中小学教育资源及组卷应用平台
8.2二力平衡
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.如图所示,人沿水平方向推平地上装满沙子的车,但没有推动,下列说法正确的是( )
A.车不具有惯性所以没有被推动
B.人对车的推力小于车受到的阻力
C.人对车的作用力等于车对人的作用力
D.车受到的重力与地面对车的支持力是一对相互作用力
2.如图所示,各用大小为5N的水平拉力沿相反的方向拉弹簧测力计的两端,则弹簧测力计(弹簧测力计的自重不计)的示数为( )
A.10N B.5N C.2.5N D.0N
3.如图,两木块A和B被水平力F通过挡板C压在竖直墙上,处于静止状态,则( )
A.物体A对B没有静摩擦力
B.物体A对B的静摩擦力方向竖直向下
C.物体A对B的静摩擦力与B对A的静摩擦力是一对平衡力
D.条件不足,无法判断
4.下列选项中,a、b之间一定有弹力作用的是( )
A. B.
C. D.
5.2021年4月19日,“机智号”电动直升机在火星地表首飞成功,如图所示。在匀速上升、空中悬停、匀速下降阶段,“机智号”旋翼受到的升力分别为F1、F2、F3,不计机身受到的火星气体阻力,则( )
A.F1> F 2> F 3 B. F 1<F 2<F 3 C. F 1= F 3> F 2 D. F 1= F 2= F 3
6.骑踏板车是小朋友喜爱的一项运动,如图是小明在水平路面上匀速骑踏板车的情景。下列说法正确的是( )
A.小明匀速骑踏板车时受到惯性作用
B.小明受到的重力和地面对踏板车的支持力是一对平衡力
C.小明对踏板车的压力和踏板车对小明的支持力是一对相互作用力
D.小明对踏板车的压力是由于踏板车发生形变产生的
7.用水平方向大小为50N推力,使重为100N的物体在水平面上匀速直线前进,这个物体所受摩擦力的大小应该是( )
A.100N B.50N C.150N D.0N
8.关于平衡力,下列说法正确的是( )
A.物体只有静止时受到的力才是平衡力
B.作用在一条直线上的两力,大小相等,这两个力一定是平衡力
C.运动物体在平衡力的作用下,一定处于匀速直线运动状态
D.物体受到的拉力和重力大小相等,这两个力一定平衡
9.小明用三种方法让同一水杯做匀速运动:用力握住水杯使其向上运动(如图甲):用大拇指和食指夹住水杯使其向下运动(如图乙):在手和杯子之间垫一层薄毛巾使其向右运动(如图丙):三种情形中水杯受到的摩擦力大小分别为F1、F2、F3则( )
A.F1>F2>F3 B.F1=F2=F3 C.F1=F3>F2 D.F110.如图所示的小实验,将书和直尺叠放在水平桌面上,一只手用力压住课本,另一只手抽出直尺。下列说法正确的是( )
A.当手压课本的力增大时,抽出直尺的力将变大
B.手对书的压力和书对手的支持力是一对平衡力
C.书受到的重力和直尺对书的支持力是一对平衡力
D.当直尺水平向左抽出时,书受到直尺对它的摩擦力水平向右
二、填空题
11.在平直公路上匀速行驶的汽车受到的阻力大小 汽车的牵引力.
12.嫦娥五号返回器用类似“打水漂”的方式着陆地球(动力装置关闭),其着陆过程的部分轨迹简化为如图所示。AB段返回器的动能 ;CD段返回器的机械能 (均选填“变大”“不变”或“变小”),着陆过程中返回器受到 (选填“平衡力”或“非平衡力”)作用。
13.如图,两个小组正在进行拔河比赛,比赛的结果是甲小组取得了胜利,甲、乙两个小组受到地面的摩擦力分别是F1和F2,则F1 F2(选填“>”、“<”或“=”)。甲小组所受的摩擦力的方向是 (选填“向左”或“向右”)。
14.小明用一只手指“顶起”了一只玩具小鸟,而且无论怎样上下晃动手指,小鸟都不从手指上掉下。某时小鸟恰好处于静止状态(如图所示),则此刻小鸟所受的重力的方向是 的,小鸟所受的重力与手指对小鸟的支持力属于一对 。(选填“相互作用力”或“平衡力”)
15.重力为20N的物体放在水平地面上,在12N的水平拉力作用下做匀速直线运动,物体受到的摩擦力为 N;当拉力增大到15N时,该物体将做 (选填“加速”“减速”或“匀速”)直线运动。
16.放在水平桌面上的木块同时受到水平向左的8N拉力和水平向右的10N拉力作用而运动,其效果可用一个大小为 N、方向 的力来代替,这个力是它们的 。
三、作图题
17.如图a所示,硬币立在匀速直线行驶的动车窗台上保持静止,请在图b中画出窗台对硬币支持力F的示意图。(作用点在O点)
四、实验题
18.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木块受到了摩擦力的作用,这时木块在水平方向受到的力 (选填“平衡”或“不平衡”);
(2)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,这个装置相比甲图实验装置的优点是 ;
(3)经过讨论,又设计出了如图丙所示装置,要求卡片 (选填“弹性要好”或“质量要小”)。在图丙装置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 ;
(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 (选填“剪开左侧绳子”“剪开右侧绳子”或“剪开卡片”)。
五、综合题
19.某同学在五一期间随父母从义乌火车站站乘动车去上海参加世博会,从义乌到上海的路程是320km,动车行驶的平均速度为200km/h。
(1)画出动车所受力的示意图;
(2)动车行驶完全程需要多少小时?
(3)若动车在某段时间内恰做匀速直线运动,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,g=10N/kg)
六、计算题
20.载重共1000N的气球在竖直方向上匀速下降时受到空气向上的浮力900N,若从气球中抛掉一些重物后。气球能在竖直方向上匀速上升。
(1)匀速下降时气球受到的空气的阻力多大?
(2)当气球匀速上升时空气阻力的方向如何?
(3)设空气阻力和浮力大小不变,气球匀速上升的话气球总重只能是多少?需抛掉多少N的重物?
《8.2二力平衡》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C B B B D C B C B A
1.C
【详解】A.惯性是物体本身具有的属性,物体在任何情况下都有惯性,故A错误;
B.没有推动车,车处于静止状态,水平方向上人对车的作用力与车受到的阻力为一对平衡力,大小相等,故B错误;
C.人对车的作用力与车对人的作用力,分别作用在两个物体上,是一对相互作用力,大小相等,故C正确;
D.车受到的重力与地面对车的支持力大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在一个物体上,是一对平衡力,故D错误。
故选C。
2.B
【详解】各用5N的力水平拉力沿相反的方向拉弹簧测力计的两端,与一端固定只沿水平方向拉另一端效果是相同的,此时弹簧测力计处于平衡状态,弹簧测力计示数为5N,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
3.B
【详解】因为当前状态是静止状态,所以两木块A、B和挡板C受到的都是平衡力,
A.如果A和B之间没有摩擦力的话,由于受重力,木块B就会往下掉,就不会处于静止状态了,所以物体A对B有静摩擦力。故A不符合题意;
BD.因为A是处于静止状态,A竖直方向的受力情况:①挡板对A的摩擦力,因为挡板是静止的,挡板受到的重力和摩擦力平衡,挡板对A的摩擦力的方向为竖直向上,根据力的作用是相互的,A对挡板的摩擦力方向为竖直向下;②重力,方向为竖直向下;③B对A的摩擦力。共受这三个力,且这三个力是平衡的,由于①②受力方向都是竖直向下的,所以B对A的摩擦力方向是竖直向上的,根据力的作用的相互性可知,A对B的摩擦力是竖直向下的,故B符合题意,D不符合题意;
C.物体A对B的静摩擦力与B对A的静摩擦力是作用在不同物体上的两个力,所以不是一对平衡力,故C不符合题意。
故选B。
4.B
【详解】弹力的产生必须满足两个条件:相互接触且发生弹性形变。
A.由图可知:a、b两个小球都相互接触,但它们之间并没有相互挤压的作用,也就不能发生弹性形变,从而不能产生弹力。故A不符合题意;
B.两个小球所受的重力与绳子的拉力不是一对平衡力,所以这两个小球都受到了对方的挤压作用,从而发生弹性形变产生弹力,故B符合题意;
CD.不知道小球与地面之间有无摩擦,无法确定两个小球之间到底有没有挤压作用,所以也就无法确定有没有弹力。故CD不符合题意。
故选B。
5.D
【详解】直升机在匀速上升、空中悬停、匀速下降阶段,都处于平衡状态,其受到的升力都和重力相互平衡,则
F 1= F 2= F 3=G
故选D。
6.C
【详解】A.惯性是物体的固有属性,不是一种力。小明匀速骑踏板车时,不能说受到惯性作用,故A错误;
B.小明受到的重力和地面对踏板车的支持力,受力物体不是同一物体,不是平衡力,故B错误;
C.小明对踏板车的压力和踏板车对小明的支持力作用在两个物体上,大小相等,方向相反,是一对相互作用力,故C正确;
D.小明对踏板车的压力是由于鞋子发生形变产生的,故D错误。
故选C。
7.B
【详解】物体沿水平地面匀速前进,处于平衡态,由平衡条件知道,物体受到的滑动摩擦力
f=F=50N
故选B。
8.C
【详解】A.物体牌平衡状态有两种,静止或匀速直线运动,即物体做匀速直线运动可能不受力也可能是受平衡力,故A错误;
B.二力平衡的条件是作用在同一个物体上的两个力,大小相等、方向相反,作用在同一直线上。这里没有说明两个力是否方向相反及是否受力物是同一物体,不一定平衡。故B错误;
C.物体在平衡状态下要么是静止,要么是匀速直线运动,这里运动的物体一定就是匀速直线运动了,故C正确;
D.根据二力平衡的条件,一对平衡力一定要方向相反,这里没有强调是否方向相反,所以不一定是平衡力,故D错误。
故选C。
9.B
【详解】同一水杯用三种方式做匀速运动,水杯处于平衡状态。用力握住水杯使其向上运动、向下运动,重力和摩擦力是一对平衡力,所以摩擦力等于水杯的重力,故F1=F2=G;在手和杯子之间垫一层薄毛巾使其向右匀速运动,水杯在竖直方向平衡,重力等于摩擦力,故F1=F2=F3=G,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
10.A
【详解】A.当手压课本的力增大时,直尺与课本间的摩擦力会变大,抽出直尺的力将变大,故A正确;
B.手对书的压力和书对手的支持力大小相等,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B错误;
C.书受到的重力和直尺对书的支持力大小不相等,不是一对平衡力,故C错误;
D.当直尺水平向左抽出时,书相对于直尺向右运动,书受到直尺对它的摩擦力水平向左,故D错误。
故选A。
11.等于
【详解】在平直公路上匀速行驶的汽车在水平方向受力平衡,所以汽车受到的阻力大小等于汽车的牵引力;
点睛:解决此题可从水平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.
12. 变小 变小 非平衡力
【详解】[1]由图可知,嫦娥五号返回器由 A 到B 的过程中高度增大,则重力势能增大,由于空气阻力,机械能总量减小,因此动能变小。
[2]由 C 到 D 的过程中,由于空气阻力,机械能因空气阻力转化为内能,总量变小。
[3]着陆过程中,返回器的方向和速度都在变化,处于非平衡状态,受到非平衡力作用。
13. > 向左
【详解】[1][2]在比赛的过程中,甲、乙两队对绳子的拉力是一对平衡力,大小都是F。对于甲方而言,在水平方向上受摩擦力和拉力,所以甲受到绳子的拉力F的大小等于甲受到的地面的摩擦力F1的大小,方向相反,所以甲小组所受的摩擦力的方向是向左;对乙方分析,乙受到绳子的拉力F的大小大于乙受到的摩擦力F2,所以是F1>F2。
14. 竖直向下 平衡力
【详解】[1]重力的方向总是竖直向下的,故小鸟所受重力的方向是竖直向下的。
[2]小鸟受到的重力与手指对小鸟的支持力,是作用在同一物体上的两个力,大小相等、方向相反、作用在同一直线上,是一对平衡力。
15. 12 加速
【详解】[1]在水平方向上,物体受到拉力的作用以及摩擦力的作用,因为其在12N水平拉力作用下做匀速直线运动,所以物体处于平衡状态,此时的摩擦力为滑动摩擦力,滑动摩擦力大小等于拉力的大小,故物体受到的摩擦力为12N。
[2]当拉力增大为15N时,由于物体对地面的压力、以及接触面的粗糙程度没变,因此物体受到的摩擦力不变,摩擦力仍为12N,拉力大于滑动摩擦力,所以物体做加速直线运动。
16. 2 水平向右 合力
【详解】[1][2][3]物体在水平方向上受到了方向相反的两个力的作用,故F=F1-F2=10N-8N=2N,方向水平向右,所以我们可用一个大小为2N,方向水平向右的力来代替,这个力也就是它们的合力。
17.
【详解】硬币静止在桌面上,受重力和支持力作用,支持力与重力是一对平衡力,重力方向竖直向下,支持力方向竖直向上,作用点在物体与桌面接触的中心位置,所以,窗台对硬币支持力的示意图如图所示:
18.(1) 相反 相等 平衡
(2)滚动摩擦代替滑动摩擦,可以减小摩擦力对实验的影响
(3) 质量要小 同一直线
(4)剪开卡片
【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,这时木块保持静止,即木块处于平衡状态,受到平衡力作用,说明相互平衡的两个力方向相反,大小相等。
[3]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,说明木块处于平衡状态,受到平衡力作用。
(2)图乙代替图甲,滚动摩擦代替滑动摩擦,可以减小摩擦力对实验的影响。
(3)[1]为了减小重力对实验的影响,应选择质量较小的卡片。
[2]将小卡片转动一小角度,两个力不在同一直线上,松手后,小卡片旋转后又恢复原状,说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,使小卡片变成两个小卡片,观察两个小卡片的运动情况。
19.(1) ;(2)1.6h;(3)1×104N
【分析】(1)画力的示意图,首先要对物体进行受力分析,看物体受几个力,要先分析力的大小、方向和作用点,再按照画图的要求画出各个力。
(2)已知路程和速度,利用速度公式计算时间;
(3)利用阻力和车重的关系求出阻力,然后利用二力平衡条件可得牵引力。
【详解】(1)分析可知,动车在水平方向上受到牵引力和摩擦力的作用,在竖直方向上受到重力和支持力的作用;过动车的重心分别沿水平向右和水平向左画出牵引力和摩擦力,沿竖直向下和竖直向上画出重力和支持力,如图所示:
。
(2)因为,所以动车行驶完全程需要的时间
动车行驶完全程需要的时间1.6h。
(3)由题意可得,阻力
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
此时动车产生向前的牵引力为1×104N。
答:(1)动车受力示意图见解答。
(2)动车行驶完全程需要1.6h。
(3)此时动车产生向前的牵引力为1×104N。
20.(1) 100N;(2)空气阻力的方向是竖直向下;(3) 800N;200N
【详解】解:(1)气球在竖直方向上匀速下降时,受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力、竖直向上的阻力,根据力的平衡条件可得,空气阻力
f=G﹣F浮=1000N﹣900N=100N
阻力的方向竖直向上;
(2)(3)气球匀速竖直上升时,受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力、竖直向下的阻力,设空气阻力和浮力大小不变,重力与阻力的和等于浮力,则此时气球的总重
G′=F浮﹣f=900N﹣100N=800N
所以,抛出物体的重
G抛=G﹣G′=1000N﹣800N=200N
答:(1)匀速下降时气球受到的空气的阻力是100N;
(2)当气球匀速上升时空气阻力的方向竖直向下;
(3)设空气阻力和浮力大小不变,气球匀速上升的话气球总重只能是800N;需抛掉200N的重物。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
21世纪教育网(www.21cnjy.com)