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2023
学年
年级
物理
下册
8.2
平衡
课时
检测
解析
新版
人教版
第2节 二力平衡
一.选择题(共8小题)
1.(2023年春•澧县)下列物体处于平衡状态的是( )
A.飞机加速上升
B.汽车关闭发动机后速度逐渐变慢
C.跳伞者从空中匀速下落
D.小球在光滑的水平面上做匀速圆周运动
【解析】A、飞机加速上升,速度大小发生了变化,不是平衡状态,故A错误;
B、汽车关闭发动机后速度逐渐变慢,速度大小发生了变化,不是平衡状态;故B错误;
C、跳伞者从空中匀速下落,做的是匀速直线运动,是平衡状态,故C正确;
D、小球在光滑的水平面上做匀速圆周运动,速度方向是时刻发生变化的,不是平衡状态。
故选:C。
2.(2023年秋•贡井区)关于平衡力,下列说法中正确的是( )
A.物体在平衡力的作用下一定保持静止状态
B.运动物体在平衡力的作用下一定保持匀速直线运动状态
C.物体受到重力和拉力的作用,这两个力方向相反,它们一定是平衡力
D.作用在物体上的两个力三要素完全相同,则两个力一定是平衡力
【解析】A、物体在平衡力的作用下,物体处于静止状态或匀速直线运动状态,故A错误;
B、运动的物体在平衡力的作用下,一定保持匀速直线运动状态,故B正确;
C、物体受到的拉力可能小于或大于重力,所以拉力和重力不一定是平衡力,故C错误;
D、二力的三要素相同,由于力的方向相同,所以二力一定不是平衡力,故D错误。
故选:B。
3.(2023年春•南岸区)以下力的示意图中,属于二力平衡的( )
A. B.
C. D.
【解析】A、图中两个力没有作用在同一直线上,所以两个力不是平衡力,故A不合题意;
B、图中两个力的大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,作用在同一个物体上,所以二力是平衡力,故B符合题意;
C、图中两个力的大小不相等,不是平衡力,故C不符合题意;
D、图中两个力的大小不相等,不是平衡力,故D不符合题意。
故选:B。
4.(2023年•黑龙江)超市里,小明用水平方向的力,推着购物车在水平地面上做匀速直线运动,下列说法正确的是( )
A.购物车对地面的压力与地面对购物车的支持力是一对平衡力
B.购物车所受的推力与地面对购物车的摩擦力是一对平衡力
C.购物车所受的重力与购物车对地面的压力是一对相互作用力
D.购物车对小明的力与地面对小明的摩擦力是一对相互作用力
【解析】A、购物车对地面的压力与地面对购物车的支持力,这两个力不是同一个受力物体,不是平衡力。说法错误。
B、购物车所受的推力与地面对购物车的摩擦力,这两个力受力物体都是购物车,两个力的方向相反,作用在同一直线上,大小相等,是平衡力。说法正确。
C、购物车所受的重力与购物车对地面的压力,这两个力方向都竖直向下,既不是平衡力,也不是相互作用力。说法错误。
D、购物车对小明的力作用在小明的胳膊上,地面对小明的摩擦力作用在脚上,两个力不在同一直线上,不是平衡力,也不是相互作用力。说法错误。
故选:B。
5.(2023年•兰州)对于静止在水平轨道上的“复兴号”列车,下列分析中正确的是( )
A.列车所受重力和列车对铁轨的压力是一对相互作用力
B.列车所受重力和铁轨对列车的支持力是一对相互作用力
C.列车所受重力和铁轨对列车的支持力是一对平衡力
D.列车对铁轨的压力和铁轨对列车的支持力是一对平衡力
【解析】A、列车所受的重力和列车对铁轨的压力,方向都向下,所以不是相互作用力。故A错误;
B、C、列车所受的重力和铁轨对列车的支持力,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,是一对平衡力。故B错误,C正确;
D、列车对铁轨的压力和铁轨对列车的支持力,作用在两个不同的物体上,是一对相互作用力。故D错误。
故选:C。
6.(2023年•东营区)如图所示,人站在商场里匀速上升的电梯上乘电梯上楼,那么此过程中,电梯对人作用力的方向( )
A.竖直向上 B.竖直向下
C.与运动方向相同 D.与运动方向相反
【解析】因为人站在匀速上升的电梯上,所以受重力和支持力是一对平衡力,重力方向竖直向下,支持力的方向与重力方向相反,所以电梯对人支持力的方向然竖直向上,故A正确,BCD错误。
故选:A。
7.(2023年春•盐湖区)跳伞运动员在空中匀速直线下降,人和伞的总质量为100kg。以下关于跳伞运动说法正确的是( )
A.跳伞运动员和装备在空中只受重力的作用
B.跳伞运动员和装备在空中受到的阻力方向竖直向下
C.跳伞运动员和装备在空中受到阻力的大小为1000N
D.跳伞运动员和装备在空中所受到的阻力小于重力
【解析】AD、跳伞运动员匀速下降的过程中,受到重力和空气阻力的作用,这两个力是一对平衡力,大小相等,故AD错误;
B、跳伞运动员匀速下降的过程中,受到重力和空气阻力的作用,这两个力是一对平衡力,方向相反,重力方向竖直向下,所以跳伞运动员和装备在空中受到的阻力方向竖直向上,故B错误;
C、跳伞运动员和装备在空中受到阻力的大小为f=G=mg=100kg×10N/kg=1000N,故C正确。
故选:C。
8.(2023年春•文登区)在“探究二力平衡的条件”实验中,下列说法中你不同意的是( )
A.小明同学认为这三种实验器材丙图最为合理
B.乙图,在两侧挂上等质量的钩码,纸片保持静止,挂上质量不等的钩码,不能保持静止,说明平衡的两个力的大小相等
C.乙图,将纸片转动一定的角度,释放后纸片马上转回来,说明平衡的两个力一定作用在一条直线上
D.乙图,将纸片撕开,两瓣纸片都不能保持静止,说明平衡的两个力必须作用在同一物体上
【解析】A、在实验的过程中,为了减少摩擦力对实验结论的影响,实验过程中,尽量减小摩擦,图中乙受到的摩擦力最小,甲其次,丙的摩擦力较大,故乙是最合理的,故A错误;
B、乙图,在两侧挂上等质量的钩码,钩码的重力是相同的,对纸片的拉力相同,纸片保持静止,挂上质量不等的钩码,拉力不同,纸片不能保持静止,说明平衡的两个力的大小相等,故B正确;
C、乙图,将纸片转动一定的角度,钩码的拉力不在同一条直线上,释放后纸片马上转回来,两个拉力在同一条直线上,这说明平衡的两个力一定作用在一条直线上,故C正确;
D、乙图,将纸片撕开,钩码的两个力没有作用在同一个物体上,两瓣纸片都不能保持静止,说明平衡的两个力必须作用在同一物体上,故D正确。
故选:A。
二.填空题(共5小题)
9.(2023年春•济源)现有一瓶某品牌的饮用纯净水,用手握住水瓶在空中静止不动,此时水瓶受到的重力和手对瓶的 力是一对平衡力;若在松开手的瞬间,水瓶所受的所有力都突然消失,水瓶将 。
【解析】用手握住水瓶在空中静止不动,水瓶处于平衡状态,则水瓶受到的重力和手对瓶的摩擦力是平衡力;
原来水瓶是静止的,若在松开手的瞬间,水瓶所受的所有力都突然消失,由牛顿第一定律可知,水瓶仍然保持静止。
故答案为:摩擦;静止。
10.(2023年春•宜兴市)4月20日,天舟一号顺利发射升空,它与天宫二号对接后绕地球做匀速圆周运动,此时飞船处于﹣ (选填“平衡”或“非平衡”)状态,你判断的依据是 ;
【解析】天舟一号与天宫二号对接后绕地球做匀速圆周运动,方向时刻发生变化,即运动状态发生改变,受到非平衡力的作用,因而处于非平衡状态。
故答案为:非平衡;运动状态发生了改变。
11.(2023年•铜仁市)著名的北盘江大桥在修建的过程中,建筑工人用起重机将一个重为3×103N的建筑材料从地面匀速提升到桥面,在此过程中,吊绳对重物的拉力为 N,方向是 。
【解析】由题意可知,建筑材料做匀速直线运动,则拉力与重力是一对平衡力,即二力的大小相等,方向相反,所以吊绳对重物的拉力:F=G=3×103N;因为重力方向竖直向下,所以拉力的方向竖直向上。
故答案为:3×103;竖直向上。
12.(2023年•泰州)如图所示,在水平桌面上匀速拉动木块做直线运动。木块受到的拉力和 力是一对平衡力,木块对桌面的压力和桌面对木块的 力是一对相互作用力,木块对桌面的压力是由 发生形变而产生的。
【解析】(1)木块在水平桌面上做匀速直线运动,受平衡力的作用;水平方向上拉力和摩擦力的大小相等、方向相反、在同一直线上、在同一物体上,是一对平衡力;
(2)木块对桌面的压力和桌面对木块的支持力,大小相等、方向相反,在同一直线上,作用在两个物体上,是一对相互作用力;
(3)木块对桌面的压力是弹力,是由于木块发生形变而产生的。
故答案为:摩擦;支持;木块。
13. (2023年春•宜兴市)一架直升机的重力为6000N,当它在空中静止不动时,空气对它向上的举力 6000N;当它匀速下降时,空气对它向上的举力应是 6000N(均填“大于”、“等于”或“小于”)
【解析】直升机在空中静止不动、匀速下降都是处于平衡状态,所以受到的举力与重力平衡,则两种情况下的举力都等于重力,即F=G=6000N。
故答案为:等于;等于。
三.作图题(共1小题)
14.(2017春•庐阳区)一人站在电梯上随电梯一起匀速上升,如图所示,此时人处于 (选填“平衡”或“非平衡”)状态,在图中画出人的受力示意图。
【解析】因为人站在匀速上升的电梯上,受重力和支持力为平衡力,此时人处于平衡状态;过重心作竖直向下的力(即重力)和竖直向上的力(即支持力);如图所示
四.实验探究题(共2小题)
15.(2023年•内江)如图所示,是探究“二力平衡条件”的实验装置图。
(1)实验时使用小车而不使用木块,是因为小车与桌面间的 更小,从而减小对实验结果的影响。
(2)在实验开始时,由于粗心只在左盘中放入砝码,小车立即向左运动,在运动过程中,左盘中砝码的重力势能将 ,动能将 。(选填“变大”、“变小”或“不变”)
(3)当两个盘中分别放上两个相同的砝码后,小车静止在桌面上,这说明二力平衡时,两个力的大小 。
【解析】(1)实验时使用小车而不使用木块,将滑动摩擦力变为滚动摩擦力,大大减小了摩擦,减小了摩擦对实验的影响;
(2)小车向左运动过程中,左盘中砝码的质量不变,高度减小,重力势能将变小,砝码的速度增大,动能将变大;
(3)当两个盘中分别放上两个相同的砝码后,由于砝码的重力相同,这两个力产生的拉力是一对平衡力,小车就能保持静止,说明彼此平衡的两个力大小相等。
故答案为:(1)摩擦力;(2)变小;变大;(3)相等。
16.(2023年春•乐亭)如图甲是小明同学“探究二力平衡条件”时的实验情景。
(1)向两吊盘中加砝码,当两盘中的砝码质量 (选填“相等”或“不相等”)时,小车静止
(2)保持两吊盘中的砝码质量相等,将小车在桌面上旋转一个角度松手后,小车会转动,直到两边的拉线 。
(3)如果将两边的吊盘挂在小车一端的同一挂钩上,且沿同一方向拉小车,可以发现小车不会静止,这是为了表明小车受到的二力若平衡,必须满足 这一条件而设计的一个步骤。
(4)如图是小华同学“探究二力平衡条件”时的实验情景。在探究同一问题时,同学们认为小华的实验优于小明的实验。其主要原因是
A.小卡片容易扭转
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.减少摩擦力对实验结果的影响
【解析】(1)向两吊盘中加砝码,当两盘中的质量相等时,小车在水平方向受到的拉力大小相等,小车停止。
(2)保持两吊盘中的砝码质量相等,将小车在桌面上旋转一个角度松手后,小车会转动,直到两边的拉线在同一条直线上。
(3)如果将两边吊盘都挂在小车同一边的同一挂钩上,小车在水平面上只在一个方向上受到拉力作用,可以发现小车不会静止,而当二力方向相反,且大小相等时,小车静止,说明二力平衡必须符合方向相反这一条件。
(4)小华实验用的小卡片重力小,悬在空中不受摩擦力影响;小明实验