八年级上册1.5二力平衡的条件
一、基础知识
1.关于足球受力与运动的关系,下列说法正确的是(? )
A.?足球只有受力才能运动B.?足球受平衡力,一定处于静止状态C.?足球的运动状态改变,一定受力的作用D.?足球静止在地面时,对地面的压力与地面对足球的支持力是一对平衡力
2.如图所示,将小木块放在与其粗糙程度相同的水平桌面上,沿直线水平匀速拉动小木块,在小木块运动过程中,下列说法正确的是(? )
A.?小木块在竖直方向上不受力的作用B.?小木块受到滑动摩擦力大小保持不变C.?绳子对小木块的拉力大于桌面对小木块的摩擦力D.?小木块受到的重力和小木块对桌面的压力是一对平衡力
3.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下滑时,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,F<mgC.?摩擦力F向上,F=mg D.?摩擦力F向下,F>mg
4.如图所示茶杯静止在水平桌面上,下列哪对力属于平衡力(? )
A.?茶杯的重力与桌面对茶杯的支持力??????????????????????
B.?桌子的重力与桌面对茶杯的支持力C.?茶杯受到的重力与茶杯对桌面的压力??????????????????
D.?茶杯对桌面的压力与桌面对茶杯的支持力
5.以下校园活动的场景中,有关说法正确的是(? )
A.?引体向上——人拉住单杠静止时,单杠对人的拉力与人的重力平衡B.?50m测试——人冲过终点时不能立即停下来,是由于受惯性作用C.?排球比赛——将排球向上垫起后,球的动能不变,重力势能增加D.?掷实心球——若球在最高点时所受外力全部消失,球将竖直下落
6.体感平衡车是现在青少年很喜欢的一项运动。它靠传感器控制平衡,使用者把脚放在踏板上,身体轻轻向前倾斜就能前进,向后倾斜时会逐渐停止,向左向右倾斜身体时转弯。下列说法不正确的是(? )
A.?当平衡车匀速运动时,以车为参照物,人是静止的B.?当身体向后倾斜时,以地面为参照物,人是运动的C.?当车左转时,人受到的重力和车对人的支持力是一对平衡力D.?当车右转时,人对车的压力和地面对车的支持力是一对平衡力
7.一名空降兵的质量为60kg。他随身所带的装备(包括降落伞和武器)总重为200N.在匀速下落过程中,若在竖直向上只受空气阻力和重力的作用,则他与所带装备所受的空气阻力为(? )
A.?ON???????????????????????????????????B.?260N???????????????????????????????????C.?788N???????????????????????????????????D.?388N
8.如图所示,水平地面上有A.B.C三个物体,物体A、B放在物体C上,水平力F作用于A,使A、B、C一起匀速运动,各接触面间的摩擦力的情况是(? )
A.?A对C有向右的摩擦力??????????????????????????????????????????B.?C对B有向左的摩擦力??C.?物体C受到三个摩擦力的作用??????????????????????????????D.?地面对C有向右的摩擦力
9.如图的实验器材,长木板B放在水平桌面上,木块A放在B上。 三位同学用该组器材分别进行了下面操作:甲同学用水平力拉木块A在B上匀速运动,B静止不动;乙同学用水平力拉木块A在B上加速运动,B静止不动;丙同学用水平力拉木板B,使A、B一起匀速运动。三位同学的操作中A与B之间的摩擦力大小分别为f甲、f乙、f丙 , 则下列说法正确的是(? )
A.?f甲=f乙=f丙??????????????B.?f甲=f乙 , f丙=0????????????????C.?f甲=f丙<f乙??????????????D.?f甲<f乙 , f丙=0
10.四个图中,AB,BC均为轻质杆,各图中杆的A,C端都通过铰链与墙连接,两杆都在B处由铰链连接,且系统均处于静止状态。现用等长的轻绳来代替轻杆,能保持平衡是(? )
A.?图中的AB 杆可以用轻绳代替的有甲、丙、丁B.?图中的AB 杆可以用轻绳代替的有甲、乙、丙C.?图中的BC 杆可以用轻绳代替的有乙、丙、丁D.?图中的BC 杆可以用轻绳代替的有甲、乙、丁
二、好题精选
11.如图所示,用两手指水平压住铅笔的两端。铅笔静止时,两手指对铅笔的压力是________(平衡力/相互作用力)。用力压时,两个手指的感觉不同,说明在压力一定时,压力的作用效果跟________有关。
12.“蹦床”是体育比赛项目“‘蹦床”的床面弹性很大,运动员可在上面反复弹跳。如图所示,从高空落下的运动员刚好与水平床面接触的点为A点,能到达的最低点为B点。运动员到达A点时,是处于________(选填“平衡”或“非平衡”)状态,到达B点时,是处于________(“平衡”或“非平衡’,)状态。运动员从A点到B点的运动程中,
速度大小的变化情况是________。
13.如图是小明被蹦床弹起上升时的情景,当他在最高点时处于________状态 (选填“平衡”“非平衡”),原因是________。
三、能力提升
14.质量为9t的卡车,在水平公路上匀速行驶时受到摩擦阻力是车重的0.02倍,求卡车行驶时,发动机对卡车的牵引力是多大?
15.如图所示,跳伞运动员在空中匀速直线下降。请回答下列问题:
(1)如果已知人和伞所受的总重力是1000N,请问他所受到的阻力的大小是________,方向是________(选填“向上”或“向下”)。
(2)请从二力平衡的角度提出一个问题并回答。
问题:________;
回答:________。
答案解析部分
一、基础知识
1.【答案】 C
【解析】(1)力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动的原因; (2)平衡状态有两种:静止状态和匀速直线运动状态; (3)平衡力的条件:大小相等、方向相反、作用在同一直线上和同一物体上。 【解答】A.足球运动时不一定受力,故A错误; B.足球受到平衡力,可能是静止状态,也可能是匀速直线运动状态,故B错误; C.足球的运动状态改变,一定受力的作用,故C正确; D.足球对地面的压力作用在地面上,而地面对足球的支持力作用在足球上,二者没有作用在同一物体上,因此不是平衡力,故D错误。 故选C。
2.【答案】 B
【解析】(1)木块在竖直方向上保持静止状态,肯定受到平衡力的作用; (2)滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关; (3)根据二力平衡的知识判断拉力和摩擦力的关系; (4)平衡力的四个条件:大小相等,方向相反,作用在同一直线和同一物体上。 【解答】A.小木块在竖直方向上受到向下的重力和向上的支持力,二者是平衡力,故 A错误; B.小木块对水平桌面的压力和接触面的粗糙程度不变,因此它受到的滑动摩擦力保持不变,故B正确; C.小木块在水平方向上做匀速直线运动,因此它受到的拉力和摩擦力是平衡力,即二者大小相等,故C错误; D.小木块受到的重力和对桌面的压力方向相同,因此它们不是平衡力,故D错误。 故选B。 ?
3.【答案】 C
【解析】根据二力平衡的知识分析猴子受到摩擦力的大小和方向。 【解答】猴子双手握住竖直竹杆匀速下滑时,它处于平衡状态,即它的重力和受到的摩擦力是一对平衡力。根据二力平衡的知识可知,重力与摩擦力大小相等,即它受到的摩擦力F=G=mg;摩擦力的方向与重力的方向相反,即摩擦力方向竖直向上。 故C正确,而A、B、D错误。 故选C。
4.【答案】 A
【解析】平衡力的四个条件:大小相等、方向相反、作用在同一物体和同一直线上,据此分析即可。 【解答】A.茶杯的重力与桌面对茶杯的支持力,二者大小相等、方向相反,作用在同一物体和同一直线上,是平衡力,故A正确;? B.桌子的重力作用在桌子上,桌面对茶杯的支持力作用在茶杯上,二者没有在同一物体上,不是平衡力,故B错误; C.茶杯受到的重力与茶杯对桌面的压力,二者的方向都是竖直向下的,即方向相同,因此不是平衡力,故C错误;? D.茶杯对桌面的压力作用在桌面上,桌面对茶杯的支持力作用在茶杯上,二者没有在同一物体上,不是平衡力,故D错误。 故选A。
5.【答案】 A
【解析】(1)根据平衡力的条件进行判断; (2)惯性是物体的一种性质,而不是一种力; (3)动能与质量和速度有关,重力势能与质量和高度有关; (4)根据牛顿第一定律分析判断。 【解答】A.当人拉住单杠静止时,单杠对人的拉力与人的重力,二者大小相等、方向相反、作用在同一物体上和同一直线上,是一对平衡力,故A正确; B.人冲过终点时不能立即停下来,是由于人有惯性,而不是受到惯性作用,故B错误; C.将排球向上垫起时,球的高度增大,重力势能增大;球的速度减小,动能减小,故C错误; D.如果实心球在最高点时所受外力全部消失,这时它竖直方向的速度为0,但水平方向速度不变,那么球将保持水平方向的匀速直线运动,故D错误。 故选A。
6.【答案】 D
【解析】(1)如果物体相对参照物的位置发生变化,那么它就是运动的;否则,它就是静止的; (2)当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,它肯定受到平衡力; (3)平衡力的四个条件:大小相等、方向相反、作用在同一物体和同一直线上。 【解答】A.当平衡车匀速运动时,以车为参照物,人相对于车的位置没有发生变化,因此人是静止的,故A正确不合题意;? B.当身体向后倾斜时,平衡车向后运动;以地面为参照物,人相对于地面的位置发生变化,因此人是运动的,故B正确不合题意; C.当车左转时,人在竖直方向上保持静止状态,因此人受到的重力和车对人的支持力是一对平衡力,故C正确不合题意;? D.当车右转时,人对车的压力等于人的重力,而地面对车的支持力等于人和车的总重力,二者大小不等,因此不是一对平衡力,故D错误符合题意。 故选D。
7.【答案】 C
【解析】根据二力平衡的知识计算空降兵受到的空气阻力即可。 【解答】空降兵的重力为:G=mg=60kg×9.8Nkg=588N; 当空降兵匀速下落时,他受到阻力和总重力是平衡力, 那么他与装备所受的空气阻力为:f=G+G装备=200N+588N=788N。 故选C。
8.【答案】 D
【解析】(1)根据平衡力的知识可知,相互平衡的两个力大小相等,方向相反; (2)摩擦力产生的条件:①相互接触;②做相对运动或有相对运动的趋势。 【解答】A.物体A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;因为拉力F向左,所以C对A的摩擦力向右;根据相互作用力原理可知,则A对C有向左的静摩擦力,故A错误; B.C和B保持相对静止状态,没有相对运动的趋势,因此二者之间不会产生摩擦力,故B错误; C.物体C相对于物体A有相对运动的趋势,二者之间有静摩擦力产生;物体C相对于地面做相对运动,因此二者之间有滑动摩擦力;而C和B之间保持相对静止,没有摩擦力,因此它只受两个摩擦力的作用,故C错误; D.将ABC看做一个整体,它们一起做匀速直线运动,那么拉力F与地面施加给C的摩擦力是平衡力;因为拉力F向左,所以地面对C向右的滑动摩擦力,故D正确。 故选D。
9.【答案】 B
【解析】(1)摩擦力的大小只与压力和接触面的粗糙程度有关,与运动速度无关; (2)摩擦力产生的条件:①相互接触;②做相对运动或有相对运动的趋势。 【解答】甲同学匀速拉动A,乙同学加速拉动A,因为A对B的压力和接触面的粗糙程度不变,因此AB之间摩擦力的大小相同,即f甲=f乙; 丙同学水平拉动B,让A、B一起做匀速直线运动,那么二者之间保持相对静止,即没有摩擦力产生,也就是f丙=0。 故选B。 ?
10.【答案】 A
【解析】绳子和硬杆的不同点:由于绳子形状不能固定,所以绳子只能提供拉力,且方向与绳子伸直的方向一致;而硬杆形状固定,因此既能提供拉力,也能提供支持力,据此分析即可。 【解答】图甲中:硬杆只产生拉力,且沿BA方向,因此可用轻绳代替; 图乙中:硬杆AB要对BC提供支持力,因此不能用细绳代替; 图丙中:硬杆只产生拉力,且沿BA方向,因此可用轻绳代替; 图丁中:硬杆只产生拉力,且沿BA方向,因此可用轻绳代替。 因此AB杆可以用轻绳代替的是甲、丙、丁。 故选A。
二、好题精选
11.【答案】 平衡力;受力面积
【解析】(1)平衡力的条件:大小相等、方向相反、作用在同一物体上和同一直线上; (2)压力的作用效果与压力的大小和接触面积的大小有关。 【解答】(1)铅笔静止时,两手指对铅笔的压力大小相等,方向相反,作用在同一物体上和同一直线上,因此二者是平衡力; (2)用力压时,由于两个手指与铅笔的接触面积不同,因此手指感觉不同,说明:在压力一定时,压力的作用效果与受力面积有关。
12.【答案】 非平衡;非平衡;先变大后变小
【解析】(1)当物体受到平衡力时,它处于平衡状态;如果受到的不是平衡力,那么它处于非平衡状态; (2)当物体受到的合力方向与运动方向相同时,做加速运动;与运动方向相反时,做减速运动。 【解答】(1)运动员到达A点时,蹦床没有发生形变不会产生弹力,这时它只受到重力作用,那么它受到的不是平衡力,处于非平衡状态; (2)当运动员到达B点时,蹦床的形变程度最大,运动员受到的弹力最大,且弹力大于重力,处于非平衡状态; (3)从A点向下运动时,蹦床的弹力逐渐增大,但始终重力大于弹力,合力向下,因此运动员做加速运动;当弹力等于重力时,加速停止,此时速度最大;从此点到B点的过程中,弹力大于重力,合力向上,因此运动员做减速运动。则从A到B的过程中,运动员的速度变化为:先变大后变小。
13.【答案】 非平衡;小明只受重力的作用
【解析】如果物体受到平衡力(或合外力为0),那么物体处于平衡状态;否则,处于非平衡状态。 【解答】当小明在最高点时,它只受到重力作用,此时受到的不是平衡力,因此处于非平衡状态。
三、能力提升
14.【答案】 解:对卡车进行受力分析如下:
m车=9t=9000kg,g=10N/kg
由G=mg
∴G车=m车g=9000kg×10N/kg=9×104N
由题意得:f=0.02G车=0.02×9×104N=1.8×103N
又∵汽车在水平公路上匀速行驶
∴f与F牵是一对平衡力
则:F牵=f=1.8×103N
答:卡车行驶时,发动机对卡车的牵引力是1.8×103N
【解析】首先根据公式G车=m车g计算出汽车受到的重力,然后根据f=0.02G车计算汽车受到的阻力,最后根据二力平衡的知识计算出汽车受到的牵引力。
15.【答案】 (1)1000N;竖直向上(2)跳伞运动员悬在空中受到的浮力多大;浮力大小为1000N
【解析】(1)当运动员在空中做匀速直线运动时,它受到的阻力和总重力是平衡力; (2)可以从运动员在空中保持静止的角度设计问题并回答。 【解答】(1)如果已知人和伞所受的总重力是1000N,那么他所受到的阻力等于总重力,即1000N,方向与重力方向相反,即竖直向上; (2)问题:跳伞运动员悬在空中受到的浮力多大? 回答:浮力大小为1000N