初中物理人教版八年级下册第八章 运动和力8.2 二力平衡课时作业

人教版八年级下 8.2 二力平衡

一、单选题

1．图所示为某同学在体育课上抛出实心球的情景，实心球被抛出后先向上运动，然后下落，落地后在地面滚动一段距离后静止。下述过程中，实心球受到平衡力作用的是（　　）

A．抛出后的向上运动过程 B．抛出后的向下运动过程

C．在地面上滚动一段距离 D．静止在地面上

2．如图各选项中的物体，受到非平衡力作用的是（　　）

A．静立枝头的鸟

B．加速升空的火箭

C．匀速行驶的汽车

D．匀速下降的降落伞

3．用如图装置研究二力平衡时，在轻质塑料片两端的细绳上挂等重的钩码，手放开塑料片后，可观察到塑料片将（　　）

A．向左下运动 B．向右上运动

C．仍静止不动 D．转过一定角度

4．一辆小车在水平面上做匀速直线运动，以下几对力中属于相互作用力的是（　　）

A．小车的重力和水平面对小车的支持力

B．小车受到的推力和地面对小车的摩擦力

C．小车受到的支持力和水平面受到的压力

D．小车的重力和水平面受到的压力

5．关于同一直线上的两个力的合成，下列说法正确的是（　　）

A．两个力的合力一定大于任何一个分力

B．合力的大小一定小于较大的那个分力

C．合力与分力间关系运用的物理方法是转换法

D．两个大小和方向确定的分力合成，合力唯一

6．物理课代表阳阳在抱作业去办公室时，用双手水平地夹住一叠作业，简化后如图所示，已知他在这叠作业的两端，单手可施加的最大摩擦力均为60N，每本作业的质量为300g，作业与作业之间能产生的最大摩擦力为45N，则阳阳能水平夹住不滑落的作业本数最多为（　　）

A．30 B．32 C．40 D．42

7．如图所示，篮球队员小明在进行上抛球训练，不计空气阻力，竖直向上抛出去的篮球（　　）

A．在向上运动过程中，篮球受重力和向上的抛力

B．在向上运动过程中，篮球只受向上的抛力

C．在向上运动过程中，篮球只受重力

D．运动到最高点时，篮球不受任何力

8．如图所示，弹簧测力计和细线的重力不计，一切摩擦不计，重物的重力G=10N，则弹簧测力计A和B的读数分别为（　　）

A．10N，10N B．10N，20N C．10N，0 N D．0 N，0 N

9．宇航员在空间站中受到的重力比他在地面上受到的重力小。在空间站中，宇航员进行体能锻炼时，效果最好的是（　　）

A．举哑铃 B．做俯卧撑 C．拉弹簧 D．引体向上

10．如图所示，水平地面O点两侧粗糙程度不同，物体一直受到沿水平方向5N的力F向右运动，利用频闪照片每隔0.2s记录物体运动状况。已知物体在MO段做匀速直线运动，下面说法正确的是（　　）

①MO段的平均速度为5m/s

②OQ段的平均速度为6.25m/s

③MO段的摩擦力为5N

④OQ段的摩擦力小于5N

A．②③④ B．①②③ C．②③ D．③④

二、填空题

11．根据实验回答问题在探究“同一直线上二力合成”的实验中，每组实验的三次操作，都要将弹簧右端点从位置A拉伸到位置B，如图所示.这样做的目的是为了保证力的________是相同的。

12．根据牛顿第一定律，一切物体在不受外力的作用时，运动状态 ______ ，在实际问题当中，当物体运动状态不发生改变时，物体受到的力是 ______ 力。

13．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；若增加手握住水瓶的力，则手对水瓶的摩擦力将______，在松开手的瞬间，若水瓶所受的所有力都突然消失，水瓶将处于______状态。

14．在某次大地震后，空军某部空降兵奉命执行任务，刚跳下时，降落伞未打开，空降兵做______（选填“加速”“减速”或“匀速”）运动；某战士行走时被石块绊了一下，身体向前倾倒。对此情景合理的解释是：战士原来相对于地面是运动的，当他的______（选填“脚”或“上身”）的运动状态突然改变时，他的______（选填“脚”或“上身”）由于惯性仍保持原来的运动状态，所以会倾倒。

15．足球运动员争抢“头球”时，用力顶球，球向外飞出，这说明力可以改变物体的______，同时运动员的头部有疼痛感，这说明力的作用是______的，被顶出的足球在空中能继续向前运动，是由于足球具有______，在飞行过程中足球受力______（选填“平衡”或“不平衡”），由于受到______力，足球最终将落回地面。

三、综合题

16．阅读下面的短文，回答问题．

嫦娥四号的“WiFi路由器”

2019年1月3日上午10点26分，我国的嫦娥四号月球探测器已成功软着陆．这是全人类首次成功登陆月球背面．然而，要实现航天器在月球背面软着陆，并不容易．在过去半个多世纪里，人类发射了100多个月球探测器，其中有65个月球着陆器，没有任何一个曾实现在月球背面着陆．

由于月球绕地球公转的周期与月球自转的周期相同，所以月球总有一面背对着地球，这一面称为月球背面．若月球探测器着陆在月球背面，就会由于受到月球自身的遮挡，无法直接实现与地球的测控通信和数据传输．因此，建立地月之间的通信是探索月球背面的首要难题．我国科研工作者们为破解这一难题，给出了独特的中国方案．

2018年5月21日，在我国的西昌卫星发射中心，中国航天人发射“鹊桥”中继卫星．“鹊桥”中继卫星工作在距月球约6.5万公里、距地球40多万公里的地月连线延长线的拉格朗日L2点（见备注）附近的使命轨道上，它围绕L2点飞行，如图27所示．于是实现了对地、对月的中继通信，相当于在这个寂静了几十亿年的地方，接通一个“WiFi路由器”，在地面和月球背面之间架起了信息“天桥”．

“鹊桥”源于中国民间千古流传的牛郎织女传说，如今的“鹊桥”号则是中国航天人用智慧和汗水设计建造的地月信息联通的“天桥”，保障了嫦娥四号探月任务的顺利实施．

（备注：拉格朗日点又称为平动点，是指一个小物体在两大物体的引力作用下在空间的一点，在该点处，小物体相对于两大物体基本保持静止．在每个由两大天体构成的系统中，按推论有5个拉格朗日点，分别为L1～L5．这些点的存在，首先由瑞士数学家欧拉于1767年推算出前三个，法国数学家拉格朗日于1772年推导证明了剩下的两个．在拉格朗日点上，卫星消耗很少的燃料即可长期驻留，是探测器、天体望远镜定位和观测的理想位置，在工程和科学上具有重要的实际应用和科学探索价值，是国际深空探测关注的热点．）

请根据上述材料，回答下列问题：

（1）嫦娥四号在着陆月球过程中，其重力势能将_________．（选填“增大”、“减小”或“不变”）

（2）月球总有一面背对着地球，是因为_________．

（3）处在拉格朗日点上的小物体，相对于两大物体基本_________．

（4）如图所示，“鹊桥”中继卫星在轨道上围绕L2点运动时，其所受合力_________．（选填“为零”或“不为零”）

17．质量均为1kg的两个完全相同的木块用弹簧相连放置在水平桌面上,现用相同的力F拉（如图甲）或推（如图乙）恰好使两木块一起沿水平方向向右做匀速直线运动.

（1）请证明甲、乙两种情况弹簧的力大小相等；

（2）若每个木块与水平桌面的滑动摩擦力大小为1.2N,那么力F的大小为多少.

18．质量为30千克的物体在水平向东的推力和拉力作用下，沿水平地面做匀速直线运动，已知推力为200牛，拉力为100牛，求：

（1）物体所受水平推力与拉力的合力F合的大小和方向．_____

（2）物体受到地面的滑动摩擦力f滑大小和方向．_____

（3）若物体保持原水平地面上运动，将水平向东的拉力增大到原来的3倍，则物体受到的滑动摩擦力为_____牛．

19．蹦极运动简化后与下列情景相似：如图甲所示，弹性细绳的一端固定在O点，另一端系着一个小球，小球从O点释放后上下往复运动，最终会停在O点下方的某个位置．

已知从开始下落到第一次下落高度达到最大的过程中，空气阻力可以忽略不记．小球速度v与下落高度h的关系如图乙所示，弹性细绳拉力F与下落高度h的关系如图丙所示，

请根据图象解答下列问题．

（1）由图乙可知：从开始下落到第一次高度达到最大的过程中，小球的速度的变化情况是(      )   

   A．一直变大       B．一直变小        C．不变       D．先变大后变小

（2）由图丙可知：该弹性细绳原长为________m，它每受到1N的拉力就会伸长________m

（3）当小球第一次下落高度达到最大时，小球的速度为________m/s，此时，小球处于________（平衡/非平衡）状态；

（4）实验中所用小球的重力为________N．

参考答案：

1．D

【解析】

【详解】

AB．抛出后的向上和向下运动过程中，实心球的运动方向和速度的大小发生改变，处于非平衡状态，受到的是非平衡力，故AB不符合题意；

C．在地面上滚动一段距离，受到摩擦力的作用，速度逐渐减小，此过程中实心球受到的力不是平衡力，故C不符合题意；

D．静止在地面上，处于平衡状态，受到的力是平衡力，故D符合题意。

故选D。

2．B

【解析】

【详解】

A．静立在枝头的鸟，处于平衡状态，受平衡力作用，故A不符合题意；

B．加速升空的火箭，速度不断增大，受非平衡力的作用，故B不符合题意；

C．匀速行驶的汽车，处于平衡状态，受平衡力作用，故C不符合题意；

D．匀速下降的降落伞，处于平衡状态，受平衡力作用，故D不符合题意。

故选B。

3．C

【解析】

【分析】

【详解】

塑料片两端挂等重的钩码，受到的力的大小相等，此时塑料片受到的两个力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，且作用在同一物体上，这两个力彼此平衡，是一对平衡力，原本静止的塑料片受平衡力作用，故仍然保持静止。

故选C。

4．C

【解析】

【详解】

A．小车的重力和水平面对小车的支持力作用在同一物体上，大小相等、方向相反，作用在同一直线上，是一对平衡力，故A不符合题意；

B．小车在水平面上做匀速直线运动，其受到的推力和地面对其的摩擦力作用在同一物体上，大小相等、方向相反，作用在同一直线上，是一对平衡力，故B不符合题意；

C．小车受到的支持力和水平面受到的压力分别作用在两个物体上，大小相等、方向相反，作用在同一直线上，是一对相互作用力，故C符合题意；

D．小车的重力和水平面受到的压力方向都是竖直向下，不是一对相互作用力，故D不符合题意。

故选C。

5．D

【解析】

【详解】

AB．同一直线上的两个力的方向相同时，合力大于任何一个分力；两个力的方向相反时，合力小于任何一个分力，合力方向与大的分力方向一致。故AB错误；

C．探究合力的效果与几个分力的效果相同，采用的是等效替代法，故C错误；

D．两个大小和方向都确定后，这两个力的合力唯一，分力不变时，合力方向、大小不再变化，故D正确。

故选D。

6．B

【解析】

【详解】

先将所有的作业本n当作一个整体，由受力分析可知，竖直方向上受到的重力和摩擦力是一对平衡力，由此有

解得

再考虑除最外侧两本作业本（n-2）本，由受力分析可知，竖直方向受到的重力、摩擦力是一对平衡力，由此有

解得

由上述两种情况可得

所以作业本最多为32本，故ACD不符合题意，B符合题意。

故选B。

7．C

【解析】

【详解】

地球上任何物体在任何时候都会受到重力作用，重力的方向总是竖直向下的，所以竖直上升的篮球受重力作用；竖直向上抛出篮球，篮球之所以向上运动（不计空气阻力）是由于篮球具有惯性，不受竖直向上抛的力。故选C。

8．A

【解析】

【分析】

【详解】

由图示知，重物通过定滑轮拉在弹簧测力计上，则重物所受重力和测力计对重物的拉力是一对平衡力，所以测力计示数的大小与重物重力的大小，为10N；第二个图中，两个重物都通过定滑轮拉住弹簧测力计，测力计处于静止状态，左边的测力计起到固定测力计的作用，右边的重物的重力与拉力相等，所以此测力计的示数也为10N，故A符合题意，BCD不符合题意。

故选A。

9．C

【解析】

【详解】

A．在空间站中哑铃受到的重力比它在地面上受到的重力小，在空间站中，人可以用很小的力就可以举哑铃，起不到锻炼的作用，故A不符合题意:；

B．宇航员在空间站中受到的重力比他在地面上受到的重力小，在空间站中，身体受很小的重力的作用，只需用很小的力就能支撑起身体，做俯卧撑起不到锻炼作用，故B不符合题意；

C．宇航员在空间站中受到的重力比他在地面上受到的重力小，在空间站中，不影响用力拉弹簧时所用的力的大小，所以可以用拉力器进行锻炼，故C符合题意；

D．宇航员在空间站中受到的重力比他在地面上受到的重力小，在空间站中，身体受很小的重力的作用，用很小的力就可做引体向上，达不到锻炼的作用，故D不符合题意。

故选C。

10．A

【解析】

【详解】

①已知物体在MO段做匀速直线运动，相同时间内运动的距离相同，MN的距离是1m，每隔0.2s运动的距离

MO段的路程

sMO=3s=3×0.5m=1.5m

MO段的平均速度为

故①错误；

②OQ段的平均速度为

故②正确；

③物体在MO段做匀速直线运动，摩擦力与拉力是一对平衡力，大小相等，所以MO段受到的摩擦力为

f1=F=5N

故③正确；

④在相同的时间内，PQ段的路程大于OP段的路程，故物体在OQ段做的是加速运动，物体受到的拉力大于摩擦力，则摩擦力

f2＜F=5N

故④正确。

故选A。

11．作用效果

【解析】

【分析】

【详解】

本实验采用了等效替代法，即不管是一个力、两个同方向的力、两个反方向的力，让它们的作用效果相同的情况下，得出合力和分力之间的关系。

12．     不变     平衡

【解析】

【详解】

[1]牛顿第一定律是描述物体在不受外力作用时，由于具有惯性而表现出来的一种运动规律，原来静止的物体仍保持静止状态，而原来处于运动状态的物体会保持原来的速度的大小和方向，做匀速直线运动，只有受到外力才会改变这种状态。

[2]在实际中，物体所受的合力为零，即物体受平衡力的作用的时候，运动状态也是可以保持不变的。

13．     摩擦     不变     静止

【解析】

【详解】

[1][2]用手握住水瓶在空中静止不动，此时处于平衡状态，受到平衡力的作用，在竖直方向上，水瓶受到的重力和手对瓶的摩擦力是一对平衡力，这两个力大小相等、方向相反。增加手握住水瓶的力，水瓶仍处于平衡状态，重力的大小不变，则手对水瓶的摩擦力也不变。

[3]原来水瓶是静止的，在松开手的瞬间，若水瓶所受的所有力都突然消失，由牛顿第一定律可知，水瓶仍保持静止。

14．     加速     脚     上身

【解析】

【详解】

[1]刚跳下时，降落伞未打开，空气阻力小于重力，所受合力方向向下，所以空降兵和降落伞加速下降。

[2][3]战士的上身和脚原来相对于地面都是运动的，战士行走时被石块绊了一下，他的脚停止了运动（即脚的运动状态突然改变），而他的上身由于惯性仍保持原来的运动状态，所以身体向前倾倒。

15．     运动状态     相互     惯性     不平衡     重

【解析】

【详解】

[1]足球运动员争抢“头球”时，用力顶球，球向外飞出，球的运动状态发生改变，说明力可以改变物体的运动状态。

[2]同时运动员的头部有疼痛感，说明头部给球施力的同时，球也给头部施力，故力的作用是相互的。

[3]足球具有惯性，被顶出的足球在空中能继续向前运动。

[4]在飞行过程中足球在重力和阻力作用，做变速运动，受力不平衡。

[5]力会改变物体的运动状态，由于重力的作用，足球最终会落回地面。

16．     减小     见详解     保持静止     不为零

【解析】

【详解】

第一空．影响重力势能的因素有：物体的质量和距离地面的高度．嫦娥四号在着陆月球过程中，距离月球表面的高度降低，所以重力势能将减小．

第二空．由题中的材料可知，由于月球绕地球公转的周期与月球自转的周期相同，所以月球总有一面背对着地球，这一面称为月球背面．

第三空．由题中的材料可知，拉格朗日点又称为平动点，是指一个小物体在两大物体的引力作用下在空间的一点，在该点处，小物体相对于两大物体基本保持静止．

第四空．嫦娥四号绕月转动不是直线运动，运动方向不断变化，也就是状态不断变化，所以受非平衡力的作用； 即其所受合力不为零．

17．(1)见解析所示；(2)2.4 N

【解析】

【详解】

解（1）以两物体组成的系统为研究对象，则系统在水平方向上只受到拉力（推力）和地面的摩擦力，由于两个木块完全相同，所以地面对它们的摩擦力也是相等的，则

                  F=2f

以A为研究对象．

图甲：A受到弹簧的拉力和地面的摩擦力，由二力平衡得 ；

图乙：A受到向右的推力F与向左的弹簧的弹力和地面的摩擦力，根据二力平衡得 ，所以．

由此可得，T=T’   

即甲、乙两种情况弹簧的力大小相等．

（2）两木块一起沿水平方向向右做匀速直线运动，处于平衡状态，在水平方向上受到的拉力（推力）F和地面对两木块的摩擦力之和大小相等．

F=2f=2×1.2N=2.4N．

点睛：共点力作用下物体的平衡，解题时注意整体法和隔离法的应用．

18．     300N，水平向东     300N，水平向西     300N

【解析】

【详解】

(1)物体所受水平推力与拉力的合力

F合=F推+F拉=200N+100N=300N

合力的方向是水平向东；

(2)物体沿水平地面做匀速直线运动，受到的摩擦力和推力与拉力的合力是平衡力，由力的平衡得到摩擦力

fm=F合=300N

摩擦力的方向和推力与拉力的合力的方向相反，摩擦力的方向是水平向西；

(3)将水平向东的拉力增大到原来的3倍，物体对水平面的压力和接触面的粗糙程度不变，摩擦力不变，仍然为300N．

19．     D     1.2     0.1     0     非平衡     3

【解析】

【详解】

第一空．根据题意及图乙知道，小球在最初只受到重力作用，所以先做加速运动，当拉力等于重力时，合力为零，速度达到最大，然后由于拉力大于重力，又做减速运动直到速度为0，故只有D符合题意；

第二空．由图丙知道，当拉力由零开始变化时，下落高度是1.2m，即弹性细绳原长为1.2m；

第三空．由图丙知道，当它每受到1N的拉力时，下落高度是1.3m，所以，弹性细绳伸长了：

1.3m-1.2m=0.1m；

第四空．由图乙知道，当第一次下落高度达到最大时，小球的速度为0；

第五空．由第一空知道，当第一次下落高度达到最大时，拉力大于重力，小球处于非平衡状态；

第六空．经分析知道，当小球速度达到最大时，拉力等于重力，由图乙知道，此时小球下落的高度是1.5m，又由丙图知道，当小球下落的高度是1.5m时，拉力大小是3N，即实验中所用小球的重力是3N．