【核心素养】2.2 运动与相互作用(第3课时)分层练习(含解析)

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【核心素养】2.2 运动与相互作用(第3课时)分层练习(含解析)

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【核心素养】浙教版(2024版)八年级科学上册·分层练习
2.2 运动与相互作用(第3课时)
科学观念:知道力的平衡概念;认识二力平衡的条件。
科学思维:探究二力平衡的条件的科学论证过程;应用二力平衡的知识分析问题。
探究实践:经历实验探究二力平衡的条件的过程经历实验。
态度责任:通过探究培养学生的科学态度。
1.下列现象中物体处于平衡状态的是(  )
A.小孩沿笔直的滑梯匀速下滑 B.汽车在弯曲的路面匀速转弯
C.熟透的苹果从树上掉下 D.行驶的火车进站减慢速度
2.在下列四种情况中,(a)在光滑地板上匀速滚动的小球;(b)正在下落的石块;(c)天花板下的电灯;(d)用力推物体、推不动。属两力平衡的是(  )
A.a、d B.a、c C.b、d D.c、d
3.如图所示,作用在物体上的两个力,能使物体保持匀速直线运动状态的是(  )
A.①② B.①③ C.②③ D.③④
4.如图所示,人坐在吊椅(椅面水平)上静止时,下列说法正确的是(  )
A.人对吊椅的压力和吊环对吊椅的拉力是一对平衡力
B.人所受的重力和吊椅对人的支持力是一对平衡力
C.吊椅所受的重力和吊椅对人的支持力是一对相互作用力
D.人对吊椅的压力就是人受到的重力
5.继杭州亚运会后,“霹雳舞”首次成为2024年巴黎奥运会竞赛项目。如图是运动员刘清漪在霹雳舞表演中的一个静止动作,此时与运动员受到的重力是一对平衡力的是(  )
A.地球对运动员的吸引力 B.地面对运动员的支持力
C.运动员对地面的压力 D.运动员对地球的吸引力
6.如图是利用每秒闪光30次的照相机装置拍摄到的4个物体运动的频闪照片,图中箭头表示物体运动方向,其中可能受平衡力作用的物体是(  )
A. B. C. D.
7.一个物体受到大小均为10N的一对平衡力的作用而做匀速直线运动,如果这对平衡力突然同时减小到5N,则物体(  )
A.速度减小 B.按减小后的速度做匀速直线运动
C.仍按原来的速度做匀速直线运动 D.停止运动
8.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
9.科技馆有一个磁悬浮地球仪,当它静止在如图所示位置时,地球仪竖直方向的受力分析(不计空气浮力)正确的是(  )
A.不受外力 B.磁力大于重力
C.重力与磁力平衡 D.只受磁力
10.小阳利用小车、多个相同砝码等器材探究二力平衡的条件,如图所示。下列说法中正确的是(  )
A.图甲中可将小车换成等大的木块
B.图甲中通过观察小车的运动状态来判断二力是否平衡
C.在图甲中的左盘内再放一个砝码,小车将向左匀速运动
D.图乙中桌面倾斜不影响该实验探究
11.立定跳远是我市体育中考项目之一,其动作分解如图所示。下列对运动员在立定跳远过程中的相关分析正确的是(  )
A.起跳时,没有受到地面对他的作用力
B.起跳后,能继续往前是由于他具有惯性
C.腾空到达最高点时,速度大小刚好减为零
D.落地时运动员向前倾,是因为运动员受到向前的力
12.如图所示,弹簧的重力不计,弹簧的上端固定在天花板上,下端悬挂一个小球,小球处于静止状态,下列几组力中属于平衡力的是(  )
A.天花板对弹簧的拉力和小球对弹簧的拉力
B.球对弹簧的拉力和弹簧对球的拉力
C.天花板对弹簧的拉力和球受到的重力
D.球对弹簧的拉力和球受到的重力
13.如图所示,某工厂正通过传送带将重为500N的货物匀速运往高处,货物与传送带之间无相对滑动,传送带与水平面成30°角。则传送带对货物施加的力(  )
A.大于500牛 沿斜面向上 B.小于500牛 竖直向上
C.等于500牛 沿斜面向上 D.等于500牛 竖直向上
14.起重机吊着4吨的货物,当货物静止时,它受到的重力是   牛,受到的拉力是   货物匀速上升时,它受到的拉力,    (填“不等于”或“等于”,下同)它的重力;当货物匀速下降时,它受到的拉力    它的重力。
15.吊车以2m/s的速度将重力1×105N的重物匀速向上提起,这时钢索对重物的拉力是   N;若钢索改为以3m/s的速度使重物匀速下降,此时钢索对重物的拉力   (填“增大”、“减小”、“不变”)。
16.小金和小科用如图所示装置探究“二力平衡的条件”,每个钩码质量均为50g。
(1)小金在用图甲装置实验中,保持F1和F2大小相等,将小车扭转一定角度,松手后发现小车无法在原位置静止。小金进行此实验的目的是探究二力平衡时,必须满足的条件之一是   。
(2)为了验证小金(1)的实验目的,小科设计了如图乙所示的装置。小科进行的实验操作和现象是   。
(3)两位同学为了探究猜想“只有作用在同一物体上的两个力才能平衡”,使用小科设计的装置(图乙),下一步的操作是   。
17.如图缆车车厢匀速斜向上直线运动,车厢受吊杆力F1及重力G作用,车厢对吊杆的力为F2,忽略车厢受的其它作用力,则(  )
A.F1与G不平衡
B.F1与F2是一对平衡力
C.车厢运动状态在改变
D.F1与F2是相互作用力
18.一个物体受到两个力的作用,这两个力的三个要素完全相同,那么这两个力(  )
A.一定是平衡力 B.一定不是平衡力
C.一定是一对相互作用力 D.条件不足,无法判断
19.如图所示,用细线将小球悬挂在无人机上,图甲中无人机带着小球竖直向上运动;图乙中无人机带着小球水平方向运动;两图中,小球与无人机均保持相对静止,不计空气阻力。下列说法中正确的是(  )
A.甲图中,小球可能做加速直线运动
B.甲图中,剪断细线,小球立刻向下运动
C.乙图中,小球一定向右做加速直线运动
D.乙图中,小球的运动状态保持不变
20.有甲、乙两个物体,在力的作用下沿水平方向做直线运动,某段时间内其路程﹣时间图像如图所示。则这段时间内甲、乙两物体在水平方向上的受力情况是(  )
A.甲受非平衡力作用,乙受平衡力作用
B.两物体都受非平衡力作用
C.甲受平衡力作用,乙受非平衡力作用
D.两物体都受平衡力作用
21.如图所示,人站在商场里匀速上升的电梯上楼,那么此过程中,电梯对人作用力的方向(  )
A.竖直向上 B.竖直向下
C.与运动方向相同 D.与运动方向相反
22.如图所示,是一辆静止在水平面的小车,在其支架的杆上固定一个质量为m的小球,关于杆对小球的作用力的描述,下列说法正确的是(  )
A.力的方向竖直向上,大小为mg
B.力的方向沿杆向上大小为2mg
C.力的方向垂直于杆向上,大小为mg
D.力的方向沿杆和竖直方向之间的某一点方向上,大小为mg
23.如图所示,质量相同的甲、乙两人所用绳子相同,甲拉住绳子悬在空中处于静止状态;乙拉住绷紧绳子的中点把绳子拉断了。则(  )
A.绳子对甲的拉力小于甲受到的重力
B.绳子对甲的拉力大于甲对绳子的拉力
C.乙拉断绳子前瞬间,绳受到的拉力一定小于乙受到的重力
D.乙拉断绳子前瞬间,绳受到的拉力一定大于乙受到的重力
24.如图所示,弹簧测力计和细线的重力及一切摩擦均不计,物重G=8N且物体、弹簧测力计均处于静止,则弹簧测力计A和B的示数分别为(  )
A.8N,16N B.8N,0N C.8N,8N D.0N,8N
25.如图甲所示为一个挂在墙上的弹性小球被拉开一个角度放手瞬间的情形,图乙是小球逆时针转动到刚刚碰到墙壁瞬间的情形,请对小球进行分析(  )
A.甲图中小球受到重力,绳子拉力,小球处于平衡状态
B.乙图中小球受到重力,绳子拉力和墙对球的弹力,小球处于不平衡状态
C.乙图中小球受到重力,绳子拉力,小球处于不平衡状态
D.乙图中小球受到重力,绳子拉力,小球处于平衡状态
26.从高空下落的物体,速度越来越大,所受空气阻力也会随速度的增大而增大,因此物体下落一段距离后将以某一速度做匀速直线运动。通常把这个速度称为收尾速度,某研究小组对同体积同材质的不同球形物体(制成空心状)的收尾速度进行研究,得到了如下的一组实验数据
小球编号 1 2 3 4
小球质量m(×10﹣3kg) 5 10 20 50
小球的收尾速度v(m/s) 4 8 16 40
(1)编号为1、2的小球在达到收尾速度时所受的空气阻力之比为    ;
(2)球形物体的收尾速度v与其所受的空气阻力f在数值上的定量关系为v=    ;
(3)对于3号小球,当速度为10m/s时,所受空气阻力f    0.2N(大于/小于/等于)。
27.地震时,震源的振动同时以横波和纵波两种形式向外传播,两种波在地壳中的传播速度并不一样:纵波到达时,人会感到上下颠簸,横波到达时,人会感到左右摇摆。台湾花莲发生地震时,某监测站测得两种地震波传播时距离(s)与时间(t)的关系图像如图甲所示。花莲地震发生时,宁波等地有明显震感。地震波到达时,正在教室上课的小乐先感觉到房子    (选填“左右摇摆”或“上下颠簸”),教室的吊灯在横波到达时发生明显的晃动,若某时刻吊灯状态如图乙所示,画出吊灯所受重力示意图     (A为吊灯重心),该吊灯受力     (选填“平衡”或“不平衡”)。
28.在“探究二力平衡条件”的实验中:
(1)如果物体在两个力的共同作用下,处于静止或    状态,这两个力就是一对平衡力;
(2)小明和小李分别采用如图甲、乙所示的实验装置进行实验,其中图    (选填“甲”或“乙”)所示的实验装置较好些,这样做的好处是减小了    对实验的影响;
(3)利用图丙所示的装置也能进行实验探究。他们将细线分别系在硬纸片的两端,并跨过左右支架的滑轮,在细线的两端挂上钩码,使硬纸片两边拉力的方向   ,通过调整  来改变拉力的大小;
(4)当硬纸片平衡时,将硬纸片转过一定角度,松手后,硬纸片    (选填“能”或“不能”)平衡,此步骤是为了验证只有作用在同一直线上的两个力才能平衡;
(5)当小明用剪刀将处于平衡状态的硬纸片从中间剪开时,发现硬纸片分开后向相反的方向运动,这说明两个力必须作用在    物体上才能平衡。
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【核心素养】浙教版(2024版)八年级科学上册·分层练习
2.2 运动与相互作用(第3课时)
科学观念:知道力的平衡概念;认识二力平衡的条件。
科学思维:探究二力平衡的条件的科学论证过程;应用二力平衡的知识分析问题。
探究实践:经历实验探究二力平衡的条件的过程经历实验。
态度责任:通过探究培养学生的科学态度。
1.下列现象中物体处于平衡状态的是(  )
A.小孩沿笔直的滑梯匀速下滑
B.汽车在弯曲的路面匀速转弯
C.熟透的苹果从树上掉下
D.行驶的火车进站减慢速度
【答案】A
【分析】物体的运动状态发生变化,包括速度大小或运动方向发生变化,据此做出判断。
【解答】解:A、小孩沿笔直的滑梯匀速下滑,速度和方向都不变,运动状态不变,故A符合题意;
B、汽车匀速转弯,速度不变,方向改变了,说明运动状态发生了改变,故B不符合题意;
C、熟透的苹果从树上下落,方向不变,速度变大,运动状态发生了改变,故C不符合题意;
D、行驶的火车进站,速度减小,运动状态发生了改变,故D不符合题意。
故选:A。
2.在下列四种情况中,(a)在光滑地板上匀速滚动的小球;(b)正在下落的石块;(c)天花板下的电灯;(d)用力推物体、推不动。属两力平衡的是(  )
A.a、d B.a、c C.b、d D.c、d
【答案】B
【分析】二力平衡的条件包括四个方面,缺一不可,即大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在同一直线上,从这四个方面依次分析所列出的几种情况,看是否符合要求,同时注意物体是受一对平衡力,还是有可能两对或还存在其他的力。
【解答】解:(a)在光滑地板上匀速滚动的小球,在竖直方向上重力与支持力是一对平衡力,在水平方向上因为地板光滑,摩擦力为零,物体靠惯性滚动,因此水平方向不存在力,符合二力平衡;
(b)正在下落的石块,受到重力和空气阻力的作用,在自由下落时,由于重力加速度,石块在做加速运动,重力大于阻力,二力不平衡,故不符合二力平衡;
(c)天花板下的电灯,受到重力和灯绳对灯的拉力的作用,因为灯处于静止状态,则二力一定平衡,故符合二力平衡;
(d)用力推物体、推不动,物体在竖直方向上受到重力和支持力的作用,这是一对平衡力。在水平方向上因推力的存在,使物体与接触面之间存在静摩擦力,物体在这两个力的共同作用下保持静止,因此,这也是一对平衡力。此时,物体共受到两对平衡力的作用,故不符合二力平衡。
综上分析,四种情况中(a)(c)符合题意。
故选:B。
3.如图所示,作用在物体上的两个力,能使物体保持匀速直线运动状态的是(  )
A.①② B.①③ C.②③ D.③④
【答案】C
【分析】物体受到平衡力作用时,处于静止状态或匀速直线运动状态。二力平衡的四个条件:大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在同一直线上。
【解答】解:图②或③中的两个力,满足作用在同一个物体上,且大小相等、方向相反、作用在同一直线上,是一对平衡力,故能使物体保持匀速直线运动状态。
图①或④中的两个力,都没有作用在同一条直线上,不是一对平衡力,不能使物体保持匀速直线运动状态,故ABD错误,C正确。
故选:C。
4.如图所示,人坐在吊椅(椅面水平)上静止时,下列说法正确的是(  )
A.人对吊椅的压力和吊环对吊椅的拉力是一对平衡力
B.人所受的重力和吊椅对人的支持力是一对平衡力
C.吊椅所受的重力和吊椅对人的支持力是一对相互作用力
D.人对吊椅的压力就是人受到的重力
【答案】B
【分析】(1)二力平衡的条件是两个力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,作用在同一个物体上;
相互作用力的大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,作用在两个物体上;
(2)压力:垂直作用在物体表面上的力叫做压力。
【解答】解:A、人对吊椅的压力和吊环对吊椅的拉力,拉力向上,拉力等于人的重力和吊椅重力之和,压力和拉力大小不等,所以不是平衡力,故A错误;
B、人坐在吊椅上静止时,处于平衡状态,人所受的重力和吊椅对人的支持力是一对平衡力,故B正确;
C、吊椅所受的压力和吊椅对人的支持力是一对相互作用力,故C错误;
D、人对吊椅的压力垂直吊椅面向下,人对吊椅压力的大小等于人受到的重力,施力物体和作用点都不同,所以二者不是同一个力,故D错误。
故选:B。
5.继杭州亚运会后,“霹雳舞”首次成为2024年巴黎奥运会竞赛项目。如图是运动员刘清漪在霹雳舞表演中的一个静止动作,此时与运动员受到的重力是一对平衡力的是(  )
A.地球对运动员的吸引力
B.地面对运动员的支持力
C.运动员对地面的压力
D.运动员对地球的吸引力
【答案】B
【分析】二力平衡的条件是:大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上,据此判断。
【解答】解:A、运动员受到的重力与地球对运动员的吸引力作用在同一物体上,不是一对平衡力,故A不符合题意;
B、运动员受到的重力与地面对运动员的支持力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上,是一对平衡力,故B符合题意;
C、运动员受到的重力与运动员对地面的压力方向相同,作用在不同的物体上,不是一对平衡力,故C不合题意;
D、运动员受到的重力与运动员对地球的吸引力是相互作用力,故D不合题意。
故选:B。
6.如图是利用每秒闪光30次的照相机装置拍摄到的4个物体运动的频闪照片,图中箭头表示物体运动方向,其中可能受平衡力作用的物体是(  )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】物体沿直线做快慢不变的运动,叫匀速直线运动;物体受到平衡力的作用,保持静止状态或匀速直线运动状态。
【解答】解:A、物体在沿直线运动,但物体的速度逐渐增大,因此做加速直线运动,受到非平衡力,故A错误;
B、物体在沿直线运动,但物体的速度逐渐减小,因此做减速直线运动,受到非平衡力,故B错误;
C、物体运动方向在不断变化,处于非平衡状态,受到非平衡力,故C错误;
D、物体的运动方向和速度都不变,是匀速直线运动,受到平衡力,故D正确;
故选:D。
7.一个物体受到大小均为10N的一对平衡力的作用而做匀速直线运动,如果这对平衡力突然同时减小到5N,则物体(  )
A.速度减小
B.按减小后的速度做匀速直线运动
C.仍按原来的速度做匀速直线运动
D.停止运动
【答案】C
【分析】(1)静止状态或匀速直线运动状态为平衡状态,处于平衡状态的物体受平衡力作用;
(2)当物体受力发生改变时,只需判断物体受到的力是否仍为平衡力,如果物体受平衡力作用,合力为零,两个力的作用效果互相抵消,物体的原来的状态决定物体此时的状态。
【解答】解:因为物体原来在平衡力作用下处于匀速直线运动状态,当物体受到的这对平衡力同时减小到5N时,物体受力仍然平衡,两个力的作用效果互相抵消,因此物体还保持原来的运动状态做匀速直线运动。
故选:C。
8.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
【答案】C
【分析】(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。
【解答】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,所以不是一对相互作用力,故A错误;
B、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B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;
D、车的重力和车对地面的压力大小不相等、方向不相反、作用在同一直线上,不是相互作用力,故D错误。
故选:C。
9.科技馆有一个磁悬浮地球仪,当它静止在如图所示位置时,地球仪竖直方向的受力分析(不计空气浮力)正确的是(  )
A.不受外力 B.磁力大于重力
C.重力与磁力平衡 D.只受磁力
【答案】C
【分析】要解决此题需要知道地球附近的任何物体都受重力的作用。知道处于静止状态的物体受力平衡。所受平衡力的大小相等。
【解答】解:由题意知,球是静止的,一定受重力作用,所以一定受竖直向上的磁力作用,重力和磁力相互平衡。只有选项C的说法符合题意。
故选:C。
10.小阳利用小车、多个相同砝码等器材探究二力平衡的条件,如图所示。下列说法中正确的是(  )
A.图甲中可将小车换成等大的木块
B.图甲中通过观察小车的运动状态来判断二力是否平衡
C.在图甲中的左盘内再放一个砝码,小车将向左匀速运动
D.图乙中桌面倾斜不影响该实验探究
【答案】B
【分析】(1)影响摩擦力的方法是减小压力、减小接触面的粗糙程度、变滑动为滚动,让两接触面分离;
(2)静止的物体或匀速直线运动的物体都受到平衡力的作用;
(3)二力平衡条件:大小相等、方向相反、在同一直线上,作用在同一物体上。
【解答】解:
A、实验时,要尽可能的使摩擦力小些,若将小车换成等大的木块,用滑动摩擦来代替滚动摩擦使得摩擦力增大,故A错误;
B、静止的物体或匀速直线运动的物体都受到平衡力的作用,因此实验中通过小车是否静止或匀速运动来判断二力是否平衡,故B正确;
C、在图甲中的左盘内再放一个砝码,左侧的拉力大于右侧的拉力,小车将向左做加速运动,故C错误;
D、图乙中若桌面倾斜,两侧的拉力大小虽然相等,但小车在斜面上重力和支持力方向不相同,重力和支持力不平衡,小车不能处于静止状态,所以桌面倾斜会影响该实验探究,故D错误。
故选:B。
11.立定跳远是我市体育中考项目之一,其动作分解如图所示。下列对运动员在立定跳远过程中的相关分析正确的是(  )
A.起跳时,没有受到地面对他的作用力
B.起跳后,能继续往前是由于他具有惯性
C.腾空到达最高点时,速度大小刚好减为零
D.落地时运动员向前倾,是因为运动员受到向前的力
【答案】B
【分析】(1)物体间力的作用是相互的;
(2)物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性;
(3)运动员到达最高点时,竖直方向上速度为零,水平方向上速度不为零。
【解答】解:A、由于物体间力的作用是相互的,运动员对起跳时对地面一个向下的力,反过来地面会对运动员一个向上力,故A错误;
B、由于运动员具有惯性,所以运动员起跳后能继续向前运动,故B正确;
C、运动员到达最高点时,竖直方向上速度为零,水平方向上速度不为零,故C错误;
D、落地时运动员向前倾,是因为运动员具有惯性,故D错误。
故选:B。
12.如图所示,弹簧的重力不计,弹簧的上端固定在天花板上,下端悬挂一个小球,小球处于静止状态,下列几组力中属于平衡力的是(  )
A.天花板对弹簧的拉力和小球对弹簧的拉力
B.球对弹簧的拉力和弹簧对球的拉力
C.天花板对弹簧的拉力和球受到的重力
D.球对弹簧的拉力和球受到的重力
【答案】A
【分析】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;根据平衡力的条件对各选项逐一进行分析。
【解答】解:A、弹簧处于静止状态,天花板对弹簧的拉力和小球对弹簧的拉力大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一直线上,是一对平衡力,故A符合题意;
B、球对弹簧的拉力和弹簧对球的拉力,这两个力是两个物体之间的相互作用力,不是平衡力,故B不合题意;
C、天花板对弹簧的拉力和球受到的重力,二力作用在两个物体上,故不是一对平衡力,故C不合题意;
D、球对弹簧的拉力和球受到的重力,没有作用在一个物体上,不是一对平衡力,故D不符合题意。
故选:A。
13.如图所示,某工厂正通过传送带将重为500N的货物匀速运往高处,货物与传送带之间无相对滑动,传送带与水平面成30°角。则传送带对货物施加的力(  )
A.大于500牛 沿斜面向上
B.小于500牛 竖直向上
C.等于500牛 沿斜面向上
D.等于500牛 竖直向上
【答案】D
【分析】货物匀速运动,受力平衡,对货物进行受力分析即可求解。
【解答】解:货物匀速运动,受力平衡,货物在运动过程中受到重力和传送带对货物的作用力,因为货物与传送带之间无相对滑动,所以传送带对货物施加力的大小等于500N,方向竖直向上。
故选:D。
14.起重机吊着4吨的货物,当货物静止时,它受到的重力是 4×104  牛,受到的拉力是 4×104  货物匀速上升时,它受到的拉力, 等于  (填“不等于”或“等于”,下同)它的重力;当货物匀速下降时,它受到的拉力 等于  它的重力。
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)根据G=mg计算出物体的重力;
(2)当物体做匀速直线运动状态或处于静止状态时,所受力为平衡力。
【解答】解:
货物受到的重力为:G=mg=4×103kg×10N/kg=4×104N;
起重机吊着货物静止时,拉力与重力平衡,F=G=4×104N;
当货物匀速上升时,拉力与重力平衡,则它受到的拉力等于它的重力;
当货物匀速下降时,物体受力仍平衡,它受到的拉力等于它的重力。
故答案为:4×104;4×104;等于;等于。
15.吊车以2m/s的速度将重力1×105N的重物匀速向上提起,这时钢索对重物的拉力是  1×105  N;若钢索改为以3m/s的速度使重物匀速下降,此时钢索对重物的拉力  不变  (填“增大”、“减小”、“不变”)。
【答案】1×105;不变。
【分析】静止的物体和匀速直线运动的物体受到平衡力的作用,根据平衡力条件进行判断。
【解答】解:吊车以2m/s的速度将重物1×105N匀速向上提起,重物进行匀速直线运动,受到竖直向下的重力和竖直向上的拉力作用,拉力和重力是平衡力,大小相等,所以拉力大小是1×105N。
若钢索改为以3m/s的速度使重物匀速下降,重物进行匀速直线运动,受到竖直向下的重力和竖直向上的拉力作用,拉力和重力是平衡力,大小相等,所以拉力大小是1×105N。
故答案为:1×105;不变。
16.小金和小科用如图所示装置探究“二力平衡的条件”,每个钩码质量均为50g。
(1)小金在用图甲装置实验中,保持F1和F2大小相等,将小车扭转一定角度,松手后发现小车无法在原位置静止。小金进行此实验的目的是探究二力平衡时,必须满足的条件之一是  作用在一条直线上  。
(2)为了验证小金(1)的实验目的,小科设计了如图乙所示的装置。小科进行的实验操作和现象是  将卡片扭转一定角度后释放,观察卡片是否平衡  。
(3)两位同学为了探究猜想“只有作用在同一物体上的两个力才能平衡”,使用小科设计的装置(图乙),下一步的操作是  剪断卡片  。
【答案】(1)作用在一条直线上;(2)将卡片扭转一定角度后释放,观察卡片是否平衡;(3)剪断卡片。
【分析】二力平衡条件:同体、等大、方向、共线。
【解答】解:(1)小金在用图甲装置实验中,保持F1和F2大小相等,将小车扭转一定角度,松手后发现小车无法在原位置静止。可见,两个力不在一条直线上,这两个力就不能平衡,小金进行此实验的目的是探究二力平衡时,必须满足的条件之一是作用在一条直线上;
(2)为了验证小金(1)的实验目的,小科设计了如图乙所示的装置,则小科进行的实验操作和现象为将卡片扭转一定角度后释放,观察卡片是否平衡;
(3)两位同学为了探究猜想“只有作用在同一物体上的两个力才能平衡”,使用小科设计的装置(图乙),下一步的操作是剪断卡片,会发现,剪断后,变成两个物体,分别朝相反的方向加速运动,不能平衡。可见,“只有作用在同一物体上的两个力才能平衡”。
故答案为:(1)作用在一条直线上;(2)将卡片扭转一定角度后释放,观察卡片是否平衡;(3)剪断卡片。
17.如图缆车车厢匀速斜向上直线运动,车厢受吊杆力F1及重力G作用,车厢对吊杆的力为F2,忽略车厢受的其它作用力,则(  )
A.F1与G不平衡 B.F1与F2是一对平衡力
C.车厢运动状态在改变 D.F1与F2是相互作用力
【答案】D
【分析】(1)物体处于平衡状态时,受到的是平衡力,处于非平衡状态时,受到的是非平衡力;
(2)相互作用力的条件: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。
(3)一对平衡力必须大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上。
【解答】解:缆车车厢匀速斜向上直线运动,车厢受吊杆力F1及重力G作用,两个力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,是一对平衡力;车厢受吊杆力F1及车厢对吊杆的力为F2,两者相互作用,是一对相互作用力;忽略车厢受的其它作用力,车厢做匀速直线运动,运动状态不变;故ABC错误,D正确。
故选:D。
18.一个物体受到两个力的作用,这两个力的三个要素完全相同,那么这两个力(  )
A.一定是平衡力
B.一定不是平衡力
C.一定是一对相互作用力
D.条件不足,无法判断
【答案】B
【分析】二力平衡的条件:大小相等,方向相反,作用在一条直线上,作用在一个物体上;
相互作用力的条件:大小相等,方向相反,作用在一条直线上,作用在不同的物体上。
【解答】解:AB.一对平衡力是作用在同一物体上、大小相等、方向相反、在同一直线上的两个力,而两个三要素相同的力方向相同,所以一定不是平衡力,故A不符合题意,B符合题意;
C.一对相互作用力是作用在两个物体上、大小相等、方向相反、在同一直线上的两个力,而三要素相同的两个力方向相同,因此一定不是一对相互作用力,故C不符合题意;
D.由以上分析可知,D是错误的,故D不符合题意。
故选:B。
19.如图所示,用细线将小球悬挂在无人机上,图甲中无人机带着小球竖直向上运动;图乙中无人机带着小球水平方向运动;两图中,小球与无人机均保持相对静止,不计空气阻力。下列说法中正确的是(  )
A.甲图中,小球可能做加速直线运动
B.甲图中,剪断细线,小球立刻向下运动
C.乙图中,小球一定向右做加速直线运动
D.乙图中,小球的运动状态保持不变
【答案】A
【分析】(1)二力平衡的条件: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;
运动物体受平衡力作用时,其运动状态不变;受非平衡力作用时,运动状态改变;据此判断小球的运动状态;
(2)一切物体都具有惯性,即具有保持原来运动状态不变的性质;据此判断悬挂小球的细绳突然断了时小球的运动状态和因重力作用而下落时的运动状态。
【解答】解:
AB、图甲中小球会受到两个力的作用:竖直向下的重力和竖直向上的拉力,此时的小球可能匀速,可能是加速,也可能是减速;若悬挂小球的细线突然断了,小球由于惯性,仍然会向上运动一段距离,故A正确,B错误;
CD、图乙中无人机带着小球水平向运动,不计空气阻力,小球受到斜向右上方的拉力和竖直向下的重力作用,二力不是一对平衡力,所以小球的运动状态一定改变,可能向右做加速直线运动,也可能向左做减速运动,但不会做匀速直线运动,故CD错误;
故选:A。
20.有甲、乙两个物体,在力的作用下沿水平方向做直线运动,某段时间内其路程﹣时间图像如图所示。则这段时间内甲、乙两物体在水平方向上的受力情况是(  )
A.甲受非平衡力作用,乙受平衡力作用
B.两物体都受非平衡力作用
C.甲受平衡力作用,乙受非平衡力作用
D.两物体都受平衡力作用
【答案】D
【分析】(1)明确图像中横纵坐标表示的物理量分别是什么,以及图像所表示的物理意义;
(2)物体受平衡力时一定处于静止或匀速直线运动状态,物体处于静止或匀速直线运动状态时一定受到平衡力的作用。
【解答】解:(1)图像的纵轴是路程,横轴是时间,所以这是一个路程﹣﹣时间图像;
(2)由图像可知:甲通过的路程与时间成正比,乙静止不动,因此甲做匀速直线运动;乙处于静止状态,即甲、乙都受平衡力作用。
故选:D。
21.如图所示,人站在商场里匀速上升的电梯上楼,那么此过程中,电梯对人作用力的方向(  )
A.竖直向上 B.竖直向下
C.与运动方向相同 D.与运动方向相反
【答案】A
【分析】物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,受到的一定是平衡力的作用,然后根据二力平衡的条件对受力物体进行分析。
【解答】解:
因为人站在匀速上升的电梯上,所以受重力和支持力是一对平衡力,重力方向竖直向下,支持力的方向与重力方向相反,所以电梯对人支持力的方向然竖直向上,故A正确,BCD错误。
故选:A。
22.如图所示,是一辆静止在水平面的小车,在其支架的杆上固定一个质量为m的小球,关于杆对小球的作用力的描述,下列说法正确的是(  )
A.力的方向竖直向上,大小为mg
B.力的方向沿杆向上大小为2mg
C.力的方向垂直于杆向上,大小为mg
D.力的方向沿杆和竖直方向之间的某一点方向上,大小为mg
【答案】A
【分析】二力平衡条件:作用在同一物体上的两个力,大小相等、方向相反、作用在同一直线上。
处于静止状态或匀速直线运动状态的物体受平衡力作用。
【解答】解:根据题意和图示可知,小球静止在杆子的底端,所以小球处于平衡状态受到平衡力的作用。
在竖直方向上,小球受到竖直向下的重力,根据二力平衡的条件可知,必然有一个力来平衡这个重力,所以可以确定杆子给小球一个竖直向上的力支持力F,且F=G=mg。
故选:A。
23.如图所示,质量相同的甲、乙两人所用绳子相同,甲拉住绳子悬在空中处于静止状态;乙拉住绷紧绳子的中点把绳子拉断了。则(  )
A.绳子对甲的拉力小于甲受到的重力
B.绳子对甲的拉力大于甲对绳子的拉力
C.乙拉断绳子前瞬间,绳受到的拉力一定小于乙受到的重力
D.乙拉断绳子前瞬间,绳受到的拉力一定大于乙受到的重力
【答案】D
【分析】(1)甲处于静止状态,根据静止的物体受到平衡力的作用,根据平衡力条件进行判断。
(2)甲未拉断绳子,乙拉断绳子,绳子是相同,人的质量是相同,一者绳子断了,一者绳子未断,可以判断两根绳子拉力大小,间接得到乙图绳子的拉力和人重力的关系。
【解答】解:(1)甲悬在空中静止,甲受到平衡力作用,绳子的拉力和甲的重力是一对平衡力,甲受到绳子的拉力等于甲的重力。
(2)甲、乙的质量相等,则重力也相等,且绳子相同;
甲悬在空中绳子未拉断,绳子的拉力等于甲的重力;
乙拉住绷紧绳子的中点把绳子拉断了,说明此时绳受到的拉力较大,大于左边绳子受到的拉力,且左边绳子受到的拉力等于乙的重力(甲、乙的重力相等),所以乙拉断绳子前瞬间,绳受到的拉力一定大于乙受到的重力。
故选:D。
24.如图所示,弹簧测力计和细线的重力及一切摩擦均不计,物重G=8N且物体、弹簧测力计均处于静止,则弹簧测力计A和B的示数分别为(  )
A.8N,16N B.8N,0N C.8N,8N D.0N,8N
【答案】C
【分析】当弹簧测力计受到平衡力时静止,在挂钩和拉环上施加大小相等、方向相反的力时,测力计示数显示其中一个力的大小;定滑轮的工作特点是只改变力的方向,不改变力的大小。
【解答】解:对A:由重物平衡得到,弹簧的拉力大小FA=G=8N,则弹簧测力计A的读数为8N;对B:由左侧重物(或右侧重物)平衡得到,弹簧的拉力大小FB=G=8N,则弹簧测力计B的读数为8N。
故选:C。
25.如图甲所示为一个挂在墙上的弹性小球被拉开一个角度放手瞬间的情形,图乙是小球逆时针转动到刚刚碰到墙壁瞬间的情形,请对小球进行分析(  )
A.甲图中小球受到重力,绳子拉力,小球处于平衡状态
B.乙图中小球受到重力,绳子拉力和墙对球的弹力,小球处于不平衡状态
C.乙图中小球受到重力,绳子拉力,小球处于不平衡状态
D.乙图中小球受到重力,绳子拉力,小球处于平衡状态
【答案】C
【分析】通过对小球的受力分析,看是否是平衡力,据此判断是否处于平衡状态。
【解答】解:小球逆时针转动到刚刚碰到墙壁瞬间的情形,则小球受到两个力的共同作用:绳子的拉力、重力;由于小球刚碰触到墙壁,小球处于加速状态,所以小球受力不平衡,故C正确。
故选:C。
26.从高空下落的物体,速度越来越大,所受空气阻力也会随速度的增大而增大,因此物体下落一段距离后将以某一速度做匀速直线运动。通常把这个速度称为收尾速度,某研究小组对同体积同材质的不同球形物体(制成空心状)的收尾速度进行研究,得到了如下的一组实验数据
小球编号 1 2 3 4
小球质量m(×10﹣3kg) 5 10 20 50
小球的收尾速度v(m/s) 4 8 16 40
(1)编号为1、2的小球在达到收尾速度时所受的空气阻力之比为 1:2  ;
(2)球形物体的收尾速度v与其所受的空气阻力f在数值上的定量关系为v= 80f  ;
(3)对于3号小球,当速度为10m/s时,所受空气阻力f 小于  0.2N(大于/小于/等于)。
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)当收尾速度相同时,小球做匀速运动,重力等于阻力,所以编号为1、2的小球在达到收尾速度时所受的空气阻力之比等于它们的重力之比。
(2)要求物体所受的空气阻力f与球的收尾速度V的关系先保证小球的半径相同,从表中可以看出,编号为1、2两个小球的数据分析,在半径r相同的情况下,收尾速度之比已知,再求出阻力之比,阻力之比等于重力之比,从而得出结论。
(3)在半径r相同的情况下,球形物体所受的空气阻力f与球的收尾速度v成正比,分析3号球的速度与收尾速度的大小关系就会得出结论。
【解答】解:
(1)由题知,物体以收尾速度下落时做匀速直线运动,则f=G,
所以编号为1、2的小球在达到收尾速度时所受的空气阻力之比:
f1:f2=m1g:m2g=5:10=1:2;
(2)对于1号球来说:收尾速度v1=4m/s,
空气阻力f1=G1=m1g=5×10﹣3kg×10N/kg=5×10﹣2N,
可见:v1=80f1;
对于2球来说:收尾速度v2=8m/s,空气阻力f2=G2=m2g=10×10﹣3kg×10N/kg=0.1N,可见v2=80f2;
因此可以得出球形物体的收尾速度v与其所受的空气阻力f在数值上的定量关系为v=80f;
(3)对于3号球来说,只有它的速度等于16m/s时,受到的阻力才等于自身的重力,
即f=G=mg=20×10﹣3kg×10N/kg=0.2N;
空气阻力f与球的收尾速度v成正比,因此当速度为10m/s时,空气阻力小于0.2N。
故答案为:(1)1:2;(2)80f;(3)小于。
27.地震时,震源的振动同时以横波和纵波两种形式向外传播,两种波在地壳中的传播速度并不一样:纵波到达时,人会感到上下颠簸,横波到达时,人会感到左右摇摆。台湾花莲发生地震时,某监测站测得两种地震波传播时距离(s)与时间(t)的关系图像如图甲所示,回答问题:
花莲地震发生时,宁波等地有明显震感。地震波到达时,正在教室上课的小乐先感觉到房子  上下颠簸  (选填“左右摇摆”或“上下颠簸”),教室的吊灯在横波到达时发生明显的晃动,若某时刻吊灯状态如图乙所示,画出吊灯所受重力示意图  见解析  (A为吊灯重心),该吊灯受力  不平衡  (选填“平衡”或“不平衡”)。
【答案】上下颠簸;见解析;不平衡。
【分析】(1)从图甲中判断纵波和横波传播的速度,从而判断谁先到达地面;
(2)重力作用在物体的重心,方向竖直向下;
(3)物体处于非平衡状态时,受非平衡力。
【解答】解:由图甲可知,时间相同时,纵波传播的距离远,说明纵波的速度快,因此,当地震波到达时,先感觉到房子上下颠簸;
吊灯所受重力作用在重心,方向竖直向下,如图所示:
由图可知,该吊灯受到的拉力和重力不在一条直线上,所以受力不平衡。
故答案为:上下颠簸;见解析;不平衡。
28.在“探究二力平衡条件”的实验中:
(1)如果物体在两个力的共同作用下,处于静止或 匀速直线运动  状态,这两个力就是一对平衡力;
(2)小明和小李分别采用如图甲、乙所示的实验装置进行实验,其中图 甲  (选填“甲”或“乙”)所示的实验装置较好些,这样做的好处是减小了 摩擦力  对实验的影响;
(3)利用图丙所示的装置也能进行实验探究。他们将细线分别系在硬纸片的两端,并跨过左右支架的滑轮,在细线的两端挂上钩码,使硬纸片两边拉力的方向 相反  ,通过调整 钩码个数  来改变拉力的大小;
(4)当硬纸片平衡时,将硬纸片转过一定角度,松手后,硬纸片 不能  (选填“能”或“不能”)平衡,此步骤是为了验证只有作用在同一直线上的两个力才能平衡;
(5)当小明用剪刀将处于平衡状态的硬纸片从中间剪开时,发现硬纸片分开后向相反的方向运动,这说明两个力必须作用在 同一  物体上才能平衡。
【答案】(1)匀速直线运动;(2)甲;摩擦力;(3)相反;钩码个数;(4)不能; (5)同一。
【分析】(1)当物体在两个力共同作用下,处于静止或匀速直线运动状态时,物体受到的力是平衡力。
(2)甲图为滚动摩擦,乙图为滑动摩擦,因为滚动摩擦力小于滑动摩擦力,甲装置可以减小摩擦力对实验的影响,所以甲实验装置较好些。
(3)硬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,拉力的大小等于钩码的重力,钩码的数量越多,拉力就越大;可通过调整钩码数量,来改变拉力的大小。
(4)当硬纸片平衡时,将硬纸片转过一定角度,硬纸片两端的拉力就不在一条直线上,硬纸片就会转动,说明了只有作用在同一直线上的两个力才能平衡。
(5)小明用剪刀把小纸片一剪两半,两个拉力不再作用在同一物体上,纸片向两边运动,这说明两个力必须作用在同一物体才能平衡。
【解答】解:(1)当物体在两个力共同作用下,处于静止或匀速直线运动状态时,物体受到的力是平衡力。
(2)甲图为滚动摩擦,乙图为滑动摩擦,因为滚动摩擦力小于滑动摩擦力,甲装置可以减小摩擦力对实验的影响,所以甲实验装置较好些。
(3)硬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,拉力的大小等于钩码的重力,钩码的数量越多,拉力就越大;可通过调整钩码数量,来改变拉力的大小。
(4)当硬纸片平衡时,将硬纸片转过一定角度,硬纸片两端的拉力就不在一条直线上,硬纸片就会转动,说明了只有作用在同一直线上的两个力才能平衡。
(5)小明用剪刀把小纸片一剪两半,两个拉力不再作用在同一物体上,纸片向两边运动,这说明两个力必须作用在同一物体才能平衡。
故答案为:(1)匀速直线运动;(2)甲;摩擦力;(3)相反;钩码个数;(4)不能; (5)同一。
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