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7.4 同一直线上二力的合成
一、单选题
1.下列关于力和运动的说法中,正确的是( )
A.踢飞的足球继续飞行,说明物体的运动不需要力来维持
B.用力推桌子,桌子静止不动,因为推力小于摩擦阻力
C.行驶的汽车急刹车时,乘客由于失去惯性而前倾
D.物体运动状态发生改变,不一定是受到力的作用
2.欣欣在附中的“拾光”小店买到了校庆110周年的文创盲盒“小福”,并把它放在盒子上拍照(如图),下列分析正确的是( )
A.小福受到的重力和它对盒子的压力是一对平衡力
B.盒子受到的重力和地面对盒子的支持力是一对平衡力
C.小福对盒子的压力和盒子对小福的支持力是一对相互作用力
D.小福对盒子的压力和地面对盒子的支持力是一对相互作用力
3.如图是一款没有“地轴”的地球仪,接通电源,地球仪就能飘浮在空中,对它飘浮在空中的原因,下列分析正确的是( )
A.因为地球仪有惯性
B.因为它受到的浮力和重力相等
C.因为它没有受到力的作用
D.因为它受到的磁力和重力相互平衡
4.在体育运动中蕴含很多运动和力的相关知识,下列说法中正确的是( )
A.竖直上抛的乒乓球到达最高点时,乒乓球所受的合力为零
B.被踢出去的足球在空中继续运动,是因为足球的惯性大于空气阻力
C.用力扣杀排球时手感到疼痛,说明球对手的作用力大于手对球的作用力
D.做引体向上的人,当他拉住单杠静止时,人所受合力为零
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.不计空气阻力,当用绳子以1 m/s的速度匀速提升重物时,所用拉力是30 N,然后又让重物以5m/s的速度匀速下降,则匀速下降时绳子对重物的拉力为( )
A.0N B.15N C.30N D.45N
二、填空题
7.如图甲所示,两个完全相同的木块A和B叠放在水平桌面上,在16N的水平推力F1作用下,A、B一起向右做匀速直线运动,则此时物体A、B之间 (有/无)摩擦力;若将A、B紧靠着放在水平桌面上,用水平力F2推A使它们一起也向右做匀速直线运动,如图乙所示,则F2是 N;若改用大小为20N水平外力F3作用在B物体上,使它们一起向右运动,如图丙所示,物体A受到地面的摩擦力为 N。
8.如图所示是“测量滑动摩擦力”的实验,用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿长木板做 运动,此时弹簧测力计的示数为2N,则木块受到的滑动摩擦力为 N。
9.如图所示,水平路面上行驶的汽车车顶处悬挂一小球A,细线与竖直方向的夹角始终保持不变,则小球A一共受到 个力的作用,它处于 (平衡/非平衡)状态。
10.2016年里约奥运会上曹缘获得男子3米跳板冠军,曹缘站在跳板上静止时,他受到的 力和 力是一对平衡力,运动员将跳板压弯,说明力可以改变物体的 .
11.如图甲所示,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平推力的作用,的大小与时间的关系和物体运动速度与时间的关系如图乙和丙所示。由图象可知,内,物体是 选填“运动”,“静止”的,当时,物体受到的摩擦力 。物体加速运动,时,物体受到的摩擦力为 ,时,物体受到的摩擦力为 。
12.如图甲所示,弹簧测力计和细线的重力及一切摩擦均不计,物重G=5N,则弹簧测力计的示数为 N;一个木箱静止放在水平地面上,如图乙所示,小明用100N水平推力推箱子,箱子未推动,当水平推力增大到150N时,箱子恰好做匀速直线运动,此时木箱受到的摩擦力为 N。
三、计算题
13.电动汽车是正在大力推广的新型交通工具,它具有节能、环保的特点。如图是一辆总质量为,正以20m/s的时速匀速行驶在水平公路上的电动汽车,电动汽车此时的牵引力是重力的0.2倍,g取10N/kg,求:
(1)电动汽车在30min内通过的路程;
(2)电动汽车的总重力;
(3)电动汽车受到的阻力。
14.一架质量为2千克的无人机悬停在空中,求:
(1)无人机螺旋桨产生的升力F的大小和方向;
(2)若无人机出现故障(螺旋桨停止转动),在坠落过程中,它所受空气阻力大小为0.5牛,则无人机所受的重力和空气阻力的合力F的大小和方向?
15.如图所示,物体A重30N,已知物体A在水平台面上做匀速直线运动时所受到的摩擦力为物体所受重力的0.2倍
(1)物体B重多少牛?
(2)当用力F拉A匀速向左运动时,力F应为多大?
四、综合题
16.生活中处处有物理,利用一瓶矿泉水,我们可以探究很多物理问题:
(1)如图(a)所示,没有启封的矿泉水所装水的重为 N;
(2)如图(b)所示,用食指捏一下瓶盖上方把手,出现一个缺口,可以将矿泉水挂起来,松手后会自动闭合,则被压弯的塑料把手具有 势能。小明将矿泉水如图(c)A、B两种方式放置,用手推A的上部,瓶会倾倒,而推A的下部,瓶会滑动,这表明力的作用效果跟力的 有关;分别沿箭头方向吹A和B,发现B很容易被吹动,这说明在相同条件下, ;
(3)如图(d)所示,小明用力捏矿泉水瓶,瓶身变瘪了,这说明力能使物体发生 ;
(4)小明用20N的力竖直握住一瓶重为6N的矿泉水静止不动,如图(e)所示,则矿泉水瓶受到的摩擦力为 N,他喝掉一半后竖直握着不动,瓶子受到的摩擦力 (变大/变小/不变)。
五、科普阅读题
17.阅读短文,回答问题
喷气式飞行器
喷气式飞行器利用推进器或喷气引擎通过燃烧燃料产生高压气流,通过向下喷射气流产生向上的反作用力,从而使飞行器能够在空中悬浮或向上飞行。
该飞行器还采用了无人飞行控制系统、零空速悬停技术,即在空中双手松开操纵杆之后,飞行器就会在空中悬停,等待下一步操作;还使用与赛车相同类型的驾驶舱,可以在撞击时保护飞行员的安全,还配备了弹射降落伞系统,如果遇到特殊情况,飞行器无法正常降落时,可以关闭动力源,同时打开降落伞,利用空气阻力减小下降速度,从而可以避免驾驶者快速落地而造成伤害。该飞行器因此跻身当今世界上最安全的超轻型飞行器之列。
(1)喷气式飞行器的工作原理是 。请你分析并想象,它在月球上 (选填“可以”或“不可以”)利用降落伞降落;
(2)打开降开伞,利用空气阻力可以减小下降速度,说明力可以改变物体的 ;
(3)如果不计空气对飞行器的阻力,飞行器匀速上升时的升力 (选填“大于“、“等于”或“小于”)匀速下降时的升力。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】力的作用效果;惯性及其现象;二力平衡的条件及其应用
2.【答案】C
【知识点】平衡力的辨别
3.【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用
4.【答案】D
【知识点】力作用的相互性;惯性及其现象;力的合成与应用
5.【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用
6.【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用
7.【答案】无;16;16
【知识点】二力平衡的条件及其应用;探究影响摩擦力大小因素的实验
8.【答案】匀速直线;2
【知识点】二力平衡的条件及其应用;探究影响摩擦力大小因素的实验
9.【答案】2;非平衡
【知识点】平衡状态的判断
10.【答案】重;支持;形状
【知识点】力的作用效果;平衡力的辨别
11.【答案】静止;2;4;4
【知识点】二力平衡的条件及其应用;平衡状态的判断;摩擦力的大小
12.【答案】5;150
【知识点】弹簧测力计及其使用;二力平衡的条件及其应用
13.【答案】解:(1)电动汽车在30min通过的路程:
s=vt=20m/s×30×60s=3.6×104m;
(2)电动汽车的总质量是1.6×103kg,电动汽车的总重力:
G=mg=1.6×103kg×10N/kg=1.6×104N;
(3)由题意可得,电动汽车受到的牵引力:
F牵=0.2G=0.2×1.6×104N=3.2×103N;
因为电动汽车在水平公路上匀速行驶,所以电动汽车受到的牵引力和摩擦阻力是一对平衡力,则电动汽车受到的阻力:
f=F牵=3.2×103N;
答:(1)电动汽车在30min通过的路程是3.6×104m;
(2)电动汽车的总重力是1.6×104N;
(3)电动汽车受到的阻力是3.2×103N。
【知识点】速度公式及其应用;重力及其大小的计算;二力平衡的条件及其应用
14.【答案】(1)解:一架质量为2千克的无人机的重力为G=mg=2kg×10N/kg=20N
无人机悬停在空中,受到的升力和重力是一对平衡力,大小相等方向相反,重力的方向竖直向下,则无人机螺旋桨产生的升力为F=G=20N
方向竖直向上。
答:无人机螺旋桨产生的升力F的大小为20N,方向竖直向上
(2)解:无人机出现故障(螺旋桨停止转动),在坠落过程中,受到竖直向下的重力G和竖直向上的阻力f作用,故合力的大小为F合=G-F=20N-0.5N=19.5N
方向竖直向下。
答:无人机出现故障(螺旋桨停止转动),在坠落过程中,它所受空气阻力大小为0.5牛,无人机所受的重力和空气阻力的合力F的大小为19.5N,方向竖直向下。
【知识点】二力平衡的条件及其应用;力的合成与应用
15.【答案】(1)解: 因为物体做匀速运动,故拉力与摩擦力是平衡力,
即F=f=0.2G=2.2×30N=6N;
由图可知,拉力与物体B的重力是一对平衡力,
故GB=F=6N;
答:物体B重6N;
(2)解:当物体匀速向左运动时摩擦力向右;
因为压力和接触面的粗糙程度不变,故摩擦力不变;
此时物体在水平方向上受向左的拉力、向右的摩擦力,
故向左的拉力F=GB+f=6N+6N=12N。
答:当用力F拉A匀速向左运动时,力F应为12N
【知识点】二力平衡的条件及其应用
16.【答案】5.5;弹性;作用点;滚动摩擦远小于滑动摩擦;形变;6;变小
【知识点】密度公式及其应用;力的作用效果;重力及其大小的计算;二力平衡的条件及其应用;摩擦力的大小
17.【答案】力的作用是相互的;不可以;运动状态;等于
【知识点】力的作用效果;力作用的相互性;二力平衡的条件及其应用
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