沪科版 初中物理 八年级 第7章第三节《二力平衡》分层作业(原卷版+解析版)

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名称 沪科版 初中物理 八年级 第7章第三节《二力平衡》分层作业(原卷版+解析版)
格式 zip
文件大小 603.8KB
资源类型 试卷
版本资源 沪科版
科目 物理
更新时间 2025-02-08 11:33:17

文档简介

二力平衡

1.如图所示,是利用每秒闪光10次的照相装置拍摄到的四个物体运动的照片(图中的黑点表示物体的像),其中不可能受到平衡力作用的物体是(  )
A. B. C. D.
2.(多选题)在图中,F1和F2是物体所受的方向相反的两个力,哪些情况下,这两个力是平衡的( )
3.2024年5月8日,嫦娥六号探测器成功实施近月制动,探测器将在月球表面上空要沿如图所示的直线匀速飞行,为着陆作准备。则在探测器着陆前探测器上的火箭应向哪个方向喷气(  )
A.竖直向下喷气
B.沿直线向后喷气
C.与直线成一角度斜向上喷气
D.与直线成一角度斜向下喷气
4.两轮电动平衡车作为一种新兴的交通工具,备受中学生的喜爱。如图所示,当人操控平衡车在水平路面上做匀速直线运动时,下列说法不正确的是(  )
A.关闭电机后,平衡车仍继续前进是由于平衡车具有惯性
B.若平衡车在运动过程中所受的力全部消失,平衡车将做匀速直线运动
C.平衡车对地面的压力与地面对它的支持力是相互作用力
D.平衡车受到的重力与地面对它的支持力是一对平衡力
5.空中匀速下降的两只降落伞,其总质量相等,甲的速度是2m/s,乙的速度是5m/s,所受阻力f甲、f乙之比是(  )
A.1∶1 B.5∶2
C.5∶3 D.2∶5
6.如图所示,某同学在大课间和李老师在教室掰手腕,结果手臂更强杜的李老师获胜了。下列关于此次比赛情况的叙述正确的是(  )
A.两个人对彼此的作用力大小相等
B.老师对同学的作用力更大
C.力的大小与小臂长度有关,无法比较大小
D.在相持静止阶段,这是一对平衡力
7.二力平衡的条件:作用在 物体上的两个力 、 、且作用在 上。简称: 、 、 、 。
8.一跳伞运动员,体重为500N,在下落时,速度逐渐增大,则此时空气阻力一定 500N,若跳伞运动员以5m/s速度匀速下落时,空气对他和降落伞的阻力 500N(均选填“大于”、“小于”或“等于”)。
9.在图中画出电灯受到电线向上的4 N 的拉力 F和竖直向下的4 N的重力 G的示意图。
10.某小组用如图所示装置探究“二力平衡的条件”,每个钩码质量均为50g。
(1)如图甲所示,小组同学在左边和右边各挂一个钩码,这时木块保持静止,说明相互平衡的两个力方向 ,大小 。细心的小明在实验时发现,若左边挂一个钩码,右边挂两个钩码时,木块仍然保持静止状态。经过讨论,同学们发现产生这一现象的原因是 ,这时木块在水平方向受到的力 (选填“平衡”或“不平衡”);
(2)经过思考与交流后,实验小组决定改进实验设计小明同学设计了如图乙所示实验装置,小丽同学设计了如图丙所示实验装置,你认为 (“乙”或“丙”)装置更好;
(3)如图丙所示装置中,在左边和右边各挂一个钩码后,将小卡片转动一小角度,松手后,小卡片旋转后又恢复原状,这表明相互平衡的两个力需要作用在 上;
(4)为了探究猜想“只有作用在同一物体上的两个力才能平衡”,如果利用如图丙所示装置进行实验,下一步的操作是 ;
(5)实验结束后,小组通过总结,得到二力平衡的条件。小明由此联想到在探究滑动摩擦力与哪些因素有关时,如图丁所示,用弹簧测力计水平拉着放在长木板上的木块做匀速直线运动,弹簧测力计的示数 (选填“大于”“等于”或“小于”)木块受到的滑动摩擦力的大小就是利用了二力平衡的原理。
11.如图所示,人用绳子拉着木块在水平地面上做匀速直线运动,在该过程中,下列说法正确的是( )
A.若木块速度增大则地面对木块的摩擦力也增大
B.木块受到的重力和地面对木块的支持力是一对平衡力
C.木块对地面的压力和地面对木块的支持力是一对相互作用力
D.停止拉木块后木块还能继续往前运动,是因为木块受到惯性的作用
12.如图,M、N两个物体叠放在水平面上保持静止,同时有F=10N的两个水平力分别作用于M、N两物体上,下列分析正确的是(  )
A.M和N之间摩擦力为20N
B.地面对N的摩擦力为0N
C.地面对N的摩擦力为10N,方向水平向左
D.地面对N的摩擦力为10N,方向水平向右
13.如图所示,用水平力F推行李箱,此时行李箱上的小包和行李箱一起水平向右做匀速直线运动,空气阻力忽略不计,下列说法正确的是(  )
A.小包的重力和箱子对小包的支持力是一对相互作用力
B.小包受到支持力、重力和摩擦力共3个力的作用
C.行李箱的重力和地面对行李箱的支持力是一对平衡力
D.小包对行李箱的压力和行李箱对小包的支持力是一对相互作用力
14.如图所示,一物体A放在水平传送带上,并随传送带一起向右做匀速直线运动,则下列分析正确的是( )
A.A总共受到三个力的作用
B.在水平方向上,A受到水平向右的摩擦力
C.在竖直方向上,A对传送带的压力和A受到的重力是一对平衡力
D.在竖直方向上,A对传送带的压力和传送带对A 的支持力是相互作用力
15.小聪静立在体重秤上测体重,下列几对力属于平衡力的是(  )
A.他受的重力与秤对他的支持力 B.他对秤的压力与秤对他的支持力
C.秤受的重力与秤对他的支持力 D.他对秤的压力与秤受到的重力
16.下列说法正确的是 。
①只要测量工具足够精密,测量误差是可以避免的
②选取的参照物不同,物体的运动情况可能不同
③做匀速直线运动的物体,速度与路程成正比,与时间成反比
④物体运动的速度越大,惯性越大
⑤踢出去的足球继续运动是因为受到惯性作用
⑥司乘人员系好安全带是为了减小惯性
⑦运动的物体具有惯性,静止的物体不具有惯性
⑧物体受平衡力作用,一定处于平衡状态
⑨物体运动状态改变,一定受到非平衡力作用
⑩两个力的合力一定大于其中任何一个分力
摩擦力总是阻碍物体运动
只有接触的两个物体才有可能产生摩擦力
17.如图甲所示,用水平拉力F拉着物块在粗糙程度相同的水平面上做直线运动。在0~45s内,其速度v与时间t、拉力F与时间t的关系图像如图乙、丙所示。由图像可知,在前10s内,物块在水平方向受 (填“平衡力”或“非平衡力”);在第5s时,物块受到的摩擦力大小为 N。第45s若突然重力消失,物块将 (填“做匀速直线运动”“静止”或“做加速直线运动”)。
18.假设有100个共点力作用在物体上,物体静止,其中一个力的大小为10N,方向向东,则其余99个力的合力大小为 ,方向 ;若其中的30个力的合力大小为20N,则其余的70个力的合力大小为 。
19.如图所示,用力F1、F2物体P、Q分别压在粗糙程度不变的墙壁A、B上静止,且F1>F2。已知P的质量为mP=0.2kg,Q所受的重力为3N。(g=10N/kg)
(1)求出P受到的重力G= N;
(2)P、Q所受的摩擦力分别为fP、fQ,则fP (选填“大于“等于”或“小于”)fQ,依据是: ;
(3)若物块Q在水平方向上受到的推力F2与时间的关系为F=kt(k为常量,t为时间)。当从t=0开始,物体所受摩擦力f随时间t的变化关系是图中的( )。
A. B.
C. D.
(4)若突然撤去水平压力F2,请在图丙中画出此时物体Q受力的示意图。 。
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页1.A
【详解】当物体受到平衡力作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。要判断哪个选项中的物体受到平衡力作用,就看哪个选项中的物体做的是匀速直线运动状态。
A.图中物体不是在沿直线运动,所以物体做的不是匀速直线运动,故受到的不是平衡力作用,故A符合题意;
BCD.物体是在沿直线运动,并且在相同时间内通过的距离相同,即速度大小不变,所以物体做的是匀速直线运动,故物体受到平衡力作用,故BCD不符合题意。
故选A。
2.BD
【详解】两个力是否是一对平衡力,需要同时满足四个条件,即作用在同一物体上,在一条直线上,大小相等,方向相反。由甲图知道,两个力不是作用在同一直线上,故不是一对平衡力;由乙图知道,两个力作用在同一物体上,在一条直线上,大小相等,方向相反,是一对平衡力;由丙图知道,两个力的大小不相等,故不是一对平衡力;由丁图知道,两个力作用在同一物体上,在一条直线上,大小相等,方向相反,是一对平衡力。所以,乙、丁图中的两个力是平衡的。
3.A
【详解】探测器做匀速直线运动,受到平衡力的作用,已知其受到的重力竖直向下,则受到的气体的反冲力方向竖直向上,由力的相互性,探测器上的火箭竖直向下喷气,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
4.D
【详解】A.惯性指的是物体保持原来的运动状态不变的性质,关闭电机后,平衡车仍继续前进是由于其具有惯性,故A正确,不符合题意;
B.若平衡车在运动过程中所受的力全部消失,由牛顿第一定律可知,平衡车将做匀速直线运动,故B正确,不符合题意;
C.平衡车对地面的压力与地面对它的支持力,大小相等,方向相反,作用在两个不同的物体上,作用在同一条直线上,是一对相互作用力,故C正确,不符合题意;
D.平衡车受到的重力小于地面对它的支持力(该支持力大小等于平衡车与人的重力大小之和),这两个力大小不相等,不是一对平衡力,故D错误,符合题意。
故选D。
5.A
【详解】甲和乙的质量相等,根据G=mg,重力相等,甲以2m/s匀速下降时,阻力和重力是一对平衡力,阻力等于重力,即
f甲=G=mg
乙以5m/s匀速下降时,阻力和重力是一对平衡力,阻力等于重力,即
f乙=G=mg
故甲、乙受到的阻力之比为
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
6.A
【详解】ABC.因为物体间力的作用是相互的,两个人对彼此的作用力是一对相互作用力,所以两个人对彼此的作用力大小相等,故A正确,BC错误;
D.在相持静止阶段,它们的受力物体不是同一个物体,所以它们不是一对平衡力,故D错误。
故选A。
7. 同一 大小相等 方向相反 同一直线 同体 等大 反向 共线
【详解】[1][2][3][4][5][6][7][8]通过实验探究可得结论:二力平衡的条件有四个,分别是:作用在同一物体上的两个力(同体),大小相等(等大),方向相反(反向),且在同一条直线上(共线),简称同体、等大、反向、共线。
8. 小于 等于
【详解】[1][2]因为跳伞运动员下落时,速度逐渐增大,说明跳伞运动员受力不平衡,阻力小于重力,故阻力一定小于500N;当跳伞运动员以5m/s速度匀速下落时,跳伞运动员受平衡力作用,即阻力等于重力,阻力等于500N。
9.
【详解】电灯同时受到重力和拉力的作用,两个力大小相等、方向相反、且在一条直线上,是一对平衡力,电灯所受的重力竖直向下,拉力的方向则竖直向上,如图所示:
10.(1) 相反 相等 木块和桌面之间存在摩擦力 平衡
(2)丙
(3)同一直线
(4)把卡片从中间剪开,观察小卡片运动情况
(5)等于
【详解】(1)[1][2]如图甲所示,小组同学在左边和右边各挂一个钩码,图甲中木块分别受到水平向左和向右的拉力作用(拉力大小都等于钩码的重力mg)而处于静止状态,说明相互平衡的两个力方向相反,大小相等。
[3][4]若左边挂一个钩码,右边挂两个钩码时(木块有向右运动的趋势),仍然保持静止状态,木块处于平衡状态,受到平衡力作用,此时木块和桌面之间的摩擦力对实验产生了影响。
(2)图乙代替图甲,滚动摩擦代替滑动摩擦,可以减小摩擦力;图丙代替图甲使接触面脱离会大大减小摩擦力,所以丙装置更好。
(3)如图丙所示装置中,在左边和右边各挂一个钩码后,将小卡片转动一小角度,则作用在物体的两个力不一同一直线上,松手后,小卡片旋转后又恢复原状,这表明相互平衡的两个力需要作用在同一直线上。
(4)为了探究猜想“只有作用在同一物体上的两个力才能平衡”,此时把小卡片从中间剪开,使小卡片变小两个小卡片,观察两个小卡片的运动情况。
(5)如图丁所示,用弹簧测力计水平拉着放在长木板上的木块做匀速直线运动,木块在水平方向受到测力计的拉力与受到的长木板施加的摩擦力的作用,弹簧测力计的示数等于木块受到的滑动摩擦力的大小,就是利用了二力平衡的原理。
11.C
【详解】A.摩擦力的影响因素有压力和接触面的粗糙程度,与速度无关,故A错误;
B.由于木块受到绳子的拉力是斜向上的,所以木块受到的重力和地面对木块的支持力大小不相等,不是一对平衡力,故B错误;
C.由于力的作用是相互的,木块对地面的压力和地面对木块的支持力是一对相互作用力,故C正确;
D.停止拉木块后木块还能继续往前运动,是因为木块具有惯性,惯性不是力,因此不能说受到惯性的作用,故D错误。
故选C。
12.B
【详解】A.M处于静止状态,M在水平方向上受水平向左的拉力F和N对M向右的静摩擦力fNM,M在水平方向上受到的这两个力大小相等、方向相反,是一对平衡力,所以M和N之间摩擦力为
fNM=F=10N
故A错误;
BCD.把MN看成一个整体,处于静止状态,受到平衡力的作用,在水平方向上受向左的拉力F和向右的拉力F,由于两个拉力大小相等,所以整体在水平方向上只受两个拉力,则地面对N没有摩擦力,故B正确,CD错误。
故选B。
13.D
【详解】A.小包的重力和箱子对小包的支持力,二力大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在同一直线上,是一对平衡力,不是一对相互作用力,故A错误;
B.小包与行李箱一起水平向右做匀速直线运动,小包相对于行李箱没有相对运动,也没有相对运动的趋势,小包不受行李箱的摩擦力,空气阻力忽略不计,只受重力、支持力两个力的作用,故B错误;
C.地面对行李箱的支持力等于小包与行李箱的总重力,行李箱的重力和地面对行李箱的支持力大小不相等,不是一对平衡力,故C错误;
D.小包对行李箱的压力、行李箱对小包的支持力,二力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在两个物体上,是一对相互作用力,故D正确。
故选D。
14.D
【详解】AB.物体随着传送带一起匀速向右运动,物体受平衡力作用,竖直方向上重力和支持力是一对平衡力;在水平方向上,物体相对于传送带没有发生相对运动,也没有相对运动趋势,所以,不受摩擦力的作用,即在水平方向上不受力,故AB错误;
C.在竖直方向上,A对传送带的压力和A受到的重力分别作用在传送带和A两个物体上,方向相同,不是一对平衡力,故C错误;
D.在竖直方向上,A对传送带的压力和传送带对A的支持力大小相等、方向相反、作用在两个物体上,作用在同一条直线上,是相互作用力,故D正确。
故选D。
15.A
【详解】A.小聪受到的重力是地球对他的吸引力,方向竖直向下;秤对他的支持力是秤对小聪的弹力,方向竖直向上。这两个力都作用在小聪身上,且大小相等、方向相反、作用在同一直线上,因此它们是一对平衡力。故A符合题意;
B.小聪对秤的压力是小聪对秤的弹力,方向竖直向下;秤对小聪的支持力是秤对小聪的弹力,方向竖直向上。这两个力虽然大小相等、方向相反、作用在同一直线上,但它们分别作用在两个不同的物体上(小聪和秤),因此它们不是一对平衡力,而是一对相互作用力。故B不符合题意;
C.秤受到的重力是地球对秤的吸引力,方向竖直向下;但秤对小聪的支持力是秤对小聪的弹力,方向竖直向上,且作用在小聪身上,而不是秤身上。因此,这两个力不满足作用在同一物体上的条件,不是一对平衡力。故C不符合题意;
D.小聪对秤的压力是小聪对秤的弹力,方向竖直向下;但秤受到的重力是地球对秤的吸引力,方向也竖直向下。这两个力虽然都作用在秤上,但它们的方向相同,不满足方向相反的条件,因此它们不是一对平衡力。故D不符合题意。
故选A。
16.②⑧⑨
【详解】①选用更精密的测量仪器,改进实验方法,多次测量取平均值,熟练实验技能等都可以减小误差,但不能消除误差,说法错误;
②任何物体都可以选作参照物,只是选择不同的物体作参照物时,研究对象的运动状态可能不同,故判断一个物体是静止还是运动,与参照物的选择有关,说法正确;
③物体做匀速直线运动时,速度大小保持不变,速度的大小由决定,但与s、t的大小无关,说法错误;
④物体惯性的大小只与物体的质量有关,质量越大,惯性越大;物体惯性的大小与运动速度无关,说法错误;
⑤踢出去的足球继续运动,是因为惯性,惯性不是力,不能说受到惯性作用,说法错误;
⑥高速行车时司乘人员系安全带是为了防止惯性带来伤害,但不能减小惯性,说法错误;
⑦一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,叫惯性,不管是运动的物体还是静止的物体都具有惯性,说法错误;
⑧物体受平衡力的作用时,可能处于静止状态,也可能处于匀速直线运动状态,这两种状态都叫平衡状态,说法正确;
⑨物体运动状态发生改变,处于非平衡状态,一定受到非平衡力的作用,说法正确;
⑩合力与分力遵循平行四边形定则,合力不一定大于其中任意的一个分力,说法错误;
摩擦力总是阻碍物体间的相对运动或相对运动趋势,摩擦力的方向与相对运动或相对运动趋势的方向相反,但可能与运动或运动趋势方向相同,也可能相反,说法错误;
两个物体之间要产生摩擦力一定是接触的,不接触是没有摩擦力的,说法正确。
故填②⑧⑨ 。
17. 非平衡力 1000 做加速直线运动
【详解】[1]根据图乙可知,在前10s 内,物块做加速直线运动。因为物体做加速直线运动时,处于非平衡状态,所以物块在水平方向受非平衡力。
[2]由图丙可知,在内,拉力时,物块做匀速直线运动,此时物块受到的摩擦力与拉力是一对平衡力,大小相等,所以摩擦力
由于物块与水平面的粗糙程度相同,所以在第5s 时,物块受到的摩擦力大小也为1000N。
[3]第45s 时,物块在做匀速直线运动,若突然重力消失,物块对水平面的压力消失,摩擦力也消失。物块只受拉力作用,将做加速直线运动。
18. 10N 向西 20N
【详解】[1][2]物体静止,处于平衡状态,受力平衡,其中一个力的大小为10N,方向向东,则其余99个力的合力大小与之相同,方向相反,所以合力大小为10N,方向向西。
[3]若其中的30个力的合力大小为20N,由于物体受平衡力,则其余的70个力的合力大小为20N。
19.(1)2
(2) 小于 物体都处于平衡状态,受到向上的摩擦力等于向下的重力且GP小于GQ
(3)A
(4)
【详解】(1)由题意知,P的质量为mP=0.2kg,则P受到的重力为
G=mPg=0.2kg×10N/kg=2N
(2)[1][2]由题意知,用力F1、F2物体P、Q分别压在粗糙程度不变的墙壁A、B上静止,物体都处于平衡状态,受到向上的摩擦力等于向下的重力,因此P受到的重力为2N,Q所受的重力为3N,所以fP小于fQ。
(3)若物块Q在水平方向上受到的推力F2与时间的关系为F=kt。已知物体Q压在粗糙程度不变的墙壁B上静止,物体处于平衡状态,受到向上的摩擦力等于向下的重力,物体Q的重力不变,因此受到的摩擦力不变,所以当从t=0开始,物体所受摩擦力f随时间t的变化保持不变。
故选A。
(4)摩擦力产生的条件是由压力且有相对运动或相对运动趋势,因此若突然撤去水平压力F2,则物体Q不受压力,也就不受摩擦力,此时只受重力作用,如图所示:
答案第1页,共2页
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