29力平衡的条件及应用-上海市2022年中考物理模拟题高频考点分类汇编

这是一份29力平衡的条件及应用-上海市2022年中考物理模拟题高频考点分类汇编，共12页。试卷主要包含了单选题，填空题，计算题，综合题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．（2022·上海嘉定·统考二模）甲、乙两车同时同地沿同一方向做匀速直线运动，它们的s-t图像如图所示。则（ ）
A．甲车的速度小于乙车的速度B．甲车受到的合力大于乙车受到的合力
C．经过12秒，甲、乙两车相距 15米D．通过15米的路程，乙车比甲车少用6秒
2．（2022·上海金山·统考二模）用弹簧测力计沿竖直方向两次拉动重为G的物体，两次运动的s-t图像如图所示，对应的测力计示数和速度分别为F1、v1和F2、v2，则（ ）
A．v1＜v2，F1＜F2B．v1＜v2，F1＝F2
C．v1＞v2，F1＞F2D．v1＞v2，F1＝F2
3．（2022·上海宝山·统考二模）重为20牛的木块在5牛的水平拉力作用下沿水平方向作匀速直线运动，木块受到的摩擦力大小为（ ）
A．20牛B．15牛C．10牛D．5牛
4．（2022·上海徐汇·统考二模）质量相同的甲、乙两物体分别在竖直拉力作用下，竖直向上做匀速直线运动，它们的 s-t 图像如图（a）（b）所示，若甲、乙两物体的速度分别为 、，所受的拉力分别为 、，则（ ）
A．，一定大于
B．，一定等于
C．，可能等于
D．，可能等于
5．（2022·上海·校考二模）如图所示，一个同学用水平力F推停在水平地面上的汽车，但没有推动．推车时水平力F与地面对车的摩擦力f的大小关系是 ( )
A．F一定小于fB．F可能小于f
C．F一定等于fD．F可能大于f
6．（2022·上海·校联考三模）有一个人用水平方向的力推一辆小车向右匀速前进，推力为80N，突然他发现车正前方不远处有一个人，为避免撞人的危险，他立即用100N的水平力向后拉车，此时，车受到的合力大小为（ ）
A．100NB．80NC．180ND．20N
7．（2022·上海·校联考模拟预测）重200N的木箱，在40N水平拉力的作用下，恰能沿水平地面做匀速直线运动．当木箱在50N的水平拉力的作用下，沿同一水平地面前进10m的过程中，下列说法中正确的是
A．拉力做功为2500J
B．重力做功为2000J
C．木箱处于平衡状态
D．木箱受到的重力和支持力的合力为零
8．（2022·上海·校联考模拟预测）如图所示 ，甲、乙两人在光滑的冰面上拔河。两人中间位置处有一分界线，约定先使对方过分界线者为赢。若绳子质量不计，则下列说法正确的是（ ）
A．甲对绳子的拉力与绳子对甲的拉力是一对平衡力
B．甲对绳子的拉力与乙对绳子的拉力是作用力与反作用力
C．若甲的质量比乙大，则甲能赢得“拔河”比赛的胜利
D．若乙收绳的速度比甲快，则甲能赢得“拔河”比赛的胜利
9．（2022·上海·校联考模拟预测）分别用力F1、F2拉同一物体，使物体先后沿竖直方向向上、向下运动，物体运动的s-t图像分别如图中的a、b所示，不计空气阻力，则（ ）
A．F1可能大于F2，二力方向一定相同
B．F1可能大于F2，二力方向可能相同
C．F1一定等于F2，二力方向一定相同
D．F1一定等于F2，二力方向可能相同
二、填空题
10．（2022·上海浦东新·统考模拟预测）重为15牛、体积为1×10-3米3的实心物块浸没在水中时，物块受到的浮力大小为________牛，浮力的方向为________；它受到重力与浮力的合力大小为________牛。
11．（2022·上海浦东新·统考模拟预测）如图是无人机配送货物的场景，人们可以通过________（选填“无线电波”或“声波”）来控制无人机的飞行路径。若货物重为100牛，在理想环境中，货物被匀速提升10米，则无人机对货物做的功为________焦。当无人机在有较大横风的环境中飞行时，风作用在无人机上的力会改变它的________，无人机就会有坠落的危险。
12．（2022·上海虹口·统考二模）水面下深度为2米处水的压强为______帕；体积为的物体，浸没在水中时受到浮力的大小为______牛，若该物体受到重力的大小为10牛，它受到重力与浮力的合力方向为______。
13．（2022·上海金山·统考二模）距水面0.1米深处水的压强为______帕。重为8牛、体积为1×10-3米3的物体漂浮在水面上，物体受到的浮力为______牛，物体受到的合力为______牛。
14．（2022·上海宝山·统考二模）一块重为30N，体积为2×10-3m³的金属块，用细绳拉着浸没在水中，如图所示，金属块受到浮力的大小为_____N，此时金属块所受的拉力F的大小为_____N。如果把它浸没在底面积为1×10-2m²的盛有水的圆柱形容器中，容器足够高，则水对容器底部压强的增加量为______Pa。（g取10N/kg）
15．（2022·上海徐汇·统考二模）我国第一艘航空母舰“辽宁号”正常行驶的功率约为 1.5×108 瓦，在一次测试过程中，“辽宁号”以该功率在海面上5分钟内匀速直线行驶了 4500 米，此过程中“辽宁号”的行驶速度为______米/秒，牵引力所做的功为______焦，航空母舰在海水中受到的阻力为______牛。
16．（2022·上海·校联考模拟预测）一木块在大小为3牛的水平拉力F作用下，沿水平路面向右做匀速直线运动。木块受到路面的摩擦力大小为______牛，方向______。若突然撤去水平拉力F，木块的惯性______，木块受到的摩擦力______（后两空均选填“变小”、“不变”或“变大”）。
三、计算题
17．（2022·上海长宁·统考二模）重为8牛的物体，其体积为1×10−3米3，用手把它浸没在水中。求：
①该物体所受浮力F浮的大小；
②放手瞬间，该物体所受合力F合的大小及方向。
18．（2022·上海·校联考模拟预测）某物体在大小为20牛的水平拉力F作用下，沿拉力方向做匀速直线运动，其s﹣t图象如图所示，求：
（1）该物体的速度v
（2）水平拉力F在6秒内做的功W
四、综合题
19．（2022·上海金山·统考二模）阅读材料，回答问题：
材料一：物理学上将物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）小于物体所受重力时出现的现象做失重现象。如当人们乘电梯加速下降时，人处于失重状态，此时人对电梯地面压力就小于人受到的重力；
材料二：如图甲为天宫课堂的两个实验：（a）在太空抛物实验中，被抛出的冰墩墩沿着抛出方向做匀速直线运动；（b）在水油分离实验中，快速旋转瓶子使其做圆周运动可将水和油分离。
①当电梯加速下降时，电梯内的人受到的重力和电梯对人的支持力______（选填“是”或“不是”）一对平衡力；
②在电梯内用弹簧测力计测重为5牛物体的重力，发现测力计示数大于5牛。请根据上述材料判断电梯的运动情况：______；
③在水油分离实验中，如果在瓶子甩到最低处（A点）时，细线恰好断开，如图乙所示，则瓶子离开A点后的运动轨迹最符合实际的是______（选填“a”、“b”或“c”）；请根据上述阅读材料与信息说明你选填的理由______。
参考答案：
1．C
【详解】A．由图示知，用时8s时，甲通过的路程为20m，乙通过的路程为10m，所以甲、乙的速度分别为
，
所以甲车的速度大于乙车的速度，故A不符合题意；
B．两车都做匀速直线运动，所受的力为平衡力，合力都为0，故B不符合题意；
C．两车同时同地沿同一方向运动，经过12s，相距的路程
s=(v甲-v乙)t=(2.5m/s-1.25m/s)×12s=15m
故C符合题意；
D．通过15m的路程，乙车比甲车多用的时间
故D不符合题意。
故选C。
2．D
【详解】由s-t图，两次运动图像均为过原点直线，因此两次运动都为匀速直线运动，根据二力平衡知识可知
取相同运动时间，图像1纵坐标对应数值比图像2更大，即相同时间，图像1运动距离更大，速度更大，即
故ABC不符合题意，故D符合题意。
故选D。
3．D
【详解】木块在水平拉力作用下沿水平方向做匀速直线运动，受到平衡力的作用，在水平方向上，摩擦力f与拉力F是一对平衡力，其大小相同、方向相反，所以摩擦力
故ABC不符合题意，故D符合题意。
故选D。
4．B
【详解】读图可知，运动2s时间，甲通过的路程约为0.6m，乙通过的路程约为0.2m。故甲的速度大于乙的速度。两物体质量相等，则它们的重力相等。两物体都是在重力和竖直向上拉力的作用下匀速上升，则重力与拉力平衡，大小相等。即两个物体受到的向上的拉力是相等的。故ACD不符合题意；B符合题意。
故选B。
5．C
【详解】一位同学用水平力F推停在水平地面上的汽车，但没有推动，汽车处于静止状态，汽车水平方向上受到的推力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，即F＝f，故C正确．
6．C
【详解】∵工人师傅推着一辆小车在水平方向上匀速前进．∴小车在水平方向上受到向前的推力和向后的摩擦力是一对平衡力，则．当他用水平向后的力拉车时，车仍水平向前运动，受到的摩擦力大小和方向都不变．由此可知小车受到的拉力和摩擦力是方向相同的．∴它所受力的合力．
故选C．
【点睛】会判断处于平衡状态的小车受到的力是平衡力，并根据同一直线上的二力的合成进行计算合力的大小，关键是对物体进行正确的受力分析．
7．D
【分析】根据题目中给出了重力、拉力和移动距离，然后需要计算功、判断平衡状态、求合力可知，本题考查功的计算，根据功的计算公式以及二力平衡的内容进行求解．
【详解】A．由题知，木箱在50N的水平拉力的作用下，沿同一水平地面前进10m，则该过程中拉力做功：
W＝Fs＝50N×10m＝500J
故A错误；
B．木箱水平移动，在重力方向上没有移动距离，所以重力做功为0J，故B错误；
C．在40N水平拉力的作用下，木箱沿水平地面做匀速直线运动，则木箱受到的摩擦力为：
f＝F′＝40N
当木箱在50N的水平拉力的作用下，沿同一水平地面前进10m的过程中，摩擦力的大小不变，此时拉力大于摩擦力，则木箱处于非平衡状态，故C错误；
D．木箱水平移动，则木箱受到的重力和支持力是一对平衡力，其合力为0，故D正确．
8．C
【详解】A．甲对绳子的拉力与绳子对甲的拉力是一对大小相等、方向相反、作用在一条战线上、作用在不同物体上的相互作用力，故A错误；
B．甲对绳子的拉力与乙对绳子的拉力是一对大小相等、方向相反、作用在一条战线上、作用在同一物体上的平衡力，故B错误；
C．若甲的质量比乙大，则甲的加速度比乙的小，可知乙先到分界线，故甲能赢到“拔河”比赛的胜利，故C正确；
D．收绳速度的快慢并不能决定“拔河”比赛的输赢，故D错误。
故选C。
9．C
【详解】由图可知，a、b的s-t图像为一条斜线，这表明物体做的是匀速直线运动，a的速度要大于b的速度；物体在竖直方向上做匀速直线运动时，不计空气阻力，受到竖直向上的拉力、竖直向下的重力，这两个力是一对平衡力，大小相等，故F1一定等于F2，二力方向相同，故C正确，ABD不符合题意。
故选C。
10． 9.8 竖直向上 5.2
【详解】[1]根据阿基米德原理，物块受到的浮力大小为
[2][3]浮力是液体对浸在其中物体上下表面产生的压力差，方向总是竖直向上。它受到重力与浮力的合力大小为
11． 无线电波 1000 运动状态
【详解】[1] 无人机配送货物时，人们通过无线电波传递信息，来控制无人机的飞行路径。
[2] 货物重为100牛，在理想环境中，货物被匀速提升10米，则无人机对货物做的功
[3] 当无人机在有较大横风的环境中飞行时，风作用在无人机上的力使无人机受力不平衡，会改变它的运动状态。
12． 5 竖直向下
【详解】[1]水面下深度为2米处水的压强为
[2]浸没在水中时受到浮力的大小为
[3]该物体受到的竖直向上的浮力5N，竖直向下的重力10N，重力大于浮力，合力方向竖直向下。
13． 980 8 0
【详解】[1]由题意可知，水深为0.1m，根据液体压强公式可知，距水面0.1米深处水的压强
距水面0.1米深处水的压强为980Pa。
[2]由题意可知，这物体重为8N，并且漂浮在水面上，根据物体的浮沉条件，浮力大小等于其重力大小，则物体受到的浮力为8N。
[3]由于该物体处于漂浮状态，即静止状态，处于平衡状态，物体受到的合力为0。
14． 20 10 2000##2×103
【详解】[1]金属块浸没在水中，则
V排=V金属=2×10-3m3
故金属块受到浮力
F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×2×10-3m3=20N
[2]金属块在竖直向上的拉力F、浮力F浮和竖直向下的重力G的作用下保持静止，则有
G金属=F浮+F
所以
F=G金属-F浮=30N-20N=10N
[3]把金属块浸没在水中，由于金属块的密度大于水的密度，金属块将沉于水底，容器底部增加的水的压力等于浮力，所以容器底增加的压力
ΔF=F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×2×10-3m3=20N
容器底增加的压强
15． 15 4.5×1010 1×107
【详解】[1]由知道，此过程中“辽宁号”的行驶速度为
[2]由 知道，此过程牵引力所做的功为
[3]航空母舰在海水中匀速直线行驶，受到的阻力与牵引力是平衡力，大小相等，由知道，受到的阻力
16． 3 水平向左 不变 不变
【详解】[1][2]因木块在拉力的作用下做匀速直线运动，处于平衡状态，受平衡力的作用，故木块受到的摩擦力与拉力是一对平衡力，大小为3N，方向为水平向左。
[3]惯性是物体的基本属性，其大小只与物体的质量有关与其它因素无关，当拉力撤去时，木块的质量没有改变，故木块的惯性不变。
[4]当拉力撤去后，木块受非平衡力的作用，向右做减速运动，在此过程中，木块对水平路面的压力没有改变，木块与水平路面的接触面粗糙程度没有改变，故木块受的摩擦力不变。
17．①9.8N；②1.8牛，竖直向上
【详解】解：①由题意可知，物体完全浸没在水中，所以
根据阿基米得原理可得
②完全浸没在水中的物体放手后会向上运动，在水中受到竖直向上的浮力和竖直向下的重力，合力大小为
合力方向竖直向上。
答：①物体所受浮力F浮的大小为9.8N；
②放手瞬间，该物体所受合力F合的大小为1.8N及方向向上。
18．（1）3m/s；（2）360J
【分析】（1）从图象中读出一组数据，根据速度的公式求出物体的速度；（2）然由图知，物体6s内运动路程，利用W＝Fs求拉力做功．
【详解】（1）由图象可知，当s＝18m时，t＝6s，则物体的速度为： v＝＝＝3m/s；
（2）由图知，物体6s内通过的路程s＝18m，则拉力做的功：W＝Fs＝20N×18m＝360J．
19． 不是 减速下降##加速上升 a 见解析
【详解】①[1]由题意知，处于失重状态，是物体对支持物的压力小于物体所受重力的现象。当人乘电梯加速下降时，根据二力平衡的特点可知，电梯内的人受到的重力和电梯对人的支持力大小不相等，这两个力不是一对平衡力。
②[2]由题意知，当人在电梯上加速下降时，人对电梯地面的压力小于人受到的重力，而人对电梯地面的压力和电梯地面对人的支持力是一对相互作用力，这两个力的大小相等，即此时人受到电梯地面向上的支持力小于人受到向下的重力；当在电梯内测力计对物体向上的拉力大于向下的重力时，物体处于非平衡状态，由同一直线上的二力合成知识可知，若物体向下运动，则物体向下减速运动；若物体向上运动，则物体向上加速运动，即电梯的运动情况是向下减速或向上加速运动。
③[3][4]瓶子甩到最低处A点时，细线恰好断开，此时瓶子不受力的作用，根据牛顿第一定律可知，瓶子将保持绳子断开前的运动状态做匀速直线运动，因此a轨迹最符合实际。