2022-2023学年上海八年级上学期物理同步训练3-5-1二力平衡含详解.pdf

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1、3.5.1 二力平衡 一、单选题 1公共汽车在平直的公路上匀速行驶，站在车里的人在水平方向上（）A受到向前的摩擦力 B受到向后的摩擦力 C受到汽车对它的牵引力 D不受力 2如图所示，下列各组力属于平衡力的是（）ABC D 3 如图所示，小江同学将自己的水杯和英语词典叠放在书桌上，下列说法正确的是（）A水杯对词典的压力就是水杯的重力 B水杯受到的支持力和水杯对词典的压力是一对平衡力 C词典受到的重力和桌面对词典的支持力是一对平衡力 D桌面对词典的支持力和词典对桌面的压力是一对相互作用力 4下列有关力和运动的说法中，正确的是（）A物体不受力时，一定处于静止状态 B物体只受一个力作用时，一定做加速运

2、动 C物体受力情况相同时，它的运动状态也一定相同 D物体做曲线运动时，一定受力的作用 5用如图所示的装置“探究二力平衡的条件”。选用质量较小的卡片作为研究对象，在线的两端分别挂上等质量的钩码，对卡片施加两个拉力。下列说法中错误的是（）A选择小卡片进行实验，目的是可忽略卡片的重力 B改变钩码的个数可改变卡片所受拉力的大小 C卡片所受拉力的施力物体是钩码 D实验中需将两侧滑轮调整至同一高度 6下列图中，A、B、C、D 分别是小球在四种不同运动状态下用照相机拍摄（每 0.1s 拍摄一次）的照片，其中受到平衡力作用的是（）ABC D 7如图所示，一轻质弹簧（即重力不计），上端挂在铁架台的水平横杆上，下

3、端挂一重为 G的小球并保持静止。图中分别出了该状态下小球和弹簧的受力示意图。下列判断正确的是（）AG 与 F3是一对平衡力 BG 与 F3是一对相互作用力 CF1与 F2是一对平衡力 DF1与 F2是一对相互作用力 8如图所示，静止物体 A 和 B 的重分别为 G1和 G2，不计摩擦及细线重，则地面对物体 A支持力的大小为（）AG1 BG1+G2 CG1-G2 DG1-2G2 9起重机提吊货物时，货物所受重力 G 和拉力 T 之间的关系是 A货物匀速上升时，TG B货物匀速下降时，TG B货物匀速下降时，TG C只有当货物静止时，T=G D不论货物匀速上升、匀速下降或静止时，T=G【答案】D

4、A、货物匀速上升时，货物处于平衡状态，受平衡力的作用，此时的货物只受两个力的作用：起重机竖直向上的拉力 T；重力 G根据二力平衡的条件可知，这两个力相等，故 A错误B、货物匀速下降时，货物处于平衡状态，受平衡力的作用，此时的货物只受两个力的作用：起重机竖直向上的拉力 T；重力 G根据二力平衡的条件可知，这两个力相等，故 B 错误C、货物静止时，货物处于平衡状态，受平衡力的作用，此时的货物只受两个力的作用：起重机竖直向上的拉力 T；重力 G根据二力平衡的条件可知，这两个力相等但结合选项 AB 的分析，可知 C 错误D、综合 ABC 的分析，知 D 正确故选 D 10如图所示，将系在细线下的小球拉

5、至 A 点，然后由静止释放，小球将在 A、C 两点之间往复摆动，如果不考虑空气对小球的阻力，下列分析中正确的是 A细线对小球的拉力与小球的重力是一对平衡力 B小球对细线的拉力与小球的重力是一对相互作用力 C当小球摆至 C 点时，如果小球所受的力同时消失，小球将静止在 C 点 D当小球摆至 B 点时，如果细线突然断裂，小球将竖直下落【答案】C A、小球在摆动过程中，小球的运动状态不断发生变化，所以小球一直受到非平衡力作用，故绳拉球的力与球的重力不是一对平衡力，故 A 错误；B、小球对细线的拉力与小球的重力，方向相同，不在同一条直线上，分别作用在两个不同物体上，不符合相互作用力的条件，因此它们不是

6、相互作用力，故 B 错误；C、当小球摆至 C 位置时，小球的速度为零，小球瞬间处于静止状态，此时如果小球所受的力同时消失，小球将保持静止状态，故 C 正确；D、当小球摆至 B 位置时，如果细线突然断裂，小球由于惯性继续向右运动，小球还受到重力作用要向下运动，所以小球要向右下方运动，故 D 错误故选 C 二、填空题 11若物体在力的作用下处于静止或匀速直线运动状态，这种状态称为_，物体处于这种状态时所受的合力为_【答案】平衡状态 0 1物理学中将物体处于静止或匀速直线运动状态称之为平衡状态；2由力和运动的关系可知处于平衡状态的物体受到的合力为零 12当马拉着载有 1000kg 货物的雪橇在平直的

7、公路上匀速向南行驶时，马对雪橇的水平拉力是 500N，雪橇在水平方向上受到的阻力是_N，方向是_；地面对雪橇的支持力是_N，方向_。【答案】500 水平向北 10000 竖直向上 12因为雪橇在平直的公路上匀速向南行驶，在水平方向受到拉力和阻力的作用，并且是一对平衡力，因此雪橇在水平方向上受到的阻力与拉力的大小相等，方向相反，即阻力大小为 500N、方向水平向北。34雪橇的重力 1000kg10N/kg10000NGmg 因为在竖直方向上雪橇受到的重力和支持力是一对平衡力，大小相等，方向相反，所以地面对雪橇的支持力等于重力，为 10000N，方向与重力的方向相反，为竖直向上。13 执行中国首次

8、自主火星探测任务的“天问一号”于 2020 年 7 月由长征五号遥四运载火箭发射升空，火箭点火发射时，火箭向下喷出气体，因为力的作用是_。2021 年 2 月，天问一号到达火星附近，在环绕火星飞行时，天问一号受力_（选填“平衡”或“不平衡”）。【答案】相互的 不平衡 1 火箭点火发射时，火箭向下喷出气体，向下的气体给火箭一个向上的反作用力，故根据是力的作用是相互的。2 天问一号到达火星附近，在环绕火星飞行时，天问一号运动方向和速度都在变化，运动状态在改变，故不是平衡态，故其所受到的力不是平衡力。14天气热了，不少班级开始开电扇降温。如图所示，为育华初二某班天花板的两把完全相同重力为 G 的电扇

9、，甲未开，天花板对吊扇的拉力为F甲，乙开了，天花板对吊扇的拉力为F乙。则F甲_G，F甲_F乙（均选填“大于、等于或小于”）【答案】等于 大于 12电风扇静止时受到的重力和固定杆对它的拉力是一对平衡力，即拉力 F甲=G，电风扇转动时，风扇叶对空气施加了一个向下的力，由于物体间力的作用是相互的，空气对风扇叶施加了一个向上的反作用力，此时风扇叶受到了三个力的作用，重力 G、天花板对吊扇的拉力为 F乙、空气对扇叶施加的力 F，风扇在这三个力的作用下在竖直方向上静止，所以 G=F乙+F 所以 F乙G，所以 F甲F乙。15桌面上水杯所处的静止状态和列车所处的匀速直线运动状态，都是_状态，水杯此受 _力（选

10、填“平衡”或“非平衡”）的作用，若水杯重力为 2N，则它受到的支持力是_N【答案】平衡 平衡 2 物体处于静止和匀速直线运动状态，都是平衡状态，此时物体便受平衡力的作用，所以，水杯处于的静止状态和列车处于的匀速直线运动状态，都是平衡状态，水杯和列车均受平衡力的作用，即水杯受到的重力和支持力是一对平衡力，若水杯重力为 2N，则它受到的支持力是：F=G=2N 16在探究二力平衡条件的实验中，一轻质卡片水平方向所受力如图所示此时卡片水平方向上所受的力 _（填“是”、“不是”）平衡力，理由是 _ 【答案】不是 两个力没有作用在同一条直线上 由二力平衡条件可知，一对平衡力必须是大小相等、方向相反、作用在

11、同一物体的同一直线上，图中两个力没有作用在同一条直线上，所以不是一对平衡力 17用这个装置完成如图所示实验，弹簧测力计和细线的重力及一切摩擦不计，石子总重G=1N，则图中弹簧测力计 A 和弹簧测力计 B 的示数分别为_、_、【答案】【答案】1N 1N【解析】A 弹簧测力计受到向右 1N 的拉力，静止，示数也为 1N，同理，B 图中测力计两端受的力都是 1N，为二力平衡状态，测力显示的是一个力的大小，示数也是 1N、18如图(a)、(b)所示，某小组同学以硬纸板为研究对象，利用弹簧测力计、细线等器材进行“探究_”的实验。按照图(a)所示进行实验操作时，应在纸板处于_状态下读取测力计的示数。按图(

12、b)所示进行实验操作时，放开硬纸板前，应使两测力计的示数_。【答案】二力平衡条件 静止 相同 1由实验装置图可知，以硬纸板为研究对象，利用弹簧测力计、细线等器材可以探究二力平衡条件实验。2按图 a 所示进行实验操作时，为了方便读数，应在硬纸板处于静止状态下读取测力计的示数。3按图 b 所示进行实验操作时，放开硬纸板前，应使两测力计的示数相同，两细线对硬纸板拉力的方向相反，放手后观察纸板是否静止，得出结论。三、作图题 19如图所示，重为 3 牛的物体静止在水平地面上。请用力的图示法画出物体受到的支持力 F。【答案】物体静止在水平地面上，那么所受的重力和支持力是一对平衡力，所以支持力的方向竖直向上

13、，大小为 3N，作用在物体的重心上，作图如下：20如图所示，一个小球静止于水平地面上，请你在图中画出小球受到的重力和支持力的示意图 【答案】试题分析：小球静止，则受平衡力，这两个力是竖直向下的重力 G 和竖直向上的支持力 F，大小相等，方向相反，且作用在同一直线上，作用点在物体的重心 解：重力从重心竖直向下画，标出符号 G，支持力从重心竖直向上画，标出符号 F，注意两个力大小相等，所画的长度要相等，如图：【点评】作力的示意图，要用一条带箭头的线段表示力，线段的长度表示力的大小，箭头表示力的方向，起点或终点表示力的作用点，是平衡力的长度要相等 四、计算题 21质量为 50 千克的物体，在水平拉力

14、作用下沿水平地面向右做匀速直线运动，物体受到的阻力为物体所受重力的 0.1 倍，求：(1)物体受到的重力 G；(2)物体受到的水平拉力 F拉。【答案】(1)490N；(2)49N 解：(1)由Gmg可知，物体受到的重力为=50kg9.8N/kg=490NGmg(2)物体受到的阻力为 0.1=0.1 490N=49NfG 因为在水平拉力作用下沿水平地面向右做匀速直线运动，拉力和阻力二力平衡，所以 49NFf拉 答：(1)物体受到的重力为 490N；(2)物体受到的水平拉力为 49N。22如图所示，跳伞运动员在空中张开伞后以 5 米/秒的速度匀速直线下降，此时运动员和伞受到总的空气阻力 f 为 7

15、84 牛，求：（1）运动员和伞的总重力 G（2）运动员和伞的总质量 m【答案】（1）784N（2）80kg【分析】运动员在空中张开伞匀速竖直下降，人和伞受到重力和阻力作用，这两个力是平衡力，根据二力平衡条件，求出运动员和伞的总重力；根据 Gmg，求出运动员和降落伞的总质量 运动员在空中张开伞后以 5 米/秒的速度匀速直线下降，受到平衡力作用，根据二力平衡的条件可知：运动员和伞的总重力为：Gf784N；根据 Gmg 可知，运动员和伞的总质量为：mG784Ng9.8/N kg80kg.23一辆抛锚的汽车静止在水平地面上，质量为 1000 千克 （1）求：汽车所受重力 G 的大小；（2）为了将汽车移

16、走，司机在汽车后方施加一个方向水平向右、大小为 800 牛的推力 F，如图所示，此时地面对汽车产生的阻力 f 为 500 牛求：汽车在水平方向上所受的合力 F合的大小和方向【答案】（1）9800N（2）300N（3）方向水平向右【分析】同一直线上方向相反的两个力的合力，大小等于这两个力的差，方向与较大力的方向相同 (1)m车1000kg，G车m车g1000kg9.8N/kg9800N.(2)由题意知，F合F推-f800N-500N300N.方向应与推力的方向相同，即水平向右 五、实验题 24 如图，某小组同学利用弹簧测力计、细线等实验器材进行“探究_”的实验。实验前，弹簧测力计需要_；实验中，

17、物体应在_的作用下，使物体处于_状态，记录物体受到的力。【答案】二力平衡的条件 调零 两个力 静止（平衡）1由实验装置图可知，以物体为研究对象，利用弹簧测力计，细线等器材可以探究二力平衡条件的实验。2使用弹簧测力计时，首先要调零，然后再使用。34实验目的是探究二力平衡条件，故物体应在两个力作用下进行实验；进行实验操作时，为了方便读数，且要保证物体处在平衡状态，故应让物体处于静止状态下，记录测力计的示数。25 如图所示为“探究二力平衡的条件”实验情景，实验中以_（选填“甲”、“乙”或“丙”）为研究对象进行实验。当按图（a）所示操作时，应在硬纸板处于_状态时读取测力计的示数；图（b）是为了探究当物

18、体受两个力作用处于平衡状态时，这两个力_（选填“作用点”或“作用线”）的关系，探究结果表明：物体受两个力作用平衡时，这两个力作用在_上。【答案】乙 静止 作用线 同一直线 1由图示知，甲、丙两个弹簧测力计同时对硬纸板乙施加力的作用，然后通过测力计的示数可知这两个同时作用在乙上的力的关系，所以是以乙作为探究对象。2图 a 中，要探究二力平衡的条件，应让探究对象处于平衡状态，那么应让硬纸板丙处于静止状态。3图 b 中两个力作用在同一物体上，但作用线不在同一直线，所以探究的是物体处于平衡状态时，两个力的作用线的关系。4图 b 中的两个力不同一直线上，则物体不会处于平衡状态，所以物体受到两个力作用平衡

19、时，这两个力作用在同一直线上。26在“探究二力平衡的条件”实验时，某小组同学利用弹簧测力计、细线、硬纸板等器材进行实验，则图（a）（b）中符合实验目的的是_ 选填“（a）”或“（b）”或“（a）与（b）”。小组同学如果按图（c）进行实验作用于操作，则手放开纸板前，应使两测力计的示数_，两细线对硬纸板拉力的方向 _，在放手一刹那观察硬纸板是否会由静止变为运动。图（c）的操作是为了得出“使物体平衡的两个力必须作用于_”这一结论。【答案】（b）大小相等 相反 同一直线上 1二力平衡的条件是：两个力必须作用在同一个物体上，a 图为相互作用力，因此符合实验目的的是(b)。23图（c）中探究的是不在同一直

20、线上的两个力能否平衡，根据控制变量的原则应使两测力计的示数大小相等，两细线对硬纸板拉力的方向相反。4图（c）中探究的是不在同一直线上的两个力能否使物体平衡，是为了得出“使物体平衡的两个力必须作用在同一直线上”这一结论。27如图是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景。（1）小华将系于小卡片（重力可忽略不计）两端的线分别跨过左右支架上的滑轮，在线的两端挂上钩码，使作用在小卡片上的两个拉力方向_，并通过调整_的数量来改变拉力的大小。（2）当小卡片平衡时，小华将小卡片转过一个角度，松手后小卡片_（选填“能”或“不能”）平衡。设计此实验步骤的目的是为了探究_。（3）为了验证只有作用在同一物体上的两个力才

21、能平衡，在图所示情况下，小华下一步的操作是：_。【答案】相反 钩码 不能 大小相等、方向相反不在同一直线上的两个力是否是平衡力 用剪刀将小卡片剪开 （1）1小卡片左侧的钩码对其施加向左的拉力，右侧的钩码对其施加向右的拉力,两个拉力方向相反。2由于是钩码的重力提供了拉力，并且钩码大小相同，所以改变钩码的个数即可调整拉力的大小。（2）34当平衡的小卡片转过一定角度后，作用在小卡片上的两个力的大小相等，方向相反，但不再在同一直线上，小卡片不能平衡，将发生转动，直到转回平衡位置才停止，该实验探究的是大小相等、方向相反不在同一直线上的两个力是否是平衡力。（3）5要探究相互平衡的两个力必须共物，在已经探究

22、了共物的前提下，只要将小卡片一分为二，使这两个力不再共物即可,具体做法可以用剪刀将纸片剪开。28在探究“二力平衡的条件”的实验中，小华小组采用的实验装置如图所示（若干砝码、钩码的质量均相等）。（1）如甲图，小华选用木块做实验，木块受到的_对实验有较大影响；（2）如图乙同组小丽用轻质小卡片代替木块，探究二力平衡时两个力的大小是否相等，发现两端所挂钩码数相同时，小卡片保持静止，增减两端钩码的数量，_，观察小卡片能否静止。现把小卡片转过一个角度，然后再松手。这样做的目的是用于探究不在_上的两个力能否平衡；（3）如甲图所示，木块在两个拉力作用下保持静止，为了验证木块水平方向受平衡力作用，力的作用效果相

23、互抵消，等效于不受力。接下来的操作和对应的现象分别是什么？_。【答案】摩擦力 当两边所加的钩码数量不等时 同一直线 同时取掉木块两侧挂钩上的线和托盘及钩码，观察到的现象是木块处于静止状态 （1）1如甲图，小华选用木块做实验，木块对支持面有压力的作用，木块和桌面接触面粗糙，当木块相对桌面运动或有相对运动的趋势时，木块受到的摩擦力对实验有较大影响。（2）2如图乙，同组小丽用轻质小卡片代替木块，探究二力平衡时两个力的大小是否相等，发现两端所挂钩码数相同时，小卡片保持静止。为研究卡片受到的两个力大小不相等时能否保持静止，增减两端钩码的数量，当两边所加的钩码数量不等时，观察小卡片能否静止。3现把小卡片转

24、过一个角度，则卡片受到的两个力不在同一直线上，然后再松手。这样做的目的是用于探究不在二力不在同一直线上的两个力能否平衡。（3）4如甲图所示，当木块相对于桌面相对运动或有相对运动的趋势时，就会在接触面产生阻碍木块运动的力，即摩擦力，当木块相对于桌面没有相对运动或没有相对运动的趋势时，则木块不受摩擦力的作用。为了验证木块水平方向受平衡力作用，力的作用效果相互抵消，等效于不受力，即应使木块在水平方向下不受任何力的作用，故接下来的操作是同时取掉木块两侧挂钩上的线和托盘及钩码，因木块在水平方向上不受任何力的作用，竖直方向上受到重力和支持力为一对平衡力，故观察到的现象是木块处于静止状态。29某小组同学用如

25、图所示装置，研究物体受到大小相等的向上拉力 F 拉时，台秤的示数大小 F 的变化情况。他们将重力不同的物块甲（G甲）和物块乙（G乙）分别置于台秤中央，用大小为 10 牛的向上拉力 F拉作用于物块，并改变拉力与水平方向的夹角，将、台秤的示数 F 分别记录在表一和表二中。表一甲物块（G甲）实验序号 拉力与水平方向的夹角（度）台秤的示数 F(牛)1 10 13.3 2 30 10.0 3 60 6.3 4 90 5.0 5 120 6.3 6 135 7.9 7 150 10.0 表二乙物块（G乙）实验序号 拉力与水平方向的夹角（度）台秤的示数 F(牛)8 15 17.4 9 45 12.9 10

26、60 11.3 11 90 10.0 12 13.5 12.9 13 140 13.6 14 165 分析比较实验序号 3 与 10（或 4 与 11 或 6 与 12）数据中，F 和 G 的关系及相关条件，可得出的初步结论是：不同物体受到大小相等的向上拉力 F 拉时，当 相同时，F 和 G_（选填“有关”或“无关”）；分析表一、表二中的数据及相关条件可知：G甲=_牛，G乙=_牛；根据表格中的信息可知：当物体重力 G 相同时，F 和 存在一定关系。请在表二实验序号 14 中填入相应的实验数据。_；分析比较实验序号 17 或 813 的数据中 F 与 的变化情况及相关条件，可知初步结论是_。【答

27、案】有关 15 20 17.4 见解析 1分析比较实验序号 3 与 10（或 4 与 11 或 6 与 12）数据可知，拉力 F拉和拉力与水平方向的夹角 相同时，重力不同的物块甲和物块乙对台秤的压力不同，故可得出的结论为：不同物体受到大小相等的向上拉力 F拉时，当 相同时，F 与 G 有关。23当拉力与水平方向的夹角 相同时，当=90时，拉力的方向是竖直向上，台秤受到的压力等于物体的重力减去拉力，即 FGF拉 由表一数据可知，物块甲的重力为 5N10N=15NGFF甲甲拉 由表二数据可知，物块乙的重力为 10N10N=20NGFF乙乙拉 4由表二数据可知，当 相同时，=45和 相同时，=135时，物块对台秤的压力均为 12.9N，则拉力与水平方向的夹角为 和 180-时，物块对台秤的压力相等，所以当 相同时，=165时物块对台秤的压力等于 相同时=180-16515 物块对台秤的压力，故表二实验序号 14 中填入的实验数据为 17.4。5分析比较实验序号 17 或 813 的数据可知，当 090时，F 随 的增大而减小；当 90180时，F 随 的增大而增大。