沪科版物理八年级全册《7.3 二力平衡》单元测试
一 、单选题(本大题共9小题,共27分)
1.(3分)在下列运动现象中,物体处于平衡状态的是
A. 汽车匀速转弯 B. 钟表来回摆动
C. 汽车关闭发动机后水平滑行 D. 小孩从笔直的滑梯上匀速滑下
2.(3分)小阳用的水平力推着一辆购物车匀速前进,突然发现前面有台阶,他马上用的水平力向后拉购物车,使其减速,则购物车减速过程中
A. 受到的合力是 B. 受到的合力是
C. 受到的摩擦力是 D. 受到的摩擦力是
3.(3分)质量为的小明同学,乘坐观光电梯,若电梯加速上升时对他的支持力是,则小明同学所受重力与支持力的合力大小和方向是取
A. 竖直向上 B. 竖直向上
C. 竖直向下 D. 竖直向下
4.(3分)下图所示物体受力示意图中,属于一对平衡力的是
A. B.
C. D.
5.(3分)如图所示,用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿长木板做匀速直线运动。与此时测力计的示数大小相等的力是
A. 木块所受的重力 B. 木块所受支持力
C. 木块所受摩擦力 D. 木板所受的压力
6.(3分)年北京冬奥会中滑雪运动包含了很多物理知识,如图是青蛙公主谷爱凌的滑雪场景,此时她正在做匀速直线运动,下列说法正确的是
A. 她受到的重力与滑雪板对她的支持力是一对平衡力
B. 她对滑雪板的压力与她受到的重力是一对相互作用力
C. 她对滑雪板的压力与地面对滑雪板的支持力是一对平衡力
D. 若在匀速转弯过程中,她所受合力为零
7.(3分)如图甲所示,水平地面上的一物体,受到方向不变的水平推力的作用,的大小与时间的关系和物体的速度与时间的关系如图乙所示,以下说法正确的是
A. 秒,物体受到的摩擦力是
B. 秒,物体没有推动,是因为推力小于此时的摩擦力
C. 秒,物体受到的摩擦力与水平推力是相互作用力
D. 秒,物体做匀速直线运动
8.(3分)如图所示,小丽用力把一才块压在竖直墙面上静止,现有以下受力分析,下述受力分析正确的是
①小丽对木块的压力和墙对木块的弹力是一对平衡力
②小丽对木块的压力和木块的重力是一对平衡力
③木块受到的摩擦力和木块的重力是一对平衡力
④小丽对木块的压力和木块对小丽的弹力是一对平衡力
A. 只有①正确 B. 只有④正确 C. 只有①③正确 D. 只有③④正确
9.(3分)如图所示,某景点有一个悬空的“天壶”,只见水哗哗地从壶口流出来,却看不见任何物体支撑“天壶”。对“天壶”悬空现象分析可能正确的是
A. “天壶”不受力的作用 B. “天壶”所受重力消失
C. 流水对“天壶”有支持力 D. 流水的中间有根管子对“天壶”起支撑作用
二 、填空题(本大题共6小题,共24分)
10.(4分)近年来电动平衡车深受年轻人喜爱,已悄然成为生活中一种新的交通时尚。如图所示,平衡车的踏板上都刻有花纹,目的是 ______。人驾驶该车在水平路面匀速前进时,地面对平衡车的支持力和 ______是一对相互作用力。如果突然刹车,由于惯性身体会向 ______选填“前”或“后”倾倒,危害生命安全。
11.(4分)如图所示,在的水平拉力作用下,重为的物体沿水平地面做匀速直线运动,则物体与地面间的摩擦力为 ______不计绳重和绳子与滑轮间的摩擦。
12.(4分)如图所示,重为物体静止在水平桌面上,物体受到的支持力和______是一对平衡力。当物体受到水平向右、大小为的拉力时,物体刚好向右做匀速直线运动,此时物体受到的摩擦力为______;当拉力为时,物体向右做加速运动,此时物体受到的摩擦力为______。
13.(4分)质量为40kg的小船静止在水面上,它除了受到重力之外,还受到另一个力的作用,这个力的大小是___N,方向是_______。(g取10N/kg)
14.(4分)重的物体,静止在粗糙的水平地面上,如果用的力水平向右推它,没有推动,则物体所受的摩擦力大小为_______;如果水平推力增加到,物体刚好做匀速直线运动,那么物体所受摩擦力的大小为_________;若将水平向右的推力增加到,此时物体所受的摩擦力大小为________,物体将向右做____________加速减速匀速运动。
15.(4分)起重机吊起10000N的货物,如图所示,以0.8m/s的速度匀速上升时,钢丝对货物的拉力为___N,若以0.5m/s的速度匀速下降,钢丝对货物的拉力___10000N(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
三 、作图题(本大题共1小题,共6分)
16.(6分)郝强同学是一位爱运动爱劳动的好少年。他打完球赛回家,自己将汗湿的背心洗好挂在衣架上,如图。请画出背心的受力示意图不考虑摩擦力。
四 、计算题(本大题共1小题,共12分)
17.(12分)一辆箱货轻卡,满载货物时的重力是,发动机的提供的牵引力为时,轻卡能够沿平直的公路匀速行驶,通过的路程所用的时间是取,求:
这辆轻卡能否通过如图所示的石板桥?
轻卡在匀速行驶的过程中所受阻力是多大?
轻卡匀速行驶的速度是多大?
答案和解析
1.【答案】D;
【解析】解:
、匀速转弯的汽车,运动方向不断变化,故不是平衡状态,故不符合题意;
、来回摆动的钟表,速度大小和方向始终在发生改变,故不是平衡状态,故不符合题意;
、汽车关闭发动机后水平滑行,速度越来越小,故不是平衡状态,故不符合题意;
、小孩从笔直的滑梯上匀速滑下,是平衡状态,故符合题意。
故选:。
平衡状态是指物体处于静止或者匀速直线运动的状态,物体处于平衡状态时物体受合力为零。
此题主要考查了平衡状态的判断,明白平衡状态的特点是关键。
2.【答案】B;
【解析】
此题主要考查的是同学们对二力平衡和力的合成的掌握以及分析能力,在分析本题时,有两点很重要:一是物体在相同的表面做匀速直线运动时,不论速度如何,其受到的接触面摩擦阻力都是固定不变的;二是不要把惯性错当成一种力进行分析。
先对小车进行受力分析,小车在水平方向受人的水平作用力,滑动摩擦力,然后根据物体处于平衡状态时受平衡力作用,求出摩擦力;再对物体受力分析时,要考虑物体所受的摩擦力与压力和接触面的粗糙程度有关进行分析。
购物车在的水平推力作用下在地面上作匀速直线运动,即处于一种平衡状态,所以说,购物车受到了平衡力的作用,经分析可知,此时水平方向上只存在两个力:水平向前的推力和水平向后的摩擦力,这是一对平衡力,大小相等,即;
当购物车突然减速时,水平方向仍然存在两个力:水平向后的拉力和水平向后的摩擦力,因两者方向相同,所以,合力为。
故选。
3.【答案】A;
【解析】解:小明同学的重力为:,方向竖直向下;
已知支持力,方向竖直向上;
所以,重力与支持力的合力:,方向竖直向上。
故选:。
根据算出该同学的重力,重力方向竖直向下,支持力方向竖直向上,这是同一直线上方向相反的两个力,合力的大小是二力之差,方向与较大力的方向相同。
同一直线上的两个力,如果方向相同,其合力大小是二力之和,方向与这两个力方向相同,如果方向相反,其合力大小是二力之差,方向与较大的力方向相同。
4.【答案】C;
【解析】
此题主要考查二力平衡的判定,难度较小。
二力平衡条件: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,由此分析判断。
掌握平衡力的条件,判断两个力是否是平衡力,要同时考虑平衡力的四个条件,缺一不可。
A.由图知,两个力没有作用在同一个物体上,故两个力不是一对平衡力,故不合题意;
B.由图知,两个力没有作用在同一条直线上,故两个力不是一对平衡力,故不合题意;
C.由图知,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,符合二力平衡条件,故两个力是一对平衡力,故符合题意;
D.由图知,两个力的大小不相等,故两个力不是一对平衡力,故不合题意。
故选。
5.【答案】C;
【解析】解:用弹簧测力计水平向右拉动木块,使其做匀速直线运动,木块受平衡力的作用,根据二力平衡的知识,此时摩擦力的大小等于测力计对木块的拉力,故符合题意。
故选:。
实验中研究的是木块受到滑动摩擦力的大小,弹簧测力计测量的是木块受到的拉力,只有木块做匀速直线运动时,由二力平衡条件可知,滑动摩擦力的大小才等于拉力的大小。
此题主要考查了二力平衡条件的应用,难度不大,属于基础知识。
6.【答案】A;
【解析】解:
、谷爱凌受到的重力与滑雪板对谷爱凌的支持力,大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在同一直线上,故正确;
、谷爱凌对滑雪板的压力与她受到的重力方向不是相反的,所以二者不是一对相互作用力,故错误;
、她对滑雪板的压力等于其重力,地面对滑雪板的支持力等于她与滑雪板的重力之和,二者大小不相等,故错误;
、匀速转弯的过程中,运动状态发生了变化,所受合力不为零,故错误。
故选。
一对平衡力必须符合四个条件:大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在同一直线上;
一对相互作用力必须同时符合大小相等、方向相反、作用在同一直线上,作用在不同物体上
物体受到的合力为时,会保持静止状态或匀速直线运动状态。
此题以生活中滑雪的一个场景综合考查学生对多个物理知识点的理解和掌握,常见题目。
7.【答案】A;
【解析】解:、由图乙可知,,物体做匀速直线运动,处于平衡状态,物体在水平方向上受到的摩擦力与推力是一对平衡力,大小相等,此时的推力为,则摩擦力为;滑动摩擦力的大小与压力大小、接触面的粗糙程度有关,在秒,物体对水平面的压力不变,接触面的粗糙程度不变,受到的摩擦力不变,为,故正确,错误;
、秒,物体没有推动,是因为物体处于静止二力平衡状态,推力等于静摩擦力,故错误;
、由图乙的图象可知,物体的速度变小,做减速运动,故错误。
故选:。
由图乙的图象可以得出物体在不同时刻所受到的推力大小;由图乙的图象可以判断物体在不同时刻的运动情况;滑动摩擦力的大小与压力大小、接触面的粗糙程度有关。
此题主要考查了学生对图象问题的分析能力,能从图象中得出相关的信息,能够正确认识摩擦力的概念,然后根据平衡条件即可得出正确答案,是中考中的较难考题。
8.【答案】C;
【解析】
解决本题的关键知道作用力与反作用力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上。与平衡力的区别在于,作用力和反作用力作用在不同的物体上,平衡力作用在同一物体上。
木块处于静止,在竖直方向上受两个力而平衡,即重力和墙对木块的静摩擦力;木块在水平方向上受外力和墙对木块的支持力,两个力是一对平衡力;
平衡力作用在同一物体上,作用力和反作用力作用在不同的物体上。
①小丽对木块的压力和墙对木块的弹力符合二力平衡的条件,是一对平衡力;②小丽对木块的压力和木块的重力不在同一直线上,不是一对平衡力;③木块受到的摩擦力和木块的重力满足二力平衡的条件,是一对平衡力;④小丽对木块的压力和木块对手的弹力是一对相互作用力,不是平衡力;
即只有①③是一对平衡力,故错误,正确。故选。
9.【答案】D;
【解析】解:悬空的天壶仍然受重力的作用,水从壶口流出来时,流水对壶并没有支持力;天壶悬空的奥秘:在天壶水柱的中间有根管,起到支撑作用,悬空的“天壶”处于静止状态,受平衡力的作用,用水泵将水从管子里吸上去,再从管子的外壁上流下来,给人的错觉就是没有任何物体的支撑;故正确,错误。
故选:。
受力的物体如果处于静止或匀速直线运动状态时,一定受平衡力作用。
此题主要考查二力平衡条件的应用,难度不大。
10.【答案】增大摩擦力 车对地面的压力 前;
【解析】解:平衡车的踏板上都刻有花纹,在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。
地面对车的支持力和车对地面的压力是一对相互作用力,大小相等;
刹车后,由于惯性还要保持原来的运动状态,不能立刻停下来,所以身体会向前倾倒,危害生命安全。
故答案为:增大摩擦力;车对地面的压力;前。
增大摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,增大压力;在压力一定时,增大接触面的粗糙程度;变滚动为滑动;
物体间力的作用是相互的,相互作用力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在两个物体上;
惯性是指一切物体都具有的能保持原来运动状态不变的性质,它在生活中有很多应用,同时也会造成一定危害。
此题主要考查惯性、增大摩擦的方法、相互作用力等知识点的理解,是一道综合性较强的题目,但总体难度不大。
11.【答案】180;
【解析】解:由图知,通过动滑轮绳子段数,
物体沿水平地面做匀速直线运动,不计绳重和绳子与滑轮间的摩擦,,
所以。
故答案为:。
由图确定通过动滑轮绳子段数,物体沿水平地面做匀速直线运动,根据计算摩擦力。
此题主要考查了滑轮组拉力的计算,要能从图上正确找到通过动滑轮绳子的段数是解题关键。
12.【答案】重力; 15; 15;
【解析】解:重为物体静止在水平桌面上,物体受到的支持力和重力是一对平衡力。
用大小为的力水平向左拉物体,物体向左做匀速直线运动,物体受到的滑动摩檫力与拉力是一对平衡力,大小相等,方向相反,则有,摩擦力的方向与拉力方向相反,即摩擦力方向水平向右。
因为影响滑动摩檫力的因素是压力的大小和接触面的粗糙程度没有发生变化,因此当把拉力增大为时,则物体受到的摩擦力仍为。
故答案为:重力;;。
根据物体的状态,判断物体的受力情况;
根据二力平衡条件,当物体处于静止或匀速直线运动状态时,受两个力平衡时,平衡力的大小相等;
影响滑动摩檫力的因素是压力的大小和接触面的粗糙程度。
此题是有关摩擦力大小的判断,对于初中摩擦力的大小不需要利用公式计算,摩擦力大小只要求求出静摩擦力和滑动摩擦力,这两种摩擦力一般与平衡力相结合出题。
13.【答案】400;竖直向上;
【解析】【视频】。
14.【答案】;;;加速;
【解析】
此题主要考查了摩擦力相关知识及二力平衡条件的应用,特别是当没有推动桌子时,学生很容易误认为推力小于阻力,很容易出错。同时题目中暗含着一个条件即滑动摩擦力不变。
要解决此题需要掌握二力平衡的条件,知道两个平衡力的大小相等,方向相反。掌握平衡状态的特点,物体处于静止状态和匀速直线运动状态。
用的力没有推动物体,所以物体处于静止状态,因此推力和摩擦力是一对平衡力,;水平推力增加到物体做匀速直线运动状态,所以推力和摩擦力是一对平衡力,则;当推力增加到时,由于接触面和压力大小不变,所以摩擦力大小不变,仍为;此时推力大于摩擦阻力,所以物体加速运动。
故答案为:;;;加速。
15.【答案】10000;等于;
【解析】【视频】。
16.【答案】解:背心挂在衣架上处于静止状态,背心受到竖直向下的重力、竖直向上的衣架对背心的两个支持力的作用,重力作用在背心的重心上,支持力作用在衣架与背心的受力点上,力的示意图如图所示:
;
【解析】
对背心受力分析,然后做出力的示意图。
画力的示意图时,一定要结合物体所处的运动状态,当物体静止或做匀速直线运动时,受到的力是平衡力,注意示意图中两个力的线段长度应相等。
17.【答案】解:(1)根据G=mg可知,轻卡满载货物时的质量为m==5.5t,小于标志牌6t的质量标志,则该卡车能通过这座石板桥;
(2)轻卡在平直公路上匀速行驶时,水平方向上受牵引力F牵=4500N和阻力f,依据平衡条件则有:f=F牵=4500N;
(3)已知轻卡匀速通过s=15km所用的时间t=0.2h,则匀速行驶的速度v==75km/h。
答:(1)这辆轻卡能通过如图所示的石板桥;
(2)轻卡在匀速行驶的过程中所受阻力是4500N;
(3)轻卡匀速行驶的速度是75km/h。;
【解析】
由满载货物的重力求质量,再与标志牌比较判断;
根据二力平衡求解阻力大小;
已知路程和时间,利用速度公式即可求解。
此题主要考查重力和质量的关系、二力平衡条件及其应用、速度公式及应用,属于基础题。