内容正文:
2026年中考物理常考知识点突破练习7
二力平衡
核心知识梳理
二力平衡是初中物理力学部分的核心概念,也是中考的重要考点。本专项练习严格依据初中物理课程标准设计,所有题目均符合初中知识范围。题目难易度适中,符合一线教学实际需求。通过本练习,学生可以系统掌握二力平衡的条件、平衡状态的判断以及平衡力与相互作用力的区别。
(初中课程标准要求)
1. 平衡状态:物体处于静止状态或匀速直线运动状态。
2. 平衡力:物体在受到几个力的作用时,如果保持平衡状态,那么这几个力就相互平衡。
3. 二力平衡的条件:作用在同一物体上的两个力,如果大小相等、方向相反,并且作用在同一条直线上,这两个力就彼此平衡。
4. 二力平衡条件的理解要点:
① 同体性:两个力作用在同一物体上。
② 等大性:两个力大小相等。
③ 反向性:两个力方向相反。
④ 共线性:两个力作用在同一直线上。
5. 平衡力与相互作用力的区别:
① 平衡力作用在同一物体上,相互作用力作用在两个物体上。
② 平衡力可以是不同性质的力,相互作用力一定是相同性质的力。
③ 平衡力的效果是使物体保持平衡状态,相互作用力同时产生、同时消失。
6. 应用:根据二力平衡条件,已知一个力的大小和方向,可以求出另一个力的大小和方向。
一、单项选择题(共10题)
1. 关于二力平衡,下列说法正确的是( )
A.两个力大小相等、方向相反,这两个力一定平衡
B.两个力作用在同一物体上,这两个力一定平衡
C.物体在平衡力的作用下,一定处于静止状态
D.做匀速直线运动的物体,一定受到平衡力的作用
2. 下列物体中,受到平衡力作用的是( )
A.正在加速上升的火箭
B.在弯路上匀速行驶的汽车
C.静止在水平桌面上的书本
D.被踢出后在空中飞行的足球
3. 一个物体受到两个力的作用,这两个力的三要素完全相同,则这两个力( )
A.一定是平衡力
B.一定不是平衡力
C.可能是平衡力
D.无法判断
4. 一本书静止在水平桌面上,下列各对力中属于平衡力的是( )
A.书对桌面的压力和桌面对书的支持力
B.书受到的重力和书对桌面的压力
C.书受到的重力和桌面对书的支持力
D.书受到的重力和地球对书的吸引力
5. 起重机吊着重为G的货物匀速上升时,货物受到的拉力为F₁;匀速下降时,货物受到的拉力为F₂。则( )
A.F₁>G,F₂<G
B.F₁=G,F₂=G
C.F₁<G,F₂>G
D.F₁>G,F₂>G
6. 关于平衡力和相互作用力,下列说法正确的是( )
A.物体受平衡力作用时,运动状态可能会改变
B.平衡力一定是同种性质的力
C.相互作用力一定是相同性质的力
D.相互作用力作用在同一物体上
7. 一个物体在水平方向上受到两个力的作用,其中F₁=8N,方向水平向右,物体处于静止状态。那么另一个力F₂的大小和方向是( )
A.8N,水平向左
B.8N,水平向右
C.0N
D.无法确定
8. 一个文具盒静止在水平桌面上,下列说法中正确的是( )
A.文具盒受到的重力和文具盒对桌面的压力是一对相互作用力
B.文具盒受到的重力和桌面对文具盒的支持力是一对平衡力
C.文具盒对桌面的压力和桌面对文具盒的支持力是一对平衡力
D.文具盒受到的重力和文具盒对地球的吸引力是一对平衡力
9. 如图1所示,弹簧测力计和细线的重力及一切摩擦均不计,物重G=5N,则弹簧测力计A和B的示数分别为( )
A.5N,0N
B.0N,5N
C.5N,5N
D.5N,10N
10.一个物体受到大小分别为3N和5N的两个力的作用,则这个物体受到的合力大小不可能是( )
A. 2N B. 3N C. 5N D. 8N
二、填空题(共5题)
11. 二力平衡的条件是:两个力作用在______物体上、大小______、方向______,并且作用在______直线上。
12. 物体在平衡力的作用下,保持______状态或______状态。
13. 起重机吊着重5000N的货物,若货物静止在空中,钢丝绳对货物的拉力是______N;若货物匀速上升,钢丝绳对货物的拉力是______N;若货物匀速下降,钢丝绳对货物的拉力是______N。
14. 一本书放在水平桌面上静止,书受到的重力和______是一对平衡力;书对桌面的压力和______是一对相互作用力。
15. 跳伞运动员和降落伞总重700N,在空中匀速直线下降,受到的阻力大小是______N,方向______。
三、实验题(共1题)
16. 探究二力平衡的条件
小明用如图所示的装置探究二力平衡的条件。
(1)实验中选择小卡片,可以忽略小卡片的______对实验的影响。
(2)实验中将系于小卡片两对角的细线分别跨过左右支架上的滑轮,在线的两端挂上钩码,使作用在小卡片上的两个拉力方向______,并通过调整______来改变拉力的大小。
(3)当小卡片平衡时,小明将小卡片转过一个角度,松手后小卡片______(选填"能"或"不能")平衡。设计此实验步骤的目的是探究不在______上的两个力能否平衡。
(4)为了探究二力平衡的两个力是否必须作用在同一物体上,小明下一步的操作是______。
(5)实验结论:作用在同一物体上的两个力,如果大小相等、方向相反,并且作用在______,这两个力就彼此平衡。
四、计算题(共4题,均符合初中课程标准)
17. 一个质量为50kg的学生站在水平地面上,静止不动。求:
(1)该学生受到的重力是多少?(取g=10N/kg)
(2)该学生受到哪几个力的作用?这些力之间有什么关系?
(3)地面对该学生的支持力是多少?为什么?
18. 一辆质量为2吨的汽车在平直公路上匀速行驶,受到的阻力是车重的0.05倍。求:
(1)汽车受到的重力是多少?(取g=10N/kg)
(2)汽车匀速行驶时受到的牵引力是多少?为什么?
(3)如果汽车受到的牵引力突然消失,汽车将做什么运动?为什么?
19. 一个重为100N的木箱放在水平地面上,用20N的水平推力推木箱,木箱恰好做匀速直线运动。求:
(1)木箱受到的摩擦力是多少?为什么?
(2)画出木箱受力示意图(标出所有力的名称和大小)。
(3)若将推力增大到30N,此时木箱受到的摩擦力是多少?木箱将做什么运动?
20. 跳伞运动员和降落伞总重为800N,在空中匀速直线下降。求:
(1)运动员和降落伞受到的阻力是多少?为什么?
(2)若在下降过程中,阻力突然减小为600N,运动员和降落伞将做什么运动?此时受到的合力是多少?方向如何?
(3)若要使运动员和降落伞匀速上升,需要施加多大的竖直向上的力?
答案解析
第1题解析:两个力大小相等、方向相反,但作用在不同物体上或不作用在同一直线上,这两个力也不平衡,A错误;两个力作用在同一物体上,但大小不相等或方向不相反,这两个力也不平衡,B错误;物体在平衡力的作用下,可能处于静止状态,也可能处于匀速直线运动状态,C错误;做匀速直线运动的物体,一定受到平衡力的作用,D正确。正确答案:D。
第2题解析:加速上升的火箭受到非平衡力,A错误;在弯路上匀速行驶的汽车运动方向改变,受到非平衡力,B错误;静止在水平桌面上的书本处于平衡状态,受到平衡力作用,C正确;空中飞行的足球运动状态改变,受到非平衡力,D错误。正确答案:C。
第3题解析:两个力的三要素完全相同,说明大小、方向、作用点都相同,方向相同不符合二力平衡条件中"方向相反"的要求,所以一定不是平衡力。正确答案:B。
第4题解析:书对桌面的压力和桌面对书的支持力是相互作用力,A错误;书受到的重力和书对桌面的压力方向相同,不是平衡力,B错误;书受到的重力和桌面对书的支持力满足二力平衡条件,是一对平衡力,C正确;书受到的重力和地球对书的吸引力是同一个力,D错误。正确答案:C。
第5题解析:货物匀速上升或匀速下降,都是处于平衡状态,受到的拉力和重力是一对平衡力,所以F₁=G,F₂=G。正确答案:B。
第6题解析:物体受平衡力作用时,运动状态不会改变,A错误;平衡力可以是不同性质的力,如重力和支持力,B错误;相互作用力一定是相同性质的力,C正确;相互作用力作用在两个物体上,D错误。正确答案:C。
第7题解析:物体处于静止状态,水平方向受力平衡。已知F₁=8N水平向右,根据二力平衡条件,另一个力F₂必须大小相等、方向相反、作用在同一直线上,所以F₂=8N,水平向左。正确答案:A。
第8题解析:文具盒受到的重力和文具盒对桌面的压力方向相同,不是相互作用力,A错误;文具盒受到的重力和桌面对文具盒的支持力是一对平衡力,B正确;文具盒对桌面的压力和桌面对文具盒的支持力是一对相互作用力,C错误;文具盒受到的重力和文具盒对地球的吸引力是相互作用力,D错误。正确答案:B。
第9题解析:弹簧测力计测量的是挂钩上的拉力。图1中,物重G=5N,弹簧测力计A和B都受到5N的拉力,所以示数都是5N。正确答案:C。
第10题解析:D、两个共点力的合力范围在|F₁ - F₂|到F₁ + F₂之间。本题中,3N和5N的合力范围为2N(当两力方向相反时)至8N(当两力方向相同时)。
- A(2N):是合力的最小值,可能。
- B(3N):在2N到8N之间,可能。
- C(8N):是合力的最大值,可能。
- D(9N):超出最大值8N,不可能。
故正确答案为D。故选:D
第11题解析:同一;相等;相反;同一条。
第12题解析:静止;匀速直线运动。
第13题解析:5000;5000;5000。
第14题解析:桌面对书的支持力;桌面对书的支持力。
第15题解析:700;竖直向上。
第16题解析:(1)重力;(2)相反;钩码数量;(3)不能;同一直线;(4)将小卡片剪成两半;(5)同一直线上。
第17题解析:(1)G=mg=50kg×10N/kg=500N。(2)该学生受到重力和支持力的作用。这两个力大小相等、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。(3)支持力为500N。因为学生静止不动,处于平衡状态,支持力与重力平衡,所以大小相等。
第18题解析:(1)G=mg=2000kg×10N/kg=20000N。(2)汽车匀速行驶,处于平衡状态,牵引力与阻力平衡,f=0.05G=0.05×20000N=1000N,所以牵引力F=f=1000N。(3)汽车将做减速运动,最后停下来。因为牵引力消失后,汽车受到阻力作用,运动状态发生改变。
第19题解析:(1)木箱做匀速直线运动,处于平衡状态,摩擦力与推力平衡,所以摩擦力f=F=20N。(2)示意图:重力100N向下,支持力100N向上,推力20N向右,摩擦力20N向左。(3)推力增大到30N,压力不变,接触面粗糙程度不变,滑动摩擦力仍为20N。此时推力大于摩擦力,木箱将做加速直线运动。
第20题解析:(1)运动员和降落伞匀速下降,处于平衡状态,阻力与重力平衡,所以阻力f=G=800N,方向竖直向上。(2)阻力减小为600N,重力800N大于阻力600N,合力方向向下,大小为800N-600N=200N。运动员和降落伞将做加速下降运动。(3)要使运动员和降落伞匀速上升,需要阻力方向向下,且与重力之和等于向上的力。设向上的力为F,匀速上升时:F=G+f'。但此时阻力未知。一般情况下,匀速上升时,空气阻力方向向下,大小可能与下降时不同。但若假设阻力大小仍为800N(方向向下),则F=G+f'=800N+800N=1600N。实际题目不完整,按常理:匀速上升时,受力平衡,向上的拉力等于重力加上向下的阻力,但阻力大小通常与速度有关。若不计阻力变化,按匀速上升时受力平衡,向上的拉力应等于重力,即800N。但考虑到空气阻力,实际情况较复杂。按初中标准,可认为匀速上升时拉力等于重力,即800N。
参考答案
一、单项选择题
1. D 2. C 3. B 4. C 5. B 6. C 7. A 8. B 9. C 10.D
二、填空题
11. 同一;相等;相反;同一条
12. 静止;匀速直线运动
13. 5000;5000;5000
14. 桌面对书的支持力;桌面对书的支持力
15. 700;竖直向上
三、实验题
16. (1)重力 (2)相反;钩码数量 (3)不能;同一直线 (4)将小卡片剪成两半 (5)同一直线上
四、计算题
17. (1)500N (2)重力和支持力;一对平衡力 (3)500N;因为学生静止,支持力与重力平衡
18. (1)20000N (2)1000N;因为汽车匀速行驶,牵引力与阻力平衡 (3)做减速运动,最后停下;因为牵引力消失,汽车受阻力作用运动状态改变
19. (1)20N;因为木箱做匀速直线运动,摩擦力与推力平衡 (2)示意图略(重力100N向下,支持力100N向上,推力20N向右,摩擦力20N向左) (3)20N;加速直线运动
20. (1)800N;因为匀速下降,阻力与重力平衡 (2)加速下降;200N;竖直向下 (3)800N(若不计阻力变化)或1600N(若阻力大小不变方向向下)
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