沪教版物理八年级上册《3.5 二力平衡》同步练习3
一 、单选题(本大题共10小题,共30分)
1.(3分)如图所示,用细线拉着木块在水平桌面上做匀速直线运动,下列说法正确的是
A. 细线对木块的拉力和桌面对木块的摩擦力是一对相互作用力
B. 细线对木块的拉力大于桌面对木块的摩擦力
C. 木块所受的重力与木块对桌面的压力是一对相互作用力
D. 木块所受的重力与桌面对木块的支持力是一对平衡力
2.(3分)篮球是同学们喜欢的体育运动之一,如图所示是某学生站在罚球线处投篮时的场景,以下说法正确的是
A. 篮球飞向篮板时,篮球没有受到重力作用
B. 篮球离开手后继续向前运动是因为篮球受到惯性的作用
C. 将篮球举在头顶不动时,人对篮球做了功
D. 该学生站在水平地面上不动时,他受到的重力与地面对他的支持力是一对平衡力
3.(3分)关于运动和力,下列说法中正确的是
A. 投篮时,篮球离手后继续飞向篮筐是因为篮球受推力的作用
B. 以卵击石,虽然卵破,但卵对石头的力与石头对卵的力大小相等
C. 悬停在空中的直升飞机对地球没有力的作用
D. 手握水杯静止在空中,手对水杯的握力与水杯的重力是一对平衡力
4.(3分)在年北京冬季奥运会上,某运动员参加短道速滑比赛。下列对比赛时的说法正确的是
A. 发令枪响前,运动员静止时所受的支持力与他对冰面的压力是一对平衡力
B. 发令枪响后,运动员用力向后蹬来获得向前的动力,是因为物体间力的作用是相互的
C. 运动员在经过弯道时不再用力向后蹬,此时运动状态不发生改变
D. 冲线后,运动员停止用力仍能滑行很远,是因为运动员不受阻力
5.(3分)北京冬奥会举办期间,吉祥物冰墩墩如图多次尝试挑战花样滑冰高难度动作“”阿克塞尔四周跳,他憨态可掬的模样和永不言弃的精神得到了大家的喜爱。下列说法中正确的是
A. 冰墩墩质量大,惯性小,起跳后没有充足的滞空时间进行旋转
B. 冰墩墩上升到最高点时,处于平衡状态
C. 冰墩墩下落过程中如果失去一切外力,将做匀速直线运动
D. 冰墩墩平稳落地后,他对地面的压力和地面对他的支持力是一对平衡力
6.(3分)近年来,我国“探月工程”取得重大突破,在探测器登陆月球、获取月壤并成功返回地球过程中,说法正确的是
A. 探测器绕月飞行时运动状态保持不变
B. 着陆时反推火箭向下喷火减速,可以说明物体间力的作用是相互的
C. 探测器在月球上没有惯性
D. 月壤样本带回地球后质量会变大
7.(3分)如图所示的四种情况中,其中属于一对平衡力的是
A. B.
C. D.
8.(3分)春分这一天,我国民间流行“竖蛋游戏”如图所示。关于竖立在水平桌面上的鸡蛋的受力情况,下列说法正确的是
A. 鸡蛋所受的重力和鸡蛋对桌面的压力是一对相互作用力
B. 鸡蛋对桌面的压力和桌面对鸡蛋的支持力是一对平衡力
C. 鸡蛋所受的重力和桌面对鸡蛋的支持力是一对平衡力
D. 鸡蛋对桌面的压力和鸡蛋所受的重力是一对平衡力
9.(3分)打扫卫生时,小新提着一桶水走进教室。下列两个力中属于平衡力的是
A. 水桶对人的拉力和人对水桶的拉力 B. 水桶受到的重力和水桶对地球的引力
C. 水桶受到的重力和人对水桶的拉力 D. 水桶受到的重力和地球对水桶的吸引力
10.(3分)如图,列车停在平直轨道上,车厢中小球静止,忽略桌面对的摩擦及空气的影响。列车启动后,下列选项中的情况可能出现的是
A. B.
C. D.
二 、计算题(本大题共3小题,共36分)
11.(12分)如图所示的是家庭使用的时尚吊灯,灯受到绳子的拉力与灯 ______ 是一对平衡力,这一对平衡力作用在同一物体上,施力物体 ______ 选填“不同”或“相同”,方向 ______ 选填“相同”或“相反”
12.(12分)为占领汽车销售市场,某公司推出了一款混合动力小汽车,其总质量为,若在水平路面上匀速行驶的过程中,受到地面的阻力是车重的倍。空气阻力忽略不计,
用水平拉力拉小汽车,小汽车静止不动,此时小汽车受到的阻力为多大?
当水平拉力为多大时,小汽车恰能做匀速直线运动?
13.(12分)如图所示是深受年轻人喜爱的电动平衡车。已知该平衡车自身的质量为,若平衡车行驶过程中受到的阻力是平衡车对地面压力的倍,当质量为的小云驾驶该平衡车在水平公路匀速直线行驶时,,求:
小云受到的重力大小;
此时平衡车对地面压力的大小;
此时平衡车所受牵引力的大小。
三 、填空题(本大题共3小题,共12分)
14.(4分)在年北京冬奥会上中国队摘金夺银,取得了参加冬奥会以来的最佳成绩。在速度滑冰比赛中,若运动员冲过终点线后所受的所有外力同时消失,则运动员将 ______选填“静止”或“做匀速直线运动”,可见:物体的运动 ______选填“需要”或“不需要”力来维持。
15.(4分)一起重机以的速度匀速将重的物体吊起,钢丝绳上的拉力是______,在空中又是以的速度沿水平方向匀速移动,在此过程中钢丝绳上拉力是______,最后以速度匀速下降,钢丝绳上拉力是______。
16.(4分)如图所示,物体重,当时,物体沿竖直墙壁面匀速下滑时,这时物体受到的摩擦力 ______,方向 ______;当时,物体在墙上静止不动,此时物体受到的摩擦力是 ______,方向 ______。
四 、作图题(本大题共1小题,共6分)
17.(6分)如图所示,某人站在小车里,随小车在水平地面上一起做匀速直线运动,请在重心上画出人受到的力。
五 、实验题(本大题共2小题,共12分)
18.(6分)在“探究二力平衡的条件”的实验中,如图所示,左右两盘放质量相等的砝码,小车保持静止。
把小车放在较 ______填“光滑”或“粗糙”的水平桌面上,对得出实验结论更有利;
将两个托盘放到同一侧,放手后小车将运动,这说明彼此平衡的两个力 ______。
19.(6分)同班的小华同学用实验室的拉力传感器来研究滑动摩擦力传感器采集了木块在水平木板上由静止变为运动过程中的数据,后木块开始做匀速直线运动,电脑依据采集的数据绘制的水平拉力随时间的变化图像如图所示,分析图像,木块所受的滑动摩擦力大小是 ______ ,增大木块的运动速度,它所受的摩擦力 ______ 。选填“变大”“变小”或“不变”
答案和解析
1.【答案】D;
【解析】解:、物体处于匀速直线运动状态,受平衡力,水平方向拉力和摩擦力大小相等、方向相反,在同一直线上,是一对平衡力,所以拉力等于摩擦力,故错误;
、木块所受的重力与木块对桌面的压力方向相同,所以不是一对相互作用力,故错误;
、木块处于匀速直线运动状态,受平衡力,竖直方向重力和支持力大小相等、方向相反、在同一直线上,且作用在同一物体上,是一对平衡力,故正确。
故选:。
处于平衡状态的物体受到的力是平衡力,二力平衡条件:大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在同一个物体上;
一对相互作用力的条件:大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在不同的物体上。
此题主要考查了平衡力和相互作用力,要注意区分。平衡力作用在同一物体上,相互作用力分别作用在相互作用的两个物体上。同时还考查了影响摩擦力大小的因素。
2.【答案】D;
【解析】解:、篮球飞向篮板时,篮球仍然受到重力作用,故错误;
、篮球离开手后,继续运动是因为篮球具有惯性,而不能说受到惯性的作用,故错误;
、将篮球举过头顶不动时,篮球受到了力,但却没有在力的方向上通过距离,因此,人对篮球不做功,故错误;
、该学生站在水平地面上不动时,他受到的重力与地面对他的支持力符合二力平衡的四个条件,是一对平衡力,故正确。
故选:。
地面附近的物体都受到重力的作用;
根据惯性定律进行分析,任何物体都有保持原来运动状态的性质;
做功包含的两个必要条件:作用在物体上的力;物体在力的方向上通过的距离;
根据二力平衡的条件进行分析,即大小相等,方向相反,作用在一条直线上,作用在一个物体上。
知道二力平衡的条件,会根据惯性定律解释相关现象,理解运动与静止的相对性和做功的两个必要因素,是正确解答的关键。
3.【答案】B;
【解析】解:、篮球离手后继续飞向篮筐是因为篮球具有惯性,此时篮球不受推力的作用,故错误;
、以卵击石,鸡蛋对石头的作用力与石头对鸡蛋的作用力是一对相互作用的力,大小相等,故正确;
、悬停在空中的直升飞机受到重力的作用,而重力的施力物体是地球,由于力的作用是相互的,所以悬停在空中的直升飞机对地球也有力的作用,故错误;
、水杯受到的重力,方向竖直向下的,而手对水杯的握力在水平方向垂直于水杯,因此二力不是平衡力,故错误。
故选:。
惯性是物体保持原来运动状态不变的性质,惯性大小只与物体的质量有关,与运动快慢、受力情况等因素无关;
作用力和反作用力之间的关系是:两个力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上;
地面附近的物体受到地球的吸引力的作用,物体间力的作用是相互的;
二力平衡力的条件是:大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在一个物体上。
此题主要考查了对惯性、相互作用力、二力平衡的条件的理解和应用,属于综合性题目。
4.【答案】B;
【解析】解:、运动员静止时所受的支持力与他对冰面的压力作用在两个不同的物体上,不是一对平衡力,故错误。
、运动员用力向后蹬来获得向前的动力,是因为力的作用是相互的,脚给地面一个向后的力,同时受到地面给脚向前的力,故正确。
、运动员在经过弯道时,其运动方向和速度均发生变化,其运动状态改变,故错误。
、运动员停止用力仍能滑行很远,是因为运动员具有惯性,仍受到摩擦力作用,故错误。
故选:。
静止或做匀速直线运动的物体将受到平衡力的作用,当两个力满足四个条件时,才是一对平衡力,即“作用在同一个物体上、大小相等、方向相反、在同一条直线上”。
物体间力的作用是相互的,物体受到力的同时,也对另一个物体施加了力。
物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,其运动状态不变。
两个互相接触的物体,当它们做相对运动或有运动趋势时,在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力,这种力就叫摩擦力。
理解平衡力的成立条件、摩擦力的概念,知道运动状态不变的情况,理解惯性概念,可解答此题。
5.【答案】C;
【解析】解:、冰墩墩质量大,惯性大,起跳后没有充足的滞空时间进行旋转,故错误;
、冰墩墩上升到最高点时,只受到重力,处于非平衡状态,故错误;
、根据牛顿第一定律,冰墩墩下落过程中如果失去一切外力,将做匀速直线运动,故正确;
、冰墩墩平稳落地后,他对地面的压力和地面对他的支持力是一对相互作用力,故错误。
故选:。
一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,叫惯性,惯性大小只有质量有关,质量越大惯性越大;
一对相互作用力的特点是作用在不同物体上的两个力,大小相等,方向相反,作用在同一直线上;
牛顿第一定律:一切物体在不受外力作用时,总保持静止或匀速直线运动状态;
二力平衡的条件是:作用在同一物体上的两个力,大小相等,方向相反,作用在同一直线上。
此题主要考查惯性、平衡力、相互作用力的辨别以及力与运动的关系,是一道综合性较强的题目,但难度不大,属于基础题。
6.【答案】B;
【解析】解:、探测器绕月飞行时,由于运行速度和运行方向在发生变化,所以运动状态是变化的,故错误;
、着陆时反推火箭向下喷火,利用火箭发动机向下喷气来获得燃气对它向上的反作用力来实现,这是因为物体间力的作用是相互的,故正确;
、任何物体都具有惯性,探测器在月球上具有惯性,故错误;
、质量是物体一个基本属性,不随位置、形状、温度、状态的变化而变化,所以,采集回来的月壤样品,返回地球后质量不变,故错误。
故选。
力可以改变物体的运动状态;运动状态的改变包括速度大小和运动方向的改变。
物体间力的作用是相互的;
惯性大小只与质量有关,任何物体都具有惯性;
质量是物体一个基本属性,不随位置、形状、温度、状态的变化而变化。
本题以卫星发射等为背景,考查了力的作用效果、力与运动的关系、质量的概念等基础知识,难度不大。
7.【答案】C;
【解析】解:、图中两个力分别作用在两个物体上,不是一对平衡力,故不符合题意;
、图中两个力不是作用在同一直线上,不是一对平衡力,故符合题意;
、图中两个力作用在同一物体上,在同一直线上,大小相等,方向相反,是一对平衡力,故符合题意;
、图中两个力的大小不相等,不是一对平衡力,故不符合题意。
故选:。
判断两个力是否是一对平衡力,要看它们是否同时满足四个条件,即:作用在同一物体上,在同一直线上,大小相等,方向相反。
判断两个力是否是平衡力,两个力一定同时满足平衡力的四个条件,缺一不可。
8.【答案】C;
【解析】
A.鸡蛋所受的重力和鸡蛋对桌面的压力,两力的方向都向下,不是一对相互作用力,故错误;
B.鸡蛋对桌面的压力和桌面对鸡蛋的支持力,两个力作用在不同的物体上,不是平衡力,故错误;
C.鸡蛋所受的重力和桌面对鸡蛋的支持力,受力物体都是鸡蛋,符合二力平衡的条件,故正确;
D.鸡蛋对桌面的压力和鸡蛋所受的重力,两力的方向相同,不是一对平衡力,故错误。
故选。
9.【答案】C;
【解析】解:
、水桶对人的拉力和人对水桶的拉力作用在两个物体上,不是一对平衡力,故错误;
、水桶受到的重力和水桶对地球的引力作用在两个物体上,不是一对平衡力,故错误;
、水桶受到的重力和人对水桶的拉力符合二力平衡条件,是平衡力,故正确;
、水桶受到的重力是由于地球的吸引而产生的,与地球对水桶的吸引力不是一对平衡力,故错误。
故选:。
二力平衡的条件是:两个力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,作用在同一个物体上。
解答此类题,关键要抓住二力平衡的四个条件,而且四个条件缺一不可。
10.【答案】A;
【解析】解:列车停在平直轨道上,车厢中小球静止,列车启动后,车厢由于受到牵引力的作用改变了运动状态,忽略桌面对的摩擦及空气的影响,在水平方向上没有受到力的作用,小球由于具有惯性保持静止,即小球相对于路灯的位置不发生改变,观察四个选项中的图,可知选项正确,选项错误。
故选:。
一个物体相对于另一个物体位置的改变叫机械运动;事先选定的物体叫做参照物;物理学中把物体保持原有运动状态不变的性质叫惯性。
此题主要考查了机械运动及惯性的知识,是基础题,解决问题的关键是小球相对于路灯静止。
11.【答案】重力;不同;相反;
【解析】解:吊灯静止,所以受力平衡,其所受到拉力与重力大小相等、方向相反、作用在一条直线上,是一对平衡力.
吊灯所受的拉力放力物体上灯绳,重力的施力物体是地球,所以不是同一施力物体;重力方向竖直向下,拉力方向竖直向上,所以二者方向相反.
故答案为:重力;不同;相反.
二力平衡的条件是:大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在一个物体上,缺一不可;根据二力平衡的条件可对吊灯的受力情况进行分析.
此题主要考查学生对平衡力的辨别,以及对物体进行具体的受力分析,难度不大.
12.【答案】解:
(1)小汽车静止时,处于平衡状态,在水平方向上受到的阻力与拉力是一对平衡力,则阻力的大小:
f=F=500N;
(2)小汽车的重力为:
G=mg=1600kg×10N/kg=16000N;
小汽车在水平路面上匀速行驶的过程中,受到地面的阻力是车重的0.05倍,故行驶中所受的阻力为:
=0.05G=0.05×16000N=800N;
若要小汽车恰能做匀速直线运动,即要让小汽车处于平衡状态,根据二力平衡的两个力必须大小相等,则水平拉力要恰好等于驶中所受的阻力,即:
F拉==800N。
答:(1)用500N水平拉力拉小汽车,小汽车静止不动,此时小汽车受到的阻力为500N;
(2)当水平拉力为800N时,小汽车恰能做匀速直线运动。;
【解析】
物体在几个力的作用下保持静止状态或匀速直线运动状态,我们就说该物体处于平衡状态;
二力平衡的两个力作用在同一物体上、大小相等、方向相反、并且在同一条直线上,可根据平衡力中一个力的大小和方向,判定另一个力的大小和方向。
二力平衡的条件,概括说就是“同物、等大、反向、共线”。
同物:作用在同一物体上的两个力。等大:大小相等。反向:两个力方向相反。共线:两个力作用在同一条直线上。
二力平衡的条件的应用:
根据平衡力中一个力的大小和方向,判定另一个力的大小和方向。
根据物体的平衡状态,判断物体的受力情况。
13.【答案】解:(1)小云受到的重力大小G人=g=40kg×10N/kg=400N;
(2)当该车在水平公路以最大负荷状态匀速直线行驶时,此时平衡车对地面压力大小等于平衡车的总重力:
F压=G=(+)g=(16kg+40kg)×10N/kg=560N;
(3)由题意可得,平衡车受到的摩擦力:f=0.02G=0.02×560N=11.2N,
因为车处于平衡状态,水平方向上受到的牵引力和摩擦力是一对平衡力,二力大小相等,
所以,平衡车所受的牵引力:F=f=11.2N;
答:(1)小云受到的重力大小为400N;
(2)此时平衡车对地面压力的大小为560N;
(3)平衡车行驶过程中所受的牵引力为11.2N。;
【解析】
根据得出小云受到的重力大小;
根据求出平衡车的总重,地面受到的压力等于它们的总重力;
当该车在水平公路以最大负荷状态匀速直线行驶时,处于平衡状态,水平方向上受到的牵引力和滑动摩擦力是一对平衡力,二力大小相等,据此求出牵引力大小。
此题主要考查二力平衡条件、重力的计算及压强公式的运用,关键是从题中获取有效的信息。
14.【答案】做匀速直线运动 不需要;
【解析】解:一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止或匀速直线运动,所以在速度滑冰比赛中,若运动员冲过终点线后所受的所有外力同时消失,则运动员将做匀速直线运动,可见:物体的运动不需要力来维持,力是改变物体运动状态的原因。
故答案为:做匀速直线运动;不需要。
根据牛顿第一定律分析;
力是改变物体运动状态的原因。
此题主要考查力与运动的关系,难度不大。
15.【答案】2000N 2000N 2000N;
【解析】解:物体以的速度匀速提升时,物体处于平衡状态,钢丝绳对重物的拉力和物体本身的重力是一对平衡力,故大小相等,所以拉力是;
当物体以的速度匀速水平移动时,物体处于平衡状态,钢丝绳对重物的拉力和物体本身的重力仍是一对平衡力,故大小相等,所以拉力是;
当物体以的速度匀速下降时,物体仍处于平衡状态,此时丝绳对重物的拉力和物体本身的重力仍是一对平衡力,故大小相等,所以拉力仍是。
故答案为:;;。
由于匀速吊起货物,可判定物体在竖直方向受平衡力作用,即施加的拉力与重力平衡,它们大小相等,跟物体运动速度无关。
该题考的是平衡力的判定及应用,只要物体在力的作用下做匀速直线运动,其一定受平衡力的作用,即所受的平衡力大小是相等的,其跟速度的大小是无关的。
16.【答案】8 竖直向上 8 竖直向上;
【解析】解:当时,物体沿竖直墙面匀速下滑时,物体在竖直方向上受向下的重力和向上的摩擦力,二力是一对平衡力,大小相等,故摩擦力;
当时,物体静止,竖直方向上受向下的重力和向上的摩擦力,二力是一对平衡力,大小相等,则此时物体受到的摩擦力。
故答案为:;竖直向上;;竖直向上。
物体无论是做匀速直线运动还是静止都处于平衡状态,由二力平衡条件求出摩擦力的大小和方向。
许多学生在做本题时由于受到压力的干扰而出现错误,在理解二力平衡时应注意只有在同一条直线上的两个力才有可能是平衡力。
17.【答案】;
【解析】
先分析出人受到几个力的作用,再根据某人站在小车里,随小车在水平地面上做匀速直线运动判断几个力的大小关系,最后正确画出受力示意图。
作力的示意图,要用一条带箭头的线段表示力,线段的长度表示力的大小,箭头表示力的方向,起点或终点表示力的作用点,是平衡力的长度要相等。
18.【答案】光滑 方向相反;
【解析】解:把小车放在较光滑的水平桌面上,小车受到的摩擦力越小,摩擦力对实验的影响越小,对得出实验结论更有利;
将两个托盘放到同一侧,两个力方向相同,小车将运动,处于非平衡状态,说明彼此平衡的两个力方向相反。
故答案为:光滑;方向相反。
桌面越光滑,小车所示摩擦力越小,摩擦力对实验的影响越小;
二力平衡的条件:大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在一个物体上。
此题主要考查了探究二力平衡条件的实验,是初中物理的一个基本的、重要的实验,也是常考内容,一定要掌握其实验注意事项、实验步骤等问题。
19.【答案】3 不变;
【解析】解:由图可知,物体在后做匀速直线运动,此时水平方向上受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等,由图可知,此时的拉力为,故滑动摩擦力为;增大木块的运动速度,压力大小、接触面的粗糙程度不变,则它所受的摩擦力不变。
故答案为:;不变。
物体在水平面上匀速直线滑动时,受到的摩擦力与拉力是一对平衡力,大小相等;滑动摩擦力的大小与压力大小、接触面的粗糙程度有关,与速度无关。
此题主要考查了摩擦力的大小、二力平衡条件的应用,知道影响滑动摩擦力大小的两个因素是解答该题的关键。