8.2二力平衡 培优训练 ----2024-2025学年人教版物理八年级下学期
2025-02-11
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内容正文:
第八章《运动和力》—8.2二力平衡 培优训练
一.选择题(共39小题)
1.如图所示,“天问一号”火星探测器于2021年5月15日成功着陆在火星表面并保持静止状态。探测车受到的重力为G,其对火星表面的压力为F压,火星表面对探测车的支持力为F支,下列说法正确的是( )
A.G和F压是一对相互作用力
B.F支是由于火星表面发生形变产生的
C.G和F支是一对相互作用力
D.F压是由于火星表面发生形变产生的
2.欣欣在附中的“拾光”小店买到了校庆110周年的文创盲盒“小福”,并把它放在盒子上拍照(如图),下列分析正确的是( )
A.小福受到的重力和它对盒子的压力是一对平衡力
B.盒子受到的重力和地面对盒子的支持力是一对平衡力
C.小福对盒子的压力和盒子对小福的支持力是一对相互作用力
D.小福对盒子的压力和地面对盒子的支持力是一对相互作用力
3.如图是完全相同的甲车和乙车在相同时间内通过路段的情况,其中甲车在做匀速直线运动,乙车在做变速直线运动,关于下面说法中错误的是( )
A.前30s时,甲的速度比乙的速度大
B.40s内,两车在全程中的平均速度相同
C.乙车的受到的牵引力和地面对乙车的阻力是平衡力
D.甲车对地面的压力和地面对甲车的支持力大小相等
4.在水平地上滑行的运动员如图所示,下列说法正确的是( )
A.运动员弓着腰,是通过降重心来增大重力
B.运动员受到的重力和地面对他的支持力是一对平衡力
C.运动员滑行时具有惯性,停下来就没有惯性
D.停止蹬地,运动员会慢慢停下来,说明力是维持物体运动的原因
5.有一只装满货物的箱子放在水平地面上,如图所示,小南同学用水平向右的力去推箱子,但没有推动,则下列说法正确的是( )
A.小南对箱子的推力小于箱子与地面间的摩擦力
B.小南对箱子的推力与箱子对地面的摩擦力是一对平衡力
C.箱子所受到的重力与地面对箱子的支持力是一对相互作用力
D.箱子对地面的压力与地面对箱子的支持力是一对相互作用力
6.如图是举重运动员挺举过程中将杠铃举到头顶静止时的场景。下列说法正确的是( )
A.杠铃所受的重力与杠铃对运动员的压力是一对相互作用力
B.运动员所受的重力与地面对运动员的支持力是一对平衡力
C.地面对运动员的支持力大于运动员所受的重力
D.运动员对地面的压力是由于地面发生弹性形变而产生的
7.如图所示,运动员正在进行蹦床比赛,不计空气阻力,运动员从最高点竖直下落到最低点的过程中,下列说法正确的是( )
A.运动员在最高点和最低点静止时,处于平衡状态
B.运动员刚接触蹦床时的速度最大
C.运动员接触蹦床后受到的重力逐渐减小
D.运动员速度最大时,受到的几个力相互平衡
8.如图,现将一个长方体包裹放在甲图有台阶的电梯的一节台阶上,另一个相同长方体包裹放在乙图平面式电梯的平面上,两包裹放置方式相同,且都随电梯的上升而运动,则下列说法正确的是( )
A.在甲图中,包裹相对于自己处在的台阶的前一个台阶是运动的
B.在甲图中,包裹受到的重力与电梯台阶受到的压力是一对相互作用力
C.在乙图中,包裹受到的重力与台阶给包裹的支持力是平衡力
D.在乙图中,若包裹受到的力全部消失,则包裹沿电梯运行方向匀速运动
9.2月25日,在韩国釜山进行的2024年国际乒联釜山世界乒乓球团体锦标赛男子团体决赛中,中国队3比0战胜法国队,夺得冠军。如图是运动员在比赛中的场景,下列说法正确的是( )
A.击球时,球和球拍都会发生弹性形变
B.击球时,球拍对球的力和球对球拍的力是一对平衡力
C.乒乓球离开球拍继续运动,是因为受到惯性的作用
D.乒乓球最终会落到地面,是因为没有了力的作用
10. 2024年2月16日在韩国釜山进行了世界乒乓球团体赛,如图所示。下列说法中正确的是( )
A.在空中运动的乒乓球不受重力作用
B.乒乓球上升到最高点时受平衡力作用
C.乒乓球被击打的过程中,说明力可以改变物体的运动状态
D.乒乓球被击打后继续前进是因为受到了惯性力的作用
11.如图,一空水杯放在桌面上,下列说法正确的是( )
A.水杯只受压力
B.水杯只受重力
C.水杯受到支持力和重力
D.水杯受到压力和重力
12.2024年世界泳联世锦赛中,中国选手全红婵在女子10米台比赛中力压群雄,成功夺得金牌。如图所示是全红婵参加跳水比赛时的运动轨迹示意图。下列说法正确的是( )
A.从最高点到入水前的过程中,运动员的惯性增大
B.运动员在下落过程中,若所受的力全部消失,她将做匀速直线运动
C.起跳后能继续向上运动,是由于运动员受到向上的力大于自身的重力
D.运动员静止站在跳台上时,跳台对运动员的支持力和运动员对跳台的压力是一对平衡力
13.如图所示,用钢尺快速击打一摞棋子中间的一个,该棋子飞出后上面的棋子又落在正下方,下列说法正确的是( )
A.被击飞的棋子有惯性,落在正下方的棋子没有惯性
B.棋子被击飞出去,说明力可以改变物体的运动状态
C.钢尺击打棋子时,钢尺对棋子的力大于棋子对钢尺的力
D.棋子静止在桌面上,最下面一个棋子对桌面的压力与桌面对它的支持力是一对平衡力
14.如图探究“二力平衡条件”的实验。下列说法错误的是( )
A.桌面应光滑,可以减小摩擦力对实验的影响
B.小车静止时,只受到一对平衡力的作用
C.将右侧的一组钩码取下,挂在左侧钩码的下面,可以探究出方向相同的两个力不能平衡
D.将小车扭转一个角度,松手后小车会从静止变为运动,这表明两个力平衡需要作用在同一直线上
15.关于力的作用效果,下列说法正确的是( )
A.对物体施加力,物体一定会发生形变
B.运动状态发生变化,物体可能受到力的作用
C.只要受力,物体一定运动
D.物体运动方向改变,一定受到力的作用
16.如图所示,用水平力F推行李箱,此时行李箱上的小包和行李箱一起水平向右做匀速直线运动,空气阻力忽略不计,下列说法正确的是( )
A.小包的重力和箱子对小包的支持力是一对相互作用力
B.小包受到支持力、重力和摩擦力共3 个力的作用
C.行李箱的重力和地面对行李箱的支持力是一对平衡力
D.小包对行李箱的压力和行李箱对小包的支持力是一对相互作用力
17.如图所示,同一木块在同一粗糙水平面上,先后以不同的速度被匀速拉动。甲图中速度为v1,乙图中速度为v2,丙图中木块上叠放一重物,共同速度为v3,且v1>v2>v3,匀速拉动该木块所需的水平拉力分别为F甲、F乙和F丙。下列关系正确的是( )
A.F甲<F乙<F丙 B.F甲>F乙>F丙
C.F甲=F乙<F丙 D.F甲<F乙=F丙
18.如图是一款可载人的电动行李箱,载着人沿直线匀速行驶在路面上,与人受到的支持力形成一对平衡力的是( )
A.人对行李箱的压力 B.行李箱受到的重力
C.人受到的重力 D.行李箱对地面的压力
19.下列说法描述正确的是( )
A.公交车在匀速转弯时运动状态不变
B.站在讲台上的老师受到重力和他对地面压力是平衡力
C.在平直路面上匀速行驶的汽车受平衡力作用
D.力是维持物体运动的主要原因
20.2022年12月世界举重锦标赛在哥伦比亚波哥大进行,中国选手蒋惠花包搅了女子49公斤级3枚金牌,为中国举重队在巴黎奥运会周期的首个世界大赛中取得开门红。如图所示是蒋惠花举重的场景,下列说法中正确的是( )
A.杠铃对人的压力和人对杠铃的支持力是一对平衡力
B.人受到的重力和地面对人的支持力是一对平衡力
C.人受到的重力和人对杠铃的支持力是一对相互作用力
D.人对地面的压力和地面对人的支持力是一对相互作用力
21.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象,下列说法正确的是( )
A.图甲中木块受到的拉力为3.2N
B.木块第一次和第二次速度之比为2:1
C.木块两次受到滑动摩擦力之比为1:2
D.木块受到的摩擦力与拉力是一对相互作用力
22.2023年2月3日,在国际滑联短道速滑世界杯男子500米A组决赛中中国选手林孝埈发挥出色,以41秒329率先撞线夺冠。如图所示是林孝埈比赛时的情景,下列说法正确的( )
A.在减速转弯时,林孝埈处于平衡状态
B.林孝埈比赛时,以观众席为参照物,他是静止的
C.向后蹬冰时,他会向前加速,说明力的作用是相互的
D.撞线后林孝埈会慢慢停下来,说明运动需要力来维持
23.关于成都市学业考试体育测试的项目所涉及到的一些物理知识,下列分析正确的是( )
A.立定跳远——起跳时脚用力蹬地,这个力改变了人的运动状态
B.引体向上——人在匀速向上运动的过程中,所受到的合力为零
C.800m测试——同学们到达终点时受到惯性作用,不能立刻停下
D.排球测试——排球被向上垫起后,到达最高点时受到的力平衡
24.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.平衡车对人的支持力是由于车的形变产生的
B.人对车的压力和车对人的支持力是一对平衡力
C.平衡车对地面的压力和人受到的支持力是一对相互作用力
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
25.如图所示是人在水平地面上骑自行车时的情景,骑行中停止蹬车后,自行车会慢慢停下来,在这个过程中,下列说法正确的是( )
A.自行车的惯性逐渐变小
B.自行车受到平衡力的作用
C.自行车停下来是因为运动需要力来维持
D.自行车对水平地面的压力等于水平地面对自行车的支持力
26.劳动最光荣!清洗衣物、折叠衣服、收拾书桌、整理房间……“五一”假期,多所中小学开展形式多样的劳动教育实践活动,布置“劳动家庭作业”,用实际行动诠释劳动之美,让劳动成为孩子们成长的重要一环。如图所示,付强同学用水平向右的力推静止在水平地面上的箱子,但箱子没动。下列说法正确的是( )
A.箱子受到的重力和地面对箱子的支持力是一对相互作用力
B.箱子对地面的压力和地面对箱子的支持力是一对平衡力
C.箱子受到水平方向的推力小于地面对箱子的摩擦力
D.若此时一切外力都突然消失,箱子会静止在原地
27.2024年2月17日,第十四届全国冬季运动会在内蒙古呼伦贝尔拉开帷幕。如图所示是短道速滑项目的精彩瞬间。下列说法中正确的是( )
A.以看台上的观众为参照物,运动员是运动的
B.运动员在转弯过程中,其运动状态保持不变
C.运动员到达终点后,不能立即停下来是因为受到惯性作用
D.运动员站立时对冰面的压力和运动员所受的重力是一对平衡力
28.如图所示,甲、乙叠放在一起,静止在水平地面上,下列说法正确的是( )
A.甲受到的重力与甲对乙的压力是一对相互作用力
B.乙受到的重力与地面对乙的支持力是一对平衡力
C.甲受到的重力与乙对甲的弹力是一对平衡力
D.乙受到的重力与甲对乙的弹力是一对平衡力
29.长沙某国道马路旁边放置手持警示牌的交通警察假人,以此来提醒过往车辆减速慢行,如图是假人站在地台上的情景,以下说法正确的是( )
A.假人受到的重力和地台对假人的支持力是一对平衡力
B.假人受到的重力和假人对地台的压力是一对相互作用力
C.地台受到的重力和地面对地台的支持力是一对平衡力
D.地台受到的支持力和假人对地台的压力是一对相互作用力
30.如图所示,人坐在吊椅(椅面水平)上静止时,下列说法正确的是( )
A.人坐上吊椅后,支架弯曲程度增大,说明支架受到的弹力越大,发生的形变量越小
B.人所受的重力和吊椅对人的支持力是一对平衡力
C.吊椅所受的重力和吊椅对人的支持力是一对相互作用力
D.支架所受的重力和地面对支架的支持力是一对平衡力
31.2023年5月13日,在亚洲举重锦标赛女子87公斤以上级比赛中,中国选手李雯雯以抓举140公斤、挺举175公斤、总成绩315公斤夺得冠军,为中国举重队在本次亚洲举重锦标赛的征程画上了圆满的句号!如图所示是李雯雯举重的场景,下列说法中正确的是( )
A.人受到的重力和人对地面的压力是一对相互作用力
B.杠铃对人的压力和人对杠铃的支持力是一对平衡力
C.杠铃对人的压力和地面对人的支持力是一对平衡力
D.人对地面的压力和地面对人的支持力是一对相互作用力
32.第十四届全国冬季运动会于2024年2月17日至2月27日在内蒙古自治区举办,参赛运动员达到3700余人,这是历届全国冬季运动会中规模最大、项目最多、标准最高的一届,也是内蒙古自治区首次承办的全国大型综合性运动会。关于图中涉及到的运动,下列说法正确的是( )
A.甲图中,男运动员托举女运动员静止在空中,他受到的重力和支持力是一对平衡力
B.乙图中,滑雪运动员以抛物线轨迹腾飞在最高点时,受到非平衡力的作用
C.丙图中,短道速滑运动员冲过终点不能立即停止,是由于受到惯性的作用
D.丁图中,冰壶的重力和冰壶对地面的压力是一对相互作用力
33.杭州亚运会期间,我国运动健儿用汗水和努力,让五星红旗一次次升起。运动会蕴含着丰富物理知识,如图所示,下列说法正确的是( )
A.甲图中林雨薇冲过终点不能立刻停止,是由于受到惯性的作用
B.乙图中巩立姣将铅球投出后,铅球到达最高点时合力为零
C.丙图中孙颖莎打乒乓球,球拍击球,同时球击了球拍,说明力的作用是相互的
D.丁图中刘焕华举着杠铃静止时,他受到的重力与地面对他的支持力是一对平衡力
34.有关力和运动的描述不正确的是( )
A.匀速转弯的物体受非平衡力
B.竖直上抛的物体在最高点为静止状态受平衡力
C.滚动的足球停下来是因为球受到阻力
D.划船时人向后划船,船向前运动,说明力的作用是相互的
35.如图是篮球运动员在比赛时的场景,下列说法错误的是( )
A.篮球离开手后能继续前进,是由于篮球具有惯性
B.篮球在空中飞行过程中,运动状态不断地发生改变
C.在对抗时,进攻球员对防守球员的作用力大于防守球员对进攻球员的作用力
D.篮球静止在地面上时,篮球受到的支持力与篮球的重力是一对平衡力
36.新华社巴黎8月4日电,在巴黎奥运会乒乓球男单决赛中,中国选手樊振东4:1击败对手,获得金牌。如图所示,当樊振东静止站立在水平的最高领奖台上时,下列分析正确的是( )
A.领奖台的重力和地面对领奖台的支持力是一对平衡力
B.领奖台的重力与领奖台对樊振东的支持力是相互作用力
C.樊振东的重力与领奖台对樊振东的支持力是一对平衡力
D.樊振东对领奖台的压力与地面对领奖台的支持力是相互作用力
37.小明是一个摄影爱好者,他用照相机拍摄了一组照片。下面是用照相机拍摄(每0.1s拍摄一次)小球在四种不同运动状态下的照片,其中受力平衡的是( )
A. B. C. D.
38.如图是佛山南狮足球队对战无锡队的场景,下列说法正确的是( )
A.踢足球时,脚对足球的力大于足球对脚的力
B.踢足球时,脚受到足球的力是足球发生了弹性形变产生的
C.在空中运动的足球,若所受力全部消失,足球将静止
D.运动员带球进攻时要持续踢球,说明力是维持物体运动的原因
39.一位小朋友在玩滑板车,开始时,她通过不断用力蹬地使滑板车持续运动起来,如图甲所示;停止蹬地后滑板车继续前行,如图乙所示;一段时间后滑板车停止运动,如图丙所示。下列说法正确的是( )
A.图甲中用力蹬地使滑板车运动说明力是维持物体运动的原因
B.图乙中停止蹬地后滑板车继续前行是由于滑板车具有惯性
C.图乙中停止蹬地后滑板车的速度逐渐变慢是由于它不再受到力的作用
D.图丙中滑板车停止运动后其惯性消失
二.填空题(共14小题)
40.如图推着购物车在水平地面上做匀速直线运动,购物车受到的支持力与车对地面的压力是一对 (选填“平衡力”或“相互作用力”),撤去推力后,小车由于 会继续向前运动。
41.放在水平桌面上的木块同时受到水平向左、大小为5N的拉力和水平向右、大小为8N的拉力作用而运动,这两个力共同作用效果可用一个大小为 N、方向 的力来代替,这个力是它们的 。
42.如图是小聪在综合实践活动中,沿着斜向下的力推着装沙的小车匀速直线行进的情景。沙子相对于小聪是 的,此时小车受到的地面的摩擦力和小聪的推力 (选填“是”或“不是”)一对平衡力。
43.如图所示,水平传送带静止,传送带上有一木块,在水平拉力F作用下正匀速向右运动;此时拉力F (>/=/<)木块所受摩擦力。保持拉力不变,当木块运动到P点时,传送带突然沿逆时针方向运动,木块将做 (加速/匀速/减速)运动。
44.2024年3月20日,长征八号遥三运载火箭成功将“鹊桥二号中继星”送入预定轨道。火箭发射升空时,向下喷出燃气,根据物体间力的作用是 的,“鹊桥二号中继星”进入环月轨道,并在 (选填“平衡力”或“非平衡力”)作用下,沿着椭圆轨道绕月飞行。
45.踢毽子是中学生喜爱的体育活动。如图所示,毽子被踢出主要表明力可以改变物体的 。被踢出后,毽子竖直上升到最高处时,处于 状态(选填“平衡”或“非平衡”)。(不计空气阻力)。
46.如图所示,用线拴着的小球在AB之间来回摆动(不计空气阻力)。将小球拉至A点处松开手,小球处于 (填“平衡”或“非平衡”)状态;若小球摆动到右边最高处B点时,所受的外力全部消失,则小球将处于 (填“静止”或“匀速直线运动”)状态。
47.2023年6月1日起。新余市开展“一盔一带”守护行动。如图所示是王爷爷骑着摩托车在水平路面上匀速转弯行驶时情景。若以头盔为参照物,王爷爷是 的(选填“运动”或“静止”),他在行驶中受到 (选填“平衡力或“非平衡力”)的作用。
48.在探究二力平衡条件的实验中,同学们设计了甲、两乙种实验方案,所用器材如图所示,两种方案中都可以通过调整 来改变拉力的大小。甲方案中所挂钩码如图所示,木块保持静止,此时木块在水平方向上受力 (选填“平衡”或“不平衡”)。
49.如图所示用细绳将质量为500g的小球悬挂在无人机上,图中无人机带着小球竖直向上匀速运动,小球与无人机保持相对静止,不计空气阻力,则小球重力G为 N,细绳对小球的拉力F拉是 N;当无人机减速上升时,拉力大小F拉 G(>/=/<);若上升过程中悬挂小球的细绳突然断了,小球的运动情况是 。(g=10N/kg)
50.如图甲所示,重为4N的正方形铁块,被大小为5N的水平吸引力吸附在足够大的竖直磁性平板上匀速下滑,这时铁块在水平方向上受到的合力大小为 N;若对铁块施加一个竖直向上的拉力F拉,如图乙,使该铁块匀速竖直向上运动,则F拉= N,匀速运动时,墙对铁块的吸引力和铁块对墙的吸引力是一对 (选填“平衡力”或“相互作用力”)。
51.跳伞运动员在空中匀速直线下降,已知人和伞的总重力是850N,则空气的阻力为 N。跳伞运动员落地后,人和伞对地面的压力与地面对人和伞的支持力是一对 力。
52.下列两幅图(如图)均是中国古代科技著作《天工开物》的插图,图甲“六桨客船”中的船工向后划桨时,客船就会向前运动,是因为力的作用是 的;图乙中“赶稻及菽”时牛拉石碾匀速转动过程中,石碾受 (选填“平衡力”或“非平衡力”)的作用。
53.魔术是巧妙综合视觉传达、心理学、化学、数学、光学、形体学及表演学等不同领域的高智慧的表演艺术,图为魔术“人体悬浮”。你认为该魔术中人体 (选填“受到”或“不受到”)向上的力,你判断的理由是 (合理即可)。
三.实验探究题(共5小题)
54.(1)小秋在探究“阻力对物体运动的影响”实验时,让小车从斜面的同一高度由静止滑下,观察小车沿不同材料的水平表面上滑行的距离,如图1所示。
①根据实验现象,可以得出结论:水平面越光滑,小车受到的阻力越 (选填“大”或“小”),在水平面上运动的距离越 (选填“远”或“近”);
②推理:如果水平面绝对光滑,小车受到的阻力为零,它将保持 运动状态。
(2)如图2所示,探究“二力平衡条件”的实验中:
①如图2甲所示,实验时小车处于静止状态将便于实验探究。当F1>F2时,小车仍保持静止,因此得出结论:二力平衡时,两个力的大小不相等,你认为这样的结论 (选填“可靠”或“不可靠”);
②设计了如图2乙所示装置进行实验,将乙图中静止的硬纸片扭转一个角度如图丙所示,松手后观察到硬纸片不能保持静止,该现象说明两个力必须作用在 才能平衡。
55.在“探究二力平衡条件”的实验中,小明设置的实验装置如图甲所示,实验中砝码的质量相同。
(1)实验中是通过 来改变木块受到的拉力大小的。
(2)实验时,向左盘和右盘同时放入 (选填“等重”或“不等重”)的砝码,这时木块保持静止;但小明在实验时发现,若向左盘和右盘同时放入不等重的砝码,木块仍然保持静止,则产生这一现象的原因是 。
(3)现保持F1与F2的大小相等,将木块换成小车,然后扭转一个角度,松手后,小车将发生转动,据此可以得出二力平衡时需要满足的一个条件是 。
(4)在探究同一问题时,小红设计了如图乙所示的实验,同学们认为小红的实验优于小明的实验,其主要原因是 。
A.小卡片容易扭转
B.小卡片是比较容易获取的材料
C.容易让小卡片在水平方向上保持平衡
D.减小摩擦力对实验结果的影响
(5)小红在图乙的装置上用剪刀从小卡片的中间将小卡片剪开,可以探究相互平衡的两个力需要满足的条件是 。
(6)如图甲,在木块的左右两边挂上相同的砝码,木块静止时,小木块受到 对平衡力作用。
(7)利用如图丙所示的装置,两个滑轮安装成不同的高度, (选填“能”或“不能”)探究二力平衡的条件。
56.某实验小组利用如图甲所示的实验装置做“探究二力平衡的条件”实验。
(1)实验时应选择较 (光滑/粗糙)的实验桌面;
(2)如图甲所示,当左右两端同时挂两个钩码时,小车静止,此时F1、F2的大小 ,方向 ;
(3)在图甲实验的基础上,将小车在水平桌面上扭转一个角度后释放,观察小车的运动状态,这样做的目的是探究二力平衡时两个力是否作用在 ;
(4)为了探究探究二力平衡时两个力是否作用在同一个物体上,用轻质硬纸片代替小车做实验,如图乙所示,要对硬纸片进行的操作是 。
57.在探究“二力平衡条件”的实验中,实验装置如图甲所示。
(1)实验时,向左盘和右盘同时放入等重的砝码,这时木块保持静止,说明一对平衡力的 ;但小明在实验时发现,若向左盘和右盘同时放入质量不等的砝码,木块仍然保持静止状态,则产生这一现象的原因是 。
(2)现保持F1与F2相等,将木块换成小车,然后扭转一个角度,松手后,小车将 ,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 。
(3)如果将木块换成弹簧测力计,左右两盘各放入重5N的砝码,则弹簧测力计的示数为 。
A.10N
B.5N
C.0N
(4)在图乙的基础上继续实验,为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡时,小明的操作应该是 并观察卡片能否静止。
(5)实验中小明发现卡片两端的滑轮不在同一高度,则实验结果 (填“可信”或“不可信”)。
58.如图甲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(重力可忽略不计)两对角的线分别跨过左右支架上的滑轮,在线的两端挂上钩码,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,在图甲所示情况下,小华下一步的操作是 。
(3)在探究同一问题时,小明将木块放在水平桌面上,设计了如图乙所示的实验,同学们认为小华的实验优于小明的实验,其主要原因是 。
A.减少摩擦力对实验结果的影响
B.小卡片是比较容易获取的材料
C.容易让小卡片在水平方向上保持平衡
D.小卡片容易扭转
四.科普阅读题(共1小题)
59.阅读短文,回答文后问题。
失重现象
失重是物体对支持物的压力或悬挂物的拉力小于物体实际所受重力的现象。如当人们乘电梯加速下降时,人对电梯地面压力就小于人受到的重力,小勇在老师指导下到电梯内做失重实验,他将一个体重秤放在电梯水平地面上,然后站上秤台。如图乙所示,在电梯向下运动的过程中,他记录下体重秤在不同时间段的示数及对应的时间,描绘出了体重秤的示数随时间t的变化图像如图丙所示(已知小勇的实际质量为60kg,g取10N/kg)。
(1)根据图丙分析,小勇在 (选填“0~t1”、“t1~t2”)段时间内处于失重状态,此时小勇所受合力为 N。在t2~t3时间段内小勇对秤台的压力 他的重力(选填“大于”、“小于”或“等于”);
(2)在地球表面质量为400kg的仪器,失重时质量 (选填“大于”、“小于”或“等于”)400kg;
(3)我国宇航员王亚平利用小球在中太空中做了两次实验,第一次实验时,将小球偏离竖直位置后放手,第二次实验时,将小球偏离竖直位置后,在放手时对小球施加一个垂直于悬线的力,下列四图表示小球在这两次实验中可能出现的运动情况,其中符合实际的是 。
A.甲、丙
B.甲、丁
C.乙、丙
D.乙、丁
(4)若下降中体重秤示数为零,即说明他对体重秤压力F为零,我们称这种现象为完全失重,如果物体所受合力的大小与物体质量关系为:F合=ma,其中a称为加速度,单位为N/kg,F合=G﹣F,小勇完全失重时加速度a= N/kg。
第八章《运动和力》—8.2二力平衡 培优训练
参考答案
一.选择题(共39小题)
1.如图所示,“天问一号”火星探测器于2021年5月15日成功着陆在火星表面并保持静止状态。探测车受到的重力为G,其对火星表面的压力为F压,火星表面对探测车的支持力为F支,下列说法正确的是( )
A.G和F压是一对相互作用力
B.F支是由于火星表面发生形变产生的
C.G和F支是一对相互作用力
D.F压是由于火星表面发生形变产生的
【分析】(1)二力平衡的条件是:大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上;一对相互作用力的条件是:大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在两个物体上。
(2)压力和支持力的实质是弹力,是由接触面发生弹性形变产生的力。
【解答】解:A、G和F压方向相同,不是一对相互作用力,故A错误;
B、F支是由于火星表面发生形变产生的,故B正确;
C、G和F支大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上,是一对平衡力,故C错误;
D、F压是由于探测车发生弹性形变产生的,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查了对相互作用力与平衡力的辨别,对压力和支持力的认识,属基础题,难度不大。
2.欣欣在附中的“拾光”小店买到了校庆110周年的文创盲盒“小福”,并把它放在盒子上拍照(如图),下列分析正确的是( )
A.小福受到的重力和它对盒子的压力是一对平衡力
B.盒子受到的重力和地面对盒子的支持力是一对平衡力
C.小福对盒子的压力和盒子对小福的支持力是一对相互作用力
D.小福对盒子的压力和地面对盒子的支持力是一对相互作用力
【分析】二力平衡的条件是:大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上;
一对相互作用力的条件是:大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在两个物体上。
【解答】解:A、小福受到的重力和它对盒子的压力方向相同,不是一对平衡力,故A错误;
B、盒子受到的重力和地面对盒子的支持力大小并不相同,不是一对平衡力,故B错误;
C、小福对盒子的压力和盒子对小福的支持力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在两个物体上,是一对相互作用力,故C正确;
D、小福对盒子的压力和地面对盒子的支持力作用在同一物体上,且大小不同,不是一对相互作用力,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查了对平衡力和相互作用力条件的理解和辨别,属力学基础题,难度不大。
3.如图是完全相同的甲车和乙车在相同时间内通过路段的情况,其中甲车在做匀速直线运动,乙车在做变速直线运动,关于下面说法中错误的是( )
A.前30s时,甲的速度比乙的速度大
B.40s内,两车在全程中的平均速度相同
C.乙车的受到的牵引力和地面对乙车的阻力是平衡力
D.甲车对地面的压力和地面对甲车的支持力大小相等
【分析】(1)比较相同时间内通过的路程大小,然后对AB选项做出判断;
(2)根据平衡力的条件分析,对C选项做出判断;
(3)根据相互作用力的条件分析,对D选项做出判断。
【解答】A、由图可知,前30s内甲车和乙车运动的路程分别为900m、750m,则甲车运动的路程大于乙车运动的路程,根据v得到甲的速度大于乙的速度,故A正确,不符合题意;
B、甲、乙两车在40s内通过的路程s=1200m,则根据v可知甲、乙两车的平均速度相同,故B正确,不符合题意;
C、乙车在做变速运动,处于非平衡状态,乙车受到的牵引力和地面对乙车的阻力不是平衡力,故C错误,符合题意;
D、甲车对地面的压力和地面对甲车的支持力大小相等、方向相反、作用在两个物体上,作用在同一条直线上,属于相互作用力,故大小相等,故D正确,不符合题意。
故选:C。
【点评】此题考查变速运动与平均速度、平衡力和相互作用力的区分,平衡力和相互作用力容易混淆,注意区分:相同点:大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。不同点:平衡力是一个受力物体,发生在两个物体之间;相互作用力是两个受力物体,发生在两个物体之间。
4.在水平地上滑行的运动员如图所示,下列说法正确的是( )
A.运动员弓着腰,是通过降重心来增大重力
B.运动员受到的重力和地面对他的支持力是一对平衡力
C.运动员滑行时具有惯性,停下来就没有惯性
D.停止蹬地,运动员会慢慢停下来,说明力是维持物体运动的原因
【分析】(1)降低重心可以增大稳度,但不能增加重力;
(2)二力平衡的条件是:大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上;
(3)一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,叫惯性;
(4)力是改变物体运动状态的原因,维持物体运动不需要力。
【解答】解:A、运动员弓着腰,是通过降低重心来增大稳度,但重力大小不会改变,故A错误;
B、运动员受到的重力和地面对他的支持力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上,是一对平衡力,故B正确;
C、惯性是物体的一种属性,惯性大小只与质量有关,运动员滑行时具有惯性,停下来也具有惯性,故C错误;
D、停止蹬地,运动员会慢慢停下来,是因为受到阻力作用,说明力是改变物体运动状态的原因,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查了对重力、平衡力、惯性、力与运动关系的理解与应用,属基础题。
5.有一只装满货物的箱子放在水平地面上,如图所示,小南同学用水平向右的力去推箱子,但没有推动,则下列说法正确的是( )
A.小南对箱子的推力小于箱子与地面间的摩擦力
B.小南对箱子的推力与箱子对地面的摩擦力是一对平衡力
C.箱子所受到的重力与地面对箱子的支持力是一对相互作用力
D.箱子对地面的压力与地面对箱子的支持力是一对相互作用力
【分析】(1)物体在平衡力的作用下一定处于静止或匀速直线运动状态,二力平衡的条件是:大小相等、方向相反、作用在同一个物体上、且作用在同一条直线上;
(2)相互作用的两个力的特点是:作用在两个不同的物体上,大小相等、方向相反、作用在同一直线上。
【解答】解:
A、小南用水平向右的力推静止在水平地面上的箱子,没有推动,所以箱子处于静止状态;箱子在水平方向上所受的推力与摩擦力是一对平衡力,所以摩擦力等于推力,故A错误;
B、小南对箱子的推力与箱子对地面的摩擦力没有作用在同一个物体上,不是一对平衡力,故B错误;
C、箱子所受到的重力与地面对箱子的支持力是作用在同一物体上的两个力,不是一对相互作用力,故C错误;
D、箱子对地面的压力和地面对箱子的支持力同时作用在地面和箱子上,大小相等,方向相反,是一对相互作用力,故D正确。
故选:D。
【点评】本题主要考查了平衡力与相互作用力的辨析、根据物体的运动状态判断物体的受力情况,解决此题的关键是找出题目中暗含的条件,箱子处于静止状态即平衡状态,受力平衡。
6.如图是举重运动员挺举过程中将杠铃举到头顶静止时的场景。下列说法正确的是( )
A.杠铃所受的重力与杠铃对运动员的压力是一对相互作用力
B.运动员所受的重力与地面对运动员的支持力是一对平衡力
C.地面对运动员的支持力大于运动员所受的重力
D.运动员对地面的压力是由于地面发生弹性形变而产生的
【分析】二力平衡的条件是:大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上;一对相互作用力的条件是:大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在两个物体上。
弹力是物体由于发生弹性形变而产生的力。
【解答】解:A、杠铃所受的重力与杠铃对运动员的压力方向相同,不是一对相互作用力,故A错误;
B、运动员所受的重力与地面对运动员的支持力大小不相同,不是一对平衡力,故B错误;
C、地面对运动员的支持力等于运动员与杠铃的重力之和,因此,这个支持力大于运动员所受的重力,故C正确;
D、运动员对地面的压力是由于运动员的脚底发生弹性形变而产生的,故D错误。
故选:C。
【点评】本题主要考查了对平衡力和相互作用力的理解与辨别,同时还考查了对弹力的理解,属基础题。
7.如图所示,运动员正在进行蹦床比赛,不计空气阻力,运动员从最高点竖直下落到最低点的过程中,下列说法正确的是( )
A.运动员在最高点和最低点静止时,处于平衡状态
B.运动员刚接触蹦床时的速度最大
C.运动员接触蹦床后受到的重力逐渐减小
D.运动员速度最大时,受到的几个力相互平衡
【分析】(1)处于平衡状态的物体受到的力是平衡力;
(2)运动员下落过程接触蹦床前是自由落体运动,从接触蹦床到最低点过程,蹦床形变量逐渐变大,运动员受到的弹力逐渐增加,故合力先向下后向上,故运动员先加速后减速,故当弹力与重力平衡时,速度最大;
(3)根据G=mg分析其重力变化;
(4)运动员在接触蹦床后蹦床的形变程度一直增大。
【解答】解:A、运动员在最高点时,只受到重力的作用,受到非平衡力,不是处于平衡状态;在最低点时受到的弹力大于重力,受到非平衡力,不是处于平衡状态。故A错误;
BD、运动员下落过程接触蹦床前是自由落体运动,从接触蹦床到最低点过程中先加速后减速,不计空气阻力,当弹力与重力平衡时,速度最大,故B错误、D正确;
C、运动员接触蹦床后质量不变,g的值不变,根据G=mg可知,重力不变,故C错误。
故选:D。
【点评】本题借助于蹦床运动考查蕴含的物理知识,重点考查了学生应用物理知识解决实际问题的能力。注重了物理和生活的联系,具有较强的综合性,是一道好题。
8.如图,现将一个长方体包裹放在甲图有台阶的电梯的一节台阶上,另一个相同长方体包裹放在乙图平面式电梯的平面上,两包裹放置方式相同,且都随电梯的上升而运动,则下列说法正确的是( )
A.在甲图中,包裹相对于自己处在的台阶的前一个台阶是运动的
B.在甲图中,包裹受到的重力与电梯台阶受到的压力是一对相互作用力
C.在乙图中,包裹受到的重力与台阶给包裹的支持力是平衡力
D.在乙图中,若包裹受到的力全部消失,则包裹沿电梯运行方向匀速运动
【分析】(1)研究物体的运动情况时,首先要选取一个物体作为标准,这个被选作标准的物体叫做参照物。研究对象的运动情况是怎样的,就看它与参照物的相对位置是否变化;
(2)相互作用力的特点:大小相等、方向相反、作用在两个物体上,作用在同一条直线上;
(3)二力平衡的条件:大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上;
(4)牛顿第一定律:一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。
【解答】解:A、在甲图中,包裹相对于自己处在的台阶的前一个台阶的位置没有改变,包裹相对于自己处在的台阶的前一个台阶是静止的,故A错误;
B、在甲图中,包裹受到的重力与电梯台阶受到的压力方向相同,不是一对相互作用力,故B错误;
C、在乙图中,包裹受到的重力与台阶给包裹的支持力方向不是相反的,不是平衡力,故C错误;
D、在乙图中,包裹是运动的,若包裹受到的力全部消失,则包裹沿电梯运行方向匀速运动,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查运动和静止的相对性、平衡力和相互作用力及牛顿第一定律,属于综合题。
9.2月25日,在韩国釜山进行的2024年国际乒联釜山世界乒乓球团体锦标赛男子团体决赛中,中国队3比0战胜法国队,夺得冠军。如图是运动员在比赛中的场景,下列说法正确的是( )
A.击球时,球和球拍都会发生弹性形变
B.击球时,球拍对球的力和球对球拍的力是一对平衡力
C.乒乓球离开球拍继续运动,是因为受到惯性的作用
D.乒乓球最终会落到地面,是因为没有了力的作用
【分析】(1)弹力是由于施力物体发生弹性形变而产生的。
(2)二力平衡的条件:大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上。
(3)物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性。
(4)地球附近的物体受到重力的作用。
【解答】解:A、击球时,球拍对乒乓球施加的力是球拍发生弹性形变产生的,故A正确;
B、击球时,拍对球的力和球对拍的力不是作用在同一物体上,不是一对平衡力,故B错误;
C、球离开球拍之后在空中继续飞行,是因为球具有惯性,惯性不是力,不能说受到惯性作用,故C错误;
D.乒乓球最终会落到地面,是因为受到了重力的作用,故D错误。
故选:A。
【点评】此题考查了平衡力和相互作用力辨别、弹力、惯性、重力等知识,是一道综合性较强的题目,但难度不大。
10. 2024年2月16日在韩国釜山进行了世界乒乓球团体赛,如图所示。下列说法中正确的是( )
A.在空中运动的乒乓球不受重力作用
B.乒乓球上升到最高点时受平衡力作用
C.乒乓球被击打的过程中,说明力可以改变物体的运动状态
D.乒乓球被击打后继续前进是因为受到了惯性力的作用
【分析】A.物体由于受到地球的吸引而受到的力,叫做重力,物体只要有质量,只要在地球上(不局限于地球),都要受到重力的作用;
B.乒乓球上升到最高点时只受重力作用;
C.力是物体对物体的作用;力的作用效果有两个,一是力可改变物体的运动状态,二是力可改变物体的形状;
D.惯性是物体保持运动状态不变的性质,惯性不是力。
【解答】解:A.物体只要有质量,只要在地球上(不局限于地球),都要受到重力的作用,在空中运动的乒乓球也受重力作用,故A错误;
B.乒乓球上升到最高点时只受重力作用,受力不平衡,故B错误;
C.球被球拍击回,运动方向改变,运动状态改变,说明力可以改变物体的运动状态,故C正确;
D.球离开球拍后能在空中继续上升,是由于球具有惯性,惯性不是力,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查实际问题中力与运动的理解与应用,难度适中。
11.如图,一空水杯放在桌面上,下列说法正确的是( )
A.水杯只受压力
B.水杯只受重力
C.水杯受到支持力和重力
D.水杯受到压力和重力
【分析】处于平衡状态的物体受到的力是平衡力,据此对水杯进行受力分析作出判断。
【解答】解:水杯静止在桌子上,处于平衡状态,受到重力和支持力的作用,两个力大小相等、方向相反,是一对平衡力,故C正确,ABD错误。
故选:C。
【点评】此题考查物体受力分析,属于基础题目,难度不大。
12.2024年世界泳联世锦赛中,中国选手全红婵在女子10米台比赛中力压群雄,成功夺得金牌。如图所示是全红婵参加跳水比赛时的运动轨迹示意图。下列说法正确的是( )
A.从最高点到入水前的过程中,运动员的惯性增大
B.运动员在下落过程中,若所受的力全部消失,她将做匀速直线运动
C.起跳后能继续向上运动,是由于运动员受到向上的力大于自身的重力
D.运动员静止站在跳台上时,跳台对运动员的支持力和运动员对跳台的压力是一对平衡力
【分析】(1)一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,叫惯性,惯性的大小只与物体的质量有关;
(2)根据牛顿第一定律可做出判断;
(3)从惯性角度可做出解释;
(4)二力平衡的条件是:大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上。
【解答】解:A、惯性大小只与物体的质量有关,从最高点到入水前的过程中,运动员的质量不变,惯性不变,故A错误;
B、运动员在下落过程中,若所受的力全部消失,根据牛顿第一定律,她将做匀速直线运动,故B正确;
C、起跳后能继续向上运动,是由于运动员具有惯性,故C错误;
D、运动员静止站在跳台上时,跳台对运动员的支持力和运动员对跳台的压力作用在不同的物体上,不是一对平衡力,是一对相互作用力,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查了对惯性的理解与应用,对牛顿第一定律的认识,对平衡力与相互作用力的辨别等,属力学基础题。
13.如图所示,用钢尺快速击打一摞棋子中间的一个,该棋子飞出后上面的棋子又落在正下方,下列说法正确的是( )
A.被击飞的棋子有惯性,落在正下方的棋子没有惯性
B.棋子被击飞出去,说明力可以改变物体的运动状态
C.钢尺击打棋子时,钢尺对棋子的力大于棋子对钢尺的力
D.棋子静止在桌面上,最下面一个棋子对桌面的压力与桌面对它的支持力是一对平衡力
【分析】A.惯性是物体的固有属性,一切物体都有惯性;
B.被击飞出去的棋子,状态由静止变为运动,表明力可以改变物体的运动状态;
C.一对相互作用力,大小相等、方向相反、作用在同一直线上、分别作用于两个物体;
D.二力平衡的四个条件是: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。
【解答】解:A、惯性是物体的固有属性,一切物体都有惯性,被击飞的棋子和落在正下方的棋子都具有惯性,故A错误;
B、被击飞出去的棋子,状态由静止变为运动,表明力可以改变物体的运动状态,故B正确;
C、击打时尺子对棋子的作用力与棋子对尺子的作用力是一对相互作用力,大小一定相等,故C错误;
D、“棋子所受的重力”受力物体是棋子,而“棋子对桌面的压力”受力物体是桌面,两个力的受力物体不同,不是平衡力,故D错误。
故选:B。
【点评】本题综合考查力的作用效果、相互作用力的条件、平衡力的条件等,难度适中。
14.如图探究“二力平衡条件”的实验。下列说法错误的是( )
A.桌面应光滑,可以减小摩擦力对实验的影响
B.小车静止时,只受到一对平衡力的作用
C.将右侧的一组钩码取下,挂在左侧钩码的下面,可以探究出方向相同的两个力不能平衡
D.将小车扭转一个角度,松手后小车会从静止变为运动,这表明两个力平衡需要作用在同一直线上
【分析】二力平衡条件的探究实验:
(1)二力平衡条件的探究,实验用到的是小车左右的两个拉力,桌面应尽可能光滑,减小摩擦力对实验的影响。.
(2)不仅需要分析水平方向,还需要分析竖直方向受力是否平衡;
(3)控制变量法的应用,探究在同一直线上,力方向向同时,大小不同能否平衡;
(4)为了探究不在同一直线上的两个力能否二力平衡,可以使得小车扭转一个角度然后释放,观察小车的运动状态进行分析。
【解答】解:A、如图所示实验器材,因为探究的是两个拉力作用在小车上能否平衡,所以桌面光滑可以减小摩擦力对实验的影响,所以A正确;
B、水平方向上左右两个拉力平衡,同时竖直方向上重力和支持力也是一对平衡力,所以B错误;
C、对于探究两个力的平衡条件,如果研究二力平衡与相同方向上的两个力能否平衡,需要控制同一直线,同一物体,改变两个力的方向一次在小车同侧,一次在小车两测,进行观察得出实验结论,所以C正确;
D、将小车扭转一个角度,松手后小车会从静止变为运动,恰好说明二力平衡的两个力必须在同一直线上,否则不能平衡,所以D正确。
故选:B。
【点评】考查二力平衡条件的实验,属于基础题。
15.关于力的作用效果,下列说法正确的是( )
A.对物体施加力,物体一定会发生形变
B.运动状态发生变化,物体可能受到力的作用
C.只要受力,物体一定运动
D.物体运动方向改变,一定受到力的作用
【分析】(1)力的作用效果有两个:一是改变物体的形状,二是改变物体的运动状态;
(2)根据牛顿第一定律可知:力是改变物体运动状态的原因;处于平衡状态的物体,它的运动状态是没有改变的,此时它既可以是静止的,也可以是做匀速直线运动的,但都要受到力的作用。
【解答】解:A.物体受到力的作用可能会发生形变,也可能是运动状态发生改变,故A错误;
B.力是改变物体运动状态的原因,运动状态发生变化,物体一定受到力的作用,故B错误;
C.静止的物体,也受力,不一定运动,故C错误;
D.力是改变物体运动状态的原因,物体运动方向改变,一定受到力的作用,故D正确。
故选:D。
【点评】此题主要考查的是力的概念和力与运动的关系,需要注意的是:①力的作用效果包括改变物体的形状,改变物体的运动状态;②力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动状态的原因。
16.如图所示,用水平力F推行李箱,此时行李箱上的小包和行李箱一起水平向右做匀速直线运动,空气阻力忽略不计,下列说法正确的是( )
A.小包的重力和箱子对小包的支持力是一对相互作用力
B.小包受到支持力、重力和摩擦力共3 个力的作用
C.行李箱的重力和地面对行李箱的支持力是一对平衡力
D.小包对行李箱的压力和行李箱对小包的支持力是一对相互作用力
【分析】(1)对小包进行受力分析,注意小包与行李箱一起水平向右做匀速直线运动,小包相对于行李箱没有相对运动,也没有相对运动的趋势;
(2)一对平衡力必须符合四个条件:大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在同一直线上;
(3)一个物体在对另一个物体施力的同时,受到另一个物体的反作用力,相互作用力作用在彼此两个物体上。
【解答】解:A、小包的重力和箱子对小包的支持力,二力大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在同一直线上,是一对平衡力,故A错误;
B、小包与行李箱一起水平向右做匀速直线运动,小包相对于行李箱没有相对运动,也没有相对运动的趋势,小包不受行李箱的摩擦力,空气阻力忽略不计,只受重力、支持力两个力的作用,故B错误;
C、地面对行李箱的支持力等于小包与行李箱的总重力,行李箱的重力和地面对行李箱的支持力大小不相等,不是一对平衡力,故C错误;
D、小包对行李箱的压力、行李箱对小包的支持力,二力作用在两个物体上,是一对相互作用力,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了物体受力分析、平衡力和相互作用力的辨别,属于基础题目。
17.如图所示,同一木块在同一粗糙水平面上,先后以不同的速度被匀速拉动。甲图中速度为v1,乙图中速度为v2,丙图中木块上叠放一重物,共同速度为v3,且v1>v2>v3,匀速拉动该木块所需的水平拉力分别为F甲、F乙和F丙。下列关系正确的是( )
A.F甲<F乙<F丙 B.F甲>F乙>F丙
C.F甲=F乙<F丙 D.F甲<F乙=F丙
【分析】(1)影响摩擦力大小的因素:压力大小和接触面的粗糙程度;
(2)物体做匀速直线运动时处于平衡状态,受到平衡力的作用,一对平衡力大小相等。
【解答】解:滑动摩擦力与接触面的粗糙程度和压力大小有关,与速度大小无关;
由题意和图示可知,甲、乙、丙三图中接触面的粗糙程度相同,甲、乙对水平面的压力相同,丙对水平面的压力较大(木块上叠放一重物),故摩擦力的大小关系为f甲=f乙<f丙;
因为三图中木块都在做匀速直线运动,所以由二力平衡条件可知拉力F=f,所以 匀速拉动该木块所需的水平拉力关系为F甲=F乙<F丙,故C正确。
故选:C。
【点评】此题考查了影响滑动摩擦力大小的因素,在分析时,注意控制变量法的应用,并注意摩擦力的大小与物体运动速度无关。
18.如图是一款可载人的电动行李箱,载着人沿直线匀速行驶在路面上,与人受到的支持力形成一对平衡力的是( )
A.人对行李箱的压力 B.行李箱受到的重力
C.人受到的重力 D.行李箱对地面的压力
【分析】(1)处于平衡状态的物体受到的力是平衡力,二力平衡的条件:大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上;
(2)物体间力的作用是相互的,一对相互作用力的条件:大小相等、方向相反、作用在两个物体上,作用在同一条直线上。
【解答】解:二力平衡的条件:两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上。
A.人对行李箱的压力,受力物体地 行李箱,人受到的支持力,受力物体是人,作用在两个物体上,不是一对平衡力,故A不符合题意;
B.行李箱受到的重力,受力物体是行李箱,人受到的支持力,受力物体是人,作用在两个物体上,不是一对平衡力,故B不符合题意;
C.人受到的重力与人受到的支持力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上,是一对平衡力,故C符合题意;
D.行李箱对地面的压力与人受到的支持力作用在两个物体上,不是一对平衡力,故D不符合题意。
故选:C。
【点评】本题考查了二力平衡的相关知识,难度不大。
19.下列说法描述正确的是( )
A.公交车在匀速转弯时运动状态不变
B.站在讲台上的老师受到重力和他对地面压力是平衡力
C.在平直路面上匀速行驶的汽车受平衡力作用
D.力是维持物体运动的主要原因
【分析】①描述物体运动状态的物理量是速度,速度有大小和方向,只要一方面改变都是运动状态改变;
②二力平衡的判定条件是:两个力作用在同一物体上、在同一直线上、大小相等、方向相反;
③平衡状态包括静止和匀速直线运动;
④牛顿第一定律可知,运动不需要力维持。
【解答】解:A.转弯时运动方向发生变化,所以运动状态改变,故A错误;
B.“老师受到重力”受力物体是老师,“他对地面压力”受力物体是地面,受力物体不同,不是一对平衡力,故B错误;
C.在平直路面上匀速行驶的汽车处于平衡状态,所以受平衡力,故C正确;
D.力是改变物体运动状态的原因,不是维持物体运动的,由牛顿第一定律可知,运动不需要力维持,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查力与运动的关系,难度不大。
20.2022年12月世界举重锦标赛在哥伦比亚波哥大进行,中国选手蒋惠花包搅了女子49公斤级3枚金牌,为中国举重队在巴黎奥运会周期的首个世界大赛中取得开门红。如图所示是蒋惠花举重的场景,下列说法中正确的是( )
A.杠铃对人的压力和人对杠铃的支持力是一对平衡力
B.人受到的重力和地面对人的支持力是一对平衡力
C.人受到的重力和人对杠铃的支持力是一对相互作用力
D.人对地面的压力和地面对人的支持力是一对相互作用力
【分析】二力平衡的条件是:大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上;
一对相互作用力的条件是:大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在两个物体上。
【解答】解:A、杠铃对人的压力和人对杠铃的支持力作用在不同的物体上,所以不是一对平衡力,故A错误;
B、地面对人的支持力等于人的重力和杠铃的重力之和,故人受到的重力和地面对人的支持力大小不相等,所以不是一对平衡力,故B错误;
C、人受到的重力和人对杠铃的支持力不是相互作用而产生的,所以不是一对相互作用力,故C错误;
D、人对地面的压力和地面对人的支持力分别作用在地面和人上,符合相互作用力的特点,所以是一对相互作用力,故D正确。
故选:D。
【点评】本题主要考查了对平衡力和相互作用力的辨别,了解它们各自的条件,可做出判断。
21.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象,下列说法正确的是( )
A.图甲中木块受到的拉力为3.2N
B.木块第一次和第二次速度之比为2:1
C.木块两次受到滑动摩擦力之比为1:2
D.木块受到的摩擦力与拉力是一对相互作用力
【分析】(1)先确定弹簧测力计的分度值,再根据指针位置读出弹簧测力计的示数;
(2)根据图象得出某一时间内两次运动的路程,利用速度公式得出速度之比;
(3)影响摩擦力的因素:压力和接触面的粗糙程度;
(4)二力平衡的条件:大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上;
相互作用力的特点:大小相等、方向相反、作用在两个物体上,作用在同一条直线上。
【解答】解:A.由图甲可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,此时弹簧测力计的示数为3.4N,即图甲中木块受到的拉力为3.4N,故A错误;
B.由图乙可知,木块两次都做匀速直线运动,第一次10s运动路程为50m,第二次10s运动路程为25m;因为时间一定,速度与路程成正比,即木块第一次和第二次速度之比为v1:v2=50m:25m=2:1,故B正确;
CD.木块两次都做匀速直线运动,处于平衡状态,则木块受到的拉力与摩擦力符合二力平衡条件,是一对平衡力,二者大小相等,又因为木块对木板的压力和接触面的粗糙程度不变,所以木块两次受到的滑动摩擦力相同,故木块两次受到滑动摩擦力之比为1:1,故CD错误。
故选:B。
【点评】本题考查了学生的识图能力,以及对二力平衡的条件、弹簧测力计的读数、影响摩擦力的因素、平衡力和相互作用力辨别的掌握情况,解题的关键是能从图中得出相关信息,锻炼了学生的观察思考能力。
22.2023年2月3日,在国际滑联短道速滑世界杯男子500米A组决赛中中国选手林孝埈发挥出色,以41秒329率先撞线夺冠。如图所示是林孝埈比赛时的情景,下列说法正确的( )
A.在减速转弯时,林孝埈处于平衡状态
B.林孝埈比赛时,以观众席为参照物,他是静止的
C.向后蹬冰时,他会向前加速,说明力的作用是相互的
D.撞线后林孝埈会慢慢停下来,说明运动需要力来维持
【分析】(1)平衡状态是指静止状态或匀速直线运动状态;
(2)在研究物体的运动和静止时,要看物体的位置相对于参照物是否发生改变,若改变,则是运动的,若不改变,则是静止的;
(3)物体间力的作用是相互的;
(4)力是改变物体运动状态的原因,维持物体运动不需要力。
【解答】解:A、减速过弯道过程中,运动员的速度大小和方向都在改变,所以运动状态改变,不处于平衡状态,故A错误;
B、比赛中以看台为参照物,运动员的位置不断发生变化,因此,以看台为参照物运动员是运动的,故B错误;
C、向后蹬冰时,运动员会向前加速,说明力的作用是相互的,故C正确;
D、撞线后会慢慢停下来,是因为摩擦阻力的作用,说明力可以改变物体运动状态,但是运动不需要力来维持,故D错误。
故选:C。
【点评】本题以运动场景为内容,考查了对平衡状态的认识,对运动与静止的判断,对力的作用特点的了解,对力与运动关系的理解等,有一定综合性。
23.关于成都市学业考试体育测试的项目所涉及到的一些物理知识,下列分析正确的是( )
A.立定跳远——起跳时脚用力蹬地,这个力改变了人的运动状态
B.引体向上——人在匀速向上运动的过程中,所受到的合力为零
C.800m测试——同学们到达终点时受到惯性作用,不能立刻停下
D.排球测试——排球被向上垫起后,到达最高点时受到的力平衡
【分析】(1)力可以改变物体的运动状态;
(2)处于平衡状态,受到平衡力的作用,受到的合力为零;
(3)惯性是物体的固有属性,它指的是物体能够保持原来的运动状态的一种性质,惯性不是力;
(4)排球被向上垫起后,到达最高点时受到力不平衡。
【解答】解:A.起跳时,脚用力向后蹬地,脚对地有一个向后的力,由于物体间力的作用是相互的,地对脚会施加一个向前的反作用力,这个反作用力改变人的运动状态,故A错误;
B.引体向上,人在匀速向上运动的过程中,处于平衡状态,受到平衡力的作用,受到的合力为零,故B正确;
C.800m测试,同学们到达终点时,由于具有惯性,不能立即停下,惯性是物体的一种性质,惯性不是力,不能说受到惯性作用,故C错误;
D.排球被向上垫起后,运动到最高点受到重力和空气阻力作用,受非平衡力的作用,故D错误。
故选:B。
【点评】本题以排球运动为内容,考查了对物体的受力分析,对平衡力和相互作用力的理解,对合力的判断等,有一定综合性,但难度不大。
24.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.平衡车对人的支持力是由于车的形变产生的
B.人对车的压力和车对人的支持力是一对平衡力
C.平衡车对地面的压力和人受到的支持力是一对相互作用力
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
【分析】(1)弹力是由于物体发生弹性形变而产生的力,压力、支持力都属于弹力;
(2)二力平衡的条件:大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上;
(3)相互作用力的特点:大小相等、方向相反、作用在两个物体上,作用在同一条直线上;
(4)物体在不受力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。
【解答】解:A.人的压力使平衡车发生形变,平衡车对人的脚产生了一个支持力,故A正确;
B.人对车的压力和车对人的支持力,受力物体不同,不是一对平衡力,故B错误;
C.平衡车对地面的压力等于平衡车和人的总重力,人受到的支持力等于人的重力,这两个力大小不相等,所以不是一对相互作用力,故C错误;
D.若平衡车在运动过程中所受的力全部消失,由牛顿第一定律可知,平衡车会保持原来的运动状态,即做匀速直线运动,故D错误。
故选:A。
【点评】此题以平衡车为载体,考查了弹力、牛顿第一定律的应用、平衡力和相互作用力的区分等多个知识点,综合性较强,但难度不大。
25.如图所示是人在水平地面上骑自行车时的情景,骑行中停止蹬车后,自行车会慢慢停下来,在这个过程中,下列说法正确的是( )
A.自行车的惯性逐渐变小
B.自行车受到平衡力的作用
C.自行车停下来是因为运动需要力来维持
D.自行车对水平地面的压力等于水平地面对自行车的支持力
【分析】(1)一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,叫惯性,惯性的大小只与物体的质量有关;
(2)物体处于静止或匀速直线运动状态,我们就称物体处于平衡状态;
(3)力是改变物体运动状态的原因,不是用来维持运动的原因;
(4)利用二力平衡的条件判断。
【解答】解:A.惯性是物体的固有属性,只与物体的质量有关。自行车在此过程中质量未变,故惯性不变,故A错误;
B.骑行中的自行车停止用力后会慢慢停下来,即自行车的运动状态发生了 改变,说明此时受到力的作用,水平方向上受力不平衡,故B错误;
C.自行车停下来是受到摩擦阻力的作用,力是改变物体运动状态的原因,不是用来维持运动的原因,故C错误。
D.自行车对水平地面的压力与水平地面对自行车的支持力,是一对相互作用力,大小相等,故D正确。
故选:D。
【点评】此题考查了惯性现象、平衡状态及平衡力的判断、牛顿第一定律的理解等,属于基础知识。
26.劳动最光荣!清洗衣物、折叠衣服、收拾书桌、整理房间……“五一”假期,多所中小学开展形式多样的劳动教育实践活动,布置“劳动家庭作业”,用实际行动诠释劳动之美,让劳动成为孩子们成长的重要一环。如图所示,付强同学用水平向右的力推静止在水平地面上的箱子,但箱子没动。下列说法正确的是( )
A.箱子受到的重力和地面对箱子的支持力是一对相互作用力
B.箱子对地面的压力和地面对箱子的支持力是一对平衡力
C.箱子受到水平方向的推力小于地面对箱子的摩擦力
D.若此时一切外力都突然消失,箱子会静止在原地
【分析】(1)二力平衡的条件:大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上;
相互作用力的特点:大小相等、方向相反、作用在两个物体上,作用在同一条直线上。
(2)牛顿第一定律的内容:一切物体总保持静止状态或匀速直线运动状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。
【解答】解:A.相互作用力要求作用在不同物体上,箱子受到的重力和地面对箱子的支持力均作用在物体上,是一对平衡力,A不正确;
B.平衡力要求作用在同一物体上,箱子对地面的压力和地面对箱子的支持力作用在不同物体上,是一对相互作用力,B不正确;
C.因为箱子未动,处于平衡状态,故箱子受到水平方向的推力等于地面对箱子的摩擦力,C不正确;
D.若此时一切外力都突然消失,因为箱子具有惯性会保持原来运动状态,故箱子会静止在原地,D正确。
故选:D。
【点评】此题考查了牛顿第一定律、平衡力及相互作用力的认识等,属于基础知识。
27.2024年2月17日,第十四届全国冬季运动会在内蒙古呼伦贝尔拉开帷幕。如图所示是短道速滑项目的精彩瞬间。下列说法中正确的是( )
A.以看台上的观众为参照物,运动员是运动的
B.运动员在转弯过程中,其运动状态保持不变
C.运动员到达终点后,不能立即停下来是因为受到惯性作用
D.运动员站立时对冰面的压力和运动员所受的重力是一对平衡力
【分析】(1)在研究物体运动时,要选择参照的标准,即参照物,物体的位置相对于参照物发生变化,则运动,不发生变化,则静止;
(2)力可以改变物体的运动状态,包括物体的运动速度大小发生变化、运动方向发生变化;
(3)惯性是物体固有的一种属性,不能说“由于惯性的作用”、“获得惯性”,正确的是“具有惯性”;
(4)二力平衡的条件:大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上。
【解答】解:A、以看台上的观众为参照物,运动员相对观众位置发生变化,是运动的,故A正确;
B、运动员在转弯滑行的过程中,运动方向改变,故运动状态改变,故B错误;
C、惯性是物体固有的一种属性,不能说“受到惯性的作用”、“获得惯性”,运动员在到达终点后不能立即停下来,是因为运动员具有惯性,故C错误;
D、运动员站立时,处于平衡状态,受到的重力和冰面对他的支持力大小相等、方向相反,且作用在运动员上,两个力是一对平衡力,故D错误。
故选:A。
【点评】此题考查了运动和静止的相对性、平衡状态的判断、惯性和运动状态的判定,属于常见题。
28.如图所示,甲、乙叠放在一起,静止在水平地面上,下列说法正确的是( )
A.甲受到的重力与甲对乙的压力是一对相互作用力
B.乙受到的重力与地面对乙的支持力是一对平衡力
C.甲受到的重力与乙对甲的弹力是一对平衡力
D.乙受到的重力与甲对乙的弹力是一对平衡力
【分析】(1)平衡力的条件:大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上;
(2)相互作用力的条件:大小相等、方向相反、作用在两个物体上,作用在同一条直线上。
【解答】解:A.甲受到的重力与甲对乙的压力这两个力大小相等、方向相同,不是一对相互作用力,故A错误;
B.地面对乙的支持力等于甲、乙的重力之和,不等于乙的重力,所以这两个力大小不相等,不是一对平衡力,故B错误;
C.甲受到的重力与乙对甲的弹力(即支持力)是一对平衡力,故C正确;
D.乙受到的重力与甲对乙的弹力(即压力),方向相同,因此不是一对平衡力,故D错误。
故选:C。
【点评】此题考查了对物体的受力分析及平衡力与相互作用力的区别,区别主要在于:平衡力是作用在同一物体上的两个力;相互作用力是作用在两个物体上的力。
29.长沙某国道马路旁边放置手持警示牌的交通警察假人,以此来提醒过往车辆减速慢行,如图是假人站在地台上的情景,以下说法正确的是( )
A.假人受到的重力和地台对假人的支持力是一对平衡力
B.假人受到的重力和假人对地台的压力是一对相互作用力
C.地台受到的重力和地面对地台的支持力是一对平衡力
D.地台受到的支持力和假人对地台的压力是一对相互作用力
【分析】(1)物体间力的作用是相互的,相互作用力的条件:大小相等、方向相反、作用在两个物体上,作用在同一条直线上;
(2)处于平衡状态的物体受到的力是平衡力,平衡力的条件:大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上。
【解答】解:A、假人受到的重力和地台对假人的支持力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上,是一对平衡力,故A正确;
B.假人受到的重力和假人对地台的压力方向相同,不是相互作用力,故B错误;
C.地台受到的重力和地面对地台的支持力大小不相等,不是一对平衡力,故C错误;
D.地台受到的支持力和假人对地台的压力作用在同一物体上,不是相互作用力,故D错误。
故选:A。
【点评】此题考查了对物体的受力分析及平衡力与相互作用力的区别,区别主要在于:平衡力是作用在同一物体上的两个力;相互作用力是作用在两个物体上的力。
30.如图所示,人坐在吊椅(椅面水平)上静止时,下列说法正确的是( )
A.人坐上吊椅后,支架弯曲程度增大,说明支架受到的弹力越大,发生的形变量越小
B.人所受的重力和吊椅对人的支持力是一对平衡力
C.吊椅所受的重力和吊椅对人的支持力是一对相互作用力
D.支架所受的重力和地面对支架的支持力是一对平衡力
【分析】(1)物体的弹性形变程度越大,产生的弹力越大;
(2)二力平衡的条件是:大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上;一对相互作用力的条件是:大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在两个物体上。
【解答】解:A、人坐上吊椅后,拉力变大,支架受到的弹力变大,支架弯曲程度增大,说明支架受到的弹力越大,发生的形变量变大,故A错误;
B、人所受的重力和吊椅对人的支持力大小相等,方向相反,作用在同一直线、同一物体上,所以是一对平衡力,故B正确;
C、吊椅所受的重力的施力物体是地球,吊椅对人的支持力的施力物体是吊椅,二力不是发生在两个物体之间,不是一对相互作用力,故C错误;
D、支架所受的重力等于人的重力,和地面对支架的支持力等于吊椅和人的重力之和,两个力不是一对平衡力,故D错误。
故选:B。
【点评】本题主要考查了对弹力的理解,以及平衡力和相互作用力的理解与辨别,掌握它们各自的四个因素,是正确判断的关键。
31.2023年5月13日,在亚洲举重锦标赛女子87公斤以上级比赛中,中国选手李雯雯以抓举140公斤、挺举175公斤、总成绩315公斤夺得冠军,为中国举重队在本次亚洲举重锦标赛的征程画上了圆满的句号!如图所示是李雯雯举重的场景,下列说法中正确的是( )
A.人受到的重力和人对地面的压力是一对相互作用力
B.杠铃对人的压力和人对杠铃的支持力是一对平衡力
C.杠铃对人的压力和地面对人的支持力是一对平衡力
D.人对地面的压力和地面对人的支持力是一对相互作用力
【分析】二力平衡的条件是:大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上;
一对相互作用力的条件是:大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在两个物体上。
【解答】解:A、人受到的重力和人对地面的压力,方向相同,不是一对相互作用力,故A错误;
B、杠铃对人的压力和人对杠铃的支持力,分别作用在人和杠铃上,是一对相互作用力,不是一对平衡力,故B错误;
C、地面对运动员的支持力等于杠铃与人的重力之和,所以杠铃对人的压力和地面对人的支持力大小不相等,不是一对平衡力,故C错误;
D、人对地面的压力和地面对人的支持力,这两个力分别作用在地面和人上,大小相等、方向相反、作用在同一条直线,是一对相互作用力,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了对平衡力和相互作用力条件的理解和辨别,属力学基础题,难度不大。
32.第十四届全国冬季运动会于2024年2月17日至2月27日在内蒙古自治区举办,参赛运动员达到3700余人,这是历届全国冬季运动会中规模最大、项目最多、标准最高的一届,也是内蒙古自治区首次承办的全国大型综合性运动会。关于图中涉及到的运动,下列说法正确的是( )
A.甲图中,男运动员托举女运动员静止在空中,他受到的重力和支持力是一对平衡力
B.乙图中,滑雪运动员以抛物线轨迹腾飞在最高点时,受到非平衡力的作用
C.丙图中,短道速滑运动员冲过终点不能立即停止,是由于受到惯性的作用
D.丁图中,冰壶的重力和冰壶对地面的压力是一对相互作用力
【分析】(1)二力平衡的条件是: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)物体在非平衡力的作用下处于非平衡状态;
(3)一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,叫惯性;
(4)一对相互作用力的条件是:大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在两个物体上。
【解答】解:A、男运动员托举女运动员静止在空中时,他受到的支持力大小等于两位运动员的重力之和,所以他受到的重力和支持力不是一对平衡力,故A错误;
B、滑雪运动员以抛物线轨迹腾飞到最高点时,有一定向前的速度,处于非平衡状态,受到的是非平衡力,故B正确;
C、短道速滑运动员冲过终点时,由于惯性,不能立即停下,惯性不是力,不能说受到惯性的作用,故C错误;
D、冰壶的重力和冰壶对地面的压力方向相同,不是一对相互作用力,故D错误。
故选:B。
【点评】本题围绕体育运动场景,考查了对平衡力和相互作用力的辨别、对平衡状态的认识、对惯性的理解与应用等,有一定综合性。
33.杭州亚运会期间,我国运动健儿用汗水和努力,让五星红旗一次次升起。运动会蕴含着丰富物理知识,如图所示,下列说法正确的是( )
A.甲图中林雨薇冲过终点不能立刻停止,是由于受到惯性的作用
B.乙图中巩立姣将铅球投出后,铅球到达最高点时合力为零
C.丙图中孙颖莎打乒乓球,球拍击球,同时球击了球拍,说明力的作用是相互的
D.丁图中刘焕华举着杠铃静止时,他受到的重力与地面对他的支持力是一对平衡力
【分析】(1)惯性是物体保持原来运动状态不变的性质;
(2)处于平衡状态的物体受到非平衡力的作用,所受合力不为零;
(3)力可以改变物体的形状,也可以改变物体的运动状态;
(4)二力平衡的条件:大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上。
【解答】解:A.惯性是物体保持原来运动状态不变的性质,惯性不是力,不能给物体作用,故A错误;
B.铅球到达最高点时受到竖直向下的重力、与其运动方向相反的空气阻力,这两个力不在同一直线上,不是一对平衡力,所以其所受合力不为零,故B错误;
C.丙图中孙颖莎打乒乓球,球拍击球,同时,球也击了球拍,这说明力的作用是相互的,故C正确;
D.丁图中刘焕华举着杠铃静止时,他受到的重力与地面对他的支持力大小不同,不是一对平衡力,支持力等于刘焕华与杠铃的重力之和,故D错误。
故选:C。
【点评】本题主要考查了体育活动中涉及到的物理知识,体现了物理与实际的联系,综合性强,难度不大。
34.有关力和运动的描述不正确的是( )
A.匀速转弯的物体受非平衡力
B.竖直上抛的物体在最高点为静止状态受平衡力
C.滚动的足球停下来是因为球受到阻力
D.划船时人向后划船,船向前运动,说明力的作用是相互的
【分析】(1)根据物体的运动状态分析;
(2)地面附近的物体受到重力的作用;
(3)力是改变物体运动状态的原因;
(4)物体间力的作用是相互的。
【解答】解:A、物体做匀速直线运动时处于平衡状态,受平衡力的作用;匀速转弯的物体的运动方向时刻发生变化,受非平衡力的作用,故A正确;
B、竖直上抛的物体在最高点时只受到重力,受非平衡力的作用,会向下运动,不会处于静止状态,故B错误;
C、滚动的足球停下来,运动状态发生了变化,是因为球受到阻力的作用,故C正确;
D、划船时人向后划船,给水一个向后的力,由于物体间力的作用是相互的,所以水会给船一个向前的力,使船向前运动,故D正确。
故选:B。
【点评】本题考查的知识点比较多,主要考查学生对所学物理知识的综合应用能力。
35.如图是篮球运动员在比赛时的场景,下列说法错误的是( )
A.篮球离开手后能继续前进,是由于篮球具有惯性
B.篮球在空中飞行过程中,运动状态不断地发生改变
C.在对抗时,进攻球员对防守球员的作用力大于防守球员对进攻球员的作用力
D.篮球静止在地面上时,篮球受到的支持力与篮球的重力是一对平衡力
【分析】(1)物体保持原来运动状态不变的性质称为惯性;一切物体都有惯性,惯性是物体的固有属性;
(2)物体运动状态的改变包括速度大小和方向的改变;
(3)一对平衡力的条件:两个力的大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上。
【解答】解A.篮球离开手后,不再受手的推力,因此能继续前进,是由于篮球具有惯性,故A正确;
B.篮球在空中飞行过程中,其速度的方向和大小不断发生变化,可知篮球的运动状态不断地发生改变,故B正确;
C.在对抗时,进攻球员和防守球员产生相互作用力,大小相等,故C错误;
D.篮球静止在地面上时,篮球受到的支持力与篮球的重力作用在同一物体上,大小相等,方向相反,且作用在同一直线上,是一对平衡力,故D正确。
故选:C。
【点评】本题综合考查了惯性、物体的运动状态、受力分析等知识的理解和应用,是一道综合性很强的题目。
36.新华社巴黎8月4日电,在巴黎奥运会乒乓球男单决赛中,中国选手樊振东4:1击败对手,获得金牌。如图所示,当樊振东静止站立在水平的最高领奖台上时,下列分析正确的是( )
A.领奖台的重力和地面对领奖台的支持力是一对平衡力
B.领奖台的重力与领奖台对樊振东的支持力是相互作用力
C.樊振东的重力与领奖台对樊振东的支持力是一对平衡力
D.樊振东对领奖台的压力与地面对领奖台的支持力是相互作用力
【分析】二力平衡的条件:大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上;
相互作用力的特点:大小相等、方向相反、作用在两个物体上,作用在同一条直线上。
【解答】解:A、领奖台受到的重力要小于地面对领奖台的支持力,所以不是一对平衡力,故A错误;
B、领奖台的重力与领奖台对运动员樊振东的支持力大小不相等,不是一对相互作用力,故B错误;
C、运动员樊振东的重力与领奖台对运动员樊振东的支持力大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上,是一对平衡力,故C正确;
D、樊振东对领奖台的压力与地面对领奖台的支持力作用在同一物体上,不是一对相互作用力,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查了平衡力与相互作用力的区别,区别主要在于:平衡力是作用在同一物体上的两个力;相互作用力是作用在两个物体上的力。
37.小明是一个摄影爱好者,他用照相机拍摄了一组照片。下面是用照相机拍摄(每0.1s拍摄一次)小球在四种不同运动状态下的照片,其中受力平衡的是( )
A. B.
C. D.
【分析】根据照相机拍摄的相同时间内小球的运动轨迹的变化情况,确定小球的运动状态,然后利用力与运动的关系,即可确定小球的受力情况。
【解答】解:A、图中小球运动的轨迹是弯曲的,说明小球不是处于平衡状态,所以小球受力不平衡,故A错误。
B、由图知,小球在相同时间内通过的路程相等且运动轨迹是直线,说明小球做匀速直线运动,处于平衡状态,所以小球受力平衡,故B正确。
C、图中小球做圆周运动(运动方向不断变化),说明小球不是处于平衡状态,其受力不平衡,故C错误。
D、图中小球在相同时间内通过的路程增大,说明小球做加速运动,不是处于平衡状态,其受力不平衡,故D错误。
故选:B。
【点评】物体只有受到平衡力的作用,才处于平衡状态。反之可以通过物体的运动状态来确定物体的受力情况。
38.如图是佛山南狮足球队对战无锡队的场景,下列说法正确的是( )
A.踢足球时,脚对足球的力大于足球对脚的力
B.踢足球时,脚受到足球的力是足球发生了弹性形变产生的
C.在空中运动的足球,若所受力全部消失,足球将静止
D.运动员带球进攻时要持续踢球,说明力是维持物体运动的原因
【分析】(1)一对相互作用力的大小始终相等;
(2)物体发生弹性形变时会产生弹力;
(3)根据牛顿第一定律可做出判断;
(4)力是改变物体运动状态的原因,维持物体运动不需要力。
【解答】解:A、踢足球时,脚对足球的力与足球对脚的力是一对相互作用力,二者大小相等,故A错误;
B、踢足球时,脚受到足球的力是足球发生了弹性形变产生的,故B正确;
C、在空中运动的足球,若所受力全部消失,根据牛顿第一定律,足球将做匀速直线运动,故C错误;
D、运动员带球进攻时要持续踢球,是力改变了物体的运动状态,力不是维持物体运动的原因,故D错误。
故选:B。
【点评】本题主要考查了对相互作用力、弹力、牛顿第一定律、力与运动的关系等的理解与应用,属基础题。
39.一位小朋友在玩滑板车,开始时,她通过不断用力蹬地使滑板车持续运动起来,如图甲所示;停止蹬地后滑板车继续前行,如图乙所示;一段时间后滑板车停止运动,如图丙所示。下列说法正确的是( )
A.图甲中用力蹬地使滑板车运动说明力是维持物体运动的原因
B.图乙中停止蹬地后滑板车继续前行是由于滑板车具有惯性
C.图乙中停止蹬地后滑板车的速度逐渐变慢是由于它不再受到力的作用
D.图丙中滑板车停止运动后其惯性消失
【分析】(1)力是改变物体运动状态的原因,不是维持物体运动状态的原因;(2)任何物体都有惯性。
【解答】解:A、用力向后蹬地,人对地施加了一个向后的力,由于物体间力的作用是相互的,地面同时也对人施加一个向前的反作用力,使滑板向前做加速运动,这说明力是改变物体运动状态的原因,物体的运动不需要力来维持,故A错误;
B、停止用力蹬地后,滑板由于具有惯性,仍要保持原来的运动状态,所以滑板继续滑行,故B正确;
C、滑板车在前进的过程中,受到地面的阻力的作用,力可以改变滑板车的运动状态,最终会停下来,故C错误;
D、一切物体都有具惯性,惯性的大小只与物体的质量有关,故D错误。
故选:B。
【点评】此题考查惯性、力的作用效果,是一道综合性很强的题目,但总体难度不大,掌握基础知识即可正确解题。
二.填空题(共14小题)
40.如图推着购物车在水平地面上做匀速直线运动,购物车受到的支持力与车对地面的压力是一对 相互作用力 (选填“平衡力”或“相互作用力”),撤去推力后,小车由于 惯性 会继续向前运动。
【分析】(1)相互作用力的特点:大小相等、方向相反、作用在两个物体上,作用在同一条直线上。(2)物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性。
【解答】解:购物车受到的支持力与车对地面的压力,大小相等,方向相反,作用在两个物体上,作用在同一直线上,是一对相互作用力。
撤去推力后,小车由于惯性要保持原来的运动状态,会继续向前运动。
故答案为:相互作用力;惯性。
【点评】本题通过生活中的一个特定场景考查蕴含的力学知识,注重了物理和生活的联系,考查了学生应用物理知识解决实际问题的能力。
41.放在水平桌面上的木块同时受到水平向左、大小为5N的拉力和水平向右、大小为8N的拉力作用而运动,这两个力共同作用效果可用一个大小为 3 N、方向 水平向右 的力来代替,这个力是它们的 合力 。
【分析】同一直线上方向相反的两个力的合力,大小等于这两个力的大小之差,方向跟较大的那个力的方向相同,即F=F1﹣F2。
【解答】解:由于木块在水平方向上受到了方向相反的两个力的作用,则其合力为:F=F右﹣F左=8N﹣5N=3N,方向水平向右,
所以我们可用一个大小为3N,方向水平向右的力来代替,这个力就是那两个力的合力。
故答案为:3;水平向右;合力。
【点评】本题考查同一直线上二力的合成问题,可根据两个力的方向确定合力的方向和大小。
42.如图是小聪在综合实践活动中,沿着斜向下的力推着装沙的小车匀速直线行进的情景。沙子相对于小聪是 静止 的,此时小车受到的地面的摩擦力和小聪的推力 不是 (选填“是”或“不是”)一对平衡力。
【分析】物体相对于参照物的位置变化了,物体就是运动的;物体相对于参照物的位置不变,物体就是静止的。
利用二力平衡的条件判断。
【解答】解:以小聪为参照物,沙子相对于小聪的位置没有改变,所以是静止的。
由图可知小聪对小车的推力作用在小车上部,而地面对小车的摩擦力作用在小车的车轮处,所以小车受到的地面的摩擦力与小聪的推力不在同一直线上,因此二者不是平衡力。
故答案为:静止;不是。
【点评】此题考查了平衡力的判断及物体运动状态的判断,属于基础知识。
43.如图所示,水平传送带静止,传送带上有一木块,在水平拉力F作用下正匀速向右运动;此时拉力F = (>/=/<)木块所受摩擦力。保持拉力不变,当木块运动到P点时,传送带突然沿逆时针方向运动,木块将做 匀速 (加速/匀速/减速)运动。
【分析】物体在平衡状态下受平衡力;分析木块的受力情况,可判断其运动状态。
【解答】解:由题意知,木块做匀速直线运动,受力平衡,此时木块受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等;
当木块运动到P点时,若传送带突然沿逆时针方向运动,此时木块对传送带的压力和接触面的粗糙程度不变,则木块受到的摩擦力大小和方向不变,又知道保持拉力不变,所以木块仍受力平衡,做匀速直线运动。
故答案为:=;匀速。
【点评】本题考查了对平衡力和平衡状态的判断,同时要学会对物体进行受力分析,属易错题。
44.2024年3月20日,长征八号遥三运载火箭成功将“鹊桥二号中继星”送入预定轨道。火箭发射升空时,向下喷出燃气,根据物体间力的作用是 相互 的,“鹊桥二号中继星”进入环月轨道,并在 非平衡力 (选填“平衡力”或“非平衡力”)作用下,沿着椭圆轨道绕月飞行。
【分析】当一个物体对另一个物体有力的作用时,另一个物体也同时对这个物体有力的作用,即力的作用是相互的;
物体在非平衡状态下受非平衡力的作用。
【解答】解:火箭发射时,高温高压的燃气从尾部喷出,火箭对气体产生一个向下的力,气体对火箭产生一个向上的力,火箭获得上升的推力,这是利用了力的作用是相互的;
“鹊桥二号中继星”进入环月轨道,沿着椭圆轨道绕月飞行,其处于非平衡状态,所以受非平衡力。
故答案为:相互;非平衡力。
【点评】本题考查了学生对力的作用相互的认识,对非平衡状态的了解,属基础题,难度不大。
45.踢毽子是中学生喜爱的体育活动。如图所示,毽子被踢出主要表明力可以改变物体的 运动状态 。被踢出后,毽子竖直上升到最高处时,处于 非平衡 状态(选填“平衡”或“非平衡”)。(不计空气阻力)。
【分析】力可以改变物体的运动状态,力可以使物体发生形变;根据受力分析判断是否平衡。
【解答】解:毽子在力的作用下,由静止变为运动,运动状态发生改变,这表明力可以改变物体的运动状态;
被踢出后,毽子竖直上升到最高处时,不计空气阻力,只受重力作用,受力不平衡,故处于非平衡状态。
故答案为:运动状态;非平衡。
【点评】本题考查平衡状态的判断与力的作用效果,属于基础题目,难度不大。
46.如图所示,用线拴着的小球在AB之间来回摆动(不计空气阻力)。将小球拉至A点处松开手,小球处于 非平衡 (填“平衡”或“非平衡”)状态;若小球摆动到右边最高处B点时,所受的外力全部消失,则小球将处于 静止 (填“静止”或“匀速直线运动”)状态。
【分析】(1)处于平衡状态的物体受到的力是平衡力,处于非平衡状态的物体受到的力是非平衡力。据此分析小球在A点处松开手后的受力情况进行判断;
(2)根据牛顿第一定律判断:一切物体在没有受到外力作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。
【解答】解:不计空气阻力,当小球在A点处松开手后,小球受到的重力和绳子对它的拉力,这两个力不在同一直线,不是平衡力,所以小球处于非平衡状态;
若小球摆动到右边最高处B点时,小球的速度为0,所受的外力全部消失,由牛顿第一定律可知,小球将保持静止状态。
故答案为:非平衡;静止。
【点评】本题考查了平衡状态的判断、牛顿第一定律的应用,知道处于平衡状态的物体受到的力是平衡力,处于非平衡状态的物体受到的力是非平衡力是关键。
47.2023年6月1日起。新余市开展“一盔一带”守护行动。如图所示是王爷爷骑着摩托车在水平路面上匀速转弯行驶时情景。若以头盔为参照物,王爷爷是 静止 的(选填“运动”或“静止”),他在行驶中受到 非平衡力 (选填“平衡力或“非平衡力”)的作用。
【分析】研究物体的运动情况时,首先要选取一个物体作为标准,这个被选作标准的物体叫做参照物。研究对象的运动情况是怎样的,就看它与参照物的相对位置是否变化。
平衡状态包括静止或匀速直线运动状态,受到平衡力的作用。
【解答】解:若以头盔为参照物,王爷爷的位置没有发生变化,是静止的。
王爷爷骑着摩托车在水平路面上匀速转弯行驶,速度方向一直在变化,即王爷爷的运动状态一直在变,此时处于非平衡状态,受非平衡力作用。
故答案为:静止;非平衡力。
【点评】此题考查了运动的相对性及平衡力的辨析,属于基础知识。
48.在探究二力平衡条件的实验中,同学们设计了甲、两乙种实验方案,所用器材如图所示,两种方案中都可以通过调整 钩码的数量 来改变拉力的大小。甲方案中所挂钩码如图所示,木块保持静止,此时木块在水平方向上受力 平衡 (选填“平衡”或“不平衡”)。
【分析】(1)钩码由于重力的作用,会对木块施加一个拉力的作用,拉力的大小等于钩码的重力;
(2)处于静止和匀速直线运动状态的物体,即处于平衡状态。
【解答】解:(1)木块或小车两端通过滑轮各挂一个钩码,两个钩码由于受到重力作用通过绳子对木块施加了两个向相反方向的拉力,拉力的大小等于钩码的重力,钩码的数量越多,拉力就越大;
(2)实验时,发现木块不动时,处于平衡状态,受平衡力,F1与F2大小并不相等,出现这种现象的原因是木块受到了摩擦力作用。
故答案为:(1)钩码的数量;(2)平衡。
【点评】本题是以实验题的形式考查了二力平衡的条件,在该实验中,探究物体是否受力平衡,只需从二力平衡的四个条件进行分析即可。
49.如图所示用细绳将质量为500g的小球悬挂在无人机上,图中无人机带着小球竖直向上匀速运动,小球与无人机保持相对静止,不计空气阻力,则小球重力G为 5 N,细绳对小球的拉力F拉是 5 N;当无人机减速上升时,拉力大小F拉 < G(>/=/<);若上升过程中悬挂小球的细绳突然断了,小球的运动情况是 先减速上升,后加速下降 。(g=10N/kg)
【分析】(1)根据G=mg计算重力,物体在平衡力的作用下,保持静止或匀速直线运动状态,一对平衡力大小相等、方向相反;
(2)重物随无人机一起匀速上升时,受力平衡;根据小球的运动状态判断拉力和重力的大小;
(3)一切物体都具有惯性,即具有保持原来运动状态不变的性质;力可以改变物体的运动状态。
【解答】解:小球的重力为:G=mg=0.5kg×10N/kg=5N;
小球随无人机匀速上升,在竖直方向上受到的重力和细绳的拉力是一对平衡力,它们的大小相等,所以细绳对小球的拉力:F拉=G=5N;
小球随无人机减速上升时,受到非平衡力的作用,所受的拉力小于重力。
不计空气阻力时,上升过程细绳突然断了,小球由于惯性保持原来的运动状态先向上运动,由于在竖直方向上受到向下的重力作用,所以向上运动时,速度逐渐减小,当升到最高点,速度为0,接着向下运动,速度越来越快,所以小球先减速上升,后加速下降。
故答案为:5;5;<;先减速上升,后加速下降。
【点评】本题考查二力平衡的应用与重力的计算、力与运动的关系等,具有较强的综合性,难度一般,掌握相关基础知识是关键。
50.如图甲所示,重为4N的正方形铁块,被大小为5N的水平吸引力吸附在足够大的竖直磁性平板上匀速下滑,这时铁块在水平方向上受到的合力大小为 0 N;若对铁块施加一个竖直向上的拉力F拉,如图乙,使该铁块匀速竖直向上运动,则F拉= 8 N,匀速运动时,墙对铁块的吸引力和铁块对墙的吸引力是一对 相互作用力 (选填“平衡力”或“相互作用力”)。
【分析】物体静止或匀速向上运动,物体受到平衡力的作用,合力为0;根据二力平衡条件分析滑动摩擦力和拉力的大小。
【解答】解:甲图中,铁块匀速下滑,在水平方向上,铁块受到两个力,竖直磁性平板对铁块的水平向右的吸引力,竖直磁性平板对铁块的水平向左的支持力,大小都是5N;根据合力的知识可知,这时铁块在水平方向上受到的合力大小为0N。
根据图乙可知,若对铁块施加一个竖直向上的拉力F拉,使该铁块匀速竖直向上运动,此时,竖直向上的拉力、竖直向下的重力和摩擦力,三个力平衡,且竖直向上的拉力=竖直向下的重力+摩擦力;重为4N的正方形铁块,被大小为5N的水平吸引力吸附在足够大的竖直磁性平板上匀速下滑,受力平衡,竖直方向滑动摩擦力等于重力,压力不变、接触面的粗糙程度不变,受到的滑动摩擦力大小不变,所以摩擦力大小等于重力,故拉力大小是8N。
匀速运动时,墙对铁块的吸引力和铁块对墙的吸引力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在不同物体上,是一对相互作用力。
故答案为:0;8;相互作用力。
【点评】本题考查了二力平衡条件的应用与相互作用力的认识,属于基础题。
51.跳伞运动员在空中匀速直线下降,已知人和伞的总重力是850N,则空气的阻力为 850 N。跳伞运动员落地后,人和伞对地面的压力与地面对人和伞的支持力是一对 相互作用 力。
【分析】跳伞运动员和伞在空中匀速直线下降,处于平衡状态;
相互作用力的特点:大小相等、方向相反、作用在两个物体上,作用在同一条直线上。
【解答】解:由于跳伞运动员和伞在空中匀速直线下降,处于平衡状态,所以人和伞受到的空气阻力与人和伞的总重力是一对平衡力,大小相等,方向相反,因此阻力大小为850N,方向为竖直向上。
跳伞运动员落地后,人和伞对地面的压力作用在地面上,地面对人和伞的支持力作用在人和伞上,大小相等,方向相反,二者是一对相互作用力。
故答案为:850;相互作用。
【点评】此题考查了力与运动的关系,属于基础知识。
52.下列两幅图(如图)均是中国古代科技著作《天工开物》的插图,图甲“六桨客船”中的船工向后划桨时,客船就会向前运动,是因为力的作用是 相互 的;图乙中“赶稻及菽”时牛拉石碾匀速转动过程中,石碾受 非平衡力 (选填“平衡力”或“非平衡力”)的作用。
【分析】(1)物体间力的作用是相互的;
(2)物体处于静止或匀速直线运动状态时为平衡状态,处于平衡状态的物体受到的力是平衡力,处于非平衡状态的物体受到的力是非平衡力。
【解答】解:当向后划船桨时,船桨对水施加了向后的力的作用,由于力的作用是相互的,桨同时受到水对其向前力的作用,从而使客船向前运动。
图乙中,牛拉动石碾匀速转动时,石碾运动方向不断发生改变,其处于非平衡状态,其受非平衡力的作用。
故答案为:相互;非平衡力。
【点评】此题考查力作用的相互性、平衡状态的判断,属于基础题目,难度不大。
53.魔术是巧妙综合视觉传达、心理学、化学、数学、光学、形体学及表演学等不同领域的高智慧的表演艺术,图为魔术“人体悬浮”。你认为该魔术中人体 受到 (选填“受到”或“不受到”)向上的力,你判断的理由是 魔术中的人体要受到一个向上的力来与重力平衡,使其保持悬浮状态 (合理即可)。
【分析】结合力与运动的关系分析解答。
【解答】解:地球附近的物体都有受到重力的作用,因为重力的方向竖直向下,而图中的人体是静止的,受力平衡,所以魔术中的人体要受到一个向上的力来与重力平衡,使其保持悬浮状态。
故答案为:受到;魔术中的人体要受到一个向上的力来与重力平衡,使其保持悬浮状态。
【点评】此题考查了力与运动的关系,属于基础知识。
三.实验探究题(共5小题)
54.(1)小秋在探究“阻力对物体运动的影响”实验时,让小车从斜面的同一高度由静止滑下,观察小车沿不同材料的水平表面上滑行的距离,如图1所示。
①根据实验现象,可以得出结论:水平面越光滑,小车受到的阻力越 小 (选填“大”或“小”),在水平面上运动的距离越 远 (选填“远”或“近”);
②推理:如果水平面绝对光滑,小车受到的阻力为零,它将保持 匀速直线 运动状态。
(2)如图2所示,探究“二力平衡条件”的实验中:
①如图2甲所示,实验时小车处于静止状态将便于实验探究。当F1>F2时,小车仍保持静止,因此得出结论:二力平衡时,两个力的大小不相等,你认为这样的结论 不可靠 (选填“可靠”或“不可靠”);
②设计了如图2乙所示装置进行实验,将乙图中静止的硬纸片扭转一个角度如图丙所示,松手后观察到硬纸片不能保持静止,该现象说明两个力必须作用在 同一直线上 才能平衡。
【分析】(1)实验中,阻力对物体运动的影响是通过小车在水平面运动的距离来体现的;接触面越光滑,小车受到的阻力越小,速度减小得越慢,运动的距离越长,如果小车不受力,小车将做匀速直线运动;
(2)当作用在小车上的两个力大小相等、方向相反、且作用在同一直线上,小车就会处于静止状态;
二力平衡的条件:大小相等、方向相反、作用在一个物体上、作用在一条直线上。
【解答】解:(1)①该实验中,阻力对物体运动的影响是通过小车在水平面上滑行距离的远近来体现的,阻力越小,滑行距离越远,这用到了转换法;
由实验知:水平面越光滑,小车受到的阻力越小,速度减小的越慢,小车在水平面上运动的距离越远;
②由实验推理得出:如果水平面绝对光滑,小车受到的阻力为零,小车的运动速度不变,它将保持原来的速度做匀速直线运动;
(2)①实验中,当F1大于F2时,小车仍保持静止,是由于摩擦力较大造成的;因此得出结论:二力平衡时,两个力的大小一定相等,这样的结论不可靠的,水平方向上还受到摩擦力,两个力大小并不相等;
②将小车扭转一个角度,两个力就不在一条直线上,松手后观察到硬纸片不能保持静止,该现象说明两个力必须作用在同一直线上才能平衡。
故答案为:(1)①小;远;②匀速直线;(2)①不可靠;②同一直线上。
【点评】此题分别考查二力平衡的条件以及牛顿第一定律,同时考查了实验方法的应用。
55.在“探究二力平衡条件”的实验中,小明设置的实验装置如图甲所示,实验中砝码的质量相同。
(1)实验中是通过 改变钩码的数量 来改变木块受到的拉力大小的。
(2)实验时,向左盘和右盘同时放入 等重 (选填“等重”或“不等重”)的砝码,这时木块保持静止;但小明在实验时发现,若向左盘和右盘同时放入不等重的砝码,木块仍然保持静止,则产生这一现象的原因是 木块与桌面之间存在较大的摩擦力 。
(3)现保持F1与F2的大小相等,将木块换成小车,然后扭转一个角度,松手后,小车将发生转动,据此可以得出二力平衡时需要满足的一个条件是 平衡的两个力一定在同一直线上 。
(4)在探究同一问题时,小红设计了如图乙所示的实验,同学们认为小红的实验优于小明的实验,其主要原因是 D 。
A.小卡片容易扭转
B.小卡片是比较容易获取的材料
C.容易让小卡片在水平方向上保持平衡
D.减小摩擦力对实验结果的影响
(5)小红在图乙的装置上用剪刀从小卡片的中间将小卡片剪开,可以探究相互平衡的两个力需要满足的条件是 相互平衡的两个力是作用在同一物体上的 。
(6)如图甲,在木块的左右两边挂上相同的砝码,木块静止时,小木块受到 两 对平衡力作用。
(7)利用如图丙所示的装置,两个滑轮安装成不同的高度, 能 (选填“能”或“不能”)探究二力平衡的条件。
【分析】(1)通过改变钩码数量,改变钩码的重力,能够改变拉力大小;
(2)当放入等重的砝码时,砝码产生的合力为0;但是木块和桌面之间存在摩擦力,当两边拉力不相等时,三力也可平衡;
(3)根据二力平衡的条件,将小车扭转一个角度两个力不在同一直线上,所以不能平衡,通过现象可以得出探究的因素;
(4)为了减小实验误差,应减小摩擦力对实验的影响,根据摩擦力对实验的影响分析小明与小红的实验设计的优劣;
(5)用剪刀从小卡片的中间将小卡片剪开时,两个力就不作用在同一个物体上了;
(6)对木块受力分析可知,木块水平方向受到两个拉力,竖直方向受到重力和支持力;
(7)只要能到达平衡力的四个条件,就可以研究。
【解答】解:(1)木块受到的拉力分别等于水平桌面两端所挂砝码的重力,可以通过调整砝码的质量来改变拉力的大小。
(2)实验时在两端的小盘里加砝码,当两边小盘中的砝码质量相同时,木块保持静止,说明相互平衡的两个力大小相等;实验时发现当两边所挂砝码不相等时,木块也能平衡,可能木块与桌面之间存在较大的摩擦力。
(3)将小车转动一个角度,两个力不在同一直线上,小车将转动回来,说明一对平衡力需在同一直线上,所以实验中设计这一步骤的目的是验证二力平衡时的两个力一定在同一直线上。
(4)小红实验用的小卡片重力小,悬在空中不受桌面对它的摩擦力影响;小明实验用的木块放在水平桌面上,木块和桌面之间存在摩擦力,摩擦力是不能消除的,实验要受到摩擦力影响,所以还是小红的实验方案好,故选D。
(5)用剪刀从小卡片的中间将小卡片剪开,使这两个力不再共物,物体就不能静止,各自向相反的方向运动,可以探究相互平衡的两个力是作用在同一物体上。
(6)如图甲,在木块的左右两边挂上相同的砝码木块静止时,木块水平方向受到两个拉力是一对平衡力,竖直方向受到重力和支持力是一对平衡力小木块受到两对平衡力作用。
(7)因为左右两侧各通过一个定滑轮,定滑轮的位置虽然不等高,但是当两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一个物体上时小卡片还是处于静止状态,照样能完成实验。
故答案为:(1)改变钩码的数量;(2)等重;木块与桌面之间存在较大的摩擦力;(3)平衡的两个力一定在同一直线上;(4)D;(5)相互平衡的两个力是作用在同一物体上的;(6)两;(7)能
【点评】本题是探究二力平衡条件的实验,要熟练掌握二力平衡条件及平衡状态的含义,掌握探究每个条件的操作方法及其现象和对应的结论。
56.某实验小组利用如图甲所示的实验装置做“探究二力平衡的条件”实验。
(1)实验时应选择较 光滑 (光滑/粗糙)的实验桌面;
(2)如图甲所示,当左右两端同时挂两个钩码时,小车静止,此时F1、F2的大小 相等 ,方向 相反 ;
(3)在图甲实验的基础上,将小车在水平桌面上扭转一个角度后释放,观察小车的运动状态,这样做的目的是探究二力平衡时两个力是否作用在 同一直线上 ;
(4)为了探究探究二力平衡时两个力是否作用在同一个物体上,用轻质硬纸片代替小车做实验,如图乙所示,要对硬纸片进行的操作是 用剪刀将硬纸片从中间剪开 。
【分析】(1)桌面越光滑,小车所示摩擦力越小,摩擦力对实验的影响越小;
(2)桌面光滑,小车在水平面上受到两个水平拉力作用,当两边钩码质量相等时,小车受到的拉力相等,方向相反,小车静止;
(3)当水平方向的两个拉力不在同一直线上时,小车转动;
(4)卡片平衡时,用剪刀将硬纸片从中间剪开,两个力不再作用在同一物体上。
【解答】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)向左右两边加钩码,当钩码质量质量相等时,小车在水平方向受到的拉力大小相等,方向相反,小车处于静止状态;
(3)保持两边钩码质量相等,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)为了使两个力不在同一个物体上,可以用剪刀将硬纸片剪开,一分为二。
故答案为:(1)光滑;(2)相等;相反;(3)同一直线上;(4)用剪刀将硬纸片从中间剪开。
【点评】本题考查了探究二力平衡条件的实验,是初中物理的一个基本的、重要的实验,也是常考内容,一定要掌握其实验注意事项、实验步骤等问题。
57.在探究“二力平衡条件”的实验中,实验装置如图甲所示。
(1)实验时,向左盘和右盘同时放入等重的砝码,这时木块保持静止,说明一对平衡力的 大小相等 ;但小明在实验时发现,若向左盘和右盘同时放入质量不等的砝码,木块仍然保持静止状态,则产生这一现象的原因是 木块与桌面间存在摩擦力 。
(2)现保持F1与F2相等,将木块换成小车,然后扭转一个角度,松手后,小车将 转动回来 ,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 在同一直线上 。
(3)如果将木块换成弹簧测力计,左右两盘各放入重5N的砝码,则弹簧测力计的示数为 B 。
A.10N
B.5N
C.0N
(4)在图乙的基础上继续实验,为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡时,小明的操作应该是 用剪刀从中间剪断小卡片 并观察卡片能否静止。
(5)实验中小明发现卡片两端的滑轮不在同一高度,则实验结果 可信 (填“可信”或“不可信”)。
【分析】(1)静止的物体和匀速直线运动的物体受到平衡力的作用;物体间相互挤压且发生相对运动或者具有相对运动趋势,便会产生摩擦力;
(2)根据二力平衡的条件,将小车扭转一个角度,两个力不在同一直线上,所以不能平衡,通过现象可以得出探究的因素;
(3)在平衡力的作用下,弹簧测力计中的弹簧肯定会发生形变,所以弹簧测力计一定有示数;我们通常所说的弹簧测力计的示数是由作用在挂钩上的拉力大小决定的;
(4)探究二力平衡时,验证两个力需要作用在同一个物体上,可以把小卡片分成两半变成两个物体;
(5)作用在同一物体上的两个力,当大小相等、方向相反、作用在同一直线上时,则这样的两个力称为平衡力。
【解答】解:(1)物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,物体受到平衡力的作用,平衡力大小相等;若两边拉力不相等,则木块相对于桌面具有相对运动趋势,此时桌面对木块产生摩擦力的作用,木块在两个拉力及摩擦力的作用下保持静止;
(2)将小车转动一个角度,两个力不在同一直线上,小车将转动回来,说明一对平衡力需在同一直线上,所以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在同一直线上;
(3)弹簧测力计的示数等于挂钩上受到的力,弹簧测力计左右两盘各放入重5N的砝码,即弹簧测力计挂钩上受到了5N的拉力,所以弹簧测力计的示数为5N,故选:B;
(4)当小卡片平衡时,用剪刀从中间剪断小卡片,由于二力不在同一物体上,所以两侧砝码落下,说明二力平衡的又一个条件是:两个力必须在同一物体上;
(5)因为左右两侧各通过一个定滑轮,定滑轮的位置虽然不等高,但是当两个力大小相等,方向相反,作用在同一直线上,作用在同一个物体上时,小卡片还是处于静止状态,照样能完成实验,实验结果是可信的。
故答案为:(1)大小相等;木块与桌面间存在摩擦力;(2)转动回来;在同一直线上;(3)B;(4)用剪刀从中间剪断小卡片;(5)可信。
【点评】本题是探究二力平衡条件的实验,要熟练掌握二力平衡条件及平衡状态的含义,掌握探究每个条件的操作方法及其现象和对应的结论。
58.如图甲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(重力可忽略不计)两对角的线分别跨过左右支架上的滑轮,在线的两端挂上钩码,并通过调整 钩码数量 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,在图甲所示情况下,小华下一步的操作是 用剪刀将纸片剪成两半,观察是否仍然静止 。
(3)在探究同一问题时,小明将木块放在水平桌面上,设计了如图乙所示的实验,同学们认为小华的实验优于小明的实验,其主要原因是 A 。
A.减少摩擦力对实验结果的影响
B.小卡片是比较容易获取的材料
C.容易让小卡片在水平方向上保持平衡
D.小卡片容易扭转
【分析】(1)在此实验中,小卡片是研究对象,通过左右两侧的钩码的重力来对小卡片施加拉力;
(2)二力平衡的条件: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;
(3)为了减小实验误差,应减小摩擦力对实验的影响,根据摩擦力对实验的影响分析小明与小华的实验设计的优劣。
【解答】解:(1)小卡片左侧的细线对其施加向左的拉力,右侧的细线对其施加向右的拉力,两个拉力方向相反;由于是钩码的重力提供了拉力,所以改变钩码的个数即可调整拉力的大小;
(2)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,在图甲所示情况下,小华下一步的操作是:可以把纸片剪成两半;
(3)如图乙所示的实验,木块在桌面上受摩擦力作用,摩擦力对实验影响较大,而甲实验不受摩擦力的影响,故选A。
故答案为:(1)钩码数量;(2)用剪刀将纸片剪成两半,观察是否仍然静止;(3)A。
【点评】此题探究的是二力平衡的条件,注意从二力平衡的四个条件进行分析;二力平衡是初中物理力学中的难点,也是一个重点需要掌握。
四.科普阅读题(共1小题)
59.阅读短文,回答文后问题。
失重现象
失重是物体对支持物的压力或悬挂物的拉力小于物体实际所受重力的现象。如当人们乘电梯加速下降时,人对电梯地面压力就小于人受到的重力,小勇在老师指导下到电梯内做失重实验,他将一个体重秤放在电梯水平地面上,然后站上秤台。如图乙所示,在电梯向下运动的过程中,他记录下体重秤在不同时间段的示数及对应的时间,描绘出了体重秤的示数随时间t的变化图像如图丙所示(已知小勇的实际质量为60kg,g取10N/kg)。
(1)根据图丙分析,小勇在 0~t1 (选填“0~t1”、“t1~t2”)段时间内处于失重状态,此时小勇所受合力为 150 N。在t2~t3时间段内小勇对秤台的压力 大于 他的重力(选填“大于”、“小于”或“等于”);
(2)在地球表面质量为400kg的仪器,失重时质量 等于 (选填“大于”、“小于”或“等于”)400kg;
(3)我国宇航员王亚平利用小球在中太空中做了两次实验,第一次实验时,将小球偏离竖直位置后放手,第二次实验时,将小球偏离竖直位置后,在放手时对小球施加一个垂直于悬线的力,下列四图表示小球在这两次实验中可能出现的运动情况,其中符合实际的是 B 。
A.甲、丙
B.甲、丁
C.乙、丙
D.乙、丁
(4)若下降中体重秤示数为零,即说明他对体重秤压力F为零,我们称这种现象为完全失重,如果物体所受合力的大小与物体质量关系为:F合=ma,其中a称为加速度,单位为N/kg,F合=G﹣F,小勇完全失重时加速度a= 10 N/kg。
【分析】(1)电梯静止时,小勇对秤台的压力等于其重力;已知小勇的实际质量为60kg,结合图象判断在三个时间段内小勇处的状态,然后判断他对秤台的压力的大小,根据F合=G﹣F可求出合力的大小;
(2)质量是物质的属性,与物体的位置无关;
(3)根据牛顿第一定律、力和运动的关系分析判断;
(4)完全失重时F=0,物体所受合力F合=G﹣F,根据小勇的实际质量为60kg。结合物体所受合力的大小与物体质量关系,可求得完全失重时加速度a的大小。
【解答】解:(1)小勇的质量为60kg,重力G=mg=60kg×10N/kg=600N,
小勇的实际质量为60kg,由图像可知,在0~t1阶段,体重秤显示小勇的质量为45kg,即小勇对台秤的压力为450N,而压力与支持力是一对相互作用力,大小相等,即台秤对小勇的支持力为450N,小勇此时处于失重状态。
小勇所受合力F合=G﹣F=150N;
由图像可知,在t2~t3阶段,体重秤显示小勇的质量为74kg,即小勇对台秤的压力为740N,所以压力大于重力。
(2)在地球表面质量为400kg的仪器,在太空失重状态下重力为0,但质量不变,仍为400kg。
(3)飞船内部物体在失重(相当于物体不受重力)情况,第一次实验时,将小球偏离竖直位置后放手,小球不受任何外力,根据牛顿第一运动定律,小球处于静止状态,故甲图正确;第二次实验时,将小球偏离竖直位置后,在放手时对小球施加一个垂直于悬线的力,由于惯性,小球继续保持匀速直线运动状态,小球会斜向下运动,由于细线不会伸长,所以细线会给小球一个拉力的作用,小球做匀速圆周运动,故丁图正确。
故选B。
(4)由题可知,当小勇完全失重时,他对体重秤压力F为零,由F合=G﹣F可知,此时小勇所受合力大小F合=G﹣F=600N,又因为F合=ma,可以得到。
故答案为:(1)0~t1;150;大于; (2)等于; (3)B; (4)10。
【点评】此题考查重力,题中涉及到失重状态及完全失重时加速度的求法,加速度是初中学生没有接触的内容,因此,此知识点给学生带来一定的难度。
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