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第七章力與運動課時7.3二力平衡2022年課程標準物理素養(yǎng)2.2.4了解同一直線上的二力合成,知道二力平衡的條件。物理觀念:(1)認識在平衡力的作用下,物體保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)。(2)對平衡狀態(tài)的物體進行受力分析,認識平衡力的概念。(3)在探究實驗中要求學生知道二力平衡的條件,知道物體運動狀態(tài)變化的原因??茖W思維:引導學生親身經(jīng)歷實驗探究過程,得到實驗事實,體驗科學探究的樂趣,培養(yǎng)學生探究的能力和對科學的熱愛。科學探究:(1)學生通過設(shè)計實驗、收集和分析實驗數(shù)據(jù)等自主活動來提高實驗能力??茖W態(tài)度與責任:(1)通過觀察和實驗,培養(yǎng)學生交流合作以及實事求是的科學態(tài)度和勇于創(chuàng)新的精神知識點一、二力平衡物體如果在兩個力的作用下,能保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài),我們就說該物體處于平衡狀態(tài),這兩個力互稱為平衡力。知識點二、二力平衡的條件①作用在同一物體上的兩個力;②大小相等;③方向相反;④作用在同一直線上。三、探究二力平衡的條件1.實驗裝置①定滑輪的作用是改變力的方向;②選擇小車而不選擇木塊的原因是減小摩擦力對實驗造成的影響;③使用輕質(zhì)小卡片的作用減小重力對實驗結(jié)果的影響。2.實驗方法:控制變量法的應用①探究平衡的兩個力是否在同一直線上(保持物體兩端受到的力大小相等,將物體扭轉(zhuǎn)一定的角度,觀察物體是否處于平衡狀態(tài))②探究平衡的兩個力大小是否相同(保持兩個力在同一條直線上,兩側(cè)所掛的鉤碼質(zhì)量不相等,觀察物體是否處于平衡狀態(tài))③探究平衡的兩個力是否作用在同一物體上(保持兩個力大小相等且作用在同一直線上,讓兩個力同時作用在不同物體上,觀察物體是否處于平衡狀態(tài))3.進行多次實驗的目的(得出普遍規(guī)律,避免結(jié)論的偶然性)4.結(jié)論:二力平衡的條件是作用在同一物體上的兩個力,大小相等,方向相反,并且作用在同一條直線上?!疽族e點】平衡力與作用力和反作用力的區(qū)別作用在同一個物體上的兩個力,大小相等,方向相反,并且在同一直線上,這兩個力就彼此平衡,又叫二力平衡,二力叫平衡力,也就是說,平衡力同時作用在同一物體上。作用力和反作用力是發(fā)生在互相作用的兩個物體之間,即發(fā)生在施力物體和受力物體之間。如果甲物體對乙物體的作用稱為作用力,那么乙物體對甲物體的作用稱為反作用力。如放在水平桌面的書處于靜止狀態(tài),所受的平衡力是:地球?qū)箷艿降闹亓妥烂鎸闹С至Γ@二力都是作用在同一物體上,大小相等,方向相反,并且在同-直線上。而書對桌面的壓力與桌面對書的支持力是一對作用力與反作用力,這兩個力大小相等,方向相反,并且作用在同一直線上,但前者作用在桌面上,后者作用在書上,不在同一物體上。一對平衡力一對相互作用力相同點大小相等方向相反作用在同一條直線上不同點作用點在同一物體上作用點在兩個物體上不一定同時存在同時產(chǎn)生、同時消失【規(guī)律總結(jié)】二力平衡條件的應用:1.根據(jù)物體的受力情況判斷運動狀態(tài)(1)物體受到平衡力的作用時,運動狀態(tài)不變,即原來靜止的物體仍然靜止,原來運動的物體做勻速直線運動。(2)物體受到非平衡力的作用時,運動狀態(tài)改變,即運動速度大小改變或運動方向改變。2:根據(jù)物體的運動狀態(tài)判斷受力情況(1)物體的運動狀態(tài)不變時(靜止或勻速直線運動),受到平衡力的作用,這兩個力的大小相等、方向相反,可以根據(jù)一個力的大小和方向確定另一個力的大小和方向。(2)物體的運動狀態(tài)(運動速度或運動方向)發(fā)生改變時,一定受到非平衡力的作用。情景問題:拔河比賽中,兩隊成員勢均力敵,繩子保持靜止狀態(tài),作用在繩子上的力有什么關(guān)系?【角度1】判斷物體是否處于平衡狀態(tài)【典例1】下列物體處于平衡狀態(tài)的是()A.靜止在課桌上的課本B.圍繞地球勻速運動的天宮空間站C.正在進入高碑店東站的高鐵列車D.從樹上掉落的蘋果【變式1-1】下列物理情景中的物體處于平衡狀態(tài)的是()A.飛過來的足球被頭頂回去 B.短道速滑運動員勻速轉(zhuǎn)彎C.跳傘運動員勻速直線下降 D.關(guān)閉發(fā)動機后火車越來越慢【變式1-2】下列物體中,處于平衡狀態(tài)的是()A.在水平桌面上靜止的物理書B.向上拋出的籃球C.沿滑梯加速下滑的小孩D.正在草坪上越滾越慢的足球【變式1-3】如圖所示,物體處于平衡狀態(tài)的是()A.加速下降的跳傘運動員B.被磁體吸引運動軌跡改變的鐵球C.繞手做勻速圓周運動的橡皮D.勻速直線運動的太陽能汽車【角度2】探究二力平衡的條件【典例2】在“探究二力平衡的條件”活動中,小明和小華不斷改進并先后設(shè)計了四個實驗方案,如圖所示。(1)乙方案這樣的改進是為了減小__________對實驗的影響;最終確認的實驗方案丁,此方案中,由于__________,故卡片的重力可忽略不計;(2)①丁方案,當卡片平衡時,小明將卡片在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)過一個角度,松手后卡片__________(選填“能”或“不能”,下同)平衡;②小華將系于卡片兩對角的細線分別跨過左右支架上的滑輪后,在兩線端掛上相同的鉤碼,如圖戊所示,此時卡片__________平衡?!咀兪?-1】在探究“二力平衡的條件”實驗中,小聰同學采用的實驗裝置如圖甲所示,小明同學采用的實驗裝置如圖乙所示。(1)老師指出圖乙的裝置更科學,原因是選用小車,可以減小___________對實驗結(jié)果的影響;(2)實驗中判斷小車是否受平衡力作用的依據(jù)是小車保持___________(選填“靜止”或“勻速直線運動”)狀態(tài);(3)左右兩盤放質(zhì)量相等的砝碼,小車保持靜止。將左盤中再添加一個砝碼,小車將運動,說明彼此平衡的兩個力大小___________;(4)小車處于靜止后,保持與的大小不變,把小車在水平桌面上扭轉(zhuǎn)一個角度后釋放,小車將轉(zhuǎn)動,說明彼此平衡的兩個力必須在___________上?!咀兪?-2】小寧用如圖所示的實驗裝置“探究二力平衡的條件”。(1)如圖甲所示,左邊用細線掛一個鉤碼,右邊用細線掛兩個鉤碼時,木塊仍然保持靜止,這時木塊在水平方向受到的力(選填“平衡”或“不平衡”);(2)小寧重新設(shè)計了如圖乙所示的改進裝置,目的是減小對小車平衡的影響,小車所受拉力F3的施力物體是;(3)實驗時,將小車扭轉(zhuǎn)一個角度,松手瞬間小車不平衡,說明相互平衡的兩個力作用在;(4)繼續(xù)對這一問題進行探究:如圖丙所示,將系于輕質(zhì)卡片兩端的細線分別跨過高度不同的定滑輪,細線兩端分別掛上鉤碼,該裝置(選填“能”或“不能”)探究二力平衡的條件;(5)在圖丙中,為了說明平衡的兩個力要作用在同一個物體上,接下來應該怎么做??!窘嵌?】二力平衡與相互作用力區(qū)別與聯(lián)系【典例3】小玲在做家務(wù)時,用平行于水平地面的力推沙發(fā),但沒有推動。下列說法正確的是()A.人對沙發(fā)的推力小于地面對沙發(fā)的摩擦力B.人對沙發(fā)的推力與沙發(fā)對人的作用力是一對平衡力C.沙發(fā)受到的重力與地面對沙發(fā)的支持力是一對平衡力D.沙發(fā)對地面的壓力與地面對人的支持力是一對相互作用力【變式3-1】為了方便市民出行并推行節(jié)能減排,益陽市近日在城區(qū)一些主要街道加裝了共享電動車。請分析小明爸爸騎共享電動車的過程中,下列敘述正確的是(
)A.小明爸爸受到的重力與電動車對小明爸爸的支持力是一對相互作用力B.電動車受到的重力與地面對電動車的支持力是一對平衡力C.電動車對地面的壓力與電動車的重力是一對平衡力D.電動車對地面的壓力與地面對電動車的支持力是一對相互作用力【變式3-1】6月14日,2024年全國武術(shù)散打錦標賽暨第九屆世界青少年武術(shù)錦標賽選拔賽在我市舉行。如圖所示,獲獎選手站在水平頒獎臺上,屬于一對平衡力的是(
)A.選手受到的重力和頒獎臺對選手的支持力B.頒獎臺受到的重力和地面對頒獎臺的支持力C.選手對頒獎臺的壓力和頒獎臺對選手的支持力D.選手對頒獎臺的壓力和地面對頒獎臺的支持力【變式3-2】2022年2月15日北京冬奧會單板滑雪男子大跳臺決賽,蘇翊鳴奪金。如圖所示是蘇翊鳴站在領(lǐng)獎臺上的情景,則下列說法正確的是()A.站立時他所受到的重力與地面對他的支持力是一對相互作用力B.站立時他受到的重力和他對地面的壓力是一對相互作用力C.站立時他受到的重力和他對地面的壓力是一對平衡力D.站立時他所受到的重力與地面對他的支持力是一對平衡力【變式3-2】如圖為兩人進行雜技表演時的場景,女演員單手撐在男演員身上,兩人都處于靜止狀態(tài),以下說法正確的是()A.男演員對女演員的支持力與男演員對地面的壓力是一對相互作用力B.男演員對地面的壓力與男演員自身所受重力是一對相互作用力C.男演員對女演員的支持力與女演員自身受到的重力是一對平衡力D.地面對男演員的支持力與男演員自身受到的重力是一對平衡力【角度4】多力或二力平衡問題【典例4】(多選)車站廣場上,常常看到人們將旅行包放在拉桿箱上,如圖所示,若地面和拉桿箱A的上表面均水平,拉桿箱A和旅行包B在水平推力F的作用下,一起向右做勻速直線運動,不計空氣阻力,下列分析正確的是()A.A對B的支持力和B對A的壓力是一對相互作用力B.B的重力和A對B的支持力是一對平衡力C.A的重力和地面對A的支持力是一對平衡力D.B對A的壓力和B的重力是一對相互作用力【變式4-1】如圖所示,水平地面上疊放著A、B兩個物體,在力和的作用下,以共同的速度v一起水平向右勻速運動,已知,那么下列有關(guān)物體A、B和地面之間的摩擦力大小和方向的說法中正確的是(
)A.A對B的摩擦力為10N,水平向左 B.B對A的摩擦力為4N,水平向左C.地面對B的摩擦力為6N,水平向右 D.B對地面的摩擦力為4N,水平向右【變式4-2】兩個完全相同的物體A和B疊放在一起(如圖甲),在F1=6N的水平推力作用下,在水平面上一起做勻速直線運動;若A、B兩物體(如圖乙)在同一水平面上做勻速直線運動,此時推力F2N(選填“大于6”、“小于6”或“等于6”)?!窘嵌?】平衡力作圖【典例5】冰壺靜止在水平冰面上,O為其重心。請畫出它所受重力和支持力的示意圖?!咀兪?-1】如圖所示,物體正隨水平傳送帶一起向右做勻速直線運動,畫出物體所受力的示意圖。【變式5-1】如圖所示,一小球用細線懸掛在天花板上,請畫出它所受的重力和細線對小球的拉力的示意圖?!咀兪?-2】如圖所示,一物體在粗糙的水平面向右運動,畫出物體受到的重力,摩擦力,支持力的示意圖?!净A(chǔ)強化】1.下列事例中,受平衡力作用的物體是()A.拋出后在空中運動的籃球 B.減速進站的火車C.靜止在水面上的輪船 D.加速起飛的飛機2.如圖所示,人沿水平方向拉牛,但沒有拉動。其中說法正確的是(
)A.繩拉牛的力與牛拉繩的力是一對平衡力B.繩拉牛的力與地面對牛的摩擦力是一對平衡力C.繩拉牛的力與牛受的重力是一對平衡力D.繩拉牛的力小于地面對牛的摩擦力3.下列是有關(guān)物體的描述,其中物體處于平衡狀態(tài)的是A.靜止在地上的足球 B.加速奔跑的獵豹C.拋向空中的鉛球 D.勻速轉(zhuǎn)彎的汽車4.人用力水平向左推講臺,沒有推動,在這個過程中()A.人對講臺的推力小于講臺受到的摩擦力B.講臺受到的慣性大于推力C.講臺受到的推力與重力是一對平衡力D.講臺受到方向向右的摩擦力5.下列情景中,物體處于平衡狀態(tài)的是()A.勻速轉(zhuǎn)動的橡皮 B.自由下落的蘋果C.百米沖刺的同學 D.勻速直線下降的跳傘者6.下列關(guān)于“探究二力平衡條件”實驗的說法中,正確的是()①本實驗的研究對象是兩邊所掛的鉤碼②為了減小摩擦,應把小車放在盡量光滑的水平桌面上③調(diào)整兩邊的托盤所放的鉤碼的數(shù)量,可以改變力的大小④將小車旋轉(zhuǎn)一個角度,小車仍受到平衡力的作用A.只有②③正確 B.只有②③④正確 C.只有①③④正確 D.只有①④正確7.在圖中,兩位同學在水平路面上推動底部墊有圓木的木箱做勻速直線運動。在木箱下墊上圓木是為了摩擦力(“增大”或“減小”),木箱受到的推力與是一對平衡力(“支持力”或“摩擦力”)。
8.踢毽子是中學生喜愛的體育活動。如圖所示,毽子被踢出主要表明力可以改變物體的。被踢出后,毽子豎直上升到最高處時,處于狀態(tài)(選填“平衡”或“非平衡”)。(不計空氣阻力)?!灸芰ε鄡?yōu)】9.如圖所示,是國乒在仁川奪冠比賽時的場景。下列說法中正確的是()A.球拍擊打乒乓球時,乒乓球和球拍都會發(fā)生彈性形變B.球拍擊打乒乓球的力是由于乒乓球發(fā)生彈性形變產(chǎn)生的C.乒乓球?qū)η蚺牡牧颓蚺膶ζ古仪虻牧κ且粚ζ胶饬.擊打乒乓球的不同部位,球的旋轉(zhuǎn)方向不同,說明力的作用效果與力的大小有關(guān)10.如圖甲所示,小強在水平地面上用力推木箱,推力隨時間變化的圖像如圖乙所示,木箱速度隨時問變化的圖像如圖丙所示,以下對于這一過程的分析中正確的是()A.0到ls內(nèi)木箱沒有動是因為人對木箱的推力小于地面給木箱的摩擦力B.1s到2s內(nèi)木箱受到的摩擦力大小為4NC.2s到3s內(nèi)人對木箱的推力大于4ND.如果3s后人停止用力,木箱將做勻速直線運動12.如圖所示,是小慧同學擲實心球的場景,圖中虛線表示球的運動軌跡,球從a點上升到最高點b后下落到地面c點,然后繼續(xù)運動到d點停止。下列說法正確的是(
)A.球從a點上升到b點,是因為受到慣性力作用B.球在b點為運動的最高點,為平衡狀態(tài)C.球從b點下落到c點,說明力可以改變物體的運動狀態(tài)D.球最終到d點停止,說明物體運動需要力來維持13.(24-25八年級上·全國·課后作業(yè))如圖所示,物塊從水平地面上P點以速度v向右運動并沖上斜面,停在Q點,水平地面與斜面的粗糙程度相同,則下列說法中正確的是(
)A.物塊在Q點靜止時,受到三個力的作用B.物塊在斜面上所受摩擦力的方向始終沿斜面向下C.物塊在Q點靜止時,重力和支持力是一對平衡力D.物塊在水平面上運動和在斜面上運動時所受摩擦力方向相同14.2024年3月24日跳水世界杯柏林站中國跳水運動員全紅嬋在女子10米臺決賽中一騎絕塵、以432.80分奪取金牌。如圖是她獲得金牌的場景,下列說法正確的是()A.運動員在空中跳水時,以地面為參照物,她是靜止的B.運動員向下踏跳板,身體卻向上彈起說明力的作用是相互的C.運動員離開跳板后繼續(xù)上升是因為運動員受到慣性的作用D.跳板對運動員的支持力與運動員對跳板的壓力是一對平衡力15.如下圖所示,磁性黑板刷吸在豎直懸掛的黑板上靜止不動,黑板由鐵質(zhì)材料制成。下列說法正確的是()A.用垂直于黑板的力壓黑板刷時,黑板刷受到的摩擦力增大B.黑板刷受到的重力與黑板刷受到的摩擦力大小相等C.黑板刷受到的重力與黑板刷受到的摩擦力是相互作用力D.黑板刷對黑板的吸引力與黑板對黑板刷的吸引力是一對平衡力16.如圖甲所示,放在水平地面上的物體在水平推力F的作用下,物體運動的速度v與時間t的關(guān)系如圖乙所示,已知在4s~6s內(nèi)物體受到的水平推力F為2N,則下列說法中正確的是()A.t=1s時,物體處于非平衡狀態(tài)B.t=3s時,物體所受摩擦力大小為2NC.t=5s時,物體所受水平推力大于物體所受摩擦力D.t=6s時,將F撤掉,物體立即靜止17.小明沿水平方向推箱子前行,推力為F,如圖甲所示。推箱子過程中,其和的圖像分別如圖乙、丙所示。則下列判斷正確的是(
)A.0~3s,箱子受到地面的摩擦力為9NB.時,箱子受到地面的滑動摩擦力為9NC.時,箱子受到的推力和摩擦力是一對平衡力D.9~12s,滑動摩擦力的大小為6N18.如圖甲所示,放在水平地面上的物體,受到方向不變的水平推力F的作用,F(xiàn)的大小與時間t的關(guān)系和物體運動速度v與時間t的關(guān)系如圖乙所示。下列說法正確的是(
)A.第1s時物體做勻速直線運動 B.第3s時物體受到的是平衡力C.第5s時物體受到的摩擦力為2N D.第7s時物體受到的摩擦力為1N19.在“探究二力平衡的條件”活動中,小明、小紅選擇器材后,設(shè)計組裝的實驗裝置分別如圖甲、乙所示。(1)當物體處于靜止狀態(tài)或狀態(tài)時,它受到的力是相互平衡的。(2)從實驗效果的角度分析,你認為(選填“小明”或“小紅”)選擇的實驗器材更加合理,理由是:可以減小對實驗帶來的影響。(3)在探究力的大小對二力平衡的影響時,通過調(diào)整來改變和的大小。(4)實驗乙中保持與相等,將小車在水平桌面上扭轉(zhuǎn)一個角度后再釋放,發(fā)現(xiàn)小車不能處于靜止狀態(tài),設(shè)計此實驗步驟是為了證明相互平衡的兩個力必須作用在。20.小明和小紅利用圖中所示裝置探究二力平衡條件。實驗時,他們發(fā)現(xiàn)在左盤和右盤同時加入一個質(zhì)量相等的砝碼時,木塊A處于靜止狀態(tài)。若將一個質(zhì)量較小的砝碼輕輕放在右盤后,觀察到木塊A仍然處于靜止狀態(tài),為了避免這種現(xiàn)象發(fā)生,小明用圖乙中所示的小車B替換木塊A進行實驗;小紅用圖丙中所示的硬紙板C替換木塊A進行實驗。(1)小明和小紅分別用小車B和硬紙板C替換木塊A,進行實驗的目的是減小對實驗的影響;(2)小紅在實驗中應使用硬紙板(選填“輕質(zhì)”或“厚重”);(3)將硬紙板C扭轉(zhuǎn)一個角度,目的是為了驗證二力平衡時,兩個力是否。21.小華在“探究二力平衡條件”的實驗中,將系于輕質(zhì)小卡片兩對角的細線分別斜跨過左右支架上的滑輪,在細線的兩端掛上等質(zhì)量的鉤碼,如圖甲所示,此時小卡片保持靜止。(1)小華將小卡片(重力可忽略不計)兩邊的線分別繞過左右支架上的滑輪,在線的兩端掛上鉤碼,使作用在小卡片上的兩個拉力方向相反,并通過調(diào)整_____來改變拉力的大小;(2)小華將卡片扭轉(zhuǎn)一定角度,如圖乙所示,松手后發(fā)現(xiàn)卡片_____(選填“能”或“不能”)保持平衡狀態(tài),這說明兩個力必須作用在_____,物體才能平衡;(3)小華用剪刀將卡片從中間剪開,松手后發(fā)現(xiàn)兩半卡片都從手中被加速拉走??梢?,二力要平衡,需要作用在_____;(4)若將圖丙中的兩個滑輪安裝成不同的高度,你認為這樣_____(選填“能”或“不能”)完成實驗探究。22.一輛小車上固定一個鐵桿,鐵桿頂端焊接一個鐵球,當整體勻速向右運動時,請對鐵球進行受力分析。23.(1)如圖所示,一木塊靜止在斜面上,請畫出木塊所受重力以及木塊對斜面壓力的示意圖;(2)如圖所示,在車廂頂用細繩豎直懸掛一個小球,小球和小車一起水平向右做勻速直線運動,請畫出小球的受力示意圖。23.如圖所示,一個木塊從斜面上滑下,在粗糙的水平面上繼續(xù)滑行一段距離后才停下來。請在圖中畫出該木塊在水平面上向右滑行時的受力示意圖。
第七章力與運動課時7.3二力平衡2022年課程標準物理素養(yǎng)2.2.4了解同一直線上的二力合成,知道二力平衡的條件。物理觀念:(1)認識在平衡力的作用下,物體保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)。(2)對平衡狀態(tài)的物體進行受力分析,認識平衡力的概念。(3)在探究實驗中要求學生知道二力平衡的條件,知道物體運動狀態(tài)變化的原因??茖W思維:引導學生親身經(jīng)歷實驗探究過程,得到實驗事實,體驗科學探究的樂趣,培養(yǎng)學生探究的能力和對科學的熱愛??茖W探究:(1)學生通過設(shè)計實驗、收集和分析實驗數(shù)據(jù)等自主活動來提高實驗能力。科學態(tài)度與責任:(1)通過觀察和實驗,培養(yǎng)學生交流合作以及實事求是的科學態(tài)度和勇于創(chuàng)新的精神知識點一、二力平衡物體如果在兩個力的作用下,能保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài),我們就說該物體處于平衡狀態(tài),這兩個力互稱為平衡力。知識點二、二力平衡的條件①作用在同一物體上的兩個力;②大小相等;③方向相反;④作用在同一直線上。三、探究二力平衡的條件1.實驗裝置①定滑輪的作用是改變力的方向;②選擇小車而不選擇木塊的原因是減小摩擦力對實驗造成的影響;③使用輕質(zhì)小卡片的作用減小重力對實驗結(jié)果的影響。2.實驗方法:控制變量法的應用①探究平衡的兩個力是否在同一直線上(保持物體兩端受到的力大小相等,將物體扭轉(zhuǎn)一定的角度,觀察物體是否處于平衡狀態(tài))②探究平衡的兩個力大小是否相同(保持兩個力在同一條直線上,兩側(cè)所掛的鉤碼質(zhì)量不相等,觀察物體是否處于平衡狀態(tài))③探究平衡的兩個力是否作用在同一物體上(保持兩個力大小相等且作用在同一直線上,讓兩個力同時作用在不同物體上,觀察物體是否處于平衡狀態(tài))3.進行多次實驗的目的(得出普遍規(guī)律,避免結(jié)論的偶然性)4.結(jié)論:二力平衡的條件是作用在同一物體上的兩個力,大小相等,方向相反,并且作用在同一條直線上?!疽族e點】平衡力與作用力和反作用力的區(qū)別作用在同一個物體上的兩個力,大小相等,方向相反,并且在同一直線上,這兩個力就彼此平衡,又叫二力平衡,二力叫平衡力,也就是說,平衡力同時作用在同一物體上。作用力和反作用力是發(fā)生在互相作用的兩個物體之間,即發(fā)生在施力物體和受力物體之間。如果甲物體對乙物體的作用稱為作用力,那么乙物體對甲物體的作用稱為反作用力。如放在水平桌面的書處于靜止狀態(tài),所受的平衡力是:地球?qū)箷艿降闹亓妥烂鎸闹С至?,這二力都是作用在同一物體上,大小相等,方向相反,并且在同-直線上。而書對桌面的壓力與桌面對書的支持力是一對作用力與反作用力,這兩個力大小相等,方向相反,并且作用在同一直線上,但前者作用在桌面上,后者作用在書上,不在同一物體上。一對平衡力一對相互作用力相同點大小相等方向相反作用在同一條直線上不同點作用點在同一物體上作用點在兩個物體上不一定同時存在同時產(chǎn)生、同時消失【規(guī)律總結(jié)】二力平衡條件的應用:1.根據(jù)物體的受力情況判斷運動狀態(tài)(1)物體受到平衡力的作用時,運動狀態(tài)不變,即原來靜止的物體仍然靜止,原來運動的物體做勻速直線運動。(2)物體受到非平衡力的作用時,運動狀態(tài)改變,即運動速度大小改變或運動方向改變。2:根據(jù)物體的運動狀態(tài)判斷受力情況(1)物體的運動狀態(tài)不變時(靜止或勻速直線運動),受到平衡力的作用,這兩個力的大小相等、方向相反,可以根據(jù)一個力的大小和方向確定另一個力的大小和方向。(2)物體的運動狀態(tài)(運動速度或運動方向)發(fā)生改變時,一定受到非平衡力的作用。情景問題:拔河比賽中,兩隊成員勢均力敵,繩子保持靜止狀態(tài),作用在繩子上的力有什么關(guān)系?【角度1】判斷物體是否處于平衡狀態(tài)【典例1】下列物體處于平衡狀態(tài)的是()A.靜止在課桌上的課本B.圍繞地球勻速運動的天宮空間站C.正在進入高碑店東站的高鐵列車D.從樹上掉落的蘋果【答案】A【解析】A.靜止在課桌上的課本,處于靜止狀態(tài),即平衡狀態(tài),故A符合題意;B.圍繞地球勻速運動的中國空間站,運動狀態(tài)時刻發(fā)生變化,處于非平衡狀態(tài),所以受的是非平衡力,故B不符合題意;C.正在進入鄭州站的高鐵列車,運動狀態(tài)時刻發(fā)生變化,處于非平衡狀態(tài),所以受的是非平衡力,故C不符合題意;D.從樹上掉落的蘋果,運動狀態(tài)時刻發(fā)生變化,處于非平衡狀態(tài),所以受的是非平衡力,故D不符合題意。故選A?!咀兪?-1】下列物理情景中的物體處于平衡狀態(tài)的是()A.飛過來的足球被頭頂回去 B.短道速滑運動員勻速轉(zhuǎn)彎C.跳傘運動員勻速直線下降 D.關(guān)閉發(fā)動機后火車越來越慢【答案】C【解析】A.飛過來的足球被頭頂回去,其速度大小和方向都發(fā)生了改變,運動狀態(tài)發(fā)生了改變,不是平衡狀態(tài),故A不符合題意;B.短道速滑運動員勻速轉(zhuǎn)彎,運動方向發(fā)生了變化,運動狀態(tài)發(fā)生了改變,不是平衡狀態(tài),故B不符合題意;C.跳傘運動員勻速直線下降,運動狀態(tài)沒有發(fā)生改變,處于平衡狀態(tài),故C符合題意;D.關(guān)閉發(fā)動機后火車越來越慢,速度大小發(fā)生改變,運動狀態(tài)發(fā)生了改變,不是平衡狀態(tài),故D不符合題意。故選C。【變式1-2】下列物體中,處于平衡狀態(tài)的是()A.在水平桌面上靜止的物理書B.向上拋出的籃球C.沿滑梯加速下滑的小孩D.正在草坪上越滾越慢的足球【答案】A【解析】A.根據(jù)二力平衡原理,在水平桌面上靜止的物理書,靜止不動,屬于平衡狀態(tài),故A符合題意;B.向上拋出的籃球的速度大小、運動方向會發(fā)生變化,不屬于平衡狀態(tài),故B不符合題意;C.沿滑梯加速下滑的小孩的速度大小發(fā)生了改變,不屬于平衡狀態(tài),故C不符合題意;D.正在草坪上越滾越慢的足球,其速度大小發(fā)生了改變,不屬于平衡狀態(tài),故D不符合題意。故選A。【變式1-3】如圖所示,物體處于平衡狀態(tài)的是()A.加速下降的跳傘運動員B.被磁體吸引運動軌跡改變的鐵球C.繞手做勻速圓周運動的橡皮D.勻速直線運動的太陽能汽車【答案】D【解析】物體受到平衡力作用時保持平衡狀態(tài),即靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)。A.加速下降的跳傘運動員,速度不斷變化,不是平衡狀態(tài),故A不符合題意;B.被磁體吸引運動軌跡改變的鐵球,運動方向不斷變化,不是平衡狀態(tài),故B不符合題意;C.繞手做勻速圓周運動的橡皮,運動方向不斷變化,不是平衡狀態(tài),故C不符合題意;D.勻速直線運動的太陽能汽車,處于勻速直線運動狀態(tài),是平衡狀態(tài),故D符合題意。故選D?!窘嵌?】探究二力平衡的條件【典例2】在“探究二力平衡的條件”活動中,小明和小華不斷改進并先后設(shè)計了四個實驗方案,如圖所示。(1)乙方案這樣的改進是為了減小__________對實驗的影響;最終確認的實驗方案丁,此方案中,由于__________,故卡片的重力可忽略不計;(2)①丁方案,當卡片平衡時,小明將卡片在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)過一個角度,松手后卡片__________(選填“能”或“不能”,下同)平衡;②小華將系于卡片兩對角的細線分別跨過左右支架上的滑輪后,在兩線端掛上相同的鉤碼,如圖戊所示,此時卡片__________平衡?!敬鸢浮?/p>
摩擦力
卡片的重力遠小于鉤碼的重力
不能
能【解析】(1)[1]乙方案的小車與桌面間的摩擦為滾動摩擦,滾動摩擦力小于滑動摩擦力,故乙方案這樣的改進是為了減小摩擦力對是實驗的影響。[2]丁方案中由于卡片的重力遠小于鉤碼的重力,卡片的重力幾乎不影響實驗效果,可以忽略不計。(2)[3]小卡片轉(zhuǎn)過一個角度,小卡片兩端的拉力不在同一條直線上,松手后卡片就會轉(zhuǎn)動,不能平衡,同時也說明不在同一直線上的兩個力不能平衡。[4]圖戊中卡片重力很小忽略不計,此時卡片受到的兩個拉力滿足二力平衡條件,大小相等、方向相反、作用同一直線、同一物體上,所以能平衡?!咀兪?-1】在探究“二力平衡的條件”實驗中,小聰同學采用的實驗裝置如圖甲所示,小明同學采用的實驗裝置如圖乙所示。(1)老師指出圖乙的裝置更科學,原因是選用小車,可以減小___________對實驗結(jié)果的影響;(2)實驗中判斷小車是否受平衡力作用的依據(jù)是小車保持___________(選填“靜止”或“勻速直線運動”)狀態(tài);(3)左右兩盤放質(zhì)量相等的砝碼,小車保持靜止。將左盤中再添加一個砝碼,小車將運動,說明彼此平衡的兩個力大小___________;(4)小車處于靜止后,保持與的大小不變,把小車在水平桌面上扭轉(zhuǎn)一個角度后釋放,小車將轉(zhuǎn)動,說明彼此平衡的兩個力必須在___________上?!敬鸢浮?/p>
摩擦力
靜止
相等
同一直線【解析】(1)[1]實驗中選用小車為研究對象,滾動摩擦代替滑動摩擦,可以減小摩擦力對實驗結(jié)果的影響。(2)[2]實驗中通過觀察小車能否靜止,確定其是否處于平衡狀態(tài),如果小車處于靜止狀態(tài),說明小車受到平衡力的作用。(3)[3]實驗時,向左盤和右盤同時加入相等質(zhì)量的砝碼時,小車在水平方向受到的拉力相等,處于靜止狀態(tài),將左盤中再添加一個砝碼,小車將運動,這表明平衡的兩個力需要大小相等。(4)[4]把小車轉(zhuǎn)過一個角度,然后松手,觀察到小車轉(zhuǎn)動,最后恢復到靜止狀態(tài),說明小車在水平方向上受到的兩個力在同一條直線上時才能平衡。【變式2-2】小寧用如圖所示的實驗裝置“探究二力平衡的條件”。(1)如圖甲所示,左邊用細線掛一個鉤碼,右邊用細線掛兩個鉤碼時,木塊仍然保持靜止,這時木塊在水平方向受到的力(選填“平衡”或“不平衡”);(2)小寧重新設(shè)計了如圖乙所示的改進裝置,目的是減小對小車平衡的影響,小車所受拉力F3的施力物體是;(3)實驗時,將小車扭轉(zhuǎn)一個角度,松手瞬間小車不平衡,說明相互平衡的兩個力作用在;(4)繼續(xù)對這一問題進行探究:如圖丙所示,將系于輕質(zhì)卡片兩端的細線分別跨過高度不同的定滑輪,細線兩端分別掛上鉤碼,該裝置(選填“能”或“不能”)探究二力平衡的條件;(5)在圖丙中,為了說明平衡的兩個力要作用在同一個物體上,接下來應該怎么做?。【答案】(1)平衡(2)摩擦力細線(3)同一直線上(4)能(5)將卡片剪開【解析】(1)圖甲中,左、右鉤碼數(shù)不同,木塊仍然保持靜止,處于平衡狀態(tài),這時木塊在水平方向上受力平衡。(2)[1]圖乙裝置中,將木塊換成小車,目的是減小摩擦力對小車平衡的影響。[2]小車所受拉力F3的施力物體是細線。(3)實驗時,將小車扭轉(zhuǎn)一個角度,松手瞬間小車不能平衡,說明相互平衡的兩個力作用在同一直線上。(4)圖丙中,雖然兩個定滑輪的高度不同,但定滑輪不能改變力的大小,只改變力的方向,且細線仍可以在一條直線上,因此,該裝置能探究二力平衡的條件。(5)當小卡片平衡時,用剪刀剪斷小卡片,由于二力不在同一物體上,所以卡片左右分開,卡片不能保持平衡,由此可以得到的二力平衡的一個條件是二力必須作用在同一物體上?!窘嵌?】二力平衡與相互作用力區(qū)別與聯(lián)系【典例3】小玲在做家務(wù)時,用平行于水平地面的力推沙發(fā),但沒有推動。下列說法正確的是()A.人對沙發(fā)的推力小于地面對沙發(fā)的摩擦力B.人對沙發(fā)的推力與沙發(fā)對人的作用力是一對平衡力C.沙發(fā)受到的重力與地面對沙發(fā)的支持力是一對平衡力D.沙發(fā)對地面的壓力與地面對人的支持力是一對相互作用力【答案】C【解析】A.用平行于水平地面的力推沙發(fā),但沙發(fā)沒有被推動,沙發(fā)處于靜止狀態(tài),受到的推力和靜摩擦力是一對平衡力,所以人對沙發(fā)的推力等于地面對沙發(fā)的摩擦力,故A錯誤;B.人對沙發(fā)的推力和沙發(fā)對人的作用力,是兩個物體之間的相互作用力,不是平衡力,故B錯誤;C.沙發(fā)受到的重力與地面對沙發(fā)的支持力,大小相等、方向相反、作用在同一直線上、作用在同一物體上,所以是一對平衡力,故C正確;D.沙發(fā)對地面的壓力與地面對人的支持力,不在同一直線上,所以不是一對相互作用力,故D錯誤。故選C。【變式3-1】為了方便市民出行并推行節(jié)能減排,益陽市近日在城區(qū)一些主要街道加裝了共享電動車。請分析小明爸爸騎共享電動車的過程中,下列敘述正確的是(
)A.小明爸爸受到的重力與電動車對小明爸爸的支持力是一對相互作用力B.電動車受到的重力與地面對電動車的支持力是一對平衡力C.電動車對地面的壓力與電動車的重力是一對平衡力D.電動車對地面的壓力與地面對電動車的支持力是一對相互作用力【答案】D【解析】A.小明爸爸受到的重力與電動車對小明爸爸的支持力作用在同一物體,大小相等,方向相反,在同一條直線上,是一對平衡力,故A錯誤;B.地面對電動車的支持力大小等于電動車受到的重力與小明爸爸受到的重力之和,與電動車受到的重力大小不同,不是一對平衡力,故B錯誤;C.電動車對地面的壓力與電動車的重力方向都是豎直向下,不是一對平衡力,故C錯誤;D.電動車對地面的壓力與地面對電動車的支持力大小相等,方向相反,在同一條直線,作用在不同物體上,是一對相互作用力,故D正確。故選D?!咀兪?-1】6月14日,2024年全國武術(shù)散打錦標賽暨第九屆世界青少年武術(shù)錦標賽選拔賽在我市舉行。如圖所示,獲獎選手站在水平頒獎臺上,屬于一對平衡力的是(
)A.選手受到的重力和頒獎臺對選手的支持力B.頒獎臺受到的重力和地面對頒獎臺的支持力C.選手對頒獎臺的壓力和頒獎臺對選手的支持力D.選手對頒獎臺的壓力和地面對頒獎臺的支持力【答案】A【解析】A.選手受到的重力和頒獎臺對選手的支持力,大小相等、方向相反、作用在同一直線上,作用在同一物體上,因此屬于一對平衡力,故A符合題意;B.地面對頒獎臺的支持力等于頒獎臺和選手的總重力,因此頒獎臺受到的重力和地面對頒獎臺的支持力大小不相等,不是平衡力,故B不符合題意;C.選手對頒獎臺的壓力和頒獎臺對選手的支持力,大小相等、方向相反、作用在同一直線上,作用在不同物體上,因此屬于相互作用力,故C不符合題意;D.選手對頒獎臺的壓力和地面對頒獎臺的支持力,大小不相等,不是平衡力,故D不符合題意。故選A?!咀兪?-2】2022年2月15日北京冬奧會單板滑雪男子大跳臺決賽,蘇翊鳴奪金。如圖所示是蘇翊鳴站在領(lǐng)獎臺上的情景,則下列說法正確的是()A.站立時他所受到的重力與地面對他的支持力是一對相互作用力B.站立時他受到的重力和他對地面的壓力是一對相互作用力C.站立時他受到的重力和他對地面的壓力是一對平衡力D.站立時他所受到的重力與地面對他的支持力是一對平衡力【答案】D【解析】AD.站立時他所受到的重力與地面對他的支持力大小相等、方向相反、作用在同一直線、同一物體上,屬于一對平衡力,故A錯誤,D正確;BC.站立時他受到的重力和他對地面的壓力的方向均豎直向下,既不屬于相互作用力也不屬于平衡力,故BC錯誤。故選D?!咀兪?-2】如圖為兩人進行雜技表演時的場景,女演員單手撐在男演員身上,兩人都處于靜止狀態(tài),以下說法正確的是()A.男演員對女演員的支持力與男演員對地面的壓力是一對相互作用力B.男演員對地面的壓力與男演員自身所受重力是一對相互作用力C.男演員對女演員的支持力與女演員自身受到的重力是一對平衡力D.地面對男演員的支持力與男演員自身受到的重力是一對平衡力【答案】C【解析】A.男演員對女演員的支持力與男演員對地面的壓力大小不相等,不是一對相互作用力,鼓A錯誤;B.男演員對地面的壓力與男演員自身所受重力大小不相等,不是一對相互作用力,故B錯誤;C.男演員對女演員的支持力與男演員自身受到的重力大小相等、方向相反、作用在同一直線上、作用在同一物體上,是一對平衡力,故C正確;D.地面對男演員的支持力與男演員自身受到的重力大小不相等,不是一對平衡力,故D錯誤。故選C?!窘嵌?】多力或二力平衡問題【典例4】(多選)車站廣場上,常??吹饺藗儗⒙眯邪旁诶瓧U箱上,如圖所示,若地面和拉桿箱A的上表面均水平,拉桿箱A和旅行包B在水平推力F的作用下,一起向右做勻速直線運動,不計空氣阻力,下列分析正確的是()A.A對B的支持力和B對A的壓力是一對相互作用力B.B的重力和A對B的支持力是一對平衡力C.A的重力和地面對A的支持力是一對平衡力D.B對A的壓力和B的重力是一對相互作用力【答案】AB【解析】A.A對B的支持力和B對A的壓力分別作用B和A上,大小相等、方向相反,作用在一條直線上,故是一對相互作用力,故A正確;B.B受到豎直向下的重力和豎直向上的A對B的支持力,B在這兩個力的作用下做勻速直線運動,處于平衡狀,故B的重力和A對B的支掛力是一對平衡力,故B正確;C.以AB整體為研究對象,這個整體重力與地面對它們向上支持力為一對平衡力,即A、B二者總重與地面對A支持力為一對平衡力,A、B總重等于地面對A支持力,故C錯誤;D.B對A壓力方向向下,B重力方向向下,方向不相反,故此二力不是一對相互作用力,故D錯誤。故選AB?!咀兪?-1】如圖所示,水平地面上疊放著A、B兩個物體,在力和的作用下,以共同的速度v一起水平向右勻速運動,已知,那么下列有關(guān)物體A、B和地面之間的摩擦力大小和方向的說法中正確的是(
)A.A對B的摩擦力為10N,水平向左 B.B對A的摩擦力為4N,水平向左C.地面對B的摩擦力為6N,水平向右 D.B對地面的摩擦力為4N,水平向右【答案】D【解析】AB.兩個物體一起向右做勻速直線運動,水平方向上A受到拉力F1和B對A的摩擦力作用,摩擦力和拉力是一對平衡力,大小相等,方向相反,拉力F1是10N,所以B對A的摩擦力的大小是10N,方向水平向左;根據(jù)物體間力的作用是相互的,A對B的摩擦力與B對A的摩擦力是一對相互作用力,大小相等,方向相反,所以A對B的摩擦力大小是10N,方向水平向右。故AB錯誤;C.物體B向右做勻速直線運動,水平方向上受到A對B水平向右的摩擦力、地面對B水平向左的摩擦力、水平向左的拉力F2,這三個力是平衡力,所以地面對B水平向左的摩擦力與水平向左的拉力F2之和等于A對B水平向右的摩擦力,所以B下表面受到地面的摩擦力大小為10N-6N=4N方向水平向左。故C錯誤;D.因為物體間力的作用是相互的,B對地面的摩擦力與地面對B的摩擦力大小相等,方向相反,由C分析知,B對地面的摩擦力為4N,方向水平向右。故D正確。故選D?!咀兪?-2】兩個完全相同的物體A和B疊放在一起(如圖甲),在F1=6N的水平推力作用下,在水平面上一起做勻速直線運動;若A、B兩物體(如圖乙)在同一水平面上做勻速直線運動,此時推力F2N(選填“大于6”、“小于6”或“等于6”)?!敬鸢浮康扔?【解析】將A、B看作一個整體,把它們疊放改為如圖乙平放時,它們對地面的壓力及接觸面粗糙程度不變,則受到的滑動摩擦力不變;它們做勻速直線運動時,推力與滑動摩擦力為一對平衡力,大小相等,所以,它們受到的推力也不變,所以,此時推力F2等于6N。【角度5】平衡力作圖【典例5】冰壺靜止在水平冰面上,O為其重心。請畫出它所受重力和支持力的示意圖?!敬鸢浮俊窘馕觥勘鶋仂o止在水平冰面上,受到的重力方向豎直向下,作用點在重心上,受到的支持力方向豎直向上,作用點也在重心上,又因為冰壺處于靜止狀態(tài),所以重力的大小等于支持力,帶箭頭的直線一樣長,如下圖所示:【變式5-1】如圖所示,物體正隨水平傳送帶一起向右做勻速直線運動,畫出物體所受力的示意圖?!敬鸢浮俊窘馕觥课矬w在水平方向做勻速直線運動,豎直方向上受重力和支持力作用,這兩個力是一對平衡力,所以支持力等于重力;物體和傳送帶間沒有相對運動,也沒有相對運動趨勢,因此物體和傳送帶間沒有摩擦力,所以瓶子在水平方向不受力,由此畫出物體受力情況如下圖所示:【變式5-1】如圖所示,一小球用細線懸掛在天花板上,請畫出它所受的重力和細線對小球的拉力的示意圖?!敬鸢浮俊窘馕觥啃∏蚴艿降闹亓屠κ且粚ζ胶饬?,大小相等,重力的方向豎直向下,拉力的方向沿繩子向上(豎直向上),作用點在球的重心,所受的重力和細線對小球的拉力的示意圖如下所示:【變式5-2】如圖所示,一物體在粗糙的水平面向右運動,畫出物體受到的重力,摩擦力,支持力的示意圖?!敬鸢浮俊窘馕觥恳晃矬w在粗糙的水平面向右運動,它受到豎直向下的重力和豎直向上的支持力以及水平向左的摩擦力,重力和支持力大小相等,是一對平衡力,力的作用點都畫在它的重心,故作圖如下:【基礎(chǔ)強化】1.下列事例中,受平衡力作用的物體是()A.拋出后在空中運動的籃球 B.減速進站的火車C.靜止在水面上的輪船 D.加速起飛的飛機【答案】C【解析】平衡狀態(tài)是指物體處于靜止或者勻速直線運動的狀態(tài),物體處于平衡狀態(tài)時合外力為0;A.拋出后在空中運動的籃球,速度不斷發(fā)生變化,處于非平衡狀態(tài),受非平衡力作用,故A不符合題意;B.減速進站的火車,速度不斷發(fā)生變化,處于非平衡狀態(tài),受非平衡力作用,故B不符合題意;C.靜止在水面上的輪船,處于平衡狀態(tài),受平衡力作用,故C符合題意;D.加速起飛的飛機,飛機的速度不斷變化,處于非平衡狀態(tài),受非平衡力作用,故D不符合題意。故選C。2.如圖所示,人沿水平方向拉牛,但沒有拉動。其中說法正確的是(
)A.繩拉牛的力與牛拉繩的力是一對平衡力B.繩拉牛的力與地面對牛的摩擦力是一對平衡力C.繩拉牛的力與牛受的重力是一對平衡力D.繩拉牛的力小于地面對牛的摩擦力【答案】B【解析】A.繩拉牛的力和牛拉繩的力,分別作用在牛和繩上面,是一對相互作用力,故A錯誤;B.因為牛處于靜止狀態(tài),所以繩拉牛的力與地面對牛的摩擦力大小相等,方向相反,作用在同一條直線上,作用在同一個物體上,是一對平衡力,故B正確;C.繩拉牛的力與牛受的重力,二者不是作用在同一直線上,不符合平衡力的條件,故C錯誤;D.因為牛沒有被拉動,處于平衡狀態(tài),因此繩拉牛的力等于地面對牛的摩擦力,故D錯誤。故選B。3.下列是有關(guān)物體的描述,其中物體處于平衡狀態(tài)的是A.靜止在地上的足球 B.加速奔跑的獵豹C.拋向空中的鉛球 D.勻速轉(zhuǎn)彎的汽車【答案】A【解析】A.當物體處于靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)時處于平衡狀態(tài)。靜止在地上的足球是處于平衡狀態(tài),故A符合題意;B.加速奔跑的獵豹,速度大小發(fā)生了變化,不是平衡狀態(tài),故B不符合題意;C.拋向空中的鉛球其運動方向及大小不斷發(fā)生變化,不是平衡狀態(tài),故C不符合題意;D.勻速轉(zhuǎn)彎的汽車的運動方向不斷發(fā)生變化,不是平衡狀態(tài),故D不符合題意。故選A。4.人用力水平向左推講臺,沒有推動,在這個過程中()A.人對講臺的推力小于講臺受到的摩擦力B.講臺受到的慣性大于推力C.講臺受到的推力與重力是一對平衡力D.講臺受到方向向右的摩擦力【答案】D【解析】AC.人用力水平向左推講臺,沒有推動,講臺靜止在水平地面上,講臺受到重力、支持力、推力和摩擦力作用,由于講臺靜止,講臺受到的重力和支持力是一對平衡力,推力和摩擦力是一對平衡力,平衡力大小相等,故AC不符合題意;B.慣性是物體具有的一種屬性,推力是一種力,性質(zhì)和力不能進行比較,故B不符合題意;D.水平向左推講臺,沒有推動,講臺受到方向向右的靜摩擦力,故D符合題意。故選D。5.下列情景中,物體處于平衡狀態(tài)的是()A.勻速轉(zhuǎn)動的橡皮 B.自由下落的蘋果C.百米沖刺的同學 D.勻速直線下降的跳傘者【答案】D【解析】A.勻速轉(zhuǎn)動的橡皮運動方向不斷改變,處于非平衡狀態(tài),故A不符合題意;B.自由下落的蘋果,運動速度不斷增大,處于非平衡狀態(tài),故B不符合題意;C.百米沖刺的同學,運動速度不斷增大,處于非平衡狀態(tài),故C不符合題意;D.勻速直線下降的跳傘者,速度大小與方向均不變,運動狀態(tài)不變,處于平衡狀態(tài),故D符合題意。故選D。6.下列關(guān)于“探究二力平衡條件”實驗的說法中,正確的是()①本實驗的研究對象是兩邊所掛的鉤碼②為了減小摩擦,應把小車放在盡量光滑的水平桌面上③調(diào)整兩邊的托盤所放的鉤碼的數(shù)量,可以改變力的大?、軐⑿≤囆D(zhuǎn)一個角度,小車仍受到平衡力的作用A.只有②③正確 B.只有②③④正確 C.只有①③④正確 D.只有①④正確【答案】A【解析】①本實驗的研究的是小車的受力情況,故研究對象是小車,故①錯誤;②滑動摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度有關(guān),壓力一定時,接觸面的粗糙程度越小,滑動摩擦力越小,所以為了減小摩擦,應把小車放在盡量光滑的水平桌面上,故②正確;③兩邊的拉力等于鉤碼的重力,調(diào)整兩邊的托盤所放的鉤碼的數(shù)量,可以改變力的大小,故③正確;④將小車旋轉(zhuǎn)一個角度,此時兩邊的拉力不在同一直線上,小車受力不平衡,故④錯誤。故選A。7.在圖中,兩位同學在水平路面上推動底部墊有圓木的木箱做勻速直線運動。在木箱下墊上圓木是為了摩擦力(“增大”或“減小”),木箱受到的推力與是一對平衡力(“支持力”或“摩擦力”)。
【答案】減小摩擦力【解析】[1]在木箱下墊上圓木是將滑動摩擦變?yōu)闈L動摩擦,屬于減小摩擦。[2]當推動箱子做勻速直線運動時,木箱處于平衡狀態(tài),水平方向上木箱受到的推力與摩擦力是一對平衡力,二者作用在同一物體上、大小相等、方向相反、作用在同一直線上。8.踢毽子是中學生喜愛的體育活動。如圖所示,毽子被踢出主要表明力可以改變物體的。被踢出后,毽子豎直上升到最高處時,處于狀態(tài)(選填“平衡”或“非平衡”)。(不計空氣阻力)?!敬鸢浮窟\動狀態(tài)非平衡【解析】[1]毽子被踢出,毽子由靜止變?yōu)檫\動,其運動狀態(tài)發(fā)生改變,說明力可以改變物體的運動狀態(tài)。[2]毽子上升到最高處時,毽子只受重力作用,故毽子處于非平衡狀態(tài)。【能力培優(yōu)】9.如圖所示,是國乒在仁川奪冠比賽時的場景。下列說法中正確的是()A.球拍擊打乒乓球時,乒乓球和球拍都會發(fā)生彈性形變B.球拍擊打乒乓球的力是由于乒乓球發(fā)生彈性形變產(chǎn)生的C.乒乓球?qū)η蚺牡牧颓蚺膶ζ古仪虻牧κ且粚ζ胶饬.擊打乒乓球的不同部位,球的旋轉(zhuǎn)方向不同,說明力的作用效果與力的大小有關(guān)【答案】A【解析】A.力可以改變物體的形狀,且物體間力的作用是相互的;用球拍擊球時,它們之間的作用力(彈力)會使乒乓球和球拍都發(fā)生彈性形變,故A正確;B.球拍擊打乒乓球的力是由于乒乓球拍發(fā)生彈性形變產(chǎn)生的,故B錯誤;C.物體間力的作用是相互的。球拍擊球時,球拍對球的力與球?qū)η蚺牡牧κ窍嗷プ饔昧?,故C錯誤;D.擊打球的不同部位,球的旋轉(zhuǎn)方向不同,表明力的作用效果與力的作用點有關(guān),故D錯誤。故選A。10.如圖甲所示,小強在水平地面上用力推木箱,推力隨時間變化的圖像如圖乙所示,木箱速度隨時問變化的圖像如圖丙所示,以下對于這一過程的分析中正確的是()A.0到ls內(nèi)木箱沒有動是因為人對木箱的推力小于地面給木箱的摩擦力B.1s到2s內(nèi)木箱受到的摩擦力大小為4NC.2s到3s內(nèi)人對木箱的推力大于4ND.如果3s后人停止用力,木箱將做勻速直線運動【答案】B【解析】A.0到ls內(nèi)木箱沒有動,說明木箱受力平衡,所以人對木箱的推力等于地面給木箱的摩擦力,故A錯誤;B.由圖丙可知,1s到2s內(nèi)木箱做加速運動,受到的摩擦力為滑動摩擦力。2s到3s內(nèi)木箱做勻速直線運動,受力平衡,摩擦力等于推力等于4N,滑動摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度及壓力大小有關(guān),整個過程中壓力大小和接觸面的粗糙程度都沒有發(fā)生改變,所以滑動摩擦力不變,即1s到2s內(nèi)木箱受到的摩擦力為4N,故B正確;C.由圖乙可知,2s到3s內(nèi)人對木箱的推力等于4N,故C錯誤;D.如果3s后人停止用力,木箱在水平方向上只受到摩擦力,受力不平衡,木箱將做減速運動,故D錯誤。故選B。12.如圖所示,是小慧同學擲實心球的場景,圖中虛線表示球的運動軌跡,球從a點上升到最高點b后下落到地面c點,然后繼續(xù)運動到d點停止。下列說法正確的是(
)A.球從a點上升到b點,是因為受到慣性力作用B.球在b點為運動的最高點,為平衡狀態(tài)C.球從b點下落到c點,說明力可以改變物體的運動狀態(tài)D.球最終到d點停止,說明物體運動需要力來維持【答案】C【解析】A.慣性是物質(zhì)的一種屬性,慣性不是力,不能說受到慣性力的作用,故A錯誤;B.小球在b點處只受重力作用,無法保持靜止或勻速直線運動狀態(tài),不是平衡狀態(tài),故B錯誤;C.從b點到c點,物體在重力作用下運動狀態(tài)發(fā)生改變,可以說明力可以改變物體的運動狀態(tài),故C正確;D.球從c運動到d點停止,是因為受到地面的摩擦力,說明力可以改變物體的運動狀態(tài),故D錯誤。故選C。13.(24-25八年級上·全國·課后作業(yè))如圖所示,物塊從水平地面上P點以速度v向右運動并沖上斜面,停在Q點,水平地面與斜面的粗糙程度相同,則下列說法中正確的是(
)A.物塊在Q點靜止時,受到三個力的作用B.物塊在斜面上所受摩擦力的方向始終沿斜面向下C.物塊在Q點靜止時,重力和支持力是一對平衡力D.物塊在水平面上運動和在斜面上運動時所受摩擦力方向相同【答案】A【解析】A.對木塊進行受力分析可知,木塊在Q點靜止時,其受到豎直向下的重力、垂直于斜面向上的支持力和沿斜面向上的摩擦力三個力的作用,故A正確;B.木塊在斜面上向上運動時所受摩擦力方向是沿斜面向下的,當木塊停在斜面上時,所受摩擦力的方向是沿斜面向上的,故B錯誤;C.木塊在Q點靜止時,重力和支持力不在同一直線上,所以這兩個力不是一對平衡力,C錯誤;D.物塊在水平面向右運動時,所受摩擦力的方向水平向左,木塊在斜面上向上運動時所受摩擦力方向是沿斜面向下的,摩擦力方向不同,故D錯誤。故選A。14.2024年3月24日跳水世界杯柏林站中國跳水運動員全紅嬋在女子10米臺決賽中一騎絕塵、以432.80分奪取金牌。如圖是她獲得金牌的場景,下列說法正確的是()A.運動員在空中跳水時,以地面為參照物,她是靜止的B.運動員向下踏跳板,身體卻向上彈起說明力的作用是相互的C.運動員離開跳板后繼續(xù)上升是因為運動員受到慣性的作用D.跳板對運動員的支持力與運動員對跳板的壓力是一對平衡力【答案】B【解析】A.運動員在空中跳水時,以地面為參照物,她的位置在變化,所以她是靜止的,故A錯誤;B.運動員向下踏跳板,對跳板施加向下的作用力,同時,跳板對人施加向上的作用力,使人向上彈起,說明力的作用是相互的,故B正確;C.由于運動員具有慣性,保持原來的運動狀態(tài)不變,所以運動員離開跳板后能繼續(xù)上升,由于慣性不是力,不能說受到慣性的作用,故C錯誤;D.跳板對運動員的支持力的受力物體是運動員,運動員對跳板的壓力的受力物體是跳板,兩個力作用在兩個物體上,大小相等,方向相反,所以是一對相互作用力,故D錯誤。故選B。15.如下圖所示,磁性黑板刷吸在豎直懸掛的黑板上靜止不動,黑板由鐵質(zhì)材料制成。下列說法正確的是()A.用垂直于黑板的力壓黑板刷時,黑板刷受到的摩擦力增大B.黑板刷受到的重力與黑板刷受到的摩擦力大小相等C.黑板刷受到的重力與黑板刷受到的摩擦力是相互作用力D.黑板刷對黑板的吸引力與黑板對黑板刷的吸引力是一對平衡力【答案】B【解析】A.黑板刷吸在豎直懸掛的黑板上靜止不動,處于平衡狀態(tài),黑板刷受到的摩擦力等于黑板刷的重力,所以增大對黑板刷的壓力,黑板刷受到的摩擦力不會增大,故A錯誤;B.黑板刷吸在豎直懸掛的黑板上靜止不動,處于平衡狀態(tài),黑板刷受到的重力方向豎直向下,作用點在黑板刷上,黑板刷由于在重力的作用具有向下運動的趨勢,所以受到豎直向上的摩擦力,這兩個力大小相等,故B正確;C.黑板刷受到的重力方向豎直向下,黑板刷受到的摩擦力方向豎直向上,兩個力都作用在黑板刷上,大小相等,方向相反,所以這兩個力是一對平衡力,故C錯誤;D.在水平方上,黑板刷對黑板的吸引力,作用點在黑板上,而黑板對黑板刷的吸引力作用點卻在黑板刷上,這兩個力大小相等、方向相反,作用點不在同一個物體上,所以黑板刷對黑板的吸引力與黑板對黑板刷的吸引力是一對相互作用的力,故D錯誤。故選B。16.如圖甲所示,放在水平地面上的物體在水平推力F的作用下,物體運動的速度v與時間t的關(guān)系如圖乙所示,已知在4s~6s內(nèi)物體受到的水平推力F為2N,則下列說法中正確的是()A.t=1s時,物體處于非平衡狀態(tài)B.t=3s時,物體所受摩擦力大小為2NC.t=5s時,物體所受水平推力大于物體所受摩擦力D.t=6s時,將F撤掉,物體立即靜止【答案】B【解析】A.由v-t圖像可知,t=1s時,物體靜止,因此物體處于平衡狀態(tài),故A錯誤;B.由v-t圖像可知,在4s~6s內(nèi),物體做勻速運動,水平方向受力平衡,此時的推力等于2N,根據(jù)二力平衡可知摩擦力等于2N;由v-t圖像可知,t=3s時,物體做加速直線運動,由于接觸面粗糙程度和壓力都不變,所以摩擦力大小與4s~6s摩擦力大小相等,即2N,故B正確;C.由v-t圖像可知,在4s~6s內(nèi),物體做勻速運動,水平方向受力平衡,此時的水平推力與摩擦力大小相等,故C錯誤;D.由v-t圖像可知,t=6s時,將F撤掉,物體由于慣性還要繼續(xù)往前運動一段距離,故D錯誤。故選B。17.小明沿水平方向推箱子前行,推力為F,如圖甲所示。推箱子過程中,其和的圖像分別如圖乙、丙所示。則下列判斷正確的是(
)A.0~3s,箱子受到地面的摩擦力為9NB.時,箱子受到地面的滑動摩擦力為9NC.時,箱子受到的推力和摩擦力是一對平衡力D.9~12s,滑動摩擦力的大小為6N【答案】D【解析】A.由丙圖可知,前3s箱子速度為零,處于靜止狀態(tài),合力為零,則水平方向受到的摩擦力和推力是一對平衡力;由乙圖可知,箱子所受推力為3N,則可知摩擦力也為3N,故A錯誤;BCD.由圖丙知,9s~12s內(nèi),箱子做勻速直線運動,速度為1m/s,受到的推力和摩擦力是一對平衡力,大小相等,由圖乙可知,此時的推力F為6N,摩擦力也為6N;由圖乙知3s~6s內(nèi),箱子做加速運動,但由于壓力和接觸面的粗糙程度不變,摩擦力不變,仍為6N,故t=5s時,箱子受到地面的滑動摩擦力為6N;6s~9s內(nèi),箱子做減速運動,受非平衡力的作用,故t=8s時,箱子受到的推力和摩擦力不是一對平衡力,故BC錯誤,D正確。故選D。18.如圖甲所示,放在水平地面上的物體,受到方向不變的水平推力F的作用,F(xiàn)的大小與時間t的關(guān)系和物體運動速度v與時間t的關(guān)系如圖乙所示。下列說法正確的是(
)A.第1s時物體做勻速直線運動 B.第3s時物體受到的是平衡力C.第5s時物體受到的摩擦力為2N D.第7s時物體受到的摩擦力為1N【答案】C【解析】A.由圖乙可知,第1s時物體速度為零,處于靜止狀態(tài),故A錯誤;
B.第3s時物體做加速直線運動,處于非平衡狀態(tài),受到的力不是平衡力,故B錯誤;
C.由圖乙可知,第5s時物體做勻速直線運動,處于平衡狀態(tài),受到的推力和摩擦力是一對平衡力,大小相等,此時的推力為2N,則受到的摩擦力為2N,故C正確;
D.由圖可知,第7s時物體做減速運動,由于壓力和接觸面的粗糙程度不變,則物體所受摩擦力不變,仍為2N,故D錯誤。
故選C。19.在“探究二力平衡的條件”活動中,小明、小紅選擇器材后,設(shè)計組裝的實驗裝置分別如圖甲、乙所示。(1)當物體處于靜止狀態(tài)或狀態(tài)時,它受到的力是相互平衡的。(2)從實驗效果的角度分析,你認為(選填“小明”或“小紅”)選擇的實驗器材更加合理,理由是:可以減小
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