第七章 力与运动 第三节 二力平衡 导学案-2025-2026学年八年级物理沪科版(2024)全册
2026-02-02
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内容正文:
7.3 二力平衡答案与分析
知识梳理
知识点01 平衡状态与平衡力
1、平衡状态:物理学中,把物体保持 静止 或 匀速直线运动 状态称为平衡状态。
2、平衡力:物体如果在两个力的作用下处于 平衡 状态,这两个力就互称为平衡力。
3、二力平衡:一个物体同时受到两个力作用,如果物体保持 静止或匀速直线运动 状态,那么这两个力就彼此平衡,我们称之为二力平衡。
知识点02 二力平衡的条件
1、 实验:探究二力平衡的条件
(1)设计实验:如图 所示的实验装置中,向质量相等的两个托盘中分别加入适量砝码,使纸板 M 保持静止状态,这时纸板在水平方向上受到两个力F1、F2 的作用。,分别改变这两个力的大小(通过改变砝码的质量)、方向、是否共线(通过纸板转动一小角度实现)、是否同体(通过纸板从中间剪开来实现),松手后,观察纸板运动情况。
(2)实验注意事项:
①本实验中选用了纸板,是为了减小 摩擦 给实验带来的误差。
②本实验设计的优点是:纸板较轻,可以忽略物体的 重力 对实验的影响。
2、二力平衡的条件(缺一不可)
作用在 同一个物体 上的两个力(同体),大小 相等 (等大),方向 相反 (反向),并且作用在 同一条直线上 (共线)。
知识点03 平衡力和相互作用力的比较
相互作用力
平衡力
图示
不同点
分别作用在 两个不同 的物体上
作用在 同一 个物体上
相同点
大小 相等 、方向 相反 、作用在 同一条 直线上
知识点04力和运动的关系
考点突破
考点1 平衡力的判断
例1:物理课本静止放在水平桌面上,下列各对力中属于平衡力的是( )
A. 桌子受到的重力和物理课本对桌面的压力
B. 桌子受到的重力和桌面对物理课本的支持力
C. 物理课本受到的重力和物理课本对桌面的压力
D. 物理课本受到的重力和桌面对物理课本的支持力
【答案】D
【解析】解:A、桌子受到的重力和物理课本对桌面的压力大小不相同,方向却相同,不是一对平衡力,故A错误;
B、桌子受到的重力和桌面对物理课本的支持力,作用在不同的物体上,不是一对平衡力,故B错误;
C、物理课本受到的重力和物理课本对桌面的压力,作用在不同的物体上,不是一对平衡力,故C错误;
D、物理课本受到的重力和桌面对物理课本的支持力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上,是一对平衡力,故D正确。
故选:D。
针对性练习1:在下列事例中,受平衡力作用的物体是( )
A.正在圆形轨道上运动的过山车
B.腾空而起加速上升的火箭
C.减速进站的火车
D.正在匀速上升的电梯
【答案】D
【解析】解:
A、正在圆形轨道上运动的过山车,运动方向不断变化,运动状态不断改变,不受平衡力作用,故A不符合题意;
B、腾空加速上升的火箭,速度在增大,运动状态不断变化,不受平衡力作用,故B不符合题意;
C、减速进站的火车,速度的大小不断减小,不受平衡力作用,故C不符合题意;
D、在竖直方向上匀速上升的电梯,处于平衡状态,受平衡力作用,故D符合题意。
故选:D。
针对性练习2:如图所示,一只碗放在水平餐桌上,它们都处于静止状态。以下两个力属于一对平衡力的是( )
A.餐桌对碗的支持力和碗对餐桌的压力
B.餐桌对碗的支持力和碗受到的重力
C.碗对餐桌的压力和地面对餐桌的支持力
D.餐桌对地面的压力和餐桌对碗的支持力
【答案】B
【解析】解:A、餐桌对碗的支持力和碗对餐桌的压力,这两个力分别作用在了碗和餐桌上,没有作用在同一物体上,不是平衡力,故A错误;
B、餐桌对碗的支持力和碗受到的重力,都作用在碗上,且等大、反向、共线,符合平衡力的条件,故B正确;
C、碗对餐桌的压力等于碗的重力,地面对餐桌的支持力等于桌子和碗的重力,两个力大小不相等,不是平衡力,故C错误;
D、餐桌对地面的压力作用在地面上,餐桌对碗的支持力作用在碗上,两个力没有作用在同一物体上,不是平衡力,故D错误。
故选:B。
考点2 平衡力和相互作用力的辨别
例2:如图所示,用弹簧测力计向上拉物块A,当弹簧测力计对物块A的拉力为F1(F1≠0)时,物块A对弹簧测力计的拉力为F2,物块A对水平地面的压力为N1(N1≠0),水平地面对物块A的支持力为N2.已知物块A受到的重力为G,则下列分析中正确的是( )
A.拉力F1与F2是一对平衡力
B.压力N1与重力G的大小相等
C.压力N1与支持力N2是一对相互作用力
D.拉力F2与重力G是一对平衡力
【答案】C
【解析】解:
A.弹簧测力计对物块A的拉力F1作用在物块A上,物块A对弹簧测力计的拉力F2作用在弹簧测力计上,二力是一对相互作用力,不是一对平衡力,故A错误;
BC.物块A受到弹簧测力计对物块A的拉力F1、水平地面对物块A的支持力N2、自身竖直向下的重力G处于平衡状态,由力的平衡条件可得,F1+N2=G,则N2=G﹣F1,又因物块A对水平地面的压力N1和水平地面对物块A的支持力N2是一对相互作用力,二力大小相等,即N1=N2=G﹣F1,所以压力N1与重力G的大小不相等,故B错误、C正确;
D.弹簧测力计对物块A的拉力F1和物块A对弹簧测力计的拉力F2是一对相互作用力,二力大小相等,则F2=F1=G﹣N2,所以拉力F2与重力G大小不相等,二力不是一对平衡力,故D错误。
故选:C。
针对性练习3:如图所示,人用绳子拉着木块在水平地面上做匀速直线运动。在该过程中,下列说法中正确的是( )
A.木块受到地面的摩擦力和绳子对木块的拉力是一对平衡力
B.木块受到的重力和地面对木块的支持力是一对平衡力
C.木块对地面的压力和地面对木块的支持力是一对相互作用力
D.木块对绳子的拉力和人对绳子的拉力是一对相互作用力
【答案】C
【解析】解:
A、木块受到地面的摩擦力沿水平方向,而绳子对木块的拉力斜向上,二力不在同一直线上,不是一对平衡力,故A错误;
B、由于绳子对木块有斜向上的拉力,所以木块受到的重力和地面对木块的支持力大小不等,则二力不是一对平衡力,故B错误;
C、木块对水平面的压力和水平面对木块的支持力分别作用在地面和木块两个物体上,大小相等、方向相反、在同一直线上,是一对相互作用力,故C正确;
D、木块对绳子的拉力和人对绳子的拉力都作用在绳子上,不是一对相互作用力,故D错误。
故选:C。
针对性练习4:如图,A、B两物块叠放在水平桌面上保持静止。图中分别给出了A、B的受力示意图。下列说法正确的是( )
A.F2与GA、F1两个力的合力是一对作用力与反作用力
B.F1与F3是一对作用力与反作用力
C.GA与F2是一对平衡力
D.F2与F1是一对平衡力
【答案】B
【解析】解:
由图知,A物块受到向上的支持力F2、向下的重力GA、B对A向下的压力F1;B物块受到向上的支持力F3和向下的重力GB,
A、以A为研究对象,A物块在水平桌面上保持静止,受力平衡;GA、F1两个力的合力方向向下,合力的大小GA+F1=F2,
则可知F2与GA、F1两个力的合力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,均作用在A物块上,所以是一对平衡力,不是一对相互作用力,故A错误;
B、B对A有向下的压力F1,因力的作用是相互的,则A对B有向上的支持力F3,所以F1与F3是一对作用力与反作用力,故B正确;
C、A物块处于静止状态,由图示和力的平衡条件可得:F2=GA+F1,则GA与F2的大小不等,所以GA与F2不是一对平衡力,故C错误;
D、A物块处于静止状态,由力的平衡条件可得:F2=GA+F1,则F2与F1的大小不等,所以F2与F1不是一对平衡力,故D错误。
故选:B。
针对性练习5:在国庆70周年阅兵仪式中,检阅车在水平地面上匀速行驶。下列说法正确的是( )
A.车对地面的压力与地面对车的支持力是一对平衡力
B.车的总重力与地面对车的支持力是一对相互作用力
C.车的总重力与地面对车的支持力是一对平衡力
D.检阅车匀速向前行驶时牵引力大于车受到的阻力
【答案】C
【解析】解:A、车在水平地面上匀速行驶,车对地面的压力与地面对车的支持力作用在两个物体上,不是一对平衡力,是一对相互作用力,故A错误;
BC、车的总重力与地面对车的支持力大小相等、方向相反、在同一直线上、在同一物体上,是一对平衡力,故B错误,C正确;
D、检阅车匀速行驶,处于平衡状态,受平衡力,平衡力大小相等,即牵引力等于车受到的阻力,故D错误。
故选:C。
考点3 力与运动的关系
例3:同学们在一起讨论运动和力的关系时,提出了下列四种观点,其中正确的是( )
A.一切物体没有受到力的作用时,总保持静止状态
B.一切物体只有受到力的作用,才能保持静止状态
C.物体的运动需要力来维持
D.一切物体没有受到力的作用时,总保持静止或匀速直线运动状态
【答案】D
【解析】解:A、一切物体没有受到力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态,故A错误;
B、一切物体在没有受到力的作用时,也能保持静止状态,故B错误;
C、力是改变物体运动状态的原因,物体的运动不需要力来维持,故C错误。
D、由牛顿第一定律可知,一切物体没有受到力的作用时,总保持静止或匀速直线运动状态,故D正确。
故选:D。
针对性练习6:如图所示,用一根细线拴一块橡皮,甩起来,使橡皮在水平面上做匀速圆周运动,则橡皮在做匀速圆周运动过程中( )
A.橡皮运动状态没有发生改变
B.橡皮受到的重力和细线对它的拉力平衡
C.细线对橡皮的拉力使橡皮的运动状态发生改变
D.橡皮在运动过程中外力全部消失,它将继续做匀速圆周运动
【答案】C
【解析】解:A、C、此时橡皮的运动方向是时刻改变的,所以运动状态是时刻改变的,故A错误,C正确;
B、此时橡皮的运动方向是时刻改变的,所以不是处于平衡状态,橡皮受到的重力和细线对它的拉力不是平衡力,故B错误;
D、据牛一定律可知,如果橡皮受到的力都消失,它将做匀速直线运动,故D错误。
故选:C。
针对性练习7:如图所示,是小慧同学掷实心球的场景,图中虚线表示球的运动轨迹,下列说法正确的是( )
A.球从a点上升到b点,是因为受到惯性作用
B.球运动到b点时,若所受外力突然消失,球保持静止
C.球从b点下落到c点,运动状态不断改变
D.球最终到d点停止,说明物体运动需要力来维持
【答案】C
【解析】解:A、惯性是物体本身具有的性质,不是力,不能表述为“受到惯性作用”。球从a点上升到b点,是因为球具有惯性,要保持原来的运动状态,同时在重力和空气阻力作用下,速度逐渐变小,故A错误。
B、根据牛顿第一定律,物体不受力时,将保持静止或匀速直线运动状态。球在b点时,虽然竖直方向速度为0,但水平方向仍有速度,若所受外力突然消失,球将沿水平方向做匀速直线运动,故B错误。
C、球从b点下落到c点,受到重力作用,速度越来越大,且运动方向也不断改变,根据物体运动状态改变的定义,速度大小或方向发生变化,运动状态就发生改变,所以球的运动状态不断改变,故C正确。
D、球最终到d点停止,是因为受到地面的摩擦力等阻力作用,力改变了物体的运动状态,说明物体运动不需要力来维持,而是力改变物体运动状态的原因,故D错误。
故选:C。
考点4 判断摩擦力的大小和方向
例4:如图所示,叠放在水平面上的甲、乙两个长方体物块,在水平拉力F的作用下,一起以速度v向左做匀速直线运动,下列说法正确的是( )
A.甲对乙的摩擦力方向水平向左
B.水平面对甲的摩擦力方向水平向右
C.乙对甲的压力和水平面对甲的支持力是一对平衡力
D.乙受到的重力和甲对乙的支持力是一对相互作用力
【答案】B
【解析】解:A.甲、乙一起向左做匀速直线运动,二者间没有相对运动也没有相对运动趋势,甲、乙间没有摩擦力,故A错误;
B.将甲、乙看成整体,水平方向受力平衡,所以水平面对甲的摩擦力方向水平向右,故B正确;
C.水平面对甲的支持力,与乙对甲的压力和甲的重力的合力是一对平衡力,故C错误;
D.乙受到的重力和甲对乙的支持力是一对平衡力,不是相互作用力,故D错误。
故选:B。
针对性练习8:玻璃厂常利用电动真空吸盘搬运玻璃。图中搬运车上的吸盘吸附一块质量为180kg的玻璃,让其在空中竖直静止。此时玻璃受到的摩擦力方向竖直向 上 ,摩擦力大小为 1800 N。(g取10N/kg)
【答案】上;1800。
【解析】解:吸盘吸附一块质量为180kg的玻璃,让其在空中竖直静止,摩擦力与重力是一对平衡力,大小相等,即:f=G=mg=180kg×10N/kg=1800N;摩擦力的方向竖直向上。
故答案为:上;1800。
针对性练习9:如图为探究摩擦力的实验装置。当桶和沙的总质量为0.24kg时,木块和木板在水平桌面上保持静止,力传感器示数为0.4N。a、b两段轻绳均与桌面平行。图中滑轮的作用是 改变力的方向 。不计绳与滑轮间的摩擦,桌面对木板的摩擦力大小为 2 N。
【答案】改变力的方向;2。
【解析】解:由图可知,图中滑轮固定不动,是定滑轮,定滑轮不省力,但可以改变力的方向;
当桶和沙的总质量为0.24kg时,木块和木板在水平桌面上保持静止,此时木块受到力传感器的拉力和木板对木块的摩擦力,处于平衡状态,则木板对木块的摩擦力为发f1=F力=0.4N;
由于力的作用是相互的,木块对木板的摩擦力为f'1=0.4N;
不计绳与滑轮间的摩擦,桶和沙对木板的拉力为F=G=mg=0.24kg×10N/kg=2.4N;
此时木板受到桶和沙对木板的拉力、木块对木板的摩擦力和桌面对木板的摩擦力,处于平衡状态,则桌面对木板的摩擦力:
f=F﹣f'1=2.4N﹣0.4N=2N。
故答案为:改变力的方向;2。
考点5 平衡力作图
例5:如图所示是遥控飞机沿图示虚线方向匀速飞行的情景,请画出遥控飞机竖直方向上的受力示意图。
【答案】见解析
【解析】遥控飞机沿图示虚线方向匀速飞行的过程中,在竖直方向上,受到竖直向下的重力和竖直向上升力作用,这两个力是一对平衡力,重力从重心竖直向下画,升力从重心竖直向上画,如图所示:
针对性练习10:将小球斜向右上方抛出,小球在空中运动轨迹如图所示。若小球到达最高点A时,所有外力完全消失。请画出小球可能的运动轨迹。
【答案】
【解析】解:小球被抛出后,由于惯性要保持原来的运动状态继续向前运动;小球到达最高点时,在水平方向上有一定的速度,所有外力完全消失,根据牛顿第一运动定律可知,小球将沿水平方向做匀速直线运动,如图所示:
针对性练习11:如图所示,甲、乙两物体均在两个力的作用下处于静止状态,请在图中分别画出另一个力F2。
【答案】见试题解答内容
【解析】解:由二力平衡的条件可知,F2的大小与F1的大小是相同的,方向是相反的,作用在同一个物体上,两个力也在同一条直线上,故F2的示意图如下:
。
考点6 探究二力平衡的条件
例6:某小组用如图13所示装置探究“二力平衡的条件”,每个钩码质量均相等。
(1)如图13甲所示装置实验,小明在实验时发现,在左边挂一个钩码,右边挂一个钩码时,木块保持静止状态。继续往右边再挂一个钩码,木块状态没改变,这时木块 是 (选填“是”或“不是”)平衡状态。
(2)实验小组决定改进实验设计,小明同学设计了如图13乙所示实验装置,这个装置相比甲图实验装置的优点是 B 。
A.方便控制拉力在同一条直线上
B.减小了摩擦力对实验的影响
(3)经过讨论,该小组的同学又设计出了如图13丙所示装置,在丙装置左边和右边各挂一个钩码后,将卡片转动一小角度,松手后,卡片旋转后又恢复原状,这表明相互平衡的两个力需要作用在 同一直线 上。
(4)为了探究猜想“只有作用在同一物体上的两个力才能平衡”,如果利用如图丙所示装置进行实验,下一步的操作是 剪开卡片 (选填“剪开左侧绳子”、“剪开右侧绳子”或“剪开卡片”)。
【答案】(1)是;(2)B;(3)同一直线;(4)剪开卡片。
【解析】解:(1)在左边挂一个钩码,右边挂一个钩码时,木块保持静止状态;继续在右边再挂一个钩码,木块状态没改变,即木块仍处于静止状态。根据平衡状态的定义:物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,受到的力是平衡力,所以此时木块受到的力是平衡力。
(2)甲图中木块与桌面之间存在摩擦力,这个摩擦力会对实验结果产生干扰;而乙图中用小车代替木块,小车与桌面之间是滚动摩擦,滚动摩擦力比滑动摩擦力小很多,从而减小了摩擦力对实验的影响。所以这个装置相比甲图实验装置的优点是减小了摩擦力对实验的影响,故A不符合题意,B符合题意。
故选B。
(3)丙图中用卡片进行实验,为了减小卡片自身重力对实验的影响,应使卡片的质量要小。
将小卡片转动一小角度,此时两个拉力不在同一条直线上,松手后,小卡片旋转后又恢复原状,说明只有当两个力作用在同一条直线上时,卡片才能保持平衡,这表明相互平衡的两个力需要作用在同一条直线上。
(4)为了探究“只有作用在同一物体上的两个力才能平衡”,需要将原来的一个物体变成两个物体,所以应该剪开卡片,这样卡片就变成了两个物体,此时两个拉力分别作用在两个物体上,观察卡片的运动状态,从而探究两个力是否还能平衡。
故答案为:(1)是;(2)B;(3)同一直线;(4)剪开卡片。
针对性练习12:如图所示,是探究“二力平衡的条件”实验,小车置于水平桌面,两端的轻质细绳绕过定滑轮挂有等重钩码。是小车受到的向左的拉力,是小车受到的向右的拉力,与在同一水平直线上。下列说法不正确的是( )
A.因为摩擦可忽略,小车在水平方向上只受到、作用
B.增减钩码个数,是探究二力大小对小车平衡的影响
C.、大小相等时,小车一定处于平衡状态
D.将小车水平扭转90°时,、仍在同一直线上
【答案】D
【解析】A.实验忽略摩擦,小车水平方向只受到水平向左的拉力F1和水平向右的拉力F2,故A正确,不符合题意;
B.增减钩码个数,小车受到的两个拉力大小不相等,探究二力大小对小车平衡的影响,故B正确,不符合题意;
C.小车两端受到的两个拉力大小相等时,小车处于静止状态,即处于平衡状态,所以、大小相等时,小车处于平衡状态,故C正确,不符合题意;
D.将小车水平扭转90°时,两个力不在同一直线上,松手后小车不能平衡,小车会发生转动,探究不在同一直线上的两个力是否平衡,故D错误,符合题意。
故选D。
达标检测
一、选择题
1.2024年2月17日,第十四届全国冬季运动会在内蒙古呼伦贝尔拉开帷幕。如图所示是短道速滑项目的精彩瞬间,下列说法中正确的是( )
A.以看台上的观众为参照物,运动员是运动的
B.运动员在转弯过程中,其运动状态保持不变
C.运动员到达终点后,不能立即停下来是因为受到惯性作用
D.运动员站立时对冰面的压力和运动员所受的重力是一对平衡力
【答案】A
【解析】A.以看台上的观众为参照物,运动员的相对位置改变,是运动的,故A正确;
B.运动员在转弯过程中,方向改变,其运动状态改变,故B错误;
C.惯性不是力,不能说“受到惯性作用”,故C错误;
D.运动员站立时对冰面的压力和运动员所受的重力方向相同,不是一对平衡力,故D错误。
故选A。
2.避险车道被称为高速公路上的“救命道”。避险车道的陡坡上铺有厚厚的碎石(如图),失控车辆冲入陡坡会快速停下,保护驾乘人员和车辆的安全。下列说法正确的是( )
A.铺有厚厚的碎石是为了减小摩擦
B.车辆冲入陡坡后由于惯性快速停下
C.车辆在陡坡上停下时受平衡力作用
D.失控车辆冲入陡坡后动能不变
【答案】C
【解析】A.铺有厚厚的碎石是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦,故A错误;
B.惯性是物体保持运动状态不变的性质,车辆冲入陡坡后由于受到重力、摩擦力、空气阻力的作用而快速停下,故B错误;
C.车辆在陡坡上停下时保持静止,处于平衡状态,受平衡力作用,故C正确;
D.失控车辆冲入陡坡后质量不变,速度减小,则动能减小,故D错误。
故选C。
3.用力拍打刚晒过的被子,可以除去附着在被子上的灰尘,这是( )
A.利用惯性 B.防止惯性的危害 C.利用摩擦 D.减小摩擦的影响
【答案】A
【解析】拍打被子时,被子由于受到手的作用力由静止变为运动,而被子上的灰尘由于惯性要保持原来的静止状态,灰尘和被子就会分离,由于重力的作用就会落下来,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
4.足球是全世界参与度最广的体育运动之一,如图是几个同学踢足球的场景。下列说法正确的是( )
A.足球在空中运动时不受重力的作用
B.足球被踢时会微微变形,说明力可以改变物体的形状
C.足球在水平地面上滚动时,其重力做了功
D.足球离开脚后还能继续运动,是由于受到惯性作用
【答案】B
【解析】A.地球表面及附近的一切物体都受到重力的作用,这是重力的基本性质。因此,足球在空中运动时,同样受到重力的作用。故A错误;
B.力的作用效果之一就是改变物体的形状。当足球被踢时,它受到脚的作用力,从而发生微微变形。这说明力确实可以改变物体的形状。故B正确;
C.功的定义是力与在力的方向上移动的距离的乘积。当足球在水平地面上滚动时,虽然它受到了重力的作用,但重力方向是竖直向下的,而足球是在水平方向上移动的。因此,重力并没有在足球移动的方向上做功。故C错误;
D.惯性是物体保持其运动状态不变的性质,它不是一种力,也不是一种作用。因此,我们不能说足球受到惯性作用。足球离开脚后还能继续运动,是因为它具有惯性,会保持原来的运动状态不变。故D错误。
故选B。
5.如图所示,是小慧同学掷实心球的场景,图中虚线表示球的运动轨迹,球从a点上升到最高点b后下落到地面c点,然后继续运动到d点停止。下列说法正确的是( )
A.球从a点上升到b点,是因为受到惯性作用
B.球在b点受到的合力为零
C.球从b点下落到c点,运动状态不断改变
D.球最终到d点停止,说明物体运动需要力来维持
【答案】C
【解析】A.惯性不是力,不能表述为受到惯性作用,故A错误;
B.球在b点只受到重力作用,所以球在b点受到的合力不为零,故B错误;
C.球从b点下落到c点,球的速度增大,球的运动方向不断改变,所以球的运动状态不断改变,故C正确;
D.球最终到d点停止,是受到阻力的作用,速度越来越小,所以物体运动不需要力来维持,故D错误。
故选C。
6.我国自主研制的智能乒乓球机器人,能通过图像传感装置综合分析运动员的各项技术,并针对性地变换发球、回球等操作,以提高运动员的技术水平。下列说法正确的是( )
A.乒乓球被击出后,运动轨迹发生改变,说明力是改变物体运动状态的原因
B.球拍对乒乓球的作用力和乒乓球对球拍的作用力是一对平衡力
C.乒乓球被击出后,从高处下落的过程中动能不变,重力势能增大
D.乒乓球被击出后,若所受的力全部消失,它一定保持静止状态
【答案】A
【解析】A.乒乓球被击出后,在重力作用下,运动轨迹发生改变,说明力是改变物体运动状态的原因,故A正确;
B.球拍对乒乓球的作用力和乒乓球对球拍的作用力作用在不同物体上,不是一对平衡力,故B错误;
C.乒乓球被击出后,从高处下落的过程中质量不变,速度增大,高度降低,所以动能变大,重力势能减小,故C错误;
D.根据牛顿第一定律,乒乓球被击出后,若所受的力全部消失,它将做匀速直线运动,故D错误。
故选A。
7.如图所示,托架上有两个磁环,同名磁极相对,上面的磁环悬浮着,托架静止挂在弹簧测力计的秤钩上,若托架重1N,每个磁环重2N,则弹簧测力计的示数为( )
A.1N B.3N C.4N D.5N
【答案】D
【解析】上面的磁环悬浮着,同名磁极相互排斥,此磁环受到重力和排斥力是平衡力,大小相等,排斥力大小为
F斥=G环=2N
下面磁环受到向下的排斥力和上面磁环受到向上的排斥力是相互作用力,大小相等,托架受到的压力
F压=F斥+G环=2N+2N=4N
弹簧测力计的示数为
F=G架+F压=1N+4N=5N
故选D。
8、图示为小张测量体重时的情景,静止时体重计对他的支持力为F1,他对体重计的压力为F2,他受到的重力为G,则( )
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
【答案】C
【解析】A.他对体重计的压力为F2,他受到的重力为G,方向都是向下的,故并不是平衡力,故A不符合题意;
BC.静止时体重计对他的支持力为F1,他对体重计的压力为F2,是两个物体间的作用力,互为施力物体,互为受力物体,两个力的大小相等,方向相反,故是一对相互作用力,故B不符合题意;C符合题意;
D.静止时体重计对他的支持力为F1,他受到的重力为G,是同一个物体受到的两个力,两个力的大小相等,方向相反,故是一对平衡力,故D不符合题意。
故选C。
9、如题图,小熙将自己的水杯和英语词典叠放在水平桌面上,词典在水杯下方,下列说法正确的是( )
A.桌面受到的压力就是词典的重力
B.桌面对词典的支持力是词典发生形变产生的
C.水杯受到的重力和水杯对词典的压力是一对平衡力
D.词典对桌面的压力和桌面对词典的支持力是一对相互作用力
【答案】D
【解析】A.桌面受到的压力的受力物体是桌面,词典的重力受力物体是词典,桌面受到的压力不是词典的重力,故A错误;
B.桌面对词典的支持力是桌面发生形变产生的,故B错误;
C.水杯受到的重力和水杯对词典的压力受力物体不同,不是平衡力,故C错误;
D.词典对桌面的压力和桌面对词典的支持力,这两个力的施力物体和受力物体互为彼此,大小相等,方向相反,作用在同一直线上,是一对相互作用力,故D正确。
故选D。
10、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
【答案】D
【解析】A.地面对马的支持力和马与人的总重是平衡力,地面对马的支持力和马受到的重力大小不等,不是平衡力,故A错误;
B.马和人对地面的压力和地面对马的支持力是一对相互作用力,不是一对平衡力,故B错误;
C.马对人的支持力和人受到的重力是一对平衡力,不是一对相互作用力,故C错误;
D.地面对马的支持力和马与人的总重是平衡力,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。
11、车站广场上,常常看到人们将旅行包放在拉杆箱上,如图所示,若地面和拉杆箱A的上表面均水平,拉杆箱A和旅行包B在水平推力F的作用下,一起向右做匀速直线运动,不计空气阻力,下列分析正确的是( )
A.A对B具有水平向右的摩擦力
B.B的重力和A对B的支持力是一对平衡力
C.A的重力和地面对A的支持力是一对平衡力
D.B对A的压力和B的重力是一对相互作用力
【答案】B
【解析】A.由题意可知,B做匀速直线运动,处于受力平衡状态,若A对B具有水平向右的摩擦力,则B在水平方向上受力不平衡,故A错误,不符合题意;
B.对B受力分析可知,B受到竖直向下的重力和竖直向上的A对B的支持力,B在这两个力的作用下做匀速直线运动,处于受力平衡状态,故B的重力和A对B的支持力是一对平衡力,故B正确,符合题意;
C.对A受力分析可知,A受到向下的重力、向上的地面对A的支持力和向下的B对A的压力,A在这三个力的作用下处于受力平衡状态,故A的重力和地面对A的支持力不是一对平衡力,故C错误,不符合题意;
D.B对A的压力作用在A上,B的重力作用在B上,两个力不是作用在同一个物体上,故不是一对相互作用力,故D错误,不符合题意。
故选B。
12、如图所示,某同学静止站立在水平地面上。下列说法正确的是( )
A.人对地面的压力与地面对人的支持力是一对平衡力
B.人受到的重力与地面对人的支持力是一对平衡力
C.人受到的重力与地面对人的支持力是一对相互作用力
D.人受到的重力与人对地面的压力是一对相互作用力
【答案】B
【解析】A.人对地面的压力与地面对他的支持力分别作用在不同物体上,不是一对平衡力,故A错误;
BC.人受到的重力与地面对人的支持力大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上,是一对平衡力,故B正确,C错误;
D.人所受的重力和人对地面的压力,作用在不同一物体上,并且二力方向相同,因此不是一对平衡力,也不是一对相互作用力,故D错误。
故选B。
13、2023年9月24日,我国运动员在女子赛艇项目比赛中摘得杭州亚运会首枚金牌。如图所示是她们比赛中奋力划桨前行的一个画面。下列说法正确的是( )
A.以地面为参照物赛艇是运动的
B.桨对水的力和水对桨的力是一对平衡力
C.赛艇的速度越大惯性越大
D.连续划桨使赛艇不停地前进说明力是维持物体运动的原因
【答案】A
【解析】A.以地面为参照物,赛艇相对于地面的位置发生变化,所以赛艇是运动的,故A正确;
B.桨对水的力和水对桨的力是分别作用在两个物体上的力,它们大小相等,方向相反,是相互作用的两个力,故B错误;
C.惯性的大小只与质量有关,与速度无关,故C错误;
D.用力划桨时,受到水的反作用力使赛艇前进,说明力是改变物体运动状态的原因,故D错误。
故选A。
14、踢毽,起源于汉代,至今已有两千多年的历史。毽子离脚后竖直向上运动过程中(考虑空气阻力),以下分析正确的是( )
A.毽子运动过程中机械能守恒
B.毽子在最高点时受平衡力作用
C.毽子受到合力方向竖直向上
D.若所受外力消失,毽子将做匀速直线运动
【答案】D
【解析】A.毽子在整个运动过程中,由于受到空气阻力的作用,有部分机械能转化为内能,所以机械能不守恒,故错误;
B.毽子上升到最高点时,不能保持静止,所以此时毽子受力不平衡,故B错误;
C.毽子在上升过程中受到竖直向下的重力和竖直向下的空气阻力,合力方向向下,故C错误;
D.毽子在运动过程中,若所受外力突然消失,根据牛顿第一定律可知,毽子将做匀速直线运动,故D正确。
故选D。
15、2024年5月,中国聊城·江北水城龙舟公开赛成功举办。如图所示是运动员奋力划动龙舟的场景,运动员一手撑住桨的末端(视为支点),另一手用力划桨。下列说法正确的是( )
A.划龙舟时桨是省力杠杆
B.运动员划龙舟时,桨向后推水,水就向前推桨,原因是物体间力的作用是相互的
C.龙舟(包括人员和装备)在水平湖面匀速运动时,所受重力和浮力是一对相互作用力
D.当龙舟冲过终点时,运动员不再划桨,龙舟将慢慢停下来,说明运动要靠力来维持
【答案】B
【解析】A.划龙舟时,动力臂小于阻力臂,桨是费力杠杆,故A错误;
B.运动员划龙舟时,桨向后推水,桨给水一个向后的力,因为力的作用是相互的,水给桨一个向前的力,水就向前推桨,故B正确;
C.龙舟(包括人员和装备)在水平湖面匀速运动时,龙舟处于平衡态,在竖直方向上受平衡力,龙舟在竖直方向上受到重力和浮力,故龙舟所受重力和浮力是一对平衡力,故C错误;
D.当龙舟冲过终点时,运动员不再划桨,龙舟由于惯性,龙舟在阻力的作用下将慢慢停下来,说明力是改变物体运动状态的原因,物体的运动不需要力来维持,故D错误。
故选B。
二、填空题
16、如图所示为小明用手端起杯子的情形,已知手此时的握力为30N,杯子和水的总重力为10N,则手对杯子的摩擦力大小为 N,接着小明端起杯子喝掉了3N的水,然后继续用30N的力按图示方式握住杯子,此时手对杯子的摩擦力大小为 N。
【答案】10 7
【解析】[1]杯子被握在手中,处于静止状态,在竖直方向上,杯子受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力作用,这两个力是一对平衡力,所以摩擦力的大小等于杯子和水总重力的大小,为10 N。
[2]喝掉3N的水后,杯子和水的总重力变为了7N,增大手的握力,杯子仍处于静止状态,杯子受到的摩擦力和此时的总重力是一对平衡力,故摩擦力的大小变为7 N。
17、如图两棋子静止叠放在水平面上,上方棋子受力 (选填“平衡”或“不平衡”)。用尺快速水平击打下方棋子,由于上方棋子具有 ,其位置几乎不变。当下方棋子飞出后,上方棋子受 力的作用而下落。
【答案】平衡 惯性 重
【解析】[1]由于两棋子都静止叠放在水平面上,都处于平衡状态,所以上方棋子在竖直方向上受到的重力和下方棋子给它的支持力是一对平衡力。因此,上方棋子受力是平衡的。
[2]惯性是物体保持原来运动状态不变的性质,一切物体都具有惯性。当用尺快速水平击打下方棋子时,由于惯性,上方棋子会保持原来的静止状态,即其位置几乎不变。
[3]当下方棋子飞出后,上方棋子不再受到下方棋子的支持力,但在竖直方向上仍然受到重力的作用。重力是由于地球的吸引而使物体受到的力,它的方向总是竖直向下的。因此,在重力的作用下,上方棋子会下落。
18、某同学练习排球垫球时,排球离开胳膊后能够继续向上运动,是因为排球具有 ,排球的重力为2.7N,在竖直上升的过程中,某时刻所受空气阻力大小为0.5N,方向竖直向下,此时排球所受合力大小为 N。
【答案】惯性 3.2
【解析】[1] 排球离开胳膊后继续向上运动是因为它具有惯性,仍要保持原来的运动状态。
[2] 在竖直上升的过程中,空气阻力和重力均竖直向下,则合力为
19、如图所示,文具盒在水平向右的推力F的作用下,沿水平桌面运动, F与时间t的关系如图所示。0~2s内,文具盒做匀速直线运动,此过程中它所受的摩擦力方向向 (选填“左”或“右”),大小为 N; 3~4s内,文具盒所受合力的大小为 N。
【答案】左 2 1
【解析】[1][2]0~2s内,文具盒做匀速直线运动,处于平衡状态,受到的摩擦力与推力F是一对大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在同一物体上的平衡力,由坐标图可知,0~2s内,文具盒受到向右的推力为2N,所以0~2s内,文具盒受的摩擦力大小为2N,方向向左。
[3]3~4s内,文具盒对桌面的压力和与桌面的粗糙程度不变,则此时文具盒受到的摩擦力不变,依然为2N,方向向左;由坐标图可知,此时文具盒受到向右的推力为3N,故此时文具盒所受合力的大小为
3N-2N=1N
三、作图和实验题
20、如图中桃子重3N,静止在水平桌面上,请作出桃子所受的一对平衡力的示意图。
【答案】如图见解答
【解析】解:桃子静止在桌面上,受重力和支持力作用,支持力F与重力G是一对平衡力,重力方向竖直向下,支持力方向竖直向上,作用点都画在重心上,如图所示:
21、如图所示为掷出的实心球的运动轨迹,其中B点为实心球到达的最高点。若当实心球由A点运动到B点时所受的外力全部消失,试画出实心球之后的运动轨迹(用实线表示)。
【答案】见解答图。
【解析】解:图中实心球运动到最高点时,仍然具有水平向右的速度,若此时所受的外力全部消失,由牛顿第一运动定律可知,小球将沿水平向右的方向做匀速直线运动,其运动轨迹如图所示:
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22、小明在做“探究阻力对物体运动的影响”的实验中,让小车分别从斜面的同一高度处由静止滑下,观察小车在不同材料(毛巾、棉布、木板)的水平面上滑行的距离。
(1)同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下,这样做的目的是为了使小车到达水平面的速度 。在下滑过程中,小车的 能转化为小车的动能;
(2)实验中发现小车在毛巾表面滑行的距离最近,在木板表面滑行的距离最远。说明小车受到的阻力越小,速度减小得越 (选填“快”或“慢” );
(3)在步骤(2)的基础上进一步推理:如果小车在水平面上滑行时受到的阻力为零,它将做 运动,说明物体的运动 (选填“需要”或“不需要” )力来维持;
(4)若水平面的材料相同,增加一个木块,让同一小车从同一斜面的不同高度由静止滑下,还可以探究小车的 (选填“动能与速度”或“动能与质量” )的关系。
【答案】相同 重力势 慢 匀速直线 不需要 动能与速度
【解析】(1)[1][2]根据控制变量法,为了使小车到达水平面的速度相同,需要让同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下;在下滑过程中,小车的高度变小,重力势能变小,速度变大,动能变大,重力势能转化为小车的动能。
(2)[3]实验中发现小车在毛巾表面滑行的距离最近,毛巾表面比较粗糙,在木板表面滑行的距离最远,木板表面比较光滑,说明小车受到的阻力越小,速度减小得越慢。
(3)[4][5]如果小车在水平面上滑行时受到的阻力为零,小车的速度不会变小,它将做匀速直线运动,说明物体的运动不需要力来维持。
(4)[6]小车的质量不变,若水平面的材料相同,增加一个木块,让同一小车从同一斜面的不同高度由静止滑下,小车下滑到水平面的速度不同,通过比较木块在同一水平面上被撞击的距离来比较小车达水平面时动能的大小,故还可以探究小车的动能与速度的关系。
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7.3 二力平衡
知识梳理
知识点01 平衡状态与平衡力
1、平衡状态:物理学中,把物体保持 或 状态称为平衡状态。
2、平衡力:物体如果在两个力的作用下处于 状态,这两个力就互称为平衡力。
3、二力平衡:一个物体同时受到两个力作用,如果物体保持 状态,那么这两个力就彼此平衡,我们称之为二力平衡。
知识点02 二力平衡的条件
1、 实验:探究二力平衡的条件
(1)设计实验:如图 所示的实验装置中,向质量相等的两个托盘中分别加入适量砝码,使纸板 M 保持静止状态,这时纸板在水平方向上受到两个力F1、F2 的作用。,分别改变这两个力的大小(通过改变砝码的质量)、方向、是否共线(通过纸板转动一小角度实现)、是否同体(通过纸板从中间剪开来实现),松手后,观察纸板运动情况。
(2)实验注意事项:
①本实验中选用了纸板,是为了减小 给实验带来的误差。
②本实验设计的优点是:纸板较轻,可以忽略物体的 对实验的影响。
2、二力平衡的条件(缺一不可)
作用在 上的两个力(同体),大小 (等大),方向 (反向),并且作用在__ (共线)。
知识点03 平衡力和相互作用力的比较
相互作用力
平衡力
图示
不同点
分别作用在 的物体上
作用在 个物体上
相同点
大小 、方向 、作用在 直线上
知识点04力和运动的关系
考点突破
考点1 平衡力的判断
例1:物理课本静止放在水平桌面上,下列各对力中属于平衡力的是( )
A. 桌子受到的重力和物理课本对桌面的压力
B. 桌子受到的重力和桌面对物理课本的支持力
C. 物理课本受到的重力和物理课本对桌面的压力
D. 物理课本受到的重力和桌面对物理课本的支持力
针对性练习1:在下列事例中,受平衡力作用的物体是( )
A.正在圆形轨道上运动的过山车
B.腾空而起加速上升的火箭
C.减速进站的火车
D.正在匀速上升的电梯
针对性练习2:如图所示,一只碗放在水平餐桌上,它们都处于静止状态。以下两个力属于一对平衡力的是( )
A.餐桌对碗的支持力和碗对餐桌的压力
B.餐桌对碗的支持力和碗受到的重力
C.碗对餐桌的压力和地面对餐桌的支持力
D.餐桌对地面的压力和餐桌对碗的支持力
考点2 平衡力和相互作用力的辨别
例2:如图所示,用弹簧测力计向上拉物块A,当弹簧测力计对物块A的拉力为F1(F1≠0)时,物块A对弹簧测力计的拉力为F2,物块A对水平地面的压力为N1(N1≠0),水平地面对物块A的支持力为N2.已知物块A受到的重力为G,则下列分析中正确的是( )
A.拉力F1与F2是一对平衡力
B.压力N1与重力G的大小相等
C.压力N1与支持力N2是一对相互作用力
D.拉力F2与重力G是一对平衡力
针对性练习3:如图所示,人用绳子拉着木块在水平地面上做匀速直线运动。在该过程中,下列说法中正确的是( )
A.木块受到地面的摩擦力和绳子对木块的拉力是一对平衡力
B.木块受到的重力和地面对木块的支持力是一对平衡力
C.木块对地面的压力和地面对木块的支持力是一对相互作用力
D.木块对绳子的拉力和人对绳子的拉力是一对相互作用力
针对性练习4:如图,A、B两物块叠放在水平桌面上保持静止。图中分别给出了A、B的受力示意图。下列说法正确的是( )
A.F2与GA、F1两个力的合力是一对作用力与反作用力
B.F1与F3是一对作用力与反作用力
C.GA与F2是一对平衡力
D.F2与F1是一对平衡力
针对性练习5:在国庆70周年阅兵仪式中,检阅车在水平地面上匀速行驶。下列说法正确的是( )
A.车对地面的压力与地面对车的支持力是一对平衡力
B.车的总重力与地面对车的支持力是一对相互作用力
C.车的总重力与地面对车的支持力是一对平衡力
D.检阅车匀速向前行驶时牵引力大于车受到的阻力
考点3 力与运动的关系
例3:同学们在一起讨论运动和力的关系时,提出了下列四种观点,其中正确的是( )
A.一切物体没有受到力的作用时,总保持静止状态
B.一切物体只有受到力的作用,才能保持静止状态
C.物体的运动需要力来维持
D.一切物体没有受到力的作用时,总保持静止或匀速直线运动状态
针对性练习6:如图所示,用一根细线拴一块橡皮,甩起来,使橡皮在水平面上做匀速圆周运动,则橡皮在做匀速圆周运动过程中( )
A.橡皮运动状态没有发生改变
B.橡皮受到的重力和细线对它的拉力平衡
C.细线对橡皮的拉力使橡皮的运动状态发生改变
D.橡皮在运动过程中外力全部消失,它将继续做匀速圆周运动
针对性练习7:如图所示,是小慧同学掷实心球的场景,图中虚线表示球的运动轨迹,下列说法正确的是( )
A.球从a点上升到b点,是因为受到惯性作用
B.球运动到b点时,若所受外力突然消失,球保持静止
C.球从b点下落到c点,运动状态不断改变
D.球最终到d点停止,说明物体运动需要力来维持
考点4 判断摩擦力的大小和方向
例4:如图所示,叠放在水平面上的甲、乙两个长方体物块,在水平拉力F的作用下,一起以速度v向左做匀速直线运动,下列说法正确的是( )
A.甲对乙的摩擦力方向水平向左
B.水平面对甲的摩擦力方向水平向右
C.乙对甲的压力和水平面对甲的支持力是一对平衡力
D.乙受到的重力和甲对乙的支持力是一对相互作用力
针对性练习8:玻璃厂常利用电动真空吸盘搬运玻璃。图中搬运车上的吸盘吸附一块质量为180kg的玻璃,让其在空中竖直静止。此时玻璃受到的摩擦力方向竖直向 ,摩擦力大小为 N。(g取10N/kg)
针对性练习9:如图为探究摩擦力的实验装置。当桶和沙的总质量为0.24kg时,木块和木板在水平桌面上保持静止,力传感器示数为0.4N。a、b两段轻绳均与桌面平行。图中滑轮的作用是 。不计绳与滑轮间的摩擦,桌面对木板的摩擦力大小为 N。
考点5 平衡力作图
例5:如图所示是遥控飞机沿图示虚线方向匀速飞行的情景,请画出遥控飞机竖直方向上的受力示意图。
针对性练习10:将小球斜向右上方抛出,小球在空中运动轨迹如图所示。若小球到达最高点A时,所有外力完全消失。请画出小球可能的运动轨迹。
针对性练习11:如图所示,甲、乙两物体均在两个力的作用下处于静止状态,请在图中分别画出另一个力F2。
考点6 探究二力平衡的条件
例6:某小组用如图13所示装置探究“二力平衡的条件”,每个钩码质量均相等。
(1)如图13甲所示装置实验,小明在实验时发现,在左边挂一个钩码,右边挂一个钩码时,木块保持静止状态。继续往右边再挂一个钩码,木块状态没改变,这时木块 (选填“是”或“不是”)平衡状态。
(2)实验小组决定改进实验设计,小明同学设计了如图13乙所示实验装置,这个装置相比甲图实验装置的优点是 。
A.方便控制拉力在同一条直线上
B.减小了摩擦力对实验的影响
(3)经过讨论,该小组的同学又设计出了如图13丙所示装置,在丙装置左边和右边各挂一个钩码后,将卡片转动一小角度,松手后,卡片旋转后又恢复原状,这表明相互平衡的两个力需要作用在 上。
(4)为了探究猜想“只有作用在同一物体上的两个力才能平衡”,如果利用如图丙所示装置进行实验,下一步的操作是 (选填“剪开左侧绳子”、“剪开右侧绳子”或“剪开卡片”)。
针对性练习12:如图所示,是探究“二力平衡的条件”实验,小车置于水平桌面,两端的轻质细绳绕过定滑轮挂有等重钩码。是小车受到的向左的拉力,是小车受到的向右的拉力,与在同一水平直线上。下列说法不正确的是( )
A.因为摩擦可忽略,小车在水平方向上只受到、作用
B.增减钩码个数,是探究二力大小对小车平衡的影响
C.、大小相等时,小车一定处于平衡状态
D.将小车水平扭转90°时,、仍在同一直线上
达标检测
一、选择题
1.2024年2月17日,第十四届全国冬季运动会在内蒙古呼伦贝尔拉开帷幕。如图所示是短道速滑项目的精彩瞬间,下列说法中正确的是( )
A.以看台上的观众为参照物,运动员是运动的
B.运动员在转弯过程中,其运动状态保持不变
C.运动员到达终点后,不能立即停下来是因为受到惯性作用
D.运动员站立时对冰面的压力和运动员所受的重力是一对平衡力
2.避险车道被称为高速公路上的“救命道”。避险车道的陡坡上铺有厚厚的碎石(如图),失控车辆冲入陡坡会快速停下,保护驾乘人员和车辆的安全。下列说法正确的是( )
A.铺有厚厚的碎石是为了减小摩擦
B.车辆冲入陡坡后由于惯性快速停下
C.车辆在陡坡上停下时受平衡力作用
D.失控车辆冲入陡坡后动能不变
3.用力拍打刚晒过的被子,可以除去附着在被子上的灰尘,这是( )
A.利用惯性 B.防止惯性的危害 C.利用摩擦 D.减小摩擦的影响
4.足球是全世界参与度最广的体育运动之一,如图是几个同学踢足球的场景。下列说法正确的是( )
A.足球在空中运动时不受重力的作用
B.足球被踢时会微微变形,说明力可以改变物体的形状
C.足球在水平地面上滚动时,其重力做了功
D.足球离开脚后还能继续运动,是由于受到惯性作用
5.如图所示,是小慧同学掷实心球的场景,图中虚线表示球的运动轨迹,球从a点上升到最高点b后下落到地面c点,然后继续运动到d点停止。下列说法正确的是( )
A.球从a点上升到b点,是因为受到惯性作用
B.球在b点受到的合力为零
C.球从b点下落到c点,运动状态不断改变
D.球最终到d点停止,说明物体运动需要力来维持
6.我国自主研制的智能乒乓球机器人,能通过图像传感装置综合分析运动员的各项技术,并针对性地变换发球、回球等操作,以提高运动员的技术水平。下列说法正确的是( )
A.乒乓球被击出后,运动轨迹发生改变,说明力是改变物体运动状态的原因
B.球拍对乒乓球的作用力和乒乓球对球拍的作用力是一对平衡力
C.乒乓球被击出后,从高处下落的过程中动能不变,重力势能增大
D.乒乓球被击出后,若所受的力全部消失,它一定保持静止状态
7.(2024·江苏徐州)如图所示,托架上有两个磁环,同名磁极相对,上面的磁环悬浮着,托架静止挂在弹簧测力计的秤钩上,若托架重1N,每个磁环重2N,则弹簧测力计的示数为( )
A.1N B.3N C.4N D.5N
8、图示为小张测量体重时的情景,静止时体重计对他的支持力为F1,他对体重计的压力为F2,他受到的重力为G,则( )
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
9、如题图,小熙将自己的水杯和英语词典叠放在水平桌面上,词典在水杯下方,下列说法正确的是( )
A.桌面受到的压力就是词典的重力
B.桌面对词典的支持力是词典发生形变产生的
C.水杯受到的重力和水杯对词典的压力是一对平衡力
D.词典对桌面的压力和桌面对词典的支持力是一对相互作用力
10、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
11、车站广场上,常常看到人们将旅行包放在拉杆箱上,如图所示,若地面和拉杆箱A的上表面均水平,拉杆箱A和旅行包B在水平推力F的作用下,一起向右做匀速直线运动,不计空气阻力,下列分析正确的是( )
A.A对B具有水平向右的摩擦力
B.B的重力和A对B的支持力是一对平衡力
C.A的重力和地面对A的支持力是一对平衡力
D.B对A的压力和B的重力是一对相互作用力
12、如图所示,某同学静止站立在水平地面上。下列说法正确的是( )
A.人对地面的压力与地面对人的支持力是一对平衡力
B.人受到的重力与地面对人的支持力是一对平衡力
C.人受到的重力与地面对人的支持力是一对相互作用力
D.人受到的重力与人对地面的压力是一对相互作用力
13、2023年9月24日,我国运动员在女子赛艇项目比赛中摘得杭州亚运会首枚金牌。如图所示是她们比赛中奋力划桨前行的一个画面。下列说法正确的是( )
A.以地面为参照物赛艇是运动的
B.桨对水的力和水对桨的力是一对平衡力
C.赛艇的速度越大惯性越大
D.连续划桨使赛艇不停地前进说明力是维持物体运动的原因
14、踢毽,起源于汉代,至今已有两千多年的历史。毽子离脚后竖直向上运动过程中(考虑空气阻力),以下分析正确的是( )
A.毽子运动过程中机械能守恒
B.毽子在最高点时受平衡力作用
C.毽子受到合力方向竖直向上
D.若所受外力消失,毽子将做匀速直线运动
15、2024年5月,中国聊城·江北水城龙舟公开赛成功举办。如图所示是运动员奋力划动龙舟的场景,运动员一手撑住桨的末端(视为支点),另一手用力划桨。下列说法正确的是( )
A.划龙舟时桨是省力杠杆
B.运动员划龙舟时,桨向后推水,水就向前推桨,原因是物体间力的作用是相互的
C.龙舟(包括人员和装备)在水平湖面匀速运动时,所受重力和浮力是一对相互作用力
D.当龙舟冲过终点时,运动员不再划桨,龙舟将慢慢停下来,说明运动要靠力来维持
二、填空题
16、如图所示为小明用手端起杯子的情形,已知手此时的握力为30N,杯子和水的总重力为10N,则手对杯子的摩擦力大小为 N,接着小明端起杯子喝掉了3N的水,然后继续用30N的力按图示方式握住杯子,此时手对杯子的摩擦力大小为 N。
17、如图两棋子静止叠放在水平面上,上方棋子受力 (选填“平衡”或“不平衡”)。用尺快速水平击打下方棋子,由于上方棋子具有 ,其位置几乎不变。当下方棋子飞出后,上方棋子受 力的作用而下落。
18、某同学练习排球垫球时,排球离开胳膊后能够继续向上运动,是因为排球具有 ,排球的重力为2.7N,在竖直上升的过程中,某时刻所受空气阻力大小为0.5N,方向竖直向下,此时排球所受合力大小为 N。
19、如图所示,文具盒在水平向右的推力F的作用下,沿水平桌面运动, F与时间t的关系如图所示。0~2s内,文具盒做匀速直线运动,此过程中它所受的摩擦力方向向 (选填“左”或“右”),大小为 N; 3~4s内,文具盒所受合力的大小为 N。
三、作图和实验题
20、如图中桃子重3N,静止在水平桌面上,请作出桃子所受的一对平衡力的示意图。
21、如图所示为掷出的实心球的运动轨迹,其中B点为实心球到达的最高点。若当实心球由A点运动到B点时所受的外力全部消失,试画出实心球之后的运动轨迹(用实线表示)。
声明:试题解析著作权属22、小明在做“探究阻力对物体运动的影响”的实验中,让小车分别从斜面的同一高度处由静止滑下,观察小车在不同材料(毛巾、棉布、木板)的水平面上滑行的距离。
(1)同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下,这样做的目的是为了使小车到达水平面的速度 。在下滑过程中,小车的 能转化为小车的动能;
(2)实验中发现小车在毛巾表面滑行的距离最近,在木板表面滑行的距离最远。说明小车受到的阻力越小,速度减小得越 (选填“快”或“慢” );
(3)在步骤(2)的基础上进一步推理:如果小车在水平面上滑行时受到的阻力为零,它将做 运动,说明物体的运动 (选填“需要”或“不需要” )力来维持;
(4)若水平面的材料相同,增加一个木块,让同一小车从同一斜面的不同高度由静止滑下,还可以探究小车的 (选填“动能与速度”或“动能与质量” )的关系。
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