中考物理学考练重要规律专题08二力平衡的条件试题.docx
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中考物理学考练重要规律专题08二力平衡的条件试题
专题08二力平衡的条件
1.二力平衡:
物体在受到两个力的作用时,如果能保持静止状态或匀速直线运动状态,那么这两个力相互平衡。
2.二力平衡的条件:
作用在同一物体上的两个力,如果大小相等、方向相反、并且在同一条直线上,这两个力就彼此平衡。
3.探究二力平衡实验需要学通的基础知识
(1)在探究究二力平衡问题时,什么因素影响实验结果?
答:
摩擦力
(2)你认为右图哪个实验更合理?
答:
甲,应为乙物体受到的摩擦力大,对实验效果影响大。
(3)如何判断物体是否处于平衡状态?
答:
当物体保持静止或匀速直线运动状态时,都可以判定物体处于平衡状态.
(4)实验中如何改变拉力的大小?
答:
通过改变砝码的个数,来改变对小车的拉力大小.
(5)定滑轮有什么作用:
答:
改变拉力的方向
(6)如何探究两个力作用在同一物体上?
答:
将纸板从中间剪开,观察纸板是否还处于平衡状态。
(7)如何探究两个力在同一直线上:
答:
把纸板转动一个角度,然后松手,观察小车的运动状态.
(8)实验结论:
二力平衡条件:
同体、等大、方向、共线。
(9)实验方法:
控制变量法
(10)选择静止状态的原因:
匀速运动状态不好控制。
(11)进行多次实验的目的:
得出普遍规律,避免偶然性。
【例题1】(2019湖北荆州)2022年第24届冬季奥林匹克运动会将在我国举行,如图是滑雪运动员正在训练的场景,下列说法正确的是( )
A.使用雪橇滑雪是通过减小压力来减小压强的
B.运动员加速滑行时,地面对雪橇的支持力与雪橇对地面的压力是一对相互作用力
C.当运动员匀速直线滑行时,雪橇的重力与地面对雪橇的支持力是一对平衡力
D.运动员冲过终点后不能立即停止滑行,是由于运动员受到惯性力的作用
【答案】B
【解析】A.运动员使用雪橇,这样增大了与雪地的受力面积,从而减小压强,故A错误;
B.运动员加速滑行时,地面对雪橇的支持力与雪橇对地面的压力,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,是一对相互作用力,故B正确;
C.当运动员匀速直线滑行时,雪橇的重力与地面对雪橇的支持力不相等,不是一对平衡力,故C错误;
D.惯性是一种性质,不是力,故D错误。
【例题2】(2019贵州铜仁)小明在探究“二力平衡”条件的实验中,设计了如图所示的两种实验方案。
(1)通过实验比较,小明发现采用方案乙,实验效果更好,原因是。
(2)该实验装置中,木板两端的定滑轮的作用是。
(3)保持两盘中砝码质量相等,把小车在水平桌面上扭转一个角度,放手后观察到小车转动,
最后恢复到静止状态。
这个实验现象说明:
作用在同一物体上的两个力,大小相等,方向相
反,并且,这两个力才能彼此平衡。
(4)小明在探究完“二力平衡”条件的实验后,又利用该装置进行探究,剪断小车左边的细线后,小车由静止向右运动,此现象说明力可以改变物体的。
【答案】
(1)滚动摩擦力小于滑动摩擦力,减小了摩擦力对实验的影响;
(2)能改变作用力的方向;(3)作用在同一条直线上;(4)运动状态。
【解析】
(1)通过实验比较,小明发现采用方案乙,实验效果更好,原因是滚动摩擦力小于滑动摩擦力,减小了摩擦力对实验的影响;
(2)该实验装置中,木板两端的定滑轮的作用是能改变作用力的方向;
(3)保持两盘砝码质量相等(即让两边的拉力相等),把木块扭转一个角度,使拉力F1和F2不再同一条直线上,观察到木块发生转动,当木块重新恢复到原来的静止状态时,拉力F1和F2作用在同一条直线上;这个实验现象说明:
作用在同一物体上的两个力,大小相等,方向相反,并且作用在同一条直线上,这两个力才能彼此平衡。
(4)小明在探究完“二力平衡”条件的实验后,又利用该装置进行探究,剪断小车左边的细线后,小车由静止向右运动,小车受力不再平衡,此现象说明力可以改变物体的运动状态。
一、选择题
1.(2019山东泰安)如图所示,完全相同的A、B两个长方体物块叠放在水平桌面上,用F=20N的水平向右的力作用在A物块上,A、B一起向右做匀速直线运动,经过3s,两个物块一起移动了60cm的距离。
下列相关说法中( )
①物块B受到的重力和地面对B的支持力是一对平衡力
②物块A对B的摩擦力大小是20N,方向向右
③地面对B的摩擦力大小是20N,方向向右
④拉力F的功率为4W
A.只有①④正确B.只有③④正确C.只有①③正确D.只有②④正确
【答案】D
【解析】①地面对B的支持力等于A和B的重力之和,故物块B受到的重力和地面对B的支持力大小不等,不是一对平衡力。
故①错误。
②以B为研究对象,B做匀速直线运动,处于平衡状态,受到平衡力的作用,而B受到地面对它的摩擦力作用,方向水平向左,所以物块A对B的摩擦力方向向右,大小是20N,故②正确。
③A、B一起向右做匀速直线运动,则地面对B的摩擦力方向水平向左,根据二力平衡可得大小是20N.故③错误。
④拉力F做的功:
W=Fs=20N×0.6m=12J,
功率为P===4W.故④正确。
2.(2019安徽)如图,A、B两物块叠放在水平桌面上保持静止。
图中分别给出了A、B的受力示意图。
下列说法正确的是( )
A. F2与GA、F1两个力的合力是一对作用力与反作用力
B. F1与F3是一对作用力与反作用力
C. GA与F2是一对平衡力
D. F2与F1是一对平衡力
【答案】B
【解析】由图知,A物块受到向上的支持力F2、向下的重力GA、B对A向下的压力F1;B物块受到向上的支持力F3和向下的重力GB,
A、以A为研究对象,A物块在水平桌面上保持静止,受力平衡;GA、F1两个力的合力方向向下,合力的大小GA+F1=F2,
则可知F2与GA、F1两个力的合力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,均作用在A物块上,所以是一对平衡力,不是一对相互作用力,A不符合题意;
B、B对A有向下的压力F1,因力的作用是相互的,则A对B有向上的支持力F3,所以F1与F3是一对作用力与反作用力,B符合题意;
C、A物块处于静止状态,由图示和力的平衡条件可得:
F2=GA+F1,则GA与F2的大小不等,所以GA与F2不是一对平衡力,C不符合题意;
D、A物块处于静止状态,由力的平衡条件可得:
F2=GA+F1,则F2与F1的大小不等,所以F2与F1不是一对平衡力,D不符合题意。
3.(2019深圳)如图所示,同一木块在同一粗糙水平面上,先后以不同的速度被匀速拉动。
甲图中速度为v1,乙图中速度为v2,丙图中木块上叠放一重物,共同速度为v3,且v1 下列关系正确的是() A. F甲 【答案】C 【解析】同一木块在同一粗糙水平面上,先后以不同的速度被匀速拉动,那么它处于平衡 状态,它受到的拉力等于摩擦力,即: F甲=f甲,F乙=f乙;因为木块对水平面的压力和接触 面粗糙程度不变,所以摩擦力不变,即f甲=f乙;那么: F甲=F乙;在木块上放一重物,那 么它对水平面的压力增大,那么它受到的摩擦力增大;即: f丙>f乙,因为F丙=f丙, 所以: F丙>F乙;即: F甲=F乙 4.(2019大庆)如图是太阳能汽车在平直公路上匀速行驶的情形,若不计空气阻力对汽车 的影响,则下列说法正确的是( ) A.汽车的重力和地面对汽车的支持力是相互作用力 B.汽车受到两对平衡力的作用 C.由于速度大,所以惯性大,使得汽车急刹车不能立即停止 D.太阳能汽车行驶时是将太阳能直接转化成机械能 【答案】B 【解析】A.汽车受到的重力和地面对汽车的支持力,二力大小相等、方向相反、作用在同一个物体上(都作用在汽车上)、作用在同一条直线上,符合二力平衡条件,它们是一对平衡力,不是相互作用力,故A错误; B.汽车在平直公路上匀速行驶,汽车受到重力和支持力、牵引力和阻力两对平衡力的作用,故B正确; C.汽车急刹车不能立即停下来是因为汽车有惯性;惯性的大小只跟质量有关,质量越大,惯性越大,和物体的运动速度无关,故C错误; D.太阳能汽车上的太阳能电池将太阳能转化为电能再转化为机械能,故D错误。 5.(2019湖北随州)一只木箱放在水平地面上,地面上各处粗糙程度相同。 对木箱施加一个方向不变的水平推力F(如图甲);F的大小与时间t的关系、木箱的运动速度v与时间t的关系图象如图乙所示。 以下说法正确的是( ) A.在第一个2s内木箱所受摩擦力为2N B.在第二个2s内木箱所受摩擦力为3N C.在第一个2s内推力F对木箱所做的功为2J D.在第三个2s内推力F对木箱做功的功率为8W 【答案】D 【解析】先由速度﹣时间图象判断物体的运动情况,然后根据物体的运动状态判断物体是否受平衡力作用;根据由F﹣t图象求出物体受到的拉力,然后由二力平衡的条件求出摩擦力的大小。 根据W=Fs可求功;由P=Fv可求功率。 A.由图象可知,第一个2s内,物体没有推动,物体处于平衡状态,推力等于摩擦力,等于1N,故A错误; B.由v﹣t图象可知,在4s~6s物体做匀速直线运动,处于平衡状态,由F﹣t图象可知在4s~6s即在第三个2s内拉力F=2N,由平衡条件可得滑动摩擦力f=F=2N,由v﹣t图象可知,物体在第二个2s内做匀加速运动,受到的摩擦力为滑动摩擦力,因为压力和接触面的粗糙程度不变,物体受到的摩擦力仍是2N,方向与推力方向相反,即向左;故B错误; C.由图象可知,第一个2s内,物体没有推动,由W=Fs可知,推力F对木箱所做的功为0;故C错误; D.在第三个2s内推力F对木箱做功的功率为: P=Fv=2N×4m/s=8W.故D正确。 6.(2019长沙)如图所示,穿着早冰鞋的小玲用手推墙后,她由静止开始向后退。 下列说法中正确的是( ) A.小玲后退的过程中,她的惯性逐渐变小 B.小玲后退的过程中,一直做匀速直线运动 C.小玲推墙时,墙对小玲的作用力等于小玲对墙的作用力 D.小玲推墙时,墙对小玲的作用力和小玲对墙的作用力是一对平衡力 【答案】C 【解析】A.惯性大小只跟物体的质量大小有关,小玲后退的过程中质量不变,则她的惯性大小不会改变,故A错误; B.小玲后退的过程中,在水平方向上只受到地面给她的阻力,所以做减速运动,最后停止,故B错误; CD.小玲推墙时,墙对小玲的作用力与小玲对墙的作用力是作用在不同物体的两个力,属于相互作用力,二者大小相等,但不是平衡力,故C正确,D错误。 7.(2019南京)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.两小车相互远离 B.小车运动起来是因为小车有惯性 C.磁体对铁块有作用力,同时铁块对磁体也有作用力 D.磁体对铁块的作用力和铁块受到的重力是一对平衡力 【答案】C 【解析】 (1)磁体对铁块具有吸引力; (2)力是改变物体运动状态的原因; (3)物体间力的作用是相互的;(4)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。 A.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A错误; B.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,带动小车运动,故B错误; C.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C正
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- 中考 物理学 重要 规律 专题 08 平衡 条件 试题