二力平衡问题
一、单选题
1.十一假期,小科同学所进行的研究性学习内容是“厨房中的科学”。下列是他在做饭时所联想到的科学知识,其中错误的是 ( ????)
A.?静止在水平桌面上的杯子受到的重力和它对桌面的压力是一对平衡力???????????
B.?使用高压锅能升高水的沸点,更快地煮熟饭菜C.?饺子皮上捏出了漂亮的花边.这是力改变了物体的形状? ?????????????
D.?泼水时,盆留在手中,水由于惯性飞出去
2.汽车刹车原理图如图所示,连着刹车踏板的金属杆是一根能绕O点转动的杠杆,当驾驶员踩下刹车踏板时,刹车油受到挤压从而推动活塞向左移,活塞挤压刹车卡钳夹紧刹车盘产生摩擦力使车辆减速。当行驶中的汽车刹车时,下列分析正确的是(?? )
A.?刹车盘的温度会升高,内能转化为机械能???????????B.?刹车时利用了“压力越大,摩擦力越大”的科学道理C.?脚对踏板的压力与踏板对脚的压力是一对平衡力??????????D.?连着刹车踏板的金属杆是费力杠杆
3.今年年初,我市遭遇强冷空气,大雪纷飞。如图,不少树枝都被积雪压弯甚至压断。以下分析合理的是(??? )
A.?积雪对树枝压力的方向总是竖直向上的???????????????B.?树枝能被压弯说明力能改变物体的运动状态C.?质量小的积雪也能把树枝压断,可以用杠杆原理解释??????????D.?积雪对树枝的压力与树枝对积雪的支持力是一对平衡力
4.小敏在观赏世乒赛时,对乒乓球和球拍产生了下列四种想法,其中正确的(? ??)
A.?乒乓球在空中飞行时没有惯性B.?乒乓球改变运动方向是因为受到了力的作用C.?乒乓球给球拍的力和球拍给乒乓球的力是一对平衡力D.?接触时,乒乓球先给球拍一个力,球拍然后也给乒乓球一个力
5.一辆汽车停在水平路面上,下列答案中,属于一对平衡力的是(?? )
A.?汽车的重力和路面对汽车的阻力?????????????????????????B.?路面对汽车的支持力和汽车对路面的压力C.?汽车的重力和汽车对路面的压力?????????????????????????D.?汽车的重力和路面对汽车的支持力
6.如图所示,木块竖立在小车上,随小车一起以相同的速度向右做匀速直线运动,不考虑空气阻力,下列分析正确的是(?? )
A.?小车的运动速度增大,则它的惯性和动能也随之增大B.?小车受到阻力突然停止运动时,那么木块将向左倾倒C.?小车对木块的支持力与木块受到的重力是一对平衡力D.?木块对小车的压力与小车对木块的支持力是一对平衡力
7.小华静止站在水平地面上,下列说法中正确的是(?? )
A.?他对地面的压力和他所受到的重力二力平衡B.?他对地面的压力和地面对他的支持力二力平衡C.?他受到的重力和地面对他的支持力是相互作用的力D.?他对地面的压力和地面对他的支持力是相互作用的力
8.一个西瓜静止放置在水平桌面上,下列有关该西瓜受力情况的描述中,属于一对平衡力的是(???? )
A.?西瓜的重力与西瓜对桌面的压力?????????????????????????B.?西瓜的重力与桌面对西瓜的支持力C.?西瓜的重力与西瓜对地球的吸引力??????????????????????D.?西瓜对桌面的压力与桌面对西瓜的支持力
9.2018年1月22日,全国青少年U19男子排球锦标赛在江西九江结束,浙江青年队获得第三名的好成绩,如图是队员在比赛抓住机会大力扣杀的场景,下列有关分析正确的是( ???)
A.?? 手击打排球的力大于排球对手的作用力?????B.?球在空中加速下落时,球的重力势能部分转化为动能C.?排球上升到最高点时受力平衡?????????????????????D.?运动员将球抛出后,球在空中上升时手要对球做功
10.如图所示为运动员在跳水比赛中利用跳板起跳的过程,下列关于该过程中涉及到的科学知识的说法不正确是(?? )
A.?运动员能被弹起说明力可以改变物体的运动状态B.?跳板被压弯说明力可以改变物体的形状C.?运动员受到的重力和运动员对跳板的压力始终是一对平衡力D.?运动员对跳板的压力和跳板对运动员的支持力始终是一对相互作用力
11.如图,在光滑的水平面上叠放着甲、乙两个木块,甲木块用一根细绳拴在左边固定的竖直板上,现在用力把木块乙从右端匀速地抽出来,所用的力F=15N,则甲、乙两木块所受的摩擦力是(?? )
A.?甲为零,乙受向右的15N的力?????????????????????????????B.?甲和乙都受向右15N的力C.?甲和乙都受向左15N的力????????????????????????????????????D.?甲和乙都是15N,甲受向右的力,乙受向左的力
12.如图所示,将带钩的木块放在粗糙程度相同的水平桌面上,小明水平拉动木块,在木块加速运动过程中,以下说法中正确的是(?? )
A.?木块受到的摩擦力逐渐增大B.?木块受到的摩擦力逐渐减小C.?绳对木块的拉力和桌面对木块的摩擦力是一对平衡力D.?绳对木块的拉力和木块对绳的拉力是一对相互作用力
13.如图所示,一表面粗糙的木板放在水平桌面上,木板上的滑块通过轻绳绕过定滑轮(定滑轮轴光滑),绳的另一端悬挂托盘.在托盘中放入一定质量的砝码,滑块匀速下滑.现将滑块向左匀速拉动时,下列说法正确的是(?? )
A.?滑块此时受到静摩擦力作用????????????????????????????????B.?滑块所受摩擦力的方向水平向左C.?滑块所受摩擦力大小等于托盘和砝码的总重力????D.?滑块所受拉力大小等于托盘和砝码的总重力
14.以下四个实验:
①用弹簧测力计测量水平面上的运动物体所受的滑动摩擦力;
②用弹簧测力计测量物体的重力;
③用密度计测量液体密度;
④用量筒测量水的体积.
其中运用到二力平衡条件分析解决问题的有(?? )
A.?①②③????????????????????????????????B.?①②④????????????????????????????????C.?②③④????????????????????????????????D.?①③④
15.如图所示,用水平拉力F拉上表面粗糙程度各处相同的物体A,使其在水平地面上匀速运动,当物体B静止不动时,与水平绳相连的弹簧测力计的示数不变,关于该状态,下列说法正确的是(不计绳和弹簧测力计重)(?? )
A.?A对B的摩擦力为滑动摩擦力B.?A对B的摩擦力方向水平向左C.?弹簧测力计的示数等于B所受摩擦力与水平拉力F的合力D.?弹簧测力计对B的拉力小于A对B的摩擦力
16.一科学兴趣小组在探究二力平衡条件时,将小车放在光滑的水平桌面上,两边分别用细线通过定滑轮与重物A、B相连,小车两边的细线在同一直线上且与水平桌面平行,如图所示。当小车静止在桌面上时,A、B的物重GA和GB的关系为(?? )
A.?GA>GB??????????????????????B.?GA<GB??????????????????????C.?GA=GB ??????????????????????D.?以上三种说法都有可能
17.“悬空的磁环”实验中,若所用的磁环都一样,中间的塑料管是光滑的。当甲、乙两个磁环处于静止状态时,它们之间的距离为h1 , 如图所示。 再往乙的正上方套入丙磁环,当丙悬空并静止后,甲、乙之间的距离变为h2 , 乙、丙之间的距离为h3。已知磁环间的斥力随它们距离的减小而增大,则h1、h2、h3之间的大小关系满足( ??)
A.?h1>h2? h2>h3?????????????B.?h1>h2? h2<h3?????????????C.?h1<h2? h2=h3?????????????D.?h1<h2? h2<h3
18.如图所示为蜗牛在竖直墙面上缓慢爬行的图片,蜗牛爬行的时候会分泌出一种黏液,蜗牛正是靠这种黏液在墙上爬行的,蜗牛能牢牢静止在竖直的墙面上而不会掉落,这是因为蜗牛(?? )
A.?蜗牛受到的摩擦力大于它本身的重力??????????????????B.?蜗牛受到的摩擦力等于它本身的重力C.?蜗牛分泌的黏液把蜗牛粘在墙壁上??????????????????????D.?蜗牛缓慢向上爬行时,受到的摩擦力向下
19.如图所示,F1=4N,F2=3N,此时物体A对于地面静止,物体B以0.1m/s的速度在物体A表面向左做匀速直线运动(不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦)。下列说法错误的是(?? )
A.?F2的功率为0.6W?????????????????????????????????????????????????B.?如果增大F2 , 物体A可能向左运动C.?物体A和地面之间有摩擦力?????????????????????????????????D.?弹簧测力计读数为9N
20.实心铝块B、C的体积分别为20cm3和10cm3 , 当B浸没在水中时,木块A恰能在粗糙的水平桌面上做匀速直线运动。铝块B始终在水中且未碰底,B与水间粘滞阻力及滑轮摩擦均忽略不计,ρ铝=2.7g/cm3。关于A所受摩擦力方向与大小判断正确的是(??? )
A.?水平向右,0.07N??????????B.?水平向右,0.27N??????????C.?水平向左,0.07N??????????D.?水平向左,0.27N
21.小金学习了“热敏电阻的阻值会随温度的升高而减小”的性质后,设计了判断水温变化的装置。其工作原理如图所示,电源、热敏电阻、电磁铁、定值电阻R0由导线连接成一个串联电路,在线圈的上方固定一个弹簧测力计,其下端挂一铁块。实验时把热敏电阻放入盛水的烧杯中,水温的变化会引起弹簧测力计示数发生变化。如图所示为某次实验时弹簧测力计读数随时间变化图像。下列说法不正确的是(??? )
A.?电磁铁的上端是N极????????????????????????????????????????????B.?t1到t2时间内水温升高C.?t3到t4时间内电压表示数变大??????????????????????????????D.?t2到t3时间内铁块处于平衡状态
22.小乐经常与同学进行爬杆比赛,如图甲所示,在某次比赛中,小乐向上爬的“速度﹣时间”图象如图乙所示,但他所受“摩擦力﹣时间”图象漏画了一部分,如图丙所示,若将之补充完整,应是图中的( ???)
A.???????B.???????C.???????D.?
23.如图所示,用F=20N的水平推力推着重为40 N的物体沿水平方向做直线运动,若推力F对物体做了40 J的功,在这一过程中,下列说法正确的是(?? ?)
A.?重力做功40J???????????????????????????????????????????????????????B.?物体受到的摩擦力大小一定是20 NC.?物体动能可能增加??????????????????????????????????????????????D.?物体的机械能一定守恒
24.质量为M的木块A在水平桌面上,用轻绳跨过定滑轮与质量为m的钩码相连,在轻绳的拉力作用下沿桌面做匀速运动,若突然剪断轻绳(不考虑绳重和绳子与滑轮的摩擦),则(????????? )
A.?绳子没有剪断前A所受的摩擦力为mg,方向向右B.?绳子剪断后A所受的摩擦力为(M - m)g,方向向右C.?绳子剪断时A所受的摩擦力为mg,方向向左D.?绳子剪断后A所受的摩擦力将越来越大
25.如图所示,光滑水平地面上有一块足够长的木板,在木板的右端固定着一个滑轮(不计滑轮自重及轴心的摩擦),木板上面放置一个小木块,小木块一端连接着弹簧测力计。在绳端5 牛的水平拉力F的作用下,木板向右匀速运动了0.2米。下列分析正确的是(?? )
A.?小木块受到的摩擦力为20 牛???????????????????????????????B.?弹簧测力计的示数为10 牛C.?该过程拉力做功为4焦?????????????????????????????????????????D.?小木块相对地面做匀速直线运动
26.如图所示,质量为2Kg的物体A放在水平桌面上,(不计绳重及绳与轮的摩擦)动滑轮重6N,滑轮下面悬挂一物体B,当物体B重8N时,恰能匀速下滑。用一个水平向左的拉力F作用在物体A,使物体A以1m/s的速度向左做匀速直线运动,时间为3s。下列说法正确的是(??? )
A.?拉力F的大小为8N????????????????????????????B.?拉力F的功率是14WC.?拉力F做的功是60J???????????????????????????D.?物体A在F作用下向左运动时,滑轮B以1m/s的速度匀速上升
27.如图所示,物体A在水平力F的作用下,静止在竖直墙壁上。当水平力减小为F/2时,物体A恰好沿竖直墙壁匀速下滑。此时物体A所受摩擦力的大小(? )
A.?减小为原来的1/2??????????????????B.?和原来一样??????????????????C.?增大为原来的2倍??????????????????D.?无法判断
28.一个小孩用20牛的水平推力推桌子,桌子未被推动,则桌子受到的摩擦力(?? )
A.?大于20牛?????????????????????????B.?等于20牛?????????????????????????C.?小于20牛?????????????????????????D.?以上均有可能
29.如图所示,用弹簧测力计在水平方向上拉动一个重6牛的物体,使它做匀速直线运动时,弹簧测力计的示数为5牛。当弹簧测力计的示数为6牛时,物体运动时受到的摩擦力大小是(???? )
A.?6牛??????????????????????????????????????B.?1牛??????????????????????????????????????C.?5牛??????????????????????????????????????D.?11牛
30.如图所示,长木板放在水平桌面上,木块放在长木板上,砝码放在木块上。现用2N的力F水平拉木块,木块、砝码、长木板均保持静止,此状态下,下列说法正确的是(?? )
A.?木块对砝码的摩擦力为2N???????????????????????????????????B.?长木板对木块的摩擦力为2NC.?长木板对木块的摩擦力为0N???????????????????????????????D.?桌面对长木板的摩擦力为0N
31.如图所示,用3N水平力F拉长木板A在水平地面上匀速向右运动,B相对地面静止不动,此时与B连接的弹簧测力计示数为2N,下列说法正确的是(?? )
A.?物体B受到的摩擦力大小2N,方向水平向左B.?如果增大F,则物体B受到A的摩擦力也增大C.?物体A受到的拉力F和地面对A的摩擦力是一对平衡力D.?物体A受到地面的摩擦力大小为1N
32.如图所示,将弹簧测力计左端固定在墙上,右端用细线与重力为20N的木块相连,木块放在上表面水平的小车上,弹簧测力计保持水平,现用F=10N的力拉动小车沿水平方向做匀速直线运动,木块静止时弹簧测力计的示数为4N,则小车所受地面摩擦力的大小与方向分别是(?? )
A.?10N,水平向右????????????????B.?14N,水平向左??????????????C.?6N,水平向左????????????????D.?4N,水平向右
33.如图,在光滑的水平面上叠放着甲、乙两个木块,甲木块用一根细绳拴在左边固定的竖直板上,现在用力把乙木块从右端匀速地抽出来,所用的力F=15N,则甲、乙两个木块所受到的摩擦力是(?? )
A.?甲为零,乙受到向右的15 N的摩擦力B.?甲、乙都受到向右15 N的摩擦力C.?甲、乙都受到向左15 N的摩擦力D.?甲、乙均受力15 N,甲受向右的摩擦力,乙受向左的摩擦力
34.如图所示。甲和乙是叠放在水平桌面上的两个物块,它们在丙的作用下一起向右做匀速直线运动(?? )
A.?乙所受摩擦力的方向向右????????????????????????????????????B.?甲可能不受摩擦力C.?甲和丙所受的重力都不做功????????????????????????????????D.?将乙拿掉后,甲的运动状态一定会发生改变
35.如图所示,第一次甲单独用 50N 的力推墙。第二次甲推墙的力不变,乙用 30N 的力向左推甲。前后两次,人均未运动。则下列说法错误的是( )
A.第二次推时,甲受到地面 20N 的摩擦力方向向左B.在两幅图中,墙壁都受到 50N 的推力C.乙受到地面 30N 的摩擦力,方向向左D.第二次推时,墙壁受到 80N 的推力
36.如图所示,在水平拉力F的作用下,物体M沿水平地面做匀速直线运动,已知弹簧秤读数为10牛,物体M的运动速度为1米/秒。若不计滑轮与绳子质量,那么在此过程中(?? )
A.?地面对M的支持力为20牛???????????????????????????????????B.?M与地面间的摩擦力为20牛C.?1秒内滑轮对M做功为20焦?????????????????????????????????D.?水平拉力F做功的功率为20瓦
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】 A
【解析】【分析】(1)平衡力条件,作用在同个物体上的两个力,大小相等,方向相反,作用在同一直线上;(2)高压锅原理是液体的沸点随气压的增大而升高;(3)力的作用效果有改变运动状态和使物体发生形变;(4)惯性是物体保持原来运动状态的性质。
【解答】A.静止在水平桌面上的杯子受到的重力和它对桌面的压力是一对平衡力,杯子受到的重力是竖直向下的,它对桌面的压力是桌面受到的垂直于桌面向下,不满足平衡力条件,错误,A正确;
B.使用高压锅能升高水的沸点,更快地煮熟饭菜,由高压锅原理液体的沸点随气压的增大而升高可知,B描述正确,B错误
C.饺子皮上捏出了漂亮的花边.这是力改变了物体的形状,力效果之一力能改变物体的形状,说法正确,C错误;
D.泼水时,盆留在手中,水由于惯性飞出去,惯性是物体保持原来运动状态的性质,手拿着盆,盆立即静止水由于惯性继续向前,说法正确,D错误。
故答案为:A
2.【答案】B
【解析】【分析】(1)克服摩擦做功是将机械能转化为内能;(2)当一个物体在另一个物体的表面上滑动时,摩擦力的大小跟作用在物体表面上的压力有关,还跟接触面的粗糙程度有关。压力越大,接触面越粗糙,摩擦力越大;(3)作用在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,那么这两个力就相互平衡;物体之间力的作用是相互的,一个物体对另一个物体施加力的作用时,也同样受到另一个物体对它的力的作用这两个力大小相等、方向相反,作用在同一条直线上,但作用在两个物体上;(4)由杠杆的平衡条件可知:若 l1 > l2,则 F1 < F2,使用杠杆可省力;若 l1 < l2,则 F1 > F2,使用杠杆要费力;若 l1 = l2,则 F1 = F2,使用杠杆既不省力,也不费力。【解答】A、刹车时,刹车卡钳夹紧刹车盘产生摩擦力使车辆减速,此过程中克服摩擦做功将机械能转化为内能,所以刹车盘的温度会升高,故A说法错误,不符合题意;
B、刹车卡钳把刹车盘夹得越紧,压力越大,摩擦力越大,故B说法正确,符合题意;C、力的作用是相互的,脚踩刹车踏板时,刹车踏板对脚也有力的作用,故C说法错误,不符合题意;D、由图,O点为支点,活塞对金属杆的力是阻力,脚对刹车踏板的力是动力,且动力臂大于阻力臂,所以这是一个省力杠杆,故D说法错误,不符合题意。故答案为:B
3.【答案】 C
【解析】【分析】此题考查物体受力情况的分析。将研究对象看作一个孤立的物体并分析它所受各外力特性的方法。外力又包括主动力和约束力。又称画隔离体图,或画示力图,是进行力学计算的基础。平衡力、重力、压力、摩擦力等都是生活中常见的力。
【解答】A、积雪对树枝的压力方向始终向下。与重力的方向一致。故A选项有误。B、树枝被压弯,改变的是树枝的状态,不是运动状态。故B选项有误。C、质量小的积雪将树枝压断,是通过杠杆效果,将力放大。C正确D、积雪受到的重力和树枝对积雪的支撑力是一对平衡力。故D选项有误。故答案为:C
4.【答案】 B
【解析】【分析】(1)一切物体都有惯性; (2)力的作用效果有两种:改变物体的形状和改变物体的运动状态; (3)根据平衡力的四个条件进行判断; (4)从相互作用力的同时性分析。
【解答】A.一切物体都有惯性,故A错误; B.运动方向的改变就是运动状态的改变,所以乒乓球改变运动方向肯定是因为受到力的作用,故B正确; C.乒乓球给球拍的力作用在球拍上,球拍给乒乓球的力作用在乒乓球上,二者没有作用在同一物体上,因此不是平衡力,故C错误; D.接触时,乒乓球给球拍的力与球拍给乒乓球的力是同时发生的,故D错误。 故选B。
5.【答案】 D
【解析】【分析】平衡力的四个条件:大小相等,方向相反,作用在同一物体上,作用在同一直线上。
【解答】A.汽车的重力竖直向下,路面对汽车的阻力在水平方向上向后,二者不在同一直线上,故A不合题意; B.路面对汽车的支持力作用在汽车上,汽车对路面的压力作用在路面上,二者没有作用在同一物体上,故B不合题意; C.汽车的重力作用在汽车上,汽车对路面的压力作用在路面上,二者没有作用在同一物体上,故C不合题意; D.汽车的重力和路面对汽车的支持力大小相等,方向相反,作用在同一物体上且在同一直线上,故D符合题意。 故选D。
6.【答案】 C
【解析】【分析】(1)惯性只与物体的质量大小有关,与运动状态无关; (2)一切物体都有保持运动状态不变的性质,这种性质叫惯性; (3)平衡力的条件:大小相等,方向相反,作用在同一物体且在同一直线上;
【解答】A.惯性与物体的运动速度无关,因此小车速度增大但惯性不变;因为动能与物体的速度大小有关,所以小车速度增大动能增大,故A错误; B.原来小车和木块是匀速向右运动的,当小车受到阻力突然停止运动时,木块上面部分会由于惯性继续向右运动,因此木块应该向右倾倒,故B错误; C.小车对木块的支持力向上,木块的重力向下,且在同一直线上同一物体上,大小相等,因此它们是平衡力,故C正确; D.木块对小车的压力作用在小车上,小车对木块的支持力作用在木块上,二者不在同一物体上,故D错误。 故选C。
7.【答案】 D
【解析】【分析】平衡力和相互作用力的相同点:大小相等,方向相反,且两个力都作用在同一直线上;二者的不同点:平衡力的两个力作用在同一物体上,相互作用力的两个力作用在两个物体上。
【解答】A.小华对地面的压力作用在地面上,他所受的重力作用在他身上,二者没在同一物体上,故A错误; B.小华对地面的压力作用在地面上,地面对他的支持力作用在他身上,二者没在同一物体上,故B错误; C.他受到的重力和地面对他的支持力都作用在他自己身上,故C错误; D.他对地面的压力作用在地面上,地面对他的支持力作用在他自己身上,符合相互作用力的特点,故D正确。 故选D。
8.【答案】 B
【解析】【分析】平衡力的四个条件:大小相等,方向相反,作用在同一物体上和同一直线上,据此判断即可。
【解答】A.西瓜的重力作用在西瓜上,西瓜对桌面的压力作用在桌面上,二者不在同一物体上,故A不合题意; B.西瓜的重力作用在西瓜上,桌面对西瓜的支持力也作用在西瓜上,二者作用在同一物体上,且方向相反,大小相等并在同一直线上,属于平衡力,故B符合题意; C.西瓜的重力作用在西瓜上,西瓜对地球的吸引力作用在地球上,二者没有作用在同一物体上,故C不合题意; D.西瓜对桌面的压力作用在桌面上,桌面对西瓜的支持力作用在西瓜上,二者不作用在同一物体上,故D不合题意。 故选B。
9.【答案】 B
【解析】【分析】机械能是动能与势能的总和,这里的势能分为重力势能和弹性势能。我们把动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。决定动能的是质量与速度;决定重力势能的是质量和高度;决定弹性势能的是劲度系数与形变量。机械能只是动能与势能的和。机械能是表示物体运动状态与高度的物理量。物体的动能和势能之间是可以转化的。在只有动能和势能相互转化的过程中,机械能的总量保持不变,即机械能是守恒的。
【解答】A.力的作用是相互的,因此水对排球的力和排球对手的力相等;故A错误; B.排球下落时,高度降低,重力势能减小,而排球的速度增大,动能增大,排球与摩擦力会消耗一部分能量,所以排球的重力势能转化为动能和内能;故B正确; C.排球在最高点只受到竖直向下的重力,因此不是平衡状态;故C错误; D.排球离开手后,手对排球没有力的作用,所以不做功;故D错误; 故答案为:B。 ?
10.【答案】 C
【解析】【分析】(1)力有两种作用效果:改变物体的形状和改变物体的运动状态; (3)大小相等,方向相反,作用在同一直线上是平衡力和相互作用力的共同点,而是否作用在同一物体上是二者的重要区别。 【解答】A. 运动员能被弹起说明力可以改变物体的运动状态 ,故A正确不合题意; B. 跳板被压弯说明力可以改变物体的形状?,故B正确不合题意; C.运动员受到的重力竖直向下,而运动员对跳板的压力也是向下的,二者方向相同,不是平衡力,故C错误符合题意; D.运动员对跳板的压力作用在跳板上,跳板对运动员的支持力都作用在运动员上,同一直线,大小相等,方向相反,因此它们是一对相互作用力,故D正确不合题意。 故选C。
11.【答案】 D
【解析】【分析】(1)判断物体是否受力平衡的方法是先确定研究对象,其次分析受力情况,若满足二力平衡的条件,则受力平衡,若不满足,则不平衡.(2)解答此题的关键是需要分别把木块甲和木块乙作为研究对象,进行受力分析.
【解答】解:(1)由题干中木块乙向右端匀速运动可以得知,木块乙处于平衡状态,故受平衡力的作用,其中在水平方向受拉力F和甲对其向左的摩擦力作用,根据二力平衡的条件可以判断,乙木块受到的摩擦力为15牛,方向水平向左.(2)如图所示,木块甲静止,木块甲处于平衡状态,所以甲受平衡力的作用,在水平方向受细绳对其向左的拉力与乙对其向右的摩擦力作用,摩擦力的大小为15N.
故选D.
12.【答案】 D
【解析】【分析】影响摩擦力的因素是压力的大小和接触面的粗糙程度,物体做加速运动,拉力大于摩擦力.
绳对木块的拉力和木块对绳的拉力大小相等,方向相反,在同一条直线上,绳对木块的拉力作用在木块上,木块对绳的拉力作用在绳上,是作用力与反作用力.
【解答】解:木块放在粗糙程度相同的水平桌面上,压力一定,接触面的粗糙程度一定,摩擦力大小不变,故A、B错误.
木块做加速运动,拉力大于摩擦力,故C错误.
绳对木块的拉力和木块对绳的拉力大小相等,方向相反,在同一条直线上,不在同一物体上,是一对相互作用力.故D正确.
故选D.
13.【答案】 C
【解析】【分析】明确实验装置所处的状态,根据二力平衡条件可对实验中的情形进行分析,进而对选项中的描述逐一做出判断.
【解答】解:A、将滑块向左匀速拉动时,滑块受到的是滑动摩擦力,不是静摩擦力,故A错误;
B、将滑块向左匀速拉动,则所受摩擦力方向与其运动方向相反,为水平向右,故B错误;
C、滑块最初在右侧拉力作用下向右做匀速直线运动,受力平衡,所以滑块所受滑动摩擦力大小等于托盘和砝码的总重力;当将滑块向左匀速拉动时,滑块对木板的压力不变,接触面的粗糙程度不变,所以滑动摩擦力的大小不变,仍等于托盘和砝码的总重力,故C正确;
D、将滑块向左匀速拉动时,滑块受向左的拉力F、向右的滑动摩擦力f、托盘和砝码对滑块向右的拉力,
由于滑块做匀速运动,所以左侧拉力的大小等于摩擦力与右侧拉力(等于托盘和砝码的总重力)大小之和,故D错误.
故选C.
14.【答案】 A
【解析】【分析】(1)物体处于静止状态或匀速直线运动状态,受到的力是平衡力;(2)二力平衡的条件是:作用在同一个物体上,大小相等、方向相反、作用在同一直线上.
【解答】解:
①物体做匀速直线运动时,受到的拉力和摩擦力是平衡力,因此用弹簧测力计测量滑动摩擦力是利用了二力平衡的条件,故①正确;②物体静止时,受到的重力和拉力是一对平衡力,大小相等,因此用弹簧测力计测量物体重力利用了二力平衡的条件,故②正确;③因密度计漂浮于水面上,故由浮沉条件可知浮力与重力相等,因此用密度计测量液体密度利用了二力平衡的条件,故③正确;④用量筒测量水的体积,利用量筒的容积与水的体积相等,因此不是利用的二力平衡的条件,故④错误.故选A.
15.【答案】 A
【解析】【分析】(1)当两物体发生相对滑动时,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,即合力为零.
【解答】解:
A、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;故A正确;
B、因为A在水平面上作匀速直线运动,因此A受到地面对A和B对A水平向左的摩擦力,则A对B的摩擦力水平向右;故B错误;
CD、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CD错误.
故选A.
16.【答案】 C
【解析】【分析】该实验中小车所受到拉力大小是通过改变物重大小来改变的;小车在水平桌面上静止时,受到力平衡,根据二力平衡的条件,可知两物重的大小关系。
【解答】小车静止在桌面上时,在水平方向上小车受到平衡力的作用,小车受到左右的拉力大小相等,又因为拉力等于重物的重力,所以物重GA=GB。 故答案为:C。
17.【答案】 B
【解析】【分析】当磁环悬空静止时,它们都处于平衡状态,即受到的磁力和自身重力相等,据此判断乙和丙受到磁力的大小,最后根据磁力和距离的关系判断三个高度之间的大小关系。 【解答】当乙磁环单独静止在空中时,它受到的排斥力等于自身重力G; 当乙和丙都在空中静止时,将它们看作一个整体,那么乙受到的排斥力等于乙和丙的重力之和G总; 因为 , 所以; 当丙在空中静止时,它受到的排斥力也等于自身重力G; 因为 , 所以。 故选B。 ?
18.【答案】 B
【解析】【分析】(1)当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,它受到的是平衡力; (2)摩擦力的方向总是与物体相对运动的方向相反。 【解答】蜗牛能牢牢静止在竖直的墙面上而不会掉落,这时它处于平衡状态,那么它受到的摩擦力和重力是平衡力,因此二者大小相等,故A错误,B正确; 蜗牛的粘液只是增加与墙壁之间的摩擦力,并没有把它粘在墙壁上,故C错误; 无论蜗牛向下爬行还是向上爬行,因为重力和摩擦力是平衡力,所以摩擦力都是向上的,故D错误。 故选B。
19.【答案】 B
【解析】【分析】(1)首先判断动滑轮上承担拉力的绳子段数n,然后根据计算拉力F2的速度,最后根据计算功率即可; (2)物体B和A之间只有摩擦力,如果增大F2能够增大摩擦力,那么物体A就可能向左运动; (3)首先以动滑轮为受力对象,分析物体B受到的摩擦力,也就知道A受到B的摩擦力的大小;然后对物体A进行受力分析,确定是否受到地面的摩擦力; (4)以定滑轮为对象进行分析,根据二力平衡计算测力计的示数。 【解答】A.动滑轮上承担拉力的绳子有2段,那么拉力F2移动的速度为:; 拉力F2的功率为: , 故A正确不合题意; B.物体A现在处于静止状态,受到的是平衡力。当拉力F2增大时,只会增大物体B的运动速度,而无法改变对A的摩擦力,因此物体A不会向左运动,故B错误符合题意; C.动滑轮做匀速直线运动,那么物体B对它的拉力; 因为物体B处于静止状态,所以物体A对B的摩擦力; 根据相互作用力原理,物体A受到B的摩擦力也是6N且方向向左; 因为B处于静止状态,那么它受到平衡力;它受到向右的拉力4N,向左的B的摩擦力6N,要保持平衡,它必须受到地面的摩擦力2N且方向向右,故C正确不合题意; D.定滑轮处于静止状态,那么它受到平衡力,即测力计的示数 , 故D正确不合题意。 故选B。 ?
20.【答案】 C
【解析】【分析】根据分别计算出铝块B和C的重力,根据计算B受到的浮力;A左边受到的拉力等于C的重力,即;A右边受的的拉力等于C的重力与浮力的差,即;因为A做匀速直线运动,所以它受到平衡力,根据二力平衡的知识确定摩擦力的大小和方向即可。 【解答】铝块B的重力为:; 铝块B受到的浮力:; 木块A受的向右拉力:; 木块A受到向左的拉力:; 木块A做匀速直线运动,它受到平衡力, 那么它受到的摩擦力为: , 且方向与较小的力方向一致,即向左。 故选C。
21.【答案】 C
【解析】【分析】由电路图可知,定值电阻与热敏电阻串联,根据热敏电阻的阻值会随温度的升高而减小判断水温升高时热敏电阻阻值的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化,然后可知电压的变化。
【解答】A. 由安培定则可知,右手握住螺线管,四指指向电流的方向,则大拇指指向上端,即电磁铁的上端是N极,正确; B. 当水温升高时,热敏电阻的温度升高,其阻值减小,电路中的总电阻减小,由I=UR可得,电路中的电流变大;因线圈中的电流越大、磁性越强,所以,铁块受到磁力增大,弹簧秤的示数增大,因此t1到t2时间内水温升高,正确; C. 由右图图象可知,t3到t4时间内弹簧测力计示数减小,说明电路中的电流减小(即热敏电阻阻值变大),定值电阻两端电压根据可知,R一定,I减小,则电压表示数变小,错误; D. t2到t3时间内水温没有变化,因此弹簧测力计示数没有发生变化,则铁块处于平衡状态,正确。 故答案为:C
22.【答案】 C
【解析】【分析】(1)爬杆比赛时,人受到向下的重力和向上的摩擦力,当二者大小相等时,人做匀速直线运动; (2)人对杆的力和杆对人的摩擦力是相互作用力,二者大小相等; (3)当合力的方向与运动方向一致时做加速运动,相反做减速运动。 【解答】爬杆比赛时,人受到向下的重力和向上的摩擦力;因为人对杆的力和杆对人的摩擦力是相互作用力,所以二者大小相等,那么人的运动状态取决于人施加的力和重力的大小关系。根乙图可知,小乐同学先做加速运动,再做匀速运动,最后做减速运动,因此他施加的力和重力的关系为:先 , 再 , 最后 , 那么丙图中t1~t2时间内F的数值在前后两个F之间,故C正确。 故选C。
23.【答案】 C
【解析】【分析】(1)已知物体的重力和高度的变化根据计算重力做功; (2)摩擦力是否等于推力,取决于物体的运动状态; (3)质量相等时,速度越大,动能越大; (4)当物体与外界没有能量交换时才保持机械能守恒。 【解答】A.物体在水平方向运动,在竖直方向运动的距离为0,因此重力做功0J,故A错误; B.只有物体做匀速直线运动时,摩擦力和推力才是平衡力,二者才会相等,题目中没有说明运动状态,因此摩擦力大小不定,故B错误; C.物体的运动速度可能加快,因此动能可能增加,故C正确; D.因为外界对物体做功,所以物体的机械能肯定会发生变化,因此机械能不守恒,故D错误。 故选C。
24.【答案】 C
【解析】【分析】(1)木块和钩码都做匀速直线运动,根据二力平衡知识判断木块受到的摩擦力与钩码重力之间的关系,并判断木块受到摩擦力的方向; (2)摩擦力只与接触面的粗糙程度与压力有关,与运动速度无关。 【解答】剪断绳子前,木块做匀速直线运动,因此它受到的摩擦力等于绳子的拉力,即f=F; 钩码做匀速直线运动,那么它受到绳子的拉力等于自身重力,即G=F; 那么木块受到的摩擦力等于砝码的重力,即f=G=mg;因为绳子拉力向右,所以摩擦力方向向左,故A、B错误,C正确; 绳子剪断后,木块对桌面的压力和接触面都没有变化,因此摩擦力不变,还是mg,故D错误。 故选C。
25.【答案】 B
【解析】【分析】(1)木板做匀速直线运动,它受到的木块施加的摩擦力与动滑轮上的拉力是平衡力,根据计算摩擦力即可; (2)木块保持静止状态,它受到弹簧测力计的拉力与摩擦力是平衡力,即F拉=f; (3)首先根据s=ns'计算出拉力移动的距离,然后根据W=Fs计算拉力做的功; (4)如果小木块相对于地面位置发生变化,它就是运动的;否则它就是静止的。 【解答】A.当木板做匀速直线运动时,它受到平衡力,那么它受到小木块施加的摩擦力为: , 故A错误; B.木块受到木板的摩擦力与木板受到木块的摩擦力是相互作用力,二者相等。当木块保持静止状态时,它受到的摩擦力与测力计的拉力平衡,即F拉=f=10N,故B正确; C.拉力移动的距离为:s=ns'=2×0.2m=0.4m; 拉力做的功为:W=Fs=5N×0.4m=2J,故C错误; D.小木块相对于地面位置没有发生变化,因此它是静止的,故D错误。 故选B。
26.【答案】 B
【解析】【分析】(1)物体B匀速下滑,根据计算作用在物体A上绳子的拉力;物体A向右做匀速运动,因此A的摩擦力与绳子拉力相互平衡,即;当物体A向左做匀速直线运动时,根据计算拉力F; (2)已知拉力F和速度根据公式P=Fv计算功率; (3)已知功率和时间根据W=Pt计算拉力做的功; (4)已知绳子自由端的速度根据计算动滑轮上升的速度。 【解答】A.动滑轮上有2段绳子承担重力,那么绳子上的拉力为:; 物体A向右做匀速直线运动,那么A受到的摩擦力为:; 当物体A向左做匀速直线运动时,拉力: , 故A错误; B.拉力F的功率为:P=Fv=14N×1m/s=14W,故B正确; C.拉力F做的功为:W=Pt=14W×3s=42J,故C错误; D.滑轮B上升的速度为: , 故D错误。 故选B。
27.【答案】 B
【解析】【分析】当物体静止或匀速直线运动时 , 所受的力是平衡力。根据平衡力的概念,对物体进行受力分析。
【解答】A静止时,处于平衡状态,在竖直方向上受到两个力的作用:竖直向下的重力G和f1竖直向上的摩擦力,这两个力大小相等、方向相反,即G=f1;匀速下滑时,处于平衡状态,在竖直方向上受到两个力的作用:竖直向下的重力G和竖直向上的滑动摩擦力f2 , 这两个力大小相等、方向相反,即G=f2 , B符合题意。 故答案为:B。
28.【答案】 B
【解析】【分析】当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,处于平衡状态,据此解答。
【解答】一个小孩用20牛的水平推力推桌子,桌子未被推动,那么桌子处于静止状态,即平衡状态;它受到的推力与受到的静摩擦力是一对平衡力,那么摩擦力等于推力20N。 故选B。
29.【答案】 C
【解析】【分析】首先根据二力平衡计算出物体在水平面上受到的摩擦力,然后再根据滑动摩擦力的影响因素判断摩擦力大小是否发生变化。
【解答】物体在水平方向上做匀速直线运动,那么它受到的摩擦力和拉力是一对平衡力,即摩擦力是5N;当弹簧测力计的示数为6N时,因为物体对地面的压力和接触面的粗糙程度都不变,所以滑动摩擦力大大小不变,这时滑动摩擦力还是5N。 故选C。
30.【答案】 B
【解析】【分析】(1)当物体做匀速直线运动时,它受到的是平衡力,据此判断摩擦力的大小; (2)摩擦力产生的条件:相互接触和做相对运动或有相对运动的趋势; (3)互为相互作用力的两个力大小相等。 【解答】A.砝码随木块一起做匀速直线运动,它们之间保持相对静止,没有相对运动的趋势,因此木块和砝码之间没有摩擦力,故A错误; B.木块在长木板上做匀速直线运动,它受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,因此长木板对木块的摩擦力等于拉力2N,故B正确,C错误; D.长木板对木块有摩擦力,那么根据相互作用力的规律,木块对长木板也会有摩擦力;因为长木板在桌面上保持静止状态,那么长木板肯定受到平衡力,因此桌面对长木板的摩擦力肯定不为0,故D错误。 故选B。
31.【答案】 D
【解析】【分析】(1)物体B处于静止状态,可根据二力平衡判断摩擦力的大小和方向; (2)分析影响滑动摩擦力的因素是否发生变化,进而判断B受到摩擦力的变化; (3)根据平衡力的四个条件判断即可; (4)对物体A进行受力分析,得出力的平衡式进行计算即可。
【解答】A.物体B保持静止状态,它受到弹簧测力计的拉力和A的摩擦力相互平衡;因为拉力向左,所以它受到的摩擦力向右;因为拉力是2N,所以摩擦力也是2N,故A错误; B.增大F,但A与B之间的压力和接触面的粗糙程度都没有变化,因此物体B受到A的摩擦力不变,故B错误; C.物体A受到了三个力的作用,向右的拉力F,向左的物体B施加的摩擦力与地面施加的摩擦力,故C错误; D.据上所述,A的受力分析式为: , 那么地面的摩擦力: , 故D正确。 故选D。
32.【答案】 C
【解析】【分析】将木块和小车看作一个整体,对这个整体进行受力分析,根据得到的平衡式进行计算即可。
【解答】将木块和小车看作一个整体,受力情况为:水平向左的弹簧测力计的拉力,地面施加的摩擦力;水平向右的拉力F,即:;那么小车所受地面摩擦力为:。 故选C。
33.【答案】 D
【解析】【分析】首先将甲和乙看作一个整体,利用平衡状态得到竖直板上细绳上的拉力大小;然后再对甲和乙分别进行受力分析,根据二力平衡得到摩擦力的大小和方向。
【解答】将甲和乙看作一个整体,这个整体受到向右的拉力F和向左的细绳上的拉力F拉;因为整体处于平衡状态,所以细绳上的拉力; 对甲进行分析,甲处于静止状态,它受到细绳上的拉力和乙对甲的摩擦力相互平衡,因此乙对甲的摩擦力为15N,方向向右; 对乙进行分析,乙处于匀速直线运动状态,它受到甲对乙的摩擦力和拉力F相互平衡,因此甲对乙的摩擦力是15N,方向向左。 故选D。
34.【答案】 D
【解析】【分析】(1)摩擦力产生的条件:相互接触和相对运动或有相对运动的趋势; (2)一个物体受到力,并在力的方向上通过距离,那么这个力就对物体做功; (3)如果物体受到平衡力,那么它的运动状态保持不变;否则,它的运动状态发生变化。
【解答】A.乙和甲一起做匀速直线运动,它们之间保持相对静止,没有相对运动的趋势,因此不会产生摩擦力,故A错误; B.甲做匀速直线运动,它肯定受到平衡力;因为它受到绳子向右的拉力,所以它肯定受到向右的摩擦力,故B错误; C.甲和丙的重力方向都是竖直向下,但甲在水平方向运动,所以甲的重力不做功;乙竖直向下运动,所以乙的重力做功,故C错误; D.将乙拿掉后,甲对桌面的压力减小,那么桌面对甲的摩擦力也会减小,这时摩擦力小于拉力,甲处于非平衡状态,所以运动状态肯定改变,故D正确。 故选D。
35.【答案】 D
【解析】【分析】(1)首先将甲和乙两位同学看作一个整体,第二次推时它们处于平衡状态,分析整体的受力情况可得到墙壁受到的推力以及地面给整体的摩擦力之和; (2)以乙同学为受力对象进行分析,他处于平衡状态,它受到的力是平衡力,可得到乙受到的摩擦力的大小和方向; (3)用整体受到的摩擦力减去乙受到的摩擦力就是甲受到的摩擦力。
【解答】将甲和乙两位同学看作一个整体,由于只有甲与墙壁接触,因此它们对墙壁的推力就等于甲的推力50N而不是80N,故D错误符合题意; 根据相互作用力原理,墙壁对这个整体的推力也是50N;因为整体处于平衡状态,所以它们受到墙壁的推力和地面施加的摩擦力之和是平衡力,即:;因为墙壁对整体的推力向右,所以摩擦力之和向左; 因为乙给甲的推力是30N,根据相互作用力原理,甲给乙的推力也是30N;因为乙处于平衡状态,所以乙受到的摩擦力与甲给乙的推力相互平衡,即;因为甲给乙的推力向右,所以乙受到的摩擦力向左,故C正确不合题意; 那么甲受到地面的摩擦力为: , 方向向左,故A正确不合题意; 根据相互作用力原理,两幅图中,墙壁都受到50N的推力,故B正确不合题意。 故选D。 ?
36.【答案】 D
【解析】【分析】A、处于平面上的物体受到的重力与支持力是一对平衡力; B、根据动滑轮的工作特点分析弹簧测力计对物体拉力的大小,根据二力平衡原理计算摩擦力的大小; C、利用公式W=Fs计算滑轮对M做的功; D、利用功率公式的变形公式P=Fv计算水平拉力做功的功率。 【解答】A、处于平面上的物体受到的重力与支持力是一对平衡力,由于不知物重是多少,无法知道地面对M的支持力; B、该滑轮为动滑轮,且n=2;由于物体做匀速运动,如果不计滑轮轴处的摩擦,摩擦力等于牵引力,即:f=2F=2×10N=20N,所以,本题中的摩擦力小于20N,B不合题意; C、1s内物体移动的距离为1m , 摩擦力等于滑轮对M的拉力,且小于20N,由公式W=Fs可知, 1秒内滑轮对M做的功小于20J,C不合题意; D、该滑轮为动滑轮,且n=2,所以F移动的速度为物体移动速度的2倍,所以拉力做功的功率P=Fv=2FvM=2×10N×1m/s=20W, D符合题意。 故答案为:D。