



初中物理人教版八年級(jí)下冊(cè)8.2 二力平衡同步訓(xùn)練題
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這是一份初中物理人教版八年級(jí)下冊(cè)8.2 二力平衡同步訓(xùn)練題,共25頁。試卷主要包含了選擇題,填空題,實(shí)驗(yàn)探究題,計(jì)算題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
一、選擇題
1.(2022·內(nèi)蒙古期末)在下列事例中,受平衡力作用的物體是( )
A. 從很陡的軌道高處滑下的過山車B. 從樹上自由下落的蘋果
C. 騰空而起正在加速上升的火箭D. 平直軌道上勻速行駛的地鐵
2.(2022·全國)如圖所示,各物體都受到兩個(gè)力的作用,其中受力屬于二力平衡的是( )
A. B.
C. D.
3.(2022·山東期中)如圖所示,教室里懸掛著的吊燈處于靜止?fàn)顟B(tài),吊燈所受重力的平衡力是( )
A. 懸繩對(duì)吊燈的拉力
B. 天花板對(duì)懸繩的拉力
C. 吊燈對(duì)懸繩的拉力
D. 懸繩對(duì)天花板的拉力
4.(2022·天津模擬)如圖所示的為“研究二力平衡的條件”的實(shí)驗(yàn)裝置,下列關(guān)于這個(gè)實(shí)驗(yàn)的敘述中錯(cuò)誤的是( )
A. 為減小摩擦,應(yīng)選用盡量光滑的水平桌面
B. 為使實(shí)驗(yàn)效果明顯,應(yīng)選用質(zhì)量較大的木塊來代替小車
C. 調(diào)整兩邊的托盤所放的鉤碼的數(shù)量,可以改變力的大小
D. 將小車扭轉(zhuǎn)一個(gè)角度,是為了探究二力平衡中的兩個(gè)力是否在同一直線上
5.(2022·重慶)下列說法中正確的是( )
A. 物體間力的作用是相互的
B. 兩個(gè)不接觸的物體,就一定不會(huì)發(fā)生力的作用
C. 在水平路面上向右運(yùn)動(dòng)的物體,受合力方向一定水平向右
D. 若一個(gè)物體受到平衡力作用,它一定保持靜止?fàn)顟B(tài)
6.(2022·廣西模擬)如圖所示,兩輛相同的小車上分別固定一塊磁體和一個(gè)鐵塊,將它們靠近到一定距離后由靜止釋放,兩小車同時(shí)運(yùn)動(dòng)下列說法正確的是( )
A. 小車運(yùn)動(dòng)起來是因?yàn)樾≤囉袘T性
B. 兩小車相互遠(yuǎn)離
C. 磁體對(duì)鐵塊的作用力和鐵塊受到的重力是一對(duì)平衡力
D. 磁體對(duì)鐵塊有作用力,同時(shí)鐵塊對(duì)磁體也有作用力
7.(2022·江蘇模擬)小華同學(xué)在科技館觀摩自行車走鋼絲表演后回家做了一個(gè)模型,如圖所示,下列說法正確的是( )
A. 自行車對(duì)繩的拉力與鉤碼的重力是一對(duì)平衡力
B. 自行車的重力與鋼絲對(duì)自行車的支持力是一對(duì)平衡力
C. 自行車對(duì)鋼絲的壓力與鋼絲對(duì)自行車的支持力是一對(duì)平衡力
D. 自行車和所掛物體總重力與鋼絲對(duì)自行車的支持力是一對(duì)平衡力
二、填空題
8.(2022·湖北期中)跳水運(yùn)動(dòng)員是我國在國際比賽中的優(yōu)勢(shì)項(xiàng)目。如圖所示,跳水運(yùn)動(dòng)員站在跳板上靜止時(shí),她受到的重力和支持力是一對(duì)____(選填“平衡力”或“相互作用力”),運(yùn)動(dòng)員將跳板壓彎,說明力可以改變物體的____。
9.滑板車是小學(xué)生喜愛的玩具之一。用腳向后瞪地,滑板車會(huì)沿地面向前運(yùn)動(dòng),這說明力的作用是______的;滑板車在水平地面上靜止且人的兩腳站立在滑板車上時(shí),滑板車受到的支持力與______是平衡力(選填“人的重力”、“車的重力”“人與車的總重力”)。
10.如圖所示,一只重力可忽略不計(jì)的彈簧測(cè)力計(jì)水平放置,通過兩只滑輪在兩端懸掛質(zhì)量為500g的物體各一個(gè),則測(cè)力計(jì)的示數(shù)為______N,測(cè)力計(jì)受到的拉力的合力是______N。(g=10N/kg)
三、實(shí)驗(yàn)探究題
11.(2022·新疆·專項(xiàng)測(cè)試)如圖甲是小梅同學(xué)探究二力平衡條件時(shí)的實(shí)驗(yàn)情景。
(1)實(shí)驗(yàn)中選擇小卡片的目的是______ (選填“考慮”或“不考慮”)小卡片的重力,原因是卡片的重力很小且此實(shí)驗(yàn)是探究水平方向二力平衡的條件。
(2)小梅將系于小卡片兩對(duì)角的線分別跨過左右支架上的滑輪,在線的兩端掛上鉤碼,使作用在小卡片上的兩個(gè)拉力方向______,并通過調(diào)整______來改變拉力的大小;
(3)在探究同一問題時(shí),小明將木塊放在水平桌面上,設(shè)計(jì)了如圖乙所示的實(shí)驗(yàn),同學(xué)們認(rèn)為小梅的實(shí)驗(yàn)優(yōu)于小明的實(shí)驗(yàn)。其主要原因是______。
A.小卡片容易扭轉(zhuǎn) B.減小摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響
C.容易讓小卡片在水平方向上保持平衡 D.小卡片是比較容易獲取的材料
四、計(jì)算題
12.(2022·安徽月考)一輛小車,總質(zhì)量為600kg,在水平路面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)的過程中,受到的阻力是車重力的0.05倍。問:
(1)小車所受的阻力是多大?
(2)發(fā)動(dòng)機(jī)提供給小車的牽引力是多大?
13.“三月三”又叫歌圩節(jié),是中國多個(gè)民族的傳統(tǒng)節(jié)日,它不僅是弘揚(yáng)民族文化的盛會(huì),也是民族之間進(jìn)行經(jīng)濟(jì)交流的慶典。今年“三月三”放假期間,小張一家人駕駛汽車外出游玩。已知汽車(包括車上的人和物品)的總重力為8×104N,在平直公路上勻速行駛48km,用時(shí)0.6h。若該車行駛過程中受到的阻力是汽車(包括車上的人和物品)總重力的0.05倍。求:
(1)該汽車行駛的速度;
(2)該汽車的總質(zhì)量;
(3)該汽車勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的牽引力。
一、選擇題
1.(2022·湖北模擬)第24屆冬奧會(huì)將于2022年2月4日至20日在北京市和張家口市聯(lián)合舉行。關(guān)于冬奧會(huì)的部分比賽項(xiàng)目,下列分析正確的是( )
A. 被推出的冰壺在水平冰面上滑行時(shí)受力平衡
B. 短道速滑運(yùn)動(dòng)員勻速過彎道時(shí)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變
C. 滑雪運(yùn)動(dòng)員沖過終點(diǎn)后不能立即停下來是因?yàn)槭艿綉T性的作用
D. 冰球運(yùn)動(dòng)員向后蹬冰面就會(huì)前進(jìn)說明物體間力的作用是相互的
2.某同學(xué)和家人在外出旅游途中,車拋錨在水平路面上,家人試圖推動(dòng)汽車但沒有推動(dòng)。下列說法中正確的是( )
A. 車未被推動(dòng)是因?yàn)橥屏π∮谀Σ亮?br>B. 車未被推動(dòng)是因?yàn)槿送栖嚨牧π∮谲囃迫说牧?br>C. 人對(duì)車的推力和車對(duì)人的推力是一對(duì)相互作用力
D. 車受到的支持力和車對(duì)水平路面的壓力是一對(duì)平衡力
3.(2022·廣東模擬)圖中水平圓盤繞固定軸轉(zhuǎn)動(dòng),盤上物塊相對(duì)于盤靜止,隨盤在水平面運(yùn)動(dòng),則物塊( )
A. 處于平衡狀態(tài)B. 有慣性,運(yùn)動(dòng)狀態(tài)保持不變
C. 所受支持力與它對(duì)盤的壓力二力平衡D. 受地球吸引力,同時(shí)對(duì)地球也有吸引力
4.如圖所示,當(dāng)右端掛5N的物體A時(shí),物體B在平面桌面上恰好能向右做勻速直線運(yùn)動(dòng),若現(xiàn)在要使物體B向左做勻速直線運(yùn)動(dòng),則應(yīng)對(duì)物體B施加的力為( )
A. 水平向左,5NB. 水平向左,10NC. 水平向右,5ND. 水平向右,10N
5.同一直線上的兩個(gè)力F1和F2作用在同一物體上,若F1=20N,F(xiàn)2=30N,它們的合力可能是( )
A. 大小為50N,方向與F1相反B. 大小為10N,方向與F2相反
C. 大小為10N,方向與F1相同D. 大小為10N,方向與F2相同
6.(2022·上海期末)物體在水平方向上受到兩個(gè)大小分別為2N和4N的力,這兩個(gè)力的合力大小( )
A. 一定是2NB. 一定是6NC. 可能是8ND. 可能是6N
7.如圖所示,物塊在力F作用下向右沿水平方向勻速運(yùn)動(dòng),則物塊受到的摩擦力Ff與拉力F的合力方向應(yīng)該是( )
A. 水平向右B. 豎直向上C. 向右偏上D. 向左偏上
二、填空題
8.如圖,當(dāng)物體在力F作用下沿斜面勻速上升時(shí),物體________平衡力作用(填“受”或“不受”)。不管斜面是否光滑,圖中F與G二力________(選填“平衡”或“不平衡”)。
9.(2022·湖南月考)圖甲是商場(chǎng)里常用的垂直電梯和自動(dòng)扶梯,圖乙記錄了小強(qiáng)乘坐電梯的s-t圖象。則他搭乘垂直電梯受到的支持力______搭乘自動(dòng)扶梯受到的支持力(選填“大于”、“等于”或“小于”);當(dāng)隨自動(dòng)扶梯到達(dá)扶梯口時(shí),若不小心,則會(huì)由于______向前傾倒。
10.如圖所示,繩子吊著小球從A點(diǎn)釋放,小球會(huì)擺動(dòng)到B點(diǎn)再擺動(dòng)到最高點(diǎn)C點(diǎn),到達(dá)B點(diǎn)時(shí)小球處于______(選填“平衡”或“非平衡”)狀態(tài)。小球擺到C點(diǎn)時(shí)假如一切外力突然消失,則小球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是:______。
11.(2022·江蘇模擬)如圖所示,一氫氣球用細(xì)繩系在玩具車上,靜置于廣場(chǎng)的光滑水平地面上,當(dāng)有勻速的風(fēng)沿水平方向向右吹來,氣球和玩具車在風(fēng)力作用下向前運(yùn)動(dòng),說明力能改變物體的______;玩具車在向右運(yùn)動(dòng)的過程中______(選填“可能”或“不可能”)被風(fēng)吹離地面;一段時(shí)間后玩具車勻速前進(jìn),此時(shí)細(xì)繩______(選填“向左傾斜”、“向右傾斜”或“保持豎直”)。
12.(2022·福建期末)一個(gè)重5N的籃球在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的空氣阻力恒為0.8N,現(xiàn)將籃球豎直向上拋出,籃球在豎直上升的過程中所受的合力為______N,籃球在豎直下落的過程中所受的合力為______N。
13.搬運(yùn)工用600N的力水平向東拉一重為1000N的板車,板車勻速直線運(yùn)動(dòng),則地面對(duì)板車的阻力為________N,地面對(duì)板車的支持力為_________N。
14.跳傘運(yùn)動(dòng)員連同裝置共重700N,他從飛機(jī)上跳下,傘未打開前,受到空氣的阻力為50N,則這兩個(gè)力的合力的大小為__________,合力的方向是__________。
15.(2022·河北月考)某工地的起重機(jī)要吊裝個(gè)工件,該工件重6000N。當(dāng)起重機(jī)以2m/s勻速吊著工件上升時(shí),起重機(jī)的鋼繩受到的拉力為______N;當(dāng)起重機(jī)以5m/s的速度勻速吊著工件下降時(shí),鋼繩受到的拉力______(填“變大”“變小”或“不變”),工件所受拉力的方向?yàn)開_____,起重機(jī)吊著工件以4m/s的速度沿水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),工件受到的拉力為______N.(忽略空氣阻力不計(jì))
三、實(shí)驗(yàn)探究題
16.如圖所示是物理興趣小組的同學(xué)在“研究二力平衡條件”的實(shí)驗(yàn),以下是他們的實(shí)驗(yàn)過程:
(1)把木塊放在水平桌面上,向兩端的小盤里加砝碼,發(fā)現(xiàn)當(dāng)兩盤砝碼質(zhì)量相等時(shí),木塊靜止。當(dāng)左側(cè)放400g砝碼,右側(cè)放500g砝碼時(shí),小木塊也保持靜止?fàn)顟B(tài),經(jīng)過分析是木塊受到摩擦力的作用,則摩擦力的大小為______N。(g取10N/kg)
(2)為了解決這個(gè)問題,將木塊換成小車,如圖乙所示。小車處于靜止后,保持F1與F2相等,將小車扭轉(zhuǎn)到如圖丙所示的位罝,松手后,小車將____________(選填“保持靜止”或“扭轉(zhuǎn)回來”);這一步驟說明二力平衡時(shí),要滿足兩個(gè)力在_____________上的條件。
(3)為了探究“是否只有兩個(gè)力作用在同一物體上才能使物體保持平衡”,小明在圖乙中小車靜止的基礎(chǔ)上,用鋸條將小車從中間鋸開,這樣小車將______(選填“能”或“不能”)保持靜止。這說明:只有當(dāng)兩個(gè)力作用在_________物體上,才能使物體保持平衡。
四、計(jì)算題
17.(2022·福建期中)航天迷小偉利用自制降落傘模擬返回艙的降落過程。將帶有降落傘的重物從高處釋放,一段時(shí)間后打開降落傘。重物在離地4m高處開始勻速下落,速度為5m/s。若打開降落傘后,降落傘和重物受到的阻力f與速度v滿足關(guān)系f=kv2中,k=3N?s2/m2.求:
(1)重物從開始勻速下落到落地所用的時(shí)間;
(2)降落傘和重物的總重
課時(shí)8.2 二力平衡(解析版)
一、選擇題
1.(2022·內(nèi)蒙古期末)在下列事例中,受平衡力作用的物體是( )
A. 從很陡的軌道高處滑下的過山車B. 從樹上自由下落的蘋果
C. 騰空而起正在加速上升的火箭D. 平直軌道上勻速行駛的地鐵
【答案】D
【解析】
A.從很陡的軌道高處滑下的過山車由于經(jīng)過的路線不是直線,運(yùn)動(dòng)方向在發(fā)生變化,不是平衡狀態(tài),所受的力不是平衡力,故A不符合題意;
B.從樹上自由下落的蘋果,雖然經(jīng)過的路線是直線,但其速度在增加,不是平衡狀態(tài),所受的力不是平衡力,故B不符合題意;
C.火箭加速上升,速度增大,不是平衡狀態(tài),所受的力不是平衡力,故C不符合題意;
D.平直軌道上勻速行駛的地鐵,做勻速直線運(yùn)動(dòng),處于平衡狀態(tài),受平衡力作用,故D符合題意。
故選D。
2.(2022·全國)如圖所示,各物體都受到兩個(gè)力的作用,其中受力屬于二力平衡的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】解:
A、圖中兩個(gè)力的大小不相等,不是平衡力;
BC、圖中兩個(gè)力不是作用在同一直線上,故不是平衡力;
D、圖中兩個(gè)力同時(shí)滿足大小相等、方向相反、作用在同一物體上、在一條直線上是一對(duì)平衡力。
故選:D。
本題考查了平衡力的判斷,關(guān)鍵是知道四個(gè)條件缺一不可。
3.(2022·山東期中)如圖所示,教室里懸掛著的吊燈處于靜止?fàn)顟B(tài),吊燈所受重力的平衡力是( )
A. 懸繩對(duì)吊燈的拉力
B. 天花板對(duì)懸繩的拉力
C. 吊燈對(duì)懸繩的拉力
D. 懸繩對(duì)天花板的拉力
【答案】A
【解析】解:A、懸繩對(duì)吊燈的拉力和吊燈受的重力,符合二力平衡的條件,因此它們是一對(duì)平衡力;
B、天花板對(duì)懸繩的拉力和吊燈受的重力,二力作用在兩個(gè)物體上,因此不是一對(duì)平衡力;
C、吊燈對(duì)懸繩的拉力和吊燈受到的重力,二力作用在兩個(gè)物體上,并且方向相同,因此它們不是一對(duì)平衡力;
D、懸繩對(duì)天花板的拉力和吊燈受到的重力,二力的方向相同,并且作用在兩個(gè)物體上,因此不是一對(duì)平衡力。
故選:A。
二力平衡的條件是:大小相等、方向相反、作用在一條直線上、作用在一個(gè)物體上,缺一不可;根據(jù)二力平衡的條件對(duì)各選項(xiàng)逐一進(jìn)行分析。
此題主要考查學(xué)生對(duì)平衡力的辨別,學(xué)習(xí)中特別要注意平衡力和相互作用力的區(qū)別。
4.(2022·天津模擬)如圖所示的為“研究二力平衡的條件”的實(shí)驗(yàn)裝置,下列關(guān)于這個(gè)實(shí)驗(yàn)的敘述中錯(cuò)誤的是( )
A. 為減小摩擦,應(yīng)選用盡量光滑的水平桌面
B. 為使實(shí)驗(yàn)效果明顯,應(yīng)選用質(zhì)量較大的木塊來代替小車
C. 調(diào)整兩邊的托盤所放的鉤碼的數(shù)量,可以改變力的大小
D. 將小車扭轉(zhuǎn)一個(gè)角度,是為了探究二力平衡中的兩個(gè)力是否在同一直線上
【答案】B
【解析】
A.為了減小摩擦,應(yīng)選用盡量光滑的水平桌面,可以減小摩擦對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響.選項(xiàng)正確,不符合題意;
B.質(zhì)量較大的小車對(duì)桌面的壓力大,小車受到的摩擦力大,對(duì)實(shí)驗(yàn)影響較大.選項(xiàng)錯(cuò)誤,符合題意;
C.調(diào)整兩邊的托盤所放的鉤碼數(shù)量,可以改變力的大小,可以探究二力平衡時(shí)兩個(gè)力的大小關(guān)系.選項(xiàng)正確,不符合題意;
D.將小車扭轉(zhuǎn)一個(gè)角度,是為了改變力的作用線的位置,探究二力平衡時(shí)兩個(gè)力的是否在同一直線上.選項(xiàng)正確,不符合題意。
故選B。
5.(2022·重慶)下列說法中正確的是( )
A. 物體間力的作用是相互的
B. 兩個(gè)不接觸的物體,就一定不會(huì)發(fā)生力的作用
C. 在水平路面上向右運(yùn)動(dòng)的物體,受合力方向一定水平向右
D. 若一個(gè)物體受到平衡力作用,它一定保持靜止?fàn)顟B(tài)
【答案】A
【解析】解:A、力的作用是相互的,施力物體同時(shí)也是受力物體。故A正確;
B、不接觸的物體間也可以發(fā)生力的作用,例如磁鐵吸引鐵釘。故B錯(cuò)誤;
C、在水平路面上向右運(yùn)動(dòng)的物體,物體所受合力方向可能水平向右,也可能水平向左。故C錯(cuò)誤;
D、受力平衡的物體,其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變,物體可能處于靜止?fàn)顟B(tài),也可能處于勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。故D錯(cuò)誤。
故選:A。
(1)力是物體對(duì)物體的作用,物體間力的作用是相互的,發(fā)生力的作用時(shí),兩個(gè)物體不一定相互接觸,例如磁鐵吸引鐵釘;
(2)水平向右運(yùn)動(dòng)的物體受到合力水平向右時(shí),物體進(jìn)行加速運(yùn)動(dòng),物體受到合力水平向左時(shí),物體做減速運(yùn)動(dòng);
(3)物體不受力和受平衡力時(shí),物體保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
此題考查了力的概念和運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系,正確、全面理解運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系是判斷此題的關(guān)鍵。
6.(2022·廣西模擬)如圖所示,兩輛相同的小車上分別固定一塊磁體和一個(gè)鐵塊,將它們靠近到一定距離后由靜止釋放,兩小車同時(shí)運(yùn)動(dòng)下列說法正確的是( )
A. 小車運(yùn)動(dòng)起來是因?yàn)樾≤囉袘T性
B. 兩小車相互遠(yuǎn)離
C. 磁體對(duì)鐵塊的作用力和鐵塊受到的重力是一對(duì)平衡力
D. 磁體對(duì)鐵塊有作用力,同時(shí)鐵塊對(duì)磁體也有作用力
【答案】D
【解析】
A.力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因,小車運(yùn)動(dòng)起來是因?yàn)榇朋w和鐵塊之間彼此產(chǎn)生了力的作用,使小車由靜止變?yōu)檫\(yùn)動(dòng),故A錯(cuò)誤;
B.因?yàn)榇朋w對(duì)鐵塊具有吸引力,所以將它們靠近到一定距離后由靜止釋放,兩小車將靠近,故B錯(cuò)誤;
C.磁體對(duì)鐵塊的作用力和鐵塊受到的重力不在一條直線上,方向不相反,大小也不一定相等,不是一對(duì)平衡力,故C錯(cuò)誤。
D.物體間力的作用是相互的,所以磁體對(duì)鐵塊有作用力,同時(shí)鐵塊對(duì)磁體也有作用力,故D正確。
故選D。
7.(2022·江蘇模擬)小華同學(xué)在科技館觀摩自行車走鋼絲表演后回家做了一個(gè)模型,如圖所示,下列說法正確的是( )
A. 自行車對(duì)繩的拉力與鉤碼的重力是一對(duì)平衡力
B. 自行車的重力與鋼絲對(duì)自行車的支持力是一對(duì)平衡力
C. 自行車對(duì)鋼絲的壓力與鋼絲對(duì)自行車的支持力是一對(duì)平衡力
D. 自行車和所掛物體總重力與鋼絲對(duì)自行車的支持力是一對(duì)平衡力
【答案】D
【解析】
A.自行車對(duì)繩的拉力作用在繩上,鉤碼的重力作用在鉤碼上,二力不是作用在同一個(gè)物體上,不是一對(duì)平衡力,故A錯(cuò)誤;
B.鋼絲對(duì)自行車的支持力等于自行車和鉤碼的重力之和,即自行車的重力小于鋼絲對(duì)自行車的支持力,所以二力不是一對(duì)平衡力,故B錯(cuò)誤;
C.自行車對(duì)鋼絲的壓力與鋼絲對(duì)自行車的支持力沒有作用在同一個(gè)物體上,不是一對(duì)平衡力,故C錯(cuò)誤;
D.自行車和所掛物體總重力與鋼絲對(duì)自行車的支持力,它們大小相等、方向相反、作用在同一條直線上、作用在同一個(gè)物體上,是一對(duì)平衡力,故D正確。
故選D。
二、填空題
8.(2022·湖北期中)跳水運(yùn)動(dòng)員是我國在國際比賽中的優(yōu)勢(shì)項(xiàng)目。如圖所示,跳水運(yùn)動(dòng)員站在跳板上靜止時(shí),她受到的重力和支持力是一對(duì)____(選填“平衡力”或“相互作用力”),運(yùn)動(dòng)員將跳板壓彎,說明力可以改變物體的____。
【答案】平衡力;形狀
【解析】
跳水運(yùn)動(dòng)員站在跳板上靜止時(shí),她受到的重力和支持力大小相等,方向相反,作用在一條直線上,作用在同一物體上,符合二力平衡的條件,因此是一對(duì)平衡力。
運(yùn)動(dòng)員將跳板壓彎,說明力可以改變物體的形狀。
故答案為:平衡力;形狀。
9.滑板車是小學(xué)生喜愛的玩具之一。用腳向后瞪地,滑板車會(huì)沿地面向前運(yùn)動(dòng),這說明力的作用是______的;滑板車在水平地面上靜止且人的兩腳站立在滑板車上時(shí),滑板車受到的支持力與______是平衡力(選填“人的重力”、“車的重力”“人與車的總重力”)。
【答案】相互 人與車的總重力
【解析】解:(1)用腳向后蹬地,滑板車會(huì)沿地面向前運(yùn)動(dòng),這說明力的作用是相互的;
(2)滑板車靜止時(shí),人與車自身的總重力和地面對(duì)滑板車的支持力大小相等,方向相反,作用在同一個(gè)物體上,是一對(duì)平衡力。
故答案為:相互;人與車的總重力。
(1)物體間力的作用是相互的,物體受到力的同時(shí),也對(duì)另一個(gè)物體施加了力;
(2)平衡力的條件:大小相等、方向相反、作用在同一個(gè)物體上,作用在同一條直線上。
本題通過滑板車考查學(xué)生對(duì)力的作用的相互性以及平衡力的掌握,屬于力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的考查,難度不大。
10.如圖所示,一只重力可忽略不計(jì)的彈簧測(cè)力計(jì)水平放置,通過兩只滑輪在兩端懸掛質(zhì)量為500g的物體各一個(gè),則測(cè)力計(jì)的示數(shù)為______N,測(cè)力計(jì)受到的拉力的合力是______N。(g=10N/kg)
【答案】5;0
【解析】解:(1)彈簧測(cè)力計(jì)受到了相反方向的兩個(gè)力的作用,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)等于其中一個(gè)力的大小,即物體的重力G=mg=0.5kg×10N∕kg=5N;
故答案為:5;
(2)細(xì)繩和彈簧測(cè)力計(jì)的質(zhì)量忽略不計(jì),不考慮細(xì)繩與滑輪之間的摩擦,小車在水平方向上受到了兩個(gè)力的作用,向左的拉力5N(拉力的大小等于左端物體的重力),向右的拉力為5N,兩個(gè)力的大小相等,方向相反,合力的大小等于兩力之差為0N;
故答案為:0。
兩端所掛重物由于重力的作用,通過繩子對(duì)小車施加了相反方向的兩個(gè)拉力,拉力的大小等于重物的重力,同一直線上相反方向上的兩個(gè)力的合力等于兩力之差;
彈簧測(cè)量的示數(shù)等于彈簧測(cè)力計(jì)一端所受力的大小。
此題綜合了二力平衡條件和力的合成相關(guān)內(nèi)容,考查的是我們分析力的能力,是一道基礎(chǔ)題。在分析具體問題時(shí),往往需要有機(jī)結(jié)合,使知識(shí)系統(tǒng)化。
三、實(shí)驗(yàn)探究題
11.(2022·新疆·專項(xiàng)測(cè)試)如圖甲是小梅同學(xué)探究二力平衡條件時(shí)的實(shí)驗(yàn)情景。
(1)實(shí)驗(yàn)中選擇小卡片的目的是______ (選填“考慮”或“不考慮”)小卡片的重力,原因是卡片的重力很小且此實(shí)驗(yàn)是探究水平方向二力平衡的條件。
(2)小梅將系于小卡片兩對(duì)角的線分別跨過左右支架上的滑輪,在線的兩端掛上鉤碼,使作用在小卡片上的兩個(gè)拉力方向______,并通過調(diào)整______來改變拉力的大小;
(3)在探究同一問題時(shí),小明將木塊放在水平桌面上,設(shè)計(jì)了如圖乙所示的實(shí)驗(yàn),同學(xué)們認(rèn)為小梅的實(shí)驗(yàn)優(yōu)于小明的實(shí)驗(yàn)。其主要原因是______。
A.小卡片容易扭轉(zhuǎn) B.減小摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響
C.容易讓小卡片在水平方向上保持平衡 D.小卡片是比較容易獲取的材料
【答案】(1)不考慮;(2)相反;鉤碼個(gè)數(shù);(3)B
【解析】
(1)小卡片的重力比較小,可以忽略重力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響;
(2)兩端掛上鉤碼后,繩對(duì)卡片的拉力一個(gè)水平向左、一個(gè)水平向右,方向相反;繩對(duì)卡片的拉力等于鉤碼的重力,所以可以通過改變鉤碼的個(gè)數(shù),來改變拉力大小;
(3)小明實(shí)驗(yàn)?zāi)緣K直接放在桌面上,當(dāng)木塊有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或者相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)時(shí),木塊與桌面間存在摩擦力,可能影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
故答案為:(1)不考慮;(2)相反;鉤碼個(gè)數(shù);(3)B。
四、計(jì)算題
12.(2022·安徽月考)一輛小車,總質(zhì)量為600kg,在水平路面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)的過程中,受到的阻力是車重力的0.05倍。問:
(1)小車所受的阻力是多大?
(2)發(fā)動(dòng)機(jī)提供給小車的牽引力是多大?
【答案】
解:(1)小車受到的重力:G=mg=600kg×10N/kg=6000N,
小車所受的阻力:f=0.05G=0.05×6000N=300N;
(2)因?yàn)樾≤囎鰟蛩僦本€運(yùn)動(dòng),所以發(fā)動(dòng)機(jī)提供給小車的牽引力與阻力大小相同:F牽=f=300N。
答:(1)小車所受的阻力大小是300N;
(2)發(fā)動(dòng)機(jī)提供給小車的牽引力是300N。
【解析】(1)先根據(jù)G=mg求出小車的重力;然后求出小車運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的摩擦阻力;
(2)小車做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),受的是平衡力的作用,拉力和阻力是一對(duì)平衡力,大小相等。
本題解答的關(guān)鍵是知道當(dāng)物體處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí),其所受的力為平衡力,再根據(jù)所給出的條件進(jìn)行適當(dāng)?shù)挠?jì)算。
13.“三月三”又叫歌圩節(jié),是中國多個(gè)民族的傳統(tǒng)節(jié)日,它不僅是弘揚(yáng)民族文化的盛會(huì),也是民族之間進(jìn)行經(jīng)濟(jì)交流的慶典。今年“三月三”放假期間,小張一家人駕駛汽車外出游玩。已知汽車(包括車上的人和物品)的總重力為8×104N,在平直公路上勻速行駛48km,用時(shí)0.6h。若該車行駛過程中受到的阻力是汽車(包括車上的人和物品)總重力的0.05倍。求:
(1)該汽車行駛的速度;
(2)該汽車的總質(zhì)量;
(3)該汽車勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的牽引力。
【答案】
解:(1)該汽車行駛的速度:
v=st=48km0.6?=80km/?;
(2)該汽車的總質(zhì)量:
m=Gg=8×104N10N/kg=8×103kg;
(3)該汽車勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),受力平衡,
所以受到的牽引力:
F=f=0.05G=0.05×8×104N=4×103N。
答:(1)該汽車行駛的速度為80km/?;
(2)該汽車的總質(zhì)量為8×103kg;
(3)該汽車勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的牽引力為4×103N。
【解析】(1)已知時(shí)間和路程,利用速度公式計(jì)算該汽車行駛的速度;
(2)利用G=mg計(jì)算該汽車的總質(zhì)量;
(3)根據(jù)該車行駛過程中受到的阻力是汽車(包括車上的人和物品)總重力關(guān)系求出阻力,然后根據(jù)二力平衡條件得出牽引力。
此題考查重力、速度和牽引力的計(jì)算,涉及到的較多,綜合性較強(qiáng),但難度不大,知道物體靜止和做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)受力平衡是關(guān)鍵。
一、選擇題
1.(2022·湖北模擬)第24屆冬奧會(huì)將于2022年2月4日至20日在北京市和張家口市聯(lián)合舉行。關(guān)于冬奧會(huì)的部分比賽項(xiàng)目,下列分析正確的是( )
A. 被推出的冰壺在水平冰面上滑行時(shí)受力平衡
B. 短道速滑運(yùn)動(dòng)員勻速過彎道時(shí)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變
C. 滑雪運(yùn)動(dòng)員沖過終點(diǎn)后不能立即停下來是因?yàn)槭艿綉T性的作用
D. 冰球運(yùn)動(dòng)員向后蹬冰面就會(huì)前進(jìn)說明物體間力的作用是相互的
【答案】D
【解析】解:A、被推出的冰壺在水平冰面上滑行時(shí)做減速運(yùn)動(dòng),處于非平衡狀態(tài),所以受力不平衡。故A錯(cuò)誤;
B、短道速滑運(yùn)動(dòng)員勻速過彎道時(shí)運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生改變,所以運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變,故B錯(cuò)誤;
C、滑雪運(yùn)動(dòng)員沖過終點(diǎn)后不能立即停下來是因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)員具有慣性,慣性不是力,不能說受到慣性的作用;故C錯(cuò)誤;
D、物體間力的作用是相互的,冰球運(yùn)動(dòng)員向后蹬冰面,冰面同時(shí)給運(yùn)動(dòng)員一個(gè)反作用,所以運(yùn)動(dòng)員就會(huì)前進(jìn),故D正確。
故選:D。
(1)物體在平衡力的作用下會(huì)保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài);
(2)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)包括運(yùn)動(dòng)的方向和速度,其中一個(gè)改變則運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變;
(3)慣性是物體保持原來運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的性質(zhì),其大小只與質(zhì)量有關(guān);
(4)物體間力的作用是相互的。
以冬奧會(huì)部分比賽項(xiàng)目的場(chǎng)景為內(nèi)容,考查了與力學(xué)相關(guān)的多個(gè)知識(shí)點(diǎn),都是較基礎(chǔ)的力學(xué)知識(shí),應(yīng)熟練掌握。
2.某同學(xué)和家人在外出旅游途中,車拋錨在水平路面上,家人試圖推動(dòng)汽車但沒有推動(dòng)。下列說法中正確的是( )
A. 車未被推動(dòng)是因?yàn)橥屏π∮谀Σ亮?br>B. 車未被推動(dòng)是因?yàn)槿送栖嚨牧π∮谲囃迫说牧?br>C. 人對(duì)車的推力和車對(duì)人的推力是一對(duì)相互作用力
D. 車受到的支持力和車對(duì)水平路面的壓力是一對(duì)平衡力
【答案】C
【解析】解:
A、車沒有被推動(dòng),處于靜止?fàn)顟B(tài),推力和摩擦力平衡,所以推力等于摩擦力,故A錯(cuò)誤;
BC、人推車的力與車推人的力是一對(duì)相互作用力,大小相等,故B錯(cuò)誤,C正確;
D、車受到的支持力和車對(duì)水平路面的壓力分別作用在車和路面上,是一對(duì)相互作用力,不是平衡力,故D錯(cuò)誤。
故選:C。
(1)物體靜止或做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),處于平衡狀態(tài),所受到的力是一對(duì)平衡力;
(2)二力平衡的條件是:作用在同一個(gè)物體上,大小相等、方向相反、作用在同一直線上;
(3)相互作用力的條件是:作用在兩個(gè)物體上,大小相等、方向相反、作用在同一直線上。
本題圍繞推車這一情境,考查了二力平衡和相互作用力的判斷等,有一定綜合性,但都是基礎(chǔ)知識(shí)。
3.(2022·廣東模擬)圖中水平圓盤繞固定軸轉(zhuǎn)動(dòng),盤上物塊相對(duì)于盤靜止,隨盤在水平面運(yùn)動(dòng),則物塊( )
A. 處于平衡狀態(tài)B. 有慣性,運(yùn)動(dòng)狀態(tài)保持不變
C. 所受支持力與它對(duì)盤的壓力二力平衡D. 受地球吸引力,同時(shí)對(duì)地球也有吸引力
【答案】D
【解析】
A、正在圓盤上隨圓盤運(yùn)轉(zhuǎn)的物塊的方向不斷發(fā)生變化,說明物塊不是處于平衡狀態(tài),故A錯(cuò)誤;
B、正在圓盤上隨圓盤運(yùn)轉(zhuǎn)的物塊,運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生改變,所以其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變,故B錯(cuò)誤;
C、由于支持力和壓力作用在不同的物體上,因此二力不是平衡力,故C錯(cuò)誤;
D、地球?qū)ξ飰K有吸引力,由于物體間力的作用是相互的,同時(shí)物塊對(duì)地球也有吸引力,故D正確。
故選:D。
4.如圖所示,當(dāng)右端掛5N的物體A時(shí),物體B在平面桌面上恰好能向右做勻速直線運(yùn)動(dòng),若現(xiàn)在要使物體B向左做勻速直線運(yùn)動(dòng),則應(yīng)對(duì)物體B施加的力為( )
A. 水平向左,5NB. 水平向左,10NC. 水平向右,5ND. 水平向右,10N
【答案】B
【解析】(1)物體B水平向右運(yùn)動(dòng)時(shí),在水平方向上受到物體A對(duì)物體B施加的水平向右的拉力、水平向左的摩擦力作用,因物體B處于勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài),則摩擦力和拉力是平衡力,所以水平向左的摩擦力與向右的拉力大小相等,為5N。
(2)物體B水平向左運(yùn)動(dòng)和水平向右運(yùn)動(dòng)時(shí),由于壓力不變,接觸面粗糙程度不變,物體B受到的摩擦力不變,所以物體B水平向左運(yùn)動(dòng)時(shí),受到水平向右的摩擦力也是5N。
(3)物體B水平向左勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),水平方向上受到水平向左的拉力、水平向右的拉力5N(物體A對(duì)物體B施加的)、水平向右的摩擦力5N.水平向左的拉力和水平向右的拉力、水平向右的摩擦力是平衡力,
所以水平向左的拉力=水平向右的拉力+水平向右的摩擦力=5N+5N=10N。
故選:B。
5.同一直線上的兩個(gè)力F1和F2作用在同一物體上,若F1=20N,F(xiàn)2=30N,它們的合力可能是( )
A. 大小為50N,方向與F1相反B. 大小為10N,方向與F2相反
C. 大小為10N,方向與F1相同D. 大小為10N,方向與F2相同
【答案】D
【解析】解:(1)兩個(gè)力方向相同時(shí),合力F=F1+F2=20N+30N=50N,方向與F1、F2的方向相同,故A錯(cuò)誤;
(2)兩個(gè)力方向相反時(shí),合力F′=F2?F1=30N?20N=10N,方向與F2的方向相同,故BC錯(cuò)誤,D正確。
故選:D。
(1)兩個(gè)力在同一直線上,方向相同,合力大小等于這兩個(gè)力的大小之和,合力方向與這兩個(gè)力的方向相同;
(2)兩個(gè)力在同一直線上,方向相反,合力大小等于這兩個(gè)力的大小之差,合力方向與較大的力的方向相同。
本題考查了力的合成,熟練掌握力的合成方法是正確答題的關(guān)鍵,解題時(shí)要分兩個(gè)力方向相同與相反兩種情況進(jìn)行討論。
6.(2022·上海期末)物體在水平方向上受到兩個(gè)大小分別為2N和4N的力,這兩個(gè)力的合力大小( )
A. 一定是2NB. 一定是6NC. 可能是8ND. 可能是6N
【答案】D
【解析】一物體在水平方向上受到兩個(gè)大小分別為2N和4N的力,若兩力方向相同時(shí)合力為:F=F1+F2=2N+4N=6N;若兩力方向相反時(shí)F=F2?F1=4N?2N=2N,故ABC錯(cuò)誤,D正確。
故選D。
7.如圖所示,物塊在力F作用下向右沿水平方向勻速運(yùn)動(dòng),則物塊受到的摩擦力Ff與拉力F的合力方向應(yīng)該是( )
A. 水平向右B. 豎直向上C. 向右偏上D. 向左偏上
【答案】B
【解析】分析物體的受力情況:重力、地面的支持力、摩擦力和力F,根據(jù)平衡條件則知,摩擦力Ff與拉力F的合力方向與重力、支持力的合力方向的關(guān)系,由重力、支持力的合力方向來確定摩擦力Ff與拉力F的合力的方向。
本題實(shí)質(zhì)是平衡條件推論的運(yùn)用,不能根據(jù)作圖法分析摩擦力Ff與拉力F的合力方向,作圖不準(zhǔn)確。
解:分析物體的受力情況:重力、地面的支持力、摩擦力和力F,根據(jù)平衡條件可知,摩擦力Ff與拉力F的合力方向與重力、支持力的合力方向相反,而重力、支持力的合力方向豎直向下,則物塊受的摩擦力Ff與拉力F的合力方向豎直向上。
故選:B。
二、填空題
8.如圖,當(dāng)物體在力F作用下沿斜面勻速上升時(shí),物體________平衡力作用(填“受”或“不受”)。不管斜面是否光滑,圖中F與G二力________(選填“平衡”或“不平衡”)。
【答案】受;不平衡
【解析】
當(dāng)物體在力F作用下沿斜面勻速上升時(shí),處于平衡狀態(tài),所以受到平衡力作用;圖中F與G不在同一直線上,不是一對(duì)平衡力,即二力不平衡。
故答案為:受;不平衡。
9.(2022·湖南月考)圖甲是商場(chǎng)里常用的垂直電梯和自動(dòng)扶梯,圖乙記錄了小強(qiáng)乘坐電梯的s-t圖象。則他搭乘垂直電梯受到的支持力______搭乘自動(dòng)扶梯受到的支持力(選填“大于”、“等于”或“小于”);當(dāng)隨自動(dòng)扶梯到達(dá)扶梯口時(shí),若不小心,則會(huì)由于______向前傾倒。
【答案】等于 慣性
【解析】
(1)由圖象可知小明在垂直電梯和自動(dòng)扶梯上都是做勻速直線運(yùn)動(dòng)的,受到平衡力的作用,所以小明受到的重力和支持力大小相等、方向相反、作用在一條直線上,即電梯對(duì)小明的支持力等于重力;
(2)在運(yùn)動(dòng)的扶梯上,當(dāng)運(yùn)動(dòng)到樓面時(shí)腳被絆住,腳的速度變慢,上身由于慣性,保持原先速度,所以向前傾倒。
10.如圖所示,繩子吊著小球從A點(diǎn)釋放,小球會(huì)擺動(dòng)到B點(diǎn)再擺動(dòng)到最高點(diǎn)C點(diǎn),到達(dá)B點(diǎn)時(shí)小球處于______(選填“平衡”或“非平衡”)狀態(tài)。小球擺到C點(diǎn)時(shí)假如一切外力突然消失,則小球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是:______。
【答案】非平衡 靜止
【解析】解:
當(dāng)小球沿ABC的軌跡下落到最低點(diǎn)B時(shí),小球運(yùn)動(dòng)速度和方向不斷發(fā)生變化即小球不是做勻速直線運(yùn)動(dòng),所以小球處于非平衡狀態(tài);
當(dāng)小球到達(dá)C點(diǎn)時(shí),速度為0,此時(shí)小球所受各力突然全部消失,根據(jù)牛頓第一定律,物體將保持這一狀態(tài),所以小球?qū)⑻幱陟o止?fàn)顟B(tài);
故答案為:非平衡;靜止。
(1)平衡狀態(tài)是指物體保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài);
(2)牛頓第一定律:一切物體在不受外力作用時(shí),總保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
本題考查對(duì)牛頓第一定律的理解和平衡狀態(tài)的認(rèn)識(shí),知道物體處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)才是平衡狀態(tài)是關(guān)鍵。
11.(2022·江蘇模擬)如圖所示,一氫氣球用細(xì)繩系在玩具車上,靜置于廣場(chǎng)的光滑水平地面上,當(dāng)有勻速的風(fēng)沿水平方向向右吹來,氣球和玩具車在風(fēng)力作用下向前運(yùn)動(dòng),說明力能改變物體的______;玩具車在向右運(yùn)動(dòng)的過程中______(選填“可能”或“不可能”)被風(fēng)吹離地面;一段時(shí)間后玩具車勻速前進(jìn),此時(shí)細(xì)繩______(選填“向左傾斜”、“向右傾斜”或“保持豎直”)。
【答案】運(yùn)動(dòng)狀態(tài);不可能 ;保持豎直
【解析】解:(1)當(dāng)有勻速的風(fēng)沿水平方向向右吹來,氣球和玩具車在風(fēng)力作用下向前運(yùn)動(dòng),說明力能改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài);
(2)風(fēng)水平向右吹,玩具車在豎直方向上不受風(fēng)的作用力,故玩具車在向右運(yùn)動(dòng)的過程中不可能被風(fēng)吹離地面;
(3)因水平地面光滑,所以玩具車在運(yùn)動(dòng)時(shí)不受摩擦力的作用;
一段時(shí)間后玩具車在水平方向上勻速前進(jìn),若此時(shí)細(xì)繩是傾斜的,則細(xì)繩對(duì)玩具車有斜向上的拉力(受力不平衡),玩具車不可能做勻速運(yùn)動(dòng),所以此時(shí)細(xì)繩應(yīng)保持豎直。本題考查力的作用效果,以及平衡狀態(tài)。
12.(2022·福建期末)一個(gè)重5N的籃球在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的空氣阻力恒為0.8N,現(xiàn)將籃球豎直向上拋出,籃球在豎直上升的過程中所受的合力為______N,籃球在豎直下落的過程中所受的合力為______N。
【答案】5.8;4.2
【解析】解:籃球在上升過程中,受豎直向下的重力和空氣對(duì)它豎直向下的阻力,
因同一直線上同方向的兩個(gè)力的合力大小為二者之和,
則所受的合力為:F=G+f=5N+0.8N=5.8N;
籃球在下落過程中,受豎直向下的重力和空氣對(duì)它豎直向上的阻力,
因同一直線上方向相反的兩個(gè)力的合力大小為二者之差,
則所受的合力為:F′=G?f=5N?0.8N=4.2N。
故答案為:5.8;4.2。
對(duì)籃球進(jìn)行受力分析,上升過程中,籃球受重力和空氣阻力的作用,方向都是豎直向下,然后根據(jù)同一直線上同方向的兩個(gè)力求合力的方法計(jì)算合力的大??;下落過程中,籃球受豎直向下的重力和豎直向上的阻力,根據(jù)同一直線上反方向的兩個(gè)力求合力的方法計(jì)算合力的大小。
本題考查了同一直線上二力的合成,關(guān)鍵是正確對(duì)物體進(jìn)行受力分析,注意阻力與物體的運(yùn)動(dòng)方向相反。
13.搬運(yùn)工用600N的力水平向東拉一重為1000N的板車,板車勻速直線運(yùn)動(dòng),則地面對(duì)板車的阻力為________N,地面對(duì)板車的支持力為_________N。
【答案】600;1000
【解析】
板車在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng),則受到的拉力和阻力是一對(duì)平衡力,大小相等,故地面對(duì)板車的阻力為600N;在豎直方向上保持靜止,則板車受到的支持力和重力是一對(duì)平衡力,大小相等,故地面對(duì)板車的支持力是1000N。
故答案為:600;1000。
14.跳傘運(yùn)動(dòng)員連同裝置共重700N,他從飛機(jī)上跳下,傘未打開前,受到空氣的阻力為50N,則這兩個(gè)力的合力的大小為__________,合力的方向是__________。
【答案】650N;豎直向下
【解析】解:傘未打開時(shí),運(yùn)動(dòng)員受豎直向下的重力及向上的阻力,二力方向相反,故合力:F=G?f=700N?50N=650N;方向與重力的方向一致,即合力的方向豎直向下。
故答案為650N,豎直向下。
15.(2022·河北月考)某工地的起重機(jī)要吊裝個(gè)工件,該工件重6000N。當(dāng)起重機(jī)以2m/s勻速吊著工件上升時(shí),起重機(jī)的鋼繩受到的拉力為______N;當(dāng)起重機(jī)以5m/s的速度勻速吊著工件下降時(shí),鋼繩受到的拉力______(填“變大”“變小”或“不變”),工件所受拉力的方向?yàn)開_____,起重機(jī)吊著工件以4m/s的速度沿水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),工件受到的拉力為______N.(忽略空氣阻力不計(jì))
【答案】6000;不變;豎直向上;6000;
【解析】解:起重機(jī)吊起工件時(shí),工件只受重力和起重機(jī)對(duì)工件的拉力的作用;
工件的重力G=6000N,
工件在靜止或勻速上升、勻速下降、沿水平方向勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)都是平衡狀態(tài),都受平衡力作用,
所以工件受到的拉力和重力都是一對(duì)平衡力,即工件受到的拉力都等于6000N;
工件受到的拉力和重力是一對(duì)平衡力,方向相反,由于重力的方向是豎直向下,
所以工件所受拉力的方向是豎直向上的。
故答案為:6000;不變;豎直向上;6000。
根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),判斷出物體所受的兩個(gè)力:重力和拉力是平衡力,然后利用二力平衡條件來解題。
物體靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)都是平衡狀態(tài),勻速直線運(yùn)動(dòng)這種平衡狀態(tài)是不受速度和方向影響的,物體都受平衡力作用。
三、實(shí)驗(yàn)探究題
16.如圖所示是物理興趣小組的同學(xué)在“研究二力平衡條件”的實(shí)驗(yàn),以下是他們的實(shí)驗(yàn)過程:
(1)把木塊放在水平桌面上,向兩端的小盤里加砝碼,發(fā)現(xiàn)當(dāng)兩盤砝碼質(zhì)量相等時(shí),木塊靜止。當(dāng)左側(cè)放400g砝碼,右側(cè)放500g砝碼時(shí),小木塊也保持靜止?fàn)顟B(tài),經(jīng)過分析是木塊受到摩擦力的作用,則摩擦力的大小為______N。(g取10N/kg)
(2)為了解決這個(gè)問題,將木塊換成小車,如圖乙所示。小車處于靜止后,保持F1與F2相等,將小車扭轉(zhuǎn)到如圖丙所示的位罝,松手后,小車將____________(選填“保持靜止”或“扭轉(zhuǎn)回來”);這一步驟說明二力平衡時(shí),要滿足兩個(gè)力在_____________上的條件。
(3)為了探究“是否只有兩個(gè)力作用在同一物體上才能使物體保持平衡”,小明在圖乙中小車靜止的基礎(chǔ)上,用鋸條將小車從中間鋸開,這樣小車將______(選填“能”或“不能”)保持靜止。這說明:只有當(dāng)兩個(gè)力作用在_________物體上,才能使物體保持平衡。
【答案】(1)1;(2)扭轉(zhuǎn)回來;同一直線;(3)不能;同一
【解析】
(1)左、右兩側(cè)的線對(duì)木塊產(chǎn)生的拉力大小分別為:F左=G左=m左g=400×10?3kg×10N/kg=4N和F右=G右=m右g=500×10?3kg×10N/kg=5N,由于木塊靜止,受力平衡,而木塊在水平方向上受到水平向左的拉力、摩擦力和水平向右的拉力,故摩擦力的大小為:f=F右?F左=5N?4N=1N;
(2)由圖知,兩個(gè)力不作用在同一直線上,小車受力不平衡,故小車會(huì)扭轉(zhuǎn)回來;這一步驟說明二力平衡時(shí),要滿足兩個(gè)力在同一直線上的條件;
(3)由題知,將小車從中間鋸開,小車由一個(gè)物體變?yōu)閮蓚€(gè)物體,可判斷小車受力不平衡,故小車不能保持靜止;這說明:只有當(dāng)兩個(gè)力作用在同一物體上,才能使物體保持平衡。
故答案為:(1)1;(2)扭轉(zhuǎn)回來;同一直線;(3)不能;同一。
四、計(jì)算題
17.(2022·福建期中)航天迷小偉利用自制降落傘模擬返回艙的降落過程。將帶有降落傘的重物從高處釋放,一段時(shí)間后打開降落傘。重物在離地4m高處開始勻速下落,速度為5m/s。若打開降落傘后,降落傘和重物受到的阻力f與速度v滿足關(guān)系f=kv2中,k=3N?s2/m2.求:
(1)重物從開始勻速下落到落地所用的時(shí)間;
(2)降落傘和重物的總重
【答案】
解:
(1)根據(jù)v=st可得,重物從開始勻速下落到落地所用的時(shí)間:
t=sv=4m5m/s=0.8s;
(2)由題意得,勻速下落時(shí)有:f=kv2=3N?s2/m2×(5m/s)2=75N,
故降落傘和重物的總重:G=f=75N。
答:
(1)重物從開始勻速下落到落地所用的時(shí)間0.8s;
(2)降落傘和重物的總重75N。
【解析】(1)已知高度和速度,利用速度公式計(jì)算重物從開始勻速下落到落地所用的時(shí)間;
(2)根據(jù)f=kv2中,k=3N?s2/m2求出阻力,然后根據(jù)力的平衡得出降落傘和重物的總重。
此題考查速度公式及其應(yīng)用、二力平衡條件及其應(yīng)用。
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