4.5 二力平衡 牛顿第一定律 惯性
一、二力平衡
1.物体受到 个力的作用时,如果保持 状态或 运动状态,这两个力彼此平衡。21·cn·jy·com
2.作用在 物体上的 个力,如果大小 、方向 ,并且在 上,这两个力彼此平衡。
3.物体受到几个力作用时,如果保持 或 运动状态,就说这几个力相互平衡,物体处于 状态。
4.应用二力平衡:∵物体静止或匀速直线运动, ∴ 二力平衡,∴F1=F2 。
二、牛顿第一定律
5.一切物体在没有受到 的作用时,总保持 状态或 运动状态,这就是牛顿 。【来源:21cnj*y.co*m】
6.牛顿第一定律是在 经验事实的基础上,通过进一步的 而概况出来的。我们周围的物体,都有受到 的作用,因此不可能用实验来直接验证牛顿第一定律。从这个定律得出的一切推论,都经受了实践的检验。牛顿第一定律已经成为公认的物理学基本定律 。
三、惯性
7.物体保持原来运动状态 的性质叫做惯性。一切物体都有 。物体的质量大,惯性 。惯性与物体运动快慢、是否受力等 关。
由于 ,原来运动的物体保持 ;原来静止的物体保持 。
8.用惯性和力改变物体运动状态解释现象。先陈述研究对象的原来运动状态;再将研究对象分两个层面:物体的 部分受力作用,由 变为 ;由于惯性,物体 部分保持原来 状态。所以,物体会 。【答题模板】
例如:坐在静止客车上的乘客,当客车突然启动,乘客会向后倾倒?
因为乘客原来是静止的;当客车突然启动,乘客的身体下部脚受力的作用,由 变为向前运动;由于惯性,人的身体 部保持原来 状态,所以乘客会向 倾倒。
为什么坐在前排的乘客必须系好安全带?
前排乘客随车向前运动。当客车突然刹车,人的身体下部受力的作用,由 变为静止;由于惯性,人的身体 部保持原来向前 状态,所以,乘客会向 倾倒,系好了安全带,避免由于 造成伤害。
利用惯性——跳远助跑,提高跳远成绩!
跳远运动员快速助跑后,飞身一跃,利用自身的 性,在空中继续 ,以提高成绩。
20.知道二力平衡条件。
A
21.认识牛顿第一定律。
用物体的惯性解释自然界和生活中的有关现象。
B
C
考点一:二力平衡
例1(2017成都)2017年5月18 日,由中国自主研制的“直-19E”出口型武装直升飞机首飞成功。如图所示,当直升机静止在水平停机坪上时,它受到的重力和地面对它的支持力是一对 (选填“相互作用力”或“平衡力”)。当直升机在竖直方向加速升空时,飞行员受到的合力 ( “向上”、“向下”或“为零”)。
【解析】同一物体受到两个力的作用,如果保持静止或匀速直线运动,这两个力是平衡力。二力平衡的条件是:作用在同一个物体上的两个力,如果大小相等、方向相反,并且作用在同一条直线上。直-19E飞机静止在停机坪上,受重力和地面对它的支持力是一对平衡力。当直升飞机在竖直方向上加速上升时,受到非平衡力的作用,飞行员随直升飞机加速上升,受到的合力向上。故答案为:平衡力、向上。2·1·c·n·j·y
【答案】平衡力、向上。【点评】本题考查了二力平衡、合力,力可以改变物体的运动状态。是一道基础题。
【变式跟进1】(2017泰安)如图是用力F把一木块静止压在墙面上的示意图,以下受力分析的说法 21教育名师原创作品
①手对木块的压力和墙对木块的弹力是一对平衡力
②手对木块的压力和木块的重力是一对平衡力
③木块受到的摩擦力和木块的重力是一对平衡力
④手对木块的压力和木块对手的弹力是一对平衡力
上述表述中正确的是 ( )
A.只有②正确 B.只有④正确 C.只有③④正确 D.只有①③正确
考点二:牛顿第一定律
例2(2017枣庄)如图是足球运动员踢足球时的情景,下列说法正确的是( )
A.足球在空中飞行的过程中,只受到空气阻力的作用
B.足球在空中飞行的过程中,运动状态一定发生改变
C.脚踢足球使足球飞出去,说明力是物体运动的原因
D.足球在空中飞行的过程中,若它所受的力全部消失,它一定沿水平方向做匀速直线运动
【解析】一切物体在没有受到力作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。这就是著名的牛顿第一定律。牛顿第一定律是有条件的一条运动规律。条件:没有受到力的作用。运动特点:保持静止状态或匀速直线运动状态。即原来静止保持静止状态,原来运动保持匀速直线运动状态。力可以改变物体的形状,也可以改变物体的运动状态。运动状态包含运动快慢和运动方向。在空中飞行的足球既受到重力作用由受到阻力的作用,运动状态发生改变,包括运动快慢和运动方向都发生改变。足球在空中飞行过程中,如果所受的力全部消失,则足球会保持消失的瞬间的运动方向和速度做匀速直线运动。故选B。www.21-cn-jy.com
【答案】B。
【点评】本题考查了牛顿第一定律、物体受力分析、力的作用效果,是一道基础题,考试频率高。
【变式跟进2】(2017长沙)近年来,中国科技成就让世人瞩目:探月“嫦娥”、入海“蛟龙”、中国高铁、“天舟一号”、国产大飞机C919,一大批对国民经济和社会发展有重大影响的标志性科技创新成果不断涌现。下列说法正确的是 ( ) 21*cnjy*com
A.高铁的速度大惯性大
B.国产大飞机高度上升时,机舱外的大气压变大
C.绕月飞行的“嫦娥”卫星如果不受任何外力作用,将会一直绕月作圆周运动
D.“天舟一号”经火箭发射上升的过程中,“天舟一号”的重力势能变大
考点三:惯性
例3(2017绍兴)新型膨胀式安全带(如图)紧缚力达到一定的值,藏在安全带里的气囊就会快速充气,迅速形成气囊袋,对驾乘人员起到更好的保护作用,下列关于膨胀式安全带说法正确的是 ( )
A.该安全带会使人的惯性减小
B.该安全带可以使人所承受的力减小
C.当车加速时,该安全带就会自动充气
D.该安全带充气后增大与人体的接触面积,减小压强,可避免人员被勒伤
【解析】物体保持静止状态或匀速直线运动状态的性质叫做惯性。一切物体都有惯性。惯性只跟物体的质量有关,质量大,惯性大,质量小,惯性小。当汽车减速或紧急刹车时,驾乘人员由于惯性,保持原来的运动速度继续向前运动状态而向前倾倒,给安全带施加力的作用,达到一定的值,藏在安全带里的气囊就会快速充气,形成气囊袋,增大驾乘人员的接触面积,减小压强,起到更好的保护作用。故选D。【出处:21教育名师】
【答案】D。
【点评】本题考查了惯性、避免惯性的危害,减小压强。是一道基础题,考试频率高。
【变式跟进3】(2017苏州)公交驾驶员进行驾驶技能比赛时,可通过“一杯水”来考验驾驶员的行车技术.将一杯水静置在公交车的置物台上(如图),司机突然刹车时,杯中水有可能发生的情况是 ( )
A.仍保持水平 B.将向前溢出
C.将向后溢出 D.会溢出,但不能确定溢出方向
一、选择题
1.(2017邵阳)“低碳出行,骑行天下”。自行车越来越得到人们的青睐。下列有关自行车的结构及使用说法中正确的是 ( )
A.自行车轮胎做得凹凸不平是为了增大摩擦
B.自行车的坐垫很宽是为了增大压强
C.上坡前加紧用力蹬车是为了增大惯性
D.人对自行车的压力与地面对自行车的支持力是一对平衡力)
2.(2017?岳阳)如图是小明参加足球赛射门的情景,在射门过程中 ( )
A.脚对球施加了力,而球对脚没有力的作用
B.球受的重力的方向始终水平向前
C.球离开脚后继续向前是因为球具有惯性
D. 球受到的重力和阻力是一对平衡力
3.(2017内江)如图所示,F1等于F2,下列各对力中不属于二力平衡的是( )
4.(2017北京)下列说法中正确的是 ( )
A.以行驶的汽车为参照物,路边的树木是静止的
B.只要物体的位置发生变化,物体的机械能就发生变化
C.静止在桌面的鸡蛋,受到重力和支持力的合力为零
D.用锤子将铁钉钉入木板,锤子对铁钉的作用力与铁钉对锤子的作用力是平衡力
5.(2017常德)下列对多次实验的目的描述中不正确的是 ( )
A.用刻度尺测某物体长度时多次实验,是为了取平均值减小误差
B.在“探究杠杆的平衡条件”时多次实验,是为了避免偶然性得出普遍规律
C.在测量密度时多次实验,是为了避免偶然性得出普遍规律
D.探究“阻力对物体运动的影响”时多次实验,是为了推理出运动不需要力维持
6.(2017哈尔滨)汽车已成为我们主要的交通工具,关于汽车,下列说法不正确的是( )
A.汽车行驶时,对地面的压力大于地面对它的支持力
B.汽车的倒车雷达,利用了超声波
C.汽车的广泛使用,加剧了城市的“热岛效应”
D.为了行驶的安全性,汽车要限速行驶
7.(2017邵阳)女排精神,值得我们学习。如图所示是中国女排姑娘们在里约奥运会上夺冠后,牵手齐唱国歌的情景。下面有关排球运动员在比赛过程中的描述,正确的是( )
A.运动员发球时,手会感到疼,是因为力能改变物体的形状
B.运动员在用力扣球过程中球受到平衡力的作用
C.运动员发出的排球,能继续在空中飞行,是因为排球有惯性
D.运动员跳起拦网,排球碰手后就改变运动方向,说明力的作用是相互的
8.(2017湘潭)如图,人驾驶电动平衡车前进。下列说法正确的是( )
A.以平衡车为参照物,车上的人是运动的
B.平衡车行驶时只能将机械能转化为电能
C.人受到的重力和平衡车对人支持力是一对平衡力
D.车对人的支持力和人对车的压力是一对平衡力
9.(2017怀化)水平桌面上的木块在拉力F的作用下做匀速直行运动,下列有关木块受力的说法中,正确的是( )www-2-1-cnjy-com
A.只受重力和支持力一对平衡力
B.只受拉力和摩擦力一对平衡力
C.受到重力和支持力、拉力和摩擦力两对平衡力
D.无法确定
10.(2017常熟)校运动会爬杆比赛,小明第一个爬到杆顶。如图所示,小明紧紧握住杆子保持静止,此时他受到的摩擦力为;片刻后,小明适度减小握杆子的力量使自己匀速滑下,此时他受到摩擦力为,则( )
A.竖直向上,竖直向上,>
B.竖直向上,竖直向上,=
C.竖直向上,竖直向下,>
D.竖直向上,竖直向下,=
二、填空题
11.(2017湘潭)世界杯亚洲区男足预选赛,于大宝用头将球顶出后,足球继续向前运动是由于足球具有__ __。忽略空气阻力,足球在空气中只受_ _ 的作用(选填“重力”或“压力”)。21*cnjy*com
12.(2017盐城)小李利用图示装置做“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验,他沿水平方向匀速拉动木板,稳定时弹簧测力计示数如图所示,读数为 _ N,木块受到的摩擦力是 _ N。
13.(2017菏泽)高速行驶的列车车厢两侧的窗口打开后,窗帘没有飘向窗内,反而会飘向窗外。这是因为车外空气的_________________。列车进站前提前关闭动力,列车由于______________,仍能前进一段路程,到达停车位置。
14.(2017陕西)小明参加校运动会百米赛跑,站在起跑线上静止时所受重力与___________是一对平衡力;鞋底上有许多花纹是为了____________摩擦;起跑时用力蹬地是利用了力的作用是____________;跑完全程用时13.5s,他的平均速度是____________m/s(结果保留一位小数)。
三、作图题
15.(2017长春)在图中画出静止在地面上的物体受力的示意图。
16.(2017聊城)如图所示。一块橡皮放在水平放置的文具盒上,并随文具盒一起向左做匀速自线运动,请在图中作出橡皮所受力的示意图。
四、实验探究题
17.(2017扬州)在“探究二力平衡的条件”活动中。
(1)如果物体只受到两个力的作用,且处于 状态,说明这两个力是相互平衡的。由此,小明提出,能否利用如图甲所示的实验装置来探究二力平衡的条件?
(2)小华认为,若采用小明的方案,必须测出物体所受的 和 的大小来进行比较。研究发现,在小明的方案中,只能根据相互作用的关系直接测出 的大小,在未知二力平衡条件的前提下,另一个力无法直接测量,所以这一方案无法实施下去。
(3)为此,两位同学不断改进并先后设计了三个实验方案,如图乙所示,请你判断出他们改进的先后顺序: (用字母表示),这样的改进是为了减小 对实验的影响。
甲 乙 丙
(4)如图丙,是最终确认的实验方案。此方案中,由于 ,故卡片的重力可忽略不计。
18.(2017德阳)刘伟同学为了探究“运动和力的关系”,设计了如图所示的斜面实验。
(1)为了使小车在滑到水平面时的初速度相同,在实验中刘伟让小车从同一斜面的同一高度由静止开始滑下,刘伟采用的研究问题的方法是 。
(2)从甲、乙、丙三次实验小车所停位置情况看, 图中小车所受阻力最大。
(3)刘伟从实验推理可知,若水平面绝对光滑,则运动的小车会在水平面上做
运动。
(4)牛顿在前人研究成果的基础上,总结处牛顿第一定律,它的内容是:
。
一、选择题
1.(2017大连)某人顺着竖直的金属杆匀速下滑时,与人的重力相平衡的力是( )
A.人对金属杆的摩擦力 B.金属杆对人的摩擦力
C.人对金属杆的压力 D.金属杆对人的支持力
2.(2017泸州)如图所示,质量为M的物体放在粗糙的水平桌面上,两边分别连接水平细线并通过定滑轮与质量不同的钩码A、B相连,物体M保持静止(线重和滑轮的摩擦不计),对物体M受力分析正确的是( )
A.所受摩擦力方向只能水平向左
B.不受摩擦力的作用
C.水平方向所受的合力不为零
D.竖直方向所受的合力为零
3.(2017自贡)关于运动和力,下列说法中正确的是 ( )
A.排运动员用力击球时,手对球的作用力与球对手的作用力大小相等
B.踢出的足球在空中继续运动是受推力的作用
C.汽车急刹车时,人会向前“冲”,是因为惯性突然消失
D.人推木箱没有推动,是因为人对木箱的推力小于地面对木箱的摩擦力
4.(2017海南)如图所示,给四个静止的物体同时施加方向相反的力F1和F2的作用,其中能继续保持静止的物体是( )21教育网
5.(2017德阳)如图所示,叠放在一起的A、B、C三个石块处于静止状态,下列说法正确的是( )21cnjy.com
A.B石块受到A石块的重力和压力的作用
B.B石块受到三个力的作用
C.C石块对B石块的支持力和A石块对B石块的压力是一对平衡力
D.A、B、C三个石块所受合力不为零
6.(2017南充)2017年4月20日,我国首艘货运飞船“天舟一号”在海南文昌航天发射中心由长征七号遥二运载火箭发射升空,并于4月27日成功完成与“天宫二号”的首次推进剂在轨补加实验。则下列说法正确的是 ( )2-1-c-n-j-y
A.“天舟一号”加速上升时,其机械能总量保持不变
B.“天舟一号”加速上升时,其惯性逐渐增大
C.“天舟一号”给“天宫二号”进行推进剂补加时,它们处于相对静止状态
D.“天宫二号”在轨运行时,处于平衡状态
7.(2017南京)如图所示,小明用水平推力推静止在水平地面上箱子,但箱子却没有运动,下列说法正确的是 ( )
A.箱子没有运动,此时箱子水平所受推力小于地面对箱子的摩擦力
B.箱子受到的重力和地面对箱子的支持力是一对平衡力
C.地面对箱子的支持力和箱子对地面的压力时一对平衡力
D.人对箱子的推力与箱子对人的力是一对平衡力
8.(2017连云港)如图所示,一个重10N的物体在10N竖直向上的拉力作用下做匀速直线运动。
小红说:因为物体做匀速直线运动,且物体仅受重力和拉力的作用,所以重力和拉力是一对平衡力。
小明说:因为同一物体受到的重力和拉力大小相等、方向相反、并且作用在同一条直线上,所以重力和拉力是一对平衡力。【来源:21·世纪·教育·网】
则两人的说法( )
A.都正确 B.只有小明正确 C.只有小红正确 D.都不正确
9.(2017泸州)如图甲所消防队员小王进行爬杆训练的示意图,在某次爬杆训练中,小王沿杆竖直向上运动的v(速度)﹣t(时间)图象如图乙所示,下列判断正确的是( )
A.0﹣6s时间内,小王沿杆匀速向上运动
B.6s至15s时间内,小王沿杆上爬的距离是5.4m
C.0至18s时间内,小王受到的摩擦力方向向下
D.15s至18s时间内,小王受到的摩擦力大小等于重力大小
10.(2017聊城)下列关于运动和力的说法正确的是 ( )
A.受平衡力作用的物体一定处于静止状态
B.运动的物体一定受到力的作用
C.一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态
D.离开枪膛的子弹向前飞行是因为受到惯性作用
11.(2017河南)图为一种爬杆机器人,仅凭电池提供的能量,就能像人一样沿杆竖直向上匀速爬行。机器人在此过程中( )21世纪教育网版权所有
A.所受摩擦力方向竖直向下
B.对杆的握力增大时,所受摩擦力增大
C.匀速爬行速度增大时,所受摩擦力不变
D.动能全部转化为重力势能
12.(2017湖州)如图,旋翼式无人机被广泛的运用在民用领域,发挥了越来越重要的作用。下列关于这款无人机的说法,正确的是( )
A.无人机在空中悬停时,旋翼相对于机身是静止的
B.无人机无法勘探月球表面的月貌
C.无人机匀速下降时,重力势能转化为动能
D.无人机在空中飞行时,始终受到平衡力作用
13. (2017哈尔滨)用弹簧测力计两次水平拉同一木块,使它在同一水平木板上做匀速直线运动,图乙是它运动的路程随时间变化的图像,下列说法正确的是( )
A.图甲中木块受到的拉力为3.2N
B.木块第一次和第二次速度之比为1:2
C.木块两次受到滑动摩擦力之比为1:1
D.相同时间内拉力两次对木块做功之比为1:1
二、填空题
14.(2017内江)如图所示,重为500N的小明站在竖直升降的电梯上,当电梯静止时,小明受到的重力和 是平衡力,当电梯匀速上升时,电梯对小明的支持力 500N;当电梯匀速下降时,电梯对小明的支持力 500N。 (选填“大于”、“小于”或“等于”)。
15.(2017成都)北京和张家将在 2022 年联合举办冬奥会。冰壶比赛项目之一,冰壶比赛,冰壶的最上面覆盖着一层特制的微小颗粒。如图所示,一名队员将冰壶掷出后,另外两名队员用冰刷刷冰面。目的是为了 冰壶与冰面之间的摩擦(选填“增大”或“减小。”),冰壶由于 滑行一定的距离。21·世纪*教育网
三、作图题
16.(2017连云港))如图所示,小球在竖直细绳的拉力作用下在光滑斜面上处于平衡状态,请画出小球的受力示意图。
17.(2017德阳)如图所示,物块A与平板小车一起在水平桌面上向右匀速运动,当小车突然静止时,木块随即在小车的平板上滑行,画出木块滑行过程中受力示意图。
四、实验探究题
18.(2017哈尔滨)实验小组要探究二力平衡条件。实验中每个钩码重力相同,摩擦力忽略不计。
(1)如图甲装置,当左右两端同时各挂两个钩码时,小车静止,此时F1、F2的方向 ,大小 ;当左右两端同时取下一个钩码时,如图乙,小车仍静止,此时F3 F4;当右端再挂上一个钩码时,如图丙,小车将做变速运动,此时F5 F6。
(2)在图甲实验的基础上,将小车扭转一个角度,松手后,观察小车的情况,这样做可以探究的问题是 。
(3)对比甲、乙、丙三次实验,当小车静止时,水平方向上受到两个力的大小 ;还能看出小车受非平衡力作用时,运动状态将 。
4.5 二力平衡 牛顿第一定律 惯性
一、二力平衡
1.物体受到 两 个力的作用时,如果保持 静止 状态或 匀速直线 运动状态,这两个力彼此平衡。
2.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 同一条直线 上,这两个力彼此平衡。
3.物体受到几个力作用时,如果保持 静止状态 或 匀速直线 运动状态,就说这几个力相互平衡,物体处于 平衡 状态。
4.应用二力平衡:∵物体静止或匀速直线运动, ∴ 二力平衡,∴F1=F2 。
二、牛顿第一定律
5.一切物体在没有受到 力 的作用时,总保持 静止 状态或 匀速直线 运动状态,这就是牛顿 第一定律 。
6.牛顿第一定律是在 大量 经验事实的基础上,通过进一步的 推理 而概况出来的。我们周围的物体,都有受到 力 的作用,因此不可能用实验来直接验证牛顿第一定律。从这个定律得出的一切推论,都经受了实践的检验。牛顿第一定律已经成为公认的物理学基本定律 之一 。
三、惯性
7.物体保持原来运动状态 不变 的性质叫做惯性。一切物体都有 惯性 。物体的质量大,惯性 大 。惯性与物体运动快慢、是否受力等 无 关。
由于 惯性 ,原来运动的物体保持 匀速直线运动状态 ;原来静止的物体保持 静止状态 。
8.用惯性和力改变物体运动状态解释现象。先陈述研究对象的原来运动状态;再将研究对象分两个层面:物体的 部分受力作用,由 变为 ;由于惯性,物体 部分保持原来 状态。所以,物体会 。【答题模板】
例如:坐在静止客车上的乘客,当客车突然启动,乘客会向后倾倒?
因为乘客原来是静止的;当客车突然启动,乘客的身体下部脚受力的作用,由 静止 变为向前运动;由于惯性,人的身体 上 部保持原来 静止 状态,所以乘客会向 后 倾倒。
为什么坐在前排的乘客必须系好安全带?
前排乘客随车向前运动。当客车突然刹车,人的身体下部受力的作用,由 运动 变为静止;由于惯性,人的身体 上 部保持原来向前 运动 状态,所以,乘客会向 前 倾倒,系好了安全带,避免由于 惯性 造成伤害。
利用惯性——跳远助跑,提高跳远成绩!
跳远运动员快速助跑后,飞身一跃,利用自身的 惯 性,在空中继续 前进 ,以提高成绩。
20.知道二力平衡条件。
A
21.认识牛顿第一定律。
用物体的惯性解释自然界和生活中的有关现象。
B
C
考点一:二力平衡
例1(2017成都)2017年5月18 日,由中国自主研制的“直-19E”出口型武装直升飞机首飞成功。如图所示,当直升机静止在水平停机坪上时,它受到的重力和地面对它的支持力是一对 (选填“相互作用力”或“平衡力”)。当直升机在竖直方向加速升空时,飞行员受到的合力 ( “向上”、“向下”或“为零”)。
【解析】同一物体受到两个力的作用,如果保持静止或匀速直线运动,这两个力是平衡力。二力平衡的条件是:作用在同一个物体上的两个力,如果大小相等、方向相反,并且作用在同一条直线上。简记“一、二、三,二力平衡”,即“一”个物体受“两”力,满足“三”个条件:大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,此物体受平衡力,一定保持静止状态或匀速直线运动状态。反之亦然。直-19E飞机静止在停机坪上,受重力和地面对它的支持力是一对平衡力。当直升飞机在竖直方向上加速上升时,受到非平衡力的作用,飞行员随直升飞机加速上升,受到的合力向上。故答案为:平衡力、向上。
【答案】平衡力、向上。【点评】本题考查了二力平衡、合力,力可以改变物体的运动状态。是一道基础题,考试频率高。
【变式跟进1】(2017泰安)如图是用力F把一木块静止压在墙面上的示意图,以下受力分析的说法
①手对木块的压力和墙对木块的弹力是一对平衡力
②手对木块的压力和木块的重力是一对平衡力
③木块受到的摩擦力和木块的重力是一对平衡力
④手对木块的压力和木块对手的弹力是一对平衡力
上述表述中正确的是 ( )
A.只有②正确 B.只有④正确 C.只有③④正确 D.只有①③正确
【解析】同一物体受到两个力的作用,如果保持静止或匀速直线运动,这两个力是平衡力。二力平衡的条件是:作用在同一个物体上的两个力,如果大小相等、方向相反,并且作用在同一条直线上。简记“一、二、三,二力平衡”,即“一”个物体受“两”力,满足“三”个条件:大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,此物体受平衡力,一定保持静止状态或匀速直线运动状态。反之亦然。由于木块静止,一定受平衡力的作用。木块在水平方向上受到手的压力和墙的弹力是一对平衡力;木块在竖直方向上受到重力和摩擦力是一对平衡力。故选D。21cnjy.com
【答案】D。【点评】本题考查了二力平衡、合力。物体静止,一定受平衡力的作用。是一道基础题,考试频率高。21·cn·jy·com
考点二:牛顿第一定律
例2(2017枣庄)如图是足球运动员踢足球时的情景,下列说法正确的是( )
A.足球在空中飞行的过程中,只受到空气阻力的作用
B.足球在空中飞行的过程中,运动状态一定发生改变
C.脚踢足球使足球飞出去,说明力是物体运动的原因
D.足球在空中飞行的过程中,若它所受的力全部消失,它一定沿水平方向做匀速直线运动
【解析】一切物体在没有受到力作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。这就是著名的牛顿第一定律。牛顿第一定律是有条件的一条运动规律。条件:没有受到力的作用。运动特点:保持静止状态或匀速直线运动状态。即原来静止保持静止状态,原来运动保持匀速直线运动状态。力可以改变物体的形状,也可以改变物体的运动状态。运动状态包含运动快慢和运动方向。在空中飞行的足球既受到重力作用由受到阻力的作用,运动状态发生改变,包括运动快慢和运动方向都发生改变。足球在空中飞行过程中,如果所受的力全部消失,则足球会保持消失的瞬间的运动方向和速度做匀速直线运动。故选B。21·世纪*教育网
【答案】B。
【点评】本题考查了牛顿第一定律、物体受力分析、力的作用效果,是一道基础题,考试频率高。
【变式跟进2】(2017长沙)近年来,中国科技成就让世人瞩目:探月“嫦娥”、入海“蛟龙”、中国高铁、“天舟一号”、国产大飞机C919,一大批对国民经济和社会发展有重大影响的标志性科技创新成果不断涌现。下列说法正确的是 ( ) www-2-1-cnjy-com
A.高铁的速度大惯性大
B.国产大飞机高度上升时,机舱外的大气压变大
C.绕月飞行的“嫦娥”卫星如果不受任何外力作用,将会一直绕月作圆周运动
D.“天舟一号”经火箭发射上升的过程中,“天舟一号”的重力势能变大
【解析】一切物体在没有受到力作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。这就是著名的牛顿第一定律。牛顿第一定律是有条件的一条运动规律。条件:没有受到力的作用。运动特点:保持静止状态或匀速直线运动状态。即原来静止保持静止状态,原来运动保持匀速直线运动状态。力可以改变物体的形状,也可以改变物体的运动状态。运动状态包含运动快慢和运动方向。高铁运动速度大,动能与速度有关;惯性只与质量有关;飞机上升到高空,空气稀薄,大气压减小;飞行嫦娥卫星如果不受外力,则保持匀速直线运动状态;“天舟一号”上升过程中,高度增大,重力势能变大,正确。故选D。
【答案】D。
【点评】本题考查了牛顿第一定律、物体受力分析、力的作用效果,是一道基础题,考试频率高。
考点三:惯性
例3(2017绍兴)新型膨胀式安全带(如图)紧缚力达到一定的值,藏在安全带里的气囊就会快速充气,迅速形成气囊袋,对驾乘人员起到更好的保护作用,下列关于膨胀式安全带说法正确的是 ( )
A.该安全带会使人的惯性减小
B.该安全带可以使人所承受的力减小
C.当车加速时,该安全带就会自动充气
D.该安全带充气后增大与人体的接触面积,减小压强,可避免人员被勒伤
【解析】物体保持静止状态或匀速直线运动状态的性质叫做惯性。一切物体都有惯性。惯性只跟物体的质量有关,质量大,惯性大,质量小,惯性小。当汽车减速或紧急刹车时,驾乘人员由于惯性,保持原来的运动速度继续向前运动状态而向前倾倒,给安全带施加力的作用,达到一定的值,藏在安全带里的气囊就会快速充气,形成气囊袋,增大驾乘人员的接触面积,减小压强,起到更好的保护作用。故选D。
【答案】D。
【点评】本题考查了惯性、避免惯性的危害,减小压强。是一道基础题,考试频率高。
【变式跟进3】(2017苏州)公交驾驶员进行驾驶技能比赛时,可通过“一杯水”来考验驾驶员的行车技术.将一杯水静置在公交车的置物台上(如图),司机突然刹车时,杯中水有可能发生的情况是 ( )www.21-cn-jy.com
A.仍保持水平 B.将向前溢出
C.将向后溢出 D.会溢出,但不能确定溢出方向
【解析】物体保持静止状态或匀速直线运动状态的性质叫做惯性。一切物体都有惯性。惯性只跟物体的质量有关,质量大,惯性大,质量小,惯性小。水杯和水随车一起向前运动,当汽车突然紧急刹车时,杯子受力的作用,由运动变为静止,杯子的水由于惯性,保持原来的运动速度继续向前运动状态而向前溢出。故选B。
【答案】B。
【点评】本题考查了惯性。是一道基础题,考试频率高。
一、选择题
1.(2017邵阳)“低碳出行,骑行天下”。自行车越来越得到人们的青睐。下列有关自行车的结构及使用说法中正确的是 ( )
A.自行车轮胎做得凹凸不平是为了增大摩擦
B.自行车的坐垫很宽是为了增大压强
C.上坡前加紧用力蹬车是为了增大惯性
D.人对自行车的压力与地面对自行车的支持力是一对平衡力)
【解析】物体保持静止状态或匀速直线运动状态的性质叫做惯性。一切物体都有惯性。惯性只跟物体的质量有关,质量大,惯性大,质量小,惯性小。自行车轮胎做得凹凸不平,增大粗糙程度,增大摩擦;坐垫很宽增大受力面积减小压强;上坡前用力蹬几下,增大车的速度,增大动能,增大转化的重力势能,增大上升高度;人和自行车受的重力与地面对车的支持力是一对平衡力。故选A。
【答案】A。
【点评】本题考查了惯性、摩擦力、压强、平衡力。是一道基础题,考试频率高。
2.(2017?岳阳)如图是小明参加足球赛射门的情景,在射门过程中 ( )
A.脚对球施加了力,而球对脚没有力的作用
B.球受的重力的方向始终水平向前
C.球离开脚后继续向前是因为球具有惯性
D. 球受到的重力和阻力是一对平衡力
【解析】物体保持静止状态或匀速直线运动状态的性质叫做惯性。一切物体都有惯性。惯性只跟物体的质量有关,质量大,惯性大,质量小,惯性小。脚对球施加了力的作用,球对脚也施加力的作用;球受到重力的方向竖直向下;球离开了脚继续向前是因为球具有惯性;球受到的重力和阻力是非平衡力,球在空中做曲线运动。故选C。
【答案】C。
【点评】本题考查了惯性、重力、相互作用力、平衡力。是一道基础题,考试频率高。
3.(2017内江)如图所示,F1等于F2,下列各对力中不属于二力平衡的是( )
【解析】同一物体受到两个力的作用,如果保持静止或匀速直线运动,这两个力是平衡力。二力平衡的条件是:作用在同一个物体上的两个力,如果大小相等、方向相反,并且作用在同一条直线上。简记“一、二、三,二力平衡”,即“一”个物体受“两”力,满足“三”个条件:大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,此物体受平衡力,一定保持静止状态或匀速直线运动状态。反之亦然。第一幅图,两个不在同一条直线上,不是平衡力。故选A。
【答案】A。【点评】本题考查了二力平衡、合力。物体静止,一定受平衡力的作用。是一道基础题,考试频率高。【出处:21教育名师】
4.(2017北京)下列说法中正确的是 ( )
A.以行驶的汽车为参照物,路边的树木是静止的
B.只要物体的位置发生变化,物体的机械能就发生变化
C.静止在桌面的鸡蛋,受到重力和支持力的合力为零
D.用锤子将铁钉钉入木板,锤子对铁钉的作用力与铁钉对锤子的作用力是平衡力
【解析】同一物体受到两个力的作用,如果保持静止或匀速直线运动,这两个力是平衡力。二力平衡的条件是:作用在同一个物体上的两个力,如果大小相等、方向相反,并且作用在同一条直线上。简记“一、二、三,二力平衡”,即“一”个物体受“两”力,满足“三”个条件:大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,此物体受平衡力,一定保持静止状态或匀速直线运动状态。反之亦然。由于鸡蛋静止,在竖直方向上受到重力和支持力是一对平衡力,其合力为零。故选D。【版权所有:21教育】
【答案】D。【点评】本题考查了二力平衡、合力。物体静止,一定受平衡力的作用。是一道基础题,考试频率高。
5.(2017常德)下列对多次实验的目的描述中不正确的是 ( )
A.用刻度尺测某物体长度时多次实验,是为了取平均值减小误差
B.在“探究杠杆的平衡条件”时多次实验,是为了避免偶然性得出普遍规律
C.在测量密度时多次实验,是为了避免偶然性得出普遍规律
D.探究“阻力对物体运动的影响”时多次实验,是为了推理出运动不需要力维持
【解析】物理学中多次实验主要目的通常有两个:一是多次测量求平均值减小误差;二是多次实验寻找规律,避免实验的偶然性。测量密度时多次实验,求平均值减小误差。故选C。
【答案】C。【点评】本题考查了多次实验的目的。是一道基础题,考试频率较高。
6.(2017哈尔滨)汽车已成为我们主要的交通工具,关于汽车,下列说法不正确的是( )
A.汽车行驶时,对地面的压力大于地面对它的支持力
B.汽车的倒车雷达,利用了超声波
C.汽车的广泛使用,加剧了城市的“热岛效应”
D.为了行驶的安全性,汽车要限速行驶
【解析】同一物体受到两个力的作用,如果保持静止或匀速直线运动,这两个力是平衡力。二力平衡的条件是:作用在同一个物体上的两个力,如果大小相等、方向相反,并且作用在同一条直线上。简记“一、二、三,二力平衡”,即“一”个物体受“两”力,满足“三”个条件:大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,此物体受平衡力,一定保持静止状态或匀速直线运动状态。反之亦然。由于汽车上图下平,空气流过上方流速大,压强小;流过下部的流速小,压强大,上下存在压强差,有压力差,有向上的升力,故汽车对地面的压力小于汽车自身重力;汽车的倒车雷达是利用了超声波;汽车的广泛使用,排行的氮氧化物,污染了环境,排放的废气含有大量的热量,造成城市热岛效应;为了行驶的安全性,汽车要限速行驶。故选A。
【答案】A。【点评】本题考查了二力平衡、流体的压强、超声雷达、惯性。是一道基础题,考试频率高。
7.(2017邵阳)女排精神,值得我们学习。如图所示是中国女排姑娘们在里约奥运会上夺冠后,牵手齐唱国歌的情景。下面有关排球运动员在比赛过程中的描述,正确的是( )
A.运动员发球时,手会感到疼,是因为力能改变物体的形状
B.运动员在用力扣球过程中球受到平衡力的作用
C.运动员发出的排球,能继续在空中飞行,是因为排球有惯性
D.运动员跳起拦网,排球碰手后就改变运动方向,说明力的作用是相互的
【解析】物体保持静止状态或匀速直线运动状态的性质叫做惯性。一切物体都有惯性。惯性只跟物体的质量有关,质量大,惯性大,质量小,惯性小。发出的球能在空中继续飞行,是由于球具有惯性。故选C。
【答案】C。
【点评】本题考查了惯性、力的作用是相互的、平衡力。是一道基础题,考试频率高。
8.(2017湘潭)如图,人驾驶电动平衡车前进。下列说法正确的是( )
A.以平衡车为参照物,车上的人是运动的
B.平衡车行驶时只能将机械能转化为电能
C.人受到的重力和平衡车对人支持力是一对平衡力
D.车对人的支持力和人对车的压力是一对平衡力
【解析】同一物体受到两个力的作用,如果保持静止或匀速直线运动,这两个力是平衡力。二力平衡的条件是:作用在同一个物体上的两个力,如果大小相等、方向相反,并且作用在同一条直线上。简记“一、二、三,二力平衡”,即“一”个物体受“两”力,满足“三”个条件:大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,此物体受平衡力,一定保持静止状态或匀速直线运动状态。反之亦然。由于人站在车上静止,一定受平衡力的作用。人在竖直方向上受到重力和车对人的支持力是一对平衡力。故选C。
【答案】C。【点评】本题考查了二力平衡、合力。物体静止,一定受平衡力的作用。是一道基础题,考试频率高。
9.(2017怀化)水平桌面上的木块在拉力F的作用下做匀速直行运动,下列有关木块受力的说法中,正确的是( )
A.只受重力和支持力一对平衡力
B.只受拉力和摩擦力一对平衡力
C.受到重力和支持力、拉力和摩擦力两对平衡力
D.无法确定
【解析】同一物体受到两个力的作用,如果保持静止或匀速直线运动,这两个力是平衡力。二力平衡的条件是:作用在同一个物体上的两个力,如果大小相等、方向相反,并且作用在同一条直线上。简记“一、二、三,二力平衡”,即“一”个物体受“两”力,满足“三”个条件:大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,此物体受平衡力,一定保持静止状态或匀速直线运动状态。反之亦然。由于木块做匀速直线匀速直线运动,一定受平衡力的作用。木块在水平方向上受到拉力和摩擦力是一对平衡力;木块在竖直方向上受到重力和支持力是一对平衡力。故选C。
【答案】C。【点评】本题考查了二力平衡、合力。物体做匀速直线运动,一定受平衡力的作用。是一道基础题,考试频率高。
10.(2017常熟)校运动会爬杆比赛,小明第一个爬到杆顶。如图所示,小明紧紧握住杆子保持静止,此时他受到的摩擦力为;片刻后,小明适度减小握杆子的力量使自己匀速滑下,此时他受到摩擦力为,则( )
A.竖直向上,竖直向上,>
B.竖直向上,竖直向上,=
C.竖直向上,竖直向下,>
D.竖直向上,竖直向下,=
【解析】同一物体受到两个力的作用,如果保持静止或匀速直线运动,这两个力是平衡力。二力平衡的条件是:作用在同一个物体上的两个力,如果大小相等、方向相反,并且作用在同一条直线上。简记“一、二、三,二力平衡”,即“一”个物体受“两”力,满足“三”个条件:大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,此物体受平衡力,一定保持静止状态或匀速直线运动状态。反之亦然。第一次由于人静止,一定受平衡力的作用。人在竖直方向上受到重力和摩擦力是一对平衡力,重力方向竖直向下,摩擦力方向竖直向上;摩擦力大小等于重力大小;第二次,人竖直匀速下滑,人受平衡力作用。在竖直方向上受到重力和摩擦力是一对平衡力,重力方向竖直向下,摩擦力方向竖直向上;摩擦力大小等于重力大小。故选B。
【答案】B。【点评】本题考查了二力平衡、合力。物体静止或匀速直线运动,一定受平衡力的作用。是一道基础题,考试频率高。
二、填空题
11.(2017湘潭)世界杯亚洲区男足预选赛,于大宝用头将球顶出后,足球继续向前运动是由于足球具有__ __。忽略空气阻力,足球在空气中只受_ _ 的作用(选填“重力”或“压力”)。
【解析】物体保持静止状态或匀速直线运动状态的性质叫做惯性。一切物体都有惯性。惯性只跟物体的质量有关,质量大,惯性大,质量小,惯性小。离开头顶的球继续向前运动是由于足球具有惯性;忽略空气阻力,足球在空中受重力作用。故答案为:惯性、重力。
【答案】惯性、重力。
【点评】本题考查了惯性、重力。是一道基础题,考试频率高。
12.(2017盐城)小李利用图示装置做“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验,他沿水平方向匀速拉动木板,稳定时弹簧测力计示数如图所示,读数为 _ N,木块受到的摩擦力是 _ N。
【解析】同一物体受到两个力的作用,如果保持静止或匀速直线运动,这两个力是平衡力。二力平衡的条件是:作用在同一个物体上的两个力,如果大小相等、方向相反,并且作用在同一条直线上。简记“一、二、三,二力平衡”,即“一”个物体受“两”力,满足“三”个条件:大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,此物体受平衡力,一定保持静止状态或匀速直线运动状态。反之亦然。由于木块匀速直线运动,一定受平衡力的作用。木块在水平方向上受到拉力和摩擦力是一对平衡力;摩擦力大小等于拉力大小。故答案为:1.8、1.8。
【答案】1.8、1.8。【点评】本题考查了二力平衡、合力。物体匀速直线运动,一定受平衡力的作用。是一道基础题,考试频率高。
13.(2017菏泽)高速行驶的列车车厢两侧的窗口打开后,窗帘没有飘向窗内,反而会飘向窗外。这是因为车外空气的_________________。列车进站前提前关闭动力,列车由于______________,仍能前进一段路程,到达停车位置。
【解析】物体保持静止状态或匀速直线运动状态的性质叫做惯性。一切物体都有惯性。惯性只跟物体的质量有关,质量大,惯性大,质量小,惯性小。行驶的列车窗口外空气流速大压强小,车内空气压强较大,窗内外存在压强差,有压力差,窗帘会向窗外飘;列车关闭动力。列车具有惯性,仍能前进一段路程。故答案为:流速大,压强小;惯性。
【答案】流速大,压强小;惯性。
【点评】本题考查了惯性、流体的压强。是一道基础题,考试频率高。
14.(2017陕西)小明参加校运动会百米赛跑,站在起跑线上静止时所受重力与___________是一对平衡力;鞋底上有许多花纹是为了____________摩擦;起跑时用力蹬地是利用了力的作用是____________;跑完全程用时13.5s,他的平均速度是____________m/s(结果保留一位小数)。
【解析】同一物体受到两个力的作用,如果保持静止或匀速直线运动,这两个力是平衡力。二力平衡的条件是:作用在同一个物体上的两个力,如果大小相等、方向相反,并且作用在同一条直线上。简记“一、二、三,二力平衡”,即“一”个物体受“两”力,满足“三”个条件:大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,此物体受平衡力,一定保持静止状态或匀速直线运动状态。反之亦然。由于人静止,一定受平衡力的作用。人在竖直方向上受到重力和支持力是一对平衡力。故答案为:支持力、增大、相互的、7.4。
【答案】支持力、增大、相互的、7.4。【点评】本题考查了二力平衡、增大摩擦力、力的作用是相互的、速度。物体静止,一定受平衡力的作用。是一道基础题,考试频率高。
三、作图题
15.(2017长春)在图中画出静止在地面上的物体受力的示意图。
【解析】同一物体受到两个力的作用,如果保持静止或匀速直线运动,这两个力是平衡力。二力平衡的条件是:作用在同一个物体上的两个力,如果大小相等、方向相反,并且作用在同一条直线上。简记“一、二、三,二力平衡”,即“一”个物体受“两”力,满足“三”个条件:大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,此物体受平衡力,一定保持静止状态或匀速直线运动状态。反之亦然。由于木块静止,一定受平衡力的作用。木块在竖直方向上受到重力和摩擦力是一对平衡力。示意图如图所示。21世纪教育网版权所有
【答案】如图所示。【点评】本题考查了二力平衡、合力。物体静止,一定受平衡力的作用。是一道基础题,考试频率高。
16.(2017聊城)如图所示。一块橡皮放在水平放置的文具盒上,并随文具盒一起向左做匀速自线运动,请在图中作出橡皮所受力的示意图。
【解析】同一物体受到两个力的作用,如果保持静止或匀速直线运动,这两个力是平衡力。二力平衡的条件是:作用在同一个物体上的两个力,如果大小相等、方向相反,并且作用在同一条直线上。简记“一、二、三,二力平衡”,即“一”个物体受“两”力,满足“三”个条件:大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,此物体受平衡力,一定保持静止状态或匀速直线运动状态。反之亦然。由于橡皮静止,一定受平衡力的作用。橡皮在竖直方向上受到重力和摩擦力是一对平衡力。示意图如图所示。
【答案】如图所示。【点评】本题考查了二力平衡。物体静止,一定受平衡力的作用。是一道基础题,考试频率高。
四、实验探究题
17.(2017扬州)在“探究二力平衡的条件”活动中。
(1)如果物体只受到两个力的作用,且处于 状态,说明这两个力是相互平衡的。由此,小明提出,能否利用如图甲所示的实验装置来探究二力平衡的条件?
(2)小华认为,若采用小明的方案,必须测出物体所受的 和 的大小来进行比较。研究发现,在小明的方案中,只能根据相互作用的关系直接测出 的大小,在未知二力平衡条件的前提下,另一个力无法直接测量,所以这一方案无法实施下去。
(3)为此,两位同学不断改进并先后设计了三个实验方案,如图乙所示,请你判断出他们改进的先后顺序: (用字母表示),这样的改进是为了减小 对实验的影响。
甲 乙 丙
(4)如图丙,是最终确认的实验方案。此方案中,由于 ,故卡片的重力可忽略不计。
【解析】同一物体受到两个力的作用,如果保持静止或匀速直线运动,这两个力是平衡力。二力平衡的条件是:作用在同一个物体上的两个力,如果大小相等、方向相反,并且作用在同一条直线上。简记“一、二、三,二力平衡”,即“一”个物体受“两”力,满足“三”个条件:大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,此物体受平衡力,一定保持静止状态或匀速直线运动状态。反之亦然。由于物体静止,一定受平衡力的作用。(1)物体静止,拉力与重力是一对平衡力;(2)必须测量重力和拉力,根据力的相互作用关系直接测量拉力;(3)改进先后设计方案是顺序是BAC:(4)由于卡片的重力远小于钩码的重力。故答案为:(1)静止;(2)重力、拉力、拉力;(3)BAC、阻力;(4)卡片的重力远 钩码的重力。
【答案】(1)静止;(2)重力、拉力、拉力;(3)BAC、阻力;(4)卡片的重力远 钩码的重力。
【点评】本题考查了探究二力平衡条件。是一道基础题,考试频率高。
18.(2017德阳)刘伟同学为了探究“运动和力的关系”,设计了如图所示的斜面实验。
(1)为了使小车在滑到水平面时的初速度相同,在实验中刘伟让小车从同一斜面的同一高度由静止开始滑下,刘伟采用的研究问题的方法是 。21教育网
(2)从甲、乙、丙三次实验小车所停位置情况看, 图中小车所受阻力最大。
(3)刘伟从实验推理可知,若水平面绝对光滑,则运动的小车会在水平面上做
运动。
(4)牛顿在前人研究成果的基础上,总结处牛顿第一定律,它的内容是:
。
【解析】一切物体在没有受到力作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。这就是著名的牛顿第一定律。牛顿第一定律是有条件的一条运动规律。条件:没有受到力的作用。运动特点:保持静止状态或匀速直线运动状态。即原来静止保持静止状态,原来运动保持匀速直线运动状态。力可以改变物体的形状,也可以改变物体的运动状态。运动状态包含运动快慢和运动方向。在空中飞行的足球既受到重力作用由受到阻力的作用,运动状态发生改变,包括运动快慢和运动方向都发生改变。(1)控制变量;(2)甲;(3)匀速直线运动;(4)一切物体在没有受到力作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。
【答案】(1)控制变量;(2)甲;(3)匀速直线运动;(4)一切物体在没有受到力作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。
【点评】本题考查了探究力对运动的影响,是一道基础题,考试频率较高。
一、选择题
1.(2017大连)某人顺着竖直的金属杆匀速下滑时,与人的重力相平衡的力是( )
A.人对金属杆的摩擦力 B.金属杆对人的摩擦力
C.人对金属杆的压力 D.金属杆对人的支持力
【解析】同一物体受到两个力的作用,如果保持静止或匀速直线运动,这两个力是平衡力。二力平衡的条件是:作用在同一个物体上的两个力,如果大小相等、方向相反,并且作用在同一条直线上。简记“一、二、三,二力平衡”,即“一”个物体受“两”力,满足“三”个条件:大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,此物体受平衡力,一定保持静止状态或匀速直线运动状态。反之亦然。由于人匀速下滑,一定受平衡力的作用。人在竖直方向上受到重力和金属杆对人的摩擦力是一对平衡力。故选B。
【答案】B。【点评】本题考查了二力平衡。物体匀速直线运动,一定受平衡力的作用。是一道基础题,考试频率高。
2.(2017泸州)如图所示,质量为M的物体放在粗糙的水平桌面上,两边分别连接水平细线并通过定滑轮与质量不同的钩码A、B相连,物体M保持静止(线重和滑轮的摩擦不计),对物体M受力分析正确的是( )
A.所受摩擦力方向只能水平向左
B.不受摩擦力的作用
C.水平方向所受的合力不为零
D.竖直方向所受的合力为零
【解析】同一物体受到两个力的作用,如果保持静止或匀速直线运动,这两个力是平衡力。二力平衡的条件是:作用在同一个物体上的两个力,如果大小相等、方向相反,并且作用在同一条直线上。简记“一、二、三,二力平衡”,即“一”个物体受“两”力,满足“三”个条件:大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,此物体受平衡力,一定保持静止状态或匀速直线运动状态。反之亦然。由于物体M静止,一定受平衡力的作用。M在水平方向上受A的拉力和B的拉力及摩擦力的合力为零;M在竖直方向上受到重力和支持力是一对平衡力,合力为零。故选D。
【答案】D。【点评】本题考查了二力平衡、合力。物体静止,一定受平衡力的作用。是一道基础题,考试频率高。
3.(2017自贡)关于运动和力,下列说法中正确的是 ( )
A.排运动员用力击球时,手对球的作用力与球对手的作用力大小相等
B.踢出的足球在空中继续运动是受推力的作用
C.汽车急刹车时,人会向前“冲”,是因为惯性突然消失
D.人推木箱没有推动,是因为人对木箱的推力小于地面对木箱的摩擦力
【解析】物体保持静止状态或匀速直线运动状态的性质叫做惯性。一切物体都有惯性。惯性只跟物体的质量有关,质量大,惯性大,质量小,惯性小。人没有推动箱子,箱子静止,箱子受平衡力的作用,在水平方向,推力与摩擦力是一对平衡力,大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,两个力作用在同一物体上;相互作用力大小相等、方向相反,作用在同一条直线上,两个力分别作用在两个不同的物体上。故选A。【来源:21·世纪·教育·网】
【答案】A。
【点评】本题考查了惯性、相互作用力、平衡力。是一道基础题,考试频率高。
4.(2017海南)如图所示,给四个静止的物体同时施加方向相反的力F1和F2的作用,其中能继续保持静止的物体是( )
【解析】同一物体受到两个力的作用,如果保持静止或匀速直线运动,这两个力是平衡力。二力平衡的条件是:作用在同一个物体上的两个力,如果大小相等、方向相反,并且作用在同一条直线上。简记“一、二、三,二力平衡”,即“一”个物体受“两”力,满足“三”个条件:大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,此物体受平衡力,一定保持静止状态或匀速直线运动状态。反之亦然。故选B。
【答案】B。【点评】本题考查了二力平衡。是一道基础题,考试频率高。
5.(2017德阳)如图所示,叠放在一起的A、B、C三个石块处于静止状态,下列说法正确的是( )
A.B石块受到A石块的重力和压力的作用
B.B石块受到三个力的作用
C.C石块对B石块的支持力和A石块对B石块的压力是一对平衡力
D.A、B、C三个石块所受合力不为零
【解析】同一物体受到两个力的作用,如果保持静止或匀速直线运动,这两个力是平衡力。二力平衡的条件是:作用在同一个物体上的两个力,如果大小相等、方向相反,并且作用在同一条直线上。简记“一、二、三,二力平衡”,即“一”个物体受“两”力,满足“三”个条件:大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,此物体受平衡力,一定保持静止状态或匀速直线运动状态。反之亦然。由于B石块静止,一定受平衡力的作用。B石块在竖直方向上受到自身的数字向下的重力和A石块向下的压力及C石块竖直向上的支持力,三个力的合力为零。同理C石块受三个力的作用,A石块受两个力的作用。故选B。
【答案】B。【点评】本题考查了二力平衡、合力。物体静止,一定受平衡力的作用。是一道基础题,考试频率高。
6.(2017南充)2017年4月20日,我国首艘货运飞船“天舟一号”在海南文昌航天发射中心由长征七号遥二运载火箭发射升空,并于4月27日成功完成与“天宫二号”的首次推进剂在轨补加实验。则下列说法正确的是 ( )
A.“天舟一号”加速上升时,其机械能总量保持不变
B.“天舟一号”加速上升时,其惯性逐渐增大
C.“天舟一号”给“天宫二号”进行推进剂补加时,它们处于相对静止状态
D.“天宫二号”在轨运行时,处于平衡状态
【解析】物体保持静止状态或匀速直线运动状态的性质叫做惯性。一切物体都有惯性。惯性只跟物体的质量有关,质量大,惯性大,质量小,惯性小。加速上升,高度增大,重力势能增大,机械能增大;加速上升,惯性不变,惯性跟质量有关;天舟一号给天宫二号进行推进剂补加时,它们处于相对静止状态;天宫二号在轨运行,方向在改变,处于非平衡状态。故选C。
【答案】C。
【点评】本题考查了惯性、机械能、静止相对性。是一道基础题,考试频率高。
7.(2017南京)如图所示,小明用水平推力推静止在水平地面上箱子,但箱子却没有运动,下列说法正确的是 ( )
A.箱子没有运动,此时箱子水平所受推力小于地面对箱子的摩擦力
B.箱子受到的重力和地面对箱子的支持力是一对平衡力
C.地面对箱子的支持力和箱子对地面的压力时一对平衡力
D.人对箱子的推力与箱子对人的力是一对平衡力
【解析】同一物体受到两个力的作用,如果保持静止或匀速直线运动,这两个力是平衡力。二力平衡的条件是:作用在同一个物体上的两个力,如果大小相等、方向相反,并且作用在同一条直线上。简记“一、二、三,二力平衡”,即“一”个物体受“两”力,满足“三”个条件:大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,此物体受平衡力,一定保持静止状态或匀速直线运动状态。反之亦然。由于箱子没有推动,箱子静止,一定受平衡力的作用。箱子在水平方向上受到推力和摩擦力是一对平衡力;箱子在竖直方向上受到重力和支持力是一对平衡力。故选B。
【答案】B。【点评】本题考查了二力平衡、合力。物体静止,一定受平衡力的作用。是一道基础题,考试频率高。
8.(2017连云港)如图所示,一个重10N的物体在10N竖直向上的拉力作用下做匀速直线运动。
小红说:因为物体做匀速直线运动,且物体仅受重力和拉力的作用,所以重力和拉力是一对平衡力。
小明说:因为同一物体受到的重力和拉力大小相等、方向相反、并且作用在同一条直线上,所以重力和拉力是一对平衡力。
则两人的说法( )
A.都正确 B.只有小明正确 C.只有小红正确 D.都不正确
【解析】同一物体受到两个力的作用,如果保持静止或匀速直线运动,这两个力是平衡力。二力平衡的条件是:作用在同一个物体上的两个力,如果大小相等、方向相反,并且作用在同一条直线上。简记“一、二、三,二力平衡”,即“一”个物体受“两”力,满足“三”个条件:大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,此物体受平衡力,一定保持静止状态或匀速直线运动状态。反之亦然。由于物体做匀速直线运动,一定受平衡力的作用。在竖直方向上受到重力和拉力是一对平衡力。小红从定义上判断;小明从二力平衡条件上判断,两种判断方法都正确。故选A。
【答案】A。【点评】本题考查了二力平衡。物体匀速直线运动,一定受平衡力的作用。是一道基础题,考试频率高。
9.(2017泸州)如图甲所消防队员小王进行爬杆训练的示意图,在某次爬杆训练中,小王沿杆竖直向上运动的v(速度)﹣t(时间)图象如图乙所示,下列判断正确的是( )
A.0﹣6s时间内,小王沿杆匀速向上运动
B.6s至15s时间内,小王沿杆上爬的距离是5.4m
C.0至18s时间内,小王受到的摩擦力方向向下
D.15s至18s时间内,小王受到的摩擦力大小等于重力大小
【解析】同一物体受到两个力的作用,如果保持静止或匀速直线运动,这两个力是平衡力。二力平衡的条件是:作用在同一个物体上的两个力,如果大小相等、方向相反,并且作用在同一条直线上。简记“一、二、三,二力平衡”,即“一”个物体受“两”力,满足“三”个条件:大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,此物体受平衡力,一定保持静止状态或匀速直线运动状态。反之亦然。根据图乙的物理意义,小王在0-6s加速上爬;在6-15s匀速上爬;在15-18s减速上爬。故在整个过程中是向上爬,摩擦力方向向上,阻碍小王向下滑落;在6-15s通过的路程s=vt=0.6m/s×9s=5.4m。故选B。
【答案】B。【点评】本题考查了二力平衡、时间-速度图像的物理意义。物体匀速直线运动,一定受平衡力的作用。是一道基础题,考试频率高。
10.(2017聊城)下列关于运动和力的说法正确的是 ( )
A.受平衡力作用的物体一定处于静止状态
B.运动的物体一定受到力的作用
C.一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态
D.离开枪膛的子弹向前飞行是因为受到惯性作用
【解析】同一物体受到两个力的作用,如果保持静止或匀速直线运动,这两个力是平衡力。二力平衡的条件是:作用在同一个物体上的两个力,如果大小相等、方向相反,并且作用在同一条直线上。简记“一、二、三,二力平衡”,即“一”个物体受“两”力,满足“三”个条件:大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,此物体受平衡力,一定保持静止状态或匀速直线运动状态。反之亦然。根据牛顿第一定律,物体在没有受力作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。惯性只能说“有”,不能说“受惯性作用”。故选C。
【答案】C。【点评】本题考查了二力平衡、惯性、牛顿第一定律。物体静止或匀速直线运动,一定受平衡力的作用。是一道基础题,考试频率高。21*cnjy*com
11.(2017河南)图为一种爬杆机器人,仅凭电池提供的能量,就能像人一样沿杆竖直向上匀速爬行。机器人在此过程中( )
A.所受摩擦力方向竖直向下
B.对杆的握力增大时,所受摩擦力增大
C.匀速爬行速度增大时,所受摩擦力不变
D.动能全部转化为重力势能
【解析】同一物体受到两个力的作用,如果保持静止或匀速直线运动,这两个力是平衡力。二力平衡的条件是:作用在同一个物体上的两个力,如果大小相等、方向相反,并且作用在同一条直线上。简记“一、二、三,二力平衡”,即“一”个物体受“两”力,满足“三”个条件:大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,此物体受平衡力,一定保持静止状态或匀速直线运动状态。反之亦然。由于机器人匀速爬行,一定受平衡力的作用。机器人在竖直方向上受到重力和杆对机器人的摩擦力是一对平衡力。即摩擦力的大小等于重力的大小。故选C。21教育名师原创作品
【答案】C。【点评】本题考查了二力平衡、合力。物体静止或匀速直线运动,一定受平衡力的作用。是一道基础题,考试频率高。
12.(2017湖州)如图,旋翼式无人机被广泛的运用在民用领域,发挥了越来越重要的作用。下列关于这款无人机的说法,正确的是( )
A.无人机在空中悬停时,旋翼相对于机身是静止的
B.无人机无法勘探月球表面的月貌
C.无人机匀速下降时,重力势能转化为动能
D.无人机在空中飞行时,始终受到平衡力作用
【解析】同一物体受到两个力的作用,如果保持静止或匀速直线运动,这两个力是平衡力。二力平衡的条件是:作用在同一个物体上的两个力,如果大小相等、方向相反,并且作用在同一条直线上。简记“一、二、三,二力平衡”,即“一”个物体受“两”力,满足“三”个条件:大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,此物体受平衡力,一定保持静止状态或匀速直线运动状态。反之亦然。只有无人机匀速直线运动或静止时,才受平衡力的作用。月球上没有空气,没有流体,机翼不能产生升力。故选B。【来源:21cnj*y.co*m】
【答案】B。【点评】本题考查了二力平衡。流体的压强、运动和静止、机械能。是一道基础题,考试频率高。
13. (2017哈尔滨)用弹簧测力计两次水平拉同一木块,使它在同一水平木板上做匀速直线运动,图乙是它运动的路程随时间变化的图像,下列说法正确的是( )
A.图甲中木块受到的拉力为3.2N
B.木块第一次和第二次速度之比为1:2
C.木块两次受到滑动摩擦力之比为1:1
D.相同时间内拉力两次对木块做功之比为1:1
【解析】同一物体受到两个力的作用,如果保持静止或匀速直线运动,这两个力是平衡力。二力平衡的条件是:作用在同一个物体上的两个力,如果大小相等、方向相反,并且作用在同一条直线上。简记“一、二、三,二力平衡”,即“一”个物体受“两”力,满足“三”个条件:大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,此物体受平衡力,一定保持静止状态或匀速直线运动状态。反之亦然。图甲中弹簧测力计的示数为3.4N;两次木块做匀速直线运动。由于木块做匀速直线运动,一定受平衡力的作用。木块在水平方向上受到拉力和摩擦力是一对平衡力;滑动摩擦力与接触面的压力大小和接触面的粗糙程度有关;压力大小不变,接触面的粗糙程度不变,滑动摩擦力不变。故选C。21*cnjy*com
【答案】C。【点评】本题考查了二力平衡、摩擦力、路程与速度的计算。物体做匀速直线运动,一定受平衡力的作用。是一道基础题,考试频率高。
二、填空题
14.(2017内江)如图所示,重为500N的小明站在竖直升降的电梯上,当电梯静止时,小明受到的重力和 是平衡力,当电梯匀速上升时,电梯对小明的支持力 500N;当电梯匀速下降时,电梯对小明的支持力 500N。 (选填“大于”、“小于”或“等于”)。
【解析】同一物体受到两个力的作用,如果保持静止或匀速直线运动,这两个力是平衡力。二力平衡的条件是:作用在同一个物体上的两个力,如果大小相等、方向相反,并且作用在同一条直线上。简记“一、二、三,二力平衡”,即“一”个物体受“两”力,满足“三”个条件:大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,此物体受平衡力,一定保持静止状态或匀速直线运动状态。反之亦然。由于小明静止或匀速直线运动,一定受平衡力的作用。小明在竖直方向上受到重力和支持力是一对平衡力;支持力的大小等于重力的大小。故答案为:支持力、等于、等于。
【答案】支持力、等于、等于。【点评】本题考查了二力平衡。物体静止或匀速直线运动,一定受平衡力的作用。是一道基础题,考试频率高。
15.(2017成都)北京和张家将在 2022 年联合举办冬奥会。冰壶比赛项目之一,冰壶比赛,冰壶的最上面覆盖着一层特制的微小颗粒。如图所示,一名队员将冰壶掷出后,另外两名队员用冰刷刷冰面。目的是为了 冰壶与冰面之间的摩擦(选填“增大”或“减小。”),冰壶由于 滑行一定的距离。
【解析】物体保持静止状态或匀速直线运动状态的性质叫做惯性。一切物体都有惯性。惯性只跟物体的质量有关,质量大,惯性大,质量小,惯性小。用冰刷刷冰面,减小冰壶与冰面间摩擦,由于惯性,会滑行一定的距离。故答案为:减小;惯性。
【答案】减小;惯性。
【点评】本题考查了惯性、摩擦。是一道基础题,考试频率高。
三、作图题
16.(2017连云港))如图所示,小球在竖直细绳的拉力作用下在光滑斜面上处于平衡状态,请画出小球的受力示意图。2-1-c-n-j-y
【解析】同一物体受到两个力的作用,如果保持静止或匀速直线运动,这两个力是平衡力。二力平衡的条件是:作用在同一个物体上的两个力,如果大小相等、方向相反,并且作用在同一条直线上。简记“一、二、三,二力平衡”,即“一”个物体受“两”力,满足“三”个条件:大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,此物体受平衡力,一定保持静止状态或匀速直线运动状态。反之亦然。由于小球静止,一定受平衡力的作用。在竖直方向上受到竖直向下的重力和竖直向上的拉力是一对平衡力。球虽与斜面接触没有挤压没有弹力。故示意图如图所示。
【答案】示意图如图所示。【点评】本题考查了二力平衡。物体静止,一定受平衡力的作用。是一道基础题,考试频率高。
17.(2017德阳)如图所示,物块A与平板小车一起在水平桌面上向右匀速运动,当小车突然静止时,木块随即在小车的平板上滑行,画出木块滑行过程中受力示意图。
【解析】物体保持静止状态或匀速直线运动状态的性质叫做惯性。一切物体都有惯性。惯性只跟物体的质量有关,质量大,惯性大,质量小,惯性小。物块A与平板车一起向右运动,当小车突然静止时,木块A由于惯性保持原来向右运动状态,在小车上滑行;在水平方向,由于摩擦力?阻碍木块滑行,摩擦力方向与木块相对滑行方向相反。在竖直方向,木块受到的重力G和支持力F 是一对平衡力。木块在滑行时共受三个力的作用,示意图如图所示。
【答案】示意图如图所示。
【点评】本题考查了惯性、摩擦力、平衡力。是一道基础题,考试频率高。
四、实验探究题
18.(2017哈尔滨)实验小组要探究二力平衡条件。实验中每个钩码重力相同,摩擦力忽略不计。
(1)如图甲装置,当左右两端同时各挂两个钩码时,小车静止,此时F1、F2的方向 ,大小 ;当左右两端同时取下一个钩码时,如图乙,小车仍静止,此时F3 F4;当右端再挂上一个钩码时,如图丙,小车将做变速运动,此时F5 F6。
(2)在图甲实验的基础上,将小车扭转一个角度,松手后,观察小车的情况,这样做可以探究的问题是 。2·1·c·n·j·y
(3)对比甲、乙、丙三次实验,当小车静止时,水平方向上受到两个力的大小 ;还能看出小车受非平衡力作用时,运动状态将 。
【解析】同一物体受到两个力的作用,如果保持静止或匀速直线运动,这两个力是平衡力。二力平衡的条件是:作用在同一个物体上的两个力,如果大小相等、方向相反,并且作用在同一条直线上。简记“一、二、三,二力平衡”,即“一”个物体受“两”力,满足“三”个条件:大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,此物体受平衡力,一定保持静止状态或匀速直线运动状态。反之亦然。由于小车静止,一定受平衡力的作用。小车在水平方向上受到拉力F1和拉力F2是一对平衡力。(1)相反、相等;等于;小于。(2)两个力是否在同一条直线上;(3)相等;改变。
【答案】(1)相反、相等;等于;小于。(2)两个力是否在同一条直线上;(3)相等;改变。【点评】本题考查了探究二力平衡条件。是一道基础题,考试频率高。