内容正文:
苏科版2026年春季八年级下学期物理同步练习
8.1 二力平衡
姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.在如图所示的四种情形中,属于二力平衡的是( )
A.B.C.D.
2.“自动擦窗机器人”是一种智能家用电器,它帮助人们解决了高层擦窗、室外擦窗难的问题。如图所示,自动擦窗机器人在竖直玻璃板上向下匀速直线运动过程中,下列分析正确的是( )
A.机器人所受重力与大气对机器人的压力为一对平衡力
B.机器人所受重力与玻璃对机器人的支持力为相互作用力
C.机器人所受重力与机器人所受摩擦力为一对平衡力
D.机器人对大气的压力与机器人对玻璃的压力为相互作用力
3.蜗牛爬行的时候会分泌出一种黏液,正是这种黏液使蜗牛能够牢牢“挂”在竖直窗玻璃上,保持静止状态,如图所示。下列说法正确的是( )
A.蜗牛受到的摩擦力等于它本身的重力
B.蜗牛受到的摩擦力大于它本身的重力
C.当蜗牛匀速向上爬行时,不受摩擦力的作用
D.当蜗牛匀速向上爬行时,受到向下的摩擦力
4.如图所示,在探究“二力平衡的条件”的实验中,小车放在水平桌面上,两端的轻质细绳绕过定滑轮挂有等量的同种钩码。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。下列说法正确的是( )
A.实验时小车也可以换成木块
B.增减钩码个数,可探究二力大小对小车平衡的影响
C.当与相等时,小车一定处于静止状态
D.将小车在水平方向扭转后不能平衡,说明二个力平衡的条件之一是方向相反
5.“一棹劈开千顷浪,百桡搅动闹元宵”,2026年3月1日在广东省中山市举办了粤港澳大湾区龙舟邀请赛,以下说法正确的是( )
A.运动员用船桨向后划水,龙舟向前运动,说明力是维持物体运动的原因
B.运动员用船桨向后划水,龙舟向前运动,说明使龙舟前进的力的施力物体是船桨
C.运动员用船桨向后划水,龙舟加速运动,此时龙舟处于平衡状态
D.运动员用船桨向后划水,龙舟加速运动,船桨对水的力与水对船桨的力大小相等
6.如图所示,在弹簧测力计的两端沿水平方向同时施加大小均为3N的拉力F1和F2并使弹簧测力计保持静止,此时该弹簧测力计的示数为( )
A.0 B.3 N C.6 N D.1.5 N
7.如图所示,手握装水的玻璃杯保持静止,下列方法中能增大手与玻璃杯之间摩擦的是( )
A.喝掉杯中一部分水 B.向杯中加一些水
C.给手戴上粗糙的手套 D.增大握水杯的力度
8.机器人开始进入我们生活的方方面面,某停车场引入机器人帮司机停车或者挪车。即汽车司机关掉发动机,让机器人载着汽车做缓慢的匀速直线运动,将汽车送到指定位置。现将这个过程简化为如图。则下列关于两个物体的受力情况的分析,正确的是( )
A.机器人受到的支持力与其重力是一对平衡力
B.汽车受到的重力与汽车对机器人的压力是一对平衡力
C.汽车没有受到来自机器人的摩擦力
D.汽车对机器人的压力与机器人对地面的压力是相互作用力
9.下图是河南博物院陈列的目前发现最早的完整陶鼎——乳钉纹红陶鼎。陶鼎静止在展台上,下列说法正确的是( )
A.陶鼎对展台的压力与展台对陶鼎的支持力是一对平衡力
B.陶鼎对展台的压力与陶鼎的重力是一对平衡力
C.陶鼎的重力与陶鼎对展台的压力是一对相互作用力
D.陶鼎的重力与展台对陶鼎的支持力是一对平衡力
10.小明用如图所示的装置探究二力平衡的条件,忽略细绳重力对实验的影响,关于本实验,下列说法正确的是( )
A.用小车做实验而不用木块,好处是能减小摩擦力对实验的影响
B.小车处于静止状态时,其受力不一定平衡
C.小车处于静止状态时,没有力的作用效果,因此小车不受力
D.将小车扭转一个角度后松手,是为了探究相互平衡的两个力是否方向相反
11.如图所示的情景中,属于平衡力的是( )
A. B.
C. D.
12.如图所示,放在倾斜圆盘边缘的小物块,恰好随圆盘绕过圆心O垂直于盘面的转轴一起匀速转动。A、B分别为小物块转动过程中所经过的最高点和最低点,C为圆盘上一点。下列说法正确的是( )
A.小物块在转动过程中受到的摩擦力始终指向圆心
B.小物块在A点所受到的重力与此时圆盘对小物块的支持力是一对平衡力
C.小物块在B点所受到的摩擦力与在A点所受到的摩擦力是一对相互作用力
D.小物块在C点时不处于平衡状态且总共受到三个力的作用
二、填空题
13.如图所示,硬质弯杆末端固定着一个质量为m的小球,小球处于静止状态,则杆对小球的作用力方向_____________(选填“沿杆向上”“垂直于杆向上”或“竖直向上),大小为_________。
14.如图所示,物体A重30N,用50N的力F将物体A垂直压在墙上静止不动,则物体A所受的摩擦力是___________N;若力F减小到40N,物体A恰能匀速下滑,此时物体A受到的摩擦力大小是___________N;若此时力F继续减小,物体A受到的摩擦力将___________。
15.多喝水有益于身体健康,如图甲所示,这是某同学用手握住瓶子使瓶身竖直在空中静止时的情景,手与瓶子之间的摩擦力和瓶子受到的_______是一对平衡力。如图乙所示,瓶盖上有一道道条纹,其目的是_______(选填“增大”或“减小”)摩擦。
16.如图,有两个完全相同的物块A和B叠放在一起,受10N的水平推力的作用,在水平地面上一起做匀速直线运动(图a),请在图中画出此时B的受力示意图______;若将物块B取下与物块A并列,再用相同的推力让它们一起在水平地面上匀速前进(图b),那么物块B受到的摩擦力为______N。
三、作图题
17.一质量为30kg的小朋友站在电梯上随电梯一起匀速上升,如图所示,请在图中画出小朋友的受力示意图。
18.
(1)运动员将冰壶推出后,冰壶在水平冰面上水平向右做直线运动,最终停下来,O为其重心。请画出冰壶在冰面运动时受到的摩擦力和重力。
(2)如图所示,铁丝一端固定在墙壁上,另一端连接一个小球,小球处于静止状态,请画出小球所受力的示意图。
四、实验题
19.如图是小红和小明“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验。
(1)实验过程中,用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿水平长木板做______运动;
(2)如图甲所示,实验过程中木块对木板的压力的大小______木块受到的重力;
(3)如图乙所示,木块受到毛巾的摩擦力大小为______,方向向______;
(4)比较甲、丙实验,是为了研究滑动摩擦力大小与______有关;
(5)如图丙所示,实验过程中木块受到的重力和木板对木块的支持力______一对平衡力。
20.物理兴趣小组的同学们利用如图所示的装置探究二力平衡的条件:
(1)小组将相同质量的砝码放在左右两盘后,把小车转过一个角度,然后松手,观察到小车转动一定角度后恢复到静止状态,说明两个力必须作用在___________才能平衡;
(2)某次实验中,当左盘砝码质量大于右盘时,小车两边的拉力大小___________,但小车仍处于静止状态。产生这一现象的原因可能是小车受到___________的影响;
(3)按住小车不动,把两个托盘放在小车的同一侧,放入质量相等的砝码,放手后小车运动,这说明相互平衡的两个力___________。
(4)为尽量减少以上影响,小华提出将甲装置中的小车换成小卡片,如图乙所示。为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,小明下一步操作是___________。
21.在探究“二力平衡的条件”的实验中,小萱同学采用的实验装置如图甲所示,小乐同学采用的实验装置如图乙所示,通过实验探究把下列问题填补完整。
(1)如果让你在两个实验装置中选择,你认为装置__________(选填“甲”或“乙”)更科学;
(2)在装置乙中,将小车旋转一定角度,松手后,发现小车旋转后又恢复原状。这说明两个力必须作用在__________,物体才能平衡;
(3)在装置乙中,如果只在右边的盘子里再加一个砝码,此时小车所受的力__________(选填“是”、“不是”)平衡力。
五、计算题
22.如图所示,这是外卖专送员骑着电动车送外卖的情景,电动车自身质量为150kg,外卖专送员的质量为60kg。某订单需要他把外卖送到距离餐厅6km远的某广场,送餐过程中电动车始终以18km/h的速度匀速行驶,此过程中电动车受到的阻力是420N,g取10N/kg。问:
(1)电动车受到的重力是多大?
(2)在这个过程中电动车受到牵引力的大小是多少?
(3)外卖专送员将外卖送到该广场大概需要多少分钟?
23.如图甲所示,水平地面上放置一体积为的金属块,其密度为,将质量不计的弹簧竖直固定在金属块上方,现对弹簧施加一个竖直向上的拉力F,在一定范围内,弹簧的长度L与拉力F的关系如图乙所示,求:
(1)金属块受到的重力;
(2)当弹簧的长度为6cm时,金属块受到地面的支持力;
(3)若要使金属块刚好脱离地面,则此时弹簧的长度。
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参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
C
A
B
D
B
B
C
D
A
题号
11
12
答案
C
D
1.B
【详解】A.图中两个力大小相等、方向相反,但没有作用在同一直线上,不属于二力平衡,故A不符合题意;
B.图中两个力作用在同一个物体上,大小相等(均为10N)、方向相反、且作用在同一直线上,满足二力平衡的条件,属于二力平衡,故B符合题意;
C.图中两个力大小不相等(一个10N,一个8N),不满足二力平衡的条件,不属于二力平衡,故C不符合题意;
D.图中两个力作用在两个不同的物体上,不满足二力平衡的条件,不属于二力平衡,故D不符合题意。
故选B。
2.C
【详解】A.机器人重力竖直向下,大气压力垂直竖直玻璃(方向水平),两个力方向不在同一直线,不是平衡力,故A错误。
B.重力是地球对机器人的作用力,玻璃对机器人的支持力方向水平,两个力都作用在机器人上,方向也不共线,不是相互作用力,故B错误。
C.机器人向下匀速直线运动,受力平衡;重力竖直向下,摩擦力竖直向上,两个力都作用在机器人上,满足“同物、等大、反向、共线”,是一对平衡力,故C正确。
D.相互作用力是两个物体之间的相互作用,该选项中两个力的施力物体都是机器人,受力物体分别是大气和玻璃,不符合相互作用力的特点,故D错误。
故选C。
3.A
【详解】蜗牛在竖直玻璃上静止或匀速向上爬行时,均处于平衡状态,蜗牛受到的摩擦力和它本身的重力是一对平衡力,大小相等,方向相反,因此摩擦力等于它本身的重力,方向竖直向上,故A正确,BCD错误。
故选A。
4.B
【详解】A.实验时如果把小车换成木块,木块与桌面间的摩擦力较大,会对实验结果产生较大影响,而小车与桌面间是滚动摩擦,摩擦力小,更有利于探究二力平衡条件,所以不能换成木块,故A错误;
B.增减钩码个数,会改变拉力和的大小,这样就可以探究二力大小对小车平衡的影响,故B正确;
C.当和相等时,小车可能处于静止状态,也可能处于匀速直线运动状态,故C错误;
D.将小车在水平方向扭转后不能平衡,说明二力平衡的条件之一是两个力在同一条直线上,故D错误;
故选B。
5.D
【详解】A.龙舟向前运动是因为受到水的作用力改变了运动状态,说明力是改变物体运动状态的原因,故A错误;
B.运动员用船桨向后划水时,船桨对水施加向后的力,根据力的作用是相互的,水对船桨施加向前的力,使龙舟前进的力的施力物体是水,不是船桨,故B错误;
C.龙舟加速运动时,运动状态在改变,不属于平衡状态,故C错误;
D.船桨对水的力与水对船桨的力是一对相互作用力,根据相互作用力的特点,二者大小相等、方向相反、作用在两个不同物体上,故D正确。
故选D。
6.B
【详解】弹簧测力计的示数所显示的是作用在挂钩上力的大小,与拉环上的力无关,所以弹簧测力计的示数为。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
7.B
【详解】用手握着装水的玻璃杯,装水的玻璃杯始终保持静止,处于平衡状态,装水的玻璃杯在竖直方向上受到的总重力和摩擦力始终是一对平衡力,二者大小相等。
A.喝掉杯中一部分水,装水的玻璃杯的总重力变小,由二力平衡的条件可知,摩擦力变小,故A不符合题意;
B.向杯中加一些水,装水的玻璃杯的总重力变大,由二力平衡的条件可知,摩擦力变大,故B符合题意;
C.给手戴上粗糙的手套,装水的玻璃杯的总重力不变,摩擦力不变,故C不符合题意;
D.增大握水杯的力度,装水的玻璃杯的总重力不变,摩擦力不变,故D不符合题意。
故选B。
8.C
【详解】A.机器人放在地面上,地面对机器人的支持力大小等于机器人和汽车的总重力,大于机器人自身的重力,二者大小不相等,不是一对平衡力,故A错误;
B.汽车受到的重力受力物体是汽车,汽车对机器人的压力受力物体是机器人,两个力没有作用在同一物体上,且方向相同,不是一对平衡力,故B错误;
C.汽车和机器人一起做匀速直线运动,汽车与机器人之间没有相对运动,也没有相对运动趋势,因此汽车不受机器人的摩擦力,故C正确;
D.相互作用力是两个物体之间的相互作用,汽车对机器人的压力、机器人对地面的压力涉及三个物体,不是一对相互作用力,D错误。
故选C。
9.D
【详解】A.压力作用在展台,支持力作用在陶鼎,这两个力作用在不同物体上,而平衡力要求作用在同一物体上,所以不是一对平衡力,故A错误;
B.压力作用在展台,重力作用在陶鼎,两个力作用在不同物体上,不满足平衡力的条件,不是一对平衡力,故B错误;
C.相互作用力需要两个力大小相等、方向相反、作用在不同物体上且在同一直线上。 重力方向竖直向下,压力方向也竖直向下,方向相同,所以不是一对相互作用力,故C错误;
D.这两个力都作用在陶鼎上,大小相等、方向相反(重力竖直向下,支持力竖直向上)、作用在同一直线上,符合平衡力的条件,是一对平衡力,故D正确。
故选D。
10.A
【详解】A.用小车做实验而不用木块,用滚动替代滑动,摩擦力更小,能减小摩擦力对实验的影响,故A正确;
B.小车处于静止状态时,其受力一定平衡,故B错误;
C.小车处于静止状态时,小车受到平衡力的作用,故C错误;
D.将小车扭转一个角度后松手,是为了探究相互平衡的两个力是否在同一条直线上,故D错误。
故选A。
11.C
【详解】A.图中F1与F2,作用在不同的物体上,所以不是平衡力,故A不符合题意;
B.图中木箱的提力F与重力G,大小不相等,所以不是平衡力,故B不符合题意;
C.图中轿车的牵引力F牵与阻力F阻,作用在同一物体上,大小相等、方向相反、作用在同一直线上,符合二力平衡的条件,是一对平衡力,故C符合题意;
D.木箱受到的重力G与受到的推力F,不在同一条直线上,且大小也不相等,所以不是平衡力,故D不符合题意。
故选C。
12.D
【详解】A.根据题意分析可知,小物块随圆盘做匀速圆周运动,其合外力始终指向圆心。对小物块进行受力分析,小物块受重力、支持力和摩擦力,重力沿圆盘平面有分力,根据平行四边形定则可知摩擦力并不始终指向圆心,故A错误;
B.小物块在A点所受到的重力方向竖直向下,小物块在A点受到圆盘对小物块的支持力方向垂直于圆盘向上,这两个力不在同一直线上,故不是平衡力,故B错误;
C.相互作用力是两个物体之间的相互作用,而这两个摩擦力都是圆盘对小物块的力,故它们不是相互作用力,故C错误;
D.小物块做匀速圆周运动,其方向始终在改变,故在C点时合力不为零,不处于平衡状态;此时它受到重力、圆盘的支持力和摩擦力三个力,故D正确。
故选D。
13. 竖直向上 mg
【详解】[1][2]已知小球处于静止状态,受力平衡,小球受到地球对小球的重力以及杆对小球的作用力;根据二力平衡条件可知,杆对小球的作用力与重力大小相等、方向相反;因为重力方向竖直向下,所以杆对小球的作用力竖直向上;因为重力的大小为,所以杆对小球的作用力大小也为
14. 30 30 变小
【详解】[1]当物体A用50N的力F垂直压在墙上静止不动时,物体处于静止状态,此时物体在竖直方向上受到重力和摩擦力这一对平衡力的作用。已知物体A重30N,根据二力平衡条件,大小相等、方向相反,所以摩擦力的大小等于重力大小,即30N。
[2]当力F减小到40N,物体A恰能匀速下滑,此时物体A处于匀速直线运动状态,在竖直方向上仍然受到重力和摩擦力这一对平衡力的作用。因为重力大小不变,还是30N,根据二力平衡条件,摩擦力大小等于重力大小,所以此时摩擦力为30N。
[3]若此时力F继续减小,物体A与墙面之间的压力减小,接触面的粗糙程度不变,根据影响滑动摩擦力大小的因素,压力减小,滑动摩擦力减小,所以物体A受到的摩擦力将减小。
15. 重力 增大
【详解】[1]由题意可知,手与瓶的摩擦力和瓶子受到的重力是一对平衡力,平衡力必须作用在一条直线上,而重力的方向竖直向下,所以摩擦力的方向是竖直向上的。
[2]瓶盖上有一道道条纹,其目的是在压力一定时,增大接触面的粗糙程度,使用手拧开瓶盖时能增大摩擦。
16. 5
【详解】[1]A、B一起做匀速直线运动,B和A之间没有相对运动、也没有相对运动趋势,因此B水平方向不受力;竖直方向B受两个力:自身竖直向下的重力、A对B竖直向上的支持力,二力大小相等,分别画出两个力的示意图即可。
[2]图a中AB整体匀速直线运动,总滑动摩擦力等于推力,即
滑动摩擦力的大小只和压力大小、接触面粗糙程度有关。图b中AB整体对地面的总压力、接触面粗糙程度都和图a相同,因此总摩擦力仍为10N,两个物块完全相同,B对地面的压力是总压力的一半,因此B受到地面的摩擦力为总摩擦力的一半,即。
17.
【详解】小朋友站在电梯上随电梯一起匀速上升,受到的重力和支持力是一对平衡力,大小相等,方向相反,重力竖直向下,则支持力竖直向上,均作用在重心处,大小为
据此作图。
18.(1)
(2)
【详解】(1)冰壶水平向右做直线运动,受到水平向左的摩擦力F,竖直向下的重力G。
(2)小球处于静止状态,受力平衡,竖直方向受到两个力的作用,铁丝给它的竖直向上的弹力和竖直向下的重力,从重心出发,画一条竖直向下的线段,标注G;另画一条竖直向上的线段,标注F,两个力的线段长度大致相等,据此作图。
19.(1)匀速直线
(2)等于
(3) 1.8N 左
(4)压力大小
(5)不是
【详解】(1)只有沿水平方向拉着物体做匀速直线运动时,物体在水平方向上受到平衡力的作用,拉力大小才等于摩擦力的大小。
(2)如图甲所示,木块放在水平木板上,在竖直方向上受力平衡,受到竖直向下的重力和木板对其竖直向上的支持力,两个力大小相等,又因为木板对木块的支持力与木块对木板的压力是一对相互作用力,大小相等,所以在水平面上,木块对木板的压力大小等于木块受到的重力。
(3)[1]由图乙可知,弹簧测力计的示数为1.8N,因为木块做匀速直线运动,拉力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,所以木块受到毛巾的摩擦力大小为1.8N。
[2]木块向右运动,摩擦力方向与其相对运动方向相反,所以摩擦力方向水平向左。
(4)比较甲、丙实验,接触面的粗糙程度相同,丙图中木块上放了砝码,压力更大,弹簧测力计示数不同,所以是为了研究滑动摩擦力大小与压力大小有关。
(5)如图丙所示,木块受到竖直向下的重力、砝码对木块竖直向下的压力以及木板对木块竖直向上的支持力,在竖直方向处于平衡状态,所以支持力大小等于木块重力与砝码重力之和,则木块受到的重力和木板对木块的支持力不是一对平衡力。
20.(1)同一直线
(2) 不相等 摩擦力
(3)方向相反
(4)把卡片剪成两半
【详解】(1)将小车转过一个角度,两个拉力不再作用在同一直线上,小车会转动;恢复静止时,两个拉力重新回到同一直线。该实验现象说明二力平衡的条件之一是:两个力必须作用在同一直线上。
(2)[1][2]拉力大小等于砝码的重力,左盘砝码质量大于右盘,因此小车两边的拉力大小不相等。小车仍静止,是因为水平方向除了两个拉力,还受到第三个力(摩擦力)的作用,三个力的合力为零。
(3)两个托盘放在小车同一侧,放入质量相等的砝码,此时两个拉力大小相等、作用在同一直线上,但方向相同,小车运动。这说明相互平衡的两个力,除了大小相等、作用在同一直线上,还必须方向相反。
(4)为达到实验目的,可将受力物体拆分,把卡片剪成两半。剪开后,两个小卡片各自受到一个拉力,若无法保持静止,即可验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡。
21.(1)乙
(2)同一直线上
(3)不是
【详解】(1)本实验探究二力平衡条件,探究的是拉力F1和F2之间的关系,而物体在桌面上运动过程中会受到桌面对其产生的摩擦力影响,在其他条件相同时,图乙中小车受到的滚动摩擦力比图甲中物体受到的摩擦力更小,因此利用图乙采取的实验装置,能够尽量的减小摩擦力对实验结果的影响,所以图乙更科学。
(2)小车旋转一定角度后,拉力F1和F2仍然作用在同一小车上但不在同一条直线上,松手后小车不能保持原有的静止状态,发生旋转,说明两个力必须作用在同一条直线上,物体才能平衡。
(3)装置乙中,如果只在右边的盘子里再加一个砝码,会导致拉力F2大于拉力F1,小车所受合力不为零,小车不能处在平衡状态,此时小车受的力不平衡。
22.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)电动车自身质量为150kg,故电动车受到的重力
(2)电动车匀速行驶,处于平衡状态,水平方向牵引力与阻力是一对平衡力,大小相等,因此电动车受到牵引力
(3)根据速度公式,变形得,故外卖专送员将外卖送到该广场大概需要的时间为
23.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)金属块的质量
金属块受到的重力
(2)由图乙可知,当弹簧的长度为6cm时,拉力,金属块受到重力、支持力和拉力,受到地面的支持力
(3)若要使金属块刚好脱离地面,地面对金属块的支持力为零,此时,拉力
由图乙知,此时弹簧长度。
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