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第八章 运动和力
第2节 二力平衡
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
评卷人 得分
一、单选题 (本题共 道题,每小题 分,共计 分 ; )
1.如图所示,火车在行驶过程中有时需要改变轨道,俗称火车变轨,火车变轨实际是( )。
A.平衡力作用的结果 B.非平衡力作用的结果
C.因为火车受到惯性力作用的结果 D.因为火车具有惯性21*cnjy*com
2.如图所示,无风时,站在地面上的小蚂蚁骄傲地托着果实。对于该静止的果实,下列说法正确的是( )。
A.果实受到重力和蚂蚁的支持力作用,这是一对平衡力
B.果实受到重力和蚂蚁的支持力作用,这是一对相互作用力
C.果实能够静止,是因为蚂蚁对它的支持力小于果实受到的重力
D.果实能够静止,是因为蚂蚁对它的支持力大于果实受到的重力21cnjy.com
3.如图所示,一木块放在水平桌面上,在水平方向施加水平力F 1、F 2,木块处于静止状态,其中F 1=8 N,F 2=2 N,若撤去F 1,则木块在水平方向受的合力为( )
A.8 N,方向水平向左 B.6 N,方向水平向右
C.2 N,方向水平向左 D.0【出处:21教育名师】
4.关于力和运动的说法,正确的是( )
A.只要有外力作用在物体上,物体一定会运动
B.如果物体受一个力的作用,它的运动状态一定改变
C.没有力作用在物体上,物体会慢慢停下来
D.在平衡力的作用下,物体一定处于静止【版权所有:21教育】
5.下列说法正确的是( )
A.物体不受力,一定静止
B.作用在运动物体上的力一定不平衡
C.物体受到力的作用,速度大小一定改变
D.物体运动方向发生改变,则一定受到力的作用
6.用图象可以表示物体的运动规律,图中分别表示四个做直线运动的物体的图象,受平衡力的是( )。
A.①③④ B.①②③ C.①②④ D.②③④
7.如图所示是向空中抛出实心球到实心球落地而停止运动的场景。下列情况中实心球受到平衡力作用的是( )。
A.实心球在空中上升 B.实心球从空中下落
C.实心球在地上越滚越慢 D.实心球停在地面上
8.下列运动的物体中,受力平衡的是( )
A.自由下落的苹果 B.加速上升的火箭
C.沿斜面匀速下滑的木块 D.减速行驶的机车
9.竖直握在手中的瓶子不会滑落下来,这是因为( )。
A.手的握力等于瓶子所受的重力 B.手的握力大于瓶子所受的重力
C.手对瓶子的摩擦力等于瓶子所受的重力 D.手对瓶子的摩擦力大于瓶子所受的重力
10.放在水平桌面上的书,所受力中属于平衡力的是( )
A.书对桌面的压力和书受到的支持力
B.书对桌面的压力和书受到的重力
C.书受到的重力和桌面对书的支持力
D.地面对桌子的支持力和桌子受到的重力
11.小明是一位象棋爱好者,每周必看体育频道的棋类节目。他观察到电视上棋手进行大盘讲解时,那一个个硕大的棋子可以在竖直的棋盘上来回移动,而且不会掉下来。原来棋盘和棋子都是用磁性材料做成的,棋子不会掉下来的原因是( )
A.大气压作用的结果 B.棋子受到的摩擦力小于它的重力
C.棋子受到的摩擦力大于它的重力 D.棋子受到的摩擦力等于它的重力
12.关于二力平衡的讨论中,错误的说法是( )
A.一个物体受两个力作用,若该物体处于匀速直线运动状态,则这两个力一定是平衡力
B.一个物体受两个力作用,若该物体处于静止状态,则这两个力一定是平衡力
C.两个力只要大小相等,方向相反,则这两个力一定是平衡力
D.一个物体只受两个力作用,若这两个力的合力为零,则这两个力一定是平衡力
评卷人 得分
二、填空题 (本题共 道题,每小题 分,共计 分 ; )
13.某人沿水平方向用20 N的力推一辆车匀速向西运动,车受到的阻力的大小是______N,方向向______.
14.在平直的铁轨上匀速行驶的列车受到_________对平衡力的作用,其中_________力和列车受到的重力是平衡力,列车的牵引力和_________是一对平衡力,路面对列车的支持力与_________是一对相互作用力.
15.一个物体受力,但所受到的力的作用效果相互抵消,相当于不受力.这时我们就说这几个力______,这时物体处于______状态.【来源:21cnj*y.co*m】
16.某同学沿水平向南的方向用20 N的力推着一辆车匀速前进,小车受到的阻力大小是________,方向是______,小车在竖直方向上还受到________和________的作用,它们是________的。
17.如图所示,关于甲、乙两物体以及水平地面上的受力情况:甲物体受到的重力G 甲,乙物体受到的重力G 乙;甲物体对地面的压力F 甲,乙物体对甲的压力F 乙;甲物体对乙物体的支持力F′,地面对甲物体的支持力F″.试分析:
(1)属于平衡力的有:___________________________________________.
(2)属于相互作用力的有:_______________________________________.
18.如图所示,三个钩码的重力为1 N,用三根绳子连接悬挂着,那么a绳受到的拉力为 ________N,b绳受到的拉力为________ N,c绳受到的拉力为 ________N。
19.二力平衡的条件有:_________、__________、_______、___________.
20.二力平衡的条件:作用在同一物体上的两个力,如果______、______并且在______上,这两个力就彼此平衡。21世纪教育网版权所有
21.用手沿竖直方向提一重物静止不动时,重物受_________力和_________力的作用,这两个力的施力物体分别是_________和_________,这两个力的关系是_________。
22.跳伞运动员和伞在空中匀速直线下降,如果人和伞总重700N,则伞和人受到的阻力的大小是_______N,方向_________.汽车在平直的公路上行驶,汽车受到的牵引力是2000 N,受到的阻力是1800 N,则汽车做_________运动.若汽车在水平方向上受到的牵引力和阻力的大小均为1800 N,并在同一直线上,则汽车做_________运动.
评卷人 得分
三、实验探究题 (本题共 道题,每小题 分,共计 分 ; )
23.为了研究物体的运动状态与受力情况之间的关系,用钩码(重1牛)、测力计、打点计时器和纸带等进行实验。实验中,先将钩码挂在已调好的测力计下,且处于静止状态,如图甲所示。接着,在钩码的下端固定纸带,并使纸带穿过打点计时器,然后分别三次拉动钩码竖直向上运动,每次拉动过程中,观察到一段时间内测力计示数是不变的,纸带上的点记录了这段时间内钩码的运动情况,三次实验如图乙、丙、丁所示。请仔细观察图中的测力计示数和对应的纸带,归纳得出初步结论。
(1)由图甲、乙与丙可得出________________。
(2)由图甲、丁或乙、丁或丙、丁可得出____________。
24.两个小孩能共同提起一桶水,一个大人就能提起一桶水,如图所示,这就是说:一个大人作用在水桶上的力,它产生的效果,跟两个小孩共同作用在水桶上的力产生的效果一样.如果一个力作用在物体上产生的效果跟几个力作用时产生的效果一样,这个力就叫那几个力的合力.求两个力的合力叫做二力的合成.
小旋想:合力的大小和方向与两个力的大小和方向有什么关系呢 两个力沿同一直线同一方向作用在同一物体上时,求合力最简单,小旋就先研究这种情况.小旋按图 (a)所示那样,先与小丽两个人用两个测力计沿同一方向竖直向上拉起下端固定的弹簧S,使它伸长,记下此时弹簧S上端到达的位置A和两个测力计的示数F 1和F 2.小旋与小丽再按图b)所示那样,用一个测力计把弹簧S也拉到A位置,再记下弹簧测力计的示数F.
实验记录的结果如表所示.
F1/N
F2/N
F/N
1
5
5
10
2
6
4
10
3
3
7
10
请回答下面问题:
(1)两次实验时,为什么要把弹簧S的上端拉到同一位置A处
(2)小旋与小丽用两个不同的测力计拉弹簧的上端时,为什么一定要沿同一方向且尽量在一条直线上
(3)比较表中的实验数据,能得出F,F 1,F 2的关系是什么 它们的方向有何关系
(4)用文字把同一直线上同方向的两个力的合力与这两个力之间的关系表示出来
(5)若要探究同一直线上方向相反的两个力的合力,你应如何探究 21·cn·jy·com
评卷人 得分
四、计算题 (本题共 道题,每小题 分,共计 分 ; )
25.吊车吊着质量2 t的集装箱以0.2 m/s速度匀速上升,吊车要给集装箱多大拉力?如果集装箱变为以0.1 m/s速度匀速下降,吊车要给集装箱多大拉力?www.21-cn-jy.com
26.运动员和降落伞总质量是70 kg,当他们以4 m/s匀速下落时,受到几个力,各多大?
评卷人 得分
五、综合题 (本题共 道题,每小题 分,共计 分 ; )
27.手提10 N重的书包,书包静止时受到了几个力的作用?分别指出每个力的施力物体和受力物体,并画出书包的受力情况.21教育网
1.【答案】B
【解析】火车变轨时,运动状态发生变化,一定受非平衡力作用,故A错,B对;惯性不是力,是物体的一种属性,故C错;一切物体都有惯性,火车具有惯性,但这不是火车变轨的原因,故D错。2·1·c·n·j·y
2.【答案】A
【解析】对果实进行受力分析可知,它受到重力和蚂蚁的支持力,由于果实处于静止状态,这两个力同时满足“同体”“等大”“反向”和“共线”四个条件,所以是一对平衡力。果实能够静止,正是因为它受到的重力和支持力是一对平衡力,大小相等,两力的作用效果可以相互抵消。所以只有A选项是正确的。【来源:21·世纪·教育·网】
3.【答案】D
【解析】水平桌面上的木块在外力F1和F2的作用下处于静止状态,由于这两个力大小不等,可知木块还受到水平向左的静摩擦力6 N的作用,也说明木块受到的最大静摩擦力至少是6 N,现在若撤去F1,虽然木块还继续受F2的作用,木块仍然能处于静止状态,说明此时木块受到的静摩擦力是2 N,方向向右。静摩擦力和F2的合力为零。21·世纪*教育网
4.【答案】B
【解析】作用在物体上的外力若是平衡力,则物体可能处于静止状态,可能处于匀速直线运动状态,故A、D不对.物体只有不受力或受到平衡力(合力为零)作用时,运动状态才能不变.显然受一个力,其合力显然不为零,因此它的运动状态一定要改变;没有力作用在物体上,运动的物体将永远运动下去,静止的物体永远静止.2-1-c-n-j-y
5.【答案】D
【解析】物体不受力,可能静止也可能做匀速直线运动;如果物体做匀速直线运动,则作用在该物体上的力是平衡力;物体受到平衡力的作用,物体运动速度大小就不会改变;因而选项A、B、C说法均不正确。物体运动方向发生改变,则物体的运动状态发生了改变,物体一定受到力的作用,因而选项D说法正确。21*cnjy*com
6.【答案】B
【解析】①图中物体速度不随时间的变化而变化,速度不变,做匀速直线运动,③图中表示路程与时间成正比,说明速度不变,所以①和③都做匀速直线运动,运动状态不变,都受平衡力作用;②图中物体路程不随时间的改变而改变,处于静止状态,受平衡力作用;④图中速度随时间增加而增大,物体加速运动,运动状态改变,受非平衡力作用。
7.【答案】D
【解析】根据牛顿第一定律可知,当物体受平衡力作用时,物体处于静止状态或匀速直线运动状态;实心球在空中上升时,受重力与阻力,速度逐渐变慢,故两个力不是平衡力,故A错误;从空中下落时,速度越来越大,也不受平衡力;在地上越滚越慢,也不受平衡力;故选D。
8.【答案】C
【解析】物体受力平衡,也就是运动状态不变。A、B、D选项中的物体运动状态都在改变,C中沿斜面匀速下滑的木块的运动状态没有改变,因而它受到平衡力的作用。
9.【答案】C
【解析】竖直握在手中的瓶子不会滑落下来,说明瓶子是相对手静止的,它受到的力就是平衡的,在竖直方向上,瓶子受到重力和静摩擦力,因此二者是平衡的,大小相等。
10.【答案】C
【解析】
11.【答案】D
【解析】本题要注意棋子是处于静止状态。根据力的平衡条件可知,竖直方向上,棋子受重力和摩擦力大小相等、方向相反,是一对平衡力。
12.【答案】C
【解析】物体处于匀速直线运动状态和静止状态都是平衡状态,所受力是平衡力;合力为零,物体也处于平衡状态,因此A、B、D正确.C中二力作用点不一定相同,方向不一定在一条直线上,因此不一定是平衡力.
13.【答案】20 东
【解析】
14.【答案】两 支持 摩擦阻力 列车对路面的压力
【解析】
15.【答案】平衡 平衡
【解析】
16.【答案】20 N 向北 重力 支持力 相互平衡
【解析】由于小车做匀速直线运动,所以F合=0。水平方向与竖直方向上的两对力都是平衡力,由二力平衡可得阻力大小为20 N,方向向北。在竖直方向上受到重力和地面支持力的作用,它们是一对平衡力。21教育名师原创作品
17.【答案】(1)F′和G乙 F″和G甲+G乙
(2)F乙和F′ F甲和F″
【解析】
18.【答案】3 2 1
【解析】由题图可知,a绳下挂着三个钩码,a绳受到的拉力等于三个钩码的重力,即3 N;同理b绳受到的拉力为2 N,c绳受到的拉力为1 N。
19.【答案】作用在同一物体上 大小相等 方向相反 作用在同一直线上
【解析】
20.【答案】大小相等 方向相反 同一直线上
【解析】
21.【答案】重 拉 地球 手 平衡力
【解析】这是物体受力分析问题。物体静止时受重力和拉力作用,重力的施力物体是地球,拉力的施力物体是手。这两个力是一对平衡力。
22.【答案】700 竖直向上 加速 匀速直线
【解析】
23.【答案】(1)处于静止状态或匀速直线运动状态的物体受到平衡力的作用
(2)做变速运动的物体,受力不平衡www-2-1-cnjy-com
【解析】图甲中钩码静止,受拉力和重力而平衡;图乙、丙中,每条纸带上相邻两个点之间的距离是相同的,说明钩码做的是匀速直线运动,此时也是受力平衡;图丁中,纸带上相邻两个点的距离不等,说明钩码做的是变速运动,此时拉力大于重力,钩码受力不平衡。
24.【答案】(1)只有把同一弹簧两次拉到同一位置,这样力对弹簧的作用效果相同,后一次的拉力才是前一次两个拉力的合力.
(2)沿同一直线,才是同一直线同方向的两个力
(3)F=F1+F2 F的方向与F1、F2的方向相同.
(4)同一直线上同方向的两个力的合力,大小等于这两个力的大小之和,方向跟每个力的方向相同
(5)方法类似,只是F1、F2在同一直线上,F1向上拉弹簧,F2向下拉弹簧,把弹簧拉到某一位置B处.再用一个测力计把弹簧也拉到月处即可
【解析】
25.【答案】已知:m=2 t=2 000 kg
求:F
解:G=mg =2 000 kg×9.8 N/kg=19 600 N,
F=G=19 600 N
答:吊车给集装箱的拉力大小是19 600 N.
【解析】首先分析集装箱的受力情况并画出受力分析图.集装箱受到重力和吊车给它的拉力.
集装箱做匀速直线运动,是处于平衡状态.它受到的两个力应该是彼此平衡.
根据质量与重力的关系求出集装箱受到的重力,再根据两个平衡力的关系,求出拉力.
26.【答案】解:物体受到的重力
G=70 kg×9.8 N/kg=686 N
匀速下落,空气阻力与重力彼此平衡.
F=G=686 N
物体受到重力和空气阻力的大小都是686 N.
【解析】
27.【答案】如图所示.
【解析】书包静止时受到了两个力的作用,手的拉力F和书包的重力G,这两个力是一对互相平衡的力.拉力的施力物体是手,重力的施力物体是地球,受力物体是书包.
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