1.5二力平衡的条件-华东师大版八年级科学上册同步检测

1.5二力平衡的条件-华东师大版八年级科学上册同步检测
一、选择题
1．如图所示，小晨将一块长木板放在水平桌面上，又在长木板上放一木块，木块上放一长木条（接触面都粗糙）。她用 2N 的力 F 水平向右拉木块，木块和长木条以 0.5m/s 的速度做匀速直线运动，长木板保持静止，在此状态下，下列说法正确的是( )
A．木块对长木条的摩擦力为 0，若撤去 F 则长木条将向右倾斜
B．桌面对长木板的摩擦力方向水平向右，大小为 2N
C．长木板受到的重力与桌面对长木板的支持力是一对平衡力
D．若增大 F，则木板可能向右运动
2．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．木块两次做匀速直线运动时，弹簧测力计示数分别为F1、F2，则F1＞F2
B．木块两次受到滑动摩擦力分别为F、F，则F＜F
C．两次拉力分别在10s内对木板做功为W1、W2，则W1＜W2
D．两次拉力分别在10s内对木块做功的功率为P1、P2，则P1>P2
3．如图所示是人们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．实心球停在地上
4．质量相同的M、N两件货物在两台吊车钢索的牵引力作用下竖直向上运动，它们运动的图像分别如图甲、乙所示，则（ ）
A．两件货物都做匀速直线运动
B．前6秒M货物的速度小于N货物的速度
C．吊车钢索对M货物的拉力大于M货物的重力
D．N货物在整个运动过程中受到一对平衡力作用
5．当猴子倒挂树枝上静止时，下列说法正确的是（ ）
A．树枝对猴子的拉力和猴子所受的重力是一对平衡力
B．猴子对树枝的拉力和猴子所受的重力是一对平衡力
C．猴子对树枝的拉力和树枝对猴子的拉力是一对平衡力
D．猴子所受的重力和树枝所受的重力是一对平衡力
6．一辆重4×105牛的汽车，在水平公路上匀速前进，它受到的阻力是5 × 104牛，则汽车受到的牵引力是 （ ）．
A．4×105牛 B．5 ×104牛
C．4．5×105牛 D．3．5×105牛
7．教室的门关不紧，常被风吹开，小明在门与门框之间塞入硬纸片后，门就不易被风吹开了，下列解释合理是（ ）
A．门被风吹开是因为门没有受到摩擦力的作用
B．门没被吹开是因为风吹门的力小于摩擦力
C．塞入硬纸片是通过增大压力来增大摩擦
D．塞入硬纸片是通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦
8．如图所示“悬空的磁环”活动中，假设甲、乙、丙三个磁环相同，中间塑料管是光滑的。当磁环都处于静止状态时，甲对乙的作用力F1和丙对乙的作用力F2的大小关系是（ ）
A．F1小于F2 B．F1等于F2
C．F1大于F2 D．无法比较
9．如图所示，一个工件随着传送带一起匀速向右运动，这时工件 （ ）
A．受到向右的摩擦力 B．受到向左的摩擦力
C．只受摩擦力的作用 D．不受摩擦力的作用
10．如图所示，各物体受到的两个力中彼此平衡的是（ ）
A． B．
C． D．
11．如图示，用弹簧测力计水平拉动水平桌面上的物体，使其匀速直线滑动．以下叙述中的两个力属于一对平衡力的是（ ）
A．弹簧测力计对物体的拉力与物体所受的重力
B．弹簧测力计对物体的拉力与桌面对物体的摩擦力
C．物体对桌面的压力与桌面对物体的支持力
D．物体对桌面的压力与物体所受的重力
12．一个重50N的木箱放在水平桌面上，在10N的水平推力作用下静止不动，此时木箱受到的摩擦力为f1；当推力为22N时，木箱作匀速直线运动，此时木箱受到的摩擦力为f2，则（ ）
A．f1=0N f2=22N B．f1=0N f2=50N
C．f1=50N f2=22N D．f1=10N f2=22N
13．如图所示：物体乙放在水平地面上，在物体乙上再放一物体甲，当用水平向右的拉力F拉甲物体时，甲、乙两物体均保持静止，那么乙物体受到的力的个数为（ ）
A．2个 B．3个 C．4个 D．5个
14．如图所示，建筑工人将绳的一端固定在砖上，绳的另一端系上重锤，用来检查墙壁是否竖直。重锤静止时，与重锤的重力相平衡的力是（ ）
A．砖对绳的拉力 B．绳对砖的拉力
C．重锤对绳的拉力 D．绳对重锤的拉力
15．如图甲所示，水平地面上的一物体，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物体的速度v与时间t的关系如图乙所示，以下说法正确的是( )
A．0～2秒，物体没有推动，是因为推力小于摩擦力
B．2～4秒物体做匀速直线运动
C．2～4秒物体受到的摩擦力是3N
D．4～6秒，物体受到的摩擦力与水平推力是一对平衡力
二、填空题
16．如图，三个相同的物体叠放在一起，当B受到5N的水平拉力时，三个物体一起向右匀速运动，则A与B之间、B与C之间的摩擦力分别为________N和________N。
17．小欢用水平推力F推位于水平地面上的木箱，如图甲所示；此过程中，推力F随时间t的变化情况，如图乙所示；木箱运动速度v的大小随时间t的变化情况，如图丙所示。
（1）0-1秒内木箱处于_____（选填“运动”或“静止”）状态。
（2）第4秒时，木箱处于_____（选填“平衡”或“非平衡”）状态，此时木箱受到的滑动摩擦力为_____N。
（3）1-3秒内，木箱受到的滑动摩擦力为_____N。
18．一辆质量为2t的汽车，在平直的水平公路上匀速行驶，汽车所受的摩擦力是车重的0.02倍，则汽车的牵引力是 N。（取g=10N/kg）
19．起重机要吊起100 kg 的钢件，使其向上以1 m/s的速度做匀速直线运动，钢丝绳受到的拉力是______，若让物体以2 m/s的速度匀速上升，钢丝绳受到的拉力是_____。
20．某同学用2N的力沿水平方向推一辆在水平桌面上的小车，小车沿力的方向作匀速直线运动，则小车受到的摩擦力大小是_______N；若仅把水平推力由2N增大为3N后，则小车受到的摩擦力大小将_______（选填“变大”、“变小”或“不变”）
21．“漂移”是一种高难度的汽车表演项目。有一种“漂移”方法如下：当汽车在水平地面上疾驶时，车对地面的压力和地面对车的支持力________ （填“是”或“不是”）一对平衡力，此时突然刹车，但汽车仍要向前运动，这是由于汽车具有________。同时迅速转动方向盘，通过摩擦力改变汽车的运动方向，使汽车急转弯。
三、探究题
22．一边长为10cm，密度为0.6×103kg/m3的正方体木块，用细线置于容器的水中，如图所示。求：

（1）木块所受的浮力大小。_________
（2）细线对木块的拉力大小。_________
（3）剪断细线后，木块最终静止后受到的浮力。 _____________
23．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。
24．在如图所示的装置中，小车在水平方向受到两个力的作用，我们通过观察小车在水平方向受到关系不同的两个力作用时，小车是否处于静止来探究二力平衡需要满足哪些条件。
（1）把小车放在较_________（填“光滑”或“粗糙”）的水平桌面上，对实验结论的得出更有利；
（2）向两吊盘中加砝码，当两盘中的砝码质量_____（填“相等”或“不相等”）时，小车静止；
（3）保持两吊盘中的砝码质量相等，将小车在桌面上旋转一个角度松手后，小车会__________，直到两边的拉线_________；
（4）如果将两边的吊盘挂在小车一端的同一挂钩上且沿同一方向拉小车，可以发现小车不会静止，这是为了研究小车受到的二力若要平衡，必须满足____________这一条件而设计的一个步骤；
（5）通过上述过程可知：作用在同一物体上的两个力，只有当大小__________、方向_________，且作用在________，这两个力才彼此平衡。
25．我们知道两个物体间力的作用是相互的，当把其中的一个力称为作用力时，另一个力就叫做反作用力。牛顿第三定律告诉我们：两个物体之间的作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上。
如图所示，是在“探究滑动摩擦力大小”的实验中，用弹簧测力计测量摩擦力大小的示意图。当水平拉动物体A匀速运动时，弹簧测力计的示数F’（即弹簧所受A的拉力）就表示物体A所受摩擦力f的大小，即F’= f。
请你依据牛顿第三定律和二力平衡的条件对此加以证明。
参考答案
1．A
【详解】
A．木块和长木条相对静止，所以木块和长木条之间没有相对运动趋势，无摩擦力 ，若撤去 F，木块减速， 则长木条由于惯性将向右倾斜，故A正确；
B.木块受到水平向右2N的拉力，木块以 0.5m/s 的速度做匀速直线运动，受力平衡，所以长木板对木块的摩擦力方向向左，则木板受到木块的摩擦力水平向右，大小为2N，木板静止，受力平衡，因此桌面对长木板的摩擦力方向水平向左，大小为 2N，故B错误；
C. 长木板受到的重力与桌面对长木板的支持力大小不相等，不是一对平衡力，故C错误；
D．若增大 F，则木块对木板的压力和接触面的粗糙程度不变，木块对木板的摩擦力大小不变，木板仍受力平衡，木板保持静止，故D错误。
2．D
【详解】
AB．从图象上可以看出，用弹簧测力计拉木块沿水平木板匀速滑动，木块做匀速直线运动，不论其速度大小如何，都受到平衡力的作用，在水平方向上，摩擦力和拉力是一对平衡力，故两次实验的拉力和摩擦力均相等，故AB错误．
C．图中可以看出，在相同拉力作用下，木块两次运动的距离不同，所以木块两次所做的功不同，由W=Fs可知，但是在相同时间内，第一次通过的距离大，所以第一次所做的功多，故C错误．
D．从图象上可以看出，相同时间内，第一次移动的距离大，故第一次的速度大；木块所受的拉力不变，根据公式P=Fv可知，拉力第一次做功的功率大，即P1>P2，故D正确．
3．D
【详解】
AB．球在空中上升或者下落时，由于惯性继续运动，此时球只受重力的作用，运动状态不断变化，受力不平衡，故AB选项不符合题意；
C．当球落到地面上时，由于惯性继续滚动，但由于受到地面的摩擦力，所以越滚越慢．运动状态发生变化，受力不平衡，故C选项不符合题意；
D．当在地面上静止时，受竖直向下重力和地面对它向上的支持力，在这两个力的作用下保持平衡，所以此时受平衡力，故D选项符合题意．
．
4．B
【解析】
【详解】
A．甲图中路程和时间成正比说明甲做匀速直线运动，乙图中路程和时间的比值变小说明不做匀速直线运动，故A项不符合题意；
B．由图象可知：前6秒内，，，所以据可知，M货物运动的平均速度小于N货物运动的平均速度，故B项符合题意；
C．M货物匀速直线运动，受到的重力和钢索对它的拉力是一对平衡力，大小相等，故C项不符合题意；
D．N货物不是匀速直线运动或静止状态，所以所受重力和钢索对它的牵引力不是一对平衡力，故D项不符合题意；
5．A
【详解】
树枝对猴子的拉力，受力物体是猴子，方向竖直向上；猴子所受的重力，受力物体是猴子，方向竖直向下，满足二力平衡的条件，是平衡力，A正确；
猴子对树枝的拉力，受力物体是树枝，方向竖直向下；猴子所受的重力，受力物体是猴子，方向竖直向下，受力物体不同，方向相同，不是平衡力也不是相互作用力，B不正确；
猴子对树枝的拉力，受力物体是树枝，方向竖直向下；树枝对猴子的拉力，受力物体是猴子，方向竖直向上，这两个力是一对相互作用力，C不正确；
猴子所受的重力，受力物体是猴子，方向竖直向下；树枝所受的重力，受力物体是树枝，方向树枝向下，两个力无任何关系，D不正确．
故选A.
6．B
【详解】
汽车做匀速直线运动，受到平衡力的作用；
分析汽车的受力可知：重力和支持力是一对平衡力，牵引力和阻力是一对平衡力，则牵引力的大小等于阻力大小，故牵引力大小为5×105N，A. C. D错误，B正确。
故选B.
7．C
【详解】
A． 门被风吹开是因为风吹门的力大于摩擦力；不是因为没有受到摩擦力的作用，故选项A不符合题意；
B． 门没被吹开处于静止状态，是因为风吹门的力等于摩擦力，故选项B不符合题意；
CD．塞入硬纸片后，使门与门框之间的压力增大，因此是通过增大压力来增大摩擦；故选项C符合题意，选项D不符合题意；。
8．A
【分析】
比较力的大小，就要对物体进行受力分析，然后根据物体的状态确定力的大小关系．1.知道磁极间的相互作用规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引；2.知道二力平衡条件的内容；3.F1和F2都是乙磁环受到的力，可以对乙磁环进行受力分析，根据磁环所处的状态找出两个力的大小关系．
【详解】
对乙磁环进行受力分析：乙磁环受到的向下的力有：竖直向下的重力G、甲对乙的作用力F1；向上的力只有丙对乙的作用力F2．又因为乙磁环处于静止状态属于平衡状态，它受到合力为零，即F2=G+F1．所以F1小于F2．故选A．
9．D
【解析】
【详解】
工件随着传送带一起匀速向右运动，工件与传送带之间没有发生相对运动，也没有相对运动的趋势，因此不受摩擦力，故D符合题意。
10．A
【详解】
A. 两个力大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在一个物体上，所以是一对平衡力，故A项正确；
B. 两个力的大小不相等，所以不是一对平衡力，故B项错误；
C. 两个力不是作用在同一条直线上，所以不是一对平衡力，故C项错误；
D. 两个力不是作用在同一条直线上，所以不是一对平衡力，故D项错误。
11．B
【详解】
A. 弹簧测力计对物体的拉力方向是水平向右，物体所受的重力方向是竖直向下，两个力不是作用在同一条直线上，不是一对平衡力，故A错误；
B. 弹簧测力计对物体的拉力与桌面对物体的摩擦力，这两个力的大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在在一条直线上，是一对平衡力，故B正确；
C. 物体对桌面的压力作用在桌面上，桌面对物体的支持力作用在物体上，作用点不在同一个物体上，是一对相互作用力，故C错误；
D. 物体对桌面的压力与物体所受的重力，这两个力方向都是竖直向下，不是一对平衡力，故D错误。
12．D
【详解】
一个重50N的木箱放在水平桌面上，在10N的水平推力作用下静止不动，此时木箱受到重力和支持力是平衡力，水平方向的推力和摩擦力是平衡力。根据二力平衡条件得,G=F支=50N,f1=F推=10N；
重50N的木箱，在22N的水平推力作用下做匀速直线运动，此时木箱受到重力和支持力是平衡力，水平方向的推力和摩擦力是平衡力。根据二力平衡条件得，G=F支=50N,f2=F推=22N.
故D正确。
13．D
【分析】
根据图示的情景，对乙物体进行受力分析，从而可以确定其受力的个数。
【详解】
乙物体受到的力有：重力；甲物体对乙的压力；地面对物体的支持力；
用水平拉力拉动甲时，甲静止不动，此时乙给甲一个方向向左的摩擦力，由于力的作用是相互的，所以乙也受到甲对它施加的一个方向向右的摩擦力；
由于甲对乙施加了一个方向向右的力，使乙相对于地面有了一个向右运动的趋势，所以地面对乙又施加了一个向左的摩擦力。
综上分析可知乙物体受到5个力的作用。
故选D。
14．D
【详解】
建筑工人在砌墙时常常利用悬挂重物的细线来确定竖直方向，以此来检查所砌的墙壁是否竖直，这是利用了重力方向总是竖直向下。
重锤受到的重力与拉力作用在同一个物体上，并且这两个作用力要作用在一条直线上，方向相反，由于重锤静止，这两个力是平衡力。
故D正确。
15．D
【解析】
【详解】
A．由v-t图象可知，0～2s内物体的速度为0，即静止，处于平衡状态，受到的摩擦力和推力是一道平衡力，二力大小相等，A项不符合题意；
B．由v-t图象可知，2s～4s内物体运动的速度均匀增大，做的是匀加速直线运动，不是匀速直线运动，B项不符合题意；
CD．由v-t图象可知，4s～6s内物体运动的速度4m/s不变，即做匀速直线运动，处于平衡状态，受到的滑动摩擦力和推力是一对平衡力；由F-t图象可知，4s～6s内推力的大小为2N，则物体受到的滑动摩擦力为2N；因滑动摩擦力只与压力的大小和接触面的粗糙程度有关，与物体运动的速度无关，所以，2～4秒物体受到的摩擦力是2N；C项不符合题意；D项符合题意；
16．0 5
【解析】
【详解】
[1]对A受力分析，A受竖直方向的重力和B对A的支持力，三个物体一起向右匀速运动．A与B相对静止且无相对运动的趋势，故A、B之间的摩擦力为0；
[2]对A和B整体进行受力分析，受重力、C对其的支持力、水平的拉力，以及C对其的摩擦力，由于三个物体一起向右匀速运动，处于平衡状态，B、C之间的摩擦力等于拉力，fBC =F=5 N。
17．静止 平衡 200 300
【解析】
【详解】
(1)由v?t图象可知，0?1s内木箱的速度为0，则木箱处于静止状态；
(2)从F?t图象可知，3?5s木箱受到的推力F=200N，
由v?t图象可知，第4秒时木箱做匀速直线运动， 木箱处于平衡状态，受力平衡，即摩擦力f=F=200N，
（3）从F?t图象可知，1-3s木箱受到的推力F=300N，1-3秒内，木箱处于静止状态，受力平衡，即木箱受到的滑动摩擦力等于推力300 N.
18．400
【详解】
由题知，汽车的重力：
G=mg=2000kg×10N/kg=2×104N，
汽车所受的摩擦力是车重的0.02倍，
故：
f=0.02G=0.02×2×104N=400N，
汽车做匀速直线运动，所以牵引力与摩擦力为一对平衡力，
F牵=f=400N
19．1000N 1000N
【详解】
物体的重力：
G=mg=100kg×10N/kg=1000N；
[1]使其向上以1m/s的速度做匀速直线运动,即此时处于平衡状态,钢丝绳受到的拉力和钢件的重力是一对平衡力,故F拉=G=1000N.
[2]使其向上以2m/s的速度做匀速直线运动,即此时处于平衡状态,钢丝绳受到的拉力和钢件的重力是一对平衡力,故F拉=G=1000N.
20．2 不变
【分析】
（1）通过小车的运动状态确定小车的受力情况；再根据二力平衡的条件即可确定摩擦力的大小；
（2）根据影响摩擦力大小的因素：压力的大小以及接触面的粗糙程度即可解答．
【详解】
因为小车在水平方向上作匀速直线运动，所以小车在水平方向上处于平衡状态，则在水平方向上受的推力和摩擦力是平衡力，摩擦力f=F=2N；
当水平推力由2N增大为3N后，由于接触面的粗糙程度以及小车对地面的压力大小都不变，车受到的摩擦力大小将不变，仍为2N.
21．不是 惯性
【分析】
（1）一对平衡力必须同时符合四个条件，即：大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上；
（2）惯性是物体保持原来运动状态不变的性质，一切物体都有惯性．
【详解】
(1)车对地面的压力和地面对车的支持力分别作用在地面上和车上，不是作用在同一物体上，因此不可能是一对平衡力；
(2)当汽车突然刹车时，仍要向前运动，这是由于汽车具有惯性，仍要保持原来的运动状态。
22．10N 4N 6N
【解析】
【详解】
(1)由于木块完全浸没在水中,所以V排=V=(10cm)3=1000cm3=1×10?3m3
木块所受的浮力：F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10?3m3=10N，
(2)根据G=mg和ρ=mV可得,木块的重力：G木=mg=ρVg=0.6×103kg/m3×1×10?3m3×10N/kg=6N.
对木块进行受力分析可知，木块受到重力、浮力和拉力的作用，
根据力的平衡可知,F浮=F拉+G，
所以,绳子对木块的拉力：F拉=F浮?G=10N?6N=4N；
(3)细线剪断后,当木块静止时,木块处于漂浮状态,则F′浮=G=6N，
23．小车 在同一直线上 不是
【解析】
【详解】
（1）由图知，小车在水平方向上受到两个拉力的作用，可利用小车来探究“二力平衡条件”，即研究对象是小车；
将小车扭转一个角度，两个拉力不在同一直线上，放手后发现，小车将无法在此位置平衡，实验中这一目的是为了探究力平衡时，两个力必须满足的条件之一是两个力在同一直线上。
（2）若将小车扭转一定角度，松手后小车静止，此时两边拉力不在同一直线上，二力不平衡，即F1与F2不是平衡力.
24．光滑 相等 旋转 在同一直线上 方向相反 相等 相反 同一直线上
【详解】
（1）把小车放在较光滑的水平桌面上，小车受到的摩擦力越小，
摩擦力对实验的影响越小，对得出实验结论更有利。
（2）向两吊盘中加砝码，当两盘中的质量相等时，小车在水平方向受到的拉力大小相等，小车停止。
（3）保持两盘中砝码质量相等，将小车在桌面上旋转一个角度松手后，小车受到的两个拉力不在同一直线上，小车会转动，直到两边的拉线在同一条直线上。
（4）如果将两边的吊盘挂在小车一端的同一挂钩上，且沿同一方向拉小车，可以发现小车不会静止，这是为了表明小车受到的二力若平衡，必须满足方向相反这一条件而设计的一个步骤。
（5）通过上述实验可知：作用在同一物体上的两个力，只有当大小相等、方向相反、且在同一条直线上这两个力才彼此平衡。
25．证明：因为物体A处于平衡状态，物体A在水平方向上受到拉力和摩擦力是一对平衡力，所以弹簧测力计对物体的拉力等于物体所受摩擦力，即F=f；而测力计对物体A的拉力F与物体A对测为计拉力F’是一对作用力与反作用力，由牛顿第三定律可知：F=F’，所以F’=f。
【分析】
先根据处于静止状态或匀速直线运动状态的物体受到平衡力作用，分析物体A在水平方向所受的拉力和摩擦力是一对平衡力；然后再利用作用力与反作用力的关系，分析弹簧测力计对物体A的拉力与物体A对弹簧测力计的拉力是一对相互作用力，根据平衡力大小的特点、相互作用力大小的特点以及利用等效替代法进行证明．
【详解】
证明：因为物体A处于平衡状态，物体A在水平方向上受到拉力和摩擦力是一对平衡力，所以弹簧测力计对物体的拉力等于物体所受摩擦力，即F=f；而测力计对物体A的拉力F与物体A对测力计拉力F′是一对作用力与反作用力,由牛顿第三定律可知：F=F′,所以F′=f.