内容正文:
第2课时 力的平衡
[答案 P4]
平衡力和平衡状态
1.下列物体处于平衡状态的是(D)
A.在空中自由下落的苹果
B.在圆形跑道上匀速跑步的运动员
C.竖直向上抛出的石子
D.沿笔直斜坡匀速上行的汽车
2.如图所示,这是收藏于甘肃省博物馆的元代玻璃莲花托盏,托盏放在水平展台上,下列与托盏受到的重力是一对平衡力的是(B)
2题图
A.托盏对展台的压力
B.展台对托盏的支持力
C.展台受到的重力
D.地面对展台的支持力
探究二力平衡的条件
3.(教材“自我评价”改编)在图中,F1和F2是物体所受的方向相反的两个力,两个力是一对平衡力的是(D)
4.(教材“演示实验”改编)如图所示是小明探究二力平衡的条件时的实验情景。
4题图
(1)实验时,要将小车放在光滑的水平桌面上。
(2)小明将系于小车两端的线分别跨过左右支架上的滑轮,在线的两端挂上托盘并放入砝码,使作用在小车上的两个拉力方向相反,并通过调整砝码的个数来改变拉力的大小。
(3)实验中在两托盘中放入质量相等的砝码时,小车处于静止状态,说明二力平衡时,两个力大小相等。
(4)当小车平衡时,将小车扭转一个角度,松手后,小车将无法在此位置平衡。实验中设计这一实验步骤的目的是探究二力平衡时,两个力是否在同一条直线上。
二力平衡条件的应用
5.如图所示,体操运动员静止在平衡木上时,与运动员所受重力是一对平衡力的是(A)
5题图
A.平衡木对运动员的支持力
B.运动员对平衡木的压力
C.平衡木受到的重力
D.运动员对地球的吸引力
6.如图是小强参加劳动实践挑物体时的场景,若扁担重10 N,每个筐的总重均为150 N,当扁担在水平位置保持静止时,扁担受到肩的支持力约为(A)
6题图
A.310 N B.300 N C.160 N D.150 N
7. 一本重2 N的物理书静止在水平桌面上,若此时物理书只受到两个力的作用,一个是重力,则另一个力是桌面对书的支持力,大小等于2 N;同时桌面也受到书的作用力,大小等于2 N。
8.起重机的钢绳吊着5×103 N的重物,先以0.5 m/s的速度匀速上升,后静止在空中,再以1 m/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,则F1=5×103 N;F2=5×103 N;F3=5×103 N。
9.(多选)如图所示的情景中,物体处于平衡状态的是(AD)
10.下列各种情况中,物体运动状态未发生变化的是(B)
A.运动员把飞来的足球踢出去
B.小孩沿平直的滑梯匀速滑下
C.刚刚起飞的火箭
D.人造地球卫星绕地球转动
11.不会辨别平衡力与相互作用力
(安徽中考)下图为小张测量体重时的情景,静止时体重计对她的支持力为F1,她对体重计的压力为F2,她受到的重力为G,则(C)
11题图
A.F2与G是一对平衡力
B.F1与F2是一对平衡力
C.F1与F2是一对相互作用力
D.F1与G是一对相互作用力
12.(上海中考)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(D)
A.F1>G
B.F2>G
C.F1和F2是一对平衡力
D.F2和G是一对平衡力
13.起重机以1 m/s的速度匀速吊起一个重物,钢丝绳对重物的拉力是6 000 N。若起重机吊着这个物体以2 m/s的速度匀速下降,这时钢丝绳对重物的拉力是(B)
A.12 000 N B.6 000 N
C.3 000 N D.无法判定
14.下图是小杨同学参加体育测试投掷实心球的场景。下列情况中实心球受到平衡力作用的是(D)
14题图
A.实心球在空中上升
B.实心球从空中下落
C.实心球在地上越滚越慢
D.实心球停在地面上
15.以下各图是每隔0.1 s拍摄一次的小球在不同运动状态下的频闪照片,其中小球受到平衡力作用的是(B)
16.(多选)关于平衡力,下列说法中正确的是(AD)
A.物体在平衡力的作用下,可能保持静止状态
B.作用在物体上的两个力三要素完全相同,这两个力一定是平衡力
C.物体受到重力和拉力的作用,这两个力方向相反,它们一定是平衡力
D.运动的物体在平衡力的作用下,一定保持运动状态不变
17.如图所示,吊灯用线静止悬挂在天花板上,下列属于平衡力的是(D)
17题图
A.灯对线的拉力与线对天花板的拉力
B.灯对线的拉力与灯所受的重力
C.灯对线的拉力与线对灯的拉力
D.线对灯的拉力与灯所受的重力
18.天眼FAST调试组研制了“微重力蜘蛛人系统”,用充有氦气的气球将作业人员吊起,减小作业人员对反射面板的压力,形成“微重力”效果,使得作业人员能够到达反射面板任意地方执行巡检和维护作业。如图所示,当作业人员静止在反射面板上时,反射面板对人的支持力和人的重力不是(选填“是”或“不是”)一对平衡力,人所受的合力为0 N。
18题图
19.甲、乙两个外形完全相同的小球,系在同一根细绳上(细绳重力不计),从高处释放,经过一段时间后保持匀速直线下降,已知甲、乙两小球的重力分别为4 N和5 N。若空气阻力的大小仅与物体体积、运动速度有关,则细绳上的拉力大小为0.5 N。
19题图
20.如图所示,跳伞运动员在从飞机上跳下、降落伞打开之前,下落会越来越快,此时运动员受到的阻力小于重力;当降落伞打开后,运动员匀速下落时,受到的阻力等于重力。(均选填“大于”“小于”或“等于”)
20题图
21.为探究二力平衡的条件,小杨在一块轻纸片上固定两个绳套,用力传感器分别水平向左、向右拉纸片上的绳套。先使纸片静止,如图甲所示,将得到的实验数据记录在表格的实验序号1一行中。接下来改变纸片两侧的拉力大小,发现纸片突然向某一侧加速运动,将得到的实验数据记录在表格的实验序号2一行中。最后小杨计算并记录了这两次数据的合力F大小,实验中的部分数据如下表。
21题图甲
实验序号
F1/N
F2/N
F/N
1
11.4
11.4
0
2
14.0
15.6
?
(1)上述实验主要是为了探究能使物体静止的同一直线上的两个力A(填字母序号)。
A.大小是否相等
B.方向是否相反
C.是否作用在同一物体上
(2)实验序号2中F的大小为1.6 N,方向为水平向右。
21题图乙
(3)小杨用一块重0.4 N的木板替换纸片,用力传感器分别竖直向上、向下拉木板上的绳套。使木板静止,如图乙所示,观察到两个力传感器的示数不同,其中一个传感器的示数为12.0 N,则另一个传感器的示数可能是11.6_N或12.4_N。
22.学习关于物体的平衡条件时,小明同学提出了下列疑问:只受一个力作用的物体能保持平衡状态吗?只受两个力作用的物体一定保持平衡状态吗?物体处于平衡状态时一定只受两个力作用吗?为此他做了下图所示的实验,探究物体处于平衡状态时的受力情况。
22题图
①他将一小球用一根细线悬挂起来,如图甲所示,剪断细线后小球落下,如图乙所示。
②他又将一小球用两根细线悬挂起来,如图丙所示,剪断其中的一根细线,小球发生摆动,如图丁所示。
通过实验他的疑问得到解决。根据实验现象及相关条件,小明同学归纳得出的初步结论:
(1)由图甲和乙可知:只受一个力作用的物体不能保持平衡状态。
(2)由图甲和丁可知:只受两个力作用的物体不一定保持平衡状态。
(3)由图甲和丙可知:物体处于平衡状态时不一定只受两个力作用。
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