沪科版八年级全册第三节 快与慢优秀课后练习题
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7.3力的平衡同步练习沪科版初中物理八年级全一册
一、单选题(本大题共10小题,共20.0分)
1. 我们知道:一对作用力与反作用力总是大小相等,方向相反。如图所示,甲、乙两物块叠放在水平桌面上,乙物块左端与弹簧测力计连接并固定在竖直墙面上,弹簧测力计始终保持水平。当用20N的力F水平向右拉动物块甲时,物块乙相对桌面静止,弹簧测力计示数为5N,则下列说法正确的是( )
A. 水平方向,物块乙受到水平向右的摩擦力,大小为5N
B. 水平方向,桌面对物块甲的摩擦力为20N,方向水平向左
C. 竖直方向,物块甲的重力与桌面对物块甲的支持力是一对平衡力
D. 竖直方向,物块甲对乙的支持力与物块乙对甲的压力是一对平衡力
2. 如图所示,成语“水滴石穿”,比喻力量虽小,但只要坚持,功到自然成。从物理的角度分析,下列说法正确的是( )
A. 水滴和石头相撞过程中,只有水滴是施力物体
B. 水滴和石头之间的撞击力是一对平衡力
C. 水滴和石头碰撞过程,力改变了水滴的形状
D. 水滴冲击石头时,水滴对石头的作用力大于石头对水滴的作用力
3. 滑板运动受到越来越多小朋友的喜爱,如图是小宇练习滑板的情景,以下分析合理的是( )
A. 静止在滑板车上的小宇所受的重力和地面对滑板车的支持力是一对平衡力
B. 小宇用力蹬地,滑板车向前运动,说明力的作用是相互的
C. 人和滑板车的速度越大,受到的惯性作用越大
D. 滑板车最终会停下来,说明物体的运动需要力来维持
4. 叠放在一起的不同体积的物体A和B,如图所示,在大小恒为F的力作用下都沿水平面做匀速直线运动(不计空气阻力),则下列说法( )
①甲、乙两图中B物体受到地面对它的摩擦力大小均为F
②甲、乙两图中A物体受到的摩擦力大小均为F
③甲图中物体A对B的摩擦力与地面对B的摩擦力是一对平衡力,大小为F
④乙图中A对B的摩擦力与B对A的摩擦力是相互作用力,大小为F
A. 只有①③正确 B. 只有①②正确 C. 只有②③正确 D. 只有②④正确
5. 班长在操场上骑自行车,下面有关力的分析正确的是( )
A. 车的重力和地面对车的支持力是一对相互作用力
B. 车的重力和地面对车的支持力是一对平衡力
C. 车对地面的压力和地面对车的支持力是一对相互作用力
D. 车的重力和车对地面的压力是一对相互作用力
6. 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
7. 如图所示,完全相同的A、B两个长方体物块叠放在水平地面上,在拉力F的作用下,物块A、B一起向右做匀速直线运动,下列说法正确的是( )
A. 物块A受到的重力和B对A的支持力是一对相互作用力
B. 物块B受到的重力和地面对B的支持力是一对平衡力
C. 物块A对B的摩擦力方向水平向右,大小等于F
D. 物块B对地面的摩擦力方向水平向左,大小等于F
8. 下列有关摩擦力说法正确的是( )
A. 推桌子没推动是因为推力小于摩擦力
B. 高低杠运动员在手上擦镁粉是为了增大摩擦
C. 滑动摩擦力的大小跟物体的重力和接触面粗糙程度有关
D. 摩擦力总是有害的
9. 如图所示为冬奥会的一些运动项目,关于这些项目中的情景,不考虑空气阻力,下列说法中正确的是( )
A. 跳雪运动员能继续在空中向前运动,是由于运动员受到惯性的作用
B. 速滑运动员在转弯滑行的过程中,身体倾斜单手扶地,是为了降低重心使身体更平稳
C. 冰壶被冰壶运动员推出去后,水平方向受到推力和摩擦力两个力的作用
D. 冰球运动员用球杆推着冰球使其水平滑动的过程中,冰球处于平衡状态
10. 如图所示,小车上面放一长方体木块,在水平面上向右匀速直线运动,不计空气阻力,下列分析正确的是
A. 小车对木块的支持力是由木块的弹性形变产生的
B. 地面对小车的支持力与小车的重力是一对平衡力
C. 若木块与小车的接触面光滑,小车突然减速时木块将向右倾倒
D. 无论木块与小车的接触面是否粗糙,木块都不受小车的摩擦力
二、填空题(本大题共6小题,共12.0分)
11. 如图1,小孩没有推动水平地面上的箱子,是因为推力______箱子受到的摩擦力;图2中用力捏核桃发现甲核桃碎了而乙核桃完好,则甲对乙的力______乙对甲的力。(后两空均选填“大于”“小于”或“等于”
12. 小丽同学在超市购物时,用6N的水平力推着一辆小车在水平地面上做匀速直线运动,这时小车受到的阻力是______N.突然,小丽发现前面有一小孩,她马上用12N的水平力向后拉小车,使小车减速,在减速运动的过程中,小车所受的合力为______N。
13. 如图所示,摆球从A点静止释放,在A、C两点间来回摆动,B为最低点,不计空气阻力。小球摆到C点时速度为______,处于______(平衡/非平衡)状态,如果在C点时细线恰好断开,则小球将______。
14. 2013年6月11日17时38分,“神舟十号”飞船搭载三名航天员成功发射,在遨游太空时与“天宫一号”飞行器顺利完成对接,并开展了一系列空间实验。开启了中国航天事业发展的新阶段。
(1)“神舟十号”绕地球飞行时,神舟十号内的宇航员______ (填“受平衡力”、“受非平衡力”、“不受力”),航天员进入天宫一号后,他的惯性______ (填“变大”、“变小”、“不变”)。
(2)在天宫一号不能做到的是______ 。(填字母)
A.用弹簧测力计测拉力B.用温度计测温度
C.用秒表测时间D.用天平测质量
15. 如图为掷出的实心球的运动轨迹,实心球离开手后还能够继续在空中飞行(不计空气阻力),是因为实心球具有______,经过最高点时,实心球只受到______力,实心球处于______(平衡状态/非平衡状态)。
16. 如图左所示,放在水平地面上的物体受到向右的水平拉力F的作用,F−t和v−t图像分别如右边两图所示,则物体在第4s时受到的摩擦力大小为______N。
三、作图题(本大题共2小题,共4.0分)
17. 如图所示,小球在竖直细绳的拉力作用下在光滑斜面上处于平衡状态,请画出小球的受力示意图。
18. 水平面上物体在拉力F的作用下做匀速直线运动,画出所受摩擦力的示意图。
四、实验探究题(本大题共2小题,共12.0分)
19. 小明利用小车、钩码、较光滑的水平桌面等器材进行探究“二力平衡条件”的实验,实验装置如图所示。
(1)此实验的研究对象是______ 。
(2)实验中选用较光滑的水平桌面的目的是______ 。
(3)实验中保持F1和F2大小相等,方向相反,用手把小车在水平桌面上扭转一个角度后释放,小车将不能在此位置平衡。这一步骤的目的是为了研究二力平衡时,两个力必须满足的条件之一是______ 。
20. 在“探究二力平衡的条件”实验中,小明选择了如图甲所示的装置,把小卡片两端细线绕过滑轮,并挂上钩码。
(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。
(2)当卡片平衡时,小明将卡片转过一个角度,松手后观察小卡片是否平衡,是为了探究________;
(3)在探究同一问题时,小华将木块放在水平桌面上,设计了如图乙所示的实验,同学们认为小明的实验优于小华的实验。其主要原因是( )
A.减少摩擦力对实验结果的影响
B.小卡片容易扭转
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
五、计算题(本大题共3小题,共24.0分)
21. 重50N的物体紧靠在墙面上,并在100N的压力作用下保持静止:
(1)通过计算求出物体的质量是多少?(g=10 N/kg)
(2)当作用的压力增大为200N时,物体所受的摩擦力为多少?(直接写结果)
22. “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9×104N,若该车平直公路上匀速行驶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。(g取10N/kg)求:
(1)该汽车的总质量;
(2)该汽车匀速直线运动时受到的牵引力。
(3)若将该车带到月球上时,求其重力和质量(物体在月球上受到的重力只有地球上的六分之一)。
23. 一位质量为65kg跳伞运动员在从飞机上跳下、降落伞没有打开之前,下落会越来越快。求:
(1)跳伞运动员的重力是多大?
(2)该跳伞运动员打开伞,下降一会后,会匀速降落,当他匀速降落时受到的空气阻力多大?
答案和解析
1.【答案】A
【解析】解:A、木板甲放在水平桌面上,木块乙放在木板甲上,弹簧测力计一端固定,一端挂在木块乙上,拉动木板甲,木块乙稳定时,读取测力计的示数,此时木块乙受到木板甲的滑动摩擦力大小与弹簧测力计示数相等,二力平衡,即读取测力计的示数是为了测量木块乙受到木板甲的滑动摩擦力大小,方向向右,大小为5N,故A正确;
B、当拉力为20N时,物块乙相对于地面静止且长木板甲刚好做匀速直线运动,受到的拉力和地面、乙对甲的摩擦力是三个力的平衡,由图中可知弹簧测力计示数为5N,即乙对甲的摩擦力是5N,则长木板A受到桌面的摩擦力大小为20N−5N=15N,故B错误;
C、竖直方向,物块甲的重力与桌面对物块甲的支持力大小不同,不是一对平衡力,故C错误;
D、竖直方向,物块甲对乙的支持力与物块乙对甲的压力,两个力没有作用在同一物体上,不是一对平衡力,故D错误。
故选:A。
(1)滑动摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反;
(2)根据物体处于平衡状态,进行受力分析;
(3)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。
本题考查摩擦力以及平衡力的有关知识,难度不大。
2.【答案】C
【解析】解:ABD、水滴和石头相撞过程中,两者之间产生相互作用力,这两个力同时产生,大小相等。故ABD错误;
C、力可以改变物体的形状,所以水滴撞到石头上形状发生改变。故C正确。
故选:C。
(1)物体间力的作用是相互的。一个物体对另一个物体施加力的作用的同时,受到另一个物体的反作用力;相互作用力大小相等、方向相反;
(2)力可以改变物体的形状,也可以改变物体的运动状态。
此题考查了力的作用效果及力的作用相互性的应用,正确理解规律是解答的关键。
3.【答案】B
【解析】解:
A、地面对滑板车的支持力等于滑板车和小宇的重力之和,所以地面对滑板车的支持力与滑板车的重力的大小不相等,则二力不是平衡力,故A错误;
B、小宇向后蹬地,她和滑板车会向前运动,利用了力的作用是相互的,故B正确;
C、惯性是物体保持原来运动状态不变的一种性质,其大小只与物体的质量有关,与速度无关;滑板车质量一定,速度越大,但其惯性大小不变,故C错误;
D、停止蹬地后,车最终会停下来的原因是车受到阻力的作用,说明力可以改变物体的运动状态,而物体的运动不需要力来维持,故D错误。
故选:B。
(1)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;
(2)物体间力的作用是相互的;
(3)惯性是物体保持原来运动状态不变的一种性质,其大小只与物体的质量有关;
(4)力是改变物体运动状态的原因。
本题综合了考查了力与运动的关系、平衡力的辨别以及惯性等多方面的知识,关键是熟练掌握力学的基础知识。
4.【答案】A
【解析】解:
甲图以A为研究对象,A做匀速直线运动,在水平方向受拉力F和B对它的静摩擦力作用,且f=F,以AB为整体,整体受到水平向右的拉力和水平向左的滑动摩擦力的作用,这两个力是一对平衡力,B物体受到地面对它的摩擦力大小等于F;
甲图中以B为研究对象,B处于平衡状态,物体A对B的摩擦力与地面对B的摩擦力是一对平衡力,大小为F;
乙图,AB同时向前做匀速直线运动,所以AB之间没有相对运动的趋势,A不受摩擦力的作用;以AB为整体,整体受到水平向右的拉力和水平向左的滑动摩擦力的作用,这两个力是一对平衡力,B物体受到地面对它的摩擦力大小等于F;
综上所述,①③正确,②④错误。
故选:A。
在分析时,分别以整体、A、B为研究对象进行分析,且物体处于匀速直线运动状态时,受平衡力的作用。
此题考查了摩擦力大小的判定,将甲乙两图相互对比,关键是能够对整体和部分进行受力分析,根据平衡力的知识进行判断,对学生来说应属于难题。
5.【答案】C
【解析】解:
A、因为人骑在车上,所以车的重力和地面对车的支持力大小并不相同,所以不是一对平衡力,故A错误;
BD、车的重力和地面对车的支持力大小不相等、方向相反、作用在同一直线上,不是一对平衡力,也不是相互作用力,故BD错误;
C、车对地面的压力和地面对车的支持力,大小相等、方向相反、作用在两个物体上,作用在同一条直线上,是一对相互作用力,故C正确。
故选:C。
(1)一对平衡力必须同时满足四个条件:大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上;
(2)相互作用力:大小相等、方向相反、作用在两个物体上,作用在同一条直线上。
本题考查了平衡力和相互力的辨别等相关知识点,难度不大。
6.【答案】D
【解析】
【分析】
解答本题应掌握:当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,物体处于平衡状态,受到平衡力的作用。
我们将物体的静止和匀速直线运动称之为平衡状态,在平衡状态下物体受力一定是平衡的,即受平衡力的作用。
【解答】
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。
7.【答案】C
【解析】解:
A、物块A受到的重力和B对A的支持力作用在同一个物体上,不是一对相互作用力,故A错误;
B、地面对B的支持力等于物体A、B的重力之和,则物块B受到的重力要小于地面对B的支持力,所以二力不是一对平衡力,故B错误;
C、物块A、B一起向右做匀速直线运动,对A来说,A受力平衡,在水平方向上A受到向右的拉力和向左的B对A的摩擦力的作用,这两个力大小相同,大小都为F;由于力的作用是相互的,所以A对B的摩擦力大小等于F,方向水平向右,故C正确;
D、对整体进行受力分析,整体向右做匀速直线运动,处于平衡状态,在水平方向上整体受到向右的拉力和地面对B向左的摩擦力,则摩擦力f=F;根据力作用的相互性可知,B对地面的摩擦力的方向是向右的,大小等于F,故D错误。
故选:C。
(1)相互作用力的条件:大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,作用在两个物体上;
(2)平衡力的条件:大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,作用在同一物体上;
(3)对A进行受力分析,先判定B对A的摩擦力,根据力作用的相互性判定A对B的摩擦力;
(4)对整体进行受力分析,先判定地面对B的摩擦力,根据力作用的相互性判定B对地面的摩擦力。
此题考查了对物体的受力分析及平衡力与相互作用力的区别,其区别主要在于:平衡力是作用在同一物体上的两个力,相互作用力是作用在两个物体上的力。
8.【答案】B
【解析】解:A、推桌子没推动,说明桌子保持静止,处于平衡状态,推力和摩擦力是一对平衡力,二者大小相等,故A错误;
B、高低杠运动员在手上擦镁粉,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故B正确;
C、摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关,当压力不是由重力产生时,摩擦力的大小与重力大小无关,故C错误;
D、摩擦力并不总是有害的,在许多时候,人们是靠摩擦来完成工作的,故D错误。
故选:B。
(1)处于平衡状态的物体,受到的力是平衡力;
(2)增大摩擦的方法:在接触面粗糙程度一定时,增大压力;在压力一定时,增大接触面的粗糙程度;
(3)滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关;
(4)摩擦力对我们既有有益的一面,又有害的一面。
本题考查了学生对生活中摩擦力的认识,我们的生活离不开摩擦,学好摩擦知识,为我们服务!
9.【答案】B
【解析】解:
A、跳雪运动员能继续在空中向前运动,是由于运动员具有惯性,惯性不是力,不能说受到惯性的作用,故A错误;
B、短道速滑运动员在转弯滑行的过程中,身体倾斜单手扶地,降低了重心、增大了支面,使身体更平稳,故B正确;
C、冰壶被冰壶运动员推出去后,水平方向不再受到推力,只受摩擦力一个力的作用,故C错误;
D、冰球运动员用球杆推着冰球使其水平滑动的过程中,其速度会发生改变,即运动状态改变,所以处于非平衡状态,故D错误。
故选:B。
(1)任何物体都具有惯性,惯性是物体保持原运动状态不变的性质;
(2)降低重心、增大支面,可以提高物体的稳度;
(3)对物体受力分析然后做出判断;
(4)平衡状态分为静止状态和匀速直线运动状态。
本题主要考查了惯性现象、提高稳度的方法、物体的平衡状态等,综合性强,但难度不大。
10.【答案】D
【解析】
【分析】
本类题考查平衡力、摩擦力产生的条件、惯性等多方面的知识,要搞清平衡力和相互作用力的主要区别,即平衡力是作用在同一物体上的两个力,互作用力是作用在两个物体上的力。同时要理解摩擦力产生的条件,并会进行分析摩擦力的有无。
(1)物体由于弹性形变而产生的力叫做弹力;
(2)判断平衡力要根据二力平衡的条件来分析,一对平衡力必须符合四个条件:大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在同一直线上;
(3)物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性,一切物体都有惯性,惯性是物体的一种属性;
(4)摩擦力的产生条件是:两物体相互接触且接触面粗糙、有正压力、有相对运动或相对运动的趋势。
【解答】
解:A、小车对木块的支持力是由于小车发生了弹性形变,小车要恢复原状,则会对使其发生弹性形变的物体施加弹力,故A错误;
B、木块A和小车的总重力与地面对小车的支持力大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在同一直线上,是一对平衡力。故B错误;
C、当小车受到阻力突然停止运动时,如果木块与小车接触面光滑,木块将向右做匀速直线运动,不会倾倒,故C错误;
D、木块随小车一起向右作匀速直线运动,木块与小车之间没有相对运动趋势,所以木块不受摩擦力,故D正确。
故选D。
11.【答案】等于 等于
【解析】解:(1)箱子在推力作用下处于静止状态,水平方向上受到推力和摩擦力的作用,这两个力是平衡力,大小相等;
(2)在挤压两核桃的过程中,甲对乙有力的作用,因力的作用是相互的,则乙对甲也有力的作用,所以甲对乙的作用力与乙对甲的作用力是一对相互作用力,大小相等。
故答案为:等于;等于。
(1)一对平衡力必须同时符合四个条件,即:大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上。
(2)一对相互作用力必须同时符合大小相等、方向相反、作用在同一直线上,作用在不同物体上。
此题主要考查学生对二力平衡条件、相互作用力等知识的理解和应用,属于基础知识考查,难度不大。
12.【答案】6 18
【解析】解:
(1)在第一种情境中,购物小车在6N的水平推力作用下在地面上作匀速直线运动,即处于一种平衡状态,所以说,购物小车受到了平衡力的作用,经分析可知,此时水平方向上只存在两个力:水平向前的推力和水平向后的阻力,这是一对平衡力,大小相等,即6N;
(2)在第二种情境中,水平方向只存在两个力:水平向后的拉力12N和水平向后的阻力6N,因两者方向相同,所以,合力为6N+12N=18N。
故答案为:6;18。
解答此题,关键是进行正确的受力分析,首先是明确存在哪些力以及哪些力在题设中对结论有用,然后是确定力的方向,接着对力的关系进行分析。在题目所提供的第一种情境中,主要运用二力平衡的相关知识进行分析计算;第二种情境,主要是确定力的方向,然后运用力的合成进行分析计算。需要注意的是,第二种情境下,小车在减速时仍然向前运动,但并没有受到水平向前的力,仅仅是惯性使然,同时,物体在同种物体表面做匀速直线运动时不论速度大小,受到的摩擦阻力都相等,所以6N的力和阻力10N都是水平向后作用的。
本题主要考查的是同学们对二力平衡和力的合成的掌握以及分析能力,在分析本题时,有两点很重要:一是物体在相同的表面做匀速直线运动时,不论速度如何,其受到的接触面摩擦阻力都是固定不变的;二是不要惯性错当成一种力进行分析。
13.【答案】零 非平衡 竖直下落
【解析】解:
不计空气阻力,小球摆到最高位置C点,速度为零,此时小球受到拉力和重力的作用,这两个力不在同一直线上,故此时小球所受的力是非平衡力,其处于非平衡状态;若此时细线恰好断开,则小球只受重力作用,将会竖直下落。
故答案为:零;非平衡;竖直下落。
物体保持静止状态或匀速直线运动状态,即为平衡状态;分析小球到达C点的受力情况,结合平衡力的条件得出结论。
此题考查了对力和运动之间的关系的理解,要明确小球由于重力作用将由静止下落。解决此题的关键是判断出在C点的运动状态。
14.【答案】受非平衡力 不变 D
【解析】解:
(1)“神舟十号”在轨飞行时,其运动方向时刻在发生改变,因此受非平衡力作用;
惯性是物体保持运动状态不变的性质,只与物体的质量有关;质量是物体本身的一种属性,与物体的位置无关,所以航天员进入天宫一号后,他的质量不变,惯性不变;
(2)A、物体在太空中处于失重状态,弹簧测力计不能测量物体的重力,但可以测量拉力,故A不符合题意;
B、C、温度计、秒表与重力都无关,因此在太空中都可以进行测量,故BC不符合题意;
D、天平的实质是等臂杠杆,利用的是左右两个托盘受到的压力相等测量物体质量。由于在太空中的物体处于失重状态,所以物体对天平没有压力,无法使用天平测量物体质量,故D符合题意。
故选D。
故答案为:(1)受非平衡力;不变;(2)D。
(1)处于静止状态或做匀速直线运动状态的物体受平衡力作用;惯性是一切物体所固有的一种属性,只与物体的质量有关;
(2)在太空中物体处于失重状态,与重力有关的实验均不能做,与重力没有关系的实验都可以进行。
本题考查平衡力的判断、惯性,还考查实验与环境的关系;物理实验的环境改变时,实验是否能正常进行,要看实验环境是否影响到测量工具的正常使用。
15.【答案】惯性 重 非平衡状态
【解析】解:(1)实心球离开手后继续飞行,是因为实心球具有惯性,仍要保持原来的运动状态;
(2)被抛出的实心球经过最高点时,不再受到手的推力作用,不计空气阻力,实心球只受到重力作用;
(3)实心球经过最高点时,不是静止也不是匀速直线运动,所以处于非平衡状态。
故答案为:惯性;重;非平衡状态。
(1)物体保持原来运动状态不变的性质叫做惯性;
(2)地球上的物体都受到重力的作用,据此分析;
(3)物体处于静止状态或匀速直线运动状态时叫做平衡状态。
本题考查了惯性现象、物体受力分析和平衡状态的判断,要求我们对相关知识有一个熟练的掌握。
16.【答案】4
【解析】解:由图知,6s~9s内,物体做匀速直线运动,速度为v=1m/s,则物体在水平方向上受到的滑动摩擦力f推力F平衡,所以f=F=4N;
由图知,t=4s时,物体做加速运动,由于物体对地面的压力和接触面的粗糙程度都没有改变,所以摩擦力的大小不变,仍为4N。
故答案为:4。
首先从速度图象中6s~9s内得出物体匀速直线运动。然后对应的从F−t图象中得出物体所受的摩擦力;最后根据摩擦力的影响因素判断出t=4s时物体受到的摩擦力大小。
本题考查学生对图象的认识,v−t图象、F−t图象相结合,判断出物体各段运动状态,根据平衡状态中二力平衡找出力的大小是本题的关键所在。
17.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查力的示意图,画力的示意图,要先确定力的三要素,用一条带箭头的线段把三要素表示出来,标上字母符号,有的要标出力的大小。
因为是光滑的斜面,且绳子处于竖直拉紧状态((球与斜面虽然接触但不发生挤压)),所以小球不受摩擦力和支持力的作用;根据力的三要素进行作图。
【解答】
因为是光滑的斜面,且绳子处于竖直状态(球与斜面虽然接触但不发生挤压),所以小球不受摩擦力和支持力的作用,则小球受到重力和拉力的作用,重力的方向竖直向下,拉力的方向沿绳子向上,两个力的作用点都画在球的重心上,这两个力是一对平衡力,大小相等,作图时两条线段的长度相等。如图:
18.【答案】
【解析】
【分析】
由于水平面上物体在拉力F的作用下做匀速直线运动,状态是平衡状态,所以木块受到水平向左的摩擦力,其大小等于拉力的大小。
本题考查了作摩擦力示意图(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。
【解答】
过重心沿水平向左的方向画一条带箭头的线段,用符号f表示,线段的长短注意和拉力F等长,如图所示:
19.【答案】(1)小车;
(2)减小摩擦力对实验的影响;
(3)作用在同一直线上
【解析】解:
(1)在探究“二力平衡条件”的实验中,研究对象是小车;
(2)实验时,将小车放在光滑的水平桌面上,是为了减小摩擦力对实验的影响;
(3)通过扭转小车、松手后观察小车是否平衡,探究两个平衡力是否作用在同一条直线上;
故答案为:(1)小车;(2)减小摩擦力对实验的影响;(3)作用在同一直线上。
(1)通过研究小车的受力情况进行实验;
(2)在研究二力平衡条件时,要排除其它力(如摩擦力)的干扰;
(3)可以通过旋转小车探究两个平衡力是否作用在一条直线上。
对于探究平衡力条件的实验,要掌握如何探究平衡力的大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在同一个物体上,并要注意尽量减小阻力对实验的影响。
20.【答案】不考虑 不在同一直线上的两个力是否平衡 A
【解析】解:(1)小卡片质量小,重力很小,是为了不考虑小卡片的重力对实验的影响;
(2)为了探究两个平衡力是否在同一条直线上,实验中把小卡片转过一个角度,目的是使小卡片受到的两个拉力不在同一条直线上,但大小相等,方向相反,松手后观察小卡片是否平衡,此时小卡片受到的两个拉力不在同一直线上,因此松手后小卡片不能平衡。
(3)小明将木块放在水平桌面上,木块和水平桌面上就会产生摩擦力,就会影响实验效果(当木块两端的拉力相差很小时,因为受到摩擦力的作用,木块保持平衡);
故答案为:(1)不考虑;(2)不在同一直线上的两个力是否平衡;(3)A。
(1)在做此实验时,采用了小卡片,由于小卡片的质量很小,所以小卡片的重力可以忽略不计。
物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,物体受力平衡;
(2)探究两个平衡力是否在同一直线上,则首先使两个力不在同一直线上,旋转小卡片可以使两个力不在同一条直线上,松手后观察小卡片的运动情况。
(3)小明将木块放在水平桌面上,木块在水平桌面上静止或运动都可能受到摩擦力的作用,就会影响实验效果。
此题主要通过实验来探究二力平衡的条件,首先要搞清二力平衡的条件,明确实验目的,才能够确定好的方案。
21.【答案】解:(1)由G=mg得,m=Gg=50N10N/kg=5kg。
(2)物体在竖直方向上重力和摩擦力是一对平衡力,平衡力大小相等。压力增大时,物体依然保持静止状态,重力和摩擦力仍然是一对平衡力,所以摩擦力大小不变。
所以:f=G=50N。
答:(1)通过计算求出物体的质量是5kg;
(2)当作用的压力增大为200N时,物体所受的摩擦力为50N。
【解析】(1)物体的质量由G=mg变形可求出。
(2)物体静止时,所受的力是平衡力,在竖直方向上重力和摩擦力是一对平衡力。平衡力大小相等。
本题第一问比较简单,根据公式G=mg可求出质量。
第二问要注意两点:
(1)正确对物体进行受力分析;
(2)抓住静止的物体受平衡力作用,相互平衡的两个力大小相等,方向相反,作用在同一物体上,作用在同一直线上。
本题的易错点是误认为压力大了摩擦力就一定变大。
22.【答案】解:(1)该汽车的总质量:m=Gg=9×104N10N/kg=9×103kg;
(2)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=0.05×9×104N=4.5×103N,
(3)由题知,物体在月球上受到的重力只有地球上的六分之一,
G月=16G=16×9×104N=1.5×104N;
质量是物体的固有属性,与物体的所处的位置无关,到月球上质量不变,还是9×103kg。
【解析】(1)知道汽车的总重力,利用G=mg求其总质量;
(2)该汽车匀速直线运动时,受力平衡,受到的牵引力与阻力是一对平衡力,大小相等,利用F=f=0.05G计算;
(3)物体在月球上受到的重力只有地球上的六分之一,可求在月球上重力;质量是物体的固有属性,与物体的所处的位置无关,到月球上质量不变。
本题考查了重力公式、二力平衡条件的应用,要知道质量是物体的固有属性,其大小与物体的形状、状态、所处的位置无关,
23.【答案】解:(1)跳伞运动员的重力:
G=mg=65kg×10N/kg=650N;
(2)跳伞员动员匀速降落时,处于平衡状态,由平衡条件知:当他匀速降落时受到的空气阻力:f=G=650N。
答:(1)跳伞运动员的重力是650N。
(2)当他匀速降落时受到的空气阻力是650N。
【解析】(1)利用G=mg计算跳伞运动员的重力;
(2)跳伞运动员匀速向下运动,处于平衡状态,由平衡条件求他匀速降落时受到的空气阻力。
本题考查重力的计算、二力平衡条件的应用,属于基础题目,难度不大。
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