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2020-2021学年度人教版八年级物理下册新考向多视角同步训练
第八章
《第2节
二力平衡》
知识能力全练
知识点一
牛顿第一定律
1.(2020河南南阳唐河期中)下列情景中,处于平衡状态的是
(
)
A.加速行驶的汽车
B.小朋友正在荡秋千
C.教室内悬挂的静止日光灯
D.绕地球匀速运行的卫星
2.(2020上海浦东新区二模)挂在树上的水蜜桃,处于静止状态,则
(
)
A.水蜜桃所受的重力跟水蜜桃对树枝的拉力是一对平衡力
B.水蜜桃所受的重力跟树枝对水蜜桃的拉力是一对平衡力
C.树枝所受的重力跟树枝对水蜜桃的拉力是一对平衡力
D.树枝所受的重力跟水蜜桃对树枝的拉力是一对平衡力
3.(2019河南许昌二模)下列四种情形中,属于二力平衡的是
(
)
4.如图8-2-1为一对平衡力与一对相互作用力的维恩图(也叫文氏图,用于显示元素集合重叠区域的图示)。
两圆相重叠的区域是指它们的相同点,两圆相重叠区域以外的区域是它们的独有特性(不同点)。请你将它们的相同点写在两圆相重叠的区域内,将它们的独有特性写在相应圆中重叠区域以外的区域内。
5.(2017黑龙江哈尔滨中考)实验小组要探究二力平衡条件。实验中每个钩码重力相同,摩擦力忽略不计。
图8-2-2
(1)如图8-2-2甲装置,当左右两端同时各挂两个钩码时,小车静止,此时F1、F2的方向,大小________;当左右两端同时取下一个钩码时,如图乙,小车仍静止,此时F3________F4;当右端再挂上一个钩码时,如图丙,小车将做变速运动,此时F5________F6
(2)在图甲实验的基础上,将小车扭转一个角度,松手后,观察小车的情况。这样做可以探究什么问题?
(3)对比甲、乙、丙三次实验,当小车静止时,水平方向上受到两个力的大小关系如何?还能看出小车受非平衡力作用时,运动状态将怎样?
知识点二
二力平衡条件的应用
6.(2019北京四中期中)一物体重力是10N,静止在水平地面上,若想将物体竖直拉起,拉力应
(
)
A.大于10N
B.等于10N
C.小于10N
D.条件不足,无法判断
7.(2018天津中考)如图8-2-3所示,用线将灯悬挂在天花板上。当灯静止时,灯所受拉力的平衡力是
(
)
A.线所受的重力
B.灯所受的重力
C.灯对线的拉力
D.线对天花板的拉力
8.(2020独家原创试题)如图8-2-4所示是一位重为600N的同学进行“立定跳远”的五个分解动作,请完成下列有关问题:
(1)当他自然站立在水平地面上时,如图①所示,他处于________状态(选填“平衡”或“非平衡”),此时受到地面对他的支持力大小为________N,方向________
(2)当他跳到最高点时,如图③所示,他处于________状态(选填“平衡”或“非平衡”),你判断的依据是________________________________(忽略空气阻力)
三年模拟全练
9.(2020北京西城一模,12,★☆☆)下列说法中正确的是
(
)
A.向上抛出的篮球,一定不受力的作用
B.直线滚动的足球,一定受平衡力的作用
C.加速下落的排球,一定受非平衡力的作用
D.发生形变的气球,一定受非平衡力的作用
10.(2020江苏苏州姑苏五校联考,19,★★☆)一本书静止放在课桌上,书受到的重力是G,书对桌面的压力是N,桌面对书的支持力是F,其中属于平衡力的是________,属于相互作用力的是________(填物理量符
11.(2020上海徐汇诊断,23,★★☆)在用图8-2-5________[选填“(a)”或“(b)”]所示装置进行“探究二力平
衡的条件”实验时,应使物体处于匀速直线运动状态或________状态;图________[选填“(a)”或“(b)”]所示的是研究两物体间相互作用力关系的实验,此时两个力________,方向相反。
图8-2-5
12.(2018天津和平期中,24,★★☆)证明在竖直方向将物体悬挂在弹簧测力计下静止时,弹簧测力计的示数就
等于物体所受重力的大小。
温馨提示:证明过程中需要的物理量请提前设定,并标明依据的物理规律。
五年中考全练
13.(2020江西中考,12,★★☆)如图8-2-6所示,小明去公园遛狗时,用力拉住拴狗的绳子,正僵持不动。此时,若不计绳子重力,以下两个力是一对平衡力的是
(
)
A.小明拉绳子的力与狗拉绳子的力
B.狗受到的重力与地面对狗的支持力
C.绳子对狗的拉力与地面对狗的阻力
D.绳子对狗的拉力与狗对绳子的拉力
14.(2018贵州铜仁中考,13,★☆☆)著名的北盘江大桥在修建的过程中,建筑工人用起重机将一个重为3×103N的建筑材料从地面匀速提升到桥面,在此过程中,吊绳对重物的拉力为________N,方向是________。
15.(2020浙江台州中考,24,★★☆)为研究作用在物体上的两个力满足什么条件时,才能使物体处于平衡状态,进行如下实验。
(1)选用轻薄塑料片作为图8-2-7甲实验研究对象的原因是________________________________。
(2)将图甲中静止的研究对象转到虚线位置,松手后发现研究对象发生转动。据此可以得出结论:作用在物体上的两个力需要满足的条件是________________________,物体才可能处于静止状态。
(3)如图乙,若启动电动机继续进行研究:当弹簧测力计示数与物体重力大小相等时,观察物体的运动状态;当弹簧测力计示数与物体重力大小不相等时,再观察物体的运动状态。继续这项研究的目的是____________________
________________________________________________。
16.我国北方常遭遇严重的沙尘暴天气,所谓沙尘暴可简化为如下情景:快速向上刮起的大风将大量沙尘颗粒扬起后悬浮在空中(不动),这时风对沙尘的作用力与沙尘的重力平衡,其作用力大小可近似表示为f=ρSv2,其中ρ为空气密度,S为沙尘颗粒的横截面积,v为风速,沙尘颗粒可近似看成球体(球体积公式为V=πr3)。若沙粒的密度为ρ沙,沙粒半径为R,地面空气密度为ρ0,请你推导出要形成沙尘暴现象地面的最小风速v的表达式是
(
)
A.v=
eq
\r(·Rg)
B.v=
eq
\r(·Rg)
C.v=
eq
\r(·R2g)
D.
eq
\r(·Rg)
17.(2017湖北鄂州中考)学习关于物体的平衡条件时,小林同学提出了以下疑问: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能保持平衡状态吗?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8-2-8所示实验,研究物体处于平衡状态时的受力情况。
(1)他将一小球用一根细线悬挂起来,如图甲所示;剪断细线后小球下落,如图乙所示。
(2)他又将一小球用两根细线悬挂起来,如图丙所示;
剪断其中一根细线,小球发生摆动,如图丁所示。
通过实验,他的疑问得到解决。根据实验现象及相关条件,小林同学归纳得出了初步结论:
图8-2-8
①由图甲和乙可知________________________________________________________________;
②由图甲和丁可知________________________________________________________________;
③由图甲和丙可知________________________________________________________________。
【参考答案及解析】
第2节
二力平衡
知识能力全练
1.C
物体受到平衡力作用时能保持平衡状态,即静止状态或匀速直线运动状态。加速行驶的汽车,速度的大小发生变化;小朋友正在荡秋千,速度的大小和运动方向时刻变化;绕地球匀速运行的卫星,运动方向不断变化,以上三个情景,均处于非平衡状态,故A、B、D均不符合题意。教室内悬挂的静止日光灯,处于平衡状态,故C符合题意。
2.B
水蜜桃所受的重力跟水蜜桃对树枝的拉力,它们作用在两个物体上,不是一对平衡力,故A错误;水蜜桃所受的重力跟树枝对水蜜桃的拉力,它们大小相等、方向相反,作用在同一条直线上,作用在同一物体上,是一对平衡力,故B正确;树枝所受的重力跟树枝对水蜜桃的拉力,它们作用在两个物体上,不是一对平衡力,故C错误;树枝所受的重力跟水蜜桃对树枝的拉力,它们方向相同,不是一对平衡力,故D错误。
3.D
A选项中,两个力是作用在两个物体上,故不是平衡力;B选项中,两个力不在同一直线上,故不是平衡力C选项中,两个力大小不等,故不是平衡力;D选项,两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上,还作用在同一物体上,故是一对平衡力。
4.【答案】如图所示
【解析】平衡力是作用在同一物体上的两个力;相互作用力分别作用在产生相互作用的两个物体上。
5.【答案】(1)相反
相等
等于
小于
(2)同时作用在小车上、不在同一直线上大小相等方向相反的两个力,能否平衡?
(3)见解析
【解析】(1)甲中小车静止,受力平衡,则F1、F2的方向相反,大小相等;左右两边同时取下一个钩码时,小车仍静止,则F3、F4的方向相反、大小相等;当右端再挂一个钩码时,车做变速运动,受力不平衡,此时F5(2)将小车扭转一个角度,小车受到的两个拉力不在同一直线上,松手后,小车若不能静止,说明同时作用在小车上不在同一直线上、大小相等、方向相反的两个力,不是一对平衡力。
(3)由甲、乙两图可知,小车静止时,水平方向受到的两个力大小相等;由丙图可知,小车受非平衡力作用时,运动状态将改变。
6.A
一物体重力是10N,静止在水平地面上,若想将物体竖直拉起,即由静止变为运动,其运动状态发生改变,故拉力的大小应大于物体的重力(即大于10N);若拉力等于或小于10N,物体仍然会处于静止状态。
7.B
二力平衡应满足的条件是作用在同一物体上,大小相等,方向相反,作用在同一直线上。灯所受拉力与灯受到的重力满足这四个条件,是一对平衡力,故选择B。
8.【答案】(1)平衡
600
竖直向上
(2)非平衡
他只受重力作用
【解析】(1)当他自然站立在水平地面上时,他处于静止状态,故是平衡状态,此时他受到的重力与地面对他的支持力是一对平衡力,故地面对他的支持力大小为600N,方向竖直向上;(2)忽略空气阻力,他到达最高点时,只受到重力的作用,所以他受到的力不是平衡力,故他处于非平衡状态。
三年模拟全练
9.C
向上抛出的篮球,在空中运动时,受到重力和空气阻力的作用,故A错误;直线滚动的足球,若足球做加速或减速直线运动,则受到的不是平衡力,故B错误;加速下落的排球,其速度大小发生了变化,定受非平衡力的作用,故C正确;发生形变的气球,如果保持静止或匀速直线运动,则受到平衡力的作用,故D错误。
10.【答案】G、F
F、N
【解析】书受到的重力G和桌面对书的支持力F,大小相等方向相反、作用在一条直线上、作用在一个物体上,符合二力平衡条件,是一对平衡力。书对桌面的压力N和桌面对书的支持力F,大小相同、方向相反、作用在同一直线上、作用在两个物体上,属于两个物体之间的相互作用,为相互作用力。
11.【答案】(b)
静止
(a)
大小相等
【解析】“探究二力平衡的条件”实验中,要使两个拉力作用在同一物体上,故需用图(b)所示的装置,且实验中应让物体处于平衡状态,即静止状态或匀速直线运动状态。图(a)所示的装置直接将弹簧测力计的两个挂钩拉在一起,可以研究两弹簧测力计间相互作用力的关系,此时两个力大小是相等的。
12.【答案】弹簧测力计示数表示物体对弹簧的拉力,设其大小为F,物体受到弹簧的拉力为F′,物体受到的重力为G受力分析图如图所示。物体静止,受力平衡,根据二力平衡条件可知,F′=G,而F与F′是相互作用力,故F=F′,所以F=G。
【解析】物体对弹簧的拉力和弹簧对物体的拉力是一对相互作用力,弹簧对物体的拉力和物体受到的重力是一对平衡力。
五年中考全练
13.A
小明拉绳子的力与狗拉绳子的力二力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在同一个物体上,是一对平衡力,故A正确;由图可知,狗静止不动时处于平衡状态,竖直方向上受力平衡,对狗受力分析可知,狗受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力、沿绳子向上的拉力作用,则狗受到的重力与地面对狗的支持力大小不相等,二力不是一对平衡力,故B错误绳子对狗的拉力与地面对狗的阻力,二力不是作用在同一条直线上且二力大小不相等,所以不是一对平衡力,故C错误;绳子对狗的拉力与狗对绳子的拉力,是一对相互作用力,故D错误。
14.【答案】3×103
竖直向上
【解析】由题意可知,建筑材料做匀速直线运动,则拉力与重力是一对平衡力,即二力的大小相等,方向相反,所以吊绳对重物的拉力F=G=3×103N;因为重力方向竖直向下,以拉力的方向竖直向上。
15.【答案】(1)减小研究对象的自重对实验的影响
(2)在同一直线上
(3)研究作用在物体上的两个力满足什么条件,物体才能保持匀速直线运动状态
【解析】(1)由于轻薄塑料片的质量很小,重力远小于其受到的拉力,所以其重力可以不考虑;(2)将图甲中静止的研究对象转到虚线位置,此时两个力不在同一条直线上,松手后发现研究对象发生转动,这表明二力平衡时,这两个力需要满足的条件是在同一条直线上,物体才可能处于静止状态;(3)当弹簧测力计示数与物体重力大小相等时,可以观察到物体做匀速直线运动,当弹簧测力计示数与物体重力大小不相等时,可以观察到物体做变速运动,所以研究的目的是:研究作用在物体上的两个力满足什么条件,物体才能保持匀速直线运动状态。
核心素养全练
16.D
解答本题的关键是明确“这时风对沙尘的作用力与沙尘的重力平衡”等相关信息,从而综合考查了“获取和处理信息”和“物理观念”等科学素养。沙尘受到的重力G=mg=ρ沙Vg=ρ沙·πr3g,当沙尘颗粒悬浮在空中不动时,风对沙尘的作用力f=ρoSv2=ρoπR2v2;由题意可知,此时风对沙尘的作用力与沙尘的重力平衡,所以G=f,故有ρ沙·πr3g=ρoπR2v2,整理得v=
eq
\r()
17.【答案】①只受一个力作用的物体不能保持平衡状态
②只受两个力作用的物体不一定保持平衡状态
③物体处于平衡状态时不一定只受两个力作用
【解析】本题重点考查分析实验现象总结物理规律的学科能力
①图甲中的小球是在拉力和重力作用下处于静止状态的;图乙中,当将细线剪断后,小球只受到重力作用,小球自由下落,因此只受一个力作用的物体不能保持平衡状态。②由图甲和丁可知,两种情况下小球都受到两个力的作用,图甲中小球静止,处于平衡状态;图丁中小球摆动,并且运动路径是曲线,因此图丁中的小球处于非平衡状态,即只受两个力作用的物体不一定保持平衡状态。③由图甲和丙可知,两种情况下小球都处于静止状态(即都为平衡状态),而甲中小球受到重力和拉力作用,即两个力共同作用使小球处于静止状态;图丙中的小球受到两细线的拉力和重力作用,即三个力共同作用使小球处于静止状态;因此物体处于平衡状态时不一定只受两个力作用。
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