培优拓展训练及解析八年级物理 力的平衡Word下载.docx

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A．两磁环相对面（即A的下端和B的上端）为同名磁极

B．木架对B的支持力等于2G

C．B对A的作用力大小为G，方向竖直向上

D．木架对B的支持力和B对木架的压力是一对平衡力

【答案】D【解析】

A．由图可知，A、B两个磁环相互排斥，故两磁环相对面为同名磁极，故A正确，不符合题意；

BC．对于磁环A，受到重力和磁环B的排斥力F斥，因为磁环A悬浮，故F斥=G，且斥力方向和重力方向相反；

对于磁环B，受到地面的支持力F支、重力和磁环A的排斥力F斥′，又因为磁环B静止，故

F支=G+F斥′

因为力的作用是相互的，故有F斥=F斥′，故可得

F支=G+F斥′=2G

故BC正确，不符合题意；

D．木架对B的支持力和B对木架的压力是相互作用力，不是平衡力，故D错误，符合题意。

故选D。

4．如图所示，用水平拉力F拉动物体A在水平面上做匀速直线运动，物体B静止，若不计绳和弹簧测力计的重力，下列说法正确的是（）

①弹簧测力计的拉力与A对B的摩擦力是一对平衡力

②B对A的摩擦力方向水平向右

③B所受的重力和A对B的支持力是一对相互作用力

④A所受的水平拉力F大于地面对A的摩擦力

A．只有①②正确B．只有①④正确C．只有②③正确D．只有③④正确

①物体B处于平衡状态，因此受平衡力，则弹簧测力计的示数等于A对B的摩擦力，故①正确；

②A对B的摩擦力方向水平向右，由于力的作用是相互的，所以B对A的摩擦力方向水平向左，故②错误；

③所受的重力和A对B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③错误；

④A在水平方向上受三个力，其中所受的水平拉力F大小等于地面对A的摩擦力与B对A的摩擦力二者之和，因此，A所受的水平拉力F大于地面对A的摩擦力，故④正确。

综上分析，只有①④正确。

5．如图所示，用一根细线拴一块橡皮，甩起来，使橡皮绕手做匀速圆周运动。

下列说法正确的是（　　）

A．橡皮的运动状态没有发生变化

B．橡皮受到平衡力的作用

C．细线发生了弹性形变

D．松手后橡皮将做匀速直线运动

【答案】C【分析】

（1）运动状态改变是指速度大小的改变、运动方向的改变或者二者同时改变；

（2）物体不受力或受平衡力作用时，运动状态不发生改变；

（3）物体发生弹性形变后能够恢复原状；

（4）力是改变物体运动状态的原因。

【解析】

A．橡皮的运动方向不断发生变化，所以其运动状态不断改变，故A错误；

B．橡皮受到的重力竖直向下，细线对它的拉力沿水平方向，二力不是平衡力，故B错误；

C．手对细线施加力的作用，细线发生形变，停止用力细线能够恢复原状，发生的是弹性形变，故C正确；

D．橡皮在细线的拉力作用下做圆周运动，松手后拉力消失，只受到重力作用，橡皮将做抛物线运动，故D错误。

故选C。

6．一个物体受到均为15N的一对平衡力作用而作匀速直线运动，如果这对平衡力同时突然增大到20牛，则物体（　　）

A．速度减小B．按减小后的速度作匀速直线运动

C．停止运动D．仍按原来速度作匀速直线运动

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；

因此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，物体的原来的状态决定物体此时的状态。

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增大到20N时，物体受力仍然平衡，因此物体还保持原来的运动状态作匀速直线运动。

7．下列情景中，处于平衡状态的是（　　）

A．加速行驶的汽车B．小朋友正在荡秋千

C．教室内悬挂的静止日光灯D．绕地球匀速运行的卫星

【答案】C【解析】

A．加速行驶的汽车，速度的大小发生变化，处于非平衡状态，故A不符合题意；

B．小朋友正在荡秋千，速度的大小和运动方向时刻变化，处于非平衡状态，故B不符合题意；

C．教室内悬挂的静止日光灯，处于平衡状态，故C符合题意；

D．绕地球匀速运行的卫星，运动方向不断变化，处于非平衡状态，故D不符合题意。

8．如图所示物体A、B叠放在水平地面上，对A施加水平向右的拉力F，A、B一起向右做匀速直线运动，下列说法正确的是（　　）

①A受的摩擦力向左，大小为F

②A对B的摩擦力向右，大小为F

③物体B水平方向受到两个力的作用

④地面对B的摩擦力向左，大小为F

A．只有②③正确B．只有①②正确

C．只有①④正确D．①②③④都正确

A、B一起向右做匀速直线运动，说明两物体均处于平衡状态，都受到平衡力的作用；

（1）以A为研究对象，由于A做匀速直线运动，则A在水平方向上合力为零，A受到向右的拉力F，则A必然要受到向左的摩擦力，大小也为F；

由于力的作用是相互的，所以A对B的摩擦力向右，大小也为F，故①②正确；

（2）以B为研究对象，水平方向上受到A对B的摩擦力与地面对B的摩擦力，二力是一对平衡力，则地面对B的摩擦力向左，大小也为F，故③④正确；

故D正确，ABC错误。

9．如图甲所示是“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验装置。

小明在实验中用到了一个弹簧测力计、一个长方体木块、一个砝码、两个材料相同但表面粗糙程度不同的长木板。

小明做第2次实验时控制不好力度，木块的速度随时间变化的图象如图乙所示，下列说法正确的是（　　）

A．实验中只要拉动木块做匀速直线运动，滑动摩擦力大小就等于拉力大小

B．第1次实验和第2次实验中的长木板粗糙程度不同

C．第2次实验中，砝码在第1s末受到的的摩擦力方向与木块运动方向相同

D．第2次实验中木块受到的滑动摩擦力在第1s末比第7s末要小

（1）根据二力平衡的条件分析；

（2）探究摩擦力大小与压力大小的关系时，需要控制接触面的粗糙程度相同；

（3）对砝码受力分析，判定其受到的摩擦力的方向；

（4）滑动摩擦力的大小与速度无关。

A．实验时用弹簧测力计沿水平方向拉动木块，使其在水平桌面上做匀速直线运动，根据二力平衡原理，可知滑动摩擦力的大小等于拉力的大小，故A错误；

B．第1次实验和第2次实验中的压力不同，是探究摩擦力大小与压力的关系，所以需要控制接触面的粗糙程度相同，第1次实验和第2次实验中的长木板粗糙程度相同，故B错误；

C．第2次实验中，砝码在第1s末是做加速运动，砝码在水平方向上受到摩擦力的作用，所以摩擦力的方向与砝码运动的方向相同，也与木块运动的方向相同，故C正确；

D．滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度无关，与速度无关，木块在第1s末和第7s末运动时，压力和接触面的粗糙程度都相同，所以滑动摩擦力也相同，故D错误。

【点睛】

本题探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关，考查实验原理、摩擦力的方向及控制变量法的运用，体现了对过程和方法的考查。

10．如图甲所示，放在水平地面上的物体，受到水平向右的拉力F的作用，F的大小与时间t的关系如图乙所示，物体运动的速度v与时间t的关系如图丙所示，下列说法中正确的是（　　）

A．0-4s内物体所受摩擦力为0NB．4-6s内物体所受摩擦力为8N

C．6-10s内物体所受摩擦力为6ND．6-10s内物体处于静止状态

A．由图丙知，0-4s内，物体处于静止状态，此时它受到的摩擦力和拉力是一对平衡力，大小相等；

由图乙知，它此时受到的拉力为3N，故它受到的摩擦力也为3N，故A错误；

B．由图丙知，物体在4-6s内做加速运动，这段时间内，拉力大于它受到的滑动摩擦力；

由图乙知，这段时间内它受到的拉力为8N，所以它受到的摩擦力小于8N，故B错误；

CD．由图丙知，6-10s内速度为2m/s，做匀速直线运动。

此时，它受到的摩擦力和拉力是一对平衡力，大小相等；

由图乙知，此时它受到的拉力为6N，所以它受到的摩擦力大小也是6N，故C正确，D错误。

二、填空题

11．吊扇挂在天花板的吊钩上。

吊扇工作时吊钩所受到的向下拉力为F1，吊扇不工作时吊钩所受到向下拉力为F2，则F1______F2（填“>

”或“=”或“<

”）。

【答案】<

【解析】

当吊扇工作时，扇叶对空气有一个向下力的作用，由于力的作用是相互的，所以空气对扇叶有一个向上的托力T，此时电扇工作时受到三个力的作用，即重力G，吊钩对吊扇的拉力F1′，和空气向上的托力T，此时的吊扇在竖直方向上处于静止状态，所以

即F1′＜G

吊扇工作时吊钩所受到的向下拉力为F1与吊钩对吊扇的拉力F1′，是一对作用力与反作用力，两者大小相等，即F1′=F1

所以F1＜G

当吊扇不工作时，此时的吊扇在竖直方向上受到两个力的作用：

重力G和吊钩的拉力F2′，由于吊扇处于平衡状态，所以G=F2′

吊扇不工作时吊钩所受到的向下拉力为F2与吊钩对吊扇的拉力F2′，是一对作用力与反作用力，两者大小相等，即F2=F2′

所以F2=G

由此可知F1＜F2

12．跳伞运动员在空中匀速竖直下降，若已知人和伞所受的总重力是1000N，则运动员和伞受到的阻力是___________N，方向是___________。

【答案】1000竖直向上【分析】

根据二力平衡条件的应用进行分析，即二力平衡的条件：

大小相等，方向相反，作用在一条直线上，作用在一个物体上。

[1][2]由于跳伞运动员和伞在空中匀速直线下降，处于匀速直线运动状态，所以人和伞受到的阻力与人和伞的总重力是一对平衡力，大小相等，方向相反，因此阻力大小为1000N，方向为竖直向上。

13．假设竖直的棋盘上放着铁质棋子，棋子自重5N，手指水平向右以5N的力按压棋子，棋子沿棋盘向下做3m/s的匀速直线运动，棋子受到_____N的摩擦力。

继续用更大的力按压棋子，棋子做减速直线运动，棋子所受摩擦力______（选填“变大”“不变”或“变小”）。

【答案】5变大【解析】

[1]棋子沿棋盘向下做匀速直线运动的过程中，棋子在竖直方向受到的重力和摩擦力平衡，故棋子受到5N的摩擦力。

[2]当棋子向下做减速直线运动时，说明棋子受到的合力方向向上，由于棋子的重力为5N不变，则棋子所受摩擦力大于5N，即棋子所受摩擦力变大。

14．如图所示，木块竖立在小车上，刚开始静止不动，小车对木块的支持力是由于______（选填“小车”或“木块”）发生弹性形变后力图恢复原状而产生的，小车对木块的支持力和木块所受的重力是一对______（选填“平衡力”或“相互作用力”），接着推动小车，当木块随小车一起向右做匀速直线运动的过程中，木块______（选填“受到”或“不受”）摩擦力作用。

【答案】小车平衡力不受【解析】

（1）[1]木块竖立在小车上，小车对木块的支持力是由于小车发生弹性形变试图恢复原状而对另一个物体产生的力。

（2）[2]木块在竖直方向上受到重力和支持力，这两个力是一对平衡力。

（3）[3]木块在水平方向如果受到摩擦力，没有第二力与之构成二力平衡，所以水平方向上不受摩擦力的作用。

15．如图所示，完全相同的木块A和B叠放在水平桌面上，每个木块重力10N，在12N的水平拉力F1作用下，A、B一起做匀速直线运动，此时木块B所受的摩擦力为__N，A受到的合力为__N。

【答案】00

[1]在10N的水平拉力F1作用下，A、B一起做匀速直线运动，它们保持相对静止；

木块B在水平方向不受拉力，且B相对于A没有发生相对运动、也没有相对运动的趋势，所以B所受的摩擦力为0N。

[2]A做匀速直线运动，受平衡力的作用，则A受到的合力为0N。

16．如图所示装置测量滑动摩擦力；

将A、B叠放在水平桌面上，分别用弹簧测力计去拉（B不会从A上方落下），当A被匀速拉动时，弹簧测力计a示数为50N，b弹簧测力计示数为120N，则地面对A的摩擦力为____N，方向是______。

【答案】70水平向左【分析】

A匀速拉动的时候受力平衡，稳定后B相对于地面是静止的，也受力平衡；

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；

对物体B进行受力分析，并结合二力平衡的条件判断出A、B间的滑动摩擦力。

对A进行受力分析，A受到弹簧测力计b对A向右的拉力作用和地面、B分别对A向左的摩擦力。

[1][2]对B进行受力分析，当A被拉动时，B受到A对B向右的摩擦力和弹簧测力计a对B向左的拉力，因为B处于静止状态，因此弹簧测力计a的示数等于A、B两物体间的滑动摩擦力，如果物体A做匀速直线运动，则物体A受到弹簧测力计b对A向右的拉力作用和地面、B分别对A向左的摩擦力；

并且弹簧测力计b的示数等于两个摩擦力之和，A与地面之间有摩擦力，地面对A的摩擦力

f地=F拉-fB=120N-50N=70N

此题主要考查学生对平衡状态的认识和受力分析，此题有点难度，学生不容易想到逐个击破。

17．如图所示，物体甲重14N，被25N的水平压力F甲压在竖直墙壁上保持静止。

如图乙所示，物体乙重40N，在20N的水平拉力F乙作用下，沿水平桌面匀速向右运动，则物体甲受到的摩擦力f甲为______N，物体乙受到的摩擦力f乙为______N。

【答案】1420【分析】

物体静止或做匀速直线运动时，受到平衡力，根据平衡状态判断摩擦力的大小。

[1]物体甲在竖直方向上二力平衡，受到的摩擦力f甲大小等于物体的重力，即14N。

[2]物体乙沿水平桌面匀速向右运动，在水平方向上二力平衡，受到的摩擦力f乙大小等于水平拉力F乙，即20N。

18．如图所示，物体挂在弹簧测力计上，处于静止状态，此时弹簧发生的是______形变，物体受到______个力的作用，这几个力______平衡力。

【答案】弹性两是【分析】

（1）弹簧发生弹性形变时，会产生弹力。

（2）对物体进行受力分析；

物体静止或做匀速直线运动时受平衡力的作用。

[1]物体挂在弹簧测力计上，此时弹簧伸长，弹簧发生的是弹性形变。

[2][3]此时物体受到重力和弹簧的拉力，即受到两个力的作用，因物体处于静止状态（即平衡状态），所以物体受到的这两个力是平衡力。

19．如图在水平地面上用甲、乙两个弹簧秤分别向左、右两边拉物体M，使M匀速向右运动，如果甲的示数为10N，乙的示数为15N，则M______（选填“平衡”或“不平衡”），M受到的摩擦力大小为______N，方向是______（选填“水平向左”或“水平向右”）。

【答案】平衡5水平向左【分析】

（1）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；

（2）根据物体的运动情况进行受力分析，可判断其所受摩擦力的情况。

[1]因为物体M做匀速直线运动，则物体处于平衡状态，所以物体M受力平衡。

[2][3]物体M受到两个拉力的合力F=F乙-F甲=15N-10N=5N

方向水平向右，根据力的平衡条件可知，物体M受到的摩擦力水平向左，大小也为5N。

20．洛洛采用如图所示的方法探究影响滑动摩擦力大小的因素，她加速拉动木板，弹簧测力计示数稳定时，木块所受摩擦力______测力计的示数（选填“大于”、“小于”或“等于”），此时木块所受摩擦力的方向是______（选填“水平向左”或“水平向右”）。

【答案】等于水平向右【分析】

木块相对于地面处于静止状态，受到的测力计的拉力与木板施加的摩擦力为一对平衡力，根据二力平衡的条件分析。

[1]木块相对地面处于静止状态，受到的测力计的拉力与木板施加的摩擦力为一对平衡力，大小相等，方向相反，她加速拉动木板，弹簧测力计示数稳定时，木块所受摩擦力等于测力计的示数。

[2]测力计拉力方向水平向左，故此时木块所受摩擦力的方向是水平向右。

三、计算题

21．一台起重机将一个质量为1600kg的钢材以0.2m/s的速度匀速提升，此时起重机吊绳对钢材的拉力是多大？

由于施工需要，吊车吊物体的速度增大为原来的2倍，且匀速上升，则吊绳的拉力又是多大？

【答案】

；

【分析】

根据牛顿第一定律及二力平衡可知，由于是匀速吊起，不计空气阻力的话，吊绳的拉力大小等于钢材的重力。

吊绳对钢材的拉力大小等于物体的重力，即

吊车吊物体的速度增大为原来的2倍且匀速上升时，仍处于平衡状态，拉力不变，仍保持为

。

答：

钢材以0.2m/s的速度匀速提升，此时起重机吊绳对钢材的拉力是

吊车吊物体的速度增大为原来的2倍，且匀速上升，则吊绳的拉力仍保持为

22．一辆小车，总质量为400kg，在水平路面上运动的过程中，受到的阻力是车重的

（g取10Nkg）问：

（1）用100N水平拉力拉小车，小车静止不动，小车受到的阻力为多大？

（2）当水平拉力为多大时，小车恰能做匀速直线运动？

（1）100N；

（2）200N【分析】

根据二力平衡条件，在水平方向上，小车处于平衡状态时拉力大小等于所受阻力的大小。

（1）用100N水平拉力拉小车，小车静止不动，此时小车处于平衡状态，在水平方向上，小车受到的阻力大小等于静摩擦力，即

（2）物体的重力为

根据二力平衡条件，当当水平拉力大小等于滑动摩擦力时，小车恰能做匀速直线运动，此时

（1）用100N水平拉力拉小车，小车静止不动，小车受到的阻力为100N；

（2）当水平拉力为200N时，小车恰能做匀速直线运动。

23．如图所示，重50N的物体B静止在粗糙的水平地面上。

（1）如果用F＝5N的力水平向右推它，没有推动，则物体所受的摩擦力f是多大？

摩擦力方向如何？

（2）如果水平推力F增加到10N，物体刚好做匀速直线运动，此时物体所受的滑动摩擦力f'

大小为多大？

（3）若将水平向右的推力F增加到15N，物体受到的合力F合为多大？

（1）5N，向左；

（2）10N；

（3）5N

（1）物体处于静止状态，摩擦力与推力平衡，则

方向与运动趋势方向相反，向左。

（2）物体处于匀速直线运动状态，摩擦力与推力平衡，则

方向与运动方向相反，向左。

（3）将水平向右的推力F增加到15N，由于压力和接触面的粗糙程度不变，滑动摩擦力大小不变，则

方向与推力方向相同。

（1）物体所受的摩擦力f方向向左，大小是5N；

大小10N；

（3）若将水平向右的推力F增加到15N，物体受到的合力F合为5N。

四、实验题

24．探究“二力平衡”的实验中，设计组装实验装置如图所示：

（1）设计组装的实验装置如图所示，老师指出实验桌面越光滑越好，其原因是_____；

（2）实验中保持F1和F2相等，用手拉小车扭转一个角度，松手后，小车将无法在此位置平衡，实验中设计这一步骤的目的是为了探究二力平衡时，两个力必须满足的条件之一是______；

（3）小明觉得把小车换成一张硬纸片，实验效果更好，你觉得小明的想法有没有道理？

_________请阐述理由：

_________。

【答案】减小摩擦力对实验的影响为了探究二力平衡时是否必须作用在同一条直线上有见解析

【分析】

探究二力平衡条件时，表明越光滑，摩擦力越小，实验可以减小摩擦力对实验的影响；

从二力平衡条件进行分析：

力的大小相等，方向相反，作用在同一直线上，作用在同一物体上；

探究二力平衡时，把小车换成硬纸片，并且让硬纸片两端跨过定滑轮悬在空中，硬纸片和桌面之间不存在摩擦力。

（1）[1]老师指出实验桌面越光滑越好，其原因是可以减小摩擦力对实验的影响，理想状态下是放在光滑的水平桌面上进行实验。

（2）[2]实验中保持F1和F2相等，用手拉小车扭转一个角度，松手后，小车将无法在此位置平衡，实验中设计这一步骤的目的是为了探究二力平衡时，两个力必须满足的条件之一是为了探究二力平衡时是否必须作用在同一条直线上。

（3）[3][4]小明觉得把小车换成一张硬纸片，让硬纸片两端跨过定滑轮悬在空中，硬纸片和桌面之间不存在摩擦力，实验效果更好，故小明的想法有道理，硬纸片很轻巧，可以减少因受桌面摩擦的干扰。

25．如图甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验装置。

（1）小华将系于小纸片两端的细线分别跨过左右支架上的滑轮，在线的两端挂钩码，使作用在小纸片上的两个拉力方向相反，并通过调整钩码来改变拉力的大小，实验中选择小纸片的目的是______（考虑/不考虑）小纸片的重力。

当细线两端钩码相同时，小纸片静止不动，说明两个力平衡时的大小相等；

（2）当小纸片静止不动时，小华将小纸片扭转过一个角度，松手后小纸片不能静止不动，设计此实验步骤的目的是为了探究______。

（3）实验过程中如果想探究不同体的两个力能否平衡，小华如何去操作______；

（4）在探究同一个问题时，小明将木块放在水平桌面上，设计了如题乙所示的实验，同学们认为小华的实验优于小明的实验，其主要的原因是___________。

A．减少了摩擦力对实验结果的影响B．小纸片是比较容易获取的资料

C．容易让小纸片在水平方向上保持平衡D．小纸片容易扭转

【答案】不考虑不在同一条直线上的两个力能否平衡用剪刀将纸片剪断A

（1）[1]实验中选择小纸片主要是因为小纸片非常轻，不用考虑纸片重力对本实验的影响。

（2）[2]当小纸片静止不动时，小华将小纸片扭转过一个角度，松手后小纸片不能静止不动，设计此实验步骤的目的是为了探究不在同一条直线上的两个力能否平衡。

（3）[3]实验过程中如果想探究不同体的两个力能否平衡，可以用剪刀将纸片剪断使纸片变成两个物体。