8.2力的平衡 同步习题 2024-2025学年教科版（2024）物理八年级下册

8.2力的平衡 同步习题 2024-2025学年教科版（2024）物理八年级下册 一、单选题 1．小明春节期间利用无人机对南充嘉陵江进行航拍以便记录下江边美丽的景色，当无人机在空中处于悬停以及匀速上升、匀速下降时，飞机翅膀所提供的升力分别为，则（    ） A． B． C． D． 2．如图所示为探究二力平衡条件的实验装置，下列关于这个实验的叙述错误的是（　　） A．为减小摩擦，应选用尽量光滑的水平桌面 B．为使实验效果明显，应选用质量较大的小车 C．调整两边托盘所放钩码的数量，可以改变力的大小 D．将小车扭转一个角度，为了使小车受到的力不在同一直线上 3．如图所示是我国运动员在北京冬奥会上参加冰壶比赛时的情境。下列说法正确的是（　　） A．冰壶向前滑行时相对于赛道是静止的 B．掷出后的冰壶能继续运动，是由于冰壶具有惯性 C．静止在冰面上的冰壶所受重力与它对冰面的压力是一对平衡力 D．冰壶减速的过程中，冰壶的运动状态不变 4．2024年5月8日，嫦娥六号探测器成功实施近月制动，探测器将在月球表面上空要沿如图所示的直线匀速飞行，为着陆作准备。则在探测器着陆前探测器上的火箭应向哪个方向喷气（　　） A．竖直向下喷气 B．沿直线向后喷气 C．与直线成一角度斜向上喷气 D．与直线成一角度斜向下喷气 5．一个物体受到同一直线上的两个力的作用，当这两个力的方向相同时，合力大小为180N,当这两个力的方向相反时，合力大小为20N，则这两个力的大小分别为 A．90N  90N B．180N  20N C．100N  80N D．200N  180N 6．实验室常用的弹簧测力计如图甲所示，弹簧的一端与连接有挂钩的拉杆相连，另一端固定在外壳上的O点，外壳上固定一个圆环，整个外壳的重力为G，弹簧和拉杆的质量忽略不计。现将该弹簧测力计以如图乙、丙所示的两种方式固定在地面上，并分别用同样的力竖直向上拉弹簧测力计。则稳定后图乙、丙中弹簧测力计的示数分别为（　　） A． B． C． D． 二、填空题 7．在物理学中，求几个力合力的过程叫作 。 8．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。 9．踢毽子起源于汉代，盛行于南北朝和隋唐，已有两千多年的历史。在如图所示的游戏中，毽子被踢出主要表明力可以改变物体的 。被踢出后，毽子上升到最高处时，毽子处于 （选填“平衡”或“非平衡”）状态。（不计空气阻力） 10．在学校劳动教育基地开展的实我活动中，某同学正提水给瓜园浇水，远远就闻到了甜瓜的香味，这是 现象；他提着水桶在水平路面前行了10m，桶和水的总质量为5kg，此过程该同学对水桶的拉力与 是平衡力，拉力做的功是 J。 11．跳伞运动员从飞机上跳下，在降落伞打开前速度越来越大，降落伞打开一段时间后会匀速直线降落，此时运动员受力 （选填“平衡”或“不平衡”），运动员和降落伞整体受到的空气阻力与之前相比 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 12．蹦极是一项极限体育运动。如图所示，A点为最高点，B点为弹性绳自然伸长的位置，人在C点受弹性绳的弹力与自身重力相等，D点是能下落到的最低点。蹦极人从A点下落到D点的过程中， 点动能最大；在这个过程中，机械能 。（忽略空气阻力） 三、实验题 13．在“探究二力平衡条件”的实验中： （1）小明将系于小卡片（不计自重）两端的线分别跨过左右支架上的滑轮，使作用在小卡片上的两个拉力方向 ，并通过调节 的个数来改变力的大小； （2）把小卡片转过一个角度，松手后小卡片 （选填“能”或“不能”）平衡； （3）在卡片平衡时，小明在左侧钩码下方增加一个钩码，卡片将做 （选填“变速”或“匀速”）运动； （4）用剪刀将小卡片从中间剪断，并观察卡片的运动情况。该操作是为了证明相互平衡的两个力必须要作用在 ； （5）如图乙，若将两个滑轮安装成不同的高度，你认为这样 （选填“能”或“不能”）完成实验探究。 14．如图甲是小荣同学“探究二力平衡条件”时的实验情景。 (1)小荣将系于小卡片（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，使作用在小卡片上的两个拉力方向 ，并通过调整钩码的个数来改变拉力的大小。设计此步骤的目的是为了探究二力平衡时，两力大小是否 。 (2)当小卡片平衡时，小荣将小卡片转过一个角度，松手后小卡片 （选填“能”或“不能”）平衡。 (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 (4)通过以上探究可知，二力平衡的条件是，作用在同一物体上的两个力，方向相反， ，这两个力就是一对平衡力。 15．如图1所示，甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景。 (1)当小卡片平衡时，小华将小卡片旋转一个角度，松手后小卡片 （选填“能”或“不能”）平衡。设计此实验步骤的目的是探究 。 (2)在探究同一问题时，小明将木块放在水平桌面上，设计了如图乙的实验，同学们认为小华的实验优于小明的。其主要原因是（    ） A．能使影响二力平衡的第三个力小到可以忽略不计 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 (3)小华想到物体的平衡状态包括静止和匀速直线运动状态，那如何探究物体做匀速直线运动时的二力平衡条件呢？他提出了自己的实验方案：用弹簧测力计拉着钩码 （选填“必须沿水平方向”“必须沿竖直方向”或“可以沿任意方向”）做匀速直线运动，根据实验现象，可以得出结论：物体静止时的二力平衡条件 （选填“适用”或“不适用”）于物体处于匀速直线运动状态。 【拓展】 (4)小明也自选器材继续研究二力平衡条件，设计如图2所示的3个实验方案（钩码质量均为50g），其中，能验证二力平衡时两个力大小相等、方向相反的是 。 (5)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，在图2所示情况下，小明下一步的操作是 。 四、作图题 16．如图一个物块静止在斜面上，请在图中物块重心处画出物块所受的支持力和摩擦力的合力F合的示意图。 五、科普阅读题 17．悬索桥（图甲）是建桥工程上的壮观景色，它的主要承重构件是悬索，它主要承受拉力，小明观察了悬索桥后，想知道两个拉力产生的作用效果与互成的角度有什么关系，于是她进行了下面的探究。 任务一：了解桥梁建筑和力平衡的关联 (1)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或几条缆索是吊在空中。这种缆索通常被锚固于两岸的索塔上，并通过吊杆将桥面吊起。在悬索桥中，吊杆起到将垂直载荷传递给缆索的作用，而加劲梁则主要负责承受风荷载和其他横向水平力。索塔是是悬索桥的一个重要支撑构件，它主要以受压状态工作。为了减小由于荷载引起的挠度和振动，通常在桥面和吊杆之间设置加劲梁，并与缆索形成一个组合体系，从而提高桥梁的整体稳定性和安全性。因此，悬索形状、材料的选用以及如何有效地分配力和承担重量，以达到安全可靠的承载能力。 如图乙，用两个互成角度的弹簧测力计拉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，可以认为这两个拉力产生的作用效果 。 任务二：分析桥梁建筑的受力及力平衡的情况 (2)按照设计方案，小明用两个大小相等的拉力拉同一根橡皮筋完成了实验，将实验结果记录如下表：（拉力F是拉橡皮筋到达预定位置的力） 角度/° 0 30 45 60 90 120 拉力F1/N 2 2.1 2.2 2.3 2.8 4 拉力F2/N 2 2.1 2.2 2.3 2.8 4 拉力F3/N 4 ①分析上表可知，两个拉力F1与F2产生的作用效果与互成的角度有关，即当作用效果相同时，互成的角度越大，两个拉力 （选填“越大”或“越小”）。 ②在上表中，当两个拉力互成角度为0°时，拉力F1与F2之和与拉力F的大小 ，当两个拉力相等且互成180°时，此时F1与F2是一对 力，橡皮筋保持静止状态。 (3)以上实验中一个力F和F1与F2两个力产生的作用效果相同，物理中把F叫做F1与F2的合力，F1、F2叫做F的分力，有人说合力一定比任意一个分力大，根据上表数据你判断这种说法是的 ，请根据表格中的具体数据，举例说明 。 (4)根据实验结果，请你提出在家正确的安装晾衣架承重钢丝（图丙）的建议： 。 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。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 答案 A B B A C D 1．A 【详解】由题意可知，无人机在匀速上升、空中悬停、匀速下降阶段，无人机处于匀速直线运动状态或静止状态，即无人机处于平衡状态；因此无人机受到的是平衡力；不考虑空气阻力，则升力与重力平衡，二力的大小相等，且直升机的重力不变，所以 F1=F2=F3 故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 2．B 【详解】A．为了减小摩擦，应选用尽量光滑的水平桌面，可以减小摩擦对实验的影响，故A正确，不符合题意； B．质量较大的小车对桌面的压力大，小车受到的摩擦力大，对实验影响较大，故B错误，符合题意； C．调整两边的托盘所放的钩码数量，可以改变小车左右两边受到拉力的大小，可以探究二力平衡时两个力的大小关系，故C正确，不符合题意； D．将小车扭转一个角度，是为了让两个拉力不在同一直线上，从而探究二力平衡时两个力的是否在同一直线上，故D正确，不符合题意。 故选B。 3．B 【详解】A．冰壶前进时，以赛道为参照物，冰壶的位置发生了改变，所以是运动的，故A错误； B．开始冰壶和手一起运动，冰壶脱离手后，冰壶不会受到手的推力，冰壶由于惯性要保持原来的运动状态，继续向前运动，故B正确； C．冰壶所受重力与它对冰面的压力作用在不同的物体上，不是平衡力，故C错误； D．冰壶减速的过程中，运动的速度发生了变化，冰壶的运动状态发生了改变，故D错误。 故选B。 4．A 【详解】探测器做匀速直线运动，受到平衡力的作用，已知其受到的重力竖直向下，则受到的气体的反冲力方向竖直向上，由力的相互性，探测器上的火箭竖直向下喷气，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 5．C 【详解】根据同一直线上二力的合成，当这两个力的方向相同时，F合=F1+F2=180N； 当这两个力的方向相反时，F合’=F1-F2=20N ； 解得：F1=100N，F2=80N． 所以这两个力的大小分别为100N、80N，故C正确为答案． 6．D 【详解】在乙图中，以弹簧测力计的外壳为研究对象，进行受力分析，其受竖直向下的重力G，竖直向上的拉力F0和弹簧的向下的拉力F（即等于此时弹簧测力计的读数），由力的平衡得：F0=G+F，则F=F0−G；对于丙图，以弹簧测力计的挂钩为研究对象，受弹簧向下的拉力F′（即等于此时弹簧测力计的读数），向上的拉力F0，由二力平衡得F′=F0；故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 7．力的合成 【详解】一个力的作用效果如果与几个力共同作用产生的效果相同，这个力就叫那几个力的合力，那几个力就叫这个力的分力，求几个力的合力的过程或方法，叫力的合成。 8． 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 9． 运动状态 非平衡 【详解】[1]毽子在力的作用下被踢出，毽子由静止变为运动，其运动状态发生改变，说明力可以改变物体的运动状态。 [2]不计空气阻力，毽子上升到最高处时，毽子受重力作用，受到非平衡力作用，故毽子处于非平衡状态。 10． 扩散 水桶的重力 0 【详解】[1]远远就闻到了甜瓜的香味，是分子在不断地做无规则运动，这是扩散现象。 [2]水桶的重力与手对水桶的拉力，二力作用在同一物体上，大小相等，因此二力是一对平衡力。 [3]提着水桶在水平路面上匀速前行的过程中，人对水桶的作用力是竖直方向的，运动的距离是水平方向上的，竖直方向上没有移动的距离，所以人对水桶做的功为0J。 11． 平衡 变大 【详解】[1][2]降落伞没有打开前，运动员所受重力大于阻力，所以下落速度越来越快。打开降落伞一段时间后匀速直线降落，运动员处于平衡状态，说明运动员受力平衡；降落伞打开前，运动员和降落伞整体受到的重力大于阻力，降落伞打开之后，运动员和降落伞整体受到的重力大小等于受到的阻力大小，所以，打开降落伞一段时间后，运动员和降落伞整体受到的空气阻力与之前相比变大。 12． C 守恒 【详解】[1][2]在蹦极人从A点下落到B点的过程中，在重力的作用下，人向下做加速运动，经过B点后，弹性绳绷紧，开始阶段，拉力小于重力，人仍向下做加速运动，到达C点时，重力等于拉力，此时的速度最大，动能最大，经过C点后，拉力大于重力，人做减速运动；在这个过程中，质量不变，高度减小，重力势能减小，弹性绳发生了弹性形变，最后减小的重力势能都转化为弹性势能，不计空气阻力，只有动能和势能参与转化，所以整个系统的机械能守恒。 13． 相反 钩码 不能 变速 同一物体上 能 【详解】（1）[1][2]小华将小卡片（重力可忽略不计）两边的线分别绕过左右支架上的滑轮，在线的两端挂上钩码，使作用在小卡片上的两个拉力方向相反，实验中需保持两个拉力在同一直线上，调整细线两端的钩码数量来改变拉力的大小，所挂钩码数量越多，钩码对纸片的拉力越大。 （2）[3]小卡片转过一个角度，小卡片两端的拉力就不在一条直线上，松手后发现卡片不能保持平衡状态，这说明两个力必须作用在同一直线上，物体才能平衡。 （3）[4]在卡片平衡时，小明在左侧钩码下方增加一个钩码，卡片将做变速运动。因为卡片原本平衡，左侧增加钩码后，左侧受到的力变大，卡片受力不平衡，合力不为零，所以卡片将做变速运动。 （4）[5]当小卡片平衡时，用剪刀将小卡片从中间剪断，由于二力不在同一物体上，所以两侧钩码落拉着卡片落下，卡片不能保持平衡，由此可以得到的二力平衡的一个条件是二力必须作用在同一物体上。 （5）[6]卡片的重力可以忽略不计，由图丙可知，此时两个滑轮虽然不在同一高度，但是它受到的两个拉力能够保证在同一直线上，所以能够完成本实验。 14．(1) 相反 相等 (2)不能 (3)A (4)作用在同一直线上 【详解】（1）[1]小卡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卡片施加了两个向相反方向的拉力。 [2]拉力的大小等于钩码的重力，钩码的数量越多，拉力就越大，所以通过调整钩码个数可改变拉力的大小，设计此步骤的目的是为了探究二力平衡时，两力大小是否相等。 （2）小卡片转过一个角度，小卡片两端的拉力就不在一条直线上，卡片就不能平衡，会发生转动，说明了不在同一直线上的两个力不能平衡。 （3）小荣的实验优于小明的实验，其主要原因是：在小明的实验中，木块与桌面间的摩擦力会对实验结果产生较大的影响；而小荣的实验中，纸片被悬挂在空中，减小了摩擦力对实验结果的影响，故BCD错误；A正确。 故选A。 （4）二力平衡的条件是，作用在同一物体上，大小相等、方向相反、作用在同一直线上的两个力，是一对平衡力。 15．(1) 不能 不在同一直线上的两个力能否平衡 (2)A (3) 可以沿任意方向 适用 (4)（a）、（b）、（c） (5)用剪刀将小卡片一剪为二 【详解】（1）[1][2]小卡片转过一个角度，小卡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。 （2）小明将木块放在水平桌面上，木块和水平桌面上就会产生摩擦力，就会影响实验效果（当木块两端的拉力相差很小时，因为受到摩擦力的作用，木块保持平衡），故A符合题意。 故选A。 （3）[1][2]因为平衡状态包括静止和匀速直线运动状态，所以物体在只受两个力的作用下做匀速直线运动时，二力平衡条件和物体静止时的二力平衡条件就是相同的，做匀速直线运动时任意方向的都适合；根据实验现象，可以得出结论：物体静止时的二力平衡条件适用于物体处于匀速直线运动状态。 （4）（a）、（b）、（c）三图小卡片均静止，拉力作用在同一物体上且方向相反，均可以验证一对平衡力的大小相等、方向相反。 （5）为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，用剪刀把小卡片剪成两个更小的卡片，观察两个更小卡片是否平衡。 16． 【详解】物块静止在斜面上，在重力、支持力和摩擦力的作用下处于平衡状态，则支持力和摩擦力的合力F合与重力是一对平衡力，重力竖直向下，则支持力和摩擦力的合力F合竖直向上，作图如下： 17．(1)相同 (2) 越大 相等 平衡 (3) 错误 当角度为120°时，分力的大小与合力的大小是相同的 (4)考虑到两根钢丝的承重能力，夹角不宜过大 【详解】（1）当每次把橡皮筋拉到相同位置时，可以认为这两个拉力产生的作用效果相同。这是因为拉力与弹簧的伸长量成正比，所以拉到相同位置意味着橡皮筋的形变相同，即两个拉力产生的总效果（包括大小和方向）是一致的。 （2）[1]从表中可以看出，随着角度的增大，拉力和逐渐增大。例如，当角度为0°时，和均为2N；当角度为120°时，和均为4N。这说明当两个拉力的夹角增大时，为了达到相同的作用效果，所需的拉力也越大。 [2][3]在上表中，当两个拉力互成角度为0°时，拉力与之和与拉力F的大小相等。这是因为当两个拉力方向相同时，它们直接相加得到合力。而当两个拉力相等且互成180°时，此时与是一对平衡力，橡皮筋保持静止状态。这是因为两个大小相等、方向相反的力作用在同一物体上，使物体保持平衡。 （3）[1][2]关于合力与分力的关系，有人说合力一定比任意一个分力大，这种说法是不正确的。根据上表数据，当两个拉力互成角度为120°时，合力为4N，而每个分力和也都是4N，此时合力等于分力。因此，合力不一定比任意一个分力大。 （4）根据实验结果可知，当合力大小不变时，两个分力的夹角越大，两个分力也越大，所以安装图丙所示的晾衣架时，要考虑到两条钢丝的承拉能力，其夹角不宜过大。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$