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8. 2 二力平衡 同步练习 2024--2025学年
初中物理人教版八年级下册
一、单选题
1.下列二力平衡的条件,错误的是( )
A.大小相等 B.方向相同
C.作用在同一个物体上 D.作用在同一条直线上
2.一位重500N的同学骑着一辆重为自行车,该同学骑车匀速行驶所受的阻力是总重力的0.05倍,该同学骑车过程中的牵引力为( )
A. B. C. D.
3.下列物体处于平衡状态的是( )
A.正在圆形轨道上运动的过山车
B.减速进站的火车
C.加速上升的火箭
D.在平直公路上匀速直线行驶的汽车
4.下列冰雪运动中的物理知识说法不正确的是( )
A.甲图:冰壶离开手后能继续向前滑行,是因为冰壶具有惯性
B.乙图:短道速滑运动员弯道匀速滑行时,他的运动状态没有改变
C.丙图:运动员做动作时会弯膝蹲下,是为了降低重心
D.丁图:运动员腾空转体时,一定受到非平衡力的作用
5.一个做匀速直线运动的物体,若同时给它施加一对平衡力,则物体将( )
A.立即静止 B.速度增大 C.速度减小 D.保持原来的运动状态
6.如图所示,F1和F2是物体所受的方向相反的两个力,下列情况中,这两个力平衡的是( )
A. B. C. D.
7.关于平衡力,下列说法中正确的是( )
A.物体在平衡力的作用下一定保持静止状态
B.运动物体在平衡力的作用下一定保持匀速直线运动状态
C.物体受到重力和拉力的作用,这两个力方向相反,它们一定是平衡力
D.作用在物体上的两个力三要素完全相同,则两个力一定是平衡力
8.(2016·山东枣庄月考)一辆重4×105 N的汽车,在水平公路上匀速前进,它受到的阻力是5×104 N,则汽车受到的牵引力是( )
A.4×105 N B.5×104 N
C.4.5×105 N D.3.5×105 N
9.如图所示,三个质量相同的物体分别受到竖直向上的拉力作用,处于不同的状态:甲静止,乙以5m/s的速度向上做匀速直线运动,丙以5m/s的速度向下做匀速直线运动,则F甲、F乙、F丙的大小关系是( )
A.F甲=F乙=F丙 B.F甲<F乙<F丙
C.F乙>F甲>F丙 D.F丙>F甲>F乙
10.如图所示是甲、乙两个物体在某段时间内的路程-时间图像,下列说法中正确的是( )
A.两物体都受平衡力作用 B.两物体都受非平衡力作用
C.甲受平衡力作用,乙受非平衡力作用 D.甲受非平衡力作用,乙受平衡力作用
二、填空题
11.丰子恺被誉为“中国现代漫画的鼻祖”,其书画简朴,富有生活气息,描绘了人与自然和谐共生的美好前景。如图所示,是他的《牧童骑牛》书画作品,牧童骑在牛背上受到的支持力和重力是一对 (选填“平衡力”或“相互作用力”),此时牧童受到的重力方向是 的。
12.踢毽子起源于汉代,盛行于南北朝和隋唐,已有两千多年的历史。在如图所示的游戏中,毽子被踢出主要表明力可以改变物体的 。被踢出后,毽子上升到最高处时,毽子处于 (选填“平衡”或“非平衡”)状态。(不计空气阻力)
13.小聪坐在高速行驶的高铁上,几枚硬币稳稳地立在车窗窗台上(如图所示),这里的“高速”是以 为参照物,硬币能“稳稳地”立住,说明列车基本保持 运动。
14.二力平衡条件的应用
(1)根据物体的运动状态判断受力情况:若物体受两个力的作用而处于平衡状态,可以由一个力的大小、方向确定另一个力的 和 。
(2)根据物体的受力情况判断运动状态:若物体受平衡力作用,则物体处于 或 状态。
15.不计空气阻力,投出去的篮球在空中受到 个力的作用;如图所示,跳水运动员站在跳板上静止时,她对跳板的压力与跳板对她的支持力是一对 (选填“平衡力”或“相互作用力”)
16.某工地的起重机吊装一个工件,该工件重力为1200N,当该起重机以2m/s的速度匀速吊起工件时,钢绳受到的拉力 1200N,当该工件以5m/s的速度匀速下降时,钢绳的拉力 1200N,钢绳受到物体的拉力方向为 (前两空均选填“大于”“小于”或“等于”)。
三、实验题
17.实验小组要探究二力平衡的条件。实验中每个钩码重力相同,阻力忽略不计。
(1)如图甲所示,当左右两端同时各挂两个钩码时,小车静止,在图甲实验的基础上,将小车扭转一个角度松手后,观察到小车将会转动,此现象说明二力平衡时两个力必须 。
(2)如图乙所示,当左右两端同时取下一个钩码时,此时F3等于F4,小车仍静止;当右端再挂上一个钩码时,如图丙所示,小车将做变速运动,此时F5 F6(选填“大于”“等于”或“小于”)。
(3)对比甲、乙、丙三次实验可得:作用在同一个物体上的两个力,如果大小相等、 、 ,这两个力就彼此平衡。
参考答案
1.B
二力平衡是指在两个作用力共同作用下,使物体保持平衡,因此这两个作用力一定要作用在同一个物体上,并且这两个作用力要作用在一条直线上,大小相等,方向相反。故ACD正确,不符合题意,B错误,符合题意。
故选B。
2.B
该同学骑自行车匀速行驶,骑车过程中的牵引力大小等于阻力大小,该同学骑车过程中的阻力
f=0.05G总=0.05×(500N+100N)=30N
则牵引力大小是30N,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
3.D
平衡状态是指物体处于静止状态或匀速直线运动状态;物体的运动方向或速度大小发生变化,则物体的运动状态改变,处于非平衡状态。
A.正在圆形轨道上运动的过山车,运动方向发生改变,所以过山车不是处于平衡状态,故A不符合题意;
B.减速进站的火车速度不断变小,所以火车不是处于平衡状态,故B不符合题意;
C.加速上升的火箭速度不断变大,火箭不是处于平衡状态,故C不符合题意;
D.在平直公路上匀速直线行驶的汽车,速度和运动方向都没有发生改变,汽车处于平衡状态,故D符合题意。
故选D。
4.B
A.冰壶离开手后仍能继续向前滑行,是因为冰壶具有惯性,仍会保持原来的运动状态,故A正确,不符合题意;
B.短道速滑运动员沿弯道匀速滑行时,运动员的速度大小不变,但方向在发生变化,故其运动状态发生了改变,故B错误,符合题意;
C.运动员做有些动作时会弯膝蹲下,是为了降低重心,增加稳度,避免摔倒,故C正确,不符合题意;
D.运动员腾空转体时,没有做匀速直线运动,处于非平衡状态,受非平衡力作用,故D正确,不符合题意。
故选B。
5.D
一个做匀速直线运动的物体,若同时给它施加一对平衡力,平衡力的合力为零,效果与不受力相同,不会影响物体的运动状态.
故选D.
6.C
A.图中两个力不是作用在同一直线上,故不是一对平衡力,故A不符合题意;
B.图中两个力的大小不相等,故不是一对平衡力,故B不符合题意;
C.图中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,故C符合题意;
D.图中两个力作用在不同的物体上,所以不是一对平衡力,故D不符合题意。
故选C。
7.B
A.物体在平衡力的作用下,处于静止状态或匀速直线运动状态,故A错误;
B.运动的物体在平衡力的作用下,一定保持匀速直线运动状态,故B正确;
C.物体受到的拉力可能小于或大于重力,即拉力和重力不一定是平衡力,故C错误;
D.二力的三要素相同,则力的方向相同,即此二力一定不是平衡力,故D错误。
故选B。
8.B
汽车做匀速直线运动,受到平衡力的作用;即重力和支持力是一对平衡力,牵引力和阻力是一对平衡力,则牵引力的大小等于阻力大小为5×104 N,故选B.
9.A
根据题意知道,三个物体虽然速度不同,但都处于平衡状态,即受力平衡,故三个物体所受拉力与重力相等,又因为三个物体的质量相同,所以三个物体受到的拉力大小相等,故选A.
10.A
图象的纵轴是路程,横轴是时间,所以这是一个路程 时间图象;由图象可知:甲通过的路程与时间成正比,乙静止不动,因此甲做匀速直线运动;乙处于静止状态,即甲、乙都受平衡力作用.故A正确,BCD错误.
11. 平衡力 竖直向下
[1]骑在牛背上的牧童,处于平衡状态,受到的支持力和重力是一对平衡力,不是一对相互作用力。
[2]受到重力的方向与当地水平面垂直,是竖直向下的。
12. 运动状态 非平衡
[1]毽子在力的作用下被踢出,毽子由静止变为运动,其运动状态发生改变,说明力可以改变物体的运动状态。
[2]不计空气阻力,毽子上升到最高处时,毽子受重力作用,受到非平衡力作用,故毽子处于非平衡状态。
13. 地面 匀速直线
[1]高铁高速行驶,说明高铁相对与参照物之间的位置发生了改变,高铁是运动的,所以可以选择地面或者地面上的物体为参照物。
[2]硬币能“稳稳地”立住,说明硬币处于平衡状态,可以推知列车基本保持匀速直线运动状态。
14.(1) 大小 方向
(2) 静止 匀速直线运动
(1)[1][2]若物体受两个力的作用而处于平衡状态,则这两个力是一对平衡力,大小相等,方向相反,若已知其中一个力的大小和方向能确定另一个力的大小和方向。
(2)[1][2]物体受平衡力作用时,会处于平衡状态,静止和匀速直线运动都是平衡状态,所以物体受平衡力的作用时,物体可能处于静止状态也可能处于匀速直线运动状态。
15. 1 相互作用力
[1]不计空气阻力,投出去的篮球在空中只受到重力作用,即只受1个力的作用。
[2]如图所示,跳水运动员站在跳板上静止时,她对跳板的压力与跳板对她的支持力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在不同物体上,因此为一对相互作用力。
16. 等于 等于 竖直向下
[1]由题意可知,工件以2m/s的速度匀速被吊起,所以此时工件处于平衡状态,所以工件受到的拉力与重力是一对平衡力,大小相等,而工件受到的重力为1200N,所以钢绳对工件的拉力等于1200N,由于力的作用是相互的,所以钢绳受到的拉力大小与工件所受的拉力大小相等,所以钢绳受到的拉力为1200N。
[2][3]由题意可知,工件以5m/s的速度匀速下降,所以此时工件处于平衡状态,所以工件受到的拉力与重力是一对平衡力,大小相等,方向相反,而工件受到的重力为1200N,方向竖直向下,所以工件受到钢绳的拉力等于1200N,方向竖直向上,由于力的作用是相互的,所以钢绳受到工件的拉力大小与物体所受的拉力大小相等,方向相反,所以钢绳受到物体的拉力的方向是竖直向下的。
17.(1)在同一直线上
(2)小于
(3) 方向相反 在同一直线上
(1)由图甲知,小车静止,则小车处于平衡状态,此时F1、F2的方向相反,大小相等;由题意知,将小车扭转一定角度,此时两个力的方向不在一条直线上,松手后小车会发生转动,恢复回原来的状态,此现象说明二力平衡时两个力必须作用在同一直线上。
(2)由图乙知,左边挂1个钩码,右边挂1个钩码,此时F3、F4的方向相反,大小相等,小车仍静止,处于平衡状态;由图丙知,只在右侧再挂上一个钩码时,由于左边挂1个钩码,右边挂2个钩码,故此时F5小于F6,则小车受到非平衡力的作用,小车做变速运动。
(3)[1][2]由甲、乙、丙可知,通过比较三次实验可得出结论:两个力作用在同物体上,当两个力大小相等,方向相反,且在同一直线上,则这两个力彼此平衡。
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