第八章 第2节 二力平衡 课后巩固练习卷(原卷版 解析版)

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名称 第八章 第2节 二力平衡 课后巩固练习卷(原卷版 解析版)
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资源类型 试卷
版本资源 人教版
科目 物理
更新时间 2026-03-03 00:00:00

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第八章 第2节 二力平衡 课后巩固练习卷
一、单选题
1.春分竖蛋是指在每年春分这一天,各地民间流行的“竖蛋游戏”。如图所示是一枚竖立在水平桌面上的鸡蛋,下列说法正确的是(  )
A.鸡蛋所受重力和桌面对鸡蛋的支持力是一对平衡力
B.桌面对鸡蛋的支持力和鸡蛋对桌面的压力是一对平衡力
C.鸡蛋所受重力和鸡蛋对桌面的压力是一对相互作用力
D.假设鸡蛋受到的作用力突然全部消失,则鸡蛋将会倾倒
2.如图马踏飞燕是集智慧、想象于一体的艺术珍品,矫健的俊马昂首嘶鸣,三足腾空、飞驰向前,一足踏在一只正疾驰的飞燕背上,表现了骏马凌空飞腾、奔跑疾速的雄姿,体现出汉代奋发向上、豪迈进取的精神.飞奔的骏马用一只蹄能稳稳地踏在飞燕上,是因为(  )
A.马跑的太快了
B.马的脚太大
C.马受到的重力与燕对它的支持力是一对平衡力
D.飞燕飞的太快了
3.小明将水性笔卡在均匀直尺的一端,放在水平桌面的边缘,如图所示。用手拨动水性笔的下端,桌面上的直尺能像不倒翁一样左右摆动而“不倒”,最终停在图中所示位置。下列说法正确的是(  )
A.直尺摆动过程中,尺和笔受到的总重力与桌面对尺的支持力始终相互平衡
B.当尺和笔静止时,尺和笔受到的总重力与桌面对尺的支持力是相互作用力
C.直尺能够左右摆动而“不倒”是因为尺和笔整体重心的位置偏低且低于桌面
D.当尺和笔静止时,所受到的力彼此不平衡
4.下列是发生在我们身边常见的物理现象,其中解释正确的是(  )
A.汽车刹车后速度逐渐减小,最后会停下来,是因为汽车受到了阻力作用
B.马拉车,但是车始终没动,是因为车受到的拉力小于摩擦力
C.石块在空中下落的越来越快,主要的原因是石块受到的力越来越大
D.茶杯静止放在水平课桌上,因为它所受重力和它对桌面的压力是一对平衡力
5.如图是太阳能汽车在平直公路上匀速行驶的情形,若不计空气对汽车的影响,则下列说法正确的是(  )
A.汽车受到两对平衡力的作用
B.汽车的重力和地面对汽车的支持力是相互作用力
C.汽车急刹车时不能立即停止,是由于速度大惯性大
D.汽车对地面的压力和地面对汽车的支持力是平衡力
6. 用细绳悬挂重物,向右上方匀速直线运动,运动轨迹如图虚线所示,不计空气阻力。图中绳子方向正确的是(  )
A. B.
C. D.
7.小夏推箱子经历了如图所示的过程,最终箱子被推出去后又向前滑行一段距离,对上述过程中涉及到的物理知识,分析正确的是(  )
A.在甲图中,因为箱子没动,所以小夏没有对箱子施加力的作用
B.在乙图中,因为箱子受到的摩擦力大于推力,所以小夏没有推动箱子
C.在乙图中,箱子受到的推力和摩擦力是一对平衡力
D.在丙图中,箱子滑动时,受到的摩擦力小于推力
8.滑板车是小朋友喜爱的一种玩具,如图是小明站在滑板车上静止在水平地面上的情景。下列说法正确的是(  )
A.小明和滑板车静止时不具有惯性
B.地面对滑板车的支持力是由于滑板车发生形变产生的
C.小明受到的重力和地面对滑板车的支持力是一对平衡力
D.滑板车对小明的支持力和小明对滑板车的压力是一对相互作用力
9.如图所示,用水平拉力F拉动物体A在水平地面上匀速运动,物体B静止不动,下列关于A对B的摩擦力及弹簧测力计的示数情况说法正确的是(不计绳和弹簧测力计重)(  )
A.A对B的摩擦力的方向水平向左
B.弹簧测力计的示数大于A对B的摩擦力
C.弹簧测力计的示数等于A对B的摩擦力
D.弹簧测力计的示数小于A对B的摩擦力
10.如图所示,在水平面上,一个小孩用水平力推木箱,下列对推力与木箱受到的摩擦力的说法正确的是(  )
A.如果木箱没有被推动,则推力大于摩擦力
B.如果木箱没有被推动,则推力小于摩擦力
C.如果木箱没有被推动,则推力等于摩擦力
D.在木箱被推动以后,推力一定大于摩擦力
二、填空题
11.大熊猫通常以憨态可掬的形象出现在我们的视野中,但据调查,大熊猫的咬合力仅次于北极熊,在海拔2km的山地里,奔跑速度能超过刘翔平地最大速度!当一只大熊猫在向前奔跑时,它所受的重力和地面给它的支持力   (选填“是”或“不是”)一对平衡力,同时它会感觉到周围的树木不断向   (选填“前进”或“后退”);刘翔在平地奔跑的最高速度约为36km/h,若大熊猫以此为平均速度在海拔2km的山地里向前奔跑1min躲避危险时,它会运动   m.
12.一重为500N的物体静止放在水平地面上,当对物体施加500N竖直向上的拉力时,物体   (选填“静止”或“做匀速直线运动”);当对物体施加300N竖直向上的拉力时,物体受到的合力为   N。
13.如图所示,重力为100N的木箱放可能水平地面上,某同学用20N的力水平向左推木箱,没有推动,木箱受到地面的摩擦力为   N,方向是   。
14.2019年3月,“无人驾驶”汽车正式上路测试。以运行的车为参照物,坐在车上的测试员是   (选填“运动”或“静止”)的;如果汽车以10米/秒作匀速直线运动,则经过10秒钟汽车行驶的路程是   米,汽车匀速行驶过程中所受的合力为   牛。
15.一木块静止在水平桌面上,当用4N的力推物体时,没推动,此时木块受到的摩擦力f   (选填“<”、“>”或“=”)4N;当拉力增加到5N时,木块恰好做匀速直线运动,当拉力为6N时,木块受到的摩擦力f=   N。
16.打过乒乓球的同学都知道,乒乓球运动员发球时要用手将球几乎竖直地向上抛起,并且当球从抛起的最高点下降时运动员方可击球,如图所示。当乒乓球在最高点时处于   状态(选填“平衡”或“非平衡”),原因是   。(不计空气阻力)
17.如图所示,两个相同的物块、平放在一起,在的水平推力作用下,在水平地面上做匀速直线运动;若、叠放在一起,用水平推力使、在同一地面上匀速直线运动,则受到的摩擦力为   
18.作用在同一个物体上的两个力,如果大小   、方向   、并且在同一条直线上,我们就说这两个力彼此平衡.在空中匀速直线下落的跳伞运动员,所受的空气阻力与其   ,就是一对平衡力.
三、计算题
19.随着科技的不断进步,快递行业开始使用无人机快递包裹.如图为某型号的无人机,该无人机自身质量为,能提供的最大升力为(不计空气阻力,g取)。求:
(1)该无人机的重力;
(2)该无人机空载悬停时,需要的升力;
(3)该无人机悬停时,能吊起货物的最大质量。
20.某跳伞运动员与装备的总质量为105kg,当其在空中匀速直线下降时,他们的总重力是多少?阻力的大小和方向各是什么?(g取10N/kg)
四、作图题
21.一工件在传送带带动下向右做匀速直线运动,请在图中画出工件的受力示意图,
22.在图中画出茶杯对桌面的压力和桌子对茶杯的支持力的示意图.
23.如图所示为一个单摆模型,绳子一端固定在点,另一端连接一个小球,由点静止释放,下落至最低点,然后达到与点等高的点,不计空气阻力,请画出小球在点时受力的示意图作用点画在小球中心。
五、实验探究题
24.在如图所示的"探究二力平衡条件"的实验中:
(1)选取小车而不用木块,是为了减小   对实验的影响。
(2)向两端的托盘里加砝码.当两盘里砝码的质量   时,小车静止。此时小车受到   (选填"一对”或“两对")平衡力的作用。
(3)保持拉力F1、F2的大小相等,用手将小车扭转一个角度,此时拉力F1、F2   (选填“在"或“不在”)同一条直线上,松手后看到的现象是   。
25.在“探究二力平衡条件”的活动中,主要是通过探究力对物体的作用效果来实现探究目的的.如图16所示是可供选择的两种探究方案.
(1)图a的探究方案中研究对象是小卡片,图b的探究方案中研究对象是   ;
(2)小明选择了图a所示的探究方案.他将系于小卡片两对角的细线分别跨过左右支架上的滑轮后,就在两线端挂上钩码.这是用于探究两个力的   和   对物体平衡的影响;
(3)探究活动中还要求要把小卡片转过一个角度,然后再松手.这样做的目的是用于探究不在   上的两个力对物体平衡的影响.
(4)如图a、b两个探究方案相比较,   (选填a或b)方案的探究过程对实验结论的影响小一些.
26.
(1)在甲图中,当入射光OA靠近法线ON时,反射光OB会   (填“靠近”或“远离”)法线,如果让光线沿着BO的方向射向镜面,会发现反射光线沿着OA方向射出,这表明在光的反射现象中光路是   的。
(2)在“探究某物质的熔化规律”时,图乙中温度计示数为    ℃。图丙为海波熔化时温度随时间变化图象,该物质在BC段处于    态。(填“固”“液”或“固液共存”)
(3)如图丁是“探究二力平衡条件”的实验装置,探究活动中把小车转过一个小角度,然后再松手,发现小车自动转回原来的位置,说明二力平衡的两个力    (选填“是”或“不是”)作用在同一直线上;此实验用小车优于木块,其主要原因是减小    对实验的影响。
27.某学习小组利用如题图甲体验“模拟引力”之后,进一步思考:绳子的拉力大小与什么因素有关?并提出了如下猜想:
猜想A :与小球的质量大小有关;
猜想B :与小球运动的快慢有关;
猜想C :与绳子的长度有关。
为了验证猜想,学习小组进行了如题图乙所示实验探究:用一根细绳子的一端拴住一个小球,用手抓住绳子的另一端,抡动细绳,让小球在光滑水平面上做圆周运动。实验中,用手感受绳子的拉力大小。做几次实验后,得到实验数据如下表:
实验次数 小球的质量(g) 运动的快慢 绳子的长度(cm) 绳子的拉力
1 15 慢 10 很小
2 20 慢 10 小
3 20 快 10 大
4 20 快 15 很大
(1)实验中,小球在竖直方向上受到的   力和   力是一对平衡力(不计空气阻力)。
(2)实验中,在绳子拉力的作用下,小球的运动方向不断改变。这一现象可说明绳子拉力的作用效果是   。若绳子断了,小球   (选填“能”或“不能”)继续做圆周运动。
(3)分析对比实验次数1 、2 的数据,可以初步验证猜想   ;分析对比实验次数2 、3 的数据,可以初步得出的结论是:   。
六、综合题
28.为了提高高速公路通行效率,高速收费站建有ETC 专用通道,专用通道需要汽车安装ETC卡(如题图甲所示),图乙是ETC专用通道示意图,当汽车进入ETC卡读取器识别范围时,卡上的信息被读取,同时栏杆机将栏杆抬起,汽车无需停车就实现了缴费,大大节约了通行时间。
(1)当汽车在运动时,ETC卡相对于汽车是   (选填“运动”或“静止”)的;当汽车在平直公路上匀速行驶时,汽车受到的牵引力和阻力是一对   (选填“相互作用”或“平衡”)力。
(2)某市郊区公路旁的交通标志牌上标记着“限速 40”和“距收费站1 km”的字样,如果此时汽车正以 10 m/s的速度匀速行驶,则该汽车   (选填“有”或“没有”)违反交通规则,照这样的速度行驶,再经过   s汽车就可以到达 ETC收费站;
(3)汽车通过ETC通道的过程   (选填“属于”或“不属于”)机械运动;
(4) 某ETC通道的栏杆机距离ETC卡读取器10 m,栏杆在位置一(如图丙所示)时距离地面的高度是1.2 m.栏杆机启动后,栏杆水平段沿竖直方向以0.2m/s的速度匀速抬起.某人驾驶一台车高为1.6m 的汽车通过该ETC通道,汽车距离ETC卡读取器5 m时被读取信息,假设栏杆机将栏杆的水平段同时抬起,以汽车的高度,车速太快、栏杆抬起高度不够,会撞杆违章。请你运用题目所给的条件,计算出汽车匀速顺利通过ETC通道的最快速度是   m/s。
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第八章 第2节 二力平衡 课后巩固练习卷
一、单选题
1.春分竖蛋是指在每年春分这一天,各地民间流行的“竖蛋游戏”。如图所示是一枚竖立在水平桌面上的鸡蛋,下列说法正确的是(  )
A.鸡蛋所受重力和桌面对鸡蛋的支持力是一对平衡力
B.桌面对鸡蛋的支持力和鸡蛋对桌面的压力是一对平衡力
C.鸡蛋所受重力和鸡蛋对桌面的压力是一对相互作用力
D.假设鸡蛋受到的作用力突然全部消失,则鸡蛋将会倾倒
【答案】A
【解析】【解答】A. 鸡蛋所受重力和桌面对鸡蛋的支持力是一对平衡力 ,故A正确;
B. 桌面对鸡蛋的支持力和鸡蛋对桌面的压力是一对相互作用力,故B错误;
C.鸡蛋所受重力和鸡蛋对桌面的压力不是一对相互作用力,故C错误;
D.根据牛顿第一定律可知,假设鸡蛋受到的作用力突然全部消失,鸡蛋将保持静止状态,故D错误。
故选A。
【分析】根据平衡力、相互作用力、惯性判识选项
1、惯性:惯性是物体的基本属性,只有物体质量有关,当物体速度发生变化时,由于惯性物体保持原来运动状态的属性,设鸡蛋受到的作用力突然全部消失,鸡蛋将保持静止状态
2、相互作用力:作用力是相互的,施力物体也是受力物体。特点为大小相等、方向相反、作用在两个物体上,桌面对鸡蛋的支持力和鸡蛋对桌面的压力是一对相互作用力
3、平衡力的特点为:大小相同,方向相反,作用在同一个物体上, 鸡蛋所受重力和桌面对鸡蛋的支持力是一对平衡力
2.如图马踏飞燕是集智慧、想象于一体的艺术珍品,矫健的俊马昂首嘶鸣,三足腾空、飞驰向前,一足踏在一只正疾驰的飞燕背上,表现了骏马凌空飞腾、奔跑疾速的雄姿,体现出汉代奋发向上、豪迈进取的精神.飞奔的骏马用一只蹄能稳稳地踏在飞燕上,是因为(  )
A.马跑的太快了
B.马的脚太大
C.马受到的重力与燕对它的支持力是一对平衡力
D.飞燕飞的太快了
【答案】C
【解析】【解答】飞奔的骏马用一只蹄能稳稳地踏在飞燕上,是因为马受到了平衡力的作用,其中马受到的重力与燕对它的支持力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上,是一对平衡力.与马跑的快慢、马的脚的大小、飞燕飞的快慢均没有关系.
故选C
【分析】物体处于静止状态时,一定是受到了平衡力.根据二力平衡的条件可做出判断:大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上
3.小明将水性笔卡在均匀直尺的一端,放在水平桌面的边缘,如图所示。用手拨动水性笔的下端,桌面上的直尺能像不倒翁一样左右摆动而“不倒”,最终停在图中所示位置。下列说法正确的是(  )
A.直尺摆动过程中,尺和笔受到的总重力与桌面对尺的支持力始终相互平衡
B.当尺和笔静止时,尺和笔受到的总重力与桌面对尺的支持力是相互作用力
C.直尺能够左右摆动而“不倒”是因为尺和笔整体重心的位置偏低且低于桌面
D.当尺和笔静止时,所受到的力彼此不平衡
【答案】A
【解析】【解答】直尺摆动过程中,尺和笔受到的总重力与桌面对尺的支持力,二者大小相等、方向相反、作用在同一物体和同一直线上,为一对平衡力,故A正确,B错误;
当直尺摆动时,一旦重心位置升高,那么重力会将物体拉回最低位置,从而保持稳定状态,因此尺和笔整体的重心应该略高于桌面,故C错误;
当尺和笔静止时,此时处于平衡状态,受到平衡力,故D错误。
故选A。
【分析】(1)(2)平衡力和相互作用力的不同点:前者作用在同一物体上,后者作用在两个物体上;
(3)根据重心的知识判断;
(4)平衡状态包括:静止状态或匀速直线运动状态。
4.下列是发生在我们身边常见的物理现象,其中解释正确的是(  )
A.汽车刹车后速度逐渐减小,最后会停下来,是因为汽车受到了阻力作用
B.马拉车,但是车始终没动,是因为车受到的拉力小于摩擦力
C.石块在空中下落的越来越快,主要的原因是石块受到的力越来越大
D.茶杯静止放在水平课桌上,因为它所受重力和它对桌面的压力是一对平衡力
【答案】A
【解析】【解答】A.汽车刹车后能继续运动,是由于惯性,而汽车刹车后速度逐渐减小,最后会停下来,是因为受到摩擦阻力的作用,A符合题意;
B.马拉车,车没动,处于平衡状态,是因为拉力等于摩擦力,B不符合题意;
C.石块下落的过程中速度越来越块,是因为此时所受到的向下的重力大于向上的空气阻力的缘故,C不符合题意;
D.茶杯所受重力和对桌面的压力,处于静止状态,二力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,作用在不同物体上,所以是一对相互作用力,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】力是改变物体运动状态的原因。
物体在平衡状态下受平衡力的作用;根据力和运动之间的关系进行解答,即若物体受力不平衡,则物体运动状态改变;若受力平衡,则物体处于平衡状态;二力平衡的条件: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。
5.如图是太阳能汽车在平直公路上匀速行驶的情形,若不计空气对汽车的影响,则下列说法正确的是(  )
A.汽车受到两对平衡力的作用
B.汽车的重力和地面对汽车的支持力是相互作用力
C.汽车急刹车时不能立即停止,是由于速度大惯性大
D.汽车对地面的压力和地面对汽车的支持力是平衡力
【答案】A
【解析】【解答】解:A、汽车受到重力和支持力、牵引力和阻力两对平衡力的作用,故A正确;
B、汽车受到的重力和地面对汽车的支持力都作用在汽车上,大小相等、方向相反、且作用在同一条直线上,符合二力平衡条件,它们是一对平衡力,故B错误;
C、汽车急刹车不能立即停下来是因为汽车有惯性,但惯性是物体固有的属性,只跟质量有关,质量越大,惯性越大,和物体的运动速度无关,故C错误;
D、路面对汽车的支持力和汽车对路面的压力,大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,但支持力作用在汽车上,压力作用在地面上即受力物体有两个,符合相互作用力的条件,故D错误.
故选A.
【分析】(1)物体在平衡力的作用下一定处于处于静止或匀速直线运动状态,二力平衡的条件是:大小相等、方向相反、作用在同一个物体上、且作用在同一条直线上.(2)惯性是物体固有的属性,惯性和物体的运动状态无关,惯性的大小和质量成正比.
6. 用细绳悬挂重物,向右上方匀速直线运动,运动轨迹如图虚线所示,不计空气阻力。图中绳子方向正确的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】【解答】重物向右上方做匀速直线运动,则它受到平衡力,即绳子的拉力和重力相互平衡,那么二者大小相等,方向相反,因此绳子沿竖直方向,故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
【分析】对小球进行受力分析,根据平衡力的知识分析判断。
7.小夏推箱子经历了如图所示的过程,最终箱子被推出去后又向前滑行一段距离,对上述过程中涉及到的物理知识,分析正确的是(  )
A.在甲图中,因为箱子没动,所以小夏没有对箱子施加力的作用
B.在乙图中,因为箱子受到的摩擦力大于推力,所以小夏没有推动箱子
C.在乙图中,箱子受到的推力和摩擦力是一对平衡力
D.在丙图中,箱子滑动时,受到的摩擦力小于推力
【答案】C
【解析】【解答】解:
A、箱子没有被推动,是因为箱子还受摩擦力的作用,摩擦力与推力平衡,合力为零,并不是小夏没有对箱子施加力,故A错误;
BC、乙图中表示人用更大的推力,但木箱仍然没有推动,即仍处于平衡状态,所受的推力和摩擦力是一对平衡力,这两个力大小相等,故B错误,C正确;
D、丙图中表示木箱在水平地面上已运动起来,但人已经摔倒,不再对木箱施加推力,故D错误.
故选C.
【分析】先判断物体的运动状态,再根据二力平衡的条件判断力的大小,物体如果在水平推力的作用下静止,那么摩擦力和拉力二力平衡,大小相等.
8.滑板车是小朋友喜爱的一种玩具,如图是小明站在滑板车上静止在水平地面上的情景。下列说法正确的是(  )
A.小明和滑板车静止时不具有惯性
B.地面对滑板车的支持力是由于滑板车发生形变产生的
C.小明受到的重力和地面对滑板车的支持力是一对平衡力
D.滑板车对小明的支持力和小明对滑板车的压力是一对相互作用力
【答案】D
【解析】【解答】A.小明和滑板车静止时都具有惯性,故A错误;
B.地面对滑板车的支持力是由于地面发生形变产生的,故B错误;
C.地面对滑板车的支持力等于滑板和小明的总重力,那么二者大小不等,不是平衡力,故C错误;
D.滑板车对小明的支持力和小明对滑板车的压力是一对相互作用力,二者大小相等,方向相反,作用在同一物体和同一直线上,为一对平衡力,故D正确。
故选D。
【分析】(1)一切物体都有惯性;
(2)对滑板车进行受力分析即可;
(3)(4)平衡力和相互作用力的相同点:大小相等、方向相反,作用在同一直线上。二者的不同点:前者作用在同一物体上,后者作用在两个物体上。
9.如图所示,用水平拉力F拉动物体A在水平地面上匀速运动,物体B静止不动,下列关于A对B的摩擦力及弹簧测力计的示数情况说法正确的是(不计绳和弹簧测力计重)(  )
A.A对B的摩擦力的方向水平向左
B.弹簧测力计的示数大于A对B的摩擦力
C.弹簧测力计的示数等于A对B的摩擦力
D.弹簧测力计的示数小于A对B的摩擦力
【答案】C
【解析】【解答】解:
A、因为A在水平面上向右作匀速直线运动,因此A受到地面和物体B水平向左的摩擦力,则A对B的摩擦力水平向右;故A错误;
BCD、因为AB之间发生相对滑动,因此A对B的摩擦力为滑动摩擦力;由于B处于静止状态,因此B受到弹簧测力计的拉力等于A对B的摩擦力,并且二力是一对平衡力,大小相等;故BD说法错误,C正确;
故选C
【分析】(1)当两物体发生相对运动时,受到的摩擦力为滑动摩擦力;
(2)一般情况下,滑动摩擦力的方向与物体运动的方向相反;
(3)物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,受平衡力作用.据此分析解答.
10.如图所示,在水平面上,一个小孩用水平力推木箱,下列对推力与木箱受到的摩擦力的说法正确的是(  )
A.如果木箱没有被推动,则推力大于摩擦力
B.如果木箱没有被推动,则推力小于摩擦力
C.如果木箱没有被推动,则推力等于摩擦力
D.在木箱被推动以后,推力一定大于摩擦力
【答案】C
【解析】【解答】ABC.因为用水平力推静止在水平地面上的箱子,没有推动,所以箱子处于静止状态,在水平方向上所受的推力与摩擦力是一对平衡力,所以摩擦力等于推力,AB不符合题意,C符合题意;
D.在木箱被推动以后,若木箱匀速运动,则推力等于摩擦力,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,即物体处于平衡状态,此时物体受到的力为平衡力,结合物体受到的外力求解大小即可。
二、填空题
11.大熊猫通常以憨态可掬的形象出现在我们的视野中,但据调查,大熊猫的咬合力仅次于北极熊,在海拔2km的山地里,奔跑速度能超过刘翔平地最大速度!当一只大熊猫在向前奔跑时,它所受的重力和地面给它的支持力   (选填“是”或“不是”)一对平衡力,同时它会感觉到周围的树木不断向   (选填“前进”或“后退”);刘翔在平地奔跑的最高速度约为36km/h,若大熊猫以此为平均速度在海拔2km的山地里向前奔跑1min躲避危险时,它会运动   m.
【答案】是;后退;600
【解析】【解答】北极熊奔跑时竖直方向上处于平衡状态,所受的重力与地面给它的支持力是一对平衡力,他以自身为参照物,周围的树木是向后退的;36km/h=10m/s,以这个速度运动1min通过的距离为600m.
故答案为:是;后退;600.
【分析】当物体处于平衡状态时,一定受平衡力的作用,二力平衡时,两个力的大小相等,相对于参照物,有位置变化就是运动的,利用速度计算公式推导式求物体的运动的路程.
12.一重为500N的物体静止放在水平地面上,当对物体施加500N竖直向上的拉力时,物体   (选填“静止”或“做匀速直线运动”);当对物体施加300N竖直向上的拉力时,物体受到的合力为   N。
【答案】静止;0
【解析】【解答】一重为500N的物体静止放在水平地面上,当对物体施加500N竖直向上的拉力时,物体竖直方向上受力平衡保持静止;当对物体施加300N竖直向上的拉力时,还受水平地面向上的支持力200N,物体仍然静止,受到的合力为0。
故答案为:静止;0.
【分析】静止的物体受到平衡力时,由于惯性继续保持原有的状态不变.
13.如图所示,重力为100N的木箱放可能水平地面上,某同学用20N的力水平向左推木箱,没有推动,木箱受到地面的摩擦力为   N,方向是   。
【答案】20;水平向右
【解析】【解答】根据图片可知,木箱在地面上保持静止状态,则它受到的推力和摩擦力相互平衡,即二者大小相等,方向相反。因为推力为20N,方向向左,所以摩擦力f=F=20N,方向水平向右。
【分析】根据二力平衡的知识分析木箱受到摩擦力的大小和方向。
14.2019年3月,“无人驾驶”汽车正式上路测试。以运行的车为参照物,坐在车上的测试员是   (选填“运动”或“静止”)的;如果汽车以10米/秒作匀速直线运动,则经过10秒钟汽车行驶的路程是   米,汽车匀速行驶过程中所受的合力为   牛。
【答案】静止;100;0
【解析】【解答】以运行的车为参照物,坐在车上的测试员的相对位置没有发生变化,测试员是静止的。
根据 可知,经过10秒钟中汽车行驶的路程
经过10秒钟汽车行驶的路程是100m。
汽车匀速行驶过程中,处于平衡状态,所受的合力为零。
【分析】描述物体的运动状态,需要事先选取参照物,如果物体相对于参照物位置发生了改变,那么物体就是运动的,如果物体相对于参照物位置没有发生改变,那么物体就是静止的;已知物体的速度和运动的时间,利用速度公式求解路程。当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,即物体处于平衡状态,合力为零。
15.一木块静止在水平桌面上,当用4N的力推物体时,没推动,此时木块受到的摩擦力f   (选填“<”、“>”或“=”)4N;当拉力增加到5N时,木块恰好做匀速直线运动,当拉力为6N时,木块受到的摩擦力f=   N。
【答案】=;5
【解析】【解答】解:(1)在水平桌面上,当用4N的力推物体时,没推动。物体处于静止状态,推力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,所以木块受到的摩擦力f=F =4N;(2)当拉力增加到5N时,木块恰好做匀速直线运动,拉力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,所以滑动摩擦力的大小等于5N。当拉力为6N时,压力和接触面的粗糙程度不变,摩擦力大小不变,仍为5N,此时拉力大于摩擦力,木块沿水平面做加速直线运动。
故答案为:=;5.
【分析】二力平衡的条件:作用在同一物体上的两个力,如果大小相等、方向相反、并且在同一直线上,则这两个力二力平衡时合力为零.
滑动摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度和压力大小有关系.压力越大、接触面越粗糙,滑动摩擦力越大.
16.打过乒乓球的同学都知道,乒乓球运动员发球时要用手将球几乎竖直地向上抛起,并且当球从抛起的最高点下降时运动员方可击球,如图所示。当乒乓球在最高点时处于   状态(选填“平衡”或“非平衡”),原因是   。(不计空气阻力)
【答案】非平衡;乒乓球只受到重力作用
【解析】【解答】当乒乓球在最高点时,不计空气阻力,乒乓球只受到竖直向下的重力作用,所以乒乓球受到的是非平衡力,乒乓球处于非平衡状态。
【分析】根据物体在最高点时的受力情况判断其是否处于平衡状态,利用力的平衡条件进行分析。
17.如图所示,两个相同的物块、平放在一起,在的水平推力作用下,在水平地面上做匀速直线运动;若、叠放在一起,用水平推力使、在同一地面上匀速直线运动,则受到的摩擦力为   
【答案】
【解析】【解答】两物体A. B叠放在一起沿水平地面做匀速直线运动,此时推力与摩擦力是一对平衡力,则此时B受到的摩擦力等于推力,A相对于B相对静止,在水平方向上,没有相对运动趋势,故A受到的摩擦力为0N。
【分析】此题考查了摩擦力的判定,摩擦力不能直接测量,都是根据平衡力的知识间接得出。此题应利用二力平衡的知识,求出摩擦的大小。
18.作用在同一个物体上的两个力,如果大小   、方向   、并且在同一条直线上,我们就说这两个力彼此平衡.在空中匀速直线下落的跳伞运动员,所受的空气阻力与其   ,就是一对平衡力.
【答案】相等;相反;重力
【解析】【解答】解:(1)作用在同一个物体上的两个力,如果大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,这两个力就是一对平衡力;(2)在空中匀速直线下落的跳伞运动员,处于平衡状态,受到竖直向下的重力和竖直向上的阻力是一对平衡力.
故答案为:相等;相反;重力.
【分析】(1)物体处于平衡状态(静止状态或匀速直线运动状态)时,受到的力为平衡力;(2)二力平衡的条件:大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上,缺一不可.
三、计算题
19.随着科技的不断进步,快递行业开始使用无人机快递包裹.如图为某型号的无人机,该无人机自身质量为,能提供的最大升力为(不计空气阻力,g取)。求:
(1)该无人机的重力;
(2)该无人机空载悬停时,需要的升力;
(3)该无人机悬停时,能吊起货物的最大质量。
【答案】解:(1)该无人机的重力为:G=mg=5kg×10N/kg=50N
(2)该无人机悬停时,受到的重力和升力是一对平衡力,其大小相等,因此需要的升力为F=G=50N
(3)当无人机装载货物悬停时,总重力与升力是平衡力,其大小相等,即F升=G+G物
由于升力最大为200N,因此最多能吊起货物的重力为
G物=F升-G=200N-50N=150N
最多能吊起的货物质量为
答:(1)该无人机的重力是50N;
(2)该无人机悬停时,需要的升力是50N;
(3)该无人机悬停时,能吊起货物的最大质量是15kg。
【解析】【分析】(1)根据G=mg,计算物体的重力大小;
(2)悬停的无人机受到平衡力,升力和重力相互平衡,大小相等;
(3)根据升力大小,结合无人机的重力,计算货物的重力;利用,计算质量。
20.某跳伞运动员与装备的总质量为105kg,当其在空中匀速直线下降时,他们的总重力是多少?阻力的大小和方向各是什么?(g取10N/kg)
【答案】解:人和伞的重力为:G=mg=105kg×10N/kg =1050N,
人和伞受到重力和阻力作用,在空中匀速直线下降时,人和伞处于平衡状态,受力平衡,即重力和阻力是平衡力,阻力和重力相等,方向相反,所以,阻力f=1050N,方向竖直向上
【解析】【分析】根据物体的质量计算总重力,匀速直线向下运动时,物体受到的阻力等于重力。
四、作图题
21.一工件在传送带带动下向右做匀速直线运动,请在图中画出工件的受力示意图,
【答案】
【解析】【解答】工件在传送带带动下向右做匀速直线运动,受到重力和支持力作用,这两个力是一对平衡力,大小相等,方向相反;
重力作用点在重心,方向竖直向下,符号为G;支持力作用点也画在重心上,方向竖直向上,符号为F,如图所示:
【分析】1.物体做匀速直线运动,受力平衡;
2.二力平衡的条件:两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上。
22.在图中画出茶杯对桌面的压力和桌子对茶杯的支持力的示意图.
【答案】解:过重心沿竖直向上画一条带箭头的线段,并用符号N表示;
过茶杯与桌面接触的部位作垂直于接触面,并指向接触面的压力,用符号F表示.如图所示:
【解析】【分析】桌面受到压力是由于物体A自身的重力产生的,则垂直作用在水平桌面上;
支持力是水平桌面由于受到压力作用而对物体产生的竖直向上的力,因此支持力的作用点在物体的重心.
23.如图所示为一个单摆模型,绳子一端固定在点,另一端连接一个小球,由点静止释放,下落至最低点,然后达到与点等高的点,不计空气阻力,请画出小球在点时受力的示意图作用点画在小球中心。
【答案】
【解析】【解答】小球在C点时只受到重力和绳子拉力的作用,重力的方向竖直向下,拉力的方向沿绳子向上,作用点都画在小球的球心上,如图所示:
【分析】对小球在C点时的受力情况进行分析,然后按照力的示意图的画法作出小球受力的示意图。
五、实验探究题
24.在如图所示的"探究二力平衡条件"的实验中:
(1)选取小车而不用木块,是为了减小   对实验的影响。
(2)向两端的托盘里加砝码.当两盘里砝码的质量   时,小车静止。此时小车受到   (选填"一对”或“两对")平衡力的作用。
(3)保持拉力F1、F2的大小相等,用手将小车扭转一个角度,此时拉力F1、F2   (选填“在"或“不在”)同一条直线上,松手后看到的现象是   。
【答案】(1)摩擦力(或阻力)
(2)相等;两对
(3)不在;小车扭转(或转动 、不再静止)
【解析】【解答】 (1)、小车是滚动摩擦,比木块的摩擦力小,选取小车为了减少摩擦力。
(2)、当两盘里的砝码的质量相等时,小车受到两个砝码的拉力平衡,小车静止,受到的重力和支持力也平衡,共受到两对平衡力。
(3)、将小车转过角度后,拉力不在同一直线上,小车受到的就不是平衡力,松手后看到的现象是小车转动过来。
故答案为:(1)、摩擦力 (2)、相等;两对 (3)、不在;小车转动
【分析】 (1)、小车比木块的摩擦力小;
(2)、一个物体在两个力的作用下,保持静止或匀速直线运动的状态,则这两个力就平衡称二力平衡。
(3)平衡力条件是两个力大小相等方向相反作用在同一直线同一物体上。
25.在“探究二力平衡条件”的活动中,主要是通过探究力对物体的作用效果来实现探究目的的.如图16所示是可供选择的两种探究方案.
(1)图a的探究方案中研究对象是小卡片,图b的探究方案中研究对象是   ;
(2)小明选择了图a所示的探究方案.他将系于小卡片两对角的细线分别跨过左右支架上的滑轮后,就在两线端挂上钩码.这是用于探究两个力的   和   对物体平衡的影响;
(3)探究活动中还要求要把小卡片转过一个角度,然后再松手.这样做的目的是用于探究不在   上的两个力对物体平衡的影响.
(4)如图a、b两个探究方案相比较,   (选填a或b)方案的探究过程对实验结论的影响小一些.
【答案】(1)小车
(2)大小;方向
(3)同一直线
(4)a
【解析】【解答】图a的探究方案中研究对象是小卡片,图b的探究方案中研究对象是小车.
小明选择了图a所示的探究方案.他将系于小卡片两对角的细线分别跨过左右支架上的滑轮后,就在两线端挂上钩码.这是用于探究两个力的大小和方向对物体平衡的影响.
要把小卡片转过一个角度,然后再松手.这样做的目的是用于探究同一直线的两个力对物体平衡的影响.
a、b两个探究方案相比较,a方案卡片重力小,可忽略不计,而b方案中小车受摩擦力影响,因此a方案的探究过程对实验结论的影响小一些.
故答案为:(1)小车;(2)大小;方向;(3)同一直线;(4)a.
【分析】(1)实验中是探究小车状态与受力的关系;
(2)从“他将系于小卡片两对角的细线分别跨过左右支架上的滑轮后,就在两线端挂上钩码”可知从力的大小和方向去探究.
(3)“把小卡片转过一个角度,然后再松手”这句分析可知这样做的目的是探究不在同一直线上的两个力对物体平衡的影响.
(4)从小卡片的重力和小车受到的摩擦力去分析即可
26.
(1)在甲图中,当入射光OA靠近法线ON时,反射光OB会   (填“靠近”或“远离”)法线,如果让光线沿着BO的方向射向镜面,会发现反射光线沿着OA方向射出,这表明在光的反射现象中光路是   的。
(2)在“探究某物质的熔化规律”时,图乙中温度计示数为    ℃。图丙为海波熔化时温度随时间变化图象,该物质在BC段处于    态。(填“固”“液”或“固液共存”)
(3)如图丁是“探究二力平衡条件”的实验装置,探究活动中把小车转过一个小角度,然后再松手,发现小车自动转回原来的位置,说明二力平衡的两个力    (选填“是”或“不是”)作用在同一直线上;此实验用小车优于木块,其主要原因是减小    对实验的影响。
【答案】(1)靠近;可逆
(2)38;固液共存
(3)是;摩擦力
【解析】【解答】(1)①甲图可知,当入射光OA靠近法线ON时,则入射角减小。根据“反射角等于入射角”可知,此时反射角也会减小,即反射光OB会靠近法线ON。
②如果让光线沿着BO的方向射向镜面,会发现反射光线沿着OA方向射出,这表明在光的反射现象中光路是可逆的。
(2)①根据乙图可知,温度计的分度值为1℃,则示数为38℃;
②根据丙图可知,BC段物质吸热温度不变,则处于熔化状态,那么为固液共存态。
(3)①如图丁是“探究二力平衡条件”的实验装置,探究活动中把小车转过一个小角度,然后再松手,发现小车自动转回原来的位置,说明二力平衡的两个力是作用在同一直线上;
②此小车与桌面之间为滚动摩擦,而木块与桌面之间为滑动摩擦,因此实验用小车优于木块,其主要原因是减小摩擦力对实验的影响。
【分析】(1)①根据“反射角等于入射角”分析;
②根据光路的可逆性分析解答。
(2)①根据乙图确定温度计的分度值,根据液面位置读出示数;
②晶体熔化时温度保持不变。熔化前为固态,熔化中为固液共存态,熔化后为液态。
(3)①将小车扭转后松手后,如果小车能够保持静止状态,说明二力平衡时二力不在同一直线上;否则,说明二力平衡时二力必须在同一直线上;
②根据滚动摩擦小于滑动摩擦力分析解答。
27.某学习小组利用如题图甲体验“模拟引力”之后,进一步思考:绳子的拉力大小与什么因素有关?并提出了如下猜想:
猜想A :与小球的质量大小有关;
猜想B :与小球运动的快慢有关;
猜想C :与绳子的长度有关。
为了验证猜想,学习小组进行了如题图乙所示实验探究:用一根细绳子的一端拴住一个小球,用手抓住绳子的另一端,抡动细绳,让小球在光滑水平面上做圆周运动。实验中,用手感受绳子的拉力大小。做几次实验后,得到实验数据如下表:
实验次数 小球的质量(g) 运动的快慢 绳子的长度(cm) 绳子的拉力
1 15 慢 10 很小
2 20 慢 10 小
3 20 快 10 大
4 20 快 15 很大
(1)实验中,小球在竖直方向上受到的   力和   力是一对平衡力(不计空气阻力)。
(2)实验中,在绳子拉力的作用下,小球的运动方向不断改变。这一现象可说明绳子拉力的作用效果是   。若绳子断了,小球   (选填“能”或“不能”)继续做圆周运动。
(3)分析对比实验次数1 、2 的数据,可以初步验证猜想   ;分析对比实验次数2 、3 的数据,可以初步得出的结论是:   。
【答案】(1)重;支持
(2)改变物体的运动状态;不能
(3)A;绳子的拉力大小与小球运动的快慢,在小球的质量、绳子的长度大小一定时,小球运动越快(速度越大),绳子的拉力就越大。
【解析】【解答】不计空气阻力,小球在竖直方向上受到重力和支持力。力可以改变物体的运动状态,实验中,在绳子拉力的作用下,小球的运动方向不断改变。这一现象可说明绳子拉力的作用效果是改变物体的运动状态。小球能做圆周运动是因为受到绳子的拉力,当绳子断了,小球不受拉力了,不能继续做圆周运动。此题运用的是控制变量法,分析对比实验次数1 、2 的数据,可以初步验证猜想绳子的拉力大小与小球的质量大小的关系;分析对比实验次数2 、3 的数据,可以初步验证猜想绳子的拉力大小与速度的关系,可以初步得出的结论是在小球的质量、绳子的长度大小一定时,小球运动越快,绳子的拉力就越大。
【分析】绳子的拉力大小与什么因素有关的实验,主要考查了控制变量法(要验证拉力大小与物体运动快慢的关系,需改变运动快慢,但其他条件相同)和转换法(有弹性的橡皮绳易发生弹性形变,故弹性的橡皮绳的优点是绳子拉力大小可通过绳子形变体现出来)在实验中的应用,还考查了有关物体的受力分析及惯性的知识.
六、综合题
28.为了提高高速公路通行效率,高速收费站建有ETC 专用通道,专用通道需要汽车安装ETC卡(如题图甲所示),图乙是ETC专用通道示意图,当汽车进入ETC卡读取器识别范围时,卡上的信息被读取,同时栏杆机将栏杆抬起,汽车无需停车就实现了缴费,大大节约了通行时间。
(1)当汽车在运动时,ETC卡相对于汽车是   (选填“运动”或“静止”)的;当汽车在平直公路上匀速行驶时,汽车受到的牵引力和阻力是一对   (选填“相互作用”或“平衡”)力。
(2)某市郊区公路旁的交通标志牌上标记着“限速 40”和“距收费站1 km”的字样,如果此时汽车正以 10 m/s的速度匀速行驶,则该汽车   (选填“有”或“没有”)违反交通规则,照这样的速度行驶,再经过   s汽车就可以到达 ETC收费站;
(3)汽车通过ETC通道的过程   (选填“属于”或“不属于”)机械运动;
(4) 某ETC通道的栏杆机距离ETC卡读取器10 m,栏杆在位置一(如图丙所示)时距离地面的高度是1.2 m.栏杆机启动后,栏杆水平段沿竖直方向以0.2m/s的速度匀速抬起.某人驾驶一台车高为1.6m 的汽车通过该ETC通道,汽车距离ETC卡读取器5 m时被读取信息,假设栏杆机将栏杆的水平段同时抬起,以汽车的高度,车速太快、栏杆抬起高度不够,会撞杆违章。请你运用题目所给的条件,计算出汽车匀速顺利通过ETC通道的最快速度是   m/s。
【答案】静止;平衡;没有;100;属于;7.5
【解析】【解答】(1)在研究物体运动时,要选择参照的标准,即参照物,物体的位置相对于参照物发生变化,则运动,不发生变化,则静止;汽车在运动时,ETC卡固定在车上,相对于汽车之间没有发生位置的变化,是静止的。二力平衡的条件:大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在一个物体上;汽车在平直公路上匀速行驶,处于平衡状态,水平方向上只受汽车受到的牵引力和阻力,故是一对平衡力。
故答案为:静止;平衡。
(2)此时汽车的速度进行单位换算,与“限速40”相比较,判断汽车是否超速;“限速40”是指汽车的速度不得超过40km/h,此时汽车的速度v″=10m/s=36km/h<40km/h,故该车没有超速。
照这样的速度行驶,汽车到达ETC收费站的时间为。
故答案为:没有;100。
(3)物体位置随时间的变化叫做机械运动。汽车通行ETC通道时,位置发生了改变,属于机械运动。
故答案为:属于。
(4)根据汽车的高度计算汽车刚好通过时横杆上升的高度,根据速度公式求出抬起横杆所用的时间,根据汽车通过的距离和时间求出速度的大小。 SUV的高度为1.6m,当横杆距离地面的高度为1.6m时,汽车刚好能通过,则横杆上升的高度为h=1.6m﹣1.2m=0.4m;
根据速度公式可知,横杆上升的时间为;
汽车到横杆的距离为s'=5m+10m=15m;
则汽车的最大速度为。
故答案为:7.5。
【分析】 (1)在研究物体运动时,要选择参照的标准,即参照物,物体的位置相对于参照物发生变化,则运动,不发生变化,则静止;二力平衡的条件:大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在一个物体上;
(2)此时汽车的速度进行单位换算,与“限速40”相比较,判断汽车是否超速;利用速度公式计算汽车到达ETC收费站;
(3)物体位置随时间的变化叫做机械运动;
(4)根据汽车的高度计算汽车刚好通过时横杆上升的高度,根据速度公式求出抬起横杆所用的时间,根据汽车通过的距离和时间求出速度的大小。
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