内容正文:
8.2 二力平衡 能力提升模拟练习题
一、选择题(本题共9小题,每小题2分,共18分。在每小题给出的四个选项中,第1~6题只有一项符合题目要求,第7~9题有多项符合题目要求。全部选对的得2分,选对但不全的得1分,有选错的得0分)
1.秋千在空中左右摆动的过程中,下列相关说法正确的是( )
A.秋千最终停下来,是由于没有外力维持它的运动
B.秋千受到力的作用,其运动状态一定改变
C.秋千最终停下来说明力是改变物体运动状态的原因
D.秋千静止时一定不受力的作用,秋千受力时一定不静止
2.如图所示,在古代蹴鞠不仅是一项体育运动、还与社会文化、民俗风情紧密相连,反映了当时人们的生活风貌和精神追求。关于蹴鞠运动过程中的力学知识,下列说法正确的是( )
A.蹴鞠静止在地面上时,受到的重力和蹴鞠对地面的压力是一对平衡力
B.踢蹴鞠时,脚对蹴鞠的作用力和蹴鞠对脚的作用力是一对平衡力
C.蹴鞠被球员接住的瞬间说明力可以改变物体的运动状态
D.蹴鞠运动到最高点时处于平衡状态
3.在第十五届全运会场地自行车男子凯林赛中,云南玉溪选手解涵凭借出色的后程冲刺夺得冠军。如图所示,下列有关比赛中的情景,说法正确的是( )
A.静止的自行车,所受重力和它对赛道的压力是一对平衡力
B.解涵持续蹬踩脚踏使自行车向前运动,说明力是维持物体运动的原因
C.比赛过程中解涵操控自行车匀速通过弯道时,自行车处于平衡状态
D.自行车冲过终点后不会立即停下,是因为自行车和运动员具有惯性
4.如图所示,小阳用水平推力 F将一个木块按在墙上,木块静止,下列说法正确的是( )
A.木块受到的重力与墙面对木块的支持力是一对平衡力
B.木块对墙面的压力与墙面对木块的支持力是一对平衡力
C.木块受到的重力与墙面对木块的摩擦力是一对平衡力
D.木块对墙面的压力就是木块的重力
5.如图所示的投壶是中国古代士大夫宴饮时的一种投掷游戏。游戏时,把箭投向壶里,投中多的为胜。在投壶游戏中(不计空气阻力),下列说法正确的是( )
A.投壶者将箭掷出时,人对箭的力大于箭对人的力
B.掷出的箭能在空中飞行是由于受到惯性作用
C.投壶者站立时,所受的重力和地面的支持力是一对平衡力
D.若飞行的箭所受外力消失,箭将静止在空中
6.2024年8月4日,巴黎奥运会乒乓球男子单打项目落下帷幕,中国选手樊振东获得金牌。捍卫了国球荣誉的同时,也成就了他自己的“大满贯”梦想。如图是樊振东比赛中的精彩画面,下列说法正确的是( )
A.乒乓球被球拍扣杀回去,说明力可以改变物体运动状态
B.乒乓球离开球拍后还能继续运动,是因为乒乓球受到了惯性力
C.乒乓球反弹到空中,上升到最高点时,处于平衡状态
D.扣杀时球拍对球的力和球对球拍的力是一对平衡力
7.唐·于鹄《种树》“一树新栽益四邻,野夫如到旧山春”。诗句通过“益四邻”表达植树造福他人的奉献精神。如图所示的是小丽植树提水静止在水平地面上的情景,下列说法正确的是( )
A.小丽所受重力和小丽对地面的压力是一对相互作用力
B.水桶所受总重力和小丽对水桶的拉力是一对平衡力
C.小丽所受重力和地面对小丽的支持力是一对平衡力
D.小丽对地面的压力和地面对小丽的支持力是一对相互作用力
8.2025年第十五届全国运动会是历史上首次由多地区联合承办的全运会,也是香港和澳门回归祖国之后首次共同举办的全国综合性体育赛事。运动会蕴含着丰富的物理知识,如图所示,下列说法中正确的是( )
A.甲图中运动员用力往后划水,皮划艇就能快速前进,说明力的作用是相互的
B.乙图中运动员举着杠铃静止时,他受到的重力与地面对他的支持力不是一对平衡力
C.丙图中运动员起跳后,撑杆被压弯,撑杆发生的是弹性形变
D.丁图中百米赛跑到终点时不能立刻停下,是由于运动员速度越大受到的惯性越大
9.科技推动社会发展。如图为智能机器人在水平匀速向前搬运货物的情景,下列说法正确的是( )
A.货物对机器人的压力和货物受到的重力是一对平衡力
B.货物对机器人的压力和地面对机器人的支持力是一对相互作用力
C.机器人对货物的支持力和货物受到的重力是一对平衡力
D.机器人对货物的支持力和货物对机器人的压力是一对相互作用力
2、 填空题(本题共6小题,每空1分,共12分)
10.吊车的钢索拉着货物竖直向上运动,如图是货物上升的路程s随时间t变化的图像,不考虑空气的阻力和钢索重力,货物在第8s受到的力是_______(选填“平衡”或“非平衡”)的,货物在第4s时受到钢索拉力的大小与货物重力的大小关系是F拉_______G物(选填“>”“=”或“<”)。
11.将重10N的小球沿水平方向抛出后,不计空气的阻力,小球的运动轨迹如图所示。若要使小球从B点开始做匀速直线运动,可在B点的小球上施加一个大小为______N、方向__________的力。
12.在做匀速直线运动的火车车厢里坐着一名乘客,他发现自己头顶正上方的车厢顶上有一滴水正要下落,这滴水将落在他的_______(选填“前面”“后面”或“头上”)。若火车加速前进,则该乘客受力________(选填“平衡”或“不平衡”)。
13.如图甲,是全球首艘常规动力电磁弹射航母福建舰,其舰载机在由静止到升空的弹射过程中,受________(选填“平衡”或“非平衡”)力。如图乙,航母在水平向右匀速直线运动时,若所受阻力为,则自由静止在其表面的某舰载机受水平方向的作用力大小为________N。(忽略空气阻力)
14.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,牛受到的重力和地面对牛的支持力大小___________(选填“相等”或“不相等”)。
15.如图所示,四旋翼无人机下方用细绳悬挂一个重物。不计空气阻力,当无人机带着重物竖直匀速上升的过程中,重物受到的重力为G1,飞机受到的重力为G2,重物对细绳的拉力为F1,细绳对重物的拉力为F2,飞机受到空气向上的升力为F3。上述五个力中,属于一对平衡力的是_____,属于一对相互作用力的是_____________。
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
16.小明同学在喝完的矿泉水瓶里装入少许沙土,随手一丢它竟然可以倾斜着立在水平桌面上(如图甲所示),请在图乙中画出矿泉水瓶的受力示意图。
17.如图所示,用轻质弹簧将A、B两物块连接后置于水平地面,A、B两物块所受重力均为G。在物块A上施加一竖直向上的拉力FA,稳定后地面对物块B支持力恰好为0,此时开始计时,保持FA大小不变至t1时刻;然后让FA缓慢减小,t2时刻减为0;请画出从计时开始到t2时刻,弹簧对物块B施加的力FB大小随时间t变化的大致图像。(不计弹簧质量)
四、实验题(本题共4小题,共24分)
18.在“探究二力平衡条件”的实验中,小明设置的实验装置如图甲所示,实验中砝码的质量相同。
(1)实验中是通过________来改变木块受到的拉力大小的;
(2)实验时,向左盘和右盘同时放入________(选填“等重”或“不等重”)的砝码,这时木块保持静止;但小明在实验时发现,若向左盘和右盘同时放入不等重的砝码,木块仍然保持静止,则产生这一现象的原因是________;
(3)现保持F1与F2的大小相等,将木块换成小车,然后扭转一个角度,松手后,小车将发生转动,据此可以得出二力平衡时需要满足的一个条件是________;
(4)在探究同一问题时,小红设计了如图乙所示的实验,她用剪刀从小卡片的中间将小卡片剪开,可以探究相互平衡的两个力需要满足的条件是________;
(5)如图甲,在木块的左右两边挂上相同的砝码,木块静止时,小木块受到_______对平衡力作用;
(6)利用如图丙所示的装置,两个滑轮安装成不同的高度,_________(选填“能”或“不能”)探究二力平衡的条件。
19.在“探究二力平衡条件”的实验中:
(1)如果物体在两个力的共同作用下,处于______或匀速直线运动状态,这两个力就是一对平衡力;
(2)小明和小李分别采用如图甲、乙所示的实验装置进行实验,你认为图______(选填“甲”或“乙”)所示的实验装置较好些。这样做的好处是减小了______对实验的影响;
(3)为避免更多因素对实验的影响,两位同学最终采用了如图丙所示的实验装置。他们将细线分别系在硬纸片的两端,并跨过左右支架的滑轮,在细线的两端挂上钩码,使硬纸片两边拉力的方向______,通过调整______来改变拉力的大小;
(4)当硬纸片平衡时,将硬纸片转过一定角度,松手后,硬纸片______(选填“能”或“不能”)平衡。此步骤是为了验证只有作用在同一直线上的两个力才能平衡。
20.为探究二力平衡的条件,同学们进行了如下实验:
(1)小明向图1中的左盘和右盘同时加入一个质量相等的砝码,此时木块两边受到的拉力____(选填“相等”或“不相等”),木块处于静止状态。当他把左盘中砝码换成一个质量更大的砝码时,木块仍处于静止状态,出现这种现象的原因是_________;
(2)小明此时继续探究,两盘内放有质量不等的砝码,当在左盘中放250g的砝码,木块可以向左做匀速直线运动;当把左盘中的砝码减少150g后,木块可以向右做匀速直线运动(滑轮的摩擦不计),这时木块在水平方向受到的力_________(选填“平衡”或“不平衡”)。请你帮小明计算一下木块受到的摩擦力大小是_________N;
(3)小刚对小明的实验进行了改进,利用如图2所示的装置继续实验。往两盘中加入质量相等的砝码,将小车在水平桌面上扭转一个角度后释放,小车将_________(选填“运动”或“静止”)。进行这个操作是为了探究_________;
(4)在轻质硬纸片两端细线上挂上相同的钩码,如图乙所示,此时硬纸片_________(选填“能”或“不能”)平衡。当小明用剪刀将处于平衡状态的硬纸片从中间剪开,发现硬纸片分开后向相反的方向运动。这说明两个力必须作用在_________物体上才能平衡。
21.如图1所示,甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景:
(1)在图1的装置中,将卡片旋转一定角度(如图丙),松手后小卡片_____(选填“能”或“不能”)平衡。这说明两个力必须作用在_____上,物体才能平衡。为了验证上述结论,有同学设计了“将卡片往下拉过一定距离(如图丁)”的操作方式,大家讨论后认为,该操作方式不可行,原因是丁图中的两个力______;
(2)在探究同一问题时,小明将木块放在水平桌面上,设计了如图乙的实验,同学们认为小华的实验优于小明的。其主要原因是( )
A.能使影响二力平衡的第三个力小到可以忽略不计
B.小卡片是比较容易获取的材料
C.容易让小卡片在水平方向上保持平衡
D.小卡片容易扭转
(3)小华想到物体的平衡状态包括静止和匀速直线运动状态,那如何探究物体做匀速直线运动时的二力平衡条件呢?他提出了自己的实验方案:用弹簧测力计拉着钩码___________(选填“必须沿水平方向”“必须沿竖直方向”或“可以沿任意方向”)做匀速直线运动,根据实验现象,可以得出结论:物体静止时的二力平衡条件________(选填“适用”或“不适用”)于物体处于匀速直线运动状态;
【拓展】
(4)小明也自选器材继续研究二力平衡条件,设计如图2所示的3个实验方案(钩码质量均为50g),其中,能验证二力平衡时两个力大小相等、方向相反的是_______;
(5)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,在如图2所示情况下,小明下一步的操作是___________。
五、综合应用题(本大题共3小题,共22分)
22.如图是无人机用绳索吊送货物的场景,已知无人机质量为16kg,最大升力为300N。求:
(1)无人机吊送货物并悬停时,货物的最大重力;
(2)某次匀速直线向上吊送重为100N的货物A时,货物A受到的空气阻力为f;匀速直线向下吊送重120N的货物B时,绳索对货物的拉力较前次增大5N,由于下降速度变大,空气阻力变为2f,求f的大小。
23.如图,某国产新能源车小巧实用,深受国人喜欢。若这款车质量为,驾驶员质量为。驾驶员驾驶该款汽车在水平路面上匀速直线行驶时,受到的阻力是总重力的0.3倍。求:
(1)汽车受到的重力为多少?
(2)驾驶员上车后汽车静止在水平路面上时受到的支持力为多少?
(3)驾驶员驾驶汽车匀速直线行驶时的牵引力为多少?
24.2021年5月15日的清晨,天问一号成功登陆火星。天问一号作为我国首个自主研发的火星探测器,是天问一号火星任务中重要的一部分,经历9分多钟的生死考验后,天问一号穿越火星稀薄的大气层,成功着陆在火星北半球的乌托邦平原南部。从进入火星大气到着陆火星表面是整个火星着陆过程中最为惊险的时刻,分为气动减速、伞系减速、动力减速、悬停避障与缓速下降几个阶段(如图甲),历时大约9分钟。虽然火星大气稀薄,在动力减速阶段,着陆组合体冲入火星大气层后,5千米/秒的速度依然导致在与大气冲击和摩擦的过程中产生了巨大的振动和热量,足以熔化大部分金属。而通过隔热装置和多种散热手段,着陆组合体的温度依然能保持常温。当着陆组合体的速度骤降到数百米每秒时,巨大的降落伞在火星上空约10千米的高度打开。当速度降低到100米/秒以内,降落伞“功成身退”,着陆组合体依靠底部强大的反冲火箭工作进一步动力减速,此过程是通过减速来减小着陆组合体的惯性。随着速度进一步降低,着陆组合体进入悬停状态,最后缓慢降落在火星表面。
(1)着陆组合体打开降落伞后减速过程中,运动状态_________(选填“保持不变”或“发生改变”),受到____________(选填“平衡力”或“非平衡力”)的作用。
(2)着陆巡视器在空中悬停时(如图乙所示),反冲火箭喷气的方向为向___;若此时着陆组合体所受阻力为F1,火星对着陆组合体的吸引力为F2,则F1_____(选填“>”“<”或“=”)F2。
(3)着陆组合体由动力减速阶段进入悬停避障阶段时,反冲火箭的反推力将______(选填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)请你指出文中一处科学性错误:____________,原因是___________。
试卷第2页,共5页
试卷第1页,共5页
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《8.2 二力平衡 能力提升模拟练习题》参考答案
1.C
2.C
3.D
4.C
5.C
6.A
7.BD
8.ABC
9.CD
10. 平衡 =
11. 10 竖直向上
12. 头上 不平衡
13. 非平衡
14. 平衡 不相等
15. G1和F2 F1和F2
16. 17.
18.(1)改变砝码的质量
(2) 等重 木块与桌面之间存在摩擦力
(3)两个力在同一直线上
(4)两个力作用在同一个物体上
(5)一
(6)能
19.(1)静止/静止状态
(2) 甲 摩擦力
(3) 相反 钩码个数
(4)不能
20.(1) 相等 木块与桌面间有摩擦
(2) 平衡 0.75
(3) 运动 相互平衡的力是否在同一直线
(4) 能 同一
21.(1) 不能 同一直线 方向不相反
(2)A
(3) 可以沿任意方向 适用
(4)a、b、c
(5)用剪刀将小卡片一剪为二
22.(1)140N
(2)5N
23.(1)7500N
(2)8000N
(3)2400N
24.(1) 发生改变 非平衡力
(2) 下 =
(3)减小
(4) 此过程是通过减速来减小着陆组合体的惯性 惯性只与质量有关
答案第2页,共3页
答案第1页,共1页
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