第8章《运动和力》8.2 二力平衡-2024-2025学年人教版物理八年级下册同步学习精讲练(新教材)
2025-02-17
|
2份
|
36页
|
251人阅读
|
5人下载
普通
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第2节 二力平衡 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.27 MB |
| 发布时间 | 2025-02-17 |
| 更新时间 | 2025-02-17 |
| 作者 | 勤勉理科资料库 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-02-17 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/50471607.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
2024-2025学年人教版物理八年级下册同步学习精讲练(新教材)第八章 运动和力
8.2 二力平衡
目录
学习目标 1
知识导学 2
知识点01:二力平衡的概念 2
知识点02:二力平衡的条件(实验探究): 2
知识点03:同一直线上二力的合成 2
考点讲练 2
考点01:探究二力平衡的条件 2
考点02:平衡状态与平衡力的概念 4
考点03:平衡状态的判断 6
考点04:平衡力的判断 8
考点05:平衡力与相互作用力的辨析 10
考点06:根据运动状态件判断物体的受力情况 12
考点07:力与运动的关系 14
优选真题培优练 15
1.理解力的平衡和二力平衡的概念,掌握二力平衡的条件,理解平衡力和一对相互作用力的区别。
2.培养学生的实验能力、观察能力、分析归纳能力和应用知识解决实际问题的能力。
3.通过学习二力平衡,让学生认识到物体平衡需要满足一定的条件,培养学生对待物理问题的严谨态度和科学精神。同时,通过实验探究,培养实践能力和合作精神。
知识点01:二力平衡的概念
物体受到几个力的作用时,如果保持 静止 或 匀速直线运动状态 ,我们就说着几个力相互平衡,该物体处于平衡状态。(平衡力的合力为0);只要物体的运动状态发生了改变,它一定 受力 ,而且所受的力一定 不是平衡力 。
知识点02:二力平衡的条件(实验探究):
(1)作用在 同一 物体上的两个力,如果大小 相等 、方向 相反 ,并且在 同一 直线上,这两个力就彼此平衡。
(2)二力平衡的应用:
① 可根据一个力的大小和方向确定另一个力的大小和方向;
② 根据物体的受力情况判断物体的运动状态。
知识点03:同一直线上二力的合成
(1)F1与F2同向时,F= F1+F2 ,方向 跟这两个力的方向相同 。
(2)F1与F2反向时,F= F1-F2 ,方向 跟较大的那个力的方向相同 。
考点01:探究二力平衡的条件
【例题精讲】(2024春•阜南县期末)为了探究二力平衡的条件,小明将小车放在水平桌面上,在桌子两侧的托盘中放入质量相等的砝码,小车静止在桌面上,如图所示。实验中,小明将小车扭转一定的角度后释放,观察到小车又回到原来的位置,这说明相互平衡的两个力作用在 同一直线上 。
【思路点拨】探究相互平衡的两个力是否在同一条直线上:保持两边砝码(或钩码)的质量相等,将小车(或卡片)水平扭转一定的角度,判断小车(或卡片)是否处于平衡状态。
【规范解答】解:将小车放在水平桌面上,在桌子两侧的托盘中放入质量相等的砝码,小车静止在桌面上,此时小车左右两侧受到拉力的作用;将小车扭转一个角度,两个力就不在一条直线上,松手后小车扭转回来,恢复(回)到原位置,所以不能保持平衡状态,说明二力平衡需要两个力作用在同一直线上。
故答案为:同一直线上。
【考点评析】本题考查了二力平衡的条件的探究过程,在该实验中,为了探究两个力是否平衡,要用到控制变量法的思路,探究其中的一个条件时,要控制其他条件相同,这也是根据实验步骤确定实验目的主要依据。
【巩固训练一】(2023春•蜀山区校级期中)小南用如图所示装置探究二力平衡条件,他在左、右盘中分别放入重为6N、2N的砝码,物块刚好向左匀速滑动。则下列说法正确的是( )
A.物块此时受到的合力为4N,方向向左
B.此装置设计存在问题不能用于探究二力平衡条件
C.物块在水平方向只受两个力的作用
D.若取下左盘砝码,则物块最终可以向右滑动
【思路点拨】(1)物体静止或做匀速直线运动时处于平衡状态,受到的合力为零;
(2)在研究二力平衡时,尽可能排除其它力的干扰;
(3)拉力不相等仍然匀速滑动,是因为摩擦力实验效果的影响;
(4)首先由受力分析明确物块受力情况,由物块的运动状态可判断物块受摩擦力的大小;分析取下左盘砝码时物块受情况,得出物块运动情况。
【规范解答】解:A、物块做匀速直线运动时处于平衡状态,则物块受到的合力为零,故A错误;
B、此装置中物块与桌面之间的摩擦力大太,不能用于探究二力平衡条件,故B正确;
C、实验时,发现物块向左匀速滑动时,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C错误;
D、两边小盘中的砝码重量不相等时也可以向左匀速滑动,是因为物块受到了摩擦力的影响;
对物块做受力分析,
受到向右的拉力:F1=2N,
向左的拉力:F2=6N,
则f=F2﹣F1=6N﹣2N=4N,方向向右,
取下左盘砝码,此时向左的力:F2'=0N,F1'=2N,摩擦力大小与速度无关,则物块会保持静止,故D错误。
故选:B。
【考点评析】本题主要考查二力平衡条件的实验,用静止状态来代替匀速直线运动状态,简化实验,便于操作。明确二力平衡的条件,选择合适的实验探究方法是解答此题的关键。
【巩固训练二】(2023春•蚌埠期末)在“探究二力平衡条件”的活动中,小桂设计了如图所示的探究方案。向左边空盘内加入一个0.2N的砝码,发现小木块静止,此时木块受到的合力为 0 ;再向右边空盘内加一个0.5N砝码后,木块向右做匀速直线运动,不计绳重以及绳与滑轮间的摩擦,且左右两托盘完全相同,则此时小木块受到的滑动摩擦力是 0.3 N。
【思路点拨】当小木块与桌面之间有相对运动趋势时,木块要受到桌面对它的摩擦力,因此要对实验产生影响;结合二力平衡的条件即可知道木块所受的摩擦力的大小;
【规范解答】解:在左边小盘内又加入一个0.2N的小砝码后,此时木块受到左边的拉力大于右边的拉力,此时木块相对于桌面有向左运动的趋势,因此桌面对木块产生了一个向右的摩擦力,此时小木块静止,说明木块受到左边的拉力与向右的摩擦力是一对平衡力,则此时木块受到的合力为0;
当再向右边空盘内加一个0.5N砝码后,木块向右做匀速直线运动,处于平衡状态,此时木块在水平方向受到三个力,向右的拉力,向左的拉力和向左的摩擦力,此时摩擦力为f=G右﹣G左=0.5N﹣0.2N=0.3N。
故答案为:0;0.3。
【考点评析】在该实验中,为了探究两个力是否平衡,要用到控制变量法的思路,探究其中的一个条件时,要控制其他条件相同,这也是根据实验步骤确定实验目的的主要依据。
考点02:平衡状态与平衡力的概念
【例题精讲】(2023春•和县校级期末)在探究“二力平衡条件”的实验时,如图所示,将小车扭转一个角度后释放,观察小车能否保持静止,该操作是为了探究二力平衡时,二力必须满足( )
A.作用在同一个物体上 B.大小相等
C.方向相反 D.作用在一条直线上
【思路点拨】若要探究平衡力是否在同一直线上,应使大小相等,方向相反,且不再同一直线上,所以首先让小车转过一定的角度,使受力不在一条直线上,并观察小卡片的运动情况。
【规范解答】解:如图所示,将小车扭转一个角度后释放,两个力不再在同一直线上,小车不能平衡,因而探究相互平衡的两个力是否作用在一条直线上,故D正确,ABC错误。
故选:D。
【考点评析】本题考查二力平衡的探究,属于基础题。
【巩固训练一】(2023春•南陵县期末)如图所示,探究二力平衡条件的实验中,纸片平衡后,再用力旋转纸片,放手后的瞬间,纸片不能保持静止,此操作可证明平衡的两个力( )
A.大小肯定是相等的 B.方向不一定要相反
C.要作用同一物体上 D.要作用同一直线上
【思路点拨】小卡片转过一个角度,小卡片上受到的两个拉力就不在一条直线上,是验证不在同一直线上两个力是否平衡。
【规范解答】解:如图所示,放手后纸片不能保持静止,这样的操作是为了探究物体在平衡状态下所受的两个力是否作用在同一直线上。
故选:D。
【考点评析】二力平衡条件: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。知道二力平衡条件,从四个平衡条件去探究。
【巩固训练二】(2022春•庐阳区校级期末)在探究“二力平衡的条件”的实验中,某同学采用的实验装置如图所示:
(1)当物体处于静止状态或 匀速直线运动 状态时我们认为它受到的力是相互平衡的。
(2)实验时,小明发现当向左盘和右盘同时加入一个相等重量的砝码时,木块处于静止状态。此时木块在水平方向受到两个力的作用,这些力是平衡的。小明再把右盘中的砝码换成一个较重的砝码时,发现木块仍然处于静止状态,出现这种现象的原因是 木块受到向左的摩擦力 ,这时木块在水平方向受到的力 平衡 (填“平衡”或“不平衡”)。
(3)某同学认为:物体在平衡力的作用下,其机械能可能会增大。你认为他的观点是 正确 的。(填“正确”或“错误”)
【思路点拨】(1)物体静止或做匀速直线运动时,物体处于平衡状态,物体受到平衡力的作用。
(2)两个物体接触,要发生或已经发生相对运动时,物体之间产生阻碍物体运动的摩擦力。
(3)动能和势能的和是机械能,从动能和势能的大小变化分析。
【规范解答】解:(1)当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,物体处于平衡状态,物体受到平衡力的作用。
(2)把右盘中的砝码换成一个较重的砝码时,木块受到向右的拉力大于向左的拉力,木块有向右运动的趋势,
木块和桌面之间产生了向左的摩擦力的作用,此时木块处于静止状态,受平衡力作用;
(3)物体在平衡力作用下,质量不变,速度不变,动能不变,物体可以匀速直线上升,高度增大,重力势能增大,机械能增大。说法是正确的。
故答案为:(1)匀速直线运动;(2)木块受到向左的摩擦力;平衡;(3)正确。
【考点评析】掌握此装置用小车代替木块可以探究二力平衡条件,实验比较典型,一定要掌握。
考点03:平衡状态的判断
【例题精讲】(2024春•南陵县期末)下列是有关物体运动状态的描述,其中物体处于平衡状态的是( )
A.匀速转弯的汽车 B.加速奔跑的小鹿
C.停在地上的足球 D.抛在空中的铅球
【思路点拨】静止或匀速直线运动的物体处于平衡状态,据此判断。
【规范解答】解:A、匀速转弯的汽车,其运动方向不断改变,不是处于平衡状态,故A错误;
B、加速奔跑的小鹿,其速度大小发生改变,不是处于平衡状态,故B错误;
C、停在地上的足球,处于静止状态,属于平衡状态,故C正确;
D、抛在空中的铅球,其速度大小和运动方向不断改变,不是处于平衡状态,故D错误。
故选:C。
【考点评析】理解平衡状态的含义,会判断物体所处的状态,是解答的关键,属基础题。
【巩固训练一】(2024春•蜀山区期末)如图所示,打羽毛球是同学们非常喜爱的体育活动。下列有关说法正确的是( )
A.击打羽毛球后,羽毛球运动状态一定不变
B.羽毛球运动到最高点时受到非平衡力的作用
C.球拍击打羽毛球,只能改变羽毛球运动状态
D.羽毛球运动中可能存在匀速直线运动的情况
【思路点拨】(1)物体运动状态的变化包括:①速度大小的改变;②运动方向的改变。只要其中的一个发生了变化,我们就说物体的运动状态发生了改变。
(2)对羽毛球运动到最高点时进行受力分析,判断其是否处于平衡状态。
(3)力可以改变物体的形状和运动状态。
(4)对羽毛球运动过程中进行受力分析,根据二力平衡条件判断是否受到平衡力的作用,判断其是否处于平衡状态。
【规范解答】解:A、击打羽毛球后,羽毛球由静止变为运动,其运动状态一定改变,故A错误。
B、球运动到最高点时,只受重力作用,因此受到的是非平衡力,故B正确。
C、球拍击打羽毛球,能改变羽毛球运动状态,也能改变羽毛球的形状,故C错误。
D、羽毛球运动到最高点时受到重力和空气阻力作用,这两个力不在同一直线上,故羽毛球运动中受到非平衡力的作用,不可能存在匀速直线运动的情况,故D错误。
故选:B。
【考点评析】本题借助羽毛球运动考查蕴含的物理知识,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。
【巩固训练二】(2024春•黄山期中)如图所示,水平路面上行驶的汽车车顶处悬挂一小球A,细线与竖直方向的夹角θ始终保持不变,则小球A一共受到 2 个力的作用,它处于 非平衡 (平衡/非平衡)状态。
【思路点拨】物体保持静止状态或匀速直线运动状态,即为平衡状态;分析小球的受力情况,结合平衡力的条件得出结论。
【规范解答】解:小球受到重力和绳子对它的拉力共2个力的作用。
这两个力不在同一直线,所以不是平衡力,所以小球处于非平衡状态。
故答案为:2;非平衡。
【考点评析】明确物体受到平衡力时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。
考点04:平衡力的判断
【例题精讲】(2024春•谯城区期末)举重运动员将杠铃举过头顶并保持静止,下列几对力中属于平衡力的是( )
A.人受到的重力与地面对人的支持力
B.人受到的重力与人对地面的压力
C.杠铃受到的重力与人对杠铃的支持力
D.杠铃受到的重力与地面对人的支持力
【思路点拨】作用在物体上的两个力,如果大小相等、方向相反、作用在同一直线上,这两个力是一对平衡力。
【规范解答】解:A.地面对人的支持力等于人和杠铃重力之和,所以人受到的重力与地面对人的支持力大小不相等,结合平衡力的条件可知人受到的重力与地面对人的支持力不是平衡力,故A错误;
B.人受到的重力与人对地面的压力,方向相同,大小不相等,作用在不同物体上,所以不是平衡力,故B错误;
C.杠铃受到的重力与人对杠铃的支持力,大小相等,方向相反,作用在同一物体、同一直线上,是一对平衡力,故C正确;
D.杠铃受到的重力与地面对人的支持力,大小不相等,作用在不同物体上,所以不是平衡力,故D错误。
故选:C。
【考点评析】平衡力的条件可以概括为:共物、等大、反向、共线。
【巩固训练一】(2023春•淮南期末)下列物体中,受力平衡的是( )
A.加速飞离地面的运20飞机
B.绕地球匀速运行的北斗导航卫星
C.减速进站的“复兴号”高铁
D.在平直公路上匀速行驶的无人车
【思路点拨】物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,物体所受到的力为平衡力;因此根据物体的状态就可以判断出该物体是否受平衡力作用。
【规范解答】解:A、加速飞离地面的运20飞机,速度大小发生了变化,受力不平衡,故A错误;
B、绕地球匀速运行的北斗导航卫星,运动方向发生了变化,受力不平衡,故B错误;
C、减速进站的“复兴号”高铁,速度大小发生了变化,受力不平衡,故C错误;
D、在平直公路上匀速行驶的无人车做的是匀速直线运动,受力平衡,故D正确。
故选:D。
【考点评析】此题主要考查学生对平衡力的辨别,注意判断平衡力的方法,先判断物体的状态,然后根据物体的状态分析是否受平衡力作用。
【巩固训练二】(2022春•淮北期中)如图所示的是描述物体受力时的s﹣t图像和v﹣t图像,其中反映物体受平衡力的是图( )
A.① B.①② C.①②③ D.①②③④
【思路点拨】(1)明确图像中横坐标和纵坐标表示的物理量分别是什么,以及图像所表示的物理意义;
(2)物体受平衡力时一定处于静止或匀速直线运动状态,物体处于静止或匀速直线运动状态时一定受到平衡力的作用。
【规范解答】解:①图像的纵轴是路程,横轴是时间,所以这是一个路程﹣﹣时间图像,随着时间推移,路程不变,物体处于静止状态,受平衡力的作用,故①符合题意;
②图像可知:纵轴是速度,横轴是时间,随着时间推移,速度大小不变,物体做匀速直线运动状态,受平衡力的作用,故②符合题意;
③图像通过的路程与时间成正比,做匀速直线运动,受平衡力作用,故③符合题意;
④纵轴是速度,横轴是时间,随着时间推移,速度不断增大,物体做加速运动,受非平衡力的作用,故④不合题意。
故选:C。
【考点评析】运用图像法解答问题的一般步骤是:
(1)明确图像中横坐标和纵坐标表示的物理量分别是什么;
(2)注意认清横坐标和纵坐标上各表示的最小分格的数值大小和单位;
(3)明确图像所表示的物理意义;
(4)根据图像对题目提出的问题作出判断,得到结论。
考点05:平衡力与相互作用力的辨析
【例题精讲】(2024春•义安区期末)无人机运输物资是疫情期间非常常用的一种方式。如图为挂有重物的无人机,无人机定点悬停时,下列说法正确的是( )
A.无人机的重力与无人机的升力是一对平衡力
B.无人机的重力与无人机的升力是相互作用力
C.重物的重力与绳子对重物的拉力是一对平衡力
D.重物的重力与绳子对重物的拉力是相互作用力
【思路点拨】(1)二力平衡的条件: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;
(2)力的作用是相互的,两个相互的作用力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在两个物体上。
【规范解答】解:A、无人机的升力大小等于无人机与重物的重力之和,因此,无人机的重力与无人机的升力大小不同,不是一对平衡力,故A错误;
B、无人机的重力与无人机的升力作用在同一物体上,且大小不同,因此不是一对相互作用力,故B错误;
CD、重物的重力与绳子对重物的拉力大小相等、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,不是相互作用力,故C正确、D错误。
故选:C。
【考点评析】本题考查了平衡力和相互作用力的辨别,要明确它们的区别主要在于: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。
【巩固训练一】(2023•涡阳县二模)如图甲,用弹簧测力计沿水平面匀速拉动物块。如图乙,小明同学分别对物块和弹簧测力计进行了水平方向上的受力分析,则下列说法正确的是( )
A.F1和F2是一对相互作用力
B.F2和F3是一对平衡力
C.F1和F4是一对相互作用力
D.F3和F4是一对平衡力
【思路点拨】一对相互作用力应满足的条件:二力的大小相等、方向相反、在同一直线上、作用在两个物体上;
一对平衡力应满足的条件:二力的大小相等、方向相反、在同一直线上、作用在同一物体上。
【规范解答】解:A.在水平方向,物块受到弹簧测力计向右的拉力F2 和地面向左的摩擦力F1,且木块匀速运动,这两个力是一对平衡力,故A错误;
B.F2是弹簧测力计对物块的拉力、F3是物块对弹簧测力计的拉力,这两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上,是一对相互作用力,故B错误;
C.F1是物块受到的摩擦力,F4是手对弹簧测力计的拉力,这两个力既不是 平衡力也不是相互作用力,故C错误;
D.F3和F4都是作用在弹簧测力计上的力,且大小相等、方向相反、在同一直线上,是一对平衡力,故D正确。
故选:D。
【考点评析】本题考查了平衡力和相互作用力的区分,是基础题,但难度不大。
【巩固训练二】(2023春•泗县月考)如图所示,固定在天花板上的一根轻质弹簧(重力不计),下端悬挂着一只小球,整个装置处于静止状态,使弹簧发生形变的力是 小球对弹簧的拉力 ;小球受到的一对平衡力是 小球的重力和弹簧对小球的拉力 。
【思路点拨】对弹簧和小球进行受力分析,知道一对平衡力的条件是:大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上。
【规范解答】解:由图可知,弹簧下端悬挂着一只小球,整个装置处于静止状态,使弹簧发生形变的力是小球对弹簧的拉力;
小球受到的一对平衡力是小球的重力和弹簧对小球的拉力,二者大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上。
故答案为:小球对弹簧的拉力;小球的重力和弹簧对小球的拉力。
【考点评析】本题考查了对受力分析和平衡力的辨别,属基础题,难度不大。
考点06:根据运动状态件判断物体的受力情况
【例题精讲】(2023春•蜀山区校级期中)如图所示,用大小为F的力将一长方体物块压在竖直墙面上保持静止,物块受到的摩擦力为f1;减小压力,使物块沿竖直墙面匀速下滑,物块受到的摩擦力为f2,关于f1和f2的大小和方向说法正确的是( )
A.f1>f2,两个摩擦力的方向都竖直向上
B.f1=f2,两个摩擦力的方向都竖直向上
C.f1=f2,f1竖直向下,f2竖直向上
D.f1>f2,f1竖直向下,f2竖直向上
【思路点拨】物块处于静止或匀速直线运动状态时,受力平衡;根据二力平衡条件分析摩擦力的方向和摩擦力的大小关系。
【规范解答】解:物块处于静止状态时,在竖直方向上受两个力,即竖直向下的重力和竖直向上的墙对木块的静摩擦力,这两个力是一对平衡力,大小相同,所以f1=G;
物块沿竖直墙面匀速下滑,在竖直方向上受两个力,即竖直向下的重力和竖直向上的墙对木块的滑动摩擦力,这两个力是一对平衡力,大小相同,所以f2=G;
由此可知,f1=f2,故B正确。
故选:B。
【考点评析】解决本题的关键知道二力平衡条件,难度不大。
【巩固训练一】(2024春•合肥期中)质量相等的甲、乙两只降落伞在空中匀速下降,甲的速度是5m/s,乙的速度是3m/s,它们所受阻力F甲、F乙之比是( )
A.5:3 B.2:5 C.1:1 D.2:3
【思路点拨】(1)两个降落伞的质量相同,根据G=mg求出的重力相同。
(2)甲、乙运动速度虽然不同,但是都是在进行匀速直线运动,都受到平衡力的作用,根据平衡力的条件判断受到阻力大小,判断阻力之比。
【规范解答】解:两个降落伞的质量相同,根据G=mg求出的重力相同,故G甲=G乙。
甲以5m/s的速度匀速直线下降,甲受到竖直向下的重力和竖直向上的阻力作用,这两个力是平衡力,大小相等,故F甲=G甲。
乙以3m/s的速度匀速直线下降,乙受到竖直向下的重力和竖直向上的阻力作用,这两个力是平衡力,大小相等,故F乙=G乙。
因为G甲=G乙,所以F甲=F乙,所以F甲:F乙=1:1。
故选:C。
【考点评析】静止的物体和匀速直线运动的物体受到平衡力的作用,根据平衡力的条件判断力的大小和力的方向是常用的一种方法,要熟练掌握。
【巩固训练二】(2024春•淮南期末)一个箱子重为100N,放在水平面上,受6N的水平推力,箱子未动,这时箱子受到的摩擦力应 等于 (选填“大于”、“等于”或“小于”)6N。当水平推力增大到10N时,箱子恰好做匀速运动。当水平推力增大到20N时,箱子受到的摩擦力为 10 N。
【思路点拨】(1)掌握二力平衡条件,知道一对平衡力的大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在同一直线上;
(2)掌握影响摩擦力大小的因素:压力和接触面的粗糙程度。
【规范解答】解:箱子受6N的水平推力,箱子未动,说明箱子处于静止状态,则在水平方向上所受的推力与摩擦力相互平衡,摩擦力等于推力等于6N;
当水平推力增大到10N时,箱子恰好做匀速运动,所以此时摩擦力与推力是一对平衡力,大小等于10N,当水平推力增大到20N时,箱子对地面的压力和接触面的粗糙程度不变,所以摩擦力不变,仍为10N。
故答案为:等于;10。
【考点评析】此题考查了二力平衡条件的应用,当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,受平衡力的作用,是一道基础性题目。
考点07:力与运动的关系
【例题精讲】(2024春•萧县期末)《墨经•经上》对力的定义:“力,形之所以奋也”,意为力是使物体运动的原因。下列现象支持这一观点的是( )
A.跳水运动员站在跳板上,跳板下弯
B.被踢出的足球离开脚后仍能继续前进
C.弹簧测力计下挂上重物后弹簧变长
D.水平抛出的皮球成一条弧线落回地面
【思路点拨】“力,形之所以奋也”,意为力是改变物体运动状态的原因。据此结合力的作用效果、惯性等分析解答。
【规范解答】解:A、跳水运动员站在跳板上,跳板下弯,说明力可以改变物体的形状,故A不符合题意。
B、被踢的足球离开脚后不再受到踢力作用,之所以仍能继续向前运动,是因为足球具有惯性,故B不符合题意;
C、弹簧测力计下挂上重物后弹簧变长,说明力可以改变物体的形状,故C不符合题意。
D、水平抛出的皮球成一条弧线落回地面,是因为皮球受重力的作用,是重力改变了皮球的运动状态,故D合题意。
故选:D。
【考点评析】此题考查力与运动的关系,属于基础题目,难度不大。
【巩固训练一】(2023春•蚌山区期中)关于力和运动的关系,下列说法正确的是( )
A.物体运动状态改变,一定受到力的作用
B.物体受到了力的作用,运动状态一定改变
C.没有力的作用,运动的物体会慢慢停下来
D.物体在平衡力作用下,一定处于匀速直线运动状态
【思路点拨】(1)物体运动状态的改变是指运动速度大小、方向的改变;
(2)根据物体受平衡力,运动状态不变进行分析;
(3)(4)若物体受平衡力或不受力,将保持平衡状态:静止或匀速直线运动状态。
【规范解答】解:
A、力是改变物体运动状态的原因,物体运动方向的改变,则一定受到力的作用,故A正确;
B、物体若受到平衡力的作用,运动状态不会改变,故B错误;
C、若没有力的作用,则运动的物体会永远不停地做匀速直线运动,故C错误;
D、若物体受平衡力,可能静止,可能做匀速直线运动,故D错误。
故选:A。
【考点评析】此题考查了力和运动的关系,物体不受力或受平衡力,运动状态不变,保持静止或匀速直线运动状态;物体运动状态改变一定受到力的作用。此题属于易错题。
【巩固训练二】(2024春•颍州区校级期中)如图所示,一个小球从斜面顶端滑到斜面的底端O点时,若所受外力全部消失,则小球将沿 c 路线运动。(选填“a”、“b”、“c”或“d”)
【思路点拨】根据牛顿第一定律,物体不受任何力时,运动的物体将做匀速直线运动。
【规范解答】解:如果小球从O点飞出后,受到的一切外力同时消失,则沿此时的方向做匀速直线运动,线路c符合题意。
故答案为:c。
【考点评析】本题主要考查了力和运动的关系,关键要分析出物体运动状态的变化及失去力时的运动情况。
1.(2024春•合肥期中)关于运动和力,下列说法正确的是( )
A.物体受力时,一定运动
B.作用在运动物体上的力一定不平衡
C.物体运动状态改变时,一定受到力的作用
D.物体受到力的作用时,运动状态一定改变
【思路点拨】物体不受力或受平衡力时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。
【规范解答】解:A、物体受平衡力时,处于静止状态或匀速直线运动状态,故A错误;
B、做匀速直线运动的物体,可能受到平衡力的作用,故B错误;
C、物体的运动状态发生改变,一定是受到了力的作用,故C正确;
D、物体受到平衡力的作用,物体的运动状不发生改变,故D错误。
故选:C。
【考点评析】本题考查了力与运动的关系,包含的知识点较多,正确、全面理解规律是解答的关键。
2.(2024春•肥西县期末)物理老师站在讲台上讲课,关于其所受力的描述中正确的是( )
A.老师受到的重力与他对地面的压力是一对平衡力
B.老师受到的重力与地面对他的支持力是一对平衡力
C.老师对地面的压力与地面对他的支持力是一对平衡力
D.老师受到的重力与地面对他的支持力是相互作用的力
【思路点拨】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。
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。
【规范解答】解:A、老师受到的重力与他对地面的压力分别作用在不同物体上,不是一对平衡力,故A错误;
B、老师受到的重力与地面对他的支持力大小相等、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B正确;
C、老师对地面的压力与地面对他的支持力分别作用在不同物体上,不是一对平衡力。故C错误;
D、老师受到的重力与地面对他的支持力是作用在同一个物体上的两个力,不是相互作用的力,故D错误。
故选:B。
【考点评析】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。
3.(2024春•太和县月考)甲、乙两物体的路程s随时间t变化的关系图像如图所示。那么在0~t0时间内,两物体的受力情况是( )
A.甲、乙都受平衡力作用
B.甲受到的力比乙大
C.甲和乙受到的力相同
D.甲不受平衡力作用,乙受平衡力作用
【思路点拨】(1)在s﹣t图像中过原点的斜线表示物体做匀速直线运动;平行于时间轴的直线表示物体静止;
(2)平衡状态是指物体做匀速直线运动或静止,处于平衡状态的物体一定受到平衡力的作用,处于非平衡状态的物体,一定受到非平衡力的作用。
【规范解答】解:A、由图可知,甲物体的图像是一条过原点的斜线,表示物体做匀速直线运动;乙物体的图像是一条平行于时间轴的直线,表示物体静止,故甲做匀速直线运动,乙静止,甲、乙都处于平衡状态,都受平衡力,故A正确;
B、甲、乙都处于平衡状态,都受平衡力,但无法比较谁受到的力大,故B错误;
C、甲、乙都处于平衡状态,都受平衡力,但无法比较甲、乙所受的力是否相同,故C错误;
D、甲、乙都处于平衡状态,都受平衡力,故D错误。
故选:A。
【考点评析】根据图像或图表探究物体的运动规律是近两年来出现较多的题目,图像可以使我们建立更多的感性认识,从表象中去探究本质规律,体验知识的形成过程。
4.(2023春•颍东区期末)如图所示,长方体木块A静止在水平桌面上,下列分析正确的是( )
A.桌子对木块A的支持力是由于水平桌面发生弹性形变产生的
B.桌子对木块A的支持力的作用点在水平桌面上
C.木块A对桌面的压力与木块受到的重力是一对平衡力
D.地面对桌子的支持力和桌子受到的重力是一对平衡力
【思路点拨】一对平衡力必须大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在同一物体上;
弹力是由于施力物体发生形变产生的。
【规范解答】解:A、木块A受到的支持力竖直向上,是由于水平桌面发生弹性形变,产生的向上的力,故A正确;
B、桌子对木块A的支持力的作用点在物体A上,故B错误;
C、木块A对桌面的压力与木块受到的重力,作用在两个物体上,不是一对平衡力,故C错误;
D、地面对桌子的支持力和桌子与木块A的总重是一对平衡力,故D错误。
故选:A。
【考点评析】本题考查各种力的相关知识,难度不大。
5.(2024春•泗县月考)某工厂为减轻工人的劳动强度,安装了一套传送带装置,用传送带运送工件,如图所示。当工件与传送带一起水平向右匀速运动时,工件受到 2 个力的作用。
【思路点拨】首先对工件进行受力分析,因为工件与传送带一起匀速运动,所以它们之间没有发生相对运动,是相对静止的,则没有摩擦力的作用,工件只受重力和传送带的支持力的作用。
【规范解答】解:因为工件与传送带一起匀速运动,所以它们之间没有发生相对运动、也没有相对运动的趋势,则工件没有受到摩擦力的作用,只受到重力和支持力的作用,即2个力。
故答案为:2。
【考点评析】本题考查摩擦力的产生条件,属于基础题。
6.(2024春•合肥期中)小明同学用200N竖直向上的力去搬一个静止在水平地面上重力为500N的木箱,则木箱受到的支持力是 300 N,接着他用200N的水平推力推动这个木箱匀速前进,则木箱受到的阻力是 200 N。
【思路点拨】匀速直线运动是一种平衡状态,处于平衡状态的物体受到平衡力的作用。根据二力平衡的条件:等大、反向、共线、共物,知道其中的一个力可以确定另一个力。
【规范解答】解:木箱在竖直方向,重力、小明搬的力和支持力是平衡力,根据平衡力条件可识,F支=G﹣F=500N﹣200N=300N。
在水平方向上受到摩擦力和推力的作用,木箱处于匀速直线运动状态,所以摩擦力和推力是一对平衡力。根据二力平衡的条件可知,推力等于摩擦力等于200N;
故答案为:300;200。
【考点评析】此题考查了二力平衡条件的应用,木箱受到两对平衡力的作用:竖直方向上的重力和地面的支持力;水平方向上的摩擦力和推力。
7.(2024春•颍州区校级期中)如图所示,质量为M的物体放在竖直放置的钢板轨道AB之间,钢板固定不动,物体刚好以速度v向下匀速运动,若要使物体以速度3v沿钢板向上匀速运动,则需要施加的拉力F的大小应该等于 2Mg (用已知量字母表示)。
【思路点拨】对物体进行受力分析,由平衡条件可以求出物体与钢板间的摩擦力;然后由平衡条件求出拉力的大小。
【规范解答】解:物体以速度v向下匀速运动时,受到竖直向下的重力G=Mg、竖直向上的摩擦力f,
物体处于平衡状态,由平衡条件得:f=Mg;
物体以速度3v沿钢板向上匀速运动时,物体受到竖直向下的重力Mg,竖直向下的摩擦力f,竖直向上的拉力F,
由于物体与钢板间的接触面、物体间的压力不变,物体与钢板间的摩擦力不变,即f=Mg,
由平衡条件得:F=Mg+f=2Mg;
故答案为:2Mg。
【考点评析】对物体正确受力分析、熟练应用平衡条件即可正确解题。
8.(2024春•全椒县期末)如图是实心球离开手后在空中的运动轨迹(不考虑空气阻力的影响),实心球最终会掉下来,是因为受到 重力 作用;当实心球运动到最高点Q时,所受外力全部消失,实心球将 沿a方向运动 (选填“静止”、“沿a方向运动”、“沿b方向运动”或“沿c方向运动”)。
【思路点拨】(1)一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,该性质称为惯性;
(2)据牛顿第一运动定律知,一切物体在没有受到任何外力时,其总是保持静止状态或匀速直线运动状态。
【规范解答】解:实心球被抛出后,由于惯性要保持原来的运动状态继续向前运动;实心球最终会掉下来,是因为受到重力作用;
此时实心球主要受到重力作用,重力改变小球的运动状态,所以实心球在上升过程中,速度不断减小,最后在竖直方向速度是零,但由于惯性,在水平方向仍然运动,若此时所受外力同时消失,根据牛顿第一运动定律知,实心球将沿水平方向做匀速直线运动,即沿a方向运动。
故答案为:重力;沿a方向运动。
【考点评析】理解牛顿第一运动定律的内容,并能利用惯性解释现实问题是解决该题的关键。
9.(2023春•潜山市期中)质量相等的甲、乙两同学站在滑板上,在旱冰场上相对而立,甲用60N的力推乙,如图所示。甲对乙的推力与乙对甲的推力是一对 相互作用力 (选填“平衡力”或“相互作用力”),甲、乙分开后,乙向后退,此时乙受到 0 N推力的作用。
【思路点拨】(1)二力平衡的条件是:①作用在同一个物体上的两个力;②大小相等;③方向相反,且作用在同一条直线上。
(2)相互作用力的条件是:①作用在两个不同物体上的两个力;②大小相等;③方向相反,物体间力的作用是相互的,甲对乙施加力的同时,甲也受到一个大小相同的,方向相反的一个力。
【规范解答】解:甲用60N的力推乙,同时乙给甲一个60N的推力,方向相反,甲对乙的推力与乙对甲的推力是一对相互作用力,甲、乙分开后,乙不再受力的作用,是由于惯性向后退,即此时乙受到0N推力的作用。
故答案为:相互作用力;0。
【考点评析】掌握物体间力的作用是相互的,掌握相互作用力的条件,同时掌握力的作用效果是解答本题的关键,难度不大。
10.(2023春•舒城县校级期中)某物理兴趣小组在探究二力平衡条件的实验中,将木块M放在水平桌面上,通过光滑的滑轮将托盘和物体M用细线连接起来,如图所示,在两个相同的托盘内放置完全相同的钩码时,左边托盘放置了1个,右边托盘放置了2个,木块M保持静止状态。
(1)此时木块M受到的 是 (填“是”或“不是”)平衡力。
(2)组内成员认为该装置并不能完成二力平衡条件的探究,决定改用硬纸片代替木块M,这样做是为了减少水平方向上 摩擦力 对实验结果的影响。
【思路点拨】(1)只要物体处于静止状态,就可以说明物体受到的力为平衡力;
(2)物体放在水平桌面上,物体和水平桌面之间是存在摩擦力的。
【规范解答】解:(1)小明在两盘中分别放置50g和60g的砝码时,木块还处于静止状态,是平衡状态,此时木块受到的是平衡力;
(2)把物体M放在水平桌面上,物体和水平桌面之间存在摩擦力,木块受到的摩擦力会对实验产生影响,改用硬纸片代替木块M,这样做减少了摩擦力对实验结果的影响。
故答案为:(1)是;(2)摩擦力。
【考点评析】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。
11.(2022春•定远县校级月考)小明在探究“二力平衡条件“的实验中,设计组装的实验装置如图所示,实验中每个钩码重力相同。
(1)老师指出实验桌面越光滑越好,其原因是 忽略摩擦力对本实验的影响 ;
(2)小明在线的两端挂上钩码,并通过调整 钩码个数 来改变拉力的大小;如图甲装置,当左右两端同时各挂两个钩码时,小车静止;当左右两端同时取下一个钩码时,如图乙,小车仍静止;当右端再挂上一个钩码时,如图丙,小车将做变速运动,说明了平衡的两个力要满足:大小 相等 ,方向 相反 ;
(3)在图甲实验的基础上,将小车扭转一个角度,松手后小车 不能 (选填“能”或“不能”)平衡,观察到小车会发生 旋转 ,恢复到原来位置处于静止状态,这样做的目的是用于探究 不在同一直线上 的两个力对物体平衡的影响。
【思路点拨】(1)物体放在水平桌面上,物体和水平桌面之间是存在摩擦力的。
(2)钩码由于重力的作用,会对小卡片施加一个拉力的作用,左端的钩码对小卡片施加一个向左的拉力,右端的钩码对小卡片施加了一个向右的拉力,拉力的大小等于钩码的重力;
(3)物体如果在两个力的作用下静止或匀速直线运动,那么这两个力平衡,大小相等、方向相反、作用在同一直线上。
【规范解答】解:(1)实验桌面越光滑越好,小车在光滑的水平桌面上受到的摩擦力小,摩擦力对实验的影响小,故实验桌面越光滑,可以忽略摩擦力对本实验的影响;
(2)实验中力的方向相反,作用在同一条线上,通过调整钩码的个数来改变拉力的大小;
当左右盘内放的砝码的数量不等时,则小车会运动,且沿拉力较大的一方加速运动,只有当小车受到向左向右的拉力相等时,小车才会保持静止,说明两个平衡的力要满足两个力的大小相等且两个力的方向相反;
(3)用手将小车扭转一个角度时,两个力不在同一直线上,松手后,小车不能保持平衡,小车会发生转动;设计这一步骤的目的是探究不在同一直线上的两个力对物体平衡的影响。
故答案为:(1)忽略摩擦力对本实验的影响; (2)钩码个数;相等;相反; (3)不能;旋转;不在同一直线上。
【考点评析】本题考查了探究二力平衡实验中需要注意问题及实验中的一些重要步骤,牢固掌握二力平衡的四个条件是关键。
12.(2023春•凤台县校级期中)在探究“二力平衡的条件”的实验中,某同学采用的实验装置如图所示:
(1)当物体处于静止状态或 匀速直线运动 状态时我们认为它受到的力是相互平衡的。
(2)实验时,小明发现当向左盘和右盘同时加入一个相等质量的砝码时,木块处于静止状态,此时木块在水平方向受到两个力的作用,这些力是平衡的;小明再把右盘中的砝码换成一个较重的砝码时,发现木块仍然处于静止状态,出现这种现象的原因是 木块受到向左的摩擦力 ,这时木块在水平方向受到的力 平衡 (填“平衡”或“不平衡”)
【思路点拨】(1)物体静止或做匀速直线运动时,物体处于平衡状态,物体受到平衡力的作用。
(2)两个物体接触时,要发生或已经发生相对运动时,物体之间产生阻碍物体运动的摩擦力。
【规范解答】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。
(2)小明再把右盘中的砝码换成一个较重的砝码时,发现木块仍然处于静止状态,木块还受平衡力的作用;此时木块有向右运动的趋势,木块和桌面之间产生了向左的摩擦力的作用,向左的拉力和摩擦力与向右的拉力是平衡力。
故答案为:(1)匀速直线运动;(2)木块受到向左的摩擦力;平衡。
【考点评析】掌握此装置用小车代替木块可以探究二力平衡条件,实验比较典型。
13.(2022春•定远县校级月考)一辆小车,总质量为600kg,在水平路面上向右匀速运动的过程中,受到的阻力是车的重力的0.05倍。(g=10N/kg)
(1)请计算出小车受到的阻力的大小。
(2)小车匀速运动时,画出小车在水平方向上的受力示意图。
(3)小车匀速运动时,请计算出小车的拉力的大小。
【思路点拨】(1)先根据G=mg求出小车的重力;然后根据受到的阻力是车的重力的0.05倍求出小车受到的阻力的大小;
(2)小车在水平地面上向右匀速运动时,其受到水平向右的拉力和水平向左的摩擦力作用,并且二力是一对平衡力;先确定小车的重心,然后过重心表示出拉力和摩擦力的方向和大小;
(3)小车做匀速直线运动时,受到平衡力的作用,牵引力和阻力是一对平衡力,其大小相等,据此可知小车受到拉力的大小。
【规范解答】解:(1)小车受到的重力:
G=mg=600kg×10N/kg=6000N,
小车所受的阻力:f=0.05G=0.05×6000N=300N;
(2)因为小车做匀速直线运动,所以小车的牵引力与阻力大小相同:F牵=f=300N;因为小车在水平向右匀速运动,水平方向受到的阻力向左,牵引力向右,两个力的作用点都画在重心,如图所示:
。
(3)小车匀速运动时,拉力等于阻力,即F=f=300N。
答:(1)小车所受的阻力大小是300N; (2)见解答;(3)小车的拉力的大小是300N。
【考点评析】本题考查了重力公式、二力平衡条件的应用以及力的示意图的画法,本题解答的关键是知道当物体处于静止或匀速直线运动状态时,其所受的力为平衡力,再根据所给出的条件进行适当的计算。
14.(2023春•庐阳区校级期末)一辆行驶的汽车车厢里挂着一个小球。当出现了如图所示的情景时,汽车在做 加速 (选填“加速”、“匀速”或“减速”)运动。此时绳子对球的拉力和球受到的重力 不是 (选填“是”、“不是”或“可能是”)一对平衡力,在图中画出小球受力的示意图(忽略空气阻力不计)。
【思路点拨】汽车匀速运动时绳子在竖直方向上;汽车做变速运动时,绳子倾斜;加速小球向后摆,减速小球向前摆。
根据平衡力及平衡的条件分析解答此题,二力平衡条件: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,这四个条件缺一不可。
【规范解答】解:(1)当汽车加速时,由于惯性,小球要保持原来的运动状态,所以小球就向后偏;根据球向后偏可知汽车做加速运动。
(2)忽略空气阻力,小球受竖直向下的重力,沿绳子斜向上的拉力,这两个力不在同一条直线上,根据二力平衡条件可知,这两个力不是一对平衡力。
(3)小球受力竖直向下的重力G和沿绳子的拉力F的作用,如图所示。
故答案为:加速;不是。力的示意图如上图所示。
【考点评析】物体具有惯性而表现出来的惯性现象以及平衡力的问题,在生活中随处可见。要多观察,多实验,多体会。
15.(2023春•界首市校级期中)如图是我国自主研发的长航程极地漫游机器人,机器人质量约为500kg,装有四条三角形履带,首次在南极内陆冰盖完成了30km匀速自主行走。问:
(1)机器人重为多少?
(2)机器人匀速自主行走时阻力约为重力的十分之一,则牵引力是多少?
【思路点拨】(1)已知机器人的质量,根据G=mg计算重力;
(2)阻力fG,机器人在水平冰面上匀速行走,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,大小相等,据此解答。
【规范解答】解:(1)机器人受到的重力为:
G=mg=500kg×10N/kg=5000N;
(2)机器人匀速行走时所受的阻力约为重力的十分之一,匀速行走时所受的牵引力和阻力为一对平衡力,
则牵引力为:
F=f500N。
答:(1)机器人重为5000N;
(2)牵引力是500N。
【考点评析】本题考查影响摩擦力大小的因素、重力的计算及二力平衡条件的应用,属于重点知识考查,难度不大。
第 1 页 共 20 页
学科网(北京)股份有限公司
$$
2024-2025学年人教版物理八年级下册同步学习精讲练(新教材)第八章 运动和力
8.2 二力平衡
目录
学习目标 1
知识导学 2
知识点01:二力平衡的概念 2
知识点02:二力平衡的条件(实验探究): 2
知识点03:同一直线上二力的合成 2
考点讲练 2
考点01:探究二力平衡的条件 2
考点02:平衡状态与平衡力的概念 2
考点03:平衡状态的判断 3
考点04:平衡力的判断 4
考点05:平衡力与相互作用力的辨析 5
考点06:根据运动状态件判断物体的受力情况 6
考点07:力与运动的关系 6
优选真题培优练 7
1.理解力的平衡和二力平衡的概念,掌握二力平衡的条件,理解平衡力和一对相互作用力的区别。
2.培养学生的实验能力、观察能力、分析归纳能力和应用知识解决实际问题的能力。
3.通过学习二力平衡,让学生认识到物体平衡需要满足一定的条件,培养学生对待物理问题的严谨态度和科学精神。同时,通过实验探究,培养实践能力和合作精神。
知识点01:二力平衡的概念
物体受到几个力的作用时,如果保持 或 ,我们就说着几个力相互平衡,该物体处于平衡状态。(平衡力的合力为0);只要物体的运动状态发生了改变,它一定 ,而且所受的力一定 。
知识点02:二力平衡的条件(实验探究):
(1)作用在 物体上的两个力,如果大小 、方向 ,并且在 直线上,这两个力就彼此平衡。
(2)二力平衡的应用:
① 可根据一个力的大小和方向确定另一个力的大小和方向;
② 根据物体的受力情况判断物体的运动状态。
知识点03:同一直线上二力的合成
(1)F1与F2同向时,F= ,方向 。
(2)F1与F2反向时,F= ,方向 。
考点01:探究二力平衡的条件
【例题精讲】(2024春•阜南县期末)为了探究二力平衡的条件,小明将小车放在水平桌面上,在桌子两侧的托盘中放入质量相等的砝码,小车静止在桌面上,如图所示。实验中,小明将小车扭转一定的角度后释放,观察到小车又回到原来的位置,这说明相互平衡的两个力作用在 。
【巩固训练一】(2023春•蜀山区校级期中)小南用如图所示装置探究二力平衡条件,他在左、右盘中分别放入重为6N、2N的砝码,物块刚好向左匀速滑动。则下列说法正确的是( )
A.物块此时受到的合力为4N,方向向左
B.此装置设计存在问题不能用于探究二力平衡条件
C.物块在水平方向只受两个力的作用
D.若取下左盘砝码,则物块最终可以向右滑动
【巩固训练二】(2023春•蚌埠期末)在“探究二力平衡条件”的活动中,小桂设计了如图所示的探究方案。向左边空盘内加入一个0.2N的砝码,发现小木块静止,此时木块受到的合力为 ;再向右边空盘内加一个0.5N砝码后,木块向右做匀速直线运动,不计绳重以及绳与滑轮间的摩擦,且左右两托盘完全相同,则此时小木块受到的滑动摩擦力是 N。
考点02:平衡状态与平衡力的概念
【例题精讲】(2023春•和县校级期末)在探究“二力平衡条件”的实验时,如图所示,将小车扭转一个角度后释放,观察小车能否保持静止,该操作是为了探究二力平衡时,二力必须满足( )
A.作用在同一个物体上 B.大小相等
C.方向相反 D.作用在一条直线上
【巩固训练一】(2023春•南陵县期末)如图所示,探究二力平衡条件的实验中,纸片平衡后,再用力旋转纸片,放手后的瞬间,纸片不能保持静止,此操作可证明平衡的两个力( )
A.大小肯定是相等的 B.方向不一定要相反
C.要作用同一物体上 D.要作用同一直线上
【巩固训练二】(2022春•庐阳区校级期末)在探究“二力平衡的条件”的实验中,某同学采用的实验装置如图所示:
(1)当物体处于静止状态或 状态时我们认为它受到的力是相互平衡的。
(2)实验时,小明发现当向左盘和右盘同时加入一个相等重量的砝码时,木块处于静止状态。此时木块在水平方向受到两个力的作用,这些力是平衡的。小明再把右盘中的砝码换成一个较重的砝码时,发现木块仍然处于静止状态,出现这种现象的原因是 ,这时木块在水平方向受到的力 (填“平衡”或“不平衡”)。
(3)某同学认为:物体在平衡力的作用下,其机械能可能会增大。你认为他的观点是 的。(填“正确”或“错误”)
考点03:平衡状态的判断
【例题精讲】(2024春•南陵县期末)下列是有关物体运动状态的描述,其中物体处于平衡状态的是( )
A.匀速转弯的汽车 B.加速奔跑的小鹿
C.停在地上的足球 D.抛在空中的铅球
【巩固训练一】(2024春•蜀山区期末)如图所示,打羽毛球是同学们非常喜爱的体育活动。下列有关说法正确的是( )
A.击打羽毛球后,羽毛球运动状态一定不变
B.羽毛球运动到最高点时受到非平衡力的作用
C.球拍击打羽毛球,只能改变羽毛球运动状态
D.羽毛球运动中可能存在匀速直线运动的情况
【巩固训练二】(2024春•黄山期中)如图所示,水平路面上行驶的汽车车顶处悬挂一小球A,细线与竖直方向的夹角θ始终保持不变,则小球A一共受到 个力的作用,它处于 (平衡/非平衡)状态。
考点04:平衡力的判断
【例题精讲】(2024春•谯城区期末)举重运动员将杠铃举过头顶并保持静止,下列几对力中属于平衡力的是( )
A.人受到的重力与地面对人的支持力
B.人受到的重力与人对地面的压力
C.杠铃受到的重力与人对杠铃的支持力
D.杠铃受到的重力与地面对人的支持力
【巩固训练一】(2023春•淮南期末)下列物体中,受力平衡的是( )
A.加速飞离地面的运20飞机
B.绕地球匀速运行的北斗导航卫星
C.减速进站的“复兴号”高铁
D.在平直公路上匀速行驶的无人车
【巩固训练二】(2022春•淮北期中)如图所示的是描述物体受力时的s﹣t图像和v﹣t图像,其中反映物体受平衡力的是图( )
A.① B.①② C.①②③ D.①②③④
考点05:平衡力与相互作用力的辨析
【例题精讲】(2024春•义安区期末)无人机运输物资是疫情期间非常常用的一种方式。如图为挂有重物的无人机,无人机定点悬停时,下列说法正确的是( )
A.无人机的重力与无人机的升力是一对平衡力
B.无人机的重力与无人机的升力是相互作用力
C.重物的重力与绳子对重物的拉力是一对平衡力
D.重物的重力与绳子对重物的拉力是相互作用力
【巩固训练一】(2023•涡阳县二模)如图甲,用弹簧测力计沿水平面匀速拉动物块。如图乙,小明同学分别对物块和弹簧测力计进行了水平方向上的受力分析,则下列说法正确的是( )
A.F1和F2是一对相互作用力
B.F2和F3是一对平衡力
C.F1和F4是一对相互作用力
D.F3和F4是一对平衡力
【巩固训练二】(2023春•泗县月考)如图所示,固定在天花板上的一根轻质弹簧(重力不计),下端悬挂着一只小球,整个装置处于静止状态,使弹簧发生形变的力是 ;小球受到的一对平衡力是 。
考点06:根据运动状态件判断物体的受力情况
【例题精讲】(2023春•蜀山区校级期中)如图所示,用大小为F的力将一长方体物块压在竖直墙面上保持静止,物块受到的摩擦力为f1;减小压力,使物块沿竖直墙面匀速下滑,物块受到的摩擦力为f2,关于f1和f2的大小和方向说法正确的是( )
A.f1>f2,两个摩擦力的方向都竖直向上
B.f1=f2,两个摩擦力的方向都竖直向上
C.f1=f2,f1竖直向下,f2竖直向上
D.f1>f2,f1竖直向下,f2竖直向上
【巩固训练一】(2024春•合肥期中)质量相等的甲、乙两只降落伞在空中匀速下降,甲的速度是5m/s,乙的速度是3m/s,它们所受阻力F甲、F乙之比是( )
A.5:3 B.2:5 C.1:1 D.2:3
【巩固训练二】(2024春•淮南期末)一个箱子重为100N,放在水平面上,受6N的水平推力,箱子未动,这时箱子受到的摩擦力应 (选填“大于”、“等于”或“小于”)6N。当水平推力增大到10N时,箱子恰好做匀速运动。当水平推力增大到20N时,箱子受到的摩擦力为 N。
考点07:力与运动的关系
【例题精讲】(2024春•萧县期末)《墨经•经上》对力的定义:“力,形之所以奋也”,意为力是使物体运动的原因。下列现象支持这一观点的是( )
A.跳水运动员站在跳板上,跳板下弯
B.被踢出的足球离开脚后仍能继续前进
C.弹簧测力计下挂上重物后弹簧变长
D.水平抛出的皮球成一条弧线落回地面
【巩固训练一】(2023春•蚌山区期中)关于力和运动的关系,下列说法正确的是( )
A.物体运动状态改变,一定受到力的作用
B.物体受到了力的作用,运动状态一定改变
C.没有力的作用,运动的物体会慢慢停下来
D.物体在平衡力作用下,一定处于匀速直线运动状态
【巩固训练二】(2024春•颍州区校级期中)如图所示,一个小球从斜面顶端滑到斜面的底端O点时,若所受外力全部消失,则小球将沿 路线运动。(选填“a”、“b”、“c”或“d”)
1.(2024春•合肥期中)关于运动和力,下列说法正确的是( )
A.物体受力时,一定运动
B.作用在运动物体上的力一定不平衡
C.物体运动状态改变时,一定受到力的作用
D.物体受到力的作用时,运动状态一定改变
2.(2024春•肥西县期末)物理老师站在讲台上讲课,关于其所受力的描述中正确的是( )
A.老师受到的重力与他对地面的压力是一对平衡力
B.老师受到的重力与地面对他的支持力是一对平衡力
C.老师对地面的压力与地面对他的支持力是一对平衡力
D.老师受到的重力与地面对他的支持力是相互作用的力
3.(2024春•太和县月考)甲、乙两物体的路程s随时间t变化的关系图像如图所示。那么在0~t0时间内,两物体的受力情况是( )
A.甲、乙都受平衡力作用
B.甲受到的力比乙大
C.甲和乙受到的力相同
D.甲不受平衡力作用,乙受平衡力作用
4.(2023春•颍东区期末)如图所示,长方体木块A静止在水平桌面上,下列分析正确的是( )
A.桌子对木块A的支持力是由于水平桌面发生弹性形变产生的
B.桌子对木块A的支持力的作用点在水平桌面上
C.木块A对桌面的压力与木块受到的重力是一对平衡力
D.地面对桌子的支持力和桌子受到的重力是一对平衡力
5.(2024春•泗县月考)某工厂为减轻工人的劳动强度,安装了一套传送带装置,用传送带运送工件,如图所示。当工件与传送带一起水平向右匀速运动时,工件受到 个力的作用。
6.(2024春•合肥期中)小明同学用200N竖直向上的力去搬一个静止在水平地面上重力为500N的木箱,则木箱受到的支持力是 N,接着他用200N的水平推力推动这个木箱匀速前进,则木箱受到的阻力是 N。
7.(2024春•颍州区校级期中)如图所示,质量为M的物体放在竖直放置的钢板轨道AB之间,钢板固定不动,物体刚好以速度v向下匀速运动,若要使物体以速度3v沿钢板向上匀速运动,则需要施加的拉力F的大小应该等于 (用已知量字母表示)。
8.(2024春•全椒县期末)如图是实心球离开手后在空中的运动轨迹(不考虑空气阻力的影响),实心球最终会掉下来,是因为受到 作用;当实心球运动到最高点Q时,所受外力全部消失,实心球将 (选填“静止”、“沿a方向运动”、“沿b方向运动”或“沿c方向运动”)。
9.(2023春•潜山市期中)质量相等的甲、乙两同学站在滑板上,在旱冰场上相对而立,甲用60N的力推乙,如图所示。甲对乙的推力与乙对甲的推力是一对 (选填“平衡力”或“相互作用力”),甲、乙分开后,乙向后退,此时乙受到 N推力的作用。
10.(2023春•舒城县校级期中)某物理兴趣小组在探究二力平衡条件的实验中,将木块M放在水平桌面上,通过光滑的滑轮将托盘和物体M用细线连接起来,如图所示,在两个相同的托盘内放置完全相同的钩码时,左边托盘放置了1个,右边托盘放置了2个,木块M保持静止状态。
(1)此时木块M受到的 (填“是”或“不是”)平衡力。
(2)组内成员认为该装置并不能完成二力平衡条件的探究,决定改用硬纸片代替木块M,这样做是为了减少水平方向上 对实验结果的影响。
11.(2022春•定远县校级月考)小明在探究“二力平衡条件“的实验中,设计组装的实验装置如图所示,实验中每个钩码重力相同。
(1)老师指出实验桌面越光滑越好,其原因是 ;
(2)小明在线的两端挂上钩码,并通过调整 来改变拉力的大小;如图甲装置,当左右两端同时各挂两个钩码时,小车静止;当左右两端同时取下一个钩码时,如图乙,小车仍静止;当右端再挂上一个钩码时,如图丙,小车将做变速运动,说明了平衡的两个力要满足:大小 ,方向 ;
(3)在图甲实验的基础上,将小车扭转一个角度,松手后小车 (选填“能”或“不能”)平衡,观察到小车会发生 ,恢复到原来位置处于静止状态,这样做的目的是用于探究 的两个力对物体平衡的影响。
12.(2023春•凤台县校级期中)在探究“二力平衡的条件”的实验中,某同学采用的实验装置如图所示:
(1)当物体处于静止状态或 状态时我们认为它受到的力是相互平衡的。
(2)实验时,小明发现当向左盘和右盘同时加入一个相等质量的砝码时,木块处于静止状态,此时木块在水平方向受到两个力的作用,这些力是平衡的;小明再把右盘中的砝码换成一个较重的砝码时,发现木块仍然处于静止状态,出现这种现象的原因是 ,这时木块在水平方向受到的力 (填“平衡”或“不平衡”)
13.(2022春•定远县校级月考)一辆小车,总质量为600kg,在水平路面上向右匀速运动的过程中,受到的阻力是车的重力的0.05倍。(g=10N/kg)
(1)请计算出小车受到的阻力的大小。
(2)小车匀速运动时,画出小车在水平方向上的受力示意图。
(3)小车匀速运动时,请计算出小车的拉力的大小。
14.(2023春•庐阳区校级期末)一辆行驶的汽车车厢里挂着一个小球。当出现了如图所示的情景时,汽车在做 (选填“加速”、“匀速”或“减速”)运动。此时绳子对球的拉力和球受到的重力 (选填“是”、“不是”或“可能是”)一对平衡力,在图中画出小球受力的示意图(忽略空气阻力不计)。
15.(2023春•界首市校级期中)如图是我国自主研发的长航程极地漫游机器人,机器人质量约为500kg,装有四条三角形履带,首次在南极内陆冰盖完成了30km匀速自主行走。问:
(1)机器人重为多少?
(2)机器人匀速自主行走时阻力约为重力的十分之一,则牵引力是多少?
第 1 页 共 20 页
学科网(北京)股份有限公司
$$
相关资源
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。