江苏省各地市2022年中考物理真题分项汇编-06二力平衡的条件及其应用
一、单选题
1．（2022·江苏镇江·统考中考真题）如图1所示，物体M静止在电梯底部，其上表面通过轻质弹簧与电梯顶部相连。M对电梯底部的压力用F表示，忽略M和电梯的形变，0~t1内，电梯静止，弹簧处于伸长状态，t1时刻后电梯由静止开始沿竖直方向运动。0~t4内，F随时间t变化的图线如图2所示，则（ ）
A．t1~t2内，电梯可能向上运动 B．t2~t3内，M的机械能保持不变
C．t3~t4内，电梯一定做加速运动 D．t1~t4内，弹簧对M的拉力不变
2．（2022·江苏宿迁·统考中考真题）如图所示为小阳同学在体育测试中“原地掷实心球”的场景，下列说法中正确的是（ ）
A．球离开手后继续在空中飞行时不受重力作用
B．球在地面上滚动时受到的重力和摩擦力是一对平衡力
C．球在飞行过程中，若所受外力突然消失，球将做匀速直线运动
D．球运动到最高点时惯性消失
3．（2022·江苏常州·统考中考真题）如图所示，2022年北京冬奥会高山滑雪比赛，运动员与旗门杆（弹性杆）发生碰撞，导致运动员滑行速度明显变慢且杆明显变弯。碰撞过程中，杆阻碍运动员滑行的力与运动员撞击杆的力，属于（ ）
A．同一个力
B．一对平衡力
C．一对相互作用力
D．同一物体受到的不满足平衡条件的两个力
4．（2022·江苏泰州·统考中考真题）水平桌面上的深桶容器中装有水，小明在空玻璃瓶口蒙上橡皮膜，将其置于水中某一深度处，恰好悬浮，如图所示现沿桶壁向容器中缓慢加水，在水面上升的过程中，下列判断错误的是（ ）
A．玻璃瓶保持静止 B．玻璃瓶下沉至容器底
C．水对容器底的压强增大 D．桌面对容器的支持力增大
5．（2022·江苏泰州·统考中考真题）在2022北京冬奥会短道速滑男子1000米比赛中，中国选手任子威获得金牌。图甲是他正全力通过弯道、图乙是他获胜后站立在水平赛场中央大声欢呼的情形，下列说法正确的是（ ）
A．通过弯道过程中他处于平衡状态
B．站立时他受到的重力和他对冰面的压力是一对相互作用力
C．站立时他受到的重力和他对冰面的压力是一对平衡力
D．图甲中他的手对冰面的压力与冰面对他的手的支持力是一对相互作用力
6．（2022·江苏苏州·统考中考真题）三个相同的磁环a、b、c（质量均为m）套在有木质底座的光滑木杆上，由于磁极间的相互作用，上面两个磁环都悬在空中，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．a对b的磁力和a的重力是平衡力 B．b对c的磁力小于c对b的磁力
C．c受到b的磁力大小为2mg D．c对底座的压力大小为mg
7．（2022·江苏连云港·统考中考真题）关于力和运动，下列说法正确的是（ ）
A．物体受到力的作用时运动状态一定改变
B．在平衡力作用下物体一定处于静止状态
C．手拉长橡皮筋，说明力可以使物体发生形变
D．绕操场匀速转动的玩具电动车处于平衡状态
二、填空题
8．（2022·江苏淮安·统考中考真题）如图所示，质量 2kg 的植保无人机悬停空中，无人机受到的升力是______N，升力的施力物体是______。（g 取 10N/kg）
9．（2022·江苏徐州·统考中考真题）“引体向上”是我市体育中考今年新增的可选项目之一。在做引体向上时，如果身体匀速竖直上升，则所受的拉力_____________重力（选填“大于”“小于”或“等于”）；上升过程中，身体的重力势能_____________（选填“变大”“变小”或“不变”）。选考这个项目有优势的身体条件是______________（写出一点）。
10．（2022·江苏扬州·统考中考真题）冬奥会冰壶比赛中，如图所示，在AB过程中，投手用水平方向的力推冰壶，使冰壶在粗糙程度相同的冰面上做匀速直线运动，人对冰壶的推力___________冰面对冰壶的摩擦力；撤去推力，在BC过程中所受摩擦力___________；在CD过程中，队友刷冰是通过___________方式增加冰面内能，才使之熔化，从而___________摩擦。
三、作图题
11．（2022·江苏镇江·统考中考真题）冰壶静止在水平冰面上，O为其重心。请画出它所受重力和支持力的示意图。
12．（2022·江苏常州·统考中考真题）北京冬奥会滑雪场，索道设施可将物资从山脚运往山顶。如图所示，封闭式轿厢随钢索向右上方做匀速直线运动，请画出静止在轿厢内的物体受到所有力的示意图。
13．（2022·江苏宿迁·统考中考真题）在图中画出“冰墩墩”在水平面上静止时所受重力和支持力的示意图（O为重心）。
14．（2022·江苏苏州·统考中考真题）图中降落伞沿与竖直成30°的方向匀速下落，画出重物A的受力示意图。
四、综合题
15．（2022·江苏南通·统考中考真题）阅读短文，回答问题。
激情冰雪
纯洁冰雪，激情冬奥，北京冬奥会点燃了人们对冰雪运动的激情。周日，小华跟爸爸去游乐场体验冰雪运动，还学到了很多知识。
冰雪梯是很刺激的游乐项目，图甲为冰雪示意图。小华发现，选用不同材料的滑板，从倾斜滑道顶端由静止滑下后，沿滑道运动的水平方向总距离L不同，设滑板对水平滑道压力和滑板所受阻力的比值为k，已知L的大小随k值的变化关系如图乙。
小华乘雪地车来到滑雪场，首先看到是的积雪深度测量仪，其基本结构如图丙所示。测量仪工作时竖直向下发出超声波，超声波经雪面反射返回检测仪，测出超声波从发出到返回的时间，就可知道积雪的深度。已知测量仪的超声波发射和接收端口距地面4.3m。
测量仪内置温度修正装置用以稳定仪器内部的温度环境，如图丁所示是修正装置的部分电路图，两个独立的电路中电源电压相等，R1为热敏电阻，阻值随温度的升高而降低，R2、R4为定值电阻，R3为滑动变阻器，R1的阻值随环境温度变化时，其两端的电压随之发生变化，被控制电路根据R1与R3两端电压差值ΔU对温度进行修正。
滑雪场使用的是人造雪，造雪机用高压空气把吸入的水吹成小水珠，小水珠落地前凝结成小冰晶，这小冰晶就是雪花。
（1）小华从冰滑梯上运动到水平轨道后，还能继续滑行一段距离，是由于______的缘故，以滑板为参照物，小华是______的；
（2）关于在雪地里活动的体验和造雪机的工作特点，下列说法正确的是______；
A．戴墨镜是为了防止强光伤害眼睛
B．听不清远处声音是因为温度低声速小
C．造雪机用水造雪属于凝华现象
D．造雪机可以在任何温度环境下制雪
（3）在冰滑梯上运动时小华与滑板的总重为500N，他在冰滑梯项目中沿滑道运动的水平方向总距离L为120m，则滑板对水平滑道压力和滑板所受水平阻力的比值k为______，运动中滑板受到的水平阻力为______N；
（4）图丁所示电路中，R2＝100Ω，R4＝1kΩ，某温度时R1＝20Ω，为使R1和R3两端的电压相等，R3接入电路的阻值为______Ω。保持R3接入电路的阻值不变，当温度降低时，测得ΔU＝1V，R2两端的电压为3V。则电源电压为______V；
（5）积雪深度测量仪工作时，测出超声波从发射到返回的时间为0.02s，超声波的传播速度为340m/s，则积雪的深度为______m；履带式雪地车两条履带的总宽度为1.6m，满载时雪地车对水平雪地的压强为1.5×104Pa，可将积雪压实0.34m的深度。当满载的雪地车以某一速度在水平雪地上匀速行驶时，发动机的总功率为3.4×104W，其中60%用于压实积雪，则雪地车行驶的速度为______m/s。
参考答案：
1．D
【详解】A．物体M静止在电梯底部，弹簧处于伸长状态，0~t1内，电梯静止，物体也处于静止，受力平衡，则受到重力G，地面的支持力F和弹簧的拉力T，由于压力与支持力是相互作用力，大小是相等的，则有
G=F2+T
当t1~t2内，压力变为小于F2的F1，弹力和重力不变，此时
G>F1+T
则物体受力不平衡，由静止变为运动，速度变大了，则运动方向与较大的力方向相同，说明电梯是向下加速运动的，故A不符合题意；
B．t2 t3内，压力恢复到静止时的大小，说明受力平衡，因而是匀速下降，动能不变，而重力势能减小，机械能减小，故B不符合题意；
C．t3 t4内，压力F3大于F2，此时
G
D．由于忽略M和电梯的形变，因而弹簧的长度始终不变，形变大小不变，因而弹簧的弹力保持不变，t1 t4内，弹簧对M的拉力不变，故D符合题意。
故选D。
2．C
【详解】A．地面附近的物体都要受到重力的作用，所以球离开手后继续在空中飞行时也会受重力作用，故A错误；
B．球在地面上滚动时，受到的重力和摩擦力不在一条直线上，所以不是一对平衡力，故B错误；
C．球在飞行过程中，若所受外力突然消失，根据牛顿第一定律，球将做匀速直线运动，故C正确；
D．一切物体在任何情况下都具有惯性，所以球运动到最高点时惯性不会消失，故D错误。
故选C。
3．C
【详解】杆阻碍运动员滑行的力，是作用在运动员上的力，运动员撞击杆的力是杆受到的作用力，两个力作用在两个物体上，大小相等，方向相反，作用在同一直线上，所以是一对相互作用力，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
4．A
【详解】AB．由题意可知，空玻璃瓶口蒙上橡皮膜悬浮在水中时，竖直方向受浮力和重力且这两个是一对平衡力，当向试管中加入水时，橡皮膜所处的深度增加，压强增加，会向里凹陷，排开水的液体变小，浮力变小，重力不变，所以空玻璃会下沉到容器底部。故A错误，A符合题意，B正确，B不符合题意；
C．向试管中加入水时，水的深度增加，所以水对容器底的压强增大，故C正确，C不符合题意；
D．桌面对容器支持力的大小等于容器自身重力和容器中水的重力之和，向试管中加入水，水的重力增大，所以桌面对容器支持力的大小增大，故D正确，D不符合题意。
故选A。
5．D
【详解】A．通过弯道过程中，他的运动状态发生改变，他不处于平衡状态，故A错误；
B．站立时，他受到的重力和他对冰面的压力两个力的方向相同，故不是相互作用力，故B错误；
C．站立时他受到的重力和他对冰面的压力这两个力的方向相同，故不是平衡力，故C错误；
D．图甲中他的手对冰面的压力与冰面对他的手的支持力，这两个力大小相等，方向相反，施力物体和受力物体互为彼此，同时产生，同时消失，故是一对相互作用力，故D正确。
故选D。
6．C
【详解】A．a对b的磁力和a的重力的方向相同，不是平衡力，故A错误；
B．b对c的磁力和c对b的磁力是相互作用力，两个力的大小相等，故B错误；
C．将a和b看成一个整体，ab处于静止状态，c对b的磁力和ab的总重力是平衡力，由二力平衡的条件可知c对b的磁力大小
F=2mg
由力的作用相互性可知b对c的磁力大小和c对b的磁力大小相等，则c受到b的磁力大小为2mg，故C正确；
D．c对底座的压力大小等于c的重力和b对c的磁力大小之和，即
F压=mg+2mg=3mg
故D错误。
故选C。
7．C
【详解】A．当物体受到非平衡力时，运动状态一定改变；当物体受到平衡力时，物体处于平衡状态，运动状态不变，故A错误；
B．当物体受到平衡力时，物体处于平衡状态，物体将处于静止或者保持匀速直线运动状态，故B错误；
C．手拉长橡皮筋，橡皮筋长度被拉长，说明力可以使物体发生形变，故C正确；
D．绕操场匀速转动的玩具电动车，虽然速度大小不变，但运动方向发生了改变，物体的运动状态发生了改变，故电动车不处于平衡状态，故D错误。
故选C。
8． 20N 空气
【详解】[1][2]对飞机进行受力分析，此时飞机受到重力为
同时受到空气对它向上的升力，由于此时飞机悬停在空中，此时受力平衡，故此时受到的升力等于重力20N，由于力的作用是相互的，飞机的螺旋桨向下对空气产生作用力，故此时飞机受到的是空气对它向上的升力。
9． 等于 变大 体重小/双臂有力量
【详解】[1]身体匀速竖直上升，所受的重力与拉力平衡，大小相等，所以所受的拉力等于重力。
[2]上升过程中，质量不变，高度变大，所以身体的重力势能变大。
[3]在“引体向上”项目中，需克服自身重力做功，所以自身重力越小，克服重力做的功越少，所以选考这个项目有优势的身体条件是体重小，双臂有力量。
10． 等于 不变 做功 减小
【详解】[1] 冰壶在做匀速直线运动，所以处于平衡状态，要受到平衡力的作用，所以水平方向上人对冰壶的推力等于冰面对冰壶的摩擦力。
[2]滑动摩擦力大小只与压力小和接触面粗糙程度有关，撤去推力后，压力小和接触面粗糙程度不变，所以滑动摩擦力大小也不变。
[3] [4]不断的刷冰通过做功的方式使冰面的温度升高，内能增大，让冰熔化成水，使冰面变得光滑，从而减小滑动摩擦力，让冰壶运动的更远。
11．
【详解】冰壶静止在水平冰面上，受到的重力方向竖直向下，作用点在重心上，受到的支持力方向竖直向上，作用点也在重心上，又因为冰壶处于静止状态，所以重力的大小等于支持力，带箭头的直线一样长，如下图所示：
12．
【详解】封闭式轿厢随钢索向右上方做匀速直线运动，此时封闭式轿厢处于平衡状态，故厢内的物体处于平衡状态，在竖直方向上二力平衡，即受到自身重力和轿厢对它的支持力，并且这两个力是平衡力，故从该物体的重心作竖直向上支持力和竖直乡下的重力，并标好标注，如下图
13．
【详解】重力方向竖直向下，支持力方向竖直向上，作用点在重心，“冰墩墩”静止时所受重力与支持力是一对平衡力，大小相等，如下图所示：
14．
【详解】重物A做匀速直线运动，物体A受到重力和拉力的作用，这两个力是平衡力，大小相等，因此作图时两条线段长度要相等，从物体的重心沿竖直向下和竖直向上分别画出重力和拉力的示意图，如图所示：
15． 惯性 静止 A 5.0 100 200 4.8 0.9 2.5
【详解】（1） [1][2]小华从冰滑梯上运动到水平轨道后，由于惯性，还要保持原来的运动状态，继续向前运动，以滑板为参照物，小华与滑板之间的位置不变，处于静止状态。
（2）[3]A．墨镜可以吸收一部分光， 能防止强光伤害眼睛，A正确；
B．听不清远处声音，是因为雪疏松多孔，吸收了部分声音，故B错误；
C．造雪机用水造雪，小水珠变成小冰晶，是凝固现象，故C错误；
D、造雪机造雪是小水珠变成小冰晶，只能在温度等于或低于水的凝固点（0°C）时发生，故D错误。
故选A。
（3）[4][5]因为滑板沿滑道运动的水平方向总距离L为120m，由图乙知，k=5.0，滑板对水平滑道压力
F=G总=500N
由题意知，所以，水平阻力
（4）[6][7]设图丁两个独立的电路中电源电压均为U，根据串联电路电压分配与电阻成正比，可得
所以，，使R1和R3两端的电压相等，即
所以
当温度降低时，热敏电阻R1的阻值会升高，由串联分压规律可知，其两端电压增大，已知R2两端的电压为3V，则
U1′ =U- 3V
已知ΔU =1V，即
U1′-U3=1V
解得U=4.8V。
（5）[8]超声波发射和接收端口到雪表面距离
积雪的深度
h=H-s=4.3m-3.4m=0.9m
[9]雪地车行驶的速度为v，行驶时间为t，则雪地车压下雪的面积：S=vtL，压雪做的功
W=Fh'=pSh'
压雪功率，已知总功率的60%用于压实积雪，即P压= 60%P，所以
解得v=2.5m/s。
试卷第1页，共3页
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