第7章 实践 调研桥梁建筑中的力平衡&专题 图片的示意图-【追梦之旅·大先生】2024-2025学年新教材八年级下册物理同步训练方案(沪科版2024)

河南专版 ZDK·八年级物理下册 实践 调研桥梁建筑中的力平衡 实践活动背景：在学习了力的平衡知识后，小梦了解到现实生活中很多建筑都应用到相关力学 知识。于是小梦和她的同学通过分组查阅资料、文献等相关资料，分析一些建筑中的力平衡。 悬索桥（图甲）是建桥工程上的壮观景色， 任务二：分析桥梁建筑的受力及力平衡的情况 它的主要承重构件是悬索，它主要承受拉力，小 (1)按照设计方案，小明用两个大小相等的拉力 明观察了悬索桥后，想知道两个拉力产生的作 拉同一根橡皮筋完成了实验，将实验结果记录 用效果与互成的角度有什么关系，于是她进行 如下表：（拉力F是拉橡皮筋到达预定位置的 了下面的探究。 力) 角度/° 0 30 45 60 90 120 拉力F,/N 2 2.1 2.22.3 2.8 4 甲 拉力F,/N 2 2.12.2 2.3 2.8 任务一：了解桥梁建筑和力平衡的关联 拉力F/N 4 悬索桥，也被称为吊桥(suspension bridge), 是一种桥梁类型，其主要特点是桥身通过两条 ①分析上表可知，两个拉力F,与F,产生的作用 或几条缆索悬吊在空中。这种缆索通常被锚固 效果与互成的角度有关，即当作用效果相同时， 于两岸的索塔上，并通过吊杆将桥面吊起。在 互成的角度越大，两个拉力 (选填“越 悬索桥中，吊杆起到将垂直载荷传递给缆索的 大“或“越小”)。 作用，而加劲梁则主要负责承受风荷载和其他 ②在上表中，当两个拉力互成角度为0°时，拉力 横向水平力。索塔是悬索桥的一个重要支撑构 F,与F,之和与拉力F的大小 ,当两个 件，它主要以受压状态工作。为了减小由于荷 拉力相等且互成180°时，此时F,与F2是一对 载引起的挠度和振动，通常在桥面和吊杆之间 力，橡皮筋保持静止状态 设置加劲梁，并与缆索形成一个组合体系，从而 (2)以上实验中一个力F和F,与F2两个力产 提高桥梁的整体稳定性和安全性。因此，悬索 生的作用效果相同，物理中把F叫做F,与F,的 桥的设计需要考虑多种因素，包括缆索的几何 合力，F、F,叫做F的分力，有人说合力一定比 形状、材料的选用以及如何有效地分配力和承 任意一个分力大，根据上表数据你判断这种说 担重量，以达到安全可靠的承载能力。 法是 的，请根据表格中的具体数据，举 如图乙，用两个互成角度的弹簧测力计拉 例说明 固定在木板上的橡皮筋，依据拉力与弹簧的伸 长量成正比，当每次把橡皮筋拉到相同位置时， (3)根据实验结果，请你提出在家正确的安装晾 可以认为这两个拉力产生的作用效 衣架承重钢丝（图丙）的建议： 果 通过查阅资料及分析，学生可以深入了解世界知名桥梁建筑的历史、人文内涵及结构特点， 更加深刻地了解物理学在建筑中的重要作用。 8 第七厚力与运动 河南专版 专题 力的示意图 类型一平衡状态物体受力示意图 5.(3分)在汽车中悬线上挂一个小球，小球突然 第 【解题技巧】物体处于平衡状态，即静止或匀 向左偏转，则此时汽车向右做 ,如图 速直线运动状态，受平衡力。作图时需注意 所示，若在汽车底板上还有一个跟其相对静 题目中是否强调只画出水平或竖直方向上 止的物体M.画出此时物体M的受力情况。 的力，或只要求画出哪个或哪几个力。 1.(2分)如图所示，甲、乙两物体均在两个力的 作用下处于静止状态，请在图中分别画出 77777777777777 一个力F 第5题图 第6题图 6.(2分)如图所示，一金属球沿光滑斜面滚下， 请画出该球所受力的示意图 分 7.(2分)（郑州模拟）如图所示，物体A放在平 2.(3分)（苏州模拟）一人站在电梯上随电梯 板小车上，并与小车一起在水平桌面上向右 起匀速上升，如图所示，此时人处于 加速运动，画出物体A此时受力示意图。 (选填“平衡”或“非平衡”)状态，在图中画出 人的受力示意图。 类型三合力示意图 8.(2分)如图所示，物体A在共点力F,、F2、F 3.(2分)一工件在传送带带动下向右做匀速直 作用下处于平衡状态，其中任意两个力的合 线运动，请在图中画出工件的受力示意图。 力和第三个力是平衡力，请你画出F,、F,合力 F的示意图。 F-50N 类型三非平衡状态下物体受力示意图 .A 【解题技巧】物体向某个方向加速，则此方向 (b) 上合力的方向与运动的方向一致：物体向某 个方向减速，则此方向上合力的方向与运动 第8题图 第9题图 的方向相反。 9.(2分)放在水平面上的物体A同时受到F,、 F,两个力的作用，如图(a)所示，请在图(b) 4.(2分)（部坊模拟）一木块沿水平面向左滑行 并冲上斜面，0为木块的重心。请在图中画出 中画出这两个力的合力的示意图。 以下力的示意图： 10.(2分)（酒泉二模）如图一个物块静止在斜 (1)木块水平向左滑行时所受的摩擦力 面上，请在图中物块重心处画出物块所受的 (2)木块在斜面上所受的支持力F。 支持力和摩擦力的合力F。的示意图。 KKK000060000006意：D.正在减速进站的火车，速度在减小，受到的力不是 平衡力，D不符合题意。故选C 2.D 3.(1)小车(2)大小方向(3)同一直线 (4)a(5)大小.相反 5.加速运动 4.D【解析】A.两个力不是作用在同一条直线上，所以不 是一对平衡力，A错误：B.两个力的大小不相等，所以不 是一对平街力，B错误：C.两个力不是作用在同一物体 77777777777777 上，所以不是一对平街力，C辑误：D,两个力大小相等、方 向相反、作用在一条直线上、作用在一个物体上，所以是 【方法指导】找受力物体，确定要的力→找作用点一画 一对平衡力，D正确。故选D 线·标名称、大小+检查 5.1050【解析】小车在水平面上做匀速直线运动，受到 的牵引力和阻力是一对平衡力，图此阻力大小等于牵引 力的大小，为10N:在竖直方向上，小车受到的重力和支 持力是一对平衡力，因此支持力大小等于重力的大小，为 50N. 6.300水平向东【解析】雪撬在水平雪面上匀速向西前 进，则雪梳在水平方向上受到的拉力和摩擦力是一对平 9.30N 衡力，大小相等，方向相反，所以雪撬受到的滑动摩擦力 大小f=F。=300N,方向水平向东 7.B【解析】A.物体间力的作用是相互的，该同学推墙时 对墙施加了推力，墙对该同学也施加推力，这两个力是同 专题力与运动的关系 时发生的，A错误：BCD.该同学对墙的推力与墙对该同 1.24水平向左【解析】物体在水平方向受水平向右的 学的推力是作用在不同物体上的两个力，二力的大小相 拉力F与水平向左的摩擦力「作用：由图像丙知物体在 等，方向相反，属于相互作用力，不属于平衡力，B正确， 前2内静止，处于平衡秋态，由乙知：在1=18时物体受 CD错误。故选B。 的拉力F=2N,故摩擦力f=F=2N:由丙知在4s-6s内 物体做匀速直线运动，处于平衡状态，由乙图知此时拉力 【方法指导】区别平衡力与相互作用力关键在于分析出一对 F=4N,故滑动摩擦力∫'=F=4N;在1=3s时物体做加 大小相等、方向相反、在同一直线上的力是否作用在同一物 速运动，压力的大小和水平面的祖糙程度不变，则物体受 体上：相互作用力的判断就抓住描述上表示“你对我的， 到滑动摩擦力不变，仍为4N,方向水平向左。 我对你的…”即可 2.B 8.B 3.D【解析】A.加速上升时，合力向上，细线对重物的拉力 9.B【解析】汽车在水平公路上做匀速直线运动，受到平 大于重物所受的重力，A错误：B.匀速下降时，重物处于 衡力的作用：分析汽车的受力可知：重力和支持力是一对 平衡状态，重物所受的重力等于细线对重物的拉力，B错 平衡力，牵引力和阻力是一对平衡力：根据平衡力的特点 误：C水平匀速飞行时，重物处于平衡状态，悬挂重物的 之一，大小相等：所以牵引力的大小等于阻力大小，故牵 细线不会偏离竖直方向，C错误：D.四个螺旋桨的高速转 引力大小为5×10N,故选B 动，使空气向下运动，由于物体间力的作用是相互的，空 10.A【解析】三个物体虽然速度不同，但由于甲静止，乙 气会给无人机一个向上的力，D正确。故选D 丙都是匀速直线运动，故都处于平衡状态，即受力平衡】 4.D【解析】A.小车被人推开后，人对小车没有作用力，A 不计空气阻力，则三个物体所受拉力与重力是一对平衡 错误：B.离开人手后的小车受重力、支持力与摩擦力作 力，大小相等，且三个物体的质量相等，则三个物体所受 用，B错误：C.小车在运动过程中水平方向受摩擦力∫作 的拉力大小相等。故选A。 用，合力不为零，不受平衡力作用，C错误。故选D 11.A【解析】由图像可知：甲道过的路程与时间成正比， 5.B【解析】在向上拉力F的作用下铁块竖直向上运动】 乙静止不动，因此甲做匀速直线运动，乙处于静止状态， 铁块在竖直方向上受竖直向上的拉力与竖直向下的重力 即甲、乙都受平衡力作用。故选A。 6N和摩擦力4N的作用：向下的合力F,=G+f=6N+4N= 12.静止匀速直线运动平衡力发生 10N:A.由图乙知，在0-2s内物体向上做加速运动，故F 13.非平衡匀速直线小球在水平方向上不受力 >F,=10N,A错误：BC.由图乙知，在2-6s内物体向上做 14.等于等于竖直向下 匀速运动，处于平衡状态，所受合力为0，故F=F,=10N B正确，C错误：D.0-2s铁块做加速运动，2-6s做匀速直 【易错提醒】无论速度大小怎么变化，只要是匀速，拉力都 线运动，2-6s通过的路程：2=t=3m/s×(6s-2s)=12m:0 与重力平衡，大小相等：注意题干问的是钢绳受到的拉力 -2s也要通过一定的路程，故在0-6：内铁块通过的路程 方向。 大于12m,D错误。故选B。 实践调研桥梁建筑中的力平衡 6.10做减速直线运动做匀速直线运动【解析】在拉力 相同、(1)①越大②相等平衡 F=10N的作用下，物体沿水平面向右微匀速直线运动 (2)错误当角度为120°时，分力的大小与合力的大小是 即物体受到的摩擦力与拉力是一对平衡力，为10N:当撒 相同的 去拉力F时，物体只受摩擦力的作用，受力不平衡，故物 (3)考虑到两根钢丝的承重能力，夹角不宜过大 体将做减速直线运动，此时，假设重力突然消失，即压力 专题力的示意图 消失.摩擦力也消失，物体在水平方向上不受力的作用】 在不计空气阻力的情况下，物体将保持力消失瞬间的运 动秋态不变，微匀速直线运动 7.越来越快变小【解析】因为开始时物体静止，物体竖 直方向受重力和摩擦力，这两个力是一对平衡力，故摩擦 力等于重力。滑动摩擦力大小与压力大小、接触面的粗 2.平衡 3 糙程度有关，物块下滑的过程中，接触而的粗糙程度不 变，「减小，则表明物体所受的压力减小，此时摩擦力小于 重力，所以在重力的作用下物体会加速下滑，速度越来越 大 8.C【解析】同步卫星运动到A点时，其运动方向与℃的方 追梦之旅·ZDK·八年级物理下第2页