内容正文:
苏科版(2024)八年级下学期物理第八章第一节《二力平衡》课时同步练
一、单选题
1.下列物体处于平衡状态的是( )
A.正在圆形轨道上运动的过山车
B.减速进站的火车
C.加速上升的火箭
D.在平直公路上匀速直线行驶的汽车
2.下列各图中的两个力,满足二力平衡条件的是( )
A.B.C. D.
3.如图所示,窗玻璃上有一擦窗机器人。水平向右推窗,擦窗机器人随窗玻璃一起向右匀速移动的过程中,擦窗机器人受到摩擦力的方向是(不计空气阻力)( )
A.竖直向下 B.竖直向上 C.水平向左 D.水平向右
4.为记录运动会中精彩的瞬间,学校邀请摄影师携带无人机进行航拍。如图,无人机匀速上升、空中悬停、匀速下降阶段受到的升力分别为F1、F2、F3,不计空气阻力,则( )
A.F1>F2>F3 B.F1<F2<F3 C.F1=F2=F3 D.F1=F3>F2
5.如图所示,物体A、B间用轻弹簧连接(不计弹簧自重),A物体的重力为6N,B物体的重力为8N。用竖直向上大小为10N的力F提着物体A,当A静止时,物体B对地面的压力为( )
A.12N B.8N C.4N D.2N
6.顶缸是中国传统杂技表演,表演者用头顶一个或多个陶缸,进行各种动作。如图所示,杂技演员顶着缸静止站在水平舞台上时,下列说法正确的是( )
A.缸对杂技演员的压力和杂技演员对缸的支持力是一对平衡力
B.缸的重力和杂技演员对缸的支持力是一对平衡力
C.杂技演员的重力和舞台对他的支持力是一对平衡力
D.缸对杂技演员的压力和杂技演员的重力是一对平衡力
7.如图所示,质量为0.4kg的电灯悬挂在电线上静止不动(g取10N/kg)。下列说法错误的是( )
A.电灯受到的重力是4N
B.电灯受到的重力的施力物体是电线
C.电线对电灯的拉力和电灯对电线的拉力是一对相互作用力
D.电灯受到的重力和电线对电灯的拉力是一对平衡力
8.如图所示,将重为G的物体挂于测力计下,先使它以大小为v1的速度向上做匀速直线运动,然后以v2的速度向下做匀速直线运动,且v1>v2,已知前后两次测力计的示数分别为F1、F2,若不计空气阻力,则( )
A.F1一定大于F2 B.F1一定等于F2
C.F1可能大于F2 D.F1可能等于F2
二、填空题
9.某同学采用如图所示的方式移动桌子。推桌子时,桌子受到的重力与地面对桌子的支持力 (选填“是”或“不是”)一对平衡力。
10.如图所示,在玻璃杯内装满米,将竹筷竖直插入米中,然后用竹筷将玻璃杯沿竖直方向慢慢提起,使玻璃杯在空中处于静止状态。已知玻璃杯与米的总重是8N,与总重力相平衡的力是 力,大小为 N。
11.若在一次测量中弹簧测力计的示数如图所示,图甲中物体重力为 N。把两个弹簧测力计A和B秤钩连接在一起(如图乙所示),当两个弹簧测力计处于静止状态时,看到A的示数为10N,则看到B的示数是 (选填“0”、“10”或“20”)N。
12.如图所示,重100N的木箱放在水平地面上,某同学用20N的力水平向左推木箱,没有推动,此时木箱受到地面的摩擦力为 N,方向是 。当用40N的力水平向左推木箱时,木箱做匀速直线运动,此时木箱受到地面的摩擦力是 N。
13.在“探究二力平衡的条件”实验中,同学们设计了下图所示的两种实验方案。小张同学认为 (选填“甲方案”或“乙方案”)更合理。实验中同学们认定小车在水平方向受力平衡,所依据的现象是小车 。
14.用手握住一个重6N的啤酒瓶,瓶口向上静止在手中,此时手对瓶有一个向上的摩擦力(静摩擦力),已知手对瓶的压力为8N,则手对瓶的摩擦力f1= N;当手对瓶的压力增大到15N时,手对瓶的摩擦力f2 (选填“>”“=”或“<”)f1,当往瓶中倒入一定量的水时,瓶仍静止在手中,手对瓶的摩擦力f3 (选填“>”“=”或“<”)f1。
15.如图所示,A受到水平向右的拉力,A、B、C一起向右做匀速直线运动,此时物体C受到地面对它的摩擦力为 N,物体B受到物体C对它的摩擦力为 N。
16.如下图所示,物块A与长木板B叠放在水平桌面上,水平轻质弹簧一端与物块A连接,另一端固定于竖直墙壁上,长木板B用水平轻绳跨过定滑轮与沙桶相连。当沙桶与沙子的总重力为G时,物块A处于静止状态,长木板B向左做匀速直线运动,则物块A受到 个力的作用;若向沙桶中再加入沙子,沙桶未接触地面且物块A未从长木板B的右端滑下,则桌面对长木板B的滑动摩擦力 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
三、作图题
17.作图题。
(1)如图所示,一小球用细线悬挂在天花板上,请画出它所受的重力G和细线对小球的拉力F的示意图。
(2)如图所示是遥控飞机沿图示虚线方向匀速飞行的情景,请画出遥控飞机在竖直方向上的受力示意图。
四、实验题
18.某小组用如图所示装置探究“二力平衡的条件”,每个钩码质量均为50g。
(1)如图甲所示,小组同学在左边和右边各挂一个钩码,这时木块保持静止,说明相互平衡的两个力方向 ,大小相等。细心的小明在实验时发现,若左边挂一个钩码,右边挂两个钩码时,木块仍然保持静止状态,经过讨论,同学们发现产生这一现象的原因是木块受到了摩擦力的作用,这时木块在水平方向受到的力 (选填“平衡”或“不平衡”)。
(2)实验小组决定改进实验设计,小明同学设计了如图乙所示实验装置,这个装置相比甲图实验装置的优点是 。
(3)经过讨论,又设计出了如图丙所示装置,要求卡片 (选填“硬度要大”、“弹性要好”或“质量要小”)。在图丙装置左边和右边各挂一个钩码后,将小卡片转动一小角度,松手后,小卡片旋转后又恢复原状,这表明相互平衡的两个力需要作用在 上。
(4)为了探究猜想“只有作用在同一物体上的两个力才能平衡”,如果利用如图丙所示装置进行实验,下一步的操作是 (选填“剪开左侧绳子”、“剪开右侧绳子”或“剪开卡片”)。
(5)实验结束后,小组通过总结,得到二力平衡的条件。小明用弹簧测力计在桌面上拉动木块做匀速直线运动,如图丁所示,木块受到 对平衡力的作用。
五、计算题
19.某货轮满载时的总质量为5280t,在海面上匀速直线航行4.5km,所用时间为10min。该满载货轮匀速航行时,所受阻力是其总重力的0.05倍,g取10N/kg。
(1)该满载货轮匀速航行的速度是多少?
(2)该满载货轮所受的重力是多少?
(3)该满载货轮匀速航行时,所受的牵引力是多少?
六、科普阅读题
20.阅读材料,回答下列问题:
空心锤子
在生产、生活和科学实验中,我们常常要使用锤子。如在墙上钉钉子时,我们用锤子反复击打钉子,钉子便进入墙里。但是在宇宙空间当宇航员用锤子敲击物体时,锤子给物体一个作用力,物体受力运动的同时人和锤子也会向背离物体的方向运动,并且敲击时的作用力越大,人和锤子就会被弹的越远,根本无法进行再次敲击。怎样解决这一问题呢?
科学家把宇航员用的锤子设计成空心的,并在里面装入一定量的钢砂,当手握锤子敲击物体时,锤子会把受到的反作用力传给钢砂,使原来处于相对静止的钢砂运动起来。钢砂运动产生的相互摩擦克服了此状态下的反作用力,同时产生热量减慢了锤子的运动,使锤子不会反跳起来。由此攻克了在宇宙空间不能用锤子反复敲打物体的难题。
(1)用锤子击打钉子时,锤子对钉子的力 (选填“大于”“小于”或“等于”)钉子对锤子的力,这是一对 力。
(2)宇航员与飞船一起绕地球匀速转动的过程中,受到的是 (选填“平衡力”或“非平衡力”)作用。
(3)宇航员用锤子敲击静止的物体,物体会运动,这说明力可以改变物体的 。
参考答案
1.D
【详解】平衡状态是指物体处于静止状态或匀速直线运动状态;物体的运动方向或速度大小发生变化,则物体的运动状态改变,处于非平衡状态。
A.正在圆形轨道上运动的过山车,运动方向发生改变,所以过山车不是处于平衡状态,故A不符合题意;
B.减速进站的火车速度不断变小,所以火车不是处于平衡状态,故B不符合题意;
C.加速上升的火箭速度不断变大,火箭不是处于平衡状态,故C不符合题意;
D.在平直公路上匀速直线行驶的汽车,速度和运动方向都没有发生改变,汽车处于平衡状态,故D符合题意。
故选D。
2.D
【详解】A.图中两个力作用在不同的物体上,因此不是一对平衡力,故A不符合题意;
B.图中两个力不作用在一条直线上,因此不是一对平衡力,故B不符合题意;
C.图中两个力的大小不相等,因此不是一对平衡力,故C不符合题意;
D.图中两个力大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在一个物体上,是一对平衡力,故D符合题意。
故选D。
3.B
【详解】由题知,擦窗机器人随窗玻璃一起向右匀速移动,受力平衡。以擦窗机器人为对象进行受力分析,不计空气阻力,在水平方向,擦窗机器人与窗玻璃一起向右匀速运动,没有相对运动的趋势,故水平方向不受摩擦力,即水平方向不受力;在竖直方向,由于擦窗机器人受重力作用,有向下运动的趋势,故受到竖直向上的静摩擦力,且静摩擦力与重力是一对平衡力。综上可知,擦窗机器人受到摩擦力的方向是竖直向上的。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
4.C
【详解】无人机匀速上升、匀速下降阶段处于匀速直线运动状态,受到的升力和重力是一对平衡力,无人机空中悬停阶段处于静止状态,受到的升力和重力是一对平衡力,重力不变,所以升力相等,即
F1=F2=F3
故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
5.C
【详解】把A、B和弹簧看成整体,在竖直方向上,处于静止状态。由受力分析知
F支+F=GA+GB物体B受到地面的支持力为
F支=GA+GB-F=6N+8N-10N=4N物体B对地面的压力与地面对B的支持力是相互作用力,大小相等,所以物体B对地面的压力为
F压=F支=4N故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
6.B
【详解】A.缸对杂技演员的压力和杂技演员对缸的支持力作用在两个物体上,是两个物体间的相互作用,是一对相互作用力,故A错误;
B.缸受到重力和杂技演员对缸的支持力,这两个力作用在同一物体上,大小相等、方向相反,作用在同一直线上,是一对平衡力,故B正确;
C.舞台对杂技演员的支持力等于杂技演员与缸的总重力,大于杂技演员受到的重力,故这两个力不是一对平衡力,故C错误;
D.缸对杂技演员的压力和杂技演员的重力,方向相同,故不是一对平衡力,故D错误。
故选B。
7.B
【详解】A.电灯受到的重力为G=mg=0.4kg×10N/kg=4N,故A正确,不符合题意;
B.重力的施力物体是地球,电灯受到的重力的施力物体是地球,故B错误,符合题意;
C.电线对电灯的拉力,作用在电灯上;电灯对电线的拉力,作用在电线上;二力作用在不同物体上,大小相等,方向相反,作用在同一直线上,因此是一对相互作用力,故C正确,不符合题意;
D.电灯受重力和电线对电灯的拉力而处于平衡,是一对平衡力,大小相等,故D正确,不符合题意。
故选B。
8.B
【详解】物块在测力计作用下向上做匀速直线运动,处于平衡状态,此时物体受重力G与拉力F1平衡,则F1=G;物块在测力计作用下向下做匀速直线运动,处于平衡状态,此时物体受重力G与拉力F2平衡,则F2=G;由以上分析可知F1=F2。
故选B。
9.不是
【详解】由题图可知,桌子受到重力、地面对其的支持力以及沿右下方的推力的作用,桌子受到的重力与地面对桌子的支持力大小不相等,所以,不是一对平衡力。
10. 摩擦 8
【详解】[1]由题意知:玻璃杯在空中处于静止状态,所以玻璃杯与米受到的总重力与竹筷对它们的摩擦力是一对平衡力。
[2]由二力平衡的条件知,它们大小相等,方向相反,且在同一条直线上,即f=G=8N
11. 1.6 10
【详解】[1]由图甲可知,弹簧测力计的量程是0~5N,分度值为0.2N,示数为1.6N,即图甲中物体重力为1.6N。
[2]把两个弹簧测力计A和B秤钩连接在一起(如图乙所示),当两个弹簧测力计处于静止状态时,看到A的示数为10N,说明B对A的拉力是10N,由物体间力的作用是相互的可知,A对B的拉力也是10N,所以B的示数是10N。
12. 20 水平向右 40
【详解】[1][2]重为100N的木箱放在水平地面上,某同学用20N的力水平向左推木箱,没有推动,木箱受到的推力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,方向相反,此时木箱受到地面的摩擦力为20N,方向是水平向右。
[3]当用40N的力水平向左推木箱时,木箱做匀速直线运动,木箱受到的推力和摩擦力是一对平衡力,此时木箱受到地面的摩擦力是40N。
13. 乙方案 静止
【详解】[1]乙方案更加合理,是因为将木块改为小车,将滑动摩擦力变为滚动摩擦力,大大减小了摩擦,减小了摩擦力对实验的影响。
[2]当小车处于静止状态或匀速直线运动状态时,小车处于平衡状态,但相较而言,匀速直线运动较难判断,所以依据小车处于静止状态时认定小车在水平方向受力平衡。
14. 6 = >
【详解】[1][2]瓶子静止悬在空中处于平衡状态,瓶子受到手竖直向上的摩擦力大小始终等于瓶子的重力大小,不会随握力的增大而增大,所以手对瓶的摩擦力
[3]当往瓶中倒入一定量的水时,瓶仍静止在手中,手对瓶的摩擦力等于瓶子和水的重力之和,摩擦力将增大,即
15. 5 0
【详解】[1][2]以A、B、C整体为研究对象,在拉力F的作用下向右匀速直线运动,整体处于平衡状态,所受合外力为0N,则地面对C有向左的摩擦力,摩擦力大小等于拉力大小,拉力为5N,摩擦力为5N。B与C之间没有发生相对滑动或没有相对滑动的趋势,所以物体B受到物体C对它的摩擦力为0N。
16. 4 不变
【详解】[1]对物块A进行受力分析可知,物块A在竖直方向上,受到竖直向下的重力、竖直向上的B对A的支持力;在水平方向上,受到弹簧对其水平向右的拉力和B对A水平向左的摩擦力;因此物块A受到4个力的作用。
[2]桌面对长木板B的滑动摩擦力与接触面的粗糙程度和B对桌面的压力有关,若向沙桶中再加入沙子,沙桶未接触地面且物块A未从长木板B的右端滑下,此过程中,接触面的粗糙程度和B对桌面的压力均不变,所以,桌面对长木板B的滑动摩擦力不变。
17.(1)
(2)
【详解】小球受到的重力和拉力是一对平衡力,大小相等,重力的方向竖直向下,拉力的方向沿绳子向上(竖直向上),作用点在球的重心,所受重力G和细线对小球的拉力F的示意图如图所示。
遥控飞机沿图示虚线方向匀速飞行的过程中,在竖直方向上,受到竖直向下的重力和竖直向上升力作用,这两个力是一对平衡力,重力从重心竖直向下画,升力从重心竖直向上画,如图所示:
18.(1) 相反 平衡
(2)减小了摩擦力对实验的影响
(3) 质量要小 同一直线
(4)剪开卡片
(5)2
【详解】(1)[1]如图甲所示,小组同学在左边和右边各挂一个钩码,这时木块保持静止,木块处于平衡状态,受到平衡力作用,说明相互平衡的两个力方向相反,大小相等。
[2]若左边挂一个钩码,右边挂两个钩码时,木块仍然保持静止状态,木块处于平衡状态,受到平衡力作用,此时木块和桌面之间的摩擦力对实验产生了影响。
(2)图乙代替图甲,滚动摩擦代替滑动摩擦,可以减小摩擦力。
(3)[1]为了减小重力对实验的影响,应选择质量较小的卡片。
[2]将小卡片转动一小角度,两个力不在同一直线上,松手后,小卡片旋转后又恢复原状,说明相互平衡的两个力需要作用在同一直线上。
(4)为了探究猜想“只有作用在同一物体上的两个力才能平衡”,此时把小卡片从中间剪开,使小卡片变成两个小卡片,观察两个小卡片的运动情况。
(5)弹簧测力计显示拉力大小,当弹簧测力计水平拉着木块做匀速直线运动,拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,竖直方向上重力和支持力是一对平衡力,木块受到2对平衡力的作用。
19.(1)27km/h
(2)5.28×107N
(3)2.64×106N
【详解】(1)该满载货轮匀速航行的速度为
(2)该满载货轮所受的重力为G=mg=5280×103kg×10N/kg=5.28×107N
(3)该满载货轮匀速航行时,所受的阻力为f=0.05G=0.05×5.28×107N=2.64×106N
货轮做匀速直线运动,受到平衡力的作用,故牵引力为F=f=2.64×106N
20.(1) 等于 相互作用
(2)非平衡力
(3)运动状态
【详解】(1)[1][2]用锤子击打钉子时,锤子对钉子的力和钉子对锤子的力,是一对相互作用力,大小相等。
(2)匀速转动时运动的方向始终在改变,不是平衡状态,故受到的为非平衡力。
(3)用锤子敲击静止的物体,物体会运动,物体由静止变为了运动,运动状态发生了改变,故说明力可以改变物体的运动状态。
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