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1、二力平衡条件及应用一、单选题1如图所示是静止在水平桌面上的磁悬浮地球仪摆件,A是地球仪,B是底座。下列关于物体受力情况的说法中正确的是()AA受到的磁力大小大于A的重力BB受到的磁力大小等于B的重力C桌面受到的压力大小等于B的重力 D桌面受到的压力大小等于A、B的总重力2如图所示,天平处于平衡状态。现在右盘内斜面上有一电动玩具小车匀速上行,则天平会( )A左端下降B右端下降C仍然平衡D无法判断3如图为“研究二力平衡条件”的实验装置,下列叙述正确的是()A实验中应尽量选择粗糙的水平桌面B小车只受一对平衡力的作用C将小车扭转一个角度,是为了探究两力是否相等D若用卡片代替小车方便探究二力是否作用在同
2、一物体上,同时减小摩擦4如图所示光滑小球与水平面和台阶接触并处于静止状态,下列关于小球受力分析正确的是()A小球受重力、小球对水平面的压力B小球受重力、水平面的支持力C小球受重力、水平面的支持力、台阶的弹力D小球受重力、水平面的支持力、台阶的弹力、水平面的摩擦力5如图所示,商场的电梯匀速向上运动,站在电梯上相对电梯静止的人受到的作用力有()A重力和支持力B重力、支持力和水平向右的摩擦力C重力、支持力和水平向左的摩擦力D重力、支持力和斜向上的摩擦力6正月十五是我国传统节日元宵节。这一天人们不仅要食用传统食物元宵,还要打灯笼、猜灯谜,因此这一天也被称为灯节。如图所示,挂在绳子下端的灯笼处于静止状态
3、,下列受力分析正确的是()A灯笼受到的重力和绳子对灯笼的拉力是一对平衡力B灯笼受到的重力和灯笼对绳子的拉力是一对相互作用力C灯笼对绳子的拉力和绳子对灯笼的拉力是一对平衡力D灯笼对绳子的拉力和绳子对灯笼的拉力作用点相同7某同学从滑梯上匀速下滑,滑梯对该同学作用力F的方向是()ABCD8如图所示,四旋翼无人机下方用细线悬挂一个重物,不考虑空气阻力。下列说法正确的是()A悬停时,重物受到的重力与它对细线的拉力是对平衡力B匀速上升时,细线对重物的拉力大于重物所受的重力C匀速下降时,细线对重物的拉力小于重物所受的重力D水平匀速直线飞行时,悬挂重物的细线仍保持竖直方向9下列物体中,受到平衡力的是()A从手
4、中飞出的纸飞机B做圆周运动的链球C在手中静止的瓶子D减速运动的车子10有甲、乙两辆小汽车,在牵引力的作用下在水平马路上做直线运动,其速度时间图像如图所示,由图可知两车在行驶过程中受力情况是()A甲、乙两车都受到平衡力的作用B甲车在水平方向受到的牵引力比阻力小C乙车在水平方向受到平衡力的作用D甲、乙两车在水平方向都不受平衡力的作用11一辆水泥浇灌车沿水平路面匀速直线慢行驶,进行浇灌作业,说法正确的是()A浇灌车对地面的压力,是轮胎形变造成的B浇灌车的惯性保持不变C浇灌车重力与地面对它的支持力是相互作用力D浇灌车的牵引力大小保持不变三、多选题12随着人们生活水平的提高,小汽车已经进入普通百姓家庭,
5、下列关于小汽车的说法错误的是()A汽车在水平公路上静止时,汽车对地面的压力和地面对汽车的支持力是一对平衡力B汽车在水平公路上高速行驶时,汽车对地面的压力等于汽车的重力C汽车在水平公路上匀速直线行驶时,所受牵引力与阻力是一对平衡力D汽车在水平公路上向前行驶时,车轮受到的摩擦力是向后的四、填空题13有一辆小车重1200 N,受到的牵引力是200 N,车在水平面上向右做匀速直线运动,车受到的阻力是_N,地面对车的支持力是_N。14在水平桌面上,将重为20N的木块沿直线匀速向前推了5m,所用的推力为4N,此时木块受到的摩擦力为_N,则推力所做的功是_J,重力所做的功为_J。15如图所示,用绝缘细线将一
6、重5N带负电的小球悬挂在天花板上,用不带电的小球B接触A后放在A球正下方的绝缘柱上,A、B两球因带电而相互_(填“排斥”或“吸引”)。已知B球对A球作用力F的大小为3N,A球处于静止状态,且悬线竖直,则A球受到的合力大小为_N。五、实验题16图甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验装置。(1)小华将系于小纸片两端的细线分别跨过左右支架上的滑轮,在线的两端挂钩码,使作用在小纸片上的两个拉力方向相反,并通过调整_来改变拉力的大小,实验中选择小纸片的目的是_(考虑/不考虑)小纸片的重力。当细线两端钩码相同时,小纸片静止不动,说明两个力平衡时的大小相等;(2)当小纸片静止不动时,小华将小纸片扭转过一个角
7、度,松手后小纸片_(能或不能)平衡。设计此实验步骤的目的是为了探究不在_上的两个力能否平衡。(3)实验过程中如果想探究不同体的两个力能否平衡,小华如何去做_;(4)在探究同一个问题时,小明将木块放在水平桌面上,设计了如图乙所示的实验,同学们认为小华的实验优于小明的实验,其主要的原因是_。A减少了摩擦力对实验结果的影响B小纸片是比较容易获取的资料C容易让小纸片在水平方向上保持平衡D小纸片容易扭转(5)大量的实验事实表明,二力平衡的条件是:作用在同一物体上的两个力,必须_、_、_,这两个力叫平衡力。17实验小组要探究二力平衡条件。实验中每个钩码重力相同,摩擦力忽略不计。(1)如图甲装置,当左右两端
8、同时各挂两个钩码时,小车静止;当左右两端同时取下一个钩码时,如图乙,小车仍静止;当只在右端增挂一个钩码时,如图丙,小车将做变速运动,此时F5_(选填“大于”、“小于”或“等于”)F6。由此可知二力平衡的条件之一是_。(2)在图甲实验的基础上,将小车扭转一个角度,松手后,观察小车的情况,这样做是探究什么问题?_六、计算题18一辆载重卡车连同货物一起的总质量m=4.5103kg,在F=4103N的牵引力作用下在平直公路上做匀速直线运动,1min行驶了1200m,车与地面的接触面积为0.5m2,g取10N/kg,求:(1)卡车连同货物受到重力的大小;(2)卡车行驶速度的大小;(3)卡车受到阻力的大小
9、。试卷第5页,共6页参考答案1D2C【详解】由题意可知,当右盘内斜面上电动玩具小车匀速上行时,此时小车的运动状态不变,仍处于受力平衡状态,将小车、托盘、斜面看成一个整体,此时整体不受外力作用,仍处于受力平衡状态,其运动状态不变,故天平将仍然平衡。故选C。3D【详解】A实验时,将小车放在光滑的水平桌面上可减少小车与桌面之间的摩擦力对实验的影响,故A错误;B在桌面上静止的小车受到水平方向和竖直方向的两对平衡力,故B错误;C通过扭转小车一定的角度,松手后观察小车是否平衡,探究两个平衡力是否在同一条直线上,故C错误;D若用卡片代替小车,可以将卡片悬吊起来,减小与桌面之间的摩擦,且容易将卡片剪成两半,探
10、究不在同一物体上的两个力能否平衡,故D正确。故选D。4B【详解】光滑小球与水平面和台阶接触并处于静止状态,受力平衡,在竖直方向上受到重力和水平面的支持力;由于小球光滑,则水平方向上不受摩擦力,若小球受到台阶的弹力,则小球会向右运动,所以小球不受弹力。故选B。5A【详解】商场的电梯匀速向上运动,站在电梯上相对电梯静止的人受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力的平衡力的作用,故A符合题意,BCD不符合题意。故选A。6A【详解】A灯笼受到的重力和绳子对灯笼的拉力大小相等,方向相反,作用在同一个物体上,且作用在同一直线上,所以是一对平衡力,故A正确;B灯笼受到的重力和灯笼对绳子的拉力方向相同,所以不是一
11、对相互作用力,故B错误;C灯笼对绳子的拉力和绳子对灯笼的拉力是作用在不同物体上的两个力,所以不是一对平衡力,故C错误;D灯笼对绳子的拉力作用点在绳子上,绳子对灯笼的拉力作用点在灯笼上,二力作用点不相同,故D错误。故选A。7A【详解】该同学由于匀速下滑,受平衡力,滑梯对该同学的作用力与重力平衡,竖直向上,大小相等,故A符合题意,BCD不符合题意。故选A。8D【详解】A悬停时,重物受到的重力与它对细线的拉力,二力作用在不同的物体上,所以不是一对平衡力,故A错误;B匀速上升时,重物也匀速上升,处于平衡状态,则细线对重物的拉力等于重物所受的重力,故B错误;C匀速下降时,重物也匀速下降,处于平衡状态,则
12、细线对重物的拉力等于重物所受的重力,故C错误;D水平匀速飞行时,重物处于平衡状态,不计空气阻力,细线对重物的拉力与重物所受的重力大小相等、方向相反,所以悬挂重物的细线不会偏离竖直方向,故D正确。故选D。9C【详解】A从手中飞出的纸飞机;其运动方向和速度不断改变,故不是平衡状态,受到的不是平衡力,故A不符合题意;B做圆周运动的链球,其运动方向和速度不断改变,故不是平衡状态,受到的不是平衡力,故B不符合题意;C在手中静止的瓶子,处于平衡状态,受到平衡力,故C符合题意;D车子做减速运动,故不是平衡状态,受到的不是平衡力,故D不符合题意。故选C。10C【详解】由图像可知,甲的速度随时间的增加而增大,甲
13、车在水平方向受到的牵引力比阻力大,因此甲受非平衡力作用;乙的速度随时间的增加保持不变,因此乙做匀速直线运动,因此乙受平衡力作用;综上所述,甲车在水平方向受到的牵引力比阻力大,甲受非平衡力作用,乙在水平方向受平衡力作用。故选C。11A【详解】A浇灌车对地面的压力,其实质是一种弹力,是由于轮胎形变而产生的,故A正确;B水泥浇灌车进行浇灌作业,质量变小,惯性变小,故B错误;C浇灌车重力与地面对它的支持力作用在同一物体上、同一直线上、大小相等、方向相反,是一对平衡力,不是相互作用力,故C错误;D浇灌车匀速运动时,受力平衡,水平方向上受到的牵引力和摩擦力是一对平衡力,大小相等;因质量变小,所以对路面的压
14、力变小,受到地面的摩擦力变小,所以牵引力变小,故D错误。故选A。12ABD【详解】A汽车在水平公路上静止时,汽车对地面的压力和地面对汽车的支持力是作用在不同物体上的两个力,所以不是一对平衡力,故A错误,符合题意;B汽车高速行驶时,汽车上方空气流动速度大于下方的空气流动速度,汽车下方大气压强大于上方大气压强,形成向上的压力差,因此汽车在竖直方向上受支持力和空气向上的托力的作用,所以汽车对路面的压力小于汽车的重力,故B错误,符合题意;C汽车在水平公路上匀速直线行驶时,处于平衡状态,所受牵引力与阻力是作用在同一个物体上,是一对平衡力,故C正确,不符合题意;D汽车在水平公路上向前行驶时,主动轮下面相对
15、于地面有向后运动的趋势,受到的地面对它的向前的摩擦力,从动轮受向后的摩擦力,故D错误,符合题意。故选ABD。13200 1200 【详解】1小车在水平面上匀速直线运动时,在水平方向上受到牵引力和摩擦阻力的作用,二力平衡,故车受到的阻力是f=F=200N2在竖直方向上,小车受到重力和支持力的作用,二力平衡,故地面对车的支持力是F支=G=1200N144 20 0 【详解】123推动木块做匀速直线运动,所以推力和摩擦力平衡,则则推力做功由于没有在重力方向上移动距离,所以重力不做功,即15排斥 0 【详解】1用不带电的小球B接触A后,B带上与A相同的电荷,将B放在A球正下方的绝缘柱上,A、B两球因带
16、电而相互排斥。2A球处于静止状态,且悬线竖直,说明A受到平衡力的作用,则A球受到的合力大小为0。16钩码的数量 不考虑 不能 同一直线 用剪刀把小纸片从中间剪断 A 大小相等 方向相反 作用在同一直线上 【详解】(1)12小纸片两端通过滑轮各挂一个钩码,两个钩码由于重力通过绳子对小纸片施加了两个向相反方向的拉力,可通过调整钩码的数量,来改变拉力的大小;实验中选择小纸片,小纸片的重力很小,可以不考虑小纸片的重力。(2)34小纸片转过一个角度,小纸片两端的拉力就不在一条直线上,纸片就会转动,说明了不在同一直线上的两个力不能平衡。(3)5实验过程中如果想探究不同体的两个力能否平衡,可用剪刀把小纸片一
17、剪两半,两个拉力不再作用在同一物体上,纸片向两边运动。(4)6小明把物体放在水平桌面上,物体和水平桌面之间存在摩擦力,木块受到的摩擦力会对实验产生影响。所以小华的实验优于小明的实验,其主要原因是减少了摩擦力对实验结果的影响,故A符合题意。(5)789二力平衡的条件:作用在同一物体上,大小相等、方向相反、作用在同一直线上。17小于 大小相等 探究平衡力是否在同一直线上 【详解】(1)12图甲中小车静止,处于平衡状态,此时F1、F2的方向相反,大小相等;图乙小车静止,处于平衡状态,此时F3、F4的方向相反,大小相等;图丙,当右端再挂上一个钩码时,小车做变速运动,此时F5小于F6。由此可知相互平衡的
18、两个力必须大小相等。(2)3图甲实验的基础上,将小车扭转一个角度,力的方向不在一条直线上,松手后小车会发生转动,这样做可以探究作用在同一物体上但不在同一直线上的两个力,能否平衡。18(1)4.5104N;(2)20m/s;(3)4103N【详解】解:(1)由题意可知,一辆载重卡车连同货物一起的总质量m=4.5103kg,根据可知,卡车连同货物受到的重力卡车连同货物受到的重力的大小是4.5104N。(2)由题意可知,卡车1min行驶了1200m,卡车行驶时间t=1min=60s,行驶的路程s=1200m,根据速度公式可知,卡车行驶速度的大小卡车行驶速度的大小是20m/s。(3)因为卡车在平直公路上做匀速直线运动,受到的牵引力、阻力是一对平衡力,大小相等,所以卡车受到阻力卡车受到阻力的大小是4103N。答:(1)卡车连同货物受到重力的大小为4.5104N;(2)卡车行驶速度的大小为20m/s;(3)卡车受到阻力的大小为4103N。答案第7页,共1页