?人教版 八年級(jí)物理下冊(cè) 第8章《運(yùn)動(dòng)和力》
第2節(jié) 二力平衡
(同步基礎(chǔ)練習(xí))
姓名: 學(xué)校: 老師:
題型
選擇題
填空題
作圖題
實(shí)驗(yàn)題
計(jì)算題
總計(jì)
題數(shù)
20
10
0
2
3
35
一、選擇題(共20小題):
1.下列四種情況中,物體受到兩個(gè)力作用并保持平衡的是( ?。?br /> A.草地上滾動(dòng)的足球B.自由下落的籃球
C.沿弧線運(yùn)動(dòng)的乒乓球 D.靜止放置在水平地面上的鉛球
【答案】D
【解析】物體的平衡狀態(tài)有兩個(gè):一是保持靜止?fàn)顟B(tài),二是保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
如果作用在物體上的力只有兩個(gè),且物體處于平衡狀態(tài),則這兩個(gè)力應(yīng)該滿足四個(gè)條件:①同一物體,②大小相等,③方向相反,④同一直線。
解:
A、草地上滾動(dòng)的足球,在豎直方向上受到重力和支持力,在水平方向上只受到摩擦力,沒有另一個(gè)力與摩擦力平衡,所以足球的速度越來越慢,不是處于平衡狀態(tài),故A錯(cuò)誤;
B、自由下落的籃球,在下落過程中,受到向下的重力和向上的空氣阻力,但由于重力比阻力大得多,所以籃球下落的速度越來越快,不是處于平衡狀態(tài),故B錯(cuò)誤;
C、沿弧線運(yùn)動(dòng)的乒乓球,只受沿弧線切線方向的空氣阻力和豎直向下的重力,這兩個(gè)力方向不是相反的,所以這兩個(gè)力不相互平衡,乒乓球不是處于平衡狀態(tài),故C錯(cuò)誤;
D、靜止在水平面的鉛球只受豎直向上的支持力和豎直向下的重力,且處于平衡狀態(tài),故D正確。
故選:D。
2.下列情景中,物體受平衡力的是( ?。?br /> A.正在彎道勻速滑行的滑冰運(yùn)動(dòng)員B.從水平桌面上掉下的八年級(jí)下冊(cè)物理課本
C.在空中勻速下落的降落傘 D.正在減速進(jìn)站的火車
【答案】C
【解析】物體靜止或做勻速直線運(yùn)動(dòng)處于平衡狀態(tài),受到的力為平衡力。
解:
A、正在彎道勻速滑行的運(yùn)動(dòng)員,其運(yùn)動(dòng)的軌跡不是直線,所以不是平衡狀態(tài),受到的力不是平衡力,故A不符合題意;
B、從水平桌面上掉下的八年級(jí)下冊(cè)物理課本,速度變大,所以不是平衡狀態(tài),受到的力不是平衡力,故B不符合題意;
C、在空中勻速下落的降落傘,是平衡狀態(tài),其受到的力為平衡力,故C符合題意;
D、正在減速進(jìn)站的火車,速度在減小,不是平衡狀態(tài),受到的力不是平衡力,故D不符合題意;
故選:C。
3.關(guān)于運(yùn)動(dòng)和力,下列說法正確的是( ?。?br /> A.勻速直線下降的降落傘所受合力為零
B.加速下降的蘋果所受合力可能為零
C.短跑運(yùn)動(dòng)員到達(dá)終點(diǎn)不能立即停下來,是因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)員受到慣性作用
D.羽毛球被扣殺后飛向?qū)Ψ?,說明力可以維持物體運(yùn)動(dòng)
【答案】A
【解析】(1)處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物體受平衡力作用,處于平衡狀態(tài)的物體其合力為零。
(2)一切物體都有保持原來運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的性質(zhì),叫慣性。
(3)力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。
解:A、勻速直線下降的降落傘處于平衡狀態(tài),故所受合力為零,故A正確;
B、加速下落的蘋果受力不平衡,因此受到的合力不為零,故B錯(cuò)誤;
C、運(yùn)動(dòng)員到達(dá)終點(diǎn)后不能立即停下來,是因?yàn)槠渚哂袘T性,而不能說受到慣性作用,故C錯(cuò)誤;
D、乒乓球被扣殺后飛向?qū)Ψ?,說明力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),不是維持物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),故D錯(cuò)誤。
故選:A。




4.在“探究二力平衡的條件”實(shí)驗(yàn)中,下列說法中你不同意的是( ?。?br />
A.小明同學(xué)認(rèn)為這三種實(shí)驗(yàn)器材丙圖最為合理
B.乙圖,在兩側(cè)掛上等質(zhì)量的鉤碼,紙片保持靜止,掛上質(zhì)量不等的鉤碼,不能保持靜止,說明平衡的兩個(gè)力的大小相等
C.乙圖,將紙片轉(zhuǎn)動(dòng)一定的角度,釋放后紙片馬上轉(zhuǎn)回來,說明平衡的兩個(gè)力一定作用在一條直線上
D.乙圖,將紙片撕開,兩瓣紙片都不能保持靜止,說明平衡的兩個(gè)力必須作用在同一物體上
【答案】A
【解析】(1)從摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響分析;
(2)(3)(4)二力平衡的條件是:大小相等、方向相反、作用在同一直線上。
解:
A、在實(shí)驗(yàn)的過程中,為了減少摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)論的影響,實(shí)驗(yàn)過程中,盡量減小摩擦,圖中乙受到的摩擦力最小,甲其次,丙的摩擦力較大,故乙是最合理的,故A錯(cuò)誤;
B、乙圖,在兩側(cè)掛上等質(zhì)量的鉤碼,鉤碼的重力是相同的,對(duì)紙片的拉力相同,紙片保持靜止,掛上質(zhì)量不等的鉤碼,拉力不同,紙片不能保持靜止,說明平衡的兩個(gè)力的大小相等,故B正確;
C、乙圖,將紙片轉(zhuǎn)動(dòng)一定的角度,鉤碼的拉力不在同一條直線上,釋放后紙片馬上轉(zhuǎn)回來,兩個(gè)拉力在同一條直線上,這說明平衡的兩個(gè)力一定作用在一條直線上,故C正確;
D、乙圖,將紙片撕開,鉤碼的兩個(gè)力沒有作用在同一個(gè)物體上,兩瓣紙片都不能保持靜止,說明平衡的兩個(gè)力必須作用在同一物體上,故D正確。
故選:A。
5.如圖所示,用一根細(xì)線拴一塊橡皮,甩起來,使橡皮在水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng),則橡皮在做勻速圓周運(yùn)動(dòng)過程中( ?。?br />
A.橡皮受平衡力作用
B.橡皮運(yùn)動(dòng)狀態(tài)沒有發(fā)生改變
C.橡皮抵抗運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的力是慣性
D.如果橡皮受到的力都消失,它將做勻速直線運(yùn)動(dòng)
【答案】D
【解析】(1)解答此題的難點(diǎn)在于:勻速圓周運(yùn)動(dòng)的過程中物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是否發(fā)生了改變。
(2)慣性不是力,是物體本身的一種性質(zhì);
(3)此題考查了我們對(duì)牛頓第一定律的理解,只要判斷出小球在外力消失前的狀態(tài),那么在外力消失后,它仍會(huì)保持這一狀態(tài)。
解:A、此時(shí)橡皮的運(yùn)動(dòng)方向是時(shí)刻改變的,所以不是出于平衡狀態(tài),受到的不是平衡力,故A錯(cuò)誤;
B、此時(shí)橡皮的運(yùn)動(dòng)方向是時(shí)刻改變的,所以運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是時(shí)刻改變的,故B錯(cuò)誤;
C、慣性不是力,是物體本身的一種性質(zhì),故C錯(cuò)誤;
D、據(jù)牛一定律可知,如果橡皮受到的力都消失,它將做勻速直線運(yùn)動(dòng),故D正確。
故選:D。
6.元旦假期,辛巴同學(xué)去仙女山滑雪,如圖是他從斜坡上滑下來的情景,下列說法中正確的是( ?。?br />
A.他在下滑過程中,若一切外力都消失,他將處于靜止?fàn)顟B(tài)
B.此時(shí)他所受的支持力和他所受的重力為一對(duì)平衡力
C.他用撐桿撐地進(jìn)行加速,利用了力的相互作用
D.他加速下滑過程,慣性會(huì)越來越大
【答案】C
【解析】(1)一切物體在不受外力作用時(shí),總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài);
(2)一對(duì)平衡力應(yīng)滿足的條件: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;
(3)物體間力的作用是相互的;
(4)慣性的大小只與質(zhì)量有關(guān)。
解:
A.他在下滑過程中,處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài),根據(jù)牛頓第一定律可知,若一切外力消失,他將做勻速直線運(yùn)動(dòng),故A錯(cuò)誤;
B.他從斜坡上滑下來的過程中,他所受支持力的方向垂直于地面向上,它們所受的重力方向豎直向下,兩個(gè)力不在同一直線上,所以不是一對(duì)平衡力,故B錯(cuò)誤;
C.他用撐桿撐地時(shí),給地一個(gè)力的作用,同時(shí)地面也給撐桿一個(gè)反作用力,使運(yùn)動(dòng)員加速前進(jìn),這是利用了力的相互作用,故C正確;
D.慣性大小只與物體的質(zhì)量有關(guān),他在加速下滑過程中質(zhì)量不變,所以慣性大小不變,故D錯(cuò)誤。
故選:C。
7.乒乓球放在水平臺(tái)面靜止不動(dòng)(如圖所示),下列說法中正確的是(  )

A.臺(tái)面對(duì)乒乓球的支持力,不會(huì)使乒乓球發(fā)生形變
B.乒乓球?qū)ε_(tái)面的壓力,不會(huì)使臺(tái)面發(fā)生形變
C.乒乓球?qū)ε_(tái)面的壓力,就是乒乓球的重力
D.乒乓球所受的重力和臺(tái)面對(duì)乒乓球的支持力是一對(duì)平衡力
【答案】D
【解析】(1)力的作用效果:使物體發(fā)生形變,改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài);
(2)物體靜止在水平面上,物體對(duì)水平面的壓力大小等于物體的重力,但不能說就是重力。壓力是由于物體的形變而產(chǎn)生的;
(3)兩個(gè)力作用在同一物體上,大小相等,方向相反,并且作用在同一直線上,則這兩個(gè)力彼此平衡。
解:
A、臺(tái)面對(duì)乒乓球的支持力,會(huì)使地面與籃球的接觸部分發(fā)生形變,故A錯(cuò)誤;
B、乒乓球?qū)ε_(tái)面的壓力,會(huì)使臺(tái)面發(fā)生向下的微小形變,故B錯(cuò)誤;
C、乒乓球靜止在水平地面上,乒乓球?qū)λ降孛娴膲毫Υ笮〉扔谄古仪虻闹亓?,由于壓力與重力的性質(zhì)、施力物體和受力物體都不同,不能說壓力就是重力,故C錯(cuò)誤;
D、乒乓球所受的重力和臺(tái)面對(duì)乒乓球的支持力大小相等、方向相反、作用在同一直線上,作用在同一物體上,是一對(duì)平衡力,故D正確。
故選:D。
8.如圖,是一玻璃杯靜止在水平桌面上,則( ?。?br />
A.玻璃杯受到的重力和玻璃杯對(duì)桌面的壓力是一對(duì)平衡力
B.玻璃杯受到的重力和桌面對(duì)玻璃杯的支持力是一對(duì)平衡力
C.玻璃杯受到的重力和玻璃杯對(duì)桌面的壓力是一對(duì)相互作用力
D.玻璃杯受到的重力和玻璃杯受到的支持力是一對(duì)相互作用力
【答案】B
【解析】根據(jù)二力平衡的條件和相互作用力的條件對(duì)各選項(xiàng)逐一進(jìn)行分析。
(1)二力平衡的條件: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。
(2)相互作用力的條件:大小相等、方向相反、作用在一條直線上、作用在不同的物體上。
解:(1)玻璃杯受到的重力作用在玻璃杯上,玻璃杯對(duì)桌面的壓力作用在桌面上,兩個(gè)力作用在兩個(gè)物體上,且兩個(gè)力的方向相同,所以不是一對(duì)平衡力,也不是一對(duì)相互作用力;故AC錯(cuò)誤。
(2)玻璃杯受到的重力和桌面對(duì)玻璃杯的支持力,這兩個(gè)力大小相等、方向相反、作用在一條直線上、作用在一個(gè)物體上,符合二力平衡的條件,所以是一對(duì)平衡力;故B正確,D錯(cuò)誤。
故選:B。



9.上體育課時(shí),同學(xué)們?cè)诓賵鎏咦闱?,下列說法正確的是( ?。?br />
A.腳踢足球使足球飛出去,說明力是使物體運(yùn)動(dòng)的原因
B.足球在空中飛行的過程中,運(yùn)動(dòng)狀態(tài)一定發(fā)生改變
C.足球靜止在地面上時(shí),足球所受重力和地面對(duì)它的支持力是相互作用力
D.足球在空中飛行時(shí),若它所受的力全部消失,它一定沿水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)
【答案】B
【解析】(1)力的作用是改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),物體運(yùn)動(dòng)不需要力維持;
(2)物體不受力或受平衡力運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變;物體受力不平衡時(shí),運(yùn)動(dòng)狀態(tài)一定改變;
(3)一對(duì)相互作用力符合大小相等、方向相反、作有在一條直線上、作用在不同物體上;
(4)運(yùn)動(dòng)的物體不受任何力的作用時(shí),將做勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
解:
A、腳踢球,使球飛出去,說明力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),故A錯(cuò)誤;
B、足球在空中運(yùn)動(dòng)過程中,受到豎直向下的重力與空氣的阻力,這兩個(gè)力不是平衡力,所以足球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)一定發(fā)生改變,故B正確;
C、足球靜止在地面上時(shí)所受的重力和支持力符合二力平衡的條件,是一對(duì)平衡力,故C錯(cuò)誤;
D、空中飛行的足球,若它所受的力全部消失,它將保持原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),沿原來的方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),但不一定是水平方向,故D錯(cuò)誤。
故選:B。
10.起重機(jī)以1m/s的速度勻速吊起一個(gè)重物,鋼絲繩對(duì)重物的拉力是3000N,若起重機(jī)吊著這個(gè)物體以2m/s的速度勻速下降,這時(shí)鋼絲繩對(duì)重物的拉力是( ?。?br /> A.12000N B.6000N C.3000N D.0N
【答案】C
【解析】勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體都受到平衡力的作用,根據(jù)二力平衡的條件進(jìn)行判斷。
解:
起重機(jī)以1m/s的速度勻速吊起一個(gè)重物,重物在豎直方向上受到重力和拉力的作用,這兩個(gè)力是一對(duì)平衡力,大小相等,鋼絲繩對(duì)重物的拉力是3000N,所以重物的重力是3000N;
若起重機(jī)吊著這個(gè)物體以2m/s的速度勻速下降,重物在豎直方向上受到重力和拉力的作用,這兩個(gè)力是一對(duì)平衡力,大小相等,重物的重力是3000N,則此時(shí)鋼絲繩對(duì)重物的拉力也是3000N。故選:C。
11.如圖所示,一只魚鷹發(fā)現(xiàn)河面上的魚,沿虛線斜向下勻速俯沖,此過程中,空氣對(duì)魚鷹作用力的方向可能是( ?。?br />
A.豎直向上 B.豎直向下
C.與運(yùn)動(dòng)方向相同 D.與運(yùn)動(dòng)方向相反
【答案】A
【解析】魚鷹正沿直線朝斜向下方向勻速俯沖,處于平衡狀態(tài);受重力和空氣的作用力而平衡,根據(jù)平衡條件判斷空氣作用力情況。
解:
魚鷹正沿直線朝斜向下方向勻速俯沖,處于平衡狀態(tài),則魚鷹的重力和空氣對(duì)它的作用力是一對(duì)平衡力;因?yàn)橹亓Φ姆较蚴冀K豎直向下,故空氣對(duì)它的作用力的方向是豎直向上。故選:A。
12.一個(gè)自重為200kg的熱氣球,在空中受到1900N的升力時(shí)候正在勻速下降,為了改變這種下降的情況,應(yīng)該拋出( ?。㎞的重物才能讓熱氣球勻速上升。(g取10N/kg,假設(shè)拋出重物前后熱氣球受到的升力和阻力的大小均不變)
A.400 B.300 C.200 D.100
【答案】C
【解析】勻速運(yùn)動(dòng)的物體所受合力為0,熱氣球勻速豎直下降,升力向上,重力向下,阻力向上;熱氣球勻速豎直上升,升力向上,重力向下,阻力向下,故據(jù)此分析即可判斷。
解:熱氣球受到的重力為:G=mg=200kg×10N/kg=2000N;
勻速運(yùn)動(dòng)的物體所受合力為0,勻速豎直下降,浮力向上,重力向下,阻力向上,
則G總=F浮+F阻;
F阻=G﹣F浮=2000N﹣1900N=100N;
載重氣球勻速豎直上升,浮力向上,重力向下,阻力向下,且該過程中浮力不變,
則F?。紾+F阻,
G′=F浮﹣F阻=1900N﹣100N=1800N,
故需要扔掉的重力是:2000N﹣1800N=200N;故選:C。
13.同一直線上的兩個(gè)力作用在一個(gè)物體上,其中一個(gè)力大小是60N,合力大小是100N,則另一個(gè)力的大小( ?。?br /> A.一定等于40N B.一定小于40N
C.可能等于160N D.一定大于160N
【答案】C
【解析】在力的合成中,作用在同一直線上的兩個(gè)力,當(dāng)方向相同時(shí)其合力最大,合力大小等于兩個(gè)力的大小之和;當(dāng)方向相反時(shí)其合力最小,合力大小等于兩個(gè)力的大小之差。
解:一個(gè)物體受到同一直線上兩個(gè)力的作用,合力的大小F=100N,已知其中一個(gè)力的大小是F1=60N,
當(dāng)兩個(gè)力方向相反時(shí),那么另一個(gè)力的大小是:F2=F1+F=60N+100N=160N;
當(dāng)兩個(gè)力方向相同時(shí),那么另一個(gè)力的大小是:F2=F﹣F1=100N﹣60N=40N。
故選:C。
14.如圖甲,光滑水平面上A物體受到水平向右的推力F1=6N、拉力F2=8N作用;圖乙B物體重50N,現(xiàn)用豎直向上F=50N的力拉,則A、B兩物體受到的合力分別是( ?。?br />
A.14N 100N B.14N 0N C.2N 0N D.2N 100N
【答案】B
【解析】(1)同一直線上、同一方向二力的合成:大小等于二力之和,方向與二力的方向相同;
(2)同一直線上、反方向二力的合成:大小等于二力之差,方向與較大力的方向相同。
解:
(1)F1、F2都作用在物體A上,方向相同,且在一條直線上,F(xiàn)1、F2的合力
F合=F1+F2=6N+8N=14N;
(2)重力方向豎直向下,拉力方向豎直向上,方向相反、在一條直線上,合力
F合=G﹣F=50N﹣50N=0N。
故選:B。
15.如圖所示,靜止物體A和B的重分別為G1和G2,不計(jì)摩擦及細(xì)線重,則地面對(duì)物體A支持力的大小為( ?。?br />
A.G1 B.G1+G2 C.G1﹣G2 D.G1﹣2G2
【答案】C
【解析】不計(jì)摩擦及細(xì)線重,以B為研究對(duì)象,B處于靜止?fàn)顟B(tài),根據(jù)二力平衡條件可知繩子的拉力;再以A為研究對(duì)象,A處于靜止?fàn)顟B(tài),分析A受到的力,根據(jù)平衡條件求出地面對(duì)A的支持力的大小。
解:
不計(jì)摩擦及細(xì)線重,以B為研究對(duì)象,B處于靜止?fàn)顟B(tài),B受到向上的拉力和向下的重力,根據(jù)二力平衡條件可知繩子的拉力F拉=G2。
再以A為研究對(duì)象,A處于靜止?fàn)顟B(tài),A受到向上的拉力、向上的支持力和向下的重力,由A受到的合力為零可得F拉+F支=G1,則地面對(duì)A的支持力F支=G1﹣F拉=G1﹣G2。
故選:C。
16.將兩個(gè)相同的帶有電子顯示的彈簧測(cè)力計(jì)如圖放置在光滑的水平地面上,現(xiàn)將鐵球把左邊的彈簧壓縮一定長度后自由釋放,(不計(jì)阻力)則分析正確的是( ?。?br /> A.鐵球的速度一直增加B.鐵球在加速過程中沒有受到一對(duì)平衡力
C.兩邊彈簧的電子屏最大讀數(shù)相同D.右邊彈簧的電子屏讀數(shù)一直增大
【答案】C
【解析】(1)力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因;
(2)分別從鋼球豎直和水平方向受力分析,由平衡力的條件作出判斷;
(3)不考慮能量的損失,動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化的過程中總量保持不變;
(4)分別從鐵球向右運(yùn)動(dòng)壓縮彈簧和鐵球在彈簧彈力作用下向左運(yùn)動(dòng)分析。
解:A、彈簧被壓縮后恢復(fù)原狀,給鋼球彈力的作用,鋼球由靜止變?yōu)檫\(yùn)動(dòng),速度逐漸變大;當(dāng)鋼球離開彈簧后,不再受彈簧的彈力作用,因水平方向不受力的作用,所以鋼球做勻速直線運(yùn)動(dòng);故A錯(cuò)誤;
B、鋼球在加速過程中,水平方向上受到彈簧的彈力作用,豎直方向上受到水平的支持力作用和重力作用,支持力和重力大小相等、方向相反、作用在同一個(gè)物體上,是一對(duì)平衡力;故B錯(cuò)誤;
C、不計(jì)阻力,鋼球在滾動(dòng)的過程中沒有能量損失,撞擊右側(cè)彈簧后,鋼球的動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢(shì)能時(shí),彈簧形變最大,且與左側(cè)彈簧最大形變相同,所以兩邊彈簧的電子屏最大讀數(shù)相同;故C正確;
D、鐵球向右運(yùn)動(dòng)壓縮彈簧,彈簧形變?cè)龃螅瑥椓υ龃?;?dāng)彈簧形變最大時(shí),鋼球在彈簧彈力作用下向左運(yùn)動(dòng),彈力逐漸縮小;故D錯(cuò)誤。
故選:C。
17.彈跳桿運(yùn)動(dòng)是一項(xiàng)廣受歡迎的運(yùn)動(dòng),其結(jié)構(gòu)如圖甲所示。圖乙是小明玩彈跳桿時(shí)由最低位置上升到最高位置的過程,針對(duì)此過程,下列分析正確的是( ?。?br />
A.在b位置時(shí),小明的速度達(dá)到最大值
B.a(chǎn)→b的過程中,彈簧的彈力越來越大,在b位置時(shí)彈力最大
C.b→c的過程中,小明一直做減速運(yùn)動(dòng)
D.a(chǎn)→b的過程中,小明一直做加速運(yùn)動(dòng)
【答案】C
【解析】1、同一物體彈力的大小與物體發(fā)生彈性形變的程度有關(guān),在彈性限度內(nèi),彈性形變?cè)酱?,產(chǎn)生的彈力越大。
2、物體所受合力的方向與運(yùn)動(dòng)方向相同,物體做加速運(yùn)動(dòng),物體所受合力的方向與運(yùn)動(dòng)方向相反,物體做減速運(yùn)動(dòng)。
解:注意本題中彈簧是壓縮形變,設(shè)人站在彈跳桿上靜止時(shí)的位置為d位置,此時(shí)人的重力與彈跳桿彈簧對(duì)人的支持力相等。
A、從a→b的過程中,經(jīng)過d位置,在a→d的過程中,彈簧的彈力大于人的重力,人向上做加速運(yùn)動(dòng),而在d→b的過程中,人受到的彈簧的彈力小于人的重力,人向上做減速運(yùn)動(dòng),所以在d位置時(shí),小明的速度達(dá)到最大,故A不符合題意;
B、a→b的過程中,彈簧的形變量是在逐漸減小,所以彈簧的彈力越來越小,在a位置時(shí)彈力最大,故B不符合題意;
C、b→c的過程中,彈簧沒有形變,不產(chǎn)生彈力,小明只受到與他的運(yùn)動(dòng)方向相反的重力的作用,所以小明一直做減速運(yùn)動(dòng),故C符合題意;
D、a→d的過程中,小明受到的彈簧的作用力大于人的重力,所以小明做加速運(yùn)動(dòng),而從d→b的過程中,人受到的彈簧的彈力小于人的重力,所以人是減速運(yùn)動(dòng),故D不符合題意。
故選:C。
18.如圖所示,在光滑的水平臺(tái)面上,一輕彈簧左端固定,右端放置一金屬小球,O點(diǎn)是彈簧保持原長時(shí)小球的位置,開始時(shí)通過小球壓縮彈簧到A位置(已知AO=BO),靜止釋放小球,此后小球的運(yùn)動(dòng)是( ?。?br />
A.一直加速 B.先加速后勻速
C.一直勻速 D.先加速后減速
【答案】B
【解析】(1)當(dāng)物體受力反向與運(yùn)動(dòng)方向相同時(shí),物體將做加速運(yùn)動(dòng);
(2)一切物體在沒有受到力的作用時(shí),總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
解:
小球從A運(yùn)動(dòng)到O的過程中,彈簧恢復(fù)原狀,此時(shí)小球所受彈力方向向右、速度不斷增大;小球從O運(yùn)動(dòng)到B的過程中,小球與彈簧分開,由于水平臺(tái)光滑,所以小球不受力,將保持原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),即做勻速直線運(yùn)動(dòng),所以小球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)為先加速后勻速。
故選:B。
19.如圖,輕質(zhì)彈簧豎直放置,下端固定于地面,上端位于O點(diǎn)時(shí)彈簧恰好不發(fā)生形變。現(xiàn)將一小球放在彈簧上端,再用力向下把小球壓至圖中A位置后由靜止釋放,小球?qū)⒇Q直向上運(yùn)動(dòng)并脫離彈簧,不計(jì)空氣阻力,則小球( ?。?br />
A.運(yùn)動(dòng)至最高點(diǎn)時(shí),速度為0m/s,所以受平衡力作用
B.被釋放瞬間,所受重力大于彈簧彈力
C.從A點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)O點(diǎn)的過程中,速度一直增大
D.從A點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)O點(diǎn)的過程中,速度先增大后減小
【答案】D
【解析】(1)物體處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài),受平衡力作用。
(2)根據(jù)小球被釋放后的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)判斷重力和彈力的大?。?br /> (3)從A點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)過程中,分小球到達(dá)O點(diǎn)前和離開O點(diǎn)后兩個(gè)階段進(jìn)行分析討論。
解:A、不計(jì)空氣阻力,小球在最高點(diǎn)時(shí)只受重力作用,不是平衡狀態(tài),故A錯(cuò)誤;
B、小球被釋放后沿豎直方向加速向上運(yùn)動(dòng),故釋放瞬間,所受重力小于彈簧彈力。故B錯(cuò)誤;
CD、不計(jì)空氣阻力,小球在從A點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)的過程中,受到兩個(gè)力的作用,一個(gè)是豎直向下的重力,一個(gè)是豎直向上的彈力,開始向上運(yùn)動(dòng)時(shí),彈力大于重力,小球所受合力方向向上,速度不斷增大;當(dāng)彈力小于重力時(shí),其所受合力方向向下,速度不斷變小。當(dāng)離開O點(diǎn)后,小球只受重力作用,力的方向與小球運(yùn)動(dòng)方向相反,速度繼續(xù)減小。故其速度先增大后減小,故D正確;C錯(cuò)誤。
故選:D。
20.如圖所示,一質(zhì)量為m的探空氣球(包括其下方的吊籃)與吊籃中物體的質(zhì)量之比為1:5,若空氣給氣球的浮力始終保持為50N,方向始終是豎直向上,氣球受到的空氣阻力與速度成正比,即f=kv,吊籃受到的浮力和阻力不計(jì)。此時(shí)氣球以1m/s的速度勻速豎直向下運(yùn)動(dòng);若吊籃中的物體的重力減少20N,經(jīng)過一段時(shí)間后,氣球恰好以1m/s的速度勻速豎直向上運(yùn)動(dòng)。那么下列說法錯(cuò)誤的是(  )

A.氣球和吊籃的質(zhì)量是1kg
B.吊籃下降時(shí),氣球受到的阻力為10N
C.吊籃上升時(shí),吊籃中物體的質(zhì)量是3kg
D.如果把吊籃中的物體全部拋掉,氣球能達(dá)到的最大速度是3m/s
【答案】D
【解析】設(shè)氣球質(zhì)量為m,根據(jù)重力公式得出氣球重力G球和物體重力為G物,
(1)當(dāng)氣球以1m/s的速度勻速下降時(shí),畫出氣球受力示意圖,由平衡條件得平衡方程
F浮+f=G球+G物,
若吊籃中的物體的重力減少20N,氣球以同樣勻速上升時(shí),畫出氣球受力示意圖,由平衡條件得得平衡方程,
聯(lián)立方程得出f大小,;
根據(jù)已知條件可求出m球和則m物;
根據(jù)G′=m物g﹣20N求出吊籃中物體的重力,根據(jù)m′=G'g求出吊籃中物體的質(zhì)量;
(2)因求出f,由f=kv1得k的大??;
當(dāng)去掉吊籃中所有的物體時(shí),氣球加速上升,因氣球受到的空氣阻力與速度成正比,故速度最大時(shí),受到阻力最大,此時(shí)阻力和氣球的重力為平衡力,物體做勻速直線運(yùn)動(dòng),畫出氣球受力示意圖,由平衡條件得此時(shí)阻力大小,由f=kv求出最大速度。
解:
氣球質(zhì)量為m,G球=mg﹣﹣﹣﹣①,
則物體重力為G物=5mg﹣﹣﹣﹣﹣②,
(1)當(dāng)氣球以1m/s的速度勻速下降時(shí),氣球受力分析如圖1所示,

則由平衡條件得:
F浮+f=G球+G物﹣﹣﹣﹣﹣﹣③,
若吊籃中的物體的重力減少20N,氣球以同樣勻速上升時(shí),
氣球受力分析如圖2所示,則由平衡條件得:
F浮=f+G球+G物﹣20N﹣﹣﹣﹣﹣④,
由③④得:
f=10N﹣﹣﹣﹣⑤;
故B正確;
將F?。?0N,f=10N和將①②代入③得:
m球=1kg;故A正確;
則m物=5m球=5kg;
吊籃上升時(shí),吊籃中物體的重力是:
G′=m物g﹣20N=5kg×10N/kg﹣20M=30N,
m′=G'g=30N10N/kg=3kg
故C正確;
(2)由f=kv1得,k=fv1=10N1m/s=10N?s/m;
當(dāng)去掉吊籃中所有的物體時(shí),氣球加速上升,設(shè)速度最大為v,最終做勻速運(yùn)動(dòng),氣球受力分析所圖3所示,由平衡條件得:
F?。絝′+G球=f′+m球g,
則f′=F浮﹣m球g=50N﹣1kg×10N/kg=40N;
由f′=kv′,得v′=f'k=40N10N?s/m=4m/s,氣球能達(dá)到的最大速度是4m/s,
故D錯(cuò)誤。
故選:D。

二、填空題(共10小題):
21.作用在  物體上的兩個(gè)力,當(dāng)它們沿  ,且  、  時(shí),才能使物體處于平衡狀態(tài)。
【答案】同一;同一直線;大小相等;方向相反。
【解析】二力平衡的條件:兩個(gè)力作用在一個(gè)物體上、大小相等、方向相反、作用在一條直線上。
解:作用在同一物體上的兩個(gè)力,當(dāng)它們沿同一直線,且大小相等,方向相反時(shí),才能使物體處于平衡狀態(tài),二力為平衡力。
故答案為:同一;同一直線;大小相等;方向相反。
22.烏鴉和狐貍的故事相信大家都耳熟能詳。如圖所示,樹上的烏鴉受到的重力與樹枝對(duì)烏鴉的支持力是一對(duì)  ,烏鴉對(duì)樹枝的壓力和樹枝對(duì)烏鴉的支持力是一對(duì)  。(都選填“相互作用力”或“平衡力”)

【答案】平衡力;相互作用力。
【解析】二力平衡的條件是:同物、等大、反向、共線,同時(shí)滿足時(shí),兩個(gè)力彼此平衡。
相互作用力的條件:大小相等、方向相反、作用在兩個(gè)物體上,作用在同一條直線上。
解:樹上的烏鴉受到的重力與樹枝對(duì)烏鴉的支持力滿足二力平衡的四個(gè)條件,是一對(duì)平衡力;
烏鴉對(duì)樹枝的壓力和樹枝對(duì)烏鴉的支持力,是兩個(gè)物體之間的相互作用力。
故答案為:平衡力;相互作用力。
23.一個(gè)物體的質(zhì)量是5kg,當(dāng)把它吊在空中靜止時(shí),它受到的拉力是  N,若使它以1m/s的速度勻速下降時(shí),它受到的拉力  50N(填“大于、小于、等于”),若使它以2m/s的速度勻速上升時(shí),它受到的拉力  50N(填“大于、小于、等于”),若上升的過程中,繩子突然斷了,物體將會(huì)  。(取g=10N/kg)
【答案】50;等于;等于;先上升再下降。
【解析】先對(duì)物體進(jìn)行受力分析,然后根據(jù)二力平衡條件去分析計(jì)算。物體處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí),屬于平衡狀態(tài),此時(shí)受平衡力的作用。
一切物體都有保持原來運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的性質(zhì),叫慣性。
解:物體的重力:G=mg=5kg×10N/kg=50N。
當(dāng)物體靜止或勻速下降、勻速上升時(shí),都處于平衡狀態(tài),物體所受到豎直向上的拉力和豎直向下的重力是一對(duì)平衡力,所以拉力都等于50N。
若上升的過程中,繩子突然斷了,物體由于慣性會(huì)先上升一段距離,再由于重力的作用而豎直下落,故物體將會(huì)先上升再下降。
故答案為:50;等于;等于;先上升再下降。
24.小張同學(xué)做“探究二力平衡的條件”實(shí)驗(yàn)時(shí),他應(yīng)選擇在較  的水平桌面進(jìn)行(選填“粗糙”或“光滑”),并保持物體處于  狀態(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。如圖所示是他在實(shí)驗(yàn)過程中的某個(gè)情景,該情景中物體受到的兩個(gè)水平拉力  (選填“平衡”或“不平衡”),說明小張當(dāng)時(shí)是在探究相互平衡的兩個(gè)力的  關(guān)系。

【答案】光滑;靜止;不平衡;大小。
【解析】為了減小摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響,應(yīng)選用較光滑的平面;物體靜止或做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),受到平衡力的作用;根據(jù)二力平衡的條件分析。
解:做“探究二力平衡的條件”實(shí)驗(yàn)時(shí),為了減小摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響,應(yīng)選用較光滑的平面。
實(shí)驗(yàn)中,要使物體處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài),此時(shí)的拉力等于摩擦力;
由圖可知,兩個(gè)力不相同,故物體受到的兩個(gè)水平拉力不平衡;說明小張當(dāng)時(shí)是在探究相互平衡的兩個(gè)力的大小關(guān)系。
故答案為:光滑;靜止;不平衡;大小。
25.如圖所示,拴在細(xì)線下的小球在豎直平面內(nèi)來回?cái)[動(dòng),到達(dá)A點(diǎn)時(shí),小球速度為零,小球處于  狀態(tài)(選填“平衡”或“非平衡”),你判斷的依據(jù)是  。

【答案】非平衡;小球受到的重力和繩子對(duì)它的拉力不在同一直線。
【解析】物體處于平衡狀態(tài)時(shí),總保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài);若受到非平衡力的作用,物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)一定會(huì)發(fā)生改變。
解:當(dāng)?shù)竭_(dá)A點(diǎn)時(shí),小球處于單擺的最高點(diǎn),這時(shí)雖然小球速度為零,但小球受到的重力和繩子對(duì)它的拉力不在同一直線,不是平衡力,小球會(huì)在非平衡力的作用下,立即改變小球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài);所以小球在到達(dá)A點(diǎn)時(shí),小球處于非平衡狀態(tài)。
故答案為:非平衡;小球受到的重力和繩子對(duì)它的拉力不在同一直線。
26.將一小球豎直向上拋出,若考慮空氣阻力(速度越大,空氣的阻力越大),小球在先上升后下降的過程中,它受的合力 ?。ㄟx填:“增大”、“減小”、“不變”)。若在最高點(diǎn)一切外力都消失了,則小球的運(yùn)動(dòng)情況是  。
【答案】減?。惶幱陟o止?fàn)顟B(tài)。
【解析】對(duì)小球在上升和下降過程中的受力情況進(jìn)行分析,對(duì)不同情況下的合力進(jìn)行比較,可得出合力的變化;物體不受力時(shí)會(huì)保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
解:
(1)小球上升時(shí),受到重力與空氣阻力,二者方向相同,合力為二力之和,即F合=G+f;小球在上升的過程中,速度變小,空氣阻力f變小,則合力會(huì)變小,到最高點(diǎn)時(shí)速度為0,空氣阻力減小為0,合力減小為G;
小球下降時(shí),阻力方向與重力相反,合力為二力之差,即F合′=G﹣f;小球在下落過程中,速度變大,空氣阻力f變大,則合力會(huì)繼續(xù)變?。?br /> 故在整個(gè)過程中,小球所受合力越來越??;
(2)小球在最高點(diǎn)時(shí)的速度為0,若在最高點(diǎn)一切外力都消失了,由牛頓第一定律可知,小球?qū)⒈3朱o止?fàn)顟B(tài)。
故答案為:減小;處于靜止?fàn)顟B(tài)。
27.如圖所示,跳傘運(yùn)動(dòng)員在空中沿直線勻速下降,降落傘和運(yùn)動(dòng)員的重力分別為200N和650N,則在此過程中運(yùn)動(dòng)員重力的方向是  ,運(yùn)動(dòng)員重力的施力物體是  ,運(yùn)動(dòng)員的重力  (選填“大于”、“等于”或“小于”)降落傘對(duì)運(yùn)動(dòng)員的拉力,空氣對(duì)降落傘的阻力為  N,降落傘受到的合力大小為  。(以上過程均忽略空氣對(duì)人的阻力)

【答案】豎直向下;地球;等于;850;0。
【解析】重力的方向是豎直向下的;重力的施力物體是地球;做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體受到平衡力作用;物體處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí),物體處于平衡狀態(tài),此時(shí)物體受平衡力,據(jù)此求合力大小。
解:
運(yùn)動(dòng)員受重力的方向是豎直向下的;重力是由于地球的吸引而產(chǎn)生的,所以重力的施力物體是地球;
運(yùn)動(dòng)員的重力和降落傘對(duì)運(yùn)動(dòng)員的拉力是一對(duì)平衡力,大小相等;
跳傘運(yùn)動(dòng)員在空中沿直線勻速下降,受到平衡力作用,故空氣對(duì)降落傘的阻力為:
f=G人+G傘=650N+200N=850N;傘處于勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài),受到平衡力作用,其大小相等,方向相反,故降落傘受到的合力大小為0。
故答案為:豎直向下;地球;等于;850;0。
28.如圖所示,用F=10N的力作用在細(xì)繩(不可伸縮)的末端使物塊沿水平地面向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)的過程中,如果細(xì)繩突然斷了,則物塊將做  直線運(yùn)動(dòng)(選填“加速”、“勻速”或“減速”).

【答案】減速
【解析】力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因.
解:
剛開始時(shí),物體受到向右的拉力和向左的摩擦力,這兩個(gè)是一對(duì)平衡力,所以此時(shí)物塊做勻速直線運(yùn)動(dòng),當(dāng)撤去拉力后,物體只受摩擦力,所以將做減速運(yùn)動(dòng)。故答案為:減速。
29.某同學(xué)在站在升降電梯里受電梯的支持力為F和重力為G。當(dāng)電梯從底層由靜止開始向上加速時(shí),F(xiàn)  G;當(dāng)電梯向上減速停下來時(shí),F(xiàn)  G。當(dāng)電梯在較高樓層由靜止向下加速運(yùn)動(dòng)時(shí),F(xiàn)  G;當(dāng)電梯向下減速停下來時(shí),F(xiàn)  G。(>/=/<)。上述四種情況屬于 ?。ㄊ?非)平衡狀態(tài)。

【答案】>;<;<;>;非。
【解析】(1)物體間力的作用是相互的,電梯對(duì)人的支持力等于人對(duì)電梯的壓力;
(2)當(dāng)電梯向上加速或向下減速運(yùn)動(dòng)時(shí),電梯中的人處于超重狀態(tài),人對(duì)電梯的壓力大于自身重力;當(dāng)電梯向下加速或向上減速運(yùn)動(dòng)時(shí),電梯中的人處于失重狀態(tài),人對(duì)電梯的壓力小于自身重力;據(jù)此分析。
解:電梯向上加速時(shí),電梯中的人處于超重狀態(tài),人對(duì)電梯的壓力大于重力,人對(duì)電梯的壓力等于電梯對(duì)人的支持力,所以電梯對(duì)人的支持力大于重力,即F>G;
當(dāng)電梯向上減速停下來時(shí),電梯中的人處于失重狀態(tài),人對(duì)電梯的壓力小于重力,人對(duì)電梯的壓力等于電梯對(duì)人的支持力,所以電梯對(duì)人的支持力小于重力,即F<G;
當(dāng)電梯在較高樓層由靜止向下加速運(yùn)動(dòng)時(shí),電梯中的人處于失重狀態(tài),人對(duì)電梯的壓力小于重力,人對(duì)電梯的壓力等于電梯對(duì)人的支持力,所以電梯對(duì)人的支持力小于重力,即F<G;
當(dāng)電梯向下減速停下來時(shí),電梯中的人處于超重狀態(tài),人對(duì)電梯的壓力大于重力,人對(duì)電梯的壓力等于電梯對(duì)人的支持力,所以電梯對(duì)人的支持力大于重力,即F>G;
上述四種情況人受力不平衡,屬于非平衡狀態(tài)。
故答案為:>;<;<;>;非。
30.立定跳高可分解為下蹲、蹬伸和騰空三個(gè)過程。圖為某運(yùn)動(dòng)員下蹲后在蹬伸過程中所受地面支持力F隨時(shí)間t變化的關(guān)系。據(jù)圖可知,該運(yùn)動(dòng)員受到的重力為  N;他在?。ㄟx填“t1”、“t2”、“t3”、“t4”或“t4之后”,下同)時(shí)刻獲得向上的速度最大,他在
 時(shí)刻達(dá)到最高點(diǎn)。

【答案】500;t3;t4 之后。
【解析】(1)靜止在水面上的物體所受支持力等于重力;
(2)運(yùn)動(dòng)員受到地面的支持力F方向向上,運(yùn)動(dòng)員的重力G方向向下;合力方向與物體運(yùn)動(dòng)方向相同﹣﹣加速;合力與物體運(yùn)動(dòng)方向相反﹣﹣減速;
t1﹣t2,F(xiàn)>G,運(yùn)動(dòng)員所受合力向上,運(yùn)動(dòng)員向上加速;其速度增大。
t2﹣t3,F(xiàn)>G,運(yùn)動(dòng)員所受合力向上,運(yùn)動(dòng)員繼續(xù)向上加速;其速度增大。
t3﹣t4,F(xiàn)<G,運(yùn)動(dòng)員受到合力向下,由于慣性運(yùn)動(dòng)員還是會(huì)繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)但是向上的速度會(huì)減小。
解:(1)運(yùn)動(dòng)員下蹲后、蹬伸前處于靜止?fàn)顟B(tài)(圖中0﹣t1 這段時(shí)間),其受力平衡,重力和支持力平衡,二力的大小相等,則由圖象知道,運(yùn)動(dòng)員的重力:G=F=500N。
(2)]運(yùn)動(dòng)員受到地面的支持力F方向向上,運(yùn)動(dòng)員的重力G方向向下;
由圖象知道,t1﹣t2 內(nèi),F(xiàn)>G,運(yùn)動(dòng)員所受合力向上,運(yùn)動(dòng)員向上加速運(yùn)動(dòng),其速度增大。
t2﹣t3 內(nèi),F(xiàn)>G,運(yùn)動(dòng)員所受合力向上,運(yùn)動(dòng)員繼續(xù)向上加速運(yùn)動(dòng),其速度增大。
t3﹣t4 內(nèi),F(xiàn)<G,運(yùn)動(dòng)員受到合力向下,由于慣性運(yùn)動(dòng)員還是會(huì)繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)但是向上的速度會(huì)減??;所以,t1﹣t3 過程,運(yùn)動(dòng)員的速度一直增大;t3﹣t4 是減速,故t3 時(shí)刻獲得最大速度。運(yùn)動(dòng)員在t4 之后會(huì)到達(dá)最高點(diǎn)。
故答案為:500;t3;t4 之后。
三、實(shí)驗(yàn)探究題(共2小題):
31.小強(qiáng)和小紅利用圖甲所示的裝置探究二力平衡條件。他們實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn),當(dāng)分別往左、右兩盤放入質(zhì)量相等的鉤碼時(shí),木塊A處于靜止?fàn)顟B(tài),若再往右盤中增加一個(gè)鉤碼后,木塊A仍處于靜止?fàn)顟B(tài);經(jīng)過思考,小強(qiáng)用小車B替換了木塊A再進(jìn)行實(shí)驗(yàn),如圖乙所示;同時(shí),小紅用硬紙板C替換了木塊A再進(jìn)行實(shí)驗(yàn),如圖丙所示。

(1)關(guān)于他們的改進(jìn)方案:用小車B及硬紙板C替換木塊A,是為了 。
A.減少摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響
B.小卡片是比較容易獲取的材料
C.容易讓小卡片在水平方向上保持平衡
D.小卡片容易扭轉(zhuǎn)
(2)小紅將系于小卡片(重力可忽略不計(jì))兩端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)當(dāng)小卡片平衡時(shí),小華將小卡片扭轉(zhuǎn)過一個(gè)角度,松手后小卡片  (選填“能”或“不能”)平衡,此實(shí)驗(yàn)說明兩個(gè)力使物體平衡時(shí),這兩個(gè)力要在  。
【答案】(1)A;(2)相反;鉤碼數(shù)量;(3)不能;作用在同一條直線上。
【解析】根據(jù)二力平衡的條件答題:一對(duì)平衡力大小相等、方向相反、作用在一條直線上,作用在同一個(gè)物體上,在探究時(shí)注意控制變量法的應(yīng)用。探究二力平衡時(shí),驗(yàn)證兩個(gè)力需要作用在同一條直線上,可以把小卡片扭轉(zhuǎn)一個(gè)角度為了減小實(shí)驗(yàn)誤差,應(yīng)減小摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響,根據(jù)摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響分析小明與小華的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的優(yōu)劣。
解:
(1)小卡片重力小,懸在空中不受摩擦力影響;小車與地面之間是滾動(dòng)摩擦,摩擦較小,而木塊放在水平桌面上,木塊和桌面之間存在較大摩擦力,實(shí)驗(yàn)要受到摩擦力影響,故選A;
(2)在線的兩端掛上鉤碼的作用是使兩個(gè)拉力的方向相反,可通過調(diào)整鉤碼的數(shù)量來改變拉力的大小;
(3)小華將小卡片扭轉(zhuǎn)一個(gè)角度,兩個(gè)拉力不在同一直線上,則松手后小卡片不能平衡,設(shè)計(jì)此實(shí)驗(yàn)步驟的目的是為了說明:二力平衡的條件之一作用在同一直線上。
故答案為:(1)A;(2)相反;鉤碼數(shù)量;(3)不能;作用在同一條直線上。
32.如圖甲是小華同學(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 ?。ㄟx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  二力平衡的條件。
(2)小華將系于小卡片兩對(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??;
(3)當(dāng)小卡片平衡時(shí),小華將小卡片 ?。ㄌ睢胺D(zhuǎn)”或“旋轉(zhuǎn)”)一個(gè)角度,松手后小卡片不能平衡。設(shè)計(jì)此實(shí)驗(yàn)步驟的目的是為了探究 ??;
(4)為了驗(yàn)證只有作用在同一物體上的兩個(gè)力才能平衡,在圖甲所示情況下,小華下一步的操作是 ??;
(5)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)為小華的實(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.小卡片是比較容易獲取的材料
C.容易讓小卡片在水平方向上保持平衡
D.減小摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響
(6)小華在探究活動(dòng)結(jié)束后想到物體的平衡狀態(tài)包括靜止和勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài),那如何探究物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的二力平衡條件呢?小明提出了自己的實(shí)驗(yàn)方案:用彈簧測(cè)力計(jì)拉著鉤碼在 ?。ㄌ睢八椒较颉?、“豎直方向”或“任意方向”)做勻速直線運(yùn)動(dòng),根據(jù)觀察到彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù) ?。ㄌ睢白兇蟆?、“變小”或“不變”)的現(xiàn)象,可以得出結(jié)論:物體靜止時(shí)的二力平衡條件同樣適用于物體處于勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
(7)利用圖丙裝置 ?。ㄟx填“能”或“不能”)探究二力平衡的條件。
(8)小明選擇了圖乙所示的探究方案。他將兩個(gè)50g的鉤碼分別放在左右兩個(gè)相同的小盤內(nèi),發(fā)現(xiàn)小車處于靜止?fàn)顟B(tài),接著,他在右邊小盤內(nèi)又加入一個(gè)2g的小鐵片,發(fā)現(xiàn)小車仍然靜止,其原因是  。
【答案】(1)不考慮;水平;(2)相反;鉤碼數(shù)量;(3)旋轉(zhuǎn);不在同一條直線上的兩個(gè)力能否平衡;(4)將卡片從中間剪開;(5)D;(6)任意方向;不變;(7)能;(8)木塊受到桌面的摩擦力。
【解析】(1)由于重力對(duì)實(shí)驗(yàn)有一定的影響,所以物體的重力越小影響越??;
(2)鉤碼由于重力的作用,會(huì)對(duì)小卡片施加一個(gè)拉力的作用,左端的鉤碼對(duì)小卡片施加一個(gè)向左的拉力,右端的鉤碼對(duì)小卡片施加了一個(gè)向右的拉力,拉力的大小等于鉤碼的重力;
(3)小卡片轉(zhuǎn)過一個(gè)角度,小卡片上受到的兩個(gè)拉力就不在一條直線上,是驗(yàn)證不在同一直線上兩個(gè)力是否平衡;
(4)為了驗(yàn)證作用在同一物體上的兩個(gè)力才能平衡,則小卡片上受到的兩個(gè)拉力應(yīng)分別作用在兩個(gè)物體上,據(jù)此可知下一步的操作。
(5)為了減小實(shí)驗(yàn)誤差,應(yīng)減小摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響,根據(jù)摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響分析小明與小華的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的優(yōu)劣;
(6)要探究物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的二力平衡條件,可以拉著鉤碼在豎直方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),因?yàn)槔εc重力平衡,所以觀察到的現(xiàn)象應(yīng)為彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)不變;
(7)只要能到達(dá)平衡力的四個(gè)條件,就可以研究;
(8)木塊放在水平面上,木塊和水平桌面之間是存在摩擦力的。
解:
(1)實(shí)驗(yàn)是探究水平方向上的二力平衡的條件,而小卡片的重力很小且方向是豎直向下的,可以忽略對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響,所以目的是不考慮小卡片的重力;
(2)在線的兩端掛上鉤碼的作用是使兩個(gè)拉力的方向相反,可通過調(diào)整鉤碼的個(gè)數(shù)來改變拉力的大??;
(3)小華將小卡片轉(zhuǎn)過一個(gè)角度,兩個(gè)拉力不在同一直線上,放手后,小卡片運(yùn)動(dòng),說明小卡片不能平衡;設(shè)計(jì)此實(shí)驗(yàn)步驟的目的是為了探究:不在同一直線上的兩個(gè)力能否平衡,故選D;
(4)為了驗(yàn)證只有作用在同一物體上的兩個(gè)力才能平衡,則小卡片上受到的兩個(gè)拉力應(yīng)分別作用在兩個(gè)物體上,所以下一步的操作是:將卡片從中間剪開;
(5)如圖乙所示的實(shí)驗(yàn),木塊在桌面上受摩擦力作用,摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)影響較大,而甲實(shí)驗(yàn)不受摩擦力的影響,因此甲實(shí)驗(yàn)優(yōu)于乙實(shí)驗(yàn),故選D;
(6)因?yàn)槠胶鉅顟B(tài)包括靜止和勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài),所以只有物體在只受兩個(gè)力的作用下做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),二力平衡條件和物體靜止時(shí)的二力平衡條件就是相同的,彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)也是不變,且做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)任意方向的都適合,但由于用彈簧測(cè)力計(jì)拉著鉤碼,鉤碼受重力作用,所以只能在豎直方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),因?yàn)槔εc重力平衡,所以觀察到的現(xiàn)象應(yīng)為彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)不變;
(7)因?yàn)樽笥覂蓚?cè)各通過一個(gè)定滑輪,定滑輪的位置雖然不等高,但是當(dāng)兩個(gè)力大小相等,方向相反,作用在同一直線上,作用在同一個(gè)物體上時(shí),小卡片還是處于靜止?fàn)顟B(tài),照樣能完成實(shí)驗(yàn);
(8)把木塊放在水平面上,木塊和水平面之間存在摩擦力,木塊受到的摩擦力會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生影響。
故答案為:(1)不考慮;水平;(2)相反;鉤碼數(shù)量;(3)旋轉(zhuǎn);不在同一條直線上的兩個(gè)力能否平衡;(4)將卡片從中間剪開;(5)D;(6)任意方向;不變;(7)能;(8)木塊受到桌面的摩擦力。
四、計(jì)算題(共3小題):
33.一輛小車,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】(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;
(3)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。
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。
34.一輛總質(zhì)量為500kg的小車靜止在水平路面上,當(dāng)用100N水平拉力拉小車時(shí)小車未動(dòng),用更大的力拉小車,使小車在水平路面上運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)的過程中受到的阻力是車重的0.06倍,若g取10N/kg,求:
(1)用100N水平拉力拉小車未動(dòng)時(shí),小車受到的阻力有多大?
(2)小車運(yùn)動(dòng)時(shí),當(dāng)水平拉力為多大時(shí),小車恰能做勻速直線運(yùn)動(dòng)?
【答案】(1)小車靜止時(shí),用200N水平拉力拉小車,小車受到的阻力為100N;
(2)當(dāng)水平拉力為300N時(shí),小車恰能做勻速直線運(yùn)動(dòng)。
【解析】當(dāng)物體靜止或做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),物體處于平衡狀態(tài),此時(shí)物體受到的力是平衡力,據(jù)此來對(duì)力的大小做出相應(yīng)的計(jì)算與判斷。
解:
(1)當(dāng)小車靜止時(shí),小車在水平方向上受到的阻力與拉力大小相同,是一對(duì)平衡力,故阻力的大小為100N;
(2)由此題知,在水平路面上運(yùn)動(dòng)的過程中,受到的阻力是車重的0.06倍,故當(dāng)小車恰能做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),小車受到的拉力:
F=f=0.06G=0.06mg=0.06×500kg×10N/kg=300N。
答:(1)小車靜止時(shí),用200N水平拉力拉小車,小車受到的阻力為100N;
(2)當(dāng)水平拉力為300N時(shí),小車恰能做勻速直線運(yùn)動(dòng)。






35.一個(gè)重為3.6×10﹣3N的物體從空中由靜止開始豎直落下,研究發(fā)現(xiàn):運(yùn)動(dòng)物體受到的空氣阻力與物體的速度關(guān)系如表。求:
速度v/m?s﹣1
1
2
3
4
5
6
7
阻力f(×10﹣4)/N
1
4
9
16
25
36
49
(1)該物體勻速下落時(shí)受到的空氣阻力是多少?
(2)寫出運(yùn)動(dòng)物體受到的空氣阻力f與物體運(yùn)動(dòng)速度v關(guān)系的表達(dá)式
(提示:關(guān)系為F阻=kv2,其中k為常數(shù),需求出);
(3)該物體勻速下落時(shí)的速度是多少?
【答案】(1)3.6×10﹣3N;(2)1×10﹣4 Ns2/m2?v2;(3)6m/s。
【解析】(1)做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體,受平衡力作用;
(2)根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)分析空氣阻力f與物體運(yùn)動(dòng)速度v的關(guān)系;
(3)根據(jù)阻力和重力的關(guān)系,對(duì)照表格求出速度的大小。
解:
(1)該物體勻速下落時(shí),受到豎直向下的重力和豎直向上的阻力的作用,這兩個(gè)力是一對(duì)平衡力,則f=G=3.6×10﹣3N;
(2)根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)可知,當(dāng)速度變?yōu)樵瓉淼?倍時(shí),阻力變?yōu)樵瓉淼?倍,當(dāng)速度變?yōu)樵瓉淼?倍時(shí),阻力變?yōu)樵瓉淼?倍……;
由此可知,阻力的大小與速度的平方成正比,即:F阻=kv2,
則:k=F阻v2,把第一組數(shù)據(jù)代入可得:k=1×10-4N(1m/s)2=1×10﹣4 Ns2/m2;
則:F阻=kv2=1×10﹣4 Ns2/m2?v2;
(3)勻速下落時(shí),受到的阻力為:f=3.6×10﹣3N;根據(jù)表格中第六次的數(shù)據(jù)可知,v=6m/s。
答:(1)該物體勻速下落時(shí)受到的空氣阻力3.6×10﹣3N;
(2)運(yùn)動(dòng)物體受到的空氣阻力f與物體運(yùn)動(dòng)速度v關(guān)系的表達(dá)式為1×10﹣4 Ns2/m2?v2;
(3)該物體勻速下落時(shí)的速度是6m/s。

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8.2 二力平衡

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