内容正文:
初中物理新教材知识导航与微点作业
第八章《运动和力》 8.2二力平衡
知识导航与规律点拨
1.力的平衡
(1)平衡状态是指: 。
(2)平衡力:使物体处于 的几个力叫做 平衡力 。
(3)二力平衡的条件:作用在 物体上的两个力,如果大小 ,方向 ,并且作用在 上,这两个力就彼此平衡。二力平衡的条件可以简单记为:同物、同线、等大、反向。
2.二力平衡条件的应用
(1)己知一个力的大小和方向,可确定另一个力的大小和方向。
(2)根据物体的受力情况,判断物体是否处于平衡状态或寻求物体平衡的方法、措施。
3.平衡力与相互作用力的对比
分类
二力平衡力
相互作用力
定义
物体受到两个力作用而处于平衡状态,这两个力叫做二力平衡力
物体间发生相互作用时产生的两个力叫做相互作用力。其中一个力叫作用力,另外一个力叫 。
不同点
①受力物体是 物体;
②施力物体是另外两个物体,总共涉及到 个物体;
③性质可能不相同的两个力;
④力的作用效果的应用: 。
⑤两个力相互影响情况:其中一个力消失,对另外一个力没有影响。
①受力物体是 物体,它们互为受力物体和施力物体;
②施力物体是对方物体,总共涉及到 个物体;
③性质相同的两个力;
④力的作用效果的应用 。
⑤两个力相互影响情况:其中一个力消失,另外一个力 。
共同点
①两个力大小相等,方向相反,作用在一条直线上②施力物体分别是两个物体
4.力和运动的关系
(1)不受力或受平衡力 物体 。
(2)受非平衡力 运动状态
【静止状态或匀速直线运动状态 平衡状态 同一 相等 相反 同一直线 反作用力 同一 两个 三个 两个 使物体处于平衡状态 使施力物体受到反作用力 同时消失 保持静止或匀速直线运动状态 改变 】
微点作业
一、单选题
1.下列物体中,正在受到平衡力作用的是( )
A.竖直向上抛出的橡皮 B.在马路上静止的汽车
C.沿光滑斜坡滚下的小球 D.正在匀速转向行驶的汽车
2.下列现象中物体受到非平衡力作用的是( )
A.放在桌面上的文具盒 B.环绕地球匀速飞行的神舟十四号飞船
C.停在草地上的足球 D.匀速直线下降的“祝融号”火星探测器
3.关于平衡力,下列说法正确的是( )
A.物体只有静止时受到的力才是平衡力
B.作用在一条直线上的两力,大小相等,这两个力一定是平衡力
C.运动物体在平衡力的作用下,一定处于匀速直线运动状态
D.物体受到的拉力和重力大小相等,这两个力一定平衡
4.如图所示,一位同学用水平推力推停在水平地面上的汽车,但没有推动。则与推力平衡的力是( )
A.汽车受到的重力 B.汽车对地面的压力
C.地面对汽车的支持力 D.地面对汽车的摩擦力
5.如图所示,作用在物体上的力属于平衡力的是( )
A. B.
C. D.
6.下列关于相互作用力和平衡力的说法正确的是( )
A.花瓶静置于水平桌面上,花瓶受到的重力和花瓶对桌子的压力是一对平衡力
B.加速上升的火箭,火箭受到的燃气的推力和火箭自身的重力是一对平衡力
C.划船时,桨对水的力和水对桨的力是一对相互作用力
D.在水平路面上行驶的汽车,受到的牵引力和阻力是一对相互作用力
7.物理课本静止在水平桌面上,它与桌子所受的力属于一对平衡力的是( )
A.物理课本对桌面的压力和桌面对物理课本的支持力
B.物理课本受到的重力和桌面对物理课本的支持力
C.物理课本对桌面的压力和桌子受到的支持力
D.物理课本受到的重力和物理课本对桌面的压力
8.关于运动和力的关系,下列说法正确的是( )
A.物体受到力的作用,运动状态一定改变
B.物体不受力的作用,一定保持静止状态
C.物体运动状态改变,一定是受到力的作用
D.物体运动状态没有发生改变,一定是没有受到力的作用
9.挂在弹簧测力计的挂钩上的金属块处于静止状态,则( )
A.金属块所受的重力跟金属块对弹簧测力计的拉力是一对平衡力
B.金属块所受的重力跟测力计对金属块的拉力是一对平衡力
C.测力计对金属块的拉力跟金属块对测力计的拉力是一对平衡力
D.弹簧测力计所受的重力跟金属块对弹簧测力计的拉力是一对平衡力
10.如图所示,是一辆静止在水平面上的小车,在其支架的杆上固定一个质量为m的小球,关于杆对小球作用力的描述,下列说法中正确的是( )
A.力的方向竖直向上,大小为mg
B.力的方向沿杆斜向上,大小为2mg
C.力的方向垂直于杆向上,大小为mg
D.力的方向沿杆和竖直方向之间的某一方向,大小为2mg
11.如图所示,将弹簧测力计乙的拉环固定,将乙的挂钩与相同的弹簧测力计甲的挂钩钩在一起,用手向左水平拉弹簧测力计甲的拉环,当两弹簧测力计静止时,观察它们的示数所显示的拉力大小,则下列说法中正确的是( )
A.甲弹簧测力计显示的示数是乙对甲的作用力
B.两弹簧测力计受到的拉力的施力物体都是手
C.两弹簧测力计的示数相等,说明两平衡力的大小相等
D.此实验说明相互作用力必须作用在同一个物体上
二、填空题
12.如图所示的是甲、乙两队拔河比赛的场景。甲、乙两队处于僵持状态(静止状态)时,若甲队所用拉力为,则乙队所用的拉力是 N,方向 。
13.如图所示,穿上旱冰鞋的人向右用力推墙,墙也推人,人就会向左滑行,滑行一段距离后最终会停下来,这是因为人受到 ,人对墙的推力与墙对人的推力是一对 (选填“平衡力”或“相互作用力”)。
14.如图所示的一架遥控直升飞机模型,重80N,当它停在空中时,旋翼提供的升力是 N。停了一会后,它又加速上升,则此时飞机受到的合力 (选填“为0”、“向下”、“向上”)。
15.用钢丝绳系上一个重为500N的物体,当钢丝绳拉着它匀速上升时,绳对物体的拉力是 N,当钢丝绳拉着物体静止时,绳对物体的拉力是 N,当钢丝绳拉着物体以2m/s的速度匀速下降时,绳对物体的拉力 (变大、变小或不变)。
三、作图题
16.如图所示,桌面上静止着一个小球,画出此球所受的一对平衡力。
四、实验题
17.图甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验装置。
(1)小华将系于小纸片两端的细线分别跨过左右支架上的滑轮,在线的两端挂钩码,使作用在小纸片上的两个拉力方向相反,并通过调整 来改变拉力的大小,实验中选择小纸片的目的是 (考虑/不考虑)小纸片的重力。当细线两端钩码相同时,小纸片静止不动,说明两个力平衡时的大小相等;
(2)当小纸片静止不动时,小华将小纸片扭转过一个角度,松手后小纸片 (能或不能)平衡。设计此实验步骤的目的是为了探究不在 上的两个力能否平衡。
(3)实验过程中如果想探究不同体的两个力能否平衡,小华如何去做 ;
(4)在探究同一个问题时,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,其主要的原因是 。
A.减少了摩擦力对实验结果的影响
B.小纸片是比较容易获取的资料
C.容易让小纸片在水平方向上保持平衡
D.小纸片容易扭转
(5)大量的实验事实表明,二力平衡的条件是:作用在同一物体上的两个力,必须 、 、 ,这两个力叫平衡力。
18.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”实验时,请问:
(1)实验时应选择较 (选填“光滑”或“粗糙”)的实验桌面;
(2)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两个平衡的力是否作用在 ;
(3)小明用轻质硬纸片代替小车做实验如图乙所示,用剪刀将硬纸片从中间剪开,发现分开后的硬纸片向相反方向运动。由此可得到二力平衡的又一个条件,平衡的两个力应 ;,
(4)图甲如果将小车换成弹簧测力计,左右两侧分别挂有5N的钩码,则弹簧测力计的示数为 (选填相应序号);
A.10Ν B.5N C.0N
(5) 小明同学完成以上的实验后,提出了一个问题后猜想:受一个力作用的物体也能保持平衡状态。为了验证猜想,他将一个小球用一根细线悬挂起来,如图丙所示;剪断细线后小球下落,如图丁所示。由实验可知,小明的猜想是 (选填“正确”或“错误”)的。
参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
B
C
D
A
C
B
C
B
A
题号
11
答案
A
1.B
【详解】A.竖直向上抛出的橡皮,受到竖直向下空气阻力和重力,两个力方向相同,不是平衡力,故A不符合题意;
B.在马路上静止的汽车,处于平衡状态,受平衡力作用,故B符合题意;
C.沿光滑斜坡滚下的小球,速度越来越大,不是平衡状态,故C不符合题意;
D.正在匀速转向行驶的汽车,运动方向发生改变,不属于平衡状态,不受平衡力的作用,故D不符合题意。
故选B。
2.B
【详解】A.放在桌面上的文具盒处于平衡状态,因此受平衡力作用,故A不符合题意;
B.环绕地球匀速飞行的神舟十四号飞船,运动状态不断发生改变,因此受非平衡力作用,故B符合题意;
C.停在草地上的足球处于平衡状态,因此受平衡力作用,故C不符合题意;
D.匀速直线下降的“祝融号”火星探测器,处于平衡状态,因此受平衡力作用,故D不符合题意。
故选B。
3.C
【详解】A.物体牌平衡状态有两种,静止或匀速直线运动,即物体做匀速直线运动可能不受力也可能是受平衡力,故A错误;
B.二力平衡的条件是作用在同一个物体上的两个力,大小相等、方向相反,作用在同一直线上。这里没有说明两个力是否方向相反及是否受力物是同一物体,不一定平衡。故B错误;
C.物体在平衡状态下要么是静止,要么是匀速直线运动,这里运动的物体一定就是匀速直线运动了,故C正确;
D.根据二力平衡的条件,一对平衡力一定要方向相反,这里没有强调是否方向相反,所以不一定是平衡力,故D错误。
故选C。
4.D
【详解】A.汽车受到的重力与推力不在同一直线上,方向不同,所以不是一对平衡力,故A不符合题意。
B.汽车对地面的压力与推力不是作用在同一物体上的两个力,所以不是一对平衡力,故B不符合题意。
C.地面对汽车的支持力与推力不在同一直线上,方向不同,所以不是一对平衡力,故C不符合题意。
D.汽车没有被推动,处于平衡状态,此时地面对汽车的摩擦力与推力符合二力平衡条件,是一对平衡力,故D符合题意。
故选D。
5.A
【详解】A.图中两个力同时满足作用在同一物体上、大小相等、方向相反、且在同一条直线上,故两个力是一对平衡力,故A符合题意;
B.图中两个力的大小不相等,故不是平衡力,故B不符合题意;
C.图中两个力没有作用在同一物体上,故不是一对平衡力,故C不符合题意;
D.图中两个力不是作用在同一直线上,故不是平衡力,故D不符合题意。
答案A。
6.C
【详解】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。
A.花瓶静置于水平桌面上,花瓶受到的重力和花瓶的压力作用在不同的物体上,不是一对平衡力,故A错误;
B.加速上升的火箭,火箭受到的燃气的推力和火箭自身的重力大小不相等,不是一对平衡力,故B错误;
C.划船时,桨对水的力和水对桨的力大小相等、方向相反、作用在两个物体上,作用在同一条直线上,是一对相互作用力,故C正确;
D.在水平路面上行驶的汽车,受到的牵引力和阻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。
7.B
【详解】A.物理课本对桌面的压力受力物为桌面,桌面对物理课本的支持力受力物为课本,受力物不同,不是一对平衡力,故A不符合题意;
B.物理课本受到的重力和桌面对物理课本的支持力,受力均为课本,两个力大小相同,方向相反,作用在同一直线上,属于一对平衡力,故B符合题意;
C.物理课本对桌面的压力大小等于课本的重力,桌子受到的支持力等于桌子与课本的总重力,力的大小不同,不是一对平衡力,故C不符合题意;
D.物理课本受到的重力受力为课本,物理课本对桌面的压力受力为桌面,受力不同,不是一对平衡力,故D不符合题意。
故选B。
8.C
【详解】A.物体受到非平衡力的作用时,运动状态一定会发生改变,但是受到平衡力的作用时,运动状态就不会发生变化,故A错误;
B.物体不受力的作用时,可能处于静止状态或匀速直线运动状态,故B错误;
C.力是改变物体运动状态的原因,物体运动状态发生改变时,一定受到力的作用,故C正确;
D.物体运动状态没有发生改变,处于平衡状态,受平衡力或不受力,故D错误。
故选C。
9.B
【详解】A.金属块所受的重力跟金属块对测力计的拉力作用在不同的物体上,不是一对平衡力,故A不符合题意;
B.金属块所受的重力跟测力计对金属块的拉力大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在一个物体上,是一对平衡力,故B符合题意;
C.测力计对金属块的拉力跟金属块对测力计的拉力作用在不同的物体上,不是一对平衡力,故C不符合题意;
D.测力计所受的重力跟金属块对测力计的拉力方向相同,大小也不同,不是一对平衡力,故D不符合题意。
故选B。
10.A
【详解】小球静止在杆子的底端,所以小球处于平衡状态受到平衡力的作用。在竖直方向上,小球受到竖直向下的重力,根据二力平衡的条件知道,必然有一个力来平衡这个重力,所以可以确定杆子给小球一个竖直向上的力,这个力和重力大小相等,大小为mg,故A正确,BCD错误。
故选A。
11.A
【详解】A.甲弹簧测力计显示的示数是乙弹簧测力计对甲的拉力,乙弹簧测力计显示的是甲弹簧测力计对乙的拉力,故A正确;
B.甲弹簧测力计受到的拉力施力物体是乙弹簧测力计,乙弹簧测力计受到拉力的施力物体是甲弹簧测力计,故B错误;
C.甲乙之间是相互作用力,反映相互作用力大小相等,故C错误;
D.甲弹簧测力计对乙的拉力作用在乙弹簧测力计上,乙弹簧测力计对甲的拉力作用在甲弹簧测力计上,此实验说明相互作用力作用在不同的物体上,故D错误。
故选A。
12. 1200 向右
【解析】略
13. 阻力 相互作用力
【详解】[1]人离开墙后,由于惯性保持原来的运动状态继续向左运动,运动过程中人只受到阻力的作用,受力不平衡,运动状态不断改变,最后停下来。
[2]物体间力的作用是相互的,人推墙时,墙对人也有力的作用,两个力发生在两个物体之间,大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,是一对相互作用力。
14. 80 向上
【详解】[1]当直升飞机模型匀速上升和匀速降落时,它都处于平衡状态,受到平衡力作用,旋翼提供升力的大小等于飞机模型的重力,等于80N。
[2]停了一会后,它又加速上升,此时的升力要大于重力,所以合力的方向是竖直向上的。
15. 500 500 不变
【详解】[1][2][3]用钢丝绳系上一个重为500N的物体,当钢丝绳拉着它匀速上升或静止或匀速下降时,物体都处于平衡状态,绳对物体的拉力和物体受到的重力都是一对平衡力,大小都相等,所以3种情况下,绳子对物体的拉力
F=G=500N
即绳对物体的拉力不变。
16.
【详解】小球处于静止状态,受到竖直向下的重力和桌面对它向上的支持力作用,并且这两个力是一对平衡力,重力从重心竖直向下画,标出符号G,支持力从重心竖直向上画,标出符号F,注意所画的线段长度要相等。如图所示:
17. 钩码的数量 不考虑 不能 同一直线 用剪刀把小纸片从中间剪断 A 大小相等 方向相反 作用在同一直线上
【详解】(1)[1][2]小纸片两端通过滑轮各挂一个钩码,两个钩码由于重力通过绳子对小纸片施加了两个向相反方向的拉力,可通过调整钩码的数量,来改变拉力的大小;实验中选择小纸片,小纸片的重力很小,可以不考虑小纸片的重力。
(2)[3][4]小纸片转过一个角度,小纸片两端的拉力就不在一条直线上,纸片就会转动,说明了不在同一直线上的两个力不能平衡。
(3)[5]实验过程中如果想探究不同体的两个力能否平衡,可用剪刀把小纸片一剪两半,两个拉力不再作用在同一物体上,纸片向两边运动。
(4)[6]小明把物体放在水平桌面上,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。所以小华的实验优于小明的实验,其主要原因是减少了摩擦力对实验结果的影响,故A符合题意。
(5)[7][8][9]二力平衡的条件:作用在同一物体上,大小相等、方向相反、作用在同一直线上。
18. 光滑 同一直线上 作用在同一物体上 B 错误
【详解】(1)[1]为了减小小车与桌面之间的摩擦对实验的影响,应选择较光滑的实验桌面。
(2)[2]将小车扭转一个角度后,小车所受的两个拉力不再作用在同一直线上,观察此时小车是否还能保持静止,可确定两个平衡力是否需要作用在同一直线上。
(3)[3]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:两个力必须作用在同一物体上;
(4)[4]如果将小车换成弹簧测力计,左右两侧分别挂有5N的钩码,其受到的还是一对平衡力,其读数应为5N,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
(5)[5]物体只有在不受力或者受平衡力的情况下,才能保持平衡状态,而平衡力至少需要两个力,剪断细线后,小球只受重力作用,小球运动,运动状态改变,故小明的猜想是错误的。
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