初中物理蘇科版八年級下冊二力平衡精品習(xí)題

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蘇科版八年級下冊第九章《力與運動》9.1二力平衡【知識梳理】一、二力平衡1．力的平衡：物體在受到幾個力作用時，如果能保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)，我們就說這幾個力平衡。2．平衡狀態(tài)：物體保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)稱為平衡狀態(tài)。3．二力平衡：當(dāng)物體受到兩個力的作用而處于平衡狀態(tài)時稱為二力平衡。相互平衡的兩個力的合力為零。二、探究二力平衡的條件【實驗?zāi)康摹?/span>探究二力平衡的條件【實驗猜想】猜想一：二力平衡的兩個力應(yīng)該大小相等猜想二：二力平衡的兩個力應(yīng)該方向相反猜想三：二力平衡的兩個力應(yīng)該作用在同一直線上猜想四：二力平衡的兩個力應(yīng)該作用在同一個物體上【實驗設(shè)計及改進】（1）初始方案：選擇一個木塊作為受力物體，在其兩端各固定一系了鉤碼的細繩，利用鉤碼重力提供細繩對木塊的拉力。通過改變細繩拉力的大小、方向受否能使木塊保持靜止來探究二力平衡的條件，如下圖所示。方案缺陷：由于摩擦力的影響，木塊兩端拉力不相等時，也可使木塊靜止。（2）方案改進1：在木塊下方加裝輪子變?yōu)樾≤?/span>，使滑動摩擦變滾動摩擦，減小摩擦力對實驗的影響，如下圖所示。方案缺陷：滾動摩擦雖然較滑動摩擦減小了很多，但仍對實驗有影響。（3）方案改進2：將小車吊起，使小車與桌面分離，從而消除摩擦力對實驗的影響，如下圖所示。方案缺陷：由于小車受到重力，兩端細繩無法處在同一直線。（4）方案改進3：將小車更換為質(zhì)量很小的硬紙片，從而減小重力對實驗的影響，如下圖所示。最終選擇此方案進行實驗。【實驗器材】彈簧測力計，定滑輪，小卡片，質(zhì)量相同的鉤碼，細繩【實驗步驟】（1）驗證平衡力大小相等：將系在小卡片(重力可忽略不計)兩對角上的細線分別跨過左右支架上的滑輪。當(dāng)在細線的兩端掛上相等重力的鉤碼，卡片保持靜止；當(dāng)在細線的兩端掛上不相等重力的鉤碼，小卡片將向鉤碼重力更大的一側(cè)加速運動。（2）驗證平衡力方向相反：當(dāng)作用在小卡片上的兩個拉力方向相反，卡片保持靜止；當(dāng)作用在小卡片上的兩個拉力相同，卡片不能保持靜止。（3）驗證平衡力作用在同一條直線上：當(dāng)小卡片平衡時，將小卡片轉(zhuǎn)過一個角度，松手后小卡片不能平衡。（4）驗證平衡力作用在同一物體上：將小卡片從中間剪開，鉤碼向兩側(cè)滑落。【實驗結(jié)論】相互平衡的兩個力作用在同一物體上、大小相等、方向相反、并且在同一條直線上。（用力的三要素去記?。?/span>【易錯點】1．平衡狀態(tài)中的靜止狀態(tài)不是瞬間靜止的狀態(tài)，而是一直保持靜止的狀態(tài)。例如豎直上拋的物體在到達最高點的瞬間是靜止的，但它隨即會向下掉落，所以不能保持靜止狀態(tài)，因此，不是平衡狀態(tài)。2．平衡力與相互作用力的比較：相同點：①大小相等；②方向相反；③作用在一條直線上。不同點：①平衡力作用在一個物體上，相互力作用在不同物體上；②平衡力可以是不同性質(zhì)的力（產(chǎn)生原因不同的力）。例如下圖中，物體受到的重力和支持力（重力和彈力），是兩種不同性質(zhì)的力，物體受到的推力和摩擦力（彈力和摩擦力）也是兩種不同性質(zhì)的力；相互作用力一定是相同性質(zhì)的力。例如下圖中，人對物體的推力和物體對人的反推力，都是彈力，物體對地面的壓力和地面對物體的支持力都是彈力，物體對地面的摩擦力和地面對物體的摩擦力都是摩擦力。   平衡力          相互作用力【規(guī)律總結(jié)】判斷物體是否受平衡力的方法：1．根據(jù)平衡力的三要素特點判斷。2．根據(jù)物體是否處于平衡狀態(tài)判斷。【典例分析】1．（2023·湖南長沙·八年級月考）2022年12月世界舉重錦標賽在哥倫比亞波哥大進行，中國選手蔣惠花包攬了女子49公斤級的3枚金牌，為中國舉重隊在巴黎奧運會周期的首個世界大賽中取得開門紅。如圖所示是蔣慧花舉重的場景，下列說法中正確的是（　?。?/span>A．杠鈴對人的壓力和人對杠鈴的支持力是一對平衡力B．人受到的重力和地面對人的支持力是一對平衡力C．人受到的重力和人對杠鈴的支持力是一對相互作用力D．人對地面的壓力和地面對人的支持力是一對相互作用力2．下列物體中，正在受到平衡力作用的是（　?。?/span>A． 人造衛(wèi)星  B． 斜面上勻速下滑的物體C． 自由下落的小球   D．用力推出去的鉛球3．（2023·北京昌平·八年級期末）在如圖所示的各種情景中，物體受到 F1與F2兩個力的作用，這兩個力彼此平衡的是 （　?。?/span>A．B．C． D．【奪冠訓(xùn)練】一、單選題1．（2022·河南濮陽·八年級期中）下列物體中，處于平衡狀態(tài)的是（　　）A．在空中自由下落的蘋果    B．在空中勻速直線下降的跳傘運動員C．沿光滑斜坡滾動的小球    D．豎直向上拋出的石子2．（2023·北京通州·八年級期末）某同學(xué)用水平推力推靜止在平直公路上的汽車，沒有推動，則下列說法正確的是（　?。?/span>A．雖然汽車未被推動，但推力一定等于汽車的重力B．雖然汽車未被推動，但推力等于汽車所受的阻力C．因為推力小于汽車的重力，所以汽車未被推動D．因為推力小于汽車所受的阻力，所以汽車未被推動3．（2020·重慶渝中·八年級期末）如圖所示，用水平向右的拉力勻速拉動物塊A時，物塊B靜止不動，此時彈簧測力計的示數(shù)為4N，則物塊B所受摩擦力的大小及方向為（　　）A．5N，水平向右 B．5N，水平向左 C．4N，水平向左 D．4N，水平向右4．（2021·貴州貴陽·八年級期中）如圖甲所示，小明用彈簧測力計拉木塊，使它沿水平木板勻速滑動，圖乙是他兩次拉動同一木塊得到的距離隨時間變化的圖像。下列說法正確的是（　?。?/span>A．木塊第1次運動速度較小   B．木塊第1次受到的拉力較大C．木塊第1次受到的摩擦力較小  D．木塊兩次受到的拉力和摩擦力均相等5．（2021·江西吉安·八年級期中）如圖所示，疊放在一起的A、B兩個石塊靜止在水平地面上，下列說法正確的是（　?。?/span>A．B石塊受重力和A石塊對B的壓力是一對平衡力B．B石塊所受重力和地面對B的支持力是一對平衡力C．B石塊對A的支持力和A石塊的重力是一對平衡力D．A石塊對B的壓力和B石塊對A的支持力是一對平衡力6．（2020·安徽馬鞍山·八年級期中）如圖所示，質(zhì)量為M的木棍用輕繩吊在天花板上，木棍上有個質(zhì)量為m的小環(huán)加速滑下，小環(huán)所受摩擦力為f，則此時繩對木棍的拉力為（　?。?/span>A．Mg+mg B．Mg﹣mg C．Mg+f D．Mg﹣f7．（2021·四川成都·八年級期中）一物體以0.1m/s的速度在水平桌面上做勻速直線運動時受到的拉力為10N；若速度增加到0.5m/s后仍在水平桌面上做勻速直線運動，則它受到的摩擦力大小（不計空氣阻力）（　?。?/span>A．等于10N         B．大于10N       C．小于10N       D．條件不足，無法判斷8．（2023·湖南長沙·九年級月考）甲、乙兩實心長方體，重疊放置于水平面上，如圖a所示，當(dāng)它們分別受到F1=5N和F2=8N的水平拉力時保持靜止；如圖b所示，當(dāng)甲受到F3=15N的拉力時，甲、乙一起以1m/s的速度勻速向右運動。甲、乙表面和地面的粗糙程度均勻，下列說法正確的是（　?。?/span>A．圖a中甲對乙的摩擦力為5N，水平向左 B．圖a中乙對地面的摩擦力為3N，水平向左C．圖b中甲、乙之間的摩擦力為12N  D．圖b中地面對乙的摩擦力為15N，水平向右9．（2020·江蘇鹽城·八年級期中）如圖所示，斜劈放在固定的斜面上，其上表面水平，物體B放在A上，在A和B一起沿斜面勻速下滑的過程中（　?。?/span>A．A對B有支持力       B．AB之間有摩擦力C．A對B的摩擦力方向水平向左    D．A對B的摩擦力方向沿斜面向上10．如圖所示，在平直路面上向右勻速行駛的小車中，有一輕質(zhì)彈簧的一端固定在車廂右壁，另一端連接至放于小車底板上的木塊，彈簧此時處于原長狀態(tài)并保持水平。下列判斷正確的是（    ）A．若木塊突然壓縮彈簧，則小車一定加速運動B．小車突然加速時，彈簧不一定對木塊有向右的拉力C．木塊只要相對小車靜止，小車就一定處于平衡狀態(tài)D．木塊受到的重力和木塊對車底的壓力始終是一對平衡力二、填空題11．（2023·重慶市·八年級月考）如圖甲所示，張華用水平推力F推置于水平地面上的木箱，在此過程中，推力F的大小隨時間t變化的情況如圖乙所示，木箱運動速度v隨時間t的變化情況如圖丙所示，則0-1s木箱受到的摩擦力為_______N，1-3s木箱受到的摩擦力為_______N。12．（2022·甘肅定西·八年級月考）如圖所示，物體A重30N，用F1=50N的力將物體A垂直壓在墻上靜止不動，則物體A所受的摩擦力是______N；物體B重30N，受到F2=20N的水平推力靜止不動，則物體B所受的摩擦力是______N。13．（2021·安徽安慶·八年級期中）如圖所示，用手握住質(zhì)量為600g的水杯靜止，杯子受到的摩擦力為___________N，當(dāng)人增大握力時杯子所受摩擦力將___________（選填“增大”“減小”或“不變”）。14．（2021·湖南長沙·八年級期中）如圖所示，水平桌面的右端固定一定滑輪，輕質(zhì)小盤通過一根繞過定滑輪的細繩與桌面上質(zhì)量為0.4kg的木塊相連。當(dāng)小盤內(nèi)放有重力為0.5N的砝碼時，木塊未被拉動，這時木塊受到的摩擦力大小為 _____N；當(dāng)小盤內(nèi)放有重為0.6N的砝碼時，木塊正好勻速向右運動，要想施加一個水平向左的力使木塊向左做勻速直線運動，這個力必須多大 _____。（忽略繩與滑輪之間的摩擦）15．（2021·山東德州·八年級期中）起重機鋼繩的拉力為6×104N的時候，能把重物豎直向上勻速提起，上升速度為0.4m/s。若使重物以0.2m/s的速度勻速下降，鋼繩對重物的拉力大小是___________N。若重物在下降過程中停下來保持靜止不動，此時鋼繩對重物的拉力大小是___________N。三、作圖題16．如圖所示，一小車水平向右勻速運動，在車廂頂部用細繩豎直懸掛一個小球，小球處于豎直狀態(tài)，作出小車向右勻速運動時小球受力的示意圖。 17．（2020·湖北隨州·八年級期末）如圖所示，均勻鐵球保持靜止，細繩和豎直墻平行，畫出鐵球受力的示意圖。 18．（2020·江蘇蘇州·八年級期末）如圖所示，水平面上一個靜止的小車上有一彎桿，其下端固定一個小球，請在圖中畫出桿對小球的作用力F并標出相應(yīng)的字母。四、實驗題19．（2023·湖南長沙·八年級月考）在探究“二力平衡條件”的實驗中，同學(xué)們設(shè)計了如下圖的實驗裝置，其中A為小車，B為木塊，C為小卡片。（1）同學(xué)們不斷改進并先后設(shè)計了圖甲、乙、丙所示三個方案，他們改進的先后順序為_________（用甲、乙、丙表示），這樣改進是為了減小_________對實驗的影響；（2）實驗中應(yīng)選擇輕質(zhì)小卡片，卡片的_________可忽略不計；（3）實驗中通過改變鉤碼的_________來改變拉力，從而探究二力平衡時力的大小關(guān)系；（4）同學(xué)們用圖丙所示的裝置進行實驗時，將小卡片轉(zhuǎn)過一個角度（如圖丁所示），松手后卡片_________（能/不能）平衡，這樣做是為了說明二力平衡時兩個力應(yīng)作用在_________上。同學(xué)們對同一問題又進行了探究，他們在左右支架上配兩個滑輪時沒有安裝在相同的高度（如圖戊所示），該裝置_________（能/不能）探究二力平衡的條件；（5）為了驗證只有作用在同一物體上的兩個力才能平衡，在圖丙所示情況下，小華下一步的操作是：__________。20．（2020·江蘇無錫·八年級期中）如圖甲是小華同學(xué)探究二力平衡條件時的實驗情景。（1）實驗中（圖甲）選擇小卡片的目的是______；（2）當(dāng)小卡片平衡時，小華將卡片______（選填“翻轉(zhuǎn)”或“旋轉(zhuǎn)”）一個角度，松手后小卡片______（選填“能”或“不能”）平衡，設(shè)計此實驗步驟的目的是為了探究______；（3）為了驗證只有作用在同一物體上的兩個力才能平衡，在圖甲所示情況下，小華下一步的操作是______；（4）在探究同一問題時，小明將木塊放在水平桌面上，設(shè)計了如圖乙所示的實驗，同學(xué)們認為小華的實驗優(yōu)于小明的實驗，其主要原因是______A．減少摩擦力對實驗結(jié)果的影響    B．小書片是比較容易獲取的材料C．容易讓小卡片在水平方向上保持平衡   D．小卡片容易扭轉(zhuǎn)（5）小明同學(xué)也對同一問題進行了探究，但他在左右支架上裝配兩個滑輪時沒有安裝成相同高度，你認為______（選填“能”或“不能”）用小明的裝置進行實驗；（6）圖乙中，若左邊掛2N的鉤碼，右邊掛5N鉤碼時，木塊保持靜止，則此時木塊受到的摩擦力是______N，若再在右邊增加3N的鉤碼時，恰好木塊向右勻速直線運動，要使木塊向左勻速直線運動，則在左邊所掛鉤碼的重力為______N。五、計算題21．（2023·重慶市·九年級月考）一輛汽車總質(zhì)量為5000kg，在水平路面上做勻速直線運動，受到的阻力是車重的0.05倍，問（1）汽車受到的重力為多少N？（2）汽車做勻速直線運動時，汽車牽引力為多少N？（g取10N/kg）      22．（2023·湖北仙桃·八年級月考）質(zhì)量為的物體在一個水平向右的拉力的作用下，沿水平地面以的速度做勻速直線運動，已知物體受到的摩擦力是他本身受到重力的倍。求：（1）物體的重力是多少？（2）木塊受到的拉力大??？（3）若物體速度增大為并勻速運動，求物體運動30min分鐘通過的路程？（4）若水平拉力增大為牛，物體受到的摩擦力的大小是多少？