内容正文:
合力等于二力之差,F=F1-F2=
120N-100N=20N,方向与较大的
F1方向相同,即水平向右。而合力的
作用效果与分力的作用效果相同,故
D正确,A、B、C错误。
7.
B [解析]由图可知,弹性绳的伸
长量相同,在两种情况下承受的拉力
相同,两个人沿相反的方向拉弹性绳
和将弹性绳一端固定,两个人同时用
力拉弹性绳,效果一样。因为人拉弹
性绳的力和弹性绳拉人的力是一对相
互作用力,大小相等。所以两种情况
下,弹性绳对人的拉力相等,所以图乙
中每个人的拉力是图甲中每个人拉力
的1
2
,故B正确,A、C、D错误。
8.
A [解析]米袋受到竖直向下的重
力G=50N,竖直向上的拉力F=
60N,米袋受到的合力F合=F-G=
60N-50N=10N,方向竖直向上。
9.
A [解析]排球上升过程中依次经
过A、B、C 三点,到达最高点D。已
知物体所受空气阻力会随着其运动速
度的增大而增大,则在由A 点运动到
D 点的过程中,阻力是竖直向下的,重
力是竖直向下的,合力等于二力之和,
因而阻力最大的位置,合力最大,而A
点的速度最大,阻力最大,故排球所受
合力最大的位置是A 点。
10.
D [解析]已知F1 和F2 作用在
同一物体、同一水平直线上,其中
F1=8N,方向水平向右,F2=12N。
如果F2 与F1 方向相同,那么合力
F=F1+F2=8N+12N=20N,方向
水平向右;如果F2 与F1 方向相反,
那么合力F'=F2-F1=12N-8N=
4N,方向水平向左;有两种可能,故D
正确,A、B、C错误。
同一直线上二力合成的方法
(1)
两个力在同一直线上,方
向相同,合力大小等于这两个力的
大小之和,合力方向与这两个力的
方向相同。(2)
两个力在同一直线
上,方向相反,合力大小等于这两
个力的大小之差,合力方向与较大
的力的方向相同。在同一直线上
求多个力的合力时,要注意分析各
个分力的方向,方向不同,合力的
计算方法不同,所以应明确题意要
求,正确选择计算方法。
11.
(1)
F=F1-F2 (2)
保证力F
的作用效果与力F1、F2 共同作用的
效果相同 [解析](1)
分析F、F1 和
F2的数学关系,可得出F、F1 和F2
之间的关系是F=F1-F2。(2)
合
力是一个等效概念,必须与分力作用
在同一物体上,且产生的作用效果
相同。
12.
[解析](1)
小球在上升过程中受
到竖直向下的重力和空气的阻力,二
力方向相同,则有F合=G+F阻,所
以,小球所受的重力G=F合-F阻=
2.4N-0.4N=2N。(2)
小球的质
量m=Gg=
2N
10N/kg=0.2kg
。(3)
因
为小球向下运动时,受到竖直向下的
重力和竖直向上的阻力,所以合力等
于重力减去阻力,即F合'=G-F阻=
2N-0.4N=1.6N,方向是竖直向
下的。
13.
710 [解析]为制止小车运动,战
士对小车施加的水平推力F 的方向
应与小车受到的摩擦力f 的方向相
同。小车在水平方向上受到的合力
F合=F+f=430N+280N=710N;
小车在竖直方向上受到的重力G 和
支持力F支 大小相等、方向相反,合力
F合'=G-F支=0N。因此,小车受
到的合力为710N。
第三节 二力平衡
第1课时 探究二力平衡的条件
1.
重力 支持力
2.
非平衡力 直线 3.
A
4.
= = [解析]当重物匀速上升、
静止或匀速下降时,忽略空气阻力,受
到的拉力与重力都是平衡力,大小都
等于重力,所以F1=F2=F3。
5.
向右 无 [解析]对b进行受力
分析,b受到重力、支持力、水平向右
的弹力,因b处于静止状态,根据力的
平衡可知,b受到a对它向左的摩擦
力;根据力的作用是相互的可知,a受
到b对它向右的摩擦力;对整体进行
受力分析(此时不考虑内部的作用
力),整体在竖直方向上受到的重力和
支持力平衡,若地面对a有摩擦力,但
整体在水平方向上不受其他力,则整
体不能平衡,所以地面对a无摩擦力
作用。
6.
向左 向右 10
7.
D [解析]电梯匀速上升过程中,
小申相对电梯静止,小申在竖直方向
上受到重力和电梯对人的支持力,这
两个力是一对平衡力,即F2 和G 是
一对平衡力;电梯对小申的支持力和
小申对电梯的压力是作用在不同物体
的两个力,是一对相互作用力,即F1
和F2是一对相互作用力,大小相等,
因此F1=F2=G,故A、B、C错误,D
正确。
3
8.
D [解析]地面对马的支持力和马
与人所受的总重力是平衡力,故A错
误;马对地面的压力和地面对马的支
持力是一对相互作用力,故B错误;
马对人的支持力和人受到的重力是一
对平衡力,故C错误;地面对马的支
持力大小等于人和马受到的重力之
和,故D正确。故选D。
9.
A [解析]物体做匀速直线运动,
则受到的合力为0,物体仅受重力和
拉力的作用,所以重力和拉力满足平
衡力的条件,是一对平衡力,故小红的
说法正确;平衡力的条件是两个力大
小相等、方向相反,两个力在同一直线
上,作用在同一个物体上,故重力和拉
力是一对平衡力,则小明的说法也是
正确的。故选A。
判断二力是否平衡的方法
有两种方法,一是状态法:如
果一个物体只受两个力的作用,且
保持静止或匀速直线运动状态,那
么这两个力一定是平衡力,否则不
是平衡力;二是条件法:看这两个
力是否同时满足平衡力的四个条
件,即同体、等值、反向、共线。
10.
(1)
小车 静止 (2)
大小相等
(3)
同一条直线上 (4)
是 摩擦力
(5)
B [解析](1)
实验中通过观察
小车能否静止,确定其是否处于平衡
状态,故研究对象是小车,判断依据是
小车处于静止状态。(2)
实验时,小
虎向左盘和右盘同时加入一个相等质
量的砝码时,小车在水平方向受到的
拉力相等,处于静止状态,改变其中一
端的砝码数量,发现小车无法保持静
止状态,这表明平衡的两个力需要大
小相等。(3)
把小车转过一个角度,
然后松手,观察到小车转动,最后恢复
到静止状态,说明小车在水平方向上
受到的两个力在同一条直线上时才能
平衡。(4)
实验中,当左盘放入稍大
一点的砝码时,小车仍处于静止状态,
此时小车还受平衡力的作用,此时小
车有向左运动的趋势,桌面对小车有
向右的摩擦力。(5)
探究二力必须作
用在同一物体上,实验时可将物体分
成两个物体,而小卡片比小车更容易
被分成两个物体,因此乙装置更适合
探究不在同一物体上的两个力能否
平衡。
11.
A [解析]物块受到的拉力与摩
擦力不在同一直线上,所以不是一对
平衡力,故B错误。竖直方向上物块
除了受到支持力与拉力在竖直方向上
的分力,还受到重力作用,故C错误。
在竖直方向上,物块受到支持力与拉
力在竖直方向上的分力,这两个力的
合力与重力是一对平衡力,故D错
误。故选A。
第2课时 二力平衡知识的应用
1.
(1)
不变 (2)
改变 (3)
直线
运动
2.
B 3.
B
4.
4 6 [解析]由图可知,物体A 在
水平方向上受到水平向右的弹簧测力
计的拉力F拉,因物体A 处于受力平
衡状态,故由二力平衡可知,物体A
在水平方向上受到物体B 的摩擦力,
方向水平向左,大小为4N。根据力
的作用是相互的,A 对B 的摩擦力水
平向右,大小为4N,而B 匀速直线运
动,受力平衡,故拉力F 等于地面摩
擦力加上A 施加的摩擦力,故地面的
摩擦力f'=F-f=10N-4N=6N。
B对地面的摩擦力与地面对B 的摩擦
力是相互作用力,则B 对地面的摩擦
力大小为6N。
5.
100 [解析]在爬的过程中,若木
杆始终竖直,猴子与地面的高度一直
保持不变,所以猴子相对于地面始终
处于静止状态,受到的摩擦力等于自
身重力,猴子所受摩擦力的大小f=
G=mg=10kg×10N/kg=100N。
6.
B [解析]安装在立柱上的螺旋桨
排水时,螺旋桨与排出的水相互作用。
为保持立柱的平衡,立柱在水平方向
上应受平衡力的作用。因为洋流对立
柱冲击力的方向顺着洋流,所以据二
力平衡的条件可知,排出的水对螺旋
桨作用力的方向应逆着洋流。因为相
互作用的二力方向相反,所以螺旋桨
对排出水的作用力的方向是顺着洋流
的,即螺旋桨是顺着洋流方向排水的。
7.
B [解析]研究对象是返回舱,对
其进行受力分析,返回舱受到三个力
的作用:降落伞对返回舱的拉力F,空
气对返回舱的阻力f,返回舱受到的
重力G2。返回舱在落地前的某段时
间内沿竖直方向匀速下落,受力平衡,
则f+F=G2。故选B。
8.
D [解析]前后两次墙壁受到的推
力都是甲施加的,大小都为50N,A
对、D错。因为前后两次人均未运动,
所以乙在水平方向上受到甲施加的向
右的推力F1 与地面施加的向左的静
摩擦力f1,二力平衡,f1=F1=30N,
B对;甲在水平方向上受到墙壁施加
的向右的推力F2 与乙施加的向左的
推力F1'、地面施加的向左的静摩擦
力f2,由f2+F1'=F2 可得,f2=
F2-F1'=50N-30N=20N,C对。
4
9.
如图所示
(第9题)
10.
[解析]因为物体A 匀速运动,处
于平衡状态,物体A 在水平方向上受
到的拉力和摩擦力是一对平衡力,所
以弹簧测力计对物体A 的拉力F'等
于物体A 所受的摩擦力f,即F'=f;
而弹簧测力计对物体A 的拉力F'与
物体A 对弹簧测力计的拉力F 是一
对相互作用力,由相互作用力可知
F=F',所以F=f。
平衡力与相互作用力
平衡的两个力大小相等、方向
相反、作用在同一直线上、作用在
同一个物体上;相互作用的两个
力,大小相等、方向相反、作用在同
一直线上,作用在不同的物体上。
一对平衡力与一对相互作用力的
主要区别是前者作用在同一物体
上,后者同时作用在两个物体上。
11.
(1)
4
3πr
3ρg (2)
大于 见解析
[解析](1)
雨滴的体积V=43πr
3,则
根据ρ=
m
V
得,其质量 m=ρV=
4
3πr
3ρ,故重力G=mg=
4
3πr
3ρg。
(2)
雨滴接近地面时可看作匀速直线
运动,故 f=G,因为 f=kSv2=
kπr2v2,G = 43πr
3ρg,所 以,
kπr2v2 = 43πr
3ρg,化 简 得,v =
4ρgr
3k
,又因为k、ρ、g 均为定值,所
以,r越大,速度越大,即在接近地面
时,大雨滴的下落速度大于小雨滴的
下落速度。
专题特训(一) 力与
运动的关系
1.
A [解析]物体受到平衡力作用时
保持平衡状态,即静止状态或匀速直
线运动状态。匀速下降的跳伞运动
员,处于匀速直线运动状态,是平衡状
态,故A正确;绕地球匀速运行的卫
星的运动方向不断变化,卫星不处于
平衡状态,故B错误;加速追赶猎物
的猎豹、自由下落的苹果,速度大小都
在改变,即运动状态改变,不处于平衡
状态,故C、D错误;故选A。
2.
B [解析]小球在A 点受到的合
力不为0,不处于平衡状态,故A错
误;由于空气阻力,一段时间后,小球
静止,处于平衡状态,故B正确;在A
点剪断绳子,小球所受合力不为零,不
处于平衡状态,故C错误;小球摆动
时,其运动轨迹为圆的一部分,小球在
B 点时不是静止状态,也不是做匀速
直线运动,所以小球处于非平衡状态,
故D错误。
3.
10 10 具有惯性 运动状态
4.
A [解析]力是改变物体运动状态
的原因,物体速度改变,则运动状态改
变,所以一定受到力的作用,故A正
确、D错误。在平衡力的作用下,物体
可能处于静止状态或匀速直线运动状
态,故B错误。行驶中的汽车,若突然
关闭发动机,汽车不再受到牵引力的
作用,但由于惯性仍然要向前运动一
段距离,不会立即停止运动,故C错误。
5.
D [解析]若小球在运动过程中只
受到一个力F(即非平衡力)的作用,
且运动过程中力F 始终保持不变,则
小球的运动状态一定发生改变,其运
动情况有下列三种可能:①
若F 的方
向与小球运动的方向相同,则小球将
做加速直线运动;②
若F 的方向与小
球运动的方向相反,则小球将做减速
直线运动;③
若F 的方向与小球运动
的方向不在一条直线上,则小球将做
曲线运动。综上所述,F 的方向不可
能与小球运动的方向垂直。
6.
C [解析]物体受力如图所示。开
始时水平压力F=kt较小,物体受到
的摩擦力f 较小,小于物体的重力,
物体受到的合力向下,物体向下做加
速运动;随着推力F 的增大,摩擦力
f变大,当f=G 时,物体速度最大;
然后摩擦力f大于重力G,合力向上,
物体做减速运动,最后物体静止,故C
正确;故选C。
(第6题)
7.
C
8.
A [解析]不计空气阻力,小球在
从A 点向上运动到O 点的过程中,受
到两个力的作用,一个是竖直向下的
重力,一个是竖直向上的弹力,开始向
上运动时,弹力大于重力,小球所受合
力方向向上,速度不断增大;当弹力小
于重力时,其所受合力方向向下,速度
不断变小,故其速度先增大后减小,故
A正确;经过O 点之前继续向上运动
的过程中,小球的速度已经在减小,所
以在O 点处速度不是最大值,故B错
误;脱离弹簧后,小球只受向下的重
5
8
第三节 二力平衡
第1课时 探究二力平衡的条件 ▶“答案与解析”见P3
1.
(2024·济宁巨野期末)如图所示为一件工艺
品,合金制成的“马踏飞燕”立在水平木制底
座上。马仅用一蹄就能稳稳地踏在飞燕上,
“马踏飞燕”受到的 和 是一
对平衡力。
(第1题)
2.
如图所示为手拉小球做匀速圆周运动的示意
图,此时小球受到的一定是 (选填
“平衡力”或“非平衡力”)。若此时放手瞬间,
小球所有外力消失,则小球将沿 (选
填“直线”或“曲线”)运动。
(第2题)
3.
(2024·盐城)下列情形中,松手后纸片还能
保持平衡的是 ( )
A. B.
C. D.
4.
起重机的钢绳吊着5×103N的重物,先以
0.5m/s的速度匀速上升,后静止在空中,再
以1m/s的速度匀速下降,在这三个运动状
态下,钢绳对重物的拉力分别为F1、F2、F3,
忽略空气阻力,则F1 F2
F3。(选填“>”“<”或“=”)
5.
如图所示,在水平地面上的物体a上放一物
体b,a和b之间用轻质弹簧相连,已知弹簧
处于压缩状态,整个装置处于静止状态,则a
受到b对它 (选填“向左”或“向右”)
的摩擦力,且地面对a (选填“有”或
“无”)摩擦力作用。
(第5题)
6.
如图所示,水平向右运动的物体受到大小为
10N、方向水平向左的拉力作用,物体停止后
拉力保持不变。在运动过程中,物体受到的
摩擦力方向 ;停止后物体受到的摩
擦力方向 、大小为 N。
(第6题)
答案讲解
7.
(2024·上海)小申坐电梯回家时,
电梯匀速上升。若他对电梯的压力
为F1,电梯对他的支持力为F2,他
受到的重力为G,则下列判断中正确的是
( )
A.
F1>G
B.
F2>G
C.
F1和F2是平衡力
D.
F2和G 是平衡力
物理(沪科版)八年级下
9
8.
(2023·益阳)如图所示,人骑在马背上,人和
马均处于静止状态。下列说法正确的是
( )
A.
地面对马的支持力和马受到的重力是一
对平衡力
B.
马对地面的压力和地面对马的支持力是
一对平衡力
C.
马对人的支持力和人受到的重力是一对
相互作用力
D.
地面对马的支持力大小等于人和马受到
的重力之和
(第8题)
(第9题)
答案讲解
9.
★如图所示,一个重12N的物体在
12N竖直向上的拉力作用下做匀速
直线运动。小红说:“因为物体做匀
速直线运动,且物体仅受重力和拉力的作用,
所以重力和拉力是一对平衡力。”小明说:“因
为同一物体受到的重力和拉力大小相等、方
向相反、作用在同一条直线上,所以重力和拉
力是一对平衡力。”则两人的说法 ( )
A.
都正确 B.
只有小明正确
C.
只有小红正确 D.
都不正确
10.
(核心素养·科学探究)课后服务活动中,物
理兴趣小组的同学们利用图甲装置进行“二
力平衡条件”的探究。
(第10题)
(1)
图甲的探究装置中研究对象是 ,
实验中判断其是否受平衡力作用的依据是
物体处于 状态。
(2)
小虎向左盘和右盘同时加入一个质量
相等的砝码时,小车处于静止状态;改变其
中一端的砝码数量,发现小车无法保持静止
状态,由此说明两个力必须 才能
平衡。
(3)
把小车转过一个角度,然后松手,观察
到小车转动,最后恢复到静止状态,说明两
个力必须作用在 才能平衡。
(4)
某次实验中,当左盘放入稍大一点的砝
码时,两个拉力大小不同,但小车仍处于静
止状态,此时小车受到的 (选填
“是”或“不是”)平衡力,产生这一现象的原
因可能是小车受到 的影响。
(5)
为尽量减少以上影响,小敏提出将甲装
置中的小车换成小卡片,如图乙,实际操作
中还发现乙装置具有更适合探究
的优点。
A.
不在同一条直线上的两个力能否平衡
B.
不在同一物体上的两个力能否平衡
11.
如图所示,一物块放在粗糙的水平地面上,
在斜向上的拉力F 的作用下向右做匀速直
线运动。以下说法正确的是 ( )
(第11题)
A.
在水平方向上,物块受到地面的摩擦力
和拉力F 沿水平方向的分力
B.
物块受到的拉力F 与地面的摩擦力是一
对平衡力
C.
在竖直方向上,物块只受到地面的支持
力和拉力F 沿竖直方向的分力
D.
在竖直方向上,物块受到的重力与地面
的支持力是一对平衡力
第七章 力与运动
10
第2课时 二力平衡知识的应用 ▶“答案与解析”见P4
1.
(2024·扬州)请你补全关于“力与运动”的知
识结构图。
(第1题)
(1)
;(2)
;(3)
。
2.
(2024·漳州一模)龙年春晚舞蹈《锦鲤》,展
现了寓意“年年有余”的祥瑞画面。如图所
示,此时演员悬停于空中,则下列分析正确
的是 ( )
A.
演员对绳索的拉力与绳索对演员的拉力
是一对平衡力
B.
演员受到的重力与绳索对演员的拉力是
一对平衡力
C.
演员受到的重力与绳索对演员的拉力是
一对相互作用力
D.
演员受到的重力与演员对绳索的拉力是
一对相互作用力
(第2题)
(第3题)
3.
如图(a)所示,物体甲重50N,被80N的水平
压力F甲 压在竖直墙壁上保持静止。如图
(b)所示,物体乙重70N,在60N的水平拉力
F乙作用下,沿水平桌面匀速向右运动。则物
体甲受到的摩擦力f甲和物体乙受到的摩擦
力f乙分别是 ( )
A.
f甲=50N,f乙=70N
B.
f甲=50N,f乙=60N
C.
f甲=80N,f乙=70N
D.
f甲=80N,f乙=60N
答案讲解
4.
(2024·遂宁)小芳用如图所示的装
置进行实验探究(不计弹簧测力计
的重力)。当水平向左的拉力F=
10N时,物体B 水平向左匀速运动(B 足够
长),弹簧测力计示数为4N且保持不变,此
时物体A 受到的摩擦力大小为 N,
物体B 对地面的摩擦力大小为 N。
(第4题)
5.
(2024·安徽)如图所示,一根有一定质量的
木杆竖直悬挂在细绳下端,一只质量为10kg
的猴子抱住木杆处于静止状态。某一瞬间细
绳突然断了,猴子本能地立即沿木杆使劲往
上爬。在爬的过程中,若木杆始终竖直,猴子与
地面的高度一直保持不变,g取10N/kg,则该
过程中猴子所受摩擦力的大小为 N。
(第5题)
6.
海洋钻井平台水面上的支撑立柱经常受到洋
流的冲击。为增强平台的稳定性,我国“海洋
石油981”钻井平台采用了世界先进的动力
定位系统:在立柱上安装可以按需要改变朝
向的螺旋桨,螺旋桨高速排水可以保持立柱
的平衡。螺旋桨排水的方向应该是 ( )
A.
逆着洋流方向 B.
顺着洋流方向
C.
与洋流方向垂直 D.
竖直向下
物理(沪科版)八年级下
11
7.
(2024·武汉)2024年4月30日,神舟十七号
载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。如
图所示,返回舱在落地前的某段时间内沿竖
直方向匀速下落,若降落伞和返回舱受到的
重力分别为G1 和G2,降落伞对返回舱的拉
力为F,空气对返回舱的阻力为f,则下列关
系式正确的是 ( )
A.
f+F=G1+G2 B.
f+F=G2
C.
F=G1+G2+f D.
F=G2+f
(第7题)
(第8题)
8.
如图所示,第一次甲单独用50N的力推墙。
第二次甲推墙的力不变,乙用30N的力向左
推甲。前后两次,人均未运动,则下列说法错
误的是 ( )
A.
在两幅图中,墙壁都受到50N的推力
B.
乙受到地面30N的摩擦力,方向向左
C.
第二次推时,甲受到地面20N的摩擦力,
方向向左
D.
第二次推时,墙壁受到80N的推力
9.
(2024·聊城茌平一模)如图,快递公司利用
传送带对包裹进行转运分拣,此时货物和传
送带一起向右做匀速直线运动,画出货物所
受力的示意图。
(第9题)
10.
★(核心素养·质疑创新)我们知道两个物体
间力的作用是相互的,当把其中一个力叫做
作用力时,另一个力就叫做反作用力。牛顿
第三定律告诉我们:两个物体之间的作用力
与反作用力总是大小相等,方向相反,作用
在同一条直线上。如图所示为在“探究滑动
摩擦力大小”的实验中,用弹簧测力计测量
摩擦力大小的示意图。当水平拉动物体A
匀速运动时,弹簧测力计的示数F(即弹簧
所受物体A 的拉力)就表示物体A 所受摩
擦力f 的大小,即F=f。请你根据相互作
用力和二力平衡的条件对此结论加以证明。
(第10题)
答案讲解
11.
两名同学对“雨滴的下落速度是否
跟雨滴的大小有关”持有不同的意
见,于是他们对此展开研究,他们
从网上查到,雨滴在下落过程中接近地面时
受到的空气阻力与雨滴的横截面积S 成正
比,与雨滴下落速度的平方成正比,即f=
kSv2(其中k为比例系数,是定值),雨滴接
近地面时可看作匀速直线运动,把雨滴看作
球体,其半径为r,密度为ρ,球的体积为
4
3πr
3。(注:所有结果均用字母表示)
(1)
半径为r的雨滴重力为 (g 值
是定值)。
(2)
在接近地面时,大雨滴的下落速度
(选填“大于”“小于”或“等于”)小
雨滴的下落速度,写出推理过程。
第七章 力与运动