第2章 力与空间探索(二力平衡)期中复习(含解析)

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第2章 力与空间探索(二力平衡)期中复习(含解析)

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第二章二力平衡期中复习
一.选择题(共10小题)
1.下列四种情形中,属于二力平衡的是(  )
A. B.
C. D.
2.如图,丹顶鹤正沿直线朝斜向下方匀速滑翔,此过程中,空气对它的作用力的方向是(  )
A.竖直向上
B.竖直向下
C.沿斜线方向向上
D.沿斜线方向向下
3.如图所示,弹簧秤和细线的重力及一切摩擦不计,物重G=1N,则弹簧秤A和B的示数分别为(  )
A.1N,1N B.0N,1N C.2N,1N D.1N,0N
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.人所受的重力和人对吊椅的压力是同一个力
5.全民运动已经成为社会热点。如图所示,小科在水平冰面上滑冰车时,用钎子用力杵冰面,冰车加速向前滑行,但停止用力后会慢慢停下来,不计空气阻力。对此现象分析正确的是(  )
A.冰车加速向前滑行是由于钎子给冰面的力大于冰面给钎子的力
B.小科停止用力后,冰车能继续向前滑行是因为冰车受到惯性力
C.扔掉钎子,冰车继续滑行,冰车受到阻力和地面对冰车的支持力是一对平衡力
D.停止用力后,若一切外力都消失,则小科和冰车一起向前做匀速直线运动
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.如图所示是杂技表演项目“顶缸”,图中演员顶着缸静止不动时,下列说法中正确的是(  )
A.缸受到的重力与演员受到的重力是一对平衡力
B.演员对地面的压力与地面对演员的支持力是一对平衡力
C.缸受到的重力和演员对缸的支持力是一对相互作用力
D.缸对演员的压力与演员对缸的支持力是一对相互作用力
8.第30届奥运会将于2012年7月27日在伦敦开幕,中国女排现正在紧张的备战中.下列与打排球有关的科学问题,其中说法不正确的是(  )
A.发球后,球在运动过程中,仍受重力作用
B.传球后,球在上升到最高点时,处于平衡状态
C.扣球时,手感觉有点痛,说明力的作用是相互的
D.拦网时,球被弹回,说明力可以改变物体的运动状态
9.如图所示,一个小孩沿水平方向用力推静止在水平地面上的小汽车。但小汽车仍保持静止,则(  )
A.小孩对车的推力大于车受到的阻力
B.小孩对车的推力等于车受到的阻力
C.小孩对车的推力小于车受到的阻力
D.小孩对车的推力与车受到的阻力的大小关系不能确定
10.将一本书静止放在水平桌面上,下列各对力中属于一对平衡力的是(  )
A.书对桌面的压力和书受到的重力
B.桌面对书的支持力和桌面受到的重力
C.桌面对书的支持力和书受到的重力
D.书对桌面的压力和桌面对书的支持力
二.填空题(共8小题)
11.用电线将电灯吊在天花板上,下述中属于相互作用力的是     ;属于平衡力的是     。(填序号)
①电灯对电线的拉力和电线对电灯的拉力
②电线对电灯的拉力和电线对天花板的拉力
③电灯受到的重力和电灯对电线的拉力
④电灯受到的重力和电线对电灯的拉力
12.指尖陀螺是目前很流行的一种玩具,该玩具中间是轴承,轴承内有滚珠,边上有三个用密度较大的金属制作的飞叶,拨动飞叶后,飞叶可以绕轴在指尖上长时间转动,如图所示。陀螺受到的重力和指尖对陀螺的支持力是一对     力;当飞叶转速变慢时惯性将     (选填“变小”“变大”或“不变”)。
13.如图所示的“遥控爬墙车”可以在墙面、玻璃等垂直或水平平面上运动。当爬墙车静止在竖直的墙面上时,其所受的摩擦力     重力。(选填“大于”、“小于”或“等于”)当爬墙车在竖直墙面上匀速转弯时,它是否受平衡力?    。(选填“是”或“否”)
14.一台起重机吊着4吨的货物,当它以2m/s的速度匀速上升时,货物受到的拉力为     N;当它以1m/s的速度匀速下降时,货物受到的拉力     货物的重力(填“大于”“等于”或“小于”)。
15.如图是小朋友们玩蹦蹦床时,小明被蹦床弹起竖直上升时的情景。当他在最高点时
处于     状态(选填“平衡”或“非平衡”),你判断的依据是     。
16.如图是探测器“菲菜”首次成功着陆彗星的图片,“菲菜”重约100kg,大小如同一个电冰箱,在减速降落彗星的过程中,着陆器“菲菜”受到的力     (填“平衡”或“不平衡”)。在接近彗星的时,“菲菜”伸出三条起缓冲作用的着陆器,并发射两根酷似“鱼叉”的装置,把自己牢牢固定在彗星表面,与此同时,位于顶端的推进器也开始点火,把“菲菜”压在彗星表面,经分析可知,推进器喷射的高温气体的方向为     (填“垂直于着陆地表面向上”、“垂直于着陆地表面向下”或“与着陆地表面平行”)。
17.如图甲所示为消防队员小科进行爬杆训练的示意图,在某次爬杆训练中,小科沿杆竖直向上运动的v﹣t图像如图乙所示。小科0~6s间受到的摩擦力     (填“大于”“小于”或“等于”)15~18s间受到的摩擦力。在6~15s内,小科受到的摩擦力方向为     。
18.“旅航者X2”是一款双人智能电动飞行汽车,探索出了未来交通的一种可能。如图所示,旋翼转动,对下方空气施力的同时获得升力,说明了力的作用是     的;当旋翼转速加快时,飞行汽车会加速上升,说明力可以改变物体的     ;当飞行汽车悬停在空中时,其旋翼产生的升力     (选填“大于”“小于”或“等于”)汽车和乘员的总重力。
三.解答题(共2小题)
19.为节约能源,打造绿色城市,太原市的出租车全部换成了电动出租车,如图所示,一辆质量约为1.2t的电动出租车,在水平公路上匀速行驶时受到的阻力是车重的0.02倍。(取g=10N/kg)求出租车在水平路面上匀速行驶时:
(1)出租车受到的支持力大小为多少?
(2)出租车受到的阻力为多少?
(3)出租车的牵引力是多大?
20.无人机在农业生产领域的应用越来越广泛,利用无人机喷洒农药具有高效、安全、环保和智能化等多个好处,对于提高农业生产效率、降低生产成本等方面都具有重要意义。如图甲为一农民在往无人机的药液箱中添加农药。这款无人机的部分参数如下表所示。(g取10N/kg)
无人机自重(含电池) 10kg
最大升力F 500N
最大飞行速度v 54km/h
药箱容积 20L
(1)当该无人机停放在水平地面上时所受重力的施力物体是     ;
(2)如图乙所示是该无人机某次竖直向上运动的v﹣t图像,请计算2秒~5秒内,该无人机竖直向上飞行了几米?
(3)若此款无人机装满农药悬停在空中时,无人机受到的升力是多少?(农药的密度约为1.0g/cm3)
第二章二力平衡期中复习
参考答案与试题解析
一.选择题(共10小题)
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B A A B D D D B B C
一.选择题(共10小题)
1.【分析】根据二力平衡的条件进行解答:即两个力必须作用在同一物体上、大小相等、方向相反、作用在同一直线上,四个条件缺一不可。
【解答】解:A、图中两个力虽然大小相等、方向相反、在同一直线上,但是两个力是作用在两个物体上,故不是平衡力,故A不合题意;
B、图中两个力大小相等、方向相反、在同一直线上,还作用在同一物体上,故是一对平衡力,故B符合题意;
C、很显然,图中两个力大小不等,故不是平衡力,故C不合题意;
D、图中两个力虽然大小相等、方向相反、作用在同一物体上,但两个力不在同一直线上,故不是平衡力,故D不合题意;
故选:B。
2.【分析】丹顶鹤正沿直线朝斜向下方向匀速滑翔,处于平衡状态;受重力和空气的作用力而平衡,根据平衡条件判断空气作用力情况。
【解答】解:丹顶鹤正沿直线朝斜向下方向匀速滑翔,处于平衡状态,则丹顶鹤的重力和空气对它的作用力是一对平衡力;因为重力的方向始终竖直向下,故空气对它的作用力的方向是竖直向上。
故选:A。
3.【分析】根据物体间力的作用是相互的分析A图中弹簧测力计的受力情况,和B图中的弹簧测力计受力情况进行比较,看两个弹簧测力计的受力情况是否相同;
然后根据弹簧测力计测量力的原理来分析弹簧测力计的示数到底是多少。
【解答】解:甲图中弹簧测力计右端由于物体的重力,受到了一个水平向右的1N的拉力;弹簧测力计的左端也受到了一个力的作用,因为重力通过绳子对弹簧测力计施加了一个1N的向右的拉力,弹簧测力计就会通过绳子对左端固定点施加了一个1N的拉力,由于物体间力的作用是相互的,所以固定点也会对弹簧测力计施加一个1N的向左的拉力。
乙图中物体由于重力的作用会对弹簧测力计分别施加一个向左和一个向右的1N的拉力,弹簧测力计受到的力和甲图是一样的,弹簧测力计的示数也就是相等的。
弹簧测力计虽然两端都受到了力的作用,但弹簧测力计测出其中一个力的大小,就像用弹簧测重力时你只读出了物体的重力而没有手对弹簧的拉力。
所以两次弹簧测力计的示数都是1N。
故选:A。
4.【分析】(1)处于平衡状态的物体受到的力是平衡力;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。
(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。
【解答】解:A、人对吊椅的压力和吊环对吊椅的拉力大小不相等,方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上,不是一对平衡力,故A错误;
B、人所受的重力和吊椅对人的支持力大小相等,方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上,是一对平衡力,故B正确;
C、吊椅所受的重力与吊椅对地球的吸引力是相互作用力,故C错误;
D、人所受的重力和人对吊椅的压力是不同性质的两个力,故D错误。
故选:B。
5.【分析】(1)物体间力的作用是相互的,一对相互作用力的大小相等。
(2)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。
(3)二力平衡的条件是:大小相等、方向相反、作用在同一个物体上、且作用在同一条直线上。
(4)根据牛顿第一定律,一切物体在不受外力作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。对于正在运动的物体,所受的外力如果同时消失,物体将保持外力消失瞬间的速度和方向运动下去,即做匀速直线运动。
【解答】解:A、用钎子用力杵冰面,冰车能加速向前滑行是由于铁钎子给冰面的力与冰面给铁钎子的力是一对相互作用力,大小相同,故A错误;
B、小科停止用力后,冰车能继续向前滑行是因为冰车具有惯性,仍要保持原来的运动状态,惯性不是力,故B错误;
C、扔掉铁钎子,冰车在滑行的过程中,冰车受到阻力和地面对冰车的支持力互相垂直,所以不是一对平衡力,故C错误;
D.原来小科和冰车是运动的,停止用力后,若一切外力都消失,根据牛顿第一定律可知,小科和冰车将一起向前做匀速直线运动,故D正确。
故选:D。
6.【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.【分析】(1)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。
(2)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:A、缸受到的重力与演员受到的重力作用在两个物体上,不是一对平衡力,故A错误;
B、演员对地面的压力与地面对演员的支持力作用在两个物体上,不是一对平衡力,故B错误;
C、缸受到的重力和演员对缸的支持力作用在同一物体上,不是一对相互作用力,故C错误;
D、缸对演员的压力与演员对缸的支持力大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在不同的物体上,是一对相互作用力,故D正确。
故选:D。
8.【分析】(1)要分析物体是否处于平衡状态,要看物体是否受平衡力。
(2)物体间力的作用是相互的,施力物体同时也是受力物体。
(3)力作用效果有两个,一是能改变物体的形状,二是能改变的物体的运动状态。
【解答】解:A.发球后,球在运动过程中只受重力作用,不再受到手对球的力的作用,故A正确;
B.球在上升到最高点时,只受重力作用,受到的力不是平衡力,故不处于平衡状态,故B错误;
C.扣球时,手给球一个力,球给手一个反作用力,所以手感觉有点痛,说明力的作用是相互的,故C正确;
D.拦网时,球受到了力,球被弹回,运动状态变了,说明了力可以改变物体的运动状态,故D正确。
故选:B。
9.【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。
先对汽车进行受力分析,然后根据二力平衡的条件进行分析。
【解答】解:因为汽车在竖直方向上受到重力和支持力作用,在水平方向上受到推力和摩擦力作用,由于汽车处于静止状态,因此竖直方向上的重力和支持力是一对平衡力,水平方向上的推力和摩擦力也是一对平衡力。
故选:B。
10.【分析】二力平衡的条件:大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上;
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。
【解答】解:A、书受到的重力和书对桌面的压力,这两个力作用在两个物体上,不是平衡力,故A错误;
B、桌子受到的重力和桌子对书的支持力,这两个力作用在两个物体上,不是平衡力,故B错误;
C、书受到的重力和桌面对书的弹力即支持力满足平衡力的四个条件,是平衡力,故C正确;
D、书对桌面的压力和桌面对书的支持力,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,是相互作用力,故D错误。
故选:C。
二.填空题(共8小题)
11.【分析】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;
相互作用力的特点: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:①电灯对电线的拉力和电线对电灯的拉力同时作用在电线和电灯上,符合相互作用力的条件,是一对相互作用力;
②电线对电灯的拉力和电线对天花板的拉力,作用在两个不同物体上,但不是发生在相互作用的两个物体之间的力,既不是相互作用力,也不是平衡力;
③电灯受到的重力和电灯对电线的拉力,作用在两个不同物体上,但不是发生在相互作用的两个物体之间的力,且方向相同,既不是相互作用力,也不是平衡力;
④由题意知,电灯静止,电灯受到的重力和电线对电灯的拉力符合二力平衡条件,是一对平衡力。
故答案为:①;④。
12.【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;
一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,叫惯性,惯性的大小只与物体的质量有关。
【解答】解:陀螺受到的重力和指尖对陀螺的支持力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体,是一对平衡力;
当飞叶转速变慢时,陀螺的质量不变,惯性大小不变。
故答案为:平衡;不变。
13.【分析】首先要明确静止和匀速下滑时,物体都处于平衡状态,受平衡力,只要找出哪两个力是平衡力,然后根据平衡力的特点解题就可。
【解答】解:遥控爬墙车在竖直墙壁上静止时,处于平衡状态,竖直方向受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力是一对平衡力,二力大小相等;在水平方向上受到压力和支持力的作用,这两个力也是一对平衡力,大小相等,
所以当爬墙车静止在竖直的墙面上时,其所受的摩擦力等于重力;当爬墙车在竖直墙面上匀速转弯时,受非平衡力。
故答案为:等于;否。
14.【分析】物体在平衡状态时受平衡力;根据二力平衡的知识可判断拉力与重力的关系,再根据重力公式进行计算即可。
【解答】解:由题意知,货物以2m/s的速度匀速上升,拉力等于重力,即F=G=mg=4×103kg×10N/kg=4×104N;
货物匀速下降时也处于平衡状态,故拉力也等于重力的大小。
故答案为:4×104;等于。
15.【分析】小明到达最高点时只受重力作用,物体只受一个力的作用,根据几个力平衡的概念可知一个力不能平衡。
【解答】解:
到达最高点时,小明只受到重力一个力的作用,所以他受到的力不是平衡力,他处于非平衡状态。
故答案为:非平衡,小明只受重力作用。
16.【分析】(1)静止的物体和匀速直线运动的物体受到平衡力的作用。
(2)物体间力的作用是相互的,卫星喷气的同时,气体对卫星也有力的作用。
【解答】解:(1)静止的物体和匀速直线运动的物体受到平衡力的作用,所以在减速降落彗星的过程中,探测器“菲菜”受到的力不平衡;
(2)为了把着陆器“菲菜”压在彗星表面,则着陆器应受到一个向下的作用力,根据物体间力的作用是相互的,推进器应垂直于着陆地表面向上喷射出高温气体,则高温气体对着陆器产生向下的作用力。
故答案为:不平衡;垂直于着陆地表面向上。
17.【分析】由v﹣t图象判断各段的运动状态;根据速度关系判断重力与摩擦力的关系。
【解答】解:由图象知0~6s时间内,小科沿杆加速向上运动,受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力,摩擦力大于重力;
6~15s时间内,小科沿杆向上做匀速直线运动,受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力,摩擦力等于重力;
15~18s时间内,小科沿杆竖直向上减速运动,受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力,摩擦力小于重力,;
所以小科0~6s间受到的摩擦力大于15~18s间受到的摩擦力;在6~15s内,小科受到的摩擦力方向为竖直向上。
故答案为:大于;竖直向上。
18.【分析】(1)物体间力的作用是相互的;
(2)力的作用效果是改变物体的形状和改变物体的运动状态;
(3)根据二力平衡的条件对飞行汽车悬停在空中时进行受力分析。
【解答】解:旋翼转动,对下方空气施力的同时获得升力,利用了力的作用是相互的;
当旋翼转速加快时,飞行汽车会加速上升,说明力可以改变物体的运动状态;
当飞行汽车悬停在空中时,处于平衡状态,其旋翼产生的升力等于汽车和乘员的总重力。
故答案为:相互;运动状态;等于。
三.解答题(共2小题)
19.【分析】(1)知道出租车的质量,利用G=mg求出租车的重力;出租车在水平公路上,公路对出租车的支持力和出租车受到的重力是一对平衡力,据此求支持力;
(2)根据f=0.02G求出租车受到的阻力;
(3)由于出租车在水平公路上匀速行驶,出租车受到的牵引力和阻力是一对平衡力,据此求牵引力。
【解答】解:
(1)出租车的质量:m=1.2t=1.2×103kg,
出租车的重力:G=mg=1.2×103kg×10N/kg=1.2×104N;
出租车在水平公路上,出租车受到的支持力和重力是一对平衡力,则F支=G=1.2×104N;
(2)由题意可得,出租车受到的阻力:f=0.02G=0.02×1.2×104N=240N,
(3)因为出租车在水平公路上匀速行驶,
所以出租车受到的牵引力和阻力是一对平衡力,则:F牵=f=240N。
答:(1)出租车受到的支持力大小为1.2×104N;
(2)出租车受到的阻力为240N;
(3)出租车的牵引力为240N。
20.【分析】(1)重力的施力物体是地球;
(2)根据图像分析速度和时间,根据s=vt计算路程;
(3)根据容积计算药液的质量,根据二力平衡计算升力。
【解答】解:(1)重力的施力物体是地球;
(2)根据图像知,2秒~5秒内,速度为4m/s不变,
无人机竖直向上飞行的路程s=vt=4m/s×3s=12m;
(3)农药的密度约为ρ=1.0g/cm3=1.0×103kg/m3;
容积V=20L=0.02m3;
药液的质量m'=ρV=1.0×103kg/m3×0.02m3=20kg;
总质量为m总=m积+m'=10kg+20kg=30kg;
总重力为:G总=m总g=30kg×10N/kg=300N;
根据二力平衡条件知,升力为F=G总=300N。
故答案为:(1)地球;
(2)无人机竖直向上飞行了12m;
(3)无人机受到的升力是300N。
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