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华师大版 初科 八上 1.5 二力平衡的条件 第1课时 同步练习(含解析)
一、单选题
1.静止在水平桌面的笔筒,与笔筒受到的重力相互平衡的力是( )
A.桌子的重力 B.笔筒对桌面的压力
C.桌面对笔筒的支持力 D.地面对桌子的支持力
2.如图所示,物体所受的两个力彼此平衡的是( )
A. B.
C. D.
3.下列各种动作中,在水平地面上无法保持的是( )
A. B.
C. D.
4. 将重均为G的两个磁环A、B先后套在光滑的木支架上,并使两磁环相对面的极性相同,此时可以看到上方的磁环A“悬浮”在空中,如图所示.设磁环B对木支架底座的压力F1;B对A的排斥力为F2,关于这些力的大小关系正确的是( )
A.F1>2G,F2=G B.F1=2G,F2=G
C.F1>2G,F2>G D.F1=2G,F2>G
5.物体在水平地面上做直线运动,当物体运动的路程和时间图像如图甲时,受到的水平推力为F1;当物体运动的速度和时间图像如图乙时,受到的水平推力为F2,两次运动时的速度分别为v1、v2,在2秒内通过的路程分别为s1、s2。则下列关系正确的是()
A.F1=F2v1>v2 B.F1=F2s1<s2
C.F1>F2v1>v2 D.F1<F2s1=s2
6.2020年11月20日,我市举行了第四届美丽乡村骑游大会,倡导“低碳出行、健康骑行、享受生活”的理念。下列有关自行车的说法中,属于一对平衡力的是( )
A.自行车的重力和自行车对地面的压力
B.自行车的重力和地面对自行车的支持力
C.自行车对地面的压力和地面对自行车的支持力
D.自行车对地面的压力和地面对自行车的摩擦力
7.如图所示,用细线拉着木块在水平面上做匀速直线运动,下列说法正确的是( )
A.木块受到的摩擦力和细线对木块的拉力是一对平衡力
B.木块对细线的拉力和细线对木块的拉力是一对平衡力
C.木块对水平面的压力和水平面对木块的支持力是一对相互作用力
D.木块对细线的拉力和手对细线的拉力是一对相互作用力
8.一辆汽车停在水平路面上,下列答案中,属于一对平衡力的是( )
A.汽车的重力和路面对汽车的阻力
B.路面对汽车的支持力和汽车对路面的压力
C.汽车的重力和汽车对路面的压力
D.汽车的重力和路面对汽车的支持力
9.如图所示,A、B为质量均为m的两条形磁铁,置于台秤的托盘上,忽略台秤与磁铁间的磁力作用。当平衡时B对A的弹力为F1,台秤的示数为F2,它们的大小关系是( )
A.F1=mg, F2=2mg B.F1> mg. F2=2mg
C.F1> mg. F2=mg D.F1> mg. F2> 2mg
10.如图,一小车从斜面滑下后,先后经过了AB、BC区域(AB铺设了毛巾、BC铺设了玻璃),下列说法正确的是( )
A.由于小车受到惯性作用,它才能经过AB,BC 区域
B.小车在AB 区域的平均速度大于在BC 区域的平均速度
C.进入BC 区域,小车的重力和小车受到的支持力是一对相互作用力
D.在斜面上时,小车受到的重力和斜面对它的支持力是一对平衡力
二、填空题
11. 4月22日,天舟一号货运飞船与天宫二号空间实验室顺利完成自动对接。对接成功后,天舟一号相对天宫二号是 (填“运动”或“静止”)的,它们绕地飞行的过程中受 (填“平衡力”或“非平衡力”)的作用。
12.如图所示的“遥控爬墙车”可以在墙面、玻璃等垂直或水平平面上运动。当爬墙车静止在竖直的墙面上时,其所受的摩擦力 重力。(选填“大于”、“小于”或“等于”)当爬墙车在竖直墙面上匀速转弯时,它是否受平衡力 。(选填“是”或“否”)
13.某科学兴趣小组为了探究拔河比赛取胜的“秘密”,做了如图所示的实验。第一次(如图1),甲、乙两人站在地上分别用100N的拉力,结果两人正好处于相持状态,则弹簧秤的读数 N;第二次(如图2),甲站在一平板小车上,乙站在地面上,两人仍用100牛顿的拉力拉绳,甲同学被乙同学匀速向右拉动,则此时弹簧秤的读数 (选填“大于”、“小于”或“等于”)100牛,(整个过程中不计绳及弹簧秤的自重)。
14.如图所示,在水平地面上用甲、乙两个弹簧测力计分别向左、右两边拉物体M,使M匀速向右运动,如果甲的示数为12
N,乙的示数为13 N,则M受力 (填“平衡”或“不平衡”),M受到的摩擦力方向是 (填“水平向左”或“水平向右”)。
15.美国飞行器制造商特拉弗吉亚公司近日宣布了其研发的世界首款飞行汽车,它拥有两个座位、四个轮子和能够折叠的翅膀,使用汽油为燃料,既能像轿车一样在公路上行驶,又能像直升飞机一样实现起降、悬停、飞行.
(1)当飞行汽车悬停在空中时(如图所示),其螺旋桨产生的升力 (选填“大于”、“小于”或“等于”)汽车和乘员的总重力.
(2)这种飞行汽车行驶、飞行所需的能量来自汽油,这种储存在汽油里的能是 。
三、实验探究题
16.据报道,高空坠物伤人事件时有发生。某专业研究小组对物体从高空落到地面的破坏力进行如下实验研究:
实验器材:1cm厚的石膏板若干,质量为50g的鸡蛋数枚。
实验过程:无风环境下,将鸡蛋从楼上静止释放,砸中铺在草坪上的石膏板,记录实验现象。
实验序号 楼层 实验现象
1 15 鸡蛋破碎,石膏板凹陷且出现一圈圈螺旋状的裂纹
2 25 鸡蛋破碎,石膏板被砸中的地方出现小坑且破裂
3 25 鸡蛋破碎发出巨响,石膏板被击穿
(1)实验中,鸡蛋从高空坠落的破坏力可以通过 反映出来。
(2)根据实验现象,可以得出:同一物体从高空落到地面的破坏力与 有关。
(3)实验后,小科对高空落下的雨滴不会对人造成伤害感到好奇。他通过在阅资料知道:雨滴从高空落下的过程中,受到的空气阻力与雨滴速度的平方成正比,达到最大速度后,雨滴匀速落向地面,此时雨滴自身的重力
受到的空气阻力(填“大于”,“等于”或“小于”)。
17.为了探究二力平衡的条件,张三同学设计了如图甲的实验。
(1)实验中发现两边的钩码质量不相等时,木块运动,质量相等时,木块静止,说明二力平衡的一个条件是力的 。
(2)接着张三将木块扭转一个角度,松手后观察到小木块不能平衡,说明二力平衡时,两个力必须作用在 。
(3)在另一小组实验中,李四用小车代替木块,如图乙所示,同学们认为李四的实验装置优于张三的实验装置,其主要原因是 。
四、解答题
18.2022年1月8日,杭绍台高铁全线建成通车,我县进入全省“一小时交通圈”,极大便利了我县群众出行。
(1)以正在行驶的列车为参照物,站台是 (填“静止”或“运动”)的。.
(2)“大佛龙井号”动车组(如图)从嵊州新昌站驶出,用时约40分钟抵达杭州东站,已知嵊州新昌站到杭州东站的路程约为200千米,则动车组运营速度约为多少千米/小时?
(3)某动车的总重力是8×106牛顿,在平直铁轨上匀速行驶时受到的阻力约为重力的0.1倍,求动车的动力大小。
答案解析部分
1.【答案】C
【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,据此分析判断。
【解答】A.桌子的重力作用在桌子上,笔筒的重力作用在笔筒上,二者方向相同且作用在两个物体上,肯定不是平衡力,故A错误;
B.笔筒对桌面的压力作用在桌面上,笔筒的重力作用在笔筒上,二者方向相同且作用在两个物体上,肯定不是平衡力,故B错误;
C.桌面对笔筒的支持力和笔筒的重力都作用在笔筒上,二者方向相反、大小相等且在同一直线上,肯定为平衡力,故C正确;
D.地面对桌子的支持力作用在桌子上,笔筒的重力作用在笔筒上,二者作用在两个物体上,肯定不是平衡力,故D错误。
故选C。
2.【答案】C
【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,据此分析判断。
【解答】A.两个力没有作用在同一直线上,故A错误;
B.两个力的大小不等,故B错误;
C.两个力大小相等,方向相反,作用在同一物体和同一直线上,故C正确;
D.两个力没有作用在同一直线上,故D错误。
故选C。
3.【答案】B
【解析】【分析】在没有其他辅助的情况下,健身者要在水平地面上保持某种姿势,则健身者必须受到平衡力的作用,由于健身者在水平地面上静止时受到重力和支持力的作用,故这两个力必须在同一条直线上,据此分析判断。【解答】A.人受重力和支持力的作用,当二者共线时即可平衡,故A不合题意;
B.健身者受到的重力和地面对脚的支持力作用,支持力和重力的作用线不可能在同一直线上,所以健身者在这两个力的作用下不可能平衡,故B符合题意;
C.体操运动员受重力、支持力和球的压力作用,当三个力作用在同一直线上时即可平衡,故C不合题意;
D.太极爱好者此时所受重力和支持力在同一直线上,能够平衡,故D不合题意。
故选B。
4.【答案】B
【解析】【分析】对A和B分别进行受力分析,根据二力平衡的知识分析计算即可。
【解答】(1)磁环A在空中悬浮,则它的重力与受到向上的排斥力相互平衡。根据二力平衡的知识可知,B对A的排斥力F2=G;
(2)将A和B看做一个整体,它们的总重力与木支架对它的支持力相互平衡。根据二力平衡的知识可知,木支架对B的支持力F支持=2G。因为磁环B对支架的压力和支架对磁环B的支持为一对相互作用力,则二者大小相等,即F1=2G。
故选B。
5.【答案】B
【解析】【分析】根据图像确定物体的运动状态,然后根据二力平衡的知识比较推力的大小,再跟机s=vt比较路程的大小。
【解答】BD.根据甲图和乙图可知,二者都做匀速直线运动,那么它受到的摩擦力等于推力。因为物体受到的摩擦力不变,因此推力F1=F2。
根据甲图可知,2s内物体前进4m,则乙通过的路程:s=vt=4m/s×2s=8m,则s1故B正确,D错误;
AC.甲的速度为:,而乙的速度v2=4m/s,则v1故选B。
6.【答案】B
【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,据此分析判断。
【解答】A.自行车的重力和自行车对地面的压力,都是竖直向下的,二者方向相同,肯定不是平衡力,故A错误;
B.自行车的重力和地面对自行车的支持力,二者大小相等,方向相反,作用在同一物体和同一直线上,肯定为平衡力,故B正确;
C.自行车对地面的压力作用在地面上,而地面对自行车的支持力作用在自行车上,二者没有作用在同一物体上,肯定不是平衡力,故C错误;
D.自行车对地面的压力在竖直方向上,地面对自行车的摩擦力在水平方向上,二者没有在同一直线上,肯定不是平衡力,故D错误。
故选B。
7.【答案】C
【解析】【分析】(1)(2)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;
(3)(4)相互作用力的条件:大小相等、方向相反、作用在两个物体和同一直线上,据此分析判断。
【解答】A.木块受到的摩擦力在水平方向上,细线对木块的拉力向斜上方,二者不在同一直线上,肯定不是平衡力,故A错误;
B.木块对细线的拉力作用在细线上,细线对木块的拉力作用在木块上,二者没有作用在同一物体上,肯是平衡力,故B错误;
C.木块对水平面的压力和水平面对木块的支持力,二者大小相等,方向相反,作用在同一直线和两个物体上,为相互作用力,故C正确;
D.木块对细线的拉力和手对细线的拉力都作用在同一物体上,肯定不是相互作用力,故D错误。
故选C。
8.【答案】D
【解析】【分析】平衡力的四个条件:大小相等,方向相反,作用在同一物体上,作用在同一直线上。
【解答】A.汽车的重力竖直向下,路面对汽车的阻力在水平方向上向后,二者不在同一直线上,故A不合题意;
B.路面对汽车的支持力作用在汽车上,汽车对路面的压力作用在路面上,二者没有作用在同一物体上,故B不合题意;
C.汽车的重力作用在汽车上,汽车对路面的压力作用在路面上,二者没有作用在同一物体上,故C不合题意;
D.汽车的重力和路面对汽车的支持力大小相等,方向相反,作用在同一物体上且在同一直线上,故D符合题意。
故选D。
9.【答案】B
【解析】【分析】根据二力平衡的知识分析判断。【解答】如图,物体A处于静止状态,物体A受到重力mg、弹力F1、物体B对物体A的引力F引,物体A受到的弹力和引力、重力是平衡力,所以F1=F引+mg,所以F1>mg。
物体AB放在水平的台秤盘上,台秤的示数是物体AB对水平盘的压力,水平盘受到的压力等于物体AB的重力2mg。
故选B。
10.【答案】B
【解析】【分析】(1)惯性是物体的一种性质,而不是力的作用;
(2)根据平均速度的定义判断;
(3)(4)相互作用力和平衡力的相同点:大小相等、方向相反,作用在同一直线上;二者的不同点:前者作用在两个物体上,后者作用在一个物体上。
【解答】A.由于小车有惯性,所以它能够通过AB、BC区域,故A错误;
B.从A到B,由于毛巾表面的阻力作用,因此小车做减速运动,即AB段的平均速度肯定大于B点时的速度。在BC段,玻璃的阻力很小,即小车仍然做减速运动,那么BC段的平均速度肯定小于B点速度,故B正确;
C.进入BC区域,小车的重力和支持力都作用在小车一个物体上,二者肯定不是相互作用力,故C错误;
D.在斜面上,小车的重力竖直向下,而斜面对它的支持力与斜面垂直向上,二者不在同一直线上,肯定不是平衡力,故D错误。
故选B。
11.【答案】静止;非平衡力
【解析】【分析】(1)物体与参照物的相对位置发生变化,它就是运动的;否则,它就是静止的;
(2)当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,它受到平衡力。
【解答】 对接成功后,天舟一号与天宫二号的相对位置不再发生变化,因此天舟一号是静止的。它们绕地飞行时做的是变速曲线运动,那么在飞行过程中不受平衡力的作用。
故答案为:静止;非平衡力
12.【答案】等于;否
【解析】【分析】(1)对爬墙车进行受力分析,根据二力平衡的知识分析即可;
(2)当物体保持静止状态或匀速直线运动状态时,它处于平衡状态。
【解答】(1)当爬墙车静止在竖直的墙面上时,它在竖直方向上处于平衡状态,即竖直向上的的摩擦力和竖直向下的重力相互平衡,那么摩擦力等于重力;
(2)当爬墙车在竖直墙面上匀速转弯时,它并没有处于平衡状态,肯定不受平衡力。
13.【答案】100;等于
【解析】【分析】(1)(2)当弹簧测力计匀速直线运动或静止状态时,测力计的示数等于挂钩上拉力的大小。
【解答】(1)根据甲图可知,测力计挂钩上受到的拉力为100N,因为测力计处于静止状态,所以测力计的示数为100N;
(2)根据乙图可知,测力计挂钩上受到的拉力为100N,因为测力计处于匀速直线运动状态,所以测力计的示数为100N。
14.【答案】平衡;水平向左
【解析】【分析】(1)平衡状态包括:静止状态或匀速直线运动状态;
(2)同一直线上二力的合成,方向相同用加法,方向相反用减法,合力的方向与较大的力的方向一致,据此确定两个拉力的合力方向,最后根据二力平衡的知识推测摩擦力的方向和大小。
【解答】(1)物体M沿水平方向做匀速直线运动,则M受力平衡。
(2)两个拉力的合力为:13N-12N=1N,且方向水平向右。M受到的摩擦力与这个合力相互平衡,即大小相等,方向相反,那么摩擦力方向是水平向左的。
15.【答案】(1)等于
(2)化学能
【解析】【分析】(1)根据二力平衡的知识进行分析;
(2)燃料燃烧,将燃料本身的化学能转化为内能;如果不燃烧,那么它就具有化学能。
【解答】(1)当飞行汽车悬停在空中时,它处于平衡状态,即螺旋桨产生的升力与汽车和成员的总重力是平衡力,因此二者相等;
(2)这种飞行汽车行驶、飞行所需的能量来自汽油,这种储存在汽油里的能是化学能。
16.【答案】(1)石膏板的形变程度
(2)高度
(3)等于
【解析】【分析】(1)鸡蛋的破坏力不能被直接观察到,但是可以根据石膏板的破坏程度来反应,即石膏板的形变程度越大,破坏力越大;
(2)根据表格,确定物体下落时的破坏力与高度的关系;
(3)根据二力平衡的知识分析判断。
【解答】(1)实验中,鸡蛋从高空坠落的破坏力可以通过石膏板的形变程度反映出来。
(2)根据表格可知,楼层越高,石膏板形变程度越大,那么鸡蛋的破坏力越大,因此得到:同一物体从高空落到地面的破坏力与高度有关。
(3)当雨滴匀速下落时,它处于平衡状态,即雨滴自身的重力与空气阻力相互平衡,那么二者相等。
17.【答案】(1)大小相等
(2)同一直线上
(3)滚动摩擦力小于滑动摩擦力
【解析】【分析】(1)砝码的质量不等,其实就是对木块的拉力不等,从二力的大小关系分析;
(2)将木块扭转一个角度,木块受到的拉力就不在同一直线上,从二力的方向上分析;
(3)木块与桌面直接的滑动摩擦力较大,会影响实验的测量结果,从摩擦力的大小方面分析。
【解答】(1)实验中发现两边的钩码质量不相等时,木块运动,质量相等时,木块静止,说明二力平衡的一个条件是力的大小相等。
(2)接着张三将木块扭转一个角度,松手后观察到小木块不能平衡,说明二力平衡时,两个力必须作用在同一直线上;
(3)在另一小组实验中,李四用小车代替木块,如图乙所示,同学们认为李四的实验装置优于张三的实验装置,其主要原因是:滚动摩擦力小于滑动摩擦力。
故答案为:(1)大小相等;(2)同一直线上;(3)滚动摩擦力小于滑动摩擦力
18.【答案】(1)运动
(2)解: v= =300千米/时
(3)解:f=0.1G =0.1×8×106牛=8×105牛
F=f=8×105牛
【解析】【分析】(1)如果物体相对参照物的位置发生改变,那么它是运动的;否则,它是静止的;
(2)根据公式计算出动车组的运行速度;
(3)首先根据f=0.1G计算出动车受到的阻力,再根据二力平衡的知识计算出动车受到的动力大小。
【解答】(1)以正在行驶的列车为参照物,站台的位置不断变化,因此站台是运动的。
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