和桌面对书本的支持力是作用在同一物体上的两个力,所以不是一对相互作用力故A错误;
B.书本静止在桌面上,处于平衡状态,书本受到的重力和桌面对书本的支持力符合二力平衡条件,所以是一对平衡力,故B正确;
C.桌面对书本的支持力作用在书本上,书本对桌面的压力作用在桌面上,这两个力作用在不同的物体上,不是一对平衡力,而是一对相互作用力,故C错误;
D.书本对桌面的压力的施力物体是书本,受力物体是桌面,书本受到的重力的施力物体是地球,受力物体是书本,所以两个力是不同的力,故D错误。
故选:B。
8.(2023秋 余姚市校级期中)如图所示,共享自行车的绿色标志是由人、自行车和道路三个元素组成,寓意绿色出行。关于人在水平路面上骑行自行车时,下列说法正确的是( )
A.人受到的重力与自行车对人的支持力是一对平衡力
B.人受到的重力和人对自行车的压力是一对相互作用力
C.自行车对人的支持力和人对自行车的压力是一对平衡力
D.自行车受到的重力和路面对自行车的支持力是一对相互作用力
【答案】A
【解答】解:A、人受到的重力与自行车对人的支持力大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上,是一对平衡力,故A正确;
B、人受到的重力和人对自行车的压力方向相同,不是一对相互作用力,故B错误;
C、自行车对人的支持力和人对自行车的压力大小相等、方向相反、作用在两个物体上,作用在同一条直线上,是一对相互作用力,不是一对平衡力,故C错误;
D、自行车受到的重力和路面对自行车的支持力作用在同一物体上,大小也并不相等,不是一对相互作用力,故D错误。
故选:A。
二.平衡状态的判断(共6小题)
9.(2023秋 余姚市校级期中)如图是利用每秒闪光30次的照相机装置拍摄到的4个物体运动的频闪照片,图中箭头表示物体运动方向,其中可能受平衡力作用的物体是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解答】解:A、物体在沿直线运动,但物体的速度逐渐增大,因此做加速直线运动,受到非平衡力,故A错误;
B、物体在沿直线运动,但物体的速度逐渐减小,因此做减速直线运动,受到非平衡力,故B错误;
C、物体运动方向在不断变化,处于非平衡状态,受到非平衡力,故C错误;
D、物体的运动方向和速度都不变,是匀速直线运动,受到平衡力,故D正确;
故选:D。
10.(2023秋 北仑区校级期中)第30届奥运会将于2012年7月27日在伦敦开幕,中国女排现正在紧张的备战中.下列与打排球有关的科学问题,其中说法不正确的是( )
A.发球后,球在运动过程中,仍受重力作用
B.传球后,球在上升到最高点时,处于平衡状态
C.扣球时,手感觉有点痛,说明力的作用是相互的
D.拦网时,球被弹回,说明力可以改变物体的运动状态
【答案】B
【解答】解:A.发球后,球在运动过程中只受重力作用,不再受到手对球的力的作用,故A正确;
B.球在上升到最高点时,只受重力作用,受到的力不是平衡力,故不处于平衡状态,故B错误;
C.扣球时,手给球一个力,球给手一个反作用力,所以手感觉有点痛,说明力的作用是相互的,故C正确;
D.拦网时,球受到了力,球被弹回,运动状态变了,说明了力可以改变物体的运动状态,故D正确。
故选:B。
11.(2023春 温州校级期中)学校组织了“文史理不分家”的跨学科项目化学习,让同学们通过收集资料的过程进一步提高对于力学的认识和思考。
踢毽子起源于汉代,《事物纪原》记载:“今小儿以铅锡为钱,装以鸡羽,呼为毽子,三四成群走踢……”.毽子被踢出后的运动轨迹如图所示,则毽子( )
A.在上升过程中受到平衡力的作用
B.上升到最高点时受到平衡力的作用
C.在下落过程中受到平衡力的作用
D.在落地后受到平衡力的作用
【答案】D
【解答】解:AC、毽子在上升和下落过程中运动方向和速度不断变化,处于非平衡状态,受到非平衡力的作用,故AC错误;
B、毽子上升到最高点时,只受重力作用,所以受力不平衡,故B错误;
D、毽子在落地后,处于静止状态,所以受平衡力作用,故D正确。
故选:D。
12.(2023春 吴兴区期中)如图所示,物体运动状态发生改变的是( )
A.空中匀速直线下落的降落伞
B.路上匀速直线行驶的小车
C.弯道上沿曲线滑行的运动员
D.吊在天花板下的静止电灯
【答案】C
【解答】解:A、空中匀速直线下落的降落伞速度和方向均不变,做匀速直线运动,运动状态不变,故A不合题意;
B、路上匀速直线行驶的小车速度和方向均不变,做匀速直线运动,运动状态不变,故B不合题意;
C、弯道上沿曲线滑行的运动员其方向是改变的,所以运动状态改变,故C符合题意;
D、吊在天花板下的静止电灯处于静止状态,运动状态不变,故D不合题意。
故选:C。
13.(2023秋 余姚市期中)如图是小朋友们玩蹦蹦床时,小明被蹦床弹起竖直上升时的情景。当他在最高点时
处于 非平衡 状态(选填“平衡”或“非平衡”),你判断的依据是 小明只受重力作用 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:
到达最高点时,小明只受到重力一个力的作用,所以他受到的力不是平衡力,他处于非平衡状态。
故答案为:非平衡,小明只受重力作用。
14.(2023春 金东区期中)图甲所示,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的大小与时间t的关系和物体运动速度v与时间t的关系如图乙所示。
(1)由图像可知,物体处于平衡状态的时间段是 0~2s和4~6s 。
(2)物体在4~5秒这段时间内共运动了 4 米。
【答案】(1)0~2s和4~6s;(2)4。
【解答】解:(1)由v﹣t图像可知,0~2s物体静止,2~4s物体做加速运动,4~6s物体做匀速直线运动,故物体处于平衡状态的时间段是0~2s和4~6s。
(2)由(1)支知4~6s物体做匀速直线运动,速度大小为4m/s,
则根据v可得,4~5秒这段时间内物体共运动的路程s=vt=4m/s×1s=4m。
故答案为:(1)0~2s和4~6s;(2)4。
三.二力平衡条件的应用(共16小题)
15.(2023秋 余姚市期中)小明匀速爬杆,小刚匀速爬绳,有关他们受到的摩擦力,下面说法正确的是( )
A.因为爬杆时手握杆的压力大,所以小明受到的摩擦力一定大
B.因为绳子粗糙,所以小刚受到的摩擦力一定大
C.小明和小刚受到的摩擦力一定相等
D.若小明的体重大,则他受到的摩擦力一定大
【答案】D
【解答】解:(1)由于匀速上升,他们受的是一对平衡力,即摩擦力都等于他们的重力;
(2)由于小明所受的摩擦力等于其自身的重力,小刚所受的摩擦力也等于自身的重力,若是小明的体重大时,小明所受的摩擦力一定大。故D正确,ABC错误;
故选:D。
16.(2023秋 余姚市期中)如图所示,弹簧秤和细线的重力及一切摩擦不计,物体质量为2kg,则弹簧秤A和B的示数分别( )
A.20N;0 B.0;20N C.10N;10N D.20N;20N
【答案】D
【解答】解:物体的重力G=mg=2kg×10N/kg=20N;
左图中,弹簧秤A对固定点有一个向右的拉力(其大小等于物重20N),因为力的作用是相互的,所以固定点对弹簧秤A有一个向左的拉力,因弹簧秤A静止,受平衡力的作用,则向左的拉力也为20N,而弹簧测力计显示的是挂钩上的拉力,故示数为20N;
右图中,弹簧秤B是静止的,其两端受到拉力的大小都是20N,方向相反,与左图的效果相同,所以弹簧秤A和B的示数都是20N。
故选:D。
17.(2023秋 江北区期中)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,那么物体A、B和地面之间的摩擦力大小和方向的有关说法正确的是( )
A.A 对 B 的摩擦力为 10N,向右
B.B 对地面的摩擦力为 4N,向左
C.A 受到摩擦力为 4N,向左
D.地面对 B 的摩擦力为 6N,向左
【答案】A
【解答】解: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B的摩擦力是10N.故C错误;
根据物体间力的作用是相互的,A受到B的摩擦力水平向左,大小是10N,所以B上表面受到A的摩擦力水平向右,大小是10N.故A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。故D错误;
因为物体间力的作用是相互的,B 对地面的摩擦力与地面对B的摩擦力大小相等,方向相反,即B对地面的摩擦力为 4N,方向向右,故B错误。
故选:A。
18.(2023秋 余姚市校级期中)如图所示,物体A在拉力F=30N的作用下以0.1m/s的速度在足够长的物体B表面上做匀速直线运动;物体B在水平地面上静止,此时弹簧测力计示数为22N。下列说法正确的是( )
A.物体A对物体B的摩擦力的大小为30N,方向向右
B.地面对物体B的摩擦力的大小为22N,方向向左
C.地面对物体B的摩擦力的大小为8N,方向向右
D.物体B对地面的摩擦力的大小为22N,方向向右
【答案】C
【解答】解:A.对A受力分析:A受到水平向左的拉力、水平向右的滑动摩擦力的作用,A做匀速直线运动,则拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等,故A受到B的摩擦力为30N,方向水平向右;根据力的相互性可知,A对B的摩擦力为30N,方向向左,故A错误;
B..对整体分析,整体水平方向上受到水平向左的拉力、水平向右的弹簧测力计的拉力、地面对B的摩擦力,地面对B的摩擦力为30N﹣22N=8N,方向水平向右,B故错误;
C.对整体分析,整体水平方向上受到水平向左的拉力、水平向右的弹簧测力计的拉力、地面对B的摩擦力,地面对B的摩擦力为30N﹣22N=8N,方向水平向右,故C正确;
D.物体间力的作用时相互的,地面对物体B的摩擦力的大小为8N,物体B对地面的摩擦力的大小为8N,方向水平向左,故D错误。
故选:C。
19.(2023秋 宁波期中)如图所示,下列四幅图对应的说法正确的是( )
A.图甲中某同学沿杆匀速向上爬升时,该同学受到的摩擦力方向向下
B.图乙中筷子提米在空中静止时,手对筷子的摩擦力与筷子受到的重力大小相等
C.图丙中在力F作用下B向左运动,A受到的摩擦力与B上表面受到的摩擦力大小相等
D.图丁中小球摆到最高点B点时,所有力突然消失,小球将做匀速直线运动
【答案】C
【解答】解:A、图甲中某同学沿杆匀速向上爬升时,可知同学受重力和摩擦力而平衡,重力方向是竖直向下,则所受摩擦力的方向是竖直向上,故A错误;
B、图乙中筷子提米在空中静止时,筷子受到竖直向上的手施加的摩擦力、竖直向下的重力、竖直向下的大米施加的摩擦力而平衡,所以手对筷子的摩擦力大小小于筷子受到的重力大小,故B错误;
C、图丙中在力F作用下B向左运动时,A与B相对运动,二者之间存在相互的作用的摩擦力,所以A受到的摩擦力与B上表面受到的摩擦力大小相等,故C正确;
D、图丁中小球摆到最高点B点时,小球速度为0,若此时所有力突然消失,则小球保持静止状态,故D错误。
故选:C。
20.(2023秋 奉化区校级期中)如图所示,某工厂正通过传送带将重为500N的货物匀速运往高处,货物与传送带之间无相对滑动,传送带与水平面成30°角。则传送带对货物施加的力( )
A.大于500牛 沿斜面向上
B.小于500牛 竖直向上
C.等于500牛 沿斜面向上
D.等于500牛 竖直向上
【答案】D
【解答】解:货物匀速运动,受力平衡,货物在运动过程中受到重力和传送带对货物的作用力,因为货物与传送带之间无相对滑动,所以传送带对货物施加力的大小等于500N,方向竖直向上。
故选:D。
21.(2023秋 北仑区期中)如图所示,小明用水平推力推静止在水平地面上箱子,但箱子却没有运动,下列说法正确的是( )
A.箱子没有运动,此时箱子水平所受推力小于地面对箱子的摩擦力
B.箱子受到的重力和地面对箱子的支持力是一对相互作用力
C.地面对箱子的支持力和箱子对地面的压力是一对平衡力
D.假设箱子受到的作用力突然全部消失,则箱子将静止在原地
【答案】D
【解答】解:A、箱子没有运动,说明箱子处于静止状态,受到平衡力的作用,即在水平方向上,推力与静摩擦力是一对平衡力;故摩擦力等于推力的大小,故A错误;
B、箱子受到的重力和地面的支持力都作用在同一物体上,是一对平衡力,故B错误;
C、地面对箱子的支持力和箱子对地面的压力作用在两个物体上,是一对相互作用力,故C错误;
D、假如箱子受到的作用力突然全部消失,物体将保持原来的运动状态,即静止状态。故D正确。
故选:D。
22.(2023春 长兴县校级期中)如图所示,一个小孩沿水平方向用力推静止在水平地面上的小汽车。但小汽车仍保持静止,则( )
A.小孩对车的推力大于车受到的阻力
B.小孩对车的推力等于车受到的阻力
C.小孩对车的推力小于车受到的阻力
D.小孩对车的推力与车受到的阻力的大小关系不能确定
【答案】B
【解答】解:因为汽车在竖直方向上受到重力和支持力作用,在水平方向上受到推力和摩擦力作用,由于汽车处于静止状态,因此竖直方向上的重力和支持力是一对平衡力,水平方向上的推力和摩擦力也是一对平衡力。
故选:B。
23.(2023春 长兴县校级期中)如图所示,物块A的重力GA=20N,物块B的重力GB=10N,水平推力F作用在A上,A与竖直墙面接触,A和B匀速下滑,在推力F保持不变时,将B取走,在A的下方施加一个力F1,使物体A恰好向上做匀速直线运动,则F1的大小为( )
A.20N B.30N C.40N D.50N
【答案】D
【解答】解:
物体A、B组成的整体,受竖直向下的重力G=GA+GB=20N+10N=30N,竖直向上的摩擦力f,而处于平衡状态,
由平衡条件得A受到的摩擦力:f=G=30N,方向竖直向上;
滑动摩擦与压力和接触面的粗糙程度有关,所以当B取走,推力F保持不变,A受到的摩擦力不变,
在A的下方施加一个力F1,使物体A恰好向上做匀速直线运动,此时A受到竖直向上的推力F1,A受到竖直向下的重力和竖直向下的摩擦力平衡,
所以F1=GA+f=20N+30N=50N。
故选:D。
24.(2023秋 余姚市期中)春分到,蛋儿俏,“春分立蛋”是中国民间的传统习俗。一般认为春分日太阳直射赤道,太阳对南北半球的引力相对均衡,所以可以把鸡蛋立起来。而小明则认为其实立蛋每天都可以成功,靠的就是技巧、细心和耐心。鸡蛋能静立于水平地面主要是利用了 二力平衡 原理,只要满足 重 力和 支持 力在一条直线上即可,与太阳引力大小并无关系。
【答案】二力平衡;重;支持。
【解答】解:鸡蛋静立于水平地面上时,处于平衡状态,此时鸡蛋受到的重力和地面对鸡蛋的支持力是一对平衡力,二力的大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,作用在同一物体上,即利用了二力平衡原理。
故答案为:二力平衡;重;支持。
25.(2023秋 慈溪市校级期中)“旅航者X2”是一款双人智能电动飞行汽车,探索出了未来交通的一种可能。如图所示,旋翼转动,对下方空气施力的同时获得升力,说明了力的作用是 相互 的;当旋翼转速加快时,飞行汽车会加速上升,说明力可以改变物体的 运动状态 ;当飞行汽车悬停在空中时,其旋翼产生的升力 等于 (选填“大于”“小于”或“等于”)汽车和乘员的总重力。
【答案】相互;运动状态;等于。
【解答】解:旋翼转动,对下方空气施力的同时获得升力,利用了力的作用是相互的;
当旋翼转速加快时,飞行汽车会加速上升,说明力可以改变物体的运动状态;
当飞行汽车悬停在空中时,处于平衡状态,其旋翼产生的升力等于汽车和乘员的总重力。
故答案为:相互;运动状态;等于。
26.(2023秋 海曙区期中)连接在水平桌面上的物体M两端的轻质细绳分别绕过定滑轮与A、B相连,细绳恰好水平,如图所示。当A重3N、B重5N时,M恰好做水平匀速直线运动,若滑轮摩擦不计,此时M受到的摩擦力大小为 2 N,方向是 水平向左 。当B刚触地时,若A、M都不会与滑轮相碰,M受到的摩擦力方向是 水平向左 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:当A重3N,B重5N时,M恰好做水平匀速直线运动,则M在水平方向上受到三个力的作用:A对M3N的拉力、B对M5N的拉力、桌面对M的摩擦力的作用,这三个力平衡,则摩擦力的大小为f=5N﹣3N=2N,摩擦力的方向是水平向左的;
当B刚触地时,M由于惯性,仍然会向右运动,则M受到的摩擦力方向是水平向左的。
故答案为:2;水平向左;水平向左。
27.(2023秋 宁海县校级期中)如图所示,在水平拉力F的作用下,木块随小车一起在水平地面上向右做匀速直线运动。木块受到小车给的 1 个力,为 支持力 ;小车受到地面的摩擦力大小为 F 。
【答案】1;支持力;F。
【解答】解:木块随小车一起在水平地面上向右做匀速直线运动,木块与小车没有相对运动或相对运动趋势,因而木块不受摩擦力,只受到重力和支持力,重力是地球施加,只有一个力是小车施加的,即支持力;对整体分析,整体在水平地面上向右做匀速直线运动,受力平衡,受到向右的拉力F和向左的摩擦力的作用,这两个力是一对平衡力,大小相等,即摩擦力大小为F。
故答案为:1;支持力;F。
28.(2023秋 宁海县校级期中)如图所示,用10N的力握住重为5N的矿泉水瓶,使矿泉水瓶在竖直方向上保持静止此时矿泉水瓶受到的摩擦力为 5 N,再将握力增大至20N,此时矿泉水瓶受到的摩擦力大小将 不变 (填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:由于矿泉水瓶子在握力作用下处于静止状态,所以在竖直方向上矿泉水瓶子受平衡力,摩擦力与重力平衡,f=G=5N;
当握力增大时,由于矿泉水瓶子仍然静止,矿泉水瓶子重力不变,摩擦力与重力仍然平衡,大小相等,摩擦力仍为5N,大小不变。
故答案为:5;不变。
29.(2023秋 海曙区校级期中)某同学在国庆期间随父母从宁波火车站乘动车去杭州观看亚运会,从宁波到杭州的路程是193km,动车行驶的平均速度为200km/h。
(1)画出动车静止时所受力的示意图。
(2)动车行驶完全程需要多少小时?(保留2位小数)
(3)若动车在某段时间内恰好做匀速直线运动,此时其所受阻力为车重的0.05倍,则此时动车产生向前的牵引力为多少牛?(已知:载人动车总质量为20吨)
【答案】(1)见解答。
(2)动车行驶完全程需要0.97小时;
(3)则此时动车产生向前的牵引力为1×104N。
【解答】解:(1)动车静止时,水平方向不受力 受沿竖直向下和竖直向上画出重力和支持力,画在重心上,大小相等,如图所示:
(2)因为v,
所以动车行驶完全程需要的时间t0.97h;
(3)由题意可得,阻力f=0.05G=0.05mg=0.05×20×103kg×10N/kg=1×104N,
动车做匀速直线运动,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,
所以牵引力F=f=1×104N。
答:(1)见解答。
(2)动车行驶完全程需要0.97小时;
(3)则此时动车产生向前的牵引力为1×104N。
30.(2023秋 慈溪市校级期中)随着共享单车在全国各大城市迅速铺开,“共享经济”的概念迅速普及,“共享汽车”也随之悄然进入了人们的视野。现有某品牌“共享汽车”,其空车质量1.2t,该车在匀速行驶过程中受到的阻力为总重的0.1倍,求:(g取10N/kg)
(1)该车以54km/h的速度匀速行驶20min通过的路程;
(2)总质量为200kg的人员驾乘该车,汽车匀速行驶过程中发动机的牵引力。
【答案】(1)该车以54km/h的速度匀速行驶20min通过的路程为18km;
(2)汽车匀速行驶过程中发动机的牵引力为1400N。
【解答】解:(1)由v可得,匀速行驶20min通过的路程:
s=vt=54km/hh=18km;
(2)汽车在行驶过程中的总质量:
m总=1200kg+200kg=1400kg,
此时的总重力:
G总=m总g=1400kg×10N/kg=14000N;
由题意可得,汽车受到的阻力:
f=0.1G总=0.1×14000N=1400N;汽车匀速行驶过程中,受平衡力作用,牵引力等于阻力,为1400N。
答:(1)该车以54km/h的速度匀速行驶20min通过的路程为18km;
(2)汽车匀速行驶过程中发动机的牵引力为1400N。
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