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8.2二力平衡同步练习
1.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
2.一物体重力是10 N,静止在水平地面上,若想将物体竖直拉起,拉力应( )
A.大于10 N B.等于10 N C.小于10 N D.条件不足,无法判断
3.在下列事例中,受平衡力作用的物体是( )
A.正在圆形轨道上运动的过山车
B.腾空而起加速上升的火箭
C.减速进站的火车
D.正在匀速上升的电梯
4.在如图所示的跳水比赛中,关于运动员利用跳板起跳过程中涉及的物理知识,下列说法中不正确的是( )
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
D.运动员受到的重力和跳板对运动员的支持力始终是一对平衡力
5.如图所示,一个同学用水平力F推停在水平地面上的汽车,但没有推动。推车时水平力F与地面对车的摩擦力f的大小关系是( )
A.F一定小于 f B.F一定等于f C.F可能小于f D.F可能大于f
6.电动平衡车是一种时尚代步工具。如图所示,当人驾驶平衡车在水平路面上匀速直线运动时,下列说法正确的是( )
A.平衡车受到的重力与地面对它的支持力是一对平衡力
B.平衡车对地面的压力与地面对它的支持力是相互作用力
C.关闭电机,平衡车仍继续前进是由于其受到惯性作用
D.若平衡车在运动过程中所受的力全部消失,平衡车会慢慢停下来
7.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
8.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,其中为空气密度,为沙尘颗粒的横截面积,为风速,沙尘颗粒可近似看成球体(球体积公式为),若沙粒的密度为,沙粒半径为,地面空气密度为,请你推导出要形成沙尘暴现象地面的最小风速的表达式是( )
A. B. C. D.
9.在用图_________[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。
10.如图所示,跳伞运动员在某段时间内能匀速下降。是因为运动员和降落伞作为整体受到的__________力和__________力是一对平衡力。这两个力大小__________,方向__________、作用在__________,作用在同一个物体上。
11.如图所示是一位重为600 N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)
12.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。
(1)如图甲装置,当左右两端同时各挂两个钩码时,小车静止,此时的方向___________,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________;当右端再挂上一个钩码时,如图丙,小车将做变速运动,此时_________。
(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?
答案以及解析
1.答案:C
解析: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.答案:A
解析:一物体重力是10 N,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10 N);若拉力等于或小于10 N,物体仍然会处于静止状态。
3.答案:D
解析:物体受平衡力作用时,保持静止或匀速直线运动状态.A、在圆形轨道上运动的过山车的运动路线不是直线,故A错误;B、加速上升的火箭,速度在不断增大,故B错误;C、减速进站的火车,速度在不断减小,故C错误;D、匀速上升的电梯处于匀速直线运动状态,故D正确.故选D.
4.答案:D
解析:运动员在跳板上,并不是一直保持静止,不属于平衡状态;因此运动员受到的重力和跳板对运动员的支持力并非始终是一对平衡力,故D错,A、B、C正确.故选D.
5.答案:C
解析:由于汽车没动,故在水平方向上汽车受到的力是平衡力,而在水平方向上汽车只受推力F和摩擦力f,故这两个力是平衡力,它们的大小一定相等,C是正确的。
6.答案:B
7.答案:C
解析: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,一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。
8.答案:D
解析: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,当沙尘颗粒悬浮在空中不动时,风对沙尘的作用力;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,故有,整理得。
9.答案:(b);静止;(a);大小相等
解析:“探究二力平衡的条件”实验中,需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。
10.答案:重; 空气阻; 相等; 相反; 一条直线上
解析:因为运动员和降落伞作为匀速下降,所以整体处于平衡状态,所以受到的重力和空气阻力是一对平衡力。
根据二力平衡的条件知:这两个力大小相等,方向相反、作用在一条直线上,作用在同一个物体上。
11.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600 N,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。
12.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、的方向相反、大小相等;当右端再挂一个钩码时,小车做变速运动,受力不平衡,此时。
(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。
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