第7章 专题特训（四）二次平衡知识的应用-【拔尖特训】2024-2025学年新教材八年级下册物理（沪粤版2024）

46 专题特训（四）　二力平衡知识的应用 ▶ “答案与解析”见P21 类型一 根据物体运动状态判断受力情况 1. 一个载重气球总重为G,当它受到空气对它 向上的升力F 时,此气球匀速竖直上升,那 么载重气球受到的空气阻力为 ;若 适当增加载重气球的物重,可使它匀速竖直 下降,则增加的物重为 。(设上升和 下降时受到的升力和阻力大小均不变) 2. (2024·上海徐汇段考)如图所示,物体A、B 都处于静止状态,它们所受的重力分别是 6N和14N,关于它们的受力情况,下面 说法: (第2题) ① 物体A 受到的合力是14N。 ② 物体A 受到的合力是零。 ③ 物体B 受到重力与拉力的合 力是8N。 ④ 物体B 受到拉力与地面支持力的合力是 14N。 正确的序号是 。 3. (核心素养·科学思维)小明乘电梯上楼时发 现,当很多人走进电梯时电梯没有显示超载, 但电梯刚启动时报警器却响了起来,后来,他 通过思考分析知道,电梯启动前,电梯对人的 支持力和人的重力是一对平衡力,大小相等; 电梯启动瞬间电梯对人的支持力会 (选填“增大”“减小”或“不变”),这是因为 。 4. 起重机以1m/s的速度匀速吊起一个重物, 钢丝绳的拉力是6 000N。若起重机改用 2m/s的速度吊着同一重物匀速下降,钢丝 绳的拉力 ( ) A. 一定等于6 000N B. 一定小于6 000N C. 等于3 000N D. 小于3 000N 答案讲解 5. 如图所示,某运送物资的火车班列 由30节车厢组成,列车在车头牵引 下沿平直轨道匀速行驶时,车头对 第1节车厢的牵引力为F。若每节车厢所受 阻力(摩擦阻力和空气阻力的统称)均相 等,则 ( ) (第5题) A. 第29节车厢受到的牵引力为F15 B. 第29节车厢受到的牵引力为F28 C. 第29节车厢受到的牵引力为F30 D. 每节车厢所受阻力为F 类型二 通过受力分析判断物体的运动状态 6. (2024·泰州期末)2024年5月23日,中国人 民解放军的空降部队乘直升机在某区域参加 了军事演习。从物理学角度看,直升机升空 的力学原理是力的作用是 ,解放军 士兵跳离直升机后,在降落伞打开之前受到 的力是 (选填“平衡力”或“非平衡 力”),降落伞打开后一段时间,解放军士兵受 到的阻力等于重力时,将做 运动。 7. 如图所示,正在运动的小车上有一水平放置的 弹簧,其左端固定在小车上,右端与一小球相 连,设在某一段时间内小球与小车相对静止且 弹簧处于压缩状态,若忽略小球与小车间的摩 擦力,则在此段时间内小车可能是 ( ) (第7题) ① 向右做加速运动 ② 向右做减速运动 ③ 向左做加速运动 ④ 向左做减速运动 A. ①③ B. ②④ C. ②③ D. ①④ 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 物理(沪粤版)八年级下 47 8. 如图所示,水平地面上的小车在拉力F 的作 用下做加速运动,在拉力逐渐减小至零的过 程中,小车的速度将 ( ) (第8题) A. 逐渐减小 B. 先增大,后减小 C. 逐渐增大 D. 先减小,后增大 9. (2024·贵阳乌当二模)一个物体受到10N 的一对平衡力作用做匀速直线运动,若这对 平衡力突然同时增大到30N,则物体 ( ) A. 速度增大到3倍 B. 按增大后的速度做匀速直线运动 C. 做变速运动 D. 仍按原来的速度做匀速直线运动 10. 如图所示,小明在做模拟“蹦极”的小实验, 一根橡皮筋一端系一个小石块,另一端固定 在A 点,B 点是橡皮筋不系小石块自然下 垂时下端所在的位置,C 点是小石块从A 点 自由释放后所能达到的最低点。不计空气 阻力,下列关于小石块从A 点到C 点运动 过程的说法,正确的是 ( ) (第10题) A. 小石块在B 点时,受到平衡 力的作用 B. 从A 点下落到B 点的过程 中,小石块受到重力和弹力 的作用 C. 从B 点下落到C 点的过程中,小石块的 速度一直减小 D. 小石块在C 点时,速度为零,受到非平衡 力作用 类型三 力与图像的结合 11. 如图甲所示,重为5N的物体A 放在粗糙程 度相同的水平地面上。用水平拉力F 作用 于物体A,拉力F 的大小与时间t的关系如 图乙所示,物体A 运动速度v与时间t的关 系如图丙所示。由图像可知,6~9s内物体做 运动;9~12s物体受到的合力为 N。 (第11题) 12. (2024·潍坊诸城模拟)甲、乙物体在某段时 间内的路程—时间图像如图,下列说法正确 的是 ( ) (第12题) A. 甲受非平衡力的作用,乙受平衡力的 作用 B. 两物体都受非平衡力的作用 C. 甲受平衡力的作用,乙受非平衡力的 作用 D. 两物体都受平衡力的作用 答案讲解 13. 如图甲所示,重为6N的铁块吸附 在竖直放置足够长的磁性平板上, 在竖直向上拉力F 的作用下铁块 沿直线竖直向上运动。铁块运动过程中速 度v的大小随时间t变化的图像如图乙所 示。若铁块受到的摩擦力为4N,下列说法 正确的是 ( ) (第13题) A. 在0~2s内拉力F=10N B. 在2~6s内拉力F=10N C. 在2~6s内铁块所受合力为10N D. 在0~6s内铁块通过的路程等于12m 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 第七章　运动和力 在4~6s内物块向下匀速运动,因为 管道中的竖直管口对物块挤压作用一 样,所以此时摩擦力和0~2s内物块 所受摩擦力一样。重力和拉力方向竖 直向下,摩擦力方向竖直向上,拉力为 8N,则G+8N=f ②,联立①②可 解得G=2N,f=10N,物块的重力为 2N,故A正确;由图丙可知,在2~4s 内,物块在水平方向匀速直线运动,物 块受到平衡力的作用,故B错误;由 图甲、丙可知,物块在0~2s内向上 做匀速直线运动,故C正确;物块在 4~6s内受到的摩擦力f=G+8N= 2N+8N=10N,故D正确。 10. 如图所示 (第10题) 11. D [解析]不计空气阻力,小球在 最高点时只受重力作用,不是平衡状 态,故A错误;小球被释放后沿竖直 方向加速向上运动,故释放瞬间,所受 重力小于弹簧弹力,故B错误;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。当离开 O 点后,小球只受重力作用,力的方向 与小球运动方向相反,速度继续减小。 故其速度先增大后减小,故D正确,C 错误。 专题特训（四）　二力平衡 知识的应用 1. F-G 2(F-G) [解析]气球 匀速竖直上升时,气球受到的竖直向 下的重力、竖直向上的升力和竖直向 下的阻力互相平衡,则G+f=F,所 以f=F-G,G=F-f;气球匀速下 降时,气球受到的竖直向上的阻力、竖 直向上的升力和竖直向下的重力互相 平衡,则G'=f+F,所以增加的物重 ΔG=G'-G=f+F-(F-f) = 2f=2(F-G)。 2. ②③④ [解析]物体A 受重力GA 和绳子对A 的拉力FA,因为物体A 静止,所以FA=GA=6N,这两个力 平衡,合力为零,故①说法错误;②说 法正确;物体B 受向下的重力、绳子 向上的拉力、地面向上的支持力,则有 GB=F支+FB,因为力的作用是相互 的,所以FB=FA=6N,物体B 受到 重力与拉力的合力为GB -FB = 14N-6N=8N,故③说法正确;物体 B 受到拉力与地面支持力的合力为 FB+F支=GB=14N,故④说法正确; 综上,说法正确的是②③④。 3. 增大 人由静止变为向上运动,受到 的向上的力大于向下的力 [解析]当 电梯刚启动向上运动时,人向上加速 的过程中,受到的向上的支持力会增 大,故电梯启动瞬间电梯对人的支持 力大于受到的重力。 4. A [解析]当起重机以1m/s的速 度匀速吊起重物时,重物处于平衡状 态,其受到的拉力和重力是一对平衡 力,所以重物受到的重力等于拉力为 6 000N;起重机以2m/s的速度吊起 该重物匀速下降时,重物仍处于平衡 状态,受到的拉力仍然等于重力,由于 重力 不 变,所 以 此 时 的 拉 力 仍 为 6 000N。 5. A [解析]设每节车厢受到的阻力 为f,则30节车厢受到的阻力为 30f,由于列车在车头牵引下沿平直 轨道匀速行驶,所以车头对第1节车 厢的牵引力F 等于30节车厢受到的 总阻力,即F=30f,所以每节车厢所 受阻力f= F 30 ,故D错误;把第29节 车厢和第30节车厢看作一个整体,则 第29节车厢受到的牵引力等于第29 节车厢和第30节车厢所受阻力之和, 所以第29节车厢受到的牵引力F'= 2f=2× F 30= F 15 。故B、C错误,A 正确。 6. 相互的 非平衡力 匀速直线 [解析]直升机升空是通过螺旋桨扇动 下方的空气,空气给螺旋桨反作用力 使直升机上升的,故原理是力的作用 是相互的。跳伞打开降落伞前解放军 士兵向下做加速运动,故受到的力是 非平衡力。降落伞打开后,阻力等于 重力时,处于二力平衡状态,将做匀速 直线运动。 7. D [解析]对小球进行受力分析, 因为弹簧处于压缩状态,所以小球受 到向右的弹力。由于不计小球与小车 间的摩擦力,故小球只受到向右的弹 力,因此存在两种情况,即向右做加速 运动或向左做减速运动,而小车与小 球相对静止,运动情况相同。故选D。 8. B [解析]水平地面上的小车在拉 力F 的作用下做加速运动,说明拉力 大于摩擦力,在拉力逐渐减小至零的 过程中,后来拉力可以大于摩擦力、也 可以等于摩擦力、最终小于摩擦力,因 而先加速后减速。 9. D [解析]因为物体原来在平衡力 作用下处于匀速直线运动状态,当物 体受到的这对平衡力同时增大到 30N时,物体受力仍然平衡,两个力 的作用效果互相抵消,因此物体还保 持原来的运动状态做匀速直线运动。 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 12 10. D [解析]AB 段,小石块只受到 重力 的 作 用,小 石 块 加 速 下 落; BC段,小石块受到橡皮筋的拉力和 重力作用,经过B 点后橡皮筋开始伸 长,拉力逐渐增大。当拉力小于重力 时,小石块仍处于加速状态;当拉力大 于重力时,小石块将减速下落,故选项 A错误、选项B错误。从B 点下落到 C点的过程中,小石块的速度先增大 后减小,小石块所受合力先减小后增 大,故选项C错误,C 点是下落的最 低点,此时小石块虽然速度为0,但到 达C点后小石块会向上运动,故在C 点时受到的并不是平衡力,故选项D 正确。 11. 匀速直线 6 [解析]由F-t图 像可知,6~9s内的推力F=6N,由 v-t图像可知,物体以v=6m/s的速 度做匀速直线运动,处于平衡状态,因 物体做匀速直线运动时受到的摩擦力 和推力是一对平衡力,二力大小相等, 所以,物体受到的滑动摩擦力为6N; 由v-t图像可知,9~12s内物体做减 速运动,由于物体受到的压力和接触 面的粗糙程度均不变,因此物体受到 的滑动摩擦力不变,仍为6N;9~12s 物体受到的合力F合=f=6N。 12. D [解析]由图像可知:甲通过的 路程与时间成正比,乙静止不动,因此 甲做匀速直线运动;乙处于静止状态, 即甲、乙都受平衡力作用。 13. B [解析]在向上拉力F 的作用 下铁块竖直向上运动,铁块在竖直方 向上受竖直向上的拉力与竖直向下的 重力(6N)和摩擦力(4N)的作用;向 下的合力F下=G+f=6N+4N= 10N;由图乙知,在0~2s内铁块向上 做加速运动,拉力F>F下=10N,A 错误。由图乙知,在2~6s内铁块向 上做匀速运动,根据二力平衡,拉力 F=F下=10N,B正确。在2~6s内 铁块向上做匀速运动,所受合力为0, C错误。0~2s铁块做加速运动,2~ 6s做匀速直线运动,2~6s通过的路 程s2=vt=3m/s×(6s-2s)= 12m;0~2s也要通过一定的路程,故 在0~6s内铁块通过的路程大于 12m,D错误。 第七章复习 ［知识体系构建］ 参照物 参照物 相同时间比较路程 相同路程比较时间 比较速度 v= s t m /s、km/h v=st 匀速直线 运动状态 静止状态 静止 匀速直 线运动 质量 质量 之差 之和 匀速直线运动状态 方向相反 作用 在同一物体上 作用在同一直线上 匀速直线运动 静止 不变 改变 ［高频考点突破］ 典例1 B [解析]以乙车为参照物, 甲车与乙车之间的距离没有发生改 变,说明甲车与乙车速度相同,所以相 对乙车,甲车是静止的,故A错误;以 乙车为参照物,丙车从在乙车车后,变 成了在乙车前面,所以相对乙车,丙车 是向北行驶的;而相对丙车,乙车是向 南运动的,故B正确、C错误;以丙车 为参照物,甲车与丙车之间的距离在 变小,说明丙车速度大于甲车,故相对 丙车,甲车是运动的,故D错误。 [跟踪训练] 1. 运动 轻舟 [解析]歌词“小小竹 排江中游,巍巍青山两岸走”,以竹排 为参照物,青山的位置发生了变化,所 以青山是运动的;诗句“两岸猿声啼不 住,轻舟已过万重山”,我们说轻舟上 的人是静止的,即人相对于轻舟的位 置没有改变,是选择轻舟为参照物的。 典例2 A [解析]在男子百米短跑 比赛中,观众看到第一名冲过终点,通 过比较相同时间内运动员通过的路程 长短,判断跑在前面的运动员运动快, 即采用“相同的时间比路程”的方法比 较运动的快慢,故①正确;终点裁判通 过记录用时是通过比较在路程相同的 情况下所用时间的长短,判定最先到 达终点的运动得快,即用“相同路程比 时间”的方法比较运动的快慢,故②正 确;速度是路程与时间的比值,速度越 大,路程与时间的比值就越大,故③正 确;物理学中,一般根据单位时间内通 过的路程(平均速度)来比较运动的快 慢,即观众法,故④错误。 [跟踪训练] 2. B [解析]冲刺的方程式赛车的速 度v1= s1 t1 = 175km 0.5h =350km /h≈ 97.2m/s,滑行的歼-20的速度v2= s2 t2= 200m 2s =100m /s,弹弓射出的弹 珠的速度v3= s3 t3= 24m 0.3s=80m /s,回 马枪 中 的 枪 尖 的 速 度v4= s4 t4 = 5m 0.2s=25m /s,比较可知,运动最快 的是滑行的歼-20。 典例3 C [解析]0~10s内,乙做 匀速直线运动;0~5s内,甲静止,5~ 10s内,甲做匀速直线运动,故A错 误;由图像可知,s甲 =10m,t甲 = 10s-5s=5s;则甲的速度v甲 = s甲 t甲= 10m 5s=2m /s;s乙=10m,t乙= 10s;乙 的 速 度v乙 = s乙 t乙 = 10m 10s= 1m/s,则10s时,二人的速度不相同, 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 22