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人教版八年级下册8.2 二力平衡一等奖作业课件ppt
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这是一份人教版八年级下册8.2 二力平衡一等奖作业课件ppt，文件包含课时82二力平衡作业原卷版-八年级物理下册同步精品课堂人教版docx、课时82二力平衡作业解析版-八年级物理下册同步精品课堂人教版docx等2份课件配套教学资源，其中PPT共0页， 欢迎下载使用。
课时8.2 二力平衡（解析版）一、选择题1.（2022·内蒙古期末）在下列事例中，受平衡力作用的物体是( )A. 从很陡的轨道高处滑下的过山车 B. 从树上自由下落的苹果 C. 腾空而起正在加速上升的火箭 D. 平直轨道上匀速行驶的地铁【答案】D 【解析】 A.从很陡的轨道高处滑下的过山车由于经过的路线不是直线，运动方向在发生变化，不是平衡状态，所受的力不是平衡力，故A不符合题意； B.从树上自由下落的苹果，虽然经过的路线是直线，但其速度在增加，不是平衡状态，所受的力不是平衡力，故B不符合题意； C.火箭加速上升，速度增大，不是平衡状态，所受的力不是平衡力，故C不符合题意； D.平直轨道上匀速行驶的地铁，做匀速直线运动，处于平衡状态，受平衡力作用，故D符合题意。 故选D。 2.（2022·全国）如图所示，各物体都受到两个力的作用，其中受力属于二力平衡的是( )A. B. C. D. 【答案】D 【解析】解： A、图中两个力的大小不相等，不是平衡力； BC、图中两个力不是作用在同一直线上，故不是平衡力； D、图中两个力同时满足大小相等、方向相反、作用在同一物体上、在一条直线上是一对平衡力。 故选：D。 本题考查了平衡力的判断，关键是知道四个条件缺一不可。 3.（2022·山东期中）如图所示，教室里悬挂着的吊灯处于静止状态，吊灯所受重力的平衡力是( )A. 悬绳对吊灯的拉力 B. 天花板对悬绳的拉力 C. 吊灯对悬绳的拉力 D. 悬绳对天花板的拉力【答案】A 【解析】解：A、悬绳对吊灯的拉力和吊灯受的重力，符合二力平衡的条件，因此它们是一对平衡力； B、天花板对悬绳的拉力和吊灯受的重力，二力作用在两个物体上，因此不是一对平衡力； C、吊灯对悬绳的拉力和吊灯受到的重力，二力作用在两个物体上，并且方向相同，因此它们不是一对平衡力； D、悬绳对天花板的拉力和吊灯受到的重力，二力的方向相同，并且作用在两个物体上，因此不是一对平衡力。 故选：A。 二力平衡的条件是：大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在一个物体上，缺一不可；根据二力平衡的条件对各选项逐一进行分析。 此题主要考查学生对平衡力的辨别，学习中特别要注意平衡力和相互作用力的区别。 4.（2022·天津模拟）如图所示的为“研究二力平衡的条件”的实验装置，下列关于这个实验的叙述中错误的是( )A. 为减小摩擦，应选用尽量光滑的水平桌面 B. 为使实验效果明显，应选用质量较大的木块来代替小车 C. 调整两边的托盘所放的钩码的数量，可以改变力的大小 D. 将小车扭转一个角度，是为了探究二力平衡中的两个力是否在同一直线上【答案】B 【解析】A.为了减小摩擦，应选用尽量光滑的水平桌面，可以减小摩擦对实验的影响．选项正确，不符合题意； B.质量较大的小车对桌面的压力大，小车受到的摩擦力大，对实验影响较大．选项错误，符合题意； C.调整两边的托盘所放的钩码数量，可以改变力的大小，可以探究二力平衡时两个力的大小关系．选项正确，不符合题意； D.将小车扭转一个角度，是为了改变力的作用线的位置，探究二力平衡时两个力的是否在同一直线上．选项正确，不符合题意。 故选B。 5.（2022·重庆）下列说法中正确的是( )A. 物体间力的作用是相互的 B. 两个不接触的物体，就一定不会发生力的作用 C. 在水平路面上向右运动的物体，受合力方向一定水平向右 D. 若一个物体受到平衡力作用，它一定保持静止状态【答案】A 【解析】解：A、力的作用是相互的，施力物体同时也是受力物体。故A正确； B、不接触的物体间也可以发生力的作用，例如磁铁吸引铁钉。故B错误； C、在水平路面上向右运动的物体，物体所受合力方向可能水平向右，也可能水平向左。故C错误； D、受力平衡的物体，其运动状态不变，物体可能处于静止状态，也可能处于匀速直线运动状态。故D错误。 故选：A。 （1）力是物体对物体的作用，物体间力的作用是相互的，发生力的作用时，两个物体不一定相互接触，例如磁铁吸引铁钉； （2）水平向右运动的物体受到合力水平向右时，物体进行加速运动，物体受到合力水平向左时，物体做减速运动； （3）物体不受力和受平衡力时，物体保持静止状态或匀速直线运动状态。 此题考查了力的概念和运动和力的关系，正确、全面理解运动和力的关系是判断此题的关键。 6.（2022·广西模拟）如图所示，两辆相同的小车上分别固定一块磁体和一个铁块，将它们靠近到一定距离后由静止释放，两小车同时运动下列说法正确的是( ) A. 小车运动起来是因为小车有惯性 B. 两小车相互远离 C. 磁体对铁块的作用力和铁块受到的重力是一对平衡力 D. 磁体对铁块有作用力，同时铁块对磁体也有作用力【答案】D 【解析】 A.力是改变物体运动状态的原因，小车运动起来是因为磁体和铁块之间彼此产生了力的作用，使小车由静止变为运动，故A错误； B.因为磁体对铁块具有吸引力，所以将它们靠近到一定距离后由静止释放，两小车将靠近，故B错误； C.磁体对铁块的作用力和铁块受到的重力不在一条直线上，方向不相反，大小也不一定相等，不是一对平衡力，故C错误。 D.物体间力的作用是相互的，所以磁体对铁块有作用力，同时铁块对磁体也有作用力，故D正确。 故选D。 7.（2022·江苏模拟）小华同学在科技馆观摩自行车走钢丝表演后回家做了一个模型，如图所示，下列说法正确的是( ) A. 自行车对绳的拉力与钩码的重力是一对平衡力 B. 自行车的重力与钢丝对自行车的支持力是一对平衡力 C. 自行车对钢丝的压力与钢丝对自行车的支持力是一对平衡力 D. 自行车和所挂物体总重力与钢丝对自行车的支持力是一对平衡力【答案】D 【解析】 A.自行车对绳的拉力作用在绳上，钩码的重力作用在钩码上，二力不是作用在同一个物体上，不是一对平衡力，故A错误； B.钢丝对自行车的支持力等于自行车和钩码的重力之和，即自行车的重力小于钢丝对自行车的支持力，所以二力不是一对平衡力，故B错误； C.自行车对钢丝的压力与钢丝对自行车的支持力没有作用在同一个物体上，不是一对平衡力，故C错误； D.自行车和所挂物体总重力与钢丝对自行车的支持力，它们大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在同一个物体上，是一对平衡力，故D正确。 故选D。 二、填空题8.（2022·湖北期中）跳水运动员是我国在国际比赛中的优势项目。如图所示，跳水运动员站在跳板上静止时，她受到的重力和支持力是一对____(选填“平衡力”或“相互作用力”)，运动员将跳板压弯，说明力可以改变物体的____。【答案】平衡力；形状 【解析】 跳水运动员站在跳板上静止时，她受到的重力和支持力大小相等，方向相反，作用在一条直线上，作用在同一物体上，符合二力平衡的条件，因此是一对平衡力。 运动员将跳板压弯，说明力可以改变物体的形状。 故答案为：平衡力；形状。 9.滑板车是小学生喜爱的玩具之一。用脚向后瞪地，滑板车会沿地面向前运动，这说明力的作用是______的；滑板车在水平地面上静止且人的两脚站立在滑板车上时，滑板车受到的支持力与______是平衡力(选填“人的重力”、“车的重力”“人与车的总重力”)。【答案】相互 人与车的总重力 【解析】解：(1)用脚向后蹬地，滑板车会沿地面向前运动，这说明力的作用是相互的； (2)滑板车静止时，人与车自身的总重力和地面对滑板车的支持力大小相等，方向相反，作用在同一个物体上，是一对平衡力。 故答案为：相互；人与车的总重力。 (1)物体间力的作用是相互的，物体受到力的同时，也对另一个物体施加了力； (2)平衡力的条件：大小相等、方向相反、作用在同一个物体上，作用在同一条直线上。 本题通过滑板车考查学生对力的作用的相互性以及平衡力的掌握，属于力学基础知识的考查，难度不大。 10.如图所示，一只重力可忽略不计的弹簧测力计水平放置，通过两只滑轮在两端悬挂质量为500g的物体各一个，则测力计的示数为______N，测力计受到的拉力的合力是______N。(g=10N/kg)【答案】5；0【解析】解：（1）弹簧测力计受到了相反方向的两个力的作用，弹簧测力计的示数等于其中一个力的大小，即物体的重力G=mg=0.5kg×10N∕kg=5N； 故答案为：5； （2）细绳和弹簧测力计的质量忽略不计，不考虑细绳与滑轮之间的摩擦，小车在水平方向上受到了两个力的作用，向左的拉力5N（拉力的大小等于左端物体的重力），向右的拉力为5N，两个力的大小相等，方向相反，合力的大小等于两力之差为0N； 故答案为：0。 两端所挂重物由于重力的作用，通过绳子对小车施加了相反方向的两个拉力，拉力的大小等于重物的重力，同一直线上相反方向上的两个力的合力等于两力之差； 弹簧测量的示数等于弹簧测力计一端所受力的大小。 此题综合了二力平衡条件和力的合成相关内容，考查的是我们分析力的能力，是一道基础题。在分析具体问题时，往往需要有机结合，使知识系统化。 三、实验探究题11.（2022·新疆·专项测试）如图甲是小梅同学探究二力平衡条件时的实验情景。 (1)实验中选择小卡片的目的是______ (选填“考虑”或“不考虑”)小卡片的重力，原因是卡片的重力很小且此实验是探究水平方向二力平衡的条件。 (2)小梅将系于小卡片两对角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______来改变拉力的大小； (3)在探究同一问题时，小明将木块放在水平桌面上，设计了如图乙所示的实验，同学们认为小梅的实验优于小明的实验。其主要原因是______。 A.小卡片容易扭转 B.减小摩擦力对实验结果的影响 C.容易让小卡片在水平方向上保持平衡 D.小卡片是比较容易获取的材料【答案】(1)不考虑；(2)相反；钩码个数；(3)B 【解析】(1)小卡片的重力比较小，可以忽略重力对实验的影响； (2)两端挂上钩码后，绳对卡片的拉力一个水平向左、一个水平向右，方向相反；绳对卡片的拉力等于钩码的重力，所以可以通过改变钩码的个数，来改变拉力大小； (3)小明实验木块直接放在桌面上，当木块有相对运动或者相对运动趋势时，木块与桌面间存在摩擦力，可能影响实验结果。 故答案为：(1)不考虑；(2)相反；钩码个数；(3)B。 四、计算题12.（2022·安徽月考）一辆小车，总质量为600kg，在水平路面上做匀速直线运动的过程中，受到的阻力是车重力的0.05倍。问：(1)小车所受的阻力是多大？(2)发动机提供给小车的牵引力是多大？【答案】解：(1)小车受到的重力：G=mg=600kg×10N/kg=6000N， 小车所受的阻力：f=0.05G=0.05×6000N=300N； (2)因为小车做匀速直线运动，所以发动机提供给小车的牵引力与阻力大小相同：F牵=f=300N。 答：(1)小车所受的阻力大小是300N； (2)发动机提供给小车的牵引力是300N。 【解析】(1)先根据G=mg求出小车的重力；然后求出小车运动时受到的摩擦阻力； (2)小车做匀速直线运动时，受的是平衡力的作用，拉力和阻力是一对平衡力，大小相等。 本题解答的关键是知道当物体处于静止或匀速直线运动状态时，其所受的力为平衡力，再根据所给出的条件进行适当的计算。 13.“三月三”又叫歌圩节，是中国多个民族的传统节日，它不仅是弘扬民族文化的盛会，也是民族之间进行经济交流的庆典。今年“三月三”放假期间，小张一家人驾驶汽车外出游玩。已知汽车(包括车上的人和物品)的总重力为8×104N，在平直公路上匀速行驶48km，用时0.6h。若该车行驶过程中受到的阻力是汽车(包括车上的人和物品)总重力的0.05倍。求： (1)该汽车行驶的速度； (2)该汽车的总质量； (3)该汽车匀速直线运动时受到的牵引力。【答案】解：(1)该汽车行驶的速度： v=st=48km0.6ℎ=80km/ℎ； (2)该汽车的总质量： m=Gg=8×104N10N/kg=8×103kg； (3)该汽车匀速直线运动时，受力平衡， 所以受到的牵引力： F=f=0.05G=0.05×8×104N=4×103N。 答：(1)该汽车行驶的速度为80km/ℎ； (2)该汽车的总质量为8×103kg； (3)该汽车匀速直线运动时受到的牵引力为4×103N。 【解析】(1)已知时间和路程，利用速度公式计算该汽车行驶的速度； (2)利用G=mg计算该汽车的总质量； (3)根据该车行驶过程中受到的阻力是汽车(包括车上的人和物品)总重力关系求出阻力，然后根据二力平衡条件得出牵引力。 此题考查重力、速度和牵引力的计算，涉及到的较多，综合性较强，但难度不大，知道物体静止和做匀速直线运动时受力平衡是关键。 一、选择题1.（2022·湖北模拟）第24届冬奥会将于2022年2月4日至20日在北京市和张家口市联合举行。关于冬奥会的部分比赛项目，下列分析正确的是( )A. 被推出的冰壶在水平冰面上滑行时受力平衡 B. 短道速滑运动员匀速过弯道时运动状态不变 C. 滑雪运动员冲过终点后不能立即停下来是因为受到惯性的作用 D. 冰球运动员向后蹬冰面就会前进说明物体间力的作用是相互的【答案】D 【解析】解：A、被推出的冰壶在水平冰面上滑行时做减速运动，处于非平衡状态，所以受力不平衡。故A错误； B、短道速滑运动员匀速过弯道时运动方向发生改变，所以运动状态改变，故B错误； C、滑雪运动员冲过终点后不能立即停下来是因为运动员具有惯性，惯性不是力，不能说受到惯性的作用；故C错误； D、物体间力的作用是相互的，冰球运动员向后蹬冰面，冰面同时给运动员一个反作用，所以运动员就会前进，故D正确。 故选：D。 （1）物体在平衡力的作用下会保持静止状态或匀速直线运动状态； （2）运动状态包括运动的方向和速度，其中一个改变则运动状态改变； （3）惯性是物体保持原来运动状态不变的性质，其大小只与质量有关； （4）物体间力的作用是相互的。 以冬奥会部分比赛项目的场景为内容，考查了与力学相关的多个知识点，都是较基础的力学知识，应熟练掌握。 2.某同学和家人在外出旅游途中，车抛锚在水平路面上，家人试图推动汽车但没有推动。下列说法中正确的是( )A. 车未被推动是因为推力小于摩擦力 B. 车未被推动是因为人推车的力小于车推人的力 C. 人对车的推力和车对人的推力是一对相互作用力 D. 车受到的支持力和车对水平路面的压力是一对平衡力【答案】C 【解析】解： A、车没有被推动，处于静止状态，推力和摩擦力平衡，所以推力等于摩擦力，故A错误； BC、人推车的力与车推人的力是一对相互作用力，大小相等，故B错误，C正确； D、车受到的支持力和车对水平路面的压力分别作用在车和路面上，是一对相互作用力，不是平衡力，故D错误。 故选：C。 （1）物体静止或做匀速直线运动时，处于平衡状态，所受到的力是一对平衡力； （2）二力平衡的条件是：作用在同一个物体上，大小相等、方向相反、作用在同一直线上； （3）相互作用力的条件是：作用在两个物体上，大小相等、方向相反、作用在同一直线上。 本题围绕推车这一情境，考查了二力平衡和相互作用力的判断等，有一定综合性，但都是基础知识。 3.（2022·广东模拟）图中水平圆盘绕固定轴转动，盘上物块相对于盘静止，随盘在水平面运动，则物块( ) A. 处于平衡状态 B. 有惯性，运动状态保持不变 C. 所受支持力与它对盘的压力二力平衡 D. 受地球吸引力，同时对地球也有吸引力【答案】D 【解析】 A、正在圆盘上随圆盘运转的物块的方向不断发生变化，说明物块不是处于平衡状态，故A错误； B、正在圆盘上随圆盘运转的物块，运动方向发生改变，所以其运动状态发生改变，故B错误； C、由于支持力和压力作用在不同的物体上，因此二力不是平衡力，故C错误； D、地球对物块有吸引力，由于物体间力的作用是相互的，同时物块对地球也有吸引力，故D正确。 故选：D。 4.如图所示，当右端挂5N的物体A时，物体B在平面桌面上恰好能向右做匀速直线运动，若现在要使物体B向左做匀速直线运动，则应对物体B施加的力为( )A. 水平向左，5N B. 水平向左，10N C. 水平向右，5N D. 水平向右，10N【答案】B 【解析】（1）物体B水平向右运动时，在水平方向上受到物体A对物体B施加的水平向右的拉力、水平向左的摩擦力作用，因物体B处于匀速直线运动状态，则摩擦力和拉力是平衡力，所以水平向左的摩擦力与向右的拉力大小相等，为5N。 (2)物体B水平向左运动和水平向右运动时，由于压力不变，接触面粗糙程度不变，物体B受到的摩擦力不变，所以物体B水平向左运动时，受到水平向右的摩擦力也是5N。 (3)物体B水平向左匀速直线运动时，水平方向上受到水平向左的拉力、水平向右的拉力5N(物体A对物体B施加的）、水平向右的摩擦力5N.水平向左的拉力和水平向右的拉力、水平向右的摩擦力是平衡力， 所以水平向左的拉力=水平向右的拉力+水平向右的摩擦力=5N+5N=10N。 故选：B。 5.同一直线上的两个力F1和F2作用在同一物体上，若F1=20N，F2=30N，它们的合力可能是( )A. 大小为50N，方向与F1相反 B. 大小为10N，方向与F2相反 C. 大小为10N，方向与F1相同 D. 大小为10N，方向与F2相同【答案】D 【解析】解：(1)两个力方向相同时，合力F=F1+F2=20N+30N=50N，方向与F1、F2的方向相同，故A错误； (2)两个力方向相反时，合力F′=F2−F1=30N−20N=10N，方向与F2的方向相同，故BC错误，D正确。 故选：D。 (1)两个力在同一直线上，方向相同，合力大小等于这两个力的大小之和，合力方向与这两个力的方向相同； (2)两个力在同一直线上，方向相反，合力大小等于这两个力的大小之差，合力方向与较大的力的方向相同。 本题考查了力的合成，熟练掌握力的合成方法是正确答题的关键，解题时要分两个力方向相同与相反两种情况进行讨论。 6.（2022·上海期末）物体在水平方向上受到两个大小分别为2N和4N的力，这两个力的合力大小( )A. 一定是2N B. 一定是6N C. 可能是8N D. 可能是6N【答案】D 【解析】一物体在水平方向上受到两个大小分别为2N和4N的力，若两力方向相同时合力为：F=F1+F2=2N+4N=6N；若两力方向相反时F=F2−F1=4N−2N=2N，故ABC错误，D正确。 故选D。 7.如图所示，物块在力F作用下向右沿水平方向匀速运动，则物块受到的摩擦力Ff与拉力F的合力方向应该是( )A. 水平向右 B. 竖直向上 C. 向右偏上 D. 向左偏上【答案】B 【解析】分析物体的受力情况：重力、地面的支持力、摩擦力和力F，根据平衡条件则知，摩擦力Ff与拉力F的合力方向与重力、支持力的合力方向的关系，由重力、支持力的合力方向来确定摩擦力Ff与拉力F的合力的方向。 本题实质是平衡条件推论的运用，不能根据作图法分析摩擦力Ff与拉力F的合力方向，作图不准确。 解：分析物体的受力情况：重力、地面的支持力、摩擦力和力F，根据平衡条件可知，摩擦力Ff与拉力F的合力方向与重力、支持力的合力方向相反，而重力、支持力的合力方向竖直向下，则物块受的摩擦力Ff与拉力F的合力方向竖直向上。 故选：B。 二、填空题8.如图，当物体在力F作用下沿斜面匀速上升时，物体________平衡力作用（填“受”或“不受”）。不管斜面是否光滑，图中F与G二力________（选填“平衡”或“不平衡”）。【答案】受；不平衡 【解析】 当物体在力F作用下沿斜面匀速上升时，处于平衡状态，所以受到平衡力作用；图中F与G不在同一直线上，不是一对平衡力，即二力不平衡。 故答案为：受；不平衡。 9.（2022·湖南月考）图甲是商场里常用的垂直电梯和自动扶梯，图乙记录了小强乘坐电梯的s-t图象。则他搭乘垂直电梯受到的支持力______搭乘自动扶梯受到的支持力（选填“大于”、“等于”或“小于”）；当随自动扶梯到达扶梯口时，若不小心，则会由于______向前倾倒。 【答案】等于 惯性 【解析】（1）由图象可知小明在垂直电梯和自动扶梯上都是做匀速直线运动的，受到平衡力的作用，所以小明受到的重力和支持力大小相等、方向相反、作用在一条直线上，即电梯对小明的支持力等于重力； （2）在运动的扶梯上，当运动到楼面时脚被绊住，脚的速度变慢，上身由于惯性，保持原先速度，所以向前倾倒。 10.如图所示，绳子吊着小球从A点释放，小球会摆动到B点再摆动到最高点C点，到达B点时小球处于______（选填“平衡”或“非平衡”）状态。小球摆到C点时假如一切外力突然消失，则小球的运动状态是：______。【答案】非平衡 静止 【解析】解： 当小球沿ＡＢＣ的轨迹下落到最低点Ｂ时，小球运动速度和方向不断发生变化即小球不是做匀速直线运动，所以小球处于非平衡状态； 当小球到达Ｃ点时，速度为０，此时小球所受各力突然全部消失，根据牛顿第一定律，物体将保持这一状态，所以小球将处于静止状态； 故答案为：非平衡；静止。 （１）平衡状态是指物体保持静止或匀速直线运动状态； （２）牛顿第一定律：一切物体在不受外力作用时，总保持静止或匀速直线运动状态。 本题考查对牛顿第一定律的理解和平衡状态的认识，知道物体处于静止或匀速直线运动状态才是平衡状态是关键。 11.（2022·江苏模拟）如图所示，一氢气球用细绳系在玩具车上，静置于广场的光滑水平地面上，当有匀速的风沿水平方向向右吹来，气球和玩具车在风力作用下向前运动，说明力能改变物体的______；玩具车在向右运动的过程中______（选填“可能”或“不可能”）被风吹离地面；一段时间后玩具车匀速前进，此时细绳______（选填“向左倾斜”、“向右倾斜”或“保持竖直”）。 【答案】运动状态；不可能 ；保持竖直 【解析】解：（1）当有匀速的风沿水平方向向右吹来，气球和玩具车在风力作用下向前运动，说明力能改变物体的运动状态； （2）风水平向右吹，玩具车在竖直方向上不受风的作用力，故玩具车在向右运动的过程中不可能被风吹离地面； （3）因水平地面光滑，所以玩具车在运动时不受摩擦力的作用； 一段时间后玩具车在水平方向上匀速前进，若此时细绳是倾斜的，则细绳对玩具车有斜向上的拉力（受力不平衡），玩具车不可能做匀速运动，所以此时细绳应保持竖直。本题考查力的作用效果，以及平衡状态。 12.（2022·福建期末）一个重5N的篮球在空中运动时受到的空气阻力恒为0.8N，现将篮球竖直向上抛出，篮球在竖直上升的过程中所受的合力为______N，篮球在竖直下落的过程中所受的合力为______N。【答案】5.8；4.2 【解析】解：篮球在上升过程中，受竖直向下的重力和空气对它竖直向下的阻力， 因同一直线上同方向的两个力的合力大小为二者之和， 则所受的合力为：F=G+f=5N+0.8N=5.8N； 篮球在下落过程中，受竖直向下的重力和空气对它竖直向上的阻力， 因同一直线上方向相反的两个力的合力大小为二者之差， 则所受的合力为：F′=G−f=5N−0.8N=4.2N。 故答案为：5.8；4.2。 对篮球进行受力分析，上升过程中，篮球受重力和空气阻力的作用，方向都是竖直向下，然后根据同一直线上同方向的两个力求合力的方法计算合力的大小；下落过程中，篮球受竖直向下的重力和竖直向上的阻力，根据同一直线上反方向的两个力求合力的方法计算合力的大小。 本题考查了同一直线上二力的合成，关键是正确对物体进行受力分析，注意阻力与物体的运动方向相反。 13.搬运工用600N的力水平向东拉一重为1000N的板车，板车匀速直线运动，则地面对板车的阻力为________N，地面对板车的支持力为_________N。【答案】600；1000【解析】板车在水平方向上做匀速直线运动，则受到的拉力和阻力是一对平衡力，大小相等，故地面对板车的阻力为600N；在竖直方向上保持静止，则板车受到的支持力和重力是一对平衡力，大小相等，故地面对板车的支持力是1000N。 故答案为：600；1000。 14.跳伞运动员连同装置共重700N，他从飞机上跳下，伞未打开前，受到空气的阻力为50N，则这两个力的合力的大小为__________，合力的方向是__________。【答案】650N；竖直向下 【解析】解：伞未打开时，运动员受竖直向下的重力及向上的阻力，二力方向相反，故合力：F=G−f=700N−50N=650N；方向与重力的方向一致，即合力的方向竖直向下。 故答案为650N，竖直向下。 15.（2022·河北月考）某工地的起重机要吊装个工件，该工件重6000N。当起重机以2m/s匀速吊着工件上升时，起重机的钢绳受到的拉力为______N；当起重机以5m/s的速度匀速吊着工件下降时，钢绳受到的拉力______(填“变大”“变小”或“不变”)，工件所受拉力的方向为______，起重机吊着工件以4m/s的速度沿水平方向做匀速直线运动，工件受到的拉力为______N.(忽略空气阻力不计)【答案】6000；不变；竖直向上；6000； 【解析】解：起重机吊起工件时，工件只受重力和起重机对工件的拉力的作用； 工件的重力G=6000N， 工件在静止或匀速上升、匀速下降、沿水平方向匀速运动时都是平衡状态，都受平衡力作用， 所以工件受到的拉力和重力都是一对平衡力，即工件受到的拉力都等于6000N； 工件受到的拉力和重力是一对平衡力，方向相反，由于重力的方向是竖直向下， 所以工件所受拉力的方向是竖直向上的。 故答案为：6000；不变；竖直向上；6000。 根据物体的运动状态，判断出物体所受的两个力：重力和拉力是平衡力，然后利用二力平衡条件来解题。 物体静止或匀速直线运动都是平衡状态，匀速直线运动这种平衡状态是不受速度和方向影响的，物体都受平衡力作用。三、实验探究题16.如图所示是物理兴趣小组的同学在“研究二力平衡条件”的实验，以下是他们的实验过程： （1）把木块放在水平桌面上，向两端的小盘里加砝码，发现当两盘砝码质量相等时，木块静止。当左侧放400g砝码，右侧放500g砝码时，小木块也保持静止状态，经过分析是木块受到摩擦力的作用，则摩擦力的大小为______N。(g取10N/kg)（2）为了解决这个问题，将木块换成小车，如图乙所示。小车处于静止后，保持F1与F2相等，将小车扭转到如图丙所示的位罝，松手后，小车将____________（选填“保持静止”或“扭转回来”）；这一步骤说明二力平衡时，要满足两个力在_____________上的条件。（3）为了探究“是否只有两个力作用在同一物体上才能使物体保持平衡”，小明在图乙中小车静止的基础上，用锯条将小车从中间锯开，这样小车将______（选填“能”或“不能”）保持静止。这说明：只有当两个力作用在_________物体上，才能使物体保持平衡。【答案】（1）1；（2）扭转回来；同一直线；（3）不能；同一 【解析】 （1）左、右两侧的线对木块产生的拉力大小分别为：F左=G左=m左g=400×10−3kg×10N/kg=4N和F右=G右=m右g=500×10−3kg×10N/kg=5N，由于木块静止，受力平衡，而木块在水平方向上受到水平向左的拉力、摩擦力和水平向右的拉力，故摩擦力的大小为：f=F右−F左=5N−4N=1N； （2）由图知，两个力不作用在同一直线上，小车受力不平衡，故小车会扭转回来；这一步骤说明二力平衡时，要满足两个力在同一直线上的条件； （3）由题知，将小车从中间锯开，小车由一个物体变为两个物体，可判断小车受力不平衡，故小车不能保持静止；这说明：只有当两个力作用在同一物体上，才能使物体保持平衡。 故答案为：（1）1；（2）扭转回来；同一直线；（3）不能；同一。 四、计算题17.（2022·福建期中）航天迷小伟利用自制降落伞模拟返回舱的降落过程。将带有降落伞的重物从高处释放，一段时间后打开降落伞。重物在离地4m高处开始匀速下落，速度为5m/s。若打开降落伞后，降落伞和重物受到的阻力f与速度v满足关系f=kv2中，k=3N⋅s2/m2.求： （1）重物从开始匀速下落到落地所用的时间； （2）降落伞和重物的总重【答案】解： (1)根据v=st可得，重物从开始匀速下落到落地所用的时间： t=sv=4m5m/s=0.8s； (2)由题意得，匀速下落时有：f=kv2=3N⋅s2/m2×(5m/s)2=75N， 故降落伞和重物的总重：G=f=75N。 答： (1)重物从开始匀速下落到落地所用的时间0.8s； (2)降落伞和重物的总重75N。 【解析】(1)已知高度和速度，利用速度公式计算重物从开始匀速下落到落地所用的时间； (2)根据f=kv2中，k=3N⋅s2/m2求出阻力，然后根据力的平衡得出降落伞和重物的总重。 此题考查速度公式及其应用、二力平衡条件及其应用。
课时8.2 二力平衡（解析版）一、选择题1.（2022·内蒙古期末）在下列事例中，受平衡力作用的物体是( )A. 从很陡的轨道高处滑下的过山车 B. 从树上自由下落的苹果 C. 腾空而起正在加速上升的火箭 D. 平直轨道上匀速行驶的地铁【答案】D 【解析】 A.从很陡的轨道高处滑下的过山车由于经过的路线不是直线，运动方向在发生变化，不是平衡状态，所受的力不是平衡力，故A不符合题意； B.从树上自由下落的苹果，虽然经过的路线是直线，但其速度在增加，不是平衡状态，所受的力不是平衡力，故B不符合题意； C.火箭加速上升，速度增大，不是平衡状态，所受的力不是平衡力，故C不符合题意； D.平直轨道上匀速行驶的地铁，做匀速直线运动，处于平衡状态，受平衡力作用，故D符合题意。 故选D。 2.（2022·全国）如图所示，各物体都受到两个力的作用，其中受力属于二力平衡的是( )A. B. C. D. 【答案】D 【解析】解： A、图中两个力的大小不相等，不是平衡力； BC、图中两个力不是作用在同一直线上，故不是平衡力； D、图中两个力同时满足大小相等、方向相反、作用在同一物体上、在一条直线上是一对平衡力。 故选：D。 本题考查了平衡力的判断，关键是知道四个条件缺一不可。 3.（2022·山东期中）如图所示，教室里悬挂着的吊灯处于静止状态，吊灯所受重力的平衡力是( )A. 悬绳对吊灯的拉力 B. 天花板对悬绳的拉力 C. 吊灯对悬绳的拉力 D. 悬绳对天花板的拉力【答案】A 【解析】解：A、悬绳对吊灯的拉力和吊灯受的重力，符合二力平衡的条件，因此它们是一对平衡力； B、天花板对悬绳的拉力和吊灯受的重力，二力作用在两个物体上，因此不是一对平衡力； C、吊灯对悬绳的拉力和吊灯受到的重力，二力作用在两个物体上，并且方向相同，因此它们不是一对平衡力； D、悬绳对天花板的拉力和吊灯受到的重力，二力的方向相同，并且作用在两个物体上，因此不是一对平衡力。 故选：A。 二力平衡的条件是：大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在一个物体上，缺一不可；根据二力平衡的条件对各选项逐一进行分析。 此题主要考查学生对平衡力的辨别，学习中特别要注意平衡力和相互作用力的区别。 4.（2022·天津模拟）如图所示的为“研究二力平衡的条件”的实验装置，下列关于这个实验的叙述中错误的是( )A. 为减小摩擦，应选用尽量光滑的水平桌面 B. 为使实验效果明显，应选用质量较大的木块来代替小车 C. 调整两边的托盘所放的钩码的数量，可以改变力的大小 D. 将小车扭转一个角度，是为了探究二力平衡中的两个力是否在同一直线上【答案】B 【解析】A.为了减小摩擦，应选用尽量光滑的水平桌面，可以减小摩擦对实验的影响．选项正确，不符合题意； B.质量较大的小车对桌面的压力大，小车受到的摩擦力大，对实验影响较大．选项错误，符合题意； C.调整两边的托盘所放的钩码数量，可以改变力的大小，可以探究二力平衡时两个力的大小关系．选项正确，不符合题意； D.将小车扭转一个角度，是为了改变力的作用线的位置，探究二力平衡时两个力的是否在同一直线上．选项正确，不符合题意。 故选B。 5.（2022·重庆）下列说法中正确的是( )A. 物体间力的作用是相互的 B. 两个不接触的物体，就一定不会发生力的作用 C. 在水平路面上向右运动的物体，受合力方向一定水平向右 D. 若一个物体受到平衡力作用，它一定保持静止状态【答案】A 【解析】解：A、力的作用是相互的，施力物体同时也是受力物体。故A正确； B、不接触的物体间也可以发生力的作用，例如磁铁吸引铁钉。故B错误； C、在水平路面上向右运动的物体，物体所受合力方向可能水平向右，也可能水平向左。故C错误； D、受力平衡的物体，其运动状态不变，物体可能处于静止状态，也可能处于匀速直线运动状态。故D错误。 故选：A。 （1）力是物体对物体的作用，物体间力的作用是相互的，发生力的作用时，两个物体不一定相互接触，例如磁铁吸引铁钉； （2）水平向右运动的物体受到合力水平向右时，物体进行加速运动，物体受到合力水平向左时，物体做减速运动； （3）物体不受力和受平衡力时，物体保持静止状态或匀速直线运动状态。 此题考查了力的概念和运动和力的关系，正确、全面理解运动和力的关系是判断此题的关键。 6.（2022·广西模拟）如图所示，两辆相同的小车上分别固定一块磁体和一个铁块，将它们靠近到一定距离后由静止释放，两小车同时运动下列说法正确的是( ) A. 小车运动起来是因为小车有惯性 B. 两小车相互远离 C. 磁体对铁块的作用力和铁块受到的重力是一对平衡力 D. 磁体对铁块有作用力，同时铁块对磁体也有作用力【答案】D 【解析】 A.力是改变物体运动状态的原因，小车运动起来是因为磁体和铁块之间彼此产生了力的作用，使小车由静止变为运动，故A错误； B.因为磁体对铁块具有吸引力，所以将它们靠近到一定距离后由静止释放，两小车将靠近，故B错误； C.磁体对铁块的作用力和铁块受到的重力不在一条直线上，方向不相反，大小也不一定相等，不是一对平衡力，故C错误。 D.物体间力的作用是相互的，所以磁体对铁块有作用力，同时铁块对磁体也有作用力，故D正确。 故选D。 7.（2022·江苏模拟）小华同学在科技馆观摩自行车走钢丝表演后回家做了一个模型，如图所示，下列说法正确的是( ) A. 自行车对绳的拉力与钩码的重力是一对平衡力 B. 自行车的重力与钢丝对自行车的支持力是一对平衡力 C. 自行车对钢丝的压力与钢丝对自行车的支持力是一对平衡力 D. 自行车和所挂物体总重力与钢丝对自行车的支持力是一对平衡力【答案】D 【解析】 A.自行车对绳的拉力作用在绳上，钩码的重力作用在钩码上，二力不是作用在同一个物体上，不是一对平衡力，故A错误； B.钢丝对自行车的支持力等于自行车和钩码的重力之和，即自行车的重力小于钢丝对自行车的支持力，所以二力不是一对平衡力，故B错误； C.自行车对钢丝的压力与钢丝对自行车的支持力没有作用在同一个物体上，不是一对平衡力，故C错误； D.自行车和所挂物体总重力与钢丝对自行车的支持力，它们大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在同一个物体上，是一对平衡力，故D正确。 故选D。 二、填空题8.（2022·湖北期中）跳水运动员是我国在国际比赛中的优势项目。如图所示，跳水运动员站在跳板上静止时，她受到的重力和支持力是一对____(选填“平衡力”或“相互作用力”)，运动员将跳板压弯，说明力可以改变物体的____。【答案】平衡力；形状 【解析】 跳水运动员站在跳板上静止时，她受到的重力和支持力大小相等，方向相反，作用在一条直线上，作用在同一物体上，符合二力平衡的条件，因此是一对平衡力。 运动员将跳板压弯，说明力可以改变物体的形状。 故答案为：平衡力；形状。 9.滑板车是小学生喜爱的玩具之一。用脚向后瞪地，滑板车会沿地面向前运动，这说明力的作用是______的；滑板车在水平地面上静止且人的两脚站立在滑板车上时，滑板车受到的支持力与______是平衡力(选填“人的重力”、“车的重力”“人与车的总重力”)。【答案】相互 人与车的总重力 【解析】解：(1)用脚向后蹬地，滑板车会沿地面向前运动，这说明力的作用是相互的； (2)滑板车静止时，人与车自身的总重力和地面对滑板车的支持力大小相等，方向相反，作用在同一个物体上，是一对平衡力。 故答案为：相互；人与车的总重力。 (1)物体间力的作用是相互的，物体受到力的同时，也对另一个物体施加了力； (2)平衡力的条件：大小相等、方向相反、作用在同一个物体上，作用在同一条直线上。 本题通过滑板车考查学生对力的作用的相互性以及平衡力的掌握，属于力学基础知识的考查，难度不大。 10.如图所示，一只重力可忽略不计的弹簧测力计水平放置，通过两只滑轮在两端悬挂质量为500g的物体各一个，则测力计的示数为______N，测力计受到的拉力的合力是______N。(g=10N/kg)【答案】5；0【解析】解：（1）弹簧测力计受到了相反方向的两个力的作用，弹簧测力计的示数等于其中一个力的大小，即物体的重力G=mg=0.5kg×10N∕kg=5N； 故答案为：5； （2）细绳和弹簧测力计的质量忽略不计，不考虑细绳与滑轮之间的摩擦，小车在水平方向上受到了两个力的作用，向左的拉力5N（拉力的大小等于左端物体的重力），向右的拉力为5N，两个力的大小相等，方向相反，合力的大小等于两力之差为0N； 故答案为：0。 两端所挂重物由于重力的作用，通过绳子对小车施加了相反方向的两个拉力，拉力的大小等于重物的重力，同一直线上相反方向上的两个力的合力等于两力之差； 弹簧测量的示数等于弹簧测力计一端所受力的大小。 此题综合了二力平衡条件和力的合成相关内容，考查的是我们分析力的能力，是一道基础题。在分析具体问题时，往往需要有机结合，使知识系统化。 三、实验探究题11.（2022·新疆·专项测试）如图甲是小梅同学探究二力平衡条件时的实验情景。 (1)实验中选择小卡片的目的是______ (选填“考虑”或“不考虑”)小卡片的重力，原因是卡片的重力很小且此实验是探究水平方向二力平衡的条件。 (2)小梅将系于小卡片两对角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______来改变拉力的大小； (3)在探究同一问题时，小明将木块放在水平桌面上，设计了如图乙所示的实验，同学们认为小梅的实验优于小明的实验。其主要原因是______。 A.小卡片容易扭转 B.减小摩擦力对实验结果的影响 C.容易让小卡片在水平方向上保持平衡 D.小卡片是比较容易获取的材料【答案】(1)不考虑；(2)相反；钩码个数；(3)B 【解析】(1)小卡片的重力比较小，可以忽略重力对实验的影响； (2)两端挂上钩码后，绳对卡片的拉力一个水平向左、一个水平向右，方向相反；绳对卡片的拉力等于钩码的重力，所以可以通过改变钩码的个数，来改变拉力大小； (3)小明实验木块直接放在桌面上，当木块有相对运动或者相对运动趋势时，木块与桌面间存在摩擦力，可能影响实验结果。 故答案为：(1)不考虑；(2)相反；钩码个数；(3)B。 四、计算题12.（2022·安徽月考）一辆小车，总质量为600kg，在水平路面上做匀速直线运动的过程中，受到的阻力是车重力的0.05倍。问：(1)小车所受的阻力是多大？(2)发动机提供给小车的牵引力是多大？【答案】解：(1)小车受到的重力：G=mg=600kg×10N/kg=6000N， 小车所受的阻力：f=0.05G=0.05×6000N=300N； (2)因为小车做匀速直线运动，所以发动机提供给小车的牵引力与阻力大小相同：F牵=f=300N。 答：(1)小车所受的阻力大小是300N； (2)发动机提供给小车的牵引力是300N。 【解析】(1)先根据G=mg求出小车的重力；然后求出小车运动时受到的摩擦阻力； (2)小车做匀速直线运动时，受的是平衡力的作用，拉力和阻力是一对平衡力，大小相等。 本题解答的关键是知道当物体处于静止或匀速直线运动状态时，其所受的力为平衡力，再根据所给出的条件进行适当的计算。 13.“三月三”又叫歌圩节，是中国多个民族的传统节日，它不仅是弘扬民族文化的盛会，也是民族之间进行经济交流的庆典。今年“三月三”放假期间，小张一家人驾驶汽车外出游玩。已知汽车(包括车上的人和物品)的总重力为8×104N，在平直公路上匀速行驶48km，用时0.6h。若该车行驶过程中受到的阻力是汽车(包括车上的人和物品)总重力的0.05倍。求： (1)该汽车行驶的速度； (2)该汽车的总质量； (3)该汽车匀速直线运动时受到的牵引力。【答案】解：(1)该汽车行驶的速度： v=st=48km0.6ℎ=80km/ℎ； (2)该汽车的总质量： m=Gg=8×104N10N/kg=8×103kg； (3)该汽车匀速直线运动时，受力平衡， 所以受到的牵引力： F=f=0.05G=0.05×8×104N=4×103N。 答：(1)该汽车行驶的速度为80km/ℎ； (2)该汽车的总质量为8×103kg； (3)该汽车匀速直线运动时受到的牵引力为4×103N。 【解析】(1)已知时间和路程，利用速度公式计算该汽车行驶的速度； (2)利用G=mg计算该汽车的总质量； (3)根据该车行驶过程中受到的阻力是汽车(包括车上的人和物品)总重力关系求出阻力，然后根据二力平衡条件得出牵引力。 此题考查重力、速度和牵引力的计算，涉及到的较多，综合性较强，但难度不大，知道物体静止和做匀速直线运动时受力平衡是关键。 一、选择题1.（2022·湖北模拟）第24届冬奥会将于2022年2月4日至20日在北京市和张家口市联合举行。关于冬奥会的部分比赛项目，下列分析正确的是( )A. 被推出的冰壶在水平冰面上滑行时受力平衡 B. 短道速滑运动员匀速过弯道时运动状态不变 C. 滑雪运动员冲过终点后不能立即停下来是因为受到惯性的作用 D. 冰球运动员向后蹬冰面就会前进说明物体间力的作用是相互的【答案】D 【解析】解：A、被推出的冰壶在水平冰面上滑行时做减速运动，处于非平衡状态，所以受力不平衡。故A错误； B、短道速滑运动员匀速过弯道时运动方向发生改变，所以运动状态改变，故B错误； C、滑雪运动员冲过终点后不能立即停下来是因为运动员具有惯性，惯性不是力，不能说受到惯性的作用；故C错误； D、物体间力的作用是相互的，冰球运动员向后蹬冰面，冰面同时给运动员一个反作用，所以运动员就会前进，故D正确。 故选：D。 （1）物体在平衡力的作用下会保持静止状态或匀速直线运动状态； （2）运动状态包括运动的方向和速度，其中一个改变则运动状态改变； （3）惯性是物体保持原来运动状态不变的性质，其大小只与质量有关； （4）物体间力的作用是相互的。 以冬奥会部分比赛项目的场景为内容，考查了与力学相关的多个知识点，都是较基础的力学知识，应熟练掌握。 2.某同学和家人在外出旅游途中，车抛锚在水平路面上，家人试图推动汽车但没有推动。下列说法中正确的是( )A. 车未被推动是因为推力小于摩擦力 B. 车未被推动是因为人推车的力小于车推人的力 C. 人对车的推力和车对人的推力是一对相互作用力 D. 车受到的支持力和车对水平路面的压力是一对平衡力【答案】C 【解析】解： A、车没有被推动，处于静止状态，推力和摩擦力平衡，所以推力等于摩擦力，故A错误； BC、人推车的力与车推人的力是一对相互作用力，大小相等，故B错误，C正确； D、车受到的支持力和车对水平路面的压力分别作用在车和路面上，是一对相互作用力，不是平衡力，故D错误。 故选：C。 （1）物体静止或做匀速直线运动时，处于平衡状态，所受到的力是一对平衡力； （2）二力平衡的条件是：作用在同一个物体上，大小相等、方向相反、作用在同一直线上； （3）相互作用力的条件是：作用在两个物体上，大小相等、方向相反、作用在同一直线上。 本题围绕推车这一情境，考查了二力平衡和相互作用力的判断等，有一定综合性，但都是基础知识。 3.（2022·广东模拟）图中水平圆盘绕固定轴转动，盘上物块相对于盘静止，随盘在水平面运动，则物块( ) A. 处于平衡状态 B. 有惯性，运动状态保持不变 C. 所受支持力与它对盘的压力二力平衡 D. 受地球吸引力，同时对地球也有吸引力【答案】D 【解析】 A、正在圆盘上随圆盘运转的物块的方向不断发生变化，说明物块不是处于平衡状态，故A错误； B、正在圆盘上随圆盘运转的物块，运动方向发生改变，所以其运动状态发生改变，故B错误； C、由于支持力和压力作用在不同的物体上，因此二力不是平衡力，故C错误； D、地球对物块有吸引力，由于物体间力的作用是相互的，同时物块对地球也有吸引力，故D正确。 故选：D。 4.如图所示，当右端挂5N的物体A时，物体B在平面桌面上恰好能向右做匀速直线运动，若现在要使物体B向左做匀速直线运动，则应对物体B施加的力为( )A. 水平向左，5N B. 水平向左，10N C. 水平向右，5N D. 水平向右，10N【答案】B 【解析】（1）物体B水平向右运动时，在水平方向上受到物体A对物体B施加的水平向右的拉力、水平向左的摩擦力作用，因物体B处于匀速直线运动状态，则摩擦力和拉力是平衡力，所以水平向左的摩擦力与向右的拉力大小相等，为5N。 (2)物体B水平向左运动和水平向右运动时，由于压力不变，接触面粗糙程度不变，物体B受到的摩擦力不变，所以物体B水平向左运动时，受到水平向右的摩擦力也是5N。 (3)物体B水平向左匀速直线运动时，水平方向上受到水平向左的拉力、水平向右的拉力5N(物体A对物体B施加的）、水平向右的摩擦力5N.水平向左的拉力和水平向右的拉力、水平向右的摩擦力是平衡力， 所以水平向左的拉力=水平向右的拉力+水平向右的摩擦力=5N+5N=10N。 故选：B。 5.同一直线上的两个力F1和F2作用在同一物体上，若F1=20N，F2=30N，它们的合力可能是( )A. 大小为50N，方向与F1相反 B. 大小为10N，方向与F2相反 C. 大小为10N，方向与F1相同 D. 大小为10N，方向与F2相同【答案】D 【解析】解：(1)两个力方向相同时，合力F=F1+F2=20N+30N=50N，方向与F1、F2的方向相同，故A错误； (2)两个力方向相反时，合力F′=F2−F1=30N−20N=10N，方向与F2的方向相同，故BC错误，D正确。 故选：D。 (1)两个力在同一直线上，方向相同，合力大小等于这两个力的大小之和，合力方向与这两个力的方向相同； (2)两个力在同一直线上，方向相反，合力大小等于这两个力的大小之差，合力方向与较大的力的方向相同。 本题考查了力的合成，熟练掌握力的合成方法是正确答题的关键，解题时要分两个力方向相同与相反两种情况进行讨论。 6.（2022·上海期末）物体在水平方向上受到两个大小分别为2N和4N的力，这两个力的合力大小( )A. 一定是2N B. 一定是6N C. 可能是8N D. 可能是6N【答案】D 【解析】一物体在水平方向上受到两个大小分别为2N和4N的力，若两力方向相同时合力为：F=F1+F2=2N+4N=6N；若两力方向相反时F=F2−F1=4N−2N=2N，故ABC错误，D正确。 故选D。 7.如图所示，物块在力F作用下向右沿水平方向匀速运动，则物块受到的摩擦力Ff与拉力F的合力方向应该是( )A. 水平向右 B. 竖直向上 C. 向右偏上 D. 向左偏上【答案】B 【解析】分析物体的受力情况：重力、地面的支持力、摩擦力和力F，根据平衡条件则知，摩擦力Ff与拉力F的合力方向与重力、支持力的合力方向的关系，由重力、支持力的合力方向来确定摩擦力Ff与拉力F的合力的方向。 本题实质是平衡条件推论的运用，不能根据作图法分析摩擦力Ff与拉力F的合力方向，作图不准确。 解：分析物体的受力情况：重力、地面的支持力、摩擦力和力F，根据平衡条件可知，摩擦力Ff与拉力F的合力方向与重力、支持力的合力方向相反，而重力、支持力的合力方向竖直向下，则物块受的摩擦力Ff与拉力F的合力方向竖直向上。 故选：B。 二、填空题8.如图，当物体在力F作用下沿斜面匀速上升时，物体________平衡力作用（填“受”或“不受”）。不管斜面是否光滑，图中F与G二力________（选填“平衡”或“不平衡”）。【答案】受；不平衡 【解析】 当物体在力F作用下沿斜面匀速上升时，处于平衡状态，所以受到平衡力作用；图中F与G不在同一直线上，不是一对平衡力，即二力不平衡。 故答案为：受；不平衡。 9.（2022·湖南月考）图甲是商场里常用的垂直电梯和自动扶梯，图乙记录了小强乘坐电梯的s-t图象。则他搭乘垂直电梯受到的支持力______搭乘自动扶梯受到的支持力（选填“大于”、“等于”或“小于”）；当随自动扶梯到达扶梯口时，若不小心，则会由于______向前倾倒。 【答案】等于 惯性 【解析】（1）由图象可知小明在垂直电梯和自动扶梯上都是做匀速直线运动的，受到平衡力的作用，所以小明受到的重力和支持力大小相等、方向相反、作用在一条直线上，即电梯对小明的支持力等于重力； （2）在运动的扶梯上，当运动到楼面时脚被绊住，脚的速度变慢，上身由于惯性，保持原先速度，所以向前倾倒。 10.如图所示，绳子吊着小球从A点释放，小球会摆动到B点再摆动到最高点C点，到达B点时小球处于______（选填“平衡”或“非平衡”）状态。小球摆到C点时假如一切外力突然消失，则小球的运动状态是：______。【答案】非平衡 静止 【解析】解： 当小球沿ＡＢＣ的轨迹下落到最低点Ｂ时，小球运动速度和方向不断发生变化即小球不是做匀速直线运动，所以小球处于非平衡状态； 当小球到达Ｃ点时，速度为０，此时小球所受各力突然全部消失，根据牛顿第一定律，物体将保持这一状态，所以小球将处于静止状态； 故答案为：非平衡；静止。 （１）平衡状态是指物体保持静止或匀速直线运动状态； （２）牛顿第一定律：一切物体在不受外力作用时，总保持静止或匀速直线运动状态。 本题考查对牛顿第一定律的理解和平衡状态的认识，知道物体处于静止或匀速直线运动状态才是平衡状态是关键。 11.（2022·江苏模拟）如图所示，一氢气球用细绳系在玩具车上，静置于广场的光滑水平地面上，当有匀速的风沿水平方向向右吹来，气球和玩具车在风力作用下向前运动，说明力能改变物体的______；玩具车在向右运动的过程中______（选填“可能”或“不可能”）被风吹离地面；一段时间后玩具车匀速前进，此时细绳______（选填“向左倾斜”、“向右倾斜”或“保持竖直”）。 【答案】运动状态；不可能 ；保持竖直 【解析】解：（1）当有匀速的风沿水平方向向右吹来，气球和玩具车在风力作用下向前运动，说明力能改变物体的运动状态； （2）风水平向右吹，玩具车在竖直方向上不受风的作用力，故玩具车在向右运动的过程中不可能被风吹离地面； （3）因水平地面光滑，所以玩具车在运动时不受摩擦力的作用； 一段时间后玩具车在水平方向上匀速前进，若此时细绳是倾斜的，则细绳对玩具车有斜向上的拉力（受力不平衡），玩具车不可能做匀速运动，所以此时细绳应保持竖直。本题考查力的作用效果，以及平衡状态。 12.（2022·福建期末）一个重5N的篮球在空中运动时受到的空气阻力恒为0.8N，现将篮球竖直向上抛出，篮球在竖直上升的过程中所受的合力为______N，篮球在竖直下落的过程中所受的合力为______N。【答案】5.8；4.2 【解析】解：篮球在上升过程中，受竖直向下的重力和空气对它竖直向下的阻力， 因同一直线上同方向的两个力的合力大小为二者之和， 则所受的合力为：F=G+f=5N+0.8N=5.8N； 篮球在下落过程中，受竖直向下的重力和空气对它竖直向上的阻力， 因同一直线上方向相反的两个力的合力大小为二者之差， 则所受的合力为：F′=G−f=5N−0.8N=4.2N。 故答案为：5.8；4.2。 对篮球进行受力分析，上升过程中，篮球受重力和空气阻力的作用，方向都是竖直向下，然后根据同一直线上同方向的两个力求合力的方法计算合力的大小；下落过程中，篮球受竖直向下的重力和竖直向上的阻力，根据同一直线上反方向的两个力求合力的方法计算合力的大小。 本题考查了同一直线上二力的合成，关键是正确对物体进行受力分析，注意阻力与物体的运动方向相反。 13.搬运工用600N的力水平向东拉一重为1000N的板车，板车匀速直线运动，则地面对板车的阻力为________N，地面对板车的支持力为_________N。【答案】600；1000【解析】板车在水平方向上做匀速直线运动，则受到的拉力和阻力是一对平衡力，大小相等，故地面对板车的阻力为600N；在竖直方向上保持静止，则板车受到的支持力和重力是一对平衡力，大小相等，故地面对板车的支持力是1000N。 故答案为：600；1000。 14.跳伞运动员连同装置共重700N，他从飞机上跳下，伞未打开前，受到空气的阻力为50N，则这两个力的合力的大小为__________，合力的方向是__________。【答案】650N；竖直向下 【解析】解：伞未打开时，运动员受竖直向下的重力及向上的阻力，二力方向相反，故合力：F=G−f=700N−50N=650N；方向与重力的方向一致，即合力的方向竖直向下。 故答案为650N，竖直向下。 15.（2022·河北月考）某工地的起重机要吊装个工件，该工件重6000N。当起重机以2m/s匀速吊着工件上升时，起重机的钢绳受到的拉力为______N；当起重机以5m/s的速度匀速吊着工件下降时，钢绳受到的拉力______(填“变大”“变小”或“不变”)，工件所受拉力的方向为______，起重机吊着工件以4m/s的速度沿水平方向做匀速直线运动，工件受到的拉力为______N.(忽略空气阻力不计)【答案】6000；不变；竖直向上；6000； 【解析】解：起重机吊起工件时，工件只受重力和起重机对工件的拉力的作用； 工件的重力G=6000N， 工件在静止或匀速上升、匀速下降、沿水平方向匀速运动时都是平衡状态，都受平衡力作用， 所以工件受到的拉力和重力都是一对平衡力，即工件受到的拉力都等于6000N； 工件受到的拉力和重力是一对平衡力，方向相反，由于重力的方向是竖直向下， 所以工件所受拉力的方向是竖直向上的。 故答案为：6000；不变；竖直向上；6000。 根据物体的运动状态，判断出物体所受的两个力：重力和拉力是平衡力，然后利用二力平衡条件来解题。 物体静止或匀速直线运动都是平衡状态，匀速直线运动这种平衡状态是不受速度和方向影响的，物体都受平衡力作用。三、实验探究题16.如图所示是物理兴趣小组的同学在“研究二力平衡条件”的实验，以下是他们的实验过程： （1）把木块放在水平桌面上，向两端的小盘里加砝码，发现当两盘砝码质量相等时，木块静止。当左侧放400g砝码，右侧放500g砝码时，小木块也保持静止状态，经过分析是木块受到摩擦力的作用，则摩擦力的大小为______N。(g取10N/kg)（2）为了解决这个问题，将木块换成小车，如图乙所示。小车处于静止后，保持F1与F2相等，将小车扭转到如图丙所示的位罝，松手后，小车将____________（选填“保持静止”或“扭转回来”）；这一步骤说明二力平衡时，要满足两个力在_____________上的条件。（3）为了探究“是否只有两个力作用在同一物体上才能使物体保持平衡”，小明在图乙中小车静止的基础上，用锯条将小车从中间锯开，这样小车将______（选填“能”或“不能”）保持静止。这说明：只有当两个力作用在_________物体上，才能使物体保持平衡。【答案】（1）1；（2）扭转回来；同一直线；（3）不能；同一 【解析】 （1）左、右两侧的线对木块产生的拉力大小分别为：F左=G左=m左g=400×10−3kg×10N/kg=4N和F右=G右=m右g=500×10−3kg×10N/kg=5N，由于木块静止，受力平衡，而木块在水平方向上受到水平向左的拉力、摩擦力和水平向右的拉力，故摩擦力的大小为：f=F右−F左=5N−4N=1N； （2）由图知，两个力不作用在同一直线上，小车受力不平衡，故小车会扭转回来；这一步骤说明二力平衡时，要满足两个力在同一直线上的条件； （3）由题知，将小车从中间锯开，小车由一个物体变为两个物体，可判断小车受力不平衡，故小车不能保持静止；这说明：只有当两个力作用在同一物体上，才能使物体保持平衡。 故答案为：（1）1；（2）扭转回来；同一直线；（3）不能；同一。 四、计算题17.（2022·福建期中）航天迷小伟利用自制降落伞模拟返回舱的降落过程。将带有降落伞的重物从高处释放，一段时间后打开降落伞。重物在离地4m高处开始匀速下落，速度为5m/s。若打开降落伞后，降落伞和重物受到的阻力f与速度v满足关系f=kv2中，k=3N⋅s2/m2.求： （1）重物从开始匀速下落到落地所用的时间； （2）降落伞和重物的总重【答案】解： (1)根据v=st可得，重物从开始匀速下落到落地所用的时间： t=sv=4m5m/s=0.8s； (2)由题意得，匀速下落时有：f=kv2=3N⋅s2/m2×(5m/s)2=75N， 故降落伞和重物的总重：G=f=75N。 答： (1)重物从开始匀速下落到落地所用的时间0.8s； (2)降落伞和重物的总重75N。 【解析】(1)已知高度和速度，利用速度公式计算重物从开始匀速下落到落地所用的时间； (2)根据f=kv2中，k=3N⋅s2/m2求出阻力，然后根据力的平衡得出降落伞和重物的总重。 此题考查速度公式及其应用、二力平衡条件及其应用。
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