8.2 力的平衡2024—2025学年教科版(2024)八年级下册物理

2024—2025学年八年级下册物理教科版(2024)8.2 力的平衡 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 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．国家倡导全民健身，8月8日为全民健身日。下列对运动项目涉及的物理知识，描述正确的是（    ） A．打羽毛球——羽毛球运动到最高点时，羽毛球受力平衡 B．打篮球——投篮时篮球划过一条弧线，因为篮球受到重力作用 C．踢足球——踢出去的足球在草地上越滚越慢是因为足球不受力的作用 D．引体向上——双手握住单杠静止时，人受到的重力与单杠对人的拉力是一对相互作用力 3．如图甲所示，物体A始终只受同一直线上的两个力F1、F2的作用，F1、F2的大小随时间的变化如图乙所示，则下列分析正确的是 （　 ） A．在0~t1时间内，物体所受的合力先变大后变小，合力的方向始终与F2相同 B．在0~t1时间内，物体所受的合力先变小后变大，合力的方向始终与F2相同 C．在0~t1时间内，物体所受的合力先变大后变小，合力的方向始终与F2相反 D．在0~t1时间内，物体所受的合力先变小后变大，合力的方向始终与F2相反 4．下列各图中的两个力，满足二力平衡条件的是（　　） A． B． C． D． 5．下图所示的是一件静止放在水平展台上的艺术品，它用橡皮泥制成。关于艺术品受到的重力和支持力，下列说法正确的是（   ） A．两者大小相等 B．支持力较大 C．重力较大 D．无法确定两者的大小 6．欣欣在附中的“拾光”小店买到了校庆110周年的文创盲盒“小福”，并把它放在盒子上拍照（如图），下列分析正确的是（　　） A．小福受到的重力和它对盒子的压力是一对平衡力 B．盒子受到的重力和地面对盒子的支持力是一对平衡力 C．小福对盒子的压力和盒子对小福的支持力是一对相互作用力 D．小福对盒子的压力和地面对盒子的支持力是一对相互作用力 7．一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 8．2024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 9．2021年4月25日晚，在举重亚锦赛女子87公斤以上级中，中国选手李雯雯同时打破三项世界纪录。如图所示，这是她举起杠铃时的情景，杠铃稳稳静止着，下列有关说法正确的是（　　） A．杠铃受到的重力和李雯雯对它的支持力是一对平衡力 B．李雯雯所受的重力和地面对她的支持力是一对平衡力 C．杠铃受到的重力和杠铃对李雯雯的压力是一对相互作用力 D．杠铃对李雯雯的压力和地面对李雯雯的支持力是一对相互作用力 10．如图所示，跳水运动员在跳板上弹到最高处后下落入水的过程中（　　） A．弹起离开跳板后向上运动的过程中弹力对运动员做功 B．弹起到最高处时受非平衡力的作用 C．运动员离开跳板继续上升是由于受到惯性的作用 D．运动员浸没水中向下运动过程中受到水的压强不变 11．如下图所示，在光滑的水平面上，一根弹簧的左端固定在墙壁上，右端与一个金属小球连接，O点是弹簧原长时小球的位置。现对小球施加一个外力压缩弹簧使小球到达A点，然后释放小球，小球将在AB之间做往复运动。下列说法正确的是（    ） A．弹簧对小球的弹力的施力物体是小球 B．小球在AB之间运动的过程中，小球的速度大小不变 C．小球由O向A运动的过程中，弹簧对小球的弹力方向向左 D．小球由A向O运动的过程中，弹簧对小球的弹力方向向右 12．2021年4月，中国女足通过奋勇拼搏，晋级奥运会。如图是足球落地后又弹起的示意图分析可知，足球 （　　） A．在B点时受力平衡 B．在A、D两点动能可能相等 C．在C点时，若所受力全部消失，其运动状态将不断改变 D．在运动过程中，只存在动能和势能的相互转化 二、填空题 13．平衡状态：物体受到几个力作用时，如果保持 或 状态，我们就说这个物体处于平衡状态。 14．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。 15．空中飞行的铅球重量为90N，在空中受到的空气阻力为10N（阻力恒定）。当它向上飞行的过程中，它受到的合力为 N，方向向 ；当它向下飞行的过程中，它受到的合力为 N，方向向 。 16．如图所示，牧童骑在牛背上，牧童受到的重力和牛对牧童的支持力是一对 （选填“平衡”或“相互作用”）力，牛对地面的压力和地面对牛的支持力大小 （选填“相等”或“不相等”）。 三、实验题 17．物理兴趣小组利用下图所示的器材做“探究二力平衡条件”的实验，图中每个钩码的重力均为1N。 (1)在图甲实验中，判断小车是否受平衡力作用的依据是小车是否保持 （选填“静止”或“加速运动”）状态； (2)他们利用图甲进行多次实验发现，两边的钩码个数不同时，小车将加速运动，说明相互平衡的两个力大小应 ； (3)图甲中的小车处于静止状态后，保持两边钩码数相等，将小车在水平桌面上扭转一个角度后放开，小车将转动回到原来位置，说明相互平衡的两个力必须作用在 上； (4)小华同学发现图甲中装置不好探究“相互平衡的两个力是否必须作用在同一个物体上”，于是他用轻薄卡片代替了小车来探究，如图乙所示。你认为下一步操作是___________； A．左右各加一个钩码 B．把卡片剪成两半 C．把卡片扭转一个角度 (5)如果将小车换成轻质弹簧测力计，如图丙所示，在左右两端各挂上重2N的砝码。若忽略绳重和摩擦，则可推测弹簧测力计的示数为 N。 四、计算题 18．大力发展清洁能源来替代传统能源，实现低碳减排是全人类的任务。重庆钢铁投用20台氢燃料牵引车用于厂区物流配送，如图所示。氢燃料牵引车总重25t，某次作业时，牵引车拖挂着总重为15t的拖挂车，在厂区内的平直路面以18km/h的速度匀速行驶了5min，牵引车受到的阻力为总重的0.08倍。求： (1)此过程中牵引车行驶的距离； (2)此过程中牵引车的牵引力做的功。 五、综合题 19．(1)在实验后交流的过程中，小华发现有同学设计的实验装置如图1所示．实验时，在托盘中放入适量的砝码，使木块做匀速直线运动，请回答下列问题： ①为了测量木块的滑动摩擦力，需要测量的物理量是 （填选项前的编号）； A．木板的质量m1        B．木块的质量m2 C．砝码的质量m3        D．托盘和砝码的总质量m4 ②木块的滑动摩擦力表达式为f＝ （用已知量和测量的物理量符号表示）。 (2)小明也对实验装置进行了改进，如图2所示．两个传感器可分别显示拉力和压力的大小．往沙桶中加减沙子的目的是探究滑动摩擦力的大小与 的关系；实验过程中， （选填“需要”或“不需要”）匀速拉动长木板，当沙桶中沙子增加时，拉力传感器的示数 、压力传感器的示数 （后两空均选填“增大”或“减小”）； （结论应用——密度秤） (3)小明想继续探究滑动摩擦力大小与物体的重力大小是否有关，利用图3甲实验做对照实验，又设计了如图3乙所示的实验，使弹簧测力计A始终保持竖直状态，并调整高度，使其示数为 N，拉动木板，当木块相对于地面静止时，弹簧测力计B的示数为1N，分析可得滑动摩擦力大小与物体重力大小 ； （结论应用——密度秤） (4)小明在探究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关的实验中得出木块在木板上受到的摩擦力f与木块对木板的压力F压之间的关系是f=0.5F压，并利用该结论制作密度秤，他首先用质量不计的双面胶带把玻璃杯粘在木块上方，在玻璃杯中分别装满四种不同液体，用弹簧测力计水平匀速拉动木块（如图4），读出相应的测力计示数，记录在表中，若汽油的密度为0.7g/cm3，水的密度为1g/cm3，根据表中的数据可以推算酱油的密度是 g/cm3。 液体种类 汽油 水 可乐 酱油 弹簧测力计的示数/N 2.7 3.0 3.2 3.4 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 《2025年3月12日初中物理作业》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A B C D A C C A A B 题号 11 12 答案 D B 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．羽毛球运动到最高点时，受到了竖直向下的重力和空气阻力，且二力不在一条直线上，故羽毛球受力不平衡，故A错误； B．投篮时，篮球脱离人的手后由于惯性向前运动，又因为篮球受到重力作用，因此篮球的运动轨迹是一条弧线，故B正确； C．踢出去的足球在草地上越滚越慢，是因为受到阻力的作用，故C错误； D．双手握住单杠静止时，单杠对人的拉力与人的重力，二力作用在同一物体上，是一对平衡力，故D错误。 故选B。 3．C 【详解】根据图乙在0~t1时间内 F1=F0 F2≤F0 初始时刻F2等于F0，然后先变小后变大；则两个力中较大的力为F1；同一直线上方向相反的两个力的合力大小等于这两个力的大小之差，合力的方向跟较大的那个力方向相同；则物体所受的合力的方向始终与F1相同，即合力的方向始终与F2相反；0时刻时 F1=F0，F2=F0 F合=F1-F2=0 F1=F0 F2＜F0 且变小时，即 F合=F1-F2＞0 合力变大；当 F1=F0 F2＜F0 且变大时，即 F合=F1-F2＞0 合力变小；即在0~t1时间内，物体所受的合力先变大后变小，合力的方向始终与F2相反。 故选C。 4．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。 5．A 【详解】艺术品静止在水平展台上，处于平衡状态，在竖直方向上所受的重力和支持力是一对平衡力，它们的大小相等，方向相反，作用在同一直线上，故A正确，BCD错误。 故选A。 6．C 【详解】A．小福受到的重力和它对盒子的压力方向相同，不是一对平衡力，故A错误； B．盒子受到的重力和地面对盒子的支持力大小并不相同，不是一对平衡力，故B错误； C．小福对盒子的压力和盒子对小福的支持力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在两个物体上，是一对相互作用力，故C正确； D．小福对盒子的压力和地面对盒子的支持力作用在同一物体上，且大小不同，不是一对相互作用力，故D错误。 故选C。 7．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． 8．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。 9．A 【详解】A．杠铃受到的重力和李雯雯对它的支持力，二者大小相等、方向相反、作用在同一物体和同一直线上，为一对平衡力，故A正确； B．地面对她的支持力等于她和杠铃的总重力，肯定大于她的重力，二者不是平衡力，故B错误； C．杠铃受到的重力和杠铃对李雯雯的压力，二者方向相同，不是相互作用力，故C错误； D．杠铃对李雯雯的压力等于杠铃的重力，而地面对李雯雯的支持力等于杠铃和她的总重力，那么二者大小不等，不是相互作用力，故D错误。 故选A。 10．B 【详解】A．运动员被弹起向上运动的过程中，没有物体对运动员施加弹力，所以弹力对运动员不做功，故A不符合题意； B．运动员被弹起到最高处时，运动员只受到重力作用，因而受非平衡力的作用，故B符合题意； C．运动员离开跳板继续上升是由于具有惯性，惯性不是力，不可说受到惯性的作用，故C不符合题意； D．运动员浸没水中向下运动过程中，液体的密度不变，深度增大，受到水的压强变大，故D不符合题意。 故选B。 11．D 【详解】A．弹簧对小球的弹力的施力物体是弹簧，受力物体是小球，故A错误； BD．金属球由A向O运动的过程中，弹力方向与小球运动方向相同，方向向右，小球做加速运动，从O运动到B的过程中，弹力方向水平向左，与小球的运动方向相反，小球做减速运动，故B错误，D正确； C．金属球由O向A运动的过程中，小球在向左压缩弹簧，弹簧对小球的弹力方向水平向右，故C错误。 故选D。 12．B 【详解】A．B点只受重力，不平衡，故A不符合题意； B．运动过程中有空气阻力，所以AD速度可能相同，动能可能相同，故B符合题意； C．在C点时，若所受力全部消失，其运动状态将不变，故C不符合题意； D．在运动过程中，机械能不守恒，不可能只存在动能和势能的相互转化，故D不符合题意。 故选B。 13． 静止 匀速直线运动 【详解】[1][2]当物体处于平衡状态时，物体的运动状态不会发生改变，即处于静止状态或者匀速直线运动状态。 14． 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 15． 100 下 80 下 【详解】[1][2]向上飞行时，重力和阻力的方向均向下，合力F=G+f=90N+10N=100N 此时合力的方向向下。 [3][4]向下飞行时，重力的方向和阻力的方向相反，合力F'=G-f=90N-10N=80N 此时合力的方向与较大的力（重力）的方向相同，方向向下。 16． 平衡 相等 【详解】[1]牧童骑在牛背上，牧童受到的重力和牛对牧童的支持力，大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在同一直线上，是一对平衡力。 [2]牛对地面的压力和地面对牛的支持力是一对相互作用力，所以大小相等。 17．(1)静止 (2)相等 (3)同一直线 (4)B (5)2 【详解】（1）由于静止和匀速直线运动状态是平衡状态，所以实验中通过观察小车能否静止，确定其是否处于平衡状态，如果小车处于静止状态，说明小车受到平衡力的作用。 （2）实验时，向左盘和右盘同时加入相等的砝码时，小车在水平方向受到的拉力相等，处于静止状态；当两边的钩码个数不同时，小车将加速运动，小车处于非平衡状态，这表明平衡的两个力需要大小相等。 （3）图甲中的小车处于静止状态后，保持两边钩码数相等，此时小车水平方向受到的两个力作用在同一直线上；把小车转过一个角度，两个力不在同一直线上，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）探究“相互平衡的两个力是否必须在同一物体上”时，需要将两个力作用在两个物体上，所以左右各加一个钩码或把卡片扭转一个角度，都不能将两个力作用在两个物体上，把卡片剪成两半，则将两个力作用在两个物体上，故B符合题意，AC不符合题意。 故选B。 （5）如果将小车换成轻质弹簧测力计，弹簧测力计的示数等于任意一端钩码的重力，所以在左右两盘各放入重2N的砝码，则弹簧测力计受到的拉力为2N，故弹簧测力计的示数为2N。 18．(1)1500m (2)4.8×107J 【详解】（1）牵引车在厂区内的平直路面以18km/h的速度匀速行驶了5min，则牵引车行驶的距离 （2）氢燃料牵引车总重25t，牵引车拖挂着总重为15t的拖挂车，则牵引车和拖挂车的总重力 牵引车受到的阻力为总重的0.08倍，匀速行驶时，牵引车的牵引力 行驶的距离1500m，牵引车的牵引力做的功 19．(1) D m4g (2) 压力 不需要 减小 减小 (3) 5 无关 (4)1.4 【详解】（1）[1]由图可知，木块受到的拉力等于托盘和砝码的总重力，在水平方向上木块受到的拉力和木块受到的摩擦力是一对平衡力，大小相等，所以木块的滑动摩擦力大小等于托盘和砝码的总重力大小，为了测量木块的滑动摩擦力，需要测量的物理量是托盘和砝码的总质量m4，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 [2]木块的滑动摩擦力大小等于托盘和砝码的总重力大小，则木块的滑动摩擦力表达式 f=m4g （2）[1]两个传感器可分别显示拉力和压力的大小，往沙桶中加减沙子，改变了铁块对长木板的压力，而接触面粗糙程度不变，目的是探究滑动摩擦力的大小与压力的关系。 [2]实验过程中，铁块相对地面处于静止状态，受到拉力传感器的拉力与受到长木板施加的滑动摩擦力为一对平衡力，大小相等，方向相反，故不需要匀速拉动长木板。 [3][4]对铁块受力分析可知，铁块受竖直向下的重力，竖直向上的拉力，垂直长木板向上的支持力，当沙桶中沙子增加时，绳子对铁块的拉力增大，垂直长木板向上的支持力减小；铁块对长木板的压力和长木板对铁块的支持力是一对相互作用力，所以长木板对铁块的支持力减小，压力传感器的示数减小；压力减小，接触面粗糙程度不变，所以摩擦力减小，拉力传感器的示数大小等于摩擦力的大小，则拉力传感器的示数减小。 （3）[1][2]探究滑动摩擦力大小与物体的重力大小是否有关，需要控制压力和接触面的粗糙程度相同，所以弹簧测力计的示数是5N时，木块对木板的压力都是10N，拉动木板，当木块相对于地面静止时，弹簧测力计B的示数为1N，分析可得滑动摩擦力大小与物体重力大小无关。 （4）由表中数据知，在玻璃杯中装满水时，根据二力平衡的知识，滑动摩擦力大小等于拉力大小，即f=3N；木块在木板上受到的摩擦力f与木块对木板的压力F压之间的关系式是 f=0.5F压 则 f=3N=0.5F压 解得F压=6N，即 G杯+G水=6N 根据 G水=m水g=ρ水V水g 得 G杯+ρ水V水g=6N……① 在玻璃杯中装满汽油时，根据二力平衡的知识，滑动摩擦力大小等于拉力大小，即f=2.7N；则 f=2.7N=0.5F压 解得F压=5.4N，即 G杯+G汽油=5.4N 根据 G汽油=m汽油g=ρ汽油V汽油g 得 G杯+ρ汽油V汽油g=5.4N……② 因为V水=V汽油，由①②两式联立解得G杯=4N；在玻璃杯中装满酱油时，根据二力平衡的知识，滑动摩擦力大小等于拉力大小，即f=3.4N；则 f=3.4N=0.5F压 解得F压=6.8N，即 G杯+G酱油=6.8N 根据 G酱油=m酱油g=ρ酱油Vg 得 G杯+ρ酱油V酱油g=6.8N……③ 因为V水=V酱油，由①③两式联立得酱油的密度ρ酱油=1.4g/cm3。 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 $$