初中科学 二力平衡条件的探究及其应用 专题训练

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备战2020中考科学专题汇编
二力平衡条件的探究及其应用
一、单选题
1.研究二力平衡的条件时，小明用剪刀将图中静止的薄塑料片从中间剪断，他要研究的是这两个力是否（?? ）

A.?作用在同一直线上??????????????????B.?方向相反??????????????????C.?作用在同一物体上??????????????????D.?大小相等
2.如图，重为500N的小科沿着竖直的直杆匀速上爬，此阶段他受到的摩擦力为f1；小科停在A处稍作休息，此阶段他受到的摩擦力为f2；之后沿杆匀速下滑，此阶段他受到的摩擦力为f3。下列说法正确的是（?? ）

A.?f1>500N，方向竖直向下????????????????????????????????????B.?f2=500N，方向竖直向下
C.?f3<500N，方向竖直向上????????????????????????????????????D.?f1=f2=f3 ， 方向都竖直向上
3.如图是一只猴子在竹杆上玩耍的情景，猴子双手握住竖直竹杆匀速上爬时，它所受的摩擦力为F，下列说法正确的是（ ??）

A.?摩擦力F向下，F=mg??????????????????????????????????????????B.?摩擦力F向上，FC.?摩擦力F向上，F=mg??????????????????????????????????????????D.?摩擦力F向下，F>mg
4.如图甲所示,木块从斜面匀速滑下时，受到摩擦力大小为F1;当用平行于斜面的推力将同一木块由同一斜面底端匀速推至顶端的过程中，推力大小为F2（如图乙）。关于F2与F1的大小关系，下列说法中正确的是（?? ）

A.?F2>2F1 ?????????????? ????????B.?F2<2F1???????????????? ???????????? ? ???C.?F1=F2???????????????? ??????D.?F2=2F1
5.如图所示，长方体木块M放在水平桌面上，木块m放在木块M上而（两物体表面绝对光滑），在水平拉力F作用下一起向左做匀速直线运动，空气阻力不计。下列判断正确的是（??? ）

A.?水平拉力F大于木块M受到的摩擦力
B.?木块m受到方向向左的摩擦力
C.?木块M受到的重力和地面对木块M的支持力是一对平衡力
D.?若突然撤去水平拉力F，木块m将向左滑出M，落地后向左倾倒
6.一木块重10N，在2N的水平拉力作用下，恰能在水平桌面上做匀速直线运动；若使此木块在3N的水平拉力作用下，沿该水平桌面前进，则在此过程中，下列分析正确的是（?? ）
A.?木块所受的合力为7N??????????????????????????????????????????B.?木块的运动状态发生了改变
C.?木块受到3N的摩擦力??????????????????????????????????????????D.?木块仍做匀速直线运动
7.如图所示，整个装置处于静止状态，重力和摩擦不计。弹簧测力计A、B、C的示数分别为FA、FB、FC ， 以下有关弹簧测力计的示数的关系，正确的是（?? ）

A.?A弹簧秤对墙壁的拉力大于A弹簧秤的示数??????????B.?3FA=2FB=FC
C.?6FA=3FB=2FC????????????????????????????????????????????????????D.?B弹簧秤对墙壁的拉力小于B弹簧秤的示数
8.如图甲所示是消防队员小王进行爬杆训练的示意图，他沿杆竖直向上运动的速度 v 与时间 t 的关系图像如图乙所示，下列判断正确的是(??? )

A.?0～6 s 内，小王沿杆匀速向上运动
B.?6～15 s 内，小王沿杆上爬的距离是 5.4 m
C.?0～18 s 内，小王受到的摩擦力方向一直向下
D.?5～18 s 内，小王受到的摩擦力大小等于重力大小
9.如图所示，一弹簧秤置于粗糙的水平面上，受到水平向左的力 F1和水平向右的力 F2作用后仍保持不动。那么(??? )

A.?必定是 F1=F2=F，且弹簧秤的读数为 F???????????????B.?必定是 F1=F2=2F，且弹簧秤的读数为 2F
C.?必定是 F2＞F1 ， 且弹簧秤的读数为 F1??????????????D.?有可能 F1＞F2 ， 且弹簧秤的读数为 F1
10.如图所示，完全相同的AB两物体叠放一起，在力F的作用下在水平面上作匀速直线运动。则将AB水平放置且在同样大小的力F作用下在同一水平面上运动时（??? ）

A.?A和B的运动速度将会不断增加????????????????????????????B.?B在水平方向受到的力是一对平衡力
C.?A受到的推力F和摩擦力f是一对平衡力????????????????D.?A对B也有力的作用，大小为F，方向水平向右
11.如图所示，A、B两个物体叠放在水平面上，同时有F=10N的两个水平力分别作用于A、B两物体上，使A、B两个物体处于静止状态，下列分析正确的是（?? ）

A.?A和B之间摩擦力为0???????????????????????????????????????????B.?地面对B的摩擦力为10N，方向水平向左
C.?B物体在水平方向上受到三个力的作用????????????????D.?地面对B的摩擦力为0
12.如图所示，用 F=6N 水平向右的拉力匀速拉动物块 A 时，物块 B 静止不动，此时弹簧测力计的示数为 4N，则物块 B 所受摩擦力的大小及方向为(?? )

A.?4N，水平向右????????????????B.?4N，水平向左????????????????C.?6N，水平向左????????????????D.?6N，水平向右
13.如图所示，物体A重10N，B重5N。两个大小均为2N的力F同时作用在A、B两个物体上，使它们在平面C上以相同的速度向右做匀速直线运动，则A、B间和B、C间的摩擦力大小分别为（?? ）

A.?2N、4N?????????????????????????????B.?0N、4N?????????????????????????????C.?4N、2N?????????????????????????????D.?2N、2N
14.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
15.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.?
16.“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
17.如图所示，叠放在一起的A，B两个木块，在恒定的拉力F作用下，在水平面上作匀速直线运动。则下列说法正确的是（?? ）

A.?木块B处于平衡状态，木块B受到的重力与水平面对B的支持力是一对平衡力
B.?木块A能够匀速向右运动，由此可以推断，木块B对木块A应该有向右的摩擦力
C.?木块B受到水平面给它的滑动摩擦力，摩擦力方向与拉力F方向相反
D.?若将拉力F增大，木块B受到地面的滑动摩擦力也将增大
二、填空题
18.如图是小明探究“二力平衡条件”的实验装置。

（1）小明将重力可忽略不计的卡片两端用细线绕过滑轮，并挂上钩码，使作用在卡片上的两个拉力方向相反。实验过程中，可通过调整________来改变拉力的大小。
（2）小明将卡片扭转一个角度，松手后卡片________（选填“能”或“不能”）保持平衡。
（3）小明用剪刀将卡片一分为二，两张小卡片迅速向两边分离。此操作要探究的问题是________。
19.如图所示，水平面上叠放着A、B两个物体，在水平方向力F1和F2的作用下，以相同的速度v一起向右做匀速直线运动，已知F1=10牛，F2=4牛，则A与B之间、B与水平地面之间的摩擦力分别为________牛和________牛。

20.如图a 所示，甲、乙弹簧测力计自重均为 0.5N，甲弹簧测力计固定在竖直墙壁上，小科用水平向右为9N 的力拉动乙弹簧测力计，此时甲弹簧测力计的示数为________N；小科又将甲弹簧测力计固定在铁架台的铁夹上，如图b 所示，仍用 9N 的力竖直向下拉动乙弹簧测力计，则此时甲弹簧测力计的示数为________N。(一切摩擦不计)

21.以下是小柯同学探究二力平衡条件时的实验情景。

（1）小柯将系于小卡片（重力可忽略不计）两对角的线分别跨过左右支架上的滑轮，在线的两端分别挂上钩码，使作用在小卡片上的两个拉力方向相反，并通过调整________来改变拉力的大小；
（2）为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，在图所示情况下，小柯下一步的操作是将小卡片________（填“向下移动”、“扭? 转一个角度”或“从中间剪开”）。
22.如图甲所示，小明顺着竖直的杆匀速下滑。

（1）乙图中的圆点A代表小明，画出其竖直方向受到的力。
（2）若小明沿杆匀速向上爬，他受到的摩擦力的方向是________
23.如图所示，两块相同的挡板中夹着二块重分别为 G、2G 的同一种材料的砖块，在小晨同学用水平方向两个力 F1、F2 作用下整个装置处于静止状态，请分析 F1________F2（选填“大于”或“小于”“等于”），左边砖块对右边砖块的摩擦力大小是________，方向是________。

24.图中的物体A的质量是400g，物体B的体积是8cm3。用细绳将两物体通过定滑轮连接，放手后，A恰能沿着水平桌面向右做匀速直线运动。若将B始终浸没在水中，并使A沿着水平桌面向左做匀速直线运动时，需要施加1．12N水平向左的拉力。则物体B的密度为________g/cm3。（g取10N/kg)

25.如图所示，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，则地面对乙的摩擦力为________N,甲对乙的摩擦力为________N

26.水平桌面足够长，不计托盘质量和滑轮与绳的摩擦。物体 A 重 10N，当物体 B 重为 2N 时，物体 A 保持静止，这时 A 物体受到的摩擦力为________N；当物体 B 重为 3N 时， 物体 A 向右做匀速直线运动，运动一段时间托盘着地，此后物体 A 做________运动（选填“加速”“减速”“匀速”），受到的摩擦力是________?N。

27.如图所示，水平桌面的右端固定一定滑轮，轻质小盘通过一根绕过定滑轮的细绳与桌面上质量为 0.4kg 的木块相连。当小盘内放有重为 0.5N 的砝码时，木块未被拉动，这是木块受到的摩擦力大小为________N；当小盘内放有重为 0.6N 的砝码时，木块正好作匀速运动，当小盘内放上重为 0.7N 的砝码时，小盘拖动木块运动，当小盘落在地面上后，木块继续运动，此时木块所受到的摩擦力大小为________N。

三、解答题
28.小欢从淘宝上网购了一个降落伞玩具，他将重物挂在降落伞下并从高处释放，一段时间后降落伞自动打开，重物在离地9m高处开始匀速下落，速度为4m／s。若打开降落伞后，降落伞和重物受到的阻力f与速度v满足关系f=kv2 ， k=3N·s2／m2。求：
（1）重物从开始匀速下落到落地所用的时间；
（2）降落伞和重物的总重。
四、实验探究题
29.在探究“二力平衡的条件”的实验中，小明同学采用的实验装置如图甲所示，小强同学采用的实验装置如图乙所示。

（1）实验时，小明发现当向左盘和右盘同时加入两个不相等重量的砝码时，木块也能处于静止状态。这时木块在水平方向受到的力________（填“平衡”或“不平衡”）。
（2）这两个实验装置中，你认为装置________（选填“甲”或“乙”）更科学。
（3）在装置乙中，将小车旋扭转一定角度，使小车两侧绳子相互平行，松手后，观察小车的运动情况。这一步骤研究的问题是：________。
30.在“探究二力平衡的条件”实验中。

（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，小科提出，能利用如图甲所示的实验装置来探究二力平衡中力的大小相等的这一条件。小妍则认为，此方案不能探究该条件，理由是________。
（2）两人又设计了另一个方案，如图乙所示，可通过调整________来改变卡片两端受到的拉力大小。
（3）在图乙装置中，要继续验证二力平衡的另一条件是两力作用在同一条直线上，具体操作是________。
31.如图是小欢和小乐探究“二力平衡条件”时的实验情景，回答问题：

（1）据图分析，此实验的研究对象是________?；小欢在实验中保持F1和F2相等，将小车扭转一个角度；松手后发现小车无法在原位置静止。小欢进行此实验的目的是探究二力平衡时，必须满足的条件之一是两个力 ________?。
（2）小乐在进行上述实验时，将“扭转”错误理解为“翻转”，将车轮朝上放置，结果小车保持原位置静止，在此基础上她又将小车扭转了一定角度，小车仍然在原位置静止，则此时F1与F2 ________?(选填“是”或“不是”)平衡力。
32.相关资料表明，大部分重大交通事故都是因为汽车超载超速造成的，兴趣小组决定对超载超速问题进行一次模拟探究，经过讨论后认为，可以用小球作为理想模型，代替汽车作为研究对象。如图，将小球从高度为 h 的同一斜面上由静止开始滚下，推动同一小木块向前移动一段距离 s? 后停下来。完成甲、乙、丙三次实验，其中 h1=h3>h2 ， mA=mB
（1）把小球放在同一高度并由静止开始沿斜面滚下是为了控制________相同；
（2）实验中超载超速带来的危害程度用________表示；
（3）研究超载带来的危害时，选择甲、乙、丙三次实验中的________进行比较；
（4）为比较超载超速带来的危害程度，兴趣小组利用上述器材进行定量研究。得到数据如下表：
小球 质量/克 高度/厘米 木块移动距离/厘米
A 10 5 10
B 20 5 18
C 30 5 29
D 10 10 38
E 10 15 86

请根据表中数据分析，货车超载 20%与超速 20%两者相比，潜在危害大的是________。
33.两个完全相同的物体A、B，重均为 20 牛。
（1）如图甲所示，在小晨施加的 15 牛的水平推力作用下，物体 A、B 以 3 米/秒的速度在一粗糙程度相同水平面上作匀速直线运动，则此时B 受到的摩擦力大小为________牛；小晨对B 的推力为________牛。

（2）如图乙所示，小晨接着把 B 叠放在 A 正上面，用水平向右的力 F1 拉 A，使 A 和 B 在同一水平面上一起以 1m/s 的速度作匀速直线运动，则此时小晨作用的拉力 F1 大小为________牛，B 受到的摩擦力大小为________牛。
34.以下是小柯同学探究二力平衡条件时的实验情景。

（1）小柯将系于小卡片（重力可忽略不计）两对角的线分别跨过左右支架上的滑轮，在线的两端分别挂上钩码，使作用在小卡片上的两个拉力方向相反，并通过调整________来改变拉力的大小；
（2）为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，在图所示情况下，小柯下一步的操作是将小卡片________（填“ 向下移动”、“扭转一个角度”或“从中间剪开”）。
35.在探究“二力平衡条件”的实验中，实验装置如图所示：

（1）实验时，向左盘和右盘同时放入一个不等重的砝码，这是木块仍然保持静止状态，产生这一现象的原因是________，此时木块受到的力是________（选填“平衡力”或“非平衡力”）。
（2）为了进一步实验，应将木块换成小车。并保持F1与F2相等，将小车扭转一个角度，松手后，小车将________。实验中设计这一步骤的目的是为了验证二力平衡时的两个力一定________。
36.在探究“二力平衡条件”的实验中，请回答问题：
（1）甲、乙两组同学分别选择器材后，设计组装的实验装置如图所示。老师指出乙组同学选择的器材更加合理，其原因是________。

（2）在探究力的大小对二力平衡的影响时，利用了定滑轮能够改变力的方向的特点，并通过调整________来改变F1和F2的大小。
（3）保持F1与F2相等，用手将小车扭转到图丙中的位置，松手后，小车将无法在此位置平衡。实验中设计这一步骤的目的是为了探究二力平衡时，两个力必须满足哪个条件________？

37.如图所示是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景。

（1）小华将系于小卡片两对角的线分别跨过左右支架上的滑轮，在线的两端挂上钩码，使作用在小卡片上的两个拉力方向________，并通过调整________来改变拉力的大小。
（2）当小卡片平衡时，小华将小卡片转过一个角度，松手后小卡片________(填“能”或“不能”)平衡。设计此实验步骤的目的是为了探究________。
（3）为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，在图中所示情况下，小华下一步的操作是________。
（4）小华在探究活动结束后想到物体的平衡状态包括静止和匀速直线运动状态，那如何探究物体做匀速直线运动时的二力平衡条件呢？小华提出了自己的实验方案：用弹簧测力计拉着钩码在________(填“水平方向”、“竖直方向”或“任意方向”)做匀速直线运动，根据观察到的________的现象，可以得出结论：物体静止时的二力平衡条件同样适用于物体处于匀速直线运动状态。
38.学习关于物体的平衡条件时,小明同学提出了下列疑问:只受一个力作用的物体能保持平衡状态吗?只受两个力作用的物体一定保持平衡状态吗?物体处于平衡状态时一定只受两个力作用吗?为此他做了如图所示实验,研究物体处于平衡状态时的受力情况。

①他将小球用一根细线悬挂起来,如图(a)所示,剪断细线后小球落下,如图(b)所示。
②他又将小球用两根细线悬挂起来,如图(c)所示,剪断其中的一根细线,小球发生摆动,如图(d)所示。通过实验,他的疑问得到解决根据实验现象及相关条件,小明同学归纳得出的初步结论:(选填下面对应的结论字母)
（1）由图(a)和(b)可知:结论________正确;
（2）由图(a)和(c)可知:结论________正确;
（3）由图(a)和(d)可知:结论???? 正确;
A.?物体处于平衡状态时不一定只受两个力作用??????????B.?只受一个力作用的物体不能保持平衡状态
C.?小球不受力时将下落。???????????????????????????????????????D.?只受两个力作用的物体不一定保持平衡状态
39.在探究“二力平衡的条件”实验中，实验小组的同学设计了两种实验装置，如图甲、乙所示。试回答：
（1）这两个实验装置中，更合理的装置为________（选填“甲”或“乙”）。
（2）实验小组用合理的装置进行实验时，将两辆相同小车在中间用细线连接在一起，如图丙所示，左右通过定滑轮下挂相同数量的砝码，结果两小车保持静止状态。接着用剪刀在P点处剪断，结果两车独自加速向两侧运动。由此可看出，实验小组正在探究的是________。


答案解析部分
一、单选题
1.【答案】 C
2.【答案】 D
3.【答案】 C
4.【答案】 D
5.【答案】 D
6.【答案】 B
7.【答案】 C
8.【答案】 B
9.【答案】 D
10.【答案】 B
11.【答案】 D
12.【答案】 A
13.【答案】 A
14.【答案】 C
15.【答案】 C
16.【答案】 B
17.【答案】 C
二、填空题
18.【答案】 （1）钩码的数量
（2）不能
（3）互为平衡力的两个力是否要作用在同一物体上
19.【答案】 10；6
20.【答案】 9；9.5
21.【答案】 （1）钩码个数
（2）从中间剪开

22.【答案】 （1）
（2）竖直向上
23.【答案】 等于；0.5G；竖直向上
24.【答案】 7.5g/cm3
25.【答案】 0；15
26.【答案】 2
；减速；3

27.【答案】 0.5；0.6
三、解答题
28.【答案】 （1）解：由题意可知，路程s＝9m，速度v＝4m/s。由公式 可推得 ，即
（2）解：由题意可知f＝kv2 ， 且k＝3N?s2/m2 ， v＝4m/s。故f＝kv2=3N?s2/m2×（4m/s）2=48N。又因为在重物离地9m时，降落伞和重物一起做匀速直线运动，降落伞和重物的总重G和降落伞和重物受到的阻力f是一对平衡力；故G=f=48N
四、实验探究题
29.【答案】 （1）平衡
（2）乙
（3）两个力是否要在同一直线上
30.【答案】 （1）静止或匀速直线运动；由于只能测出物体对弹簧测力计的拉力大小，无法测量物体自身的重力大小，故无法得出。
（2）钩码的数量
（3）将卡片扭转一个角度再释放，观察卡片是否保持静止或观察卡片是否恢复原状
31.【答案】 （1）小车；在同一直线上
（2）不是
32.【答案】 （1）小车刚到水平面的初速度
（2）小木块移动的距离 s
（3）甲、丙
（4）超速 20%
33.【答案】 （1）7.5；0
（2）15；0
34.【答案】 （1）钩码个数
（2）从中间剪开
35.【答案】 （1）木块与桌面间存在摩擦力；平衡力
（2）转动回来；在同一直线上
36.【答案】 （1）小车与桌面间的摩擦较小，可忽略不计
（2）砝码质量
（3）作用在同一条直线上
37.【答案】 （1）相反；钩码的个数
（2）不能；不作用在同一直线上的两个力能否平衡
（3）将卡片剪开
（4）任意方向；弹簧测力计示数不变
38.【答案】（1）B
（2）A
（3）D
39.【答案】（1）乙
（2）两个力是否必须作用在同一物体上
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