专题82 二力平衡八年级物理人教版下册.docx

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专题82二力平衡八年级物理人教版下册

第八章运动和力

第2节二力平衡

一、平衡状态和平衡力

(1)物体处于_________状态或______________状态,我们就说这个物体处于平衡状态。

(2)物体在受到几个力作用时,如果保持静止状态或匀速直线运动状态,我们就说这几个力是______。

(3)平衡力与平衡状态的关系:

物体在平衡力的作用下,处于平衡状态,物体处于平衡状态时要么不受力,若受力一定是平衡力;物体受平衡力或不受力时保持静止或匀速直线运动状态。

二、二力平衡

(1)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___________上,这两个力就彼此平衡。

(2)二力平衡的条件:

概括说就是“同物、等大、反向、共线”。

(a)同物:

作用在________物体上的两个力。

(b)等大:

大小________。

(c)反向:

两个力方向_________。

(d)共线:

两个力作用在___________直线上。

三、二力平衡的条件的应用

(1)根据平衡力中一个力的大小和方向,判定另一个力的大小和方向。

(2)根据物体的平衡状态,判断物体的受力情况。

四、二力平衡与相互作用力的区别

平衡力

相互作用力

相同点

大小相等,方向相反,作用在同一直线上

受力物体

作用在同一物体上

作用在两个不同物体上

受力情况

受力物体是同一个,施力物体不是同一物体

两个物体互为施力者,互为受力者

力的变化

一个力变化(增大、减小或消失),另一个力不一定变化,此时物体失去平衡

同时产生,同时变化,同时消失

静止匀速直线运动平衡力同一条直线同一相等相反同一条

一、二力平衡的条件及应用

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。

(同物、等大、反向、共线)

力和运动的关系:

当一个物体受到非平衡力的作用时,其运动状态要改变;当物体受到平衡力作用时,物体的运动状态不变,即保持静止或匀速直线运动。

解读:

(1)判断两个力是不是平衡力,就是看二力平衡的四个条件是否同时具备,缺一不可,也就是首先要看这两个力是不是作用在同一物体上,然后再看它们是不是在同一直线上,大小相等,方向相反。

如果两个力不是作用在同一个物体上,尽管这两个力在同一直线上,大小相等,方向相反,它们也不是一对平衡力。

(2)利用二力平衡条件,可根据物体受力情况,确定物体受力是否平衡,但受力平衡的物体可能处于静止或匀速直线运动状态,不要错误地认为只有静止状态。

(3)平衡力与作用力和反作用力的区别是它们作用的物体不同,二力平衡时,两个力作用在同一物体上,而作用力与反作用力是作用在两个物体上。

【例题1】(2018辽宁大连甘井子区二十三中学八年级上复习题精选)如图所示,弹簧所受重力不计,上端固定在天花板上,下端悬挂一个小球处于静止状态,下列各对力中属于平衡力的是

A.弹簧对球的拉力和球受到的重力

B.球对弹簧的拉力和球受到的重力

C.球对弹簧的拉力和弹簧对球的拉力

D.天花板对弹簧的拉力和弹簧对天花板的拉力

参考答案:

A

试题解析:

A.弹簧对球的拉力和球受到的重力,符合二力平衡的条件,因此它们是一对平衡力;B.球对弹簧的拉力作用在弹簧上且方向竖直向下,球受到的重力作用在球上其方向竖直向下,不符合二力平衡条件的条件,因此不是一对平衡力;C.球对弹簧的拉力和弹簧对球的拉力,二力作用在两个物体上,符合相互作用力的条件,是一对相互作用力;D.天花板对弹簧的拉力和弹簧对天花板的拉力,二力作用在两个物体上,符合相互作用力的条件,是一对相互作用力。

故选A。

二、探究二力平衡的条件

(1)首先要明确二力平衡的条件是同体、共线、等大、反向。

(2)然后根据题干中提供的实验装置图明确各器材的作用,然后利用控制变量法设计探究二力平衡某一条件的操作要领的方案,并对实验装置优劣进行评估。

【例题2】(2018河南省驻马店市上蔡一中八年级下期末)在“探究二力平衡的条件”的实验中:

(1)甲、乙两组同学分别选择器材后,设计组装的装置如图所示。

老师指出乙组同学选择的器材更加合理,其原因是:

_________________________。

(2)当物体处于静止状态或_________________状态时我们认为它处于平衡状态,在实验中让小车静止而不做匀速直线运动的原因是_______________________________。

(3)乙组同学通过调整___________来改变拉力的大小,当两盘内所放砝码数量相等时,即小车受到向左和向右的拉力相等时,小车才会保持静止,这说明平衡的两个力要满足:

①_______________________;②_________________________。

参考答案:

(1)将小车放在水平桌面上可减小小车与水平面间的阻力

(2)匀速直线运动静止状态便于操作(3)钩码个数①大小相等②方向相反

试题解析:

(1)甲图中木块与桌面间是滑动摩擦,乙图中的小车与桌面间的摩擦力是滚动摩擦,滚动摩擦力小于滑动摩擦力,乙图中将小车放在水平桌面上可减小小车与水平面间的摩擦力,则乙组同学选择的器材更加合理;

(2)物体静止或做匀速直线运动时,物体处于平衡状态,物体受到平衡力的作用;为了便于操作在本实验中应让小车处于静止状态进行研究;

(3)实验中通过调整钩码的个数来改变拉力的大小,只有当小车受到向左和向右的拉力相等时,小车才会保持静止,说明的平衡的两个力要满足:

两个力的大小相等且两个力的方向相反。

 

1.(2018河南省实验中学八年级物理下学期第一次月考)在下列事例中,物体受平衡力作用的是

A.原来静止的火车开出站台

B.小孩乘坐摩天轮匀速转动

C.熟透的苹果从树上下落

D.人站在自动扶梯上匀速斜向上运动

2.(2018河北省邢台市第八中学八年级下学期第一次月考)如图所示,在弹簧测力计的两侧沿水平方向各加4N的拉力并使其保持静止,此时弹簧测力计的示数为

A.4NB.2NC.0ND.8N

3.一个重800N的物体,受到800N竖直向上的拉力时,则该物体

A.一定处于静止状态

B.一定处于匀速上升状态

C.一定处于匀速下降状态

D.以上三种状态都有可能

4.起重机吊着货物时,货物所受重力G和拉力F之间的关系为

A.货物匀速上升时,F>G

B.货物匀速下降时F

C.只有当货物静止时F=G

D.上述三种情况,都应为F=G

5.(2018辽宁大连甘井子区二十三中学八年级上复习题精选)如图所示,不倒翁能稳稳地立在桌面上,设不倒翁受到的重力为G,桌面对它的支持力为N,它对桌面的压力为F,则

A.G与N是一对相互作用力B.N与F是一对平衡力

C.G与F是一对相互作用力D.G与N是一对平衡力

6.如图所示是一款没有“地轴”的地球仪,接通电源,地球仪就能漂浮在空中,当它“漂浮”在空中时,下列分析正确的是

A.它没有受到力的作用

B.它受到的磁力与重力方向相同

C.它受到的磁力和重力相互平衡

D.它受到的磁力一定大于重力

7.(2018辽宁大连甘井子区二十三中学八年级上复习题精选)如图所示,一个重40N的物体放在水平面上,受到10N的竖直向上的拉力,此时物体受到的合外力为_________N;当拉力为50N时,物体受到的合外力为_________N。

8.(2018辽宁省沈阳134中八年级下期中)用钢丝绳系着一个重500N的物体,当钢丝绳拉着物体匀速上升时,绳对物体的拉力_______500N(选填“>”、“<”、“=”);当钢丝绳拉着物体悬在空中静止不动时,绳对物体的拉力是_______N;当钢丝绳拉着物体以2m/s的速度匀速下降时,物体受到的合力是________N。

9.如图有一条平直的轨道ABC,其中AB段表面粗糙,BC段表面光滑,一辆电动小车在A位置由静止向右运动。

小车静止时受到的支持力和________是一对平衡力。

小车经过B点后将做____________运动(不计空气阻力)。

10.用绳子以2m/s的速度匀速向上提升一个重物时,绳的拉力T1,当这重物以3m/s的速度匀速上升时,绳的拉力为T2,则T1与T2比较,T1______T2。

(选填“>”、“=”或“<”)(不计空气阻力)

11.如图所示,跳水运动员站在跳板上静止时,她受到的重力和支持力是一对________(选填“平衡力”或“相互作用力”),运动员将跳板压弯,说明力可以改变物体的__________。

12.(2018郑州二十七中八年级下学期第一次月考)用弹簧测力计两次拉动重为G的物体竖直向上运动,两次运动的路程随时间变化的图象如图所示,其对应的弹簧测力计的示数分别为F1和F2,则F1________(选填“>”“=”或“<”)F2。

13.(2018辽宁大连甘井子区二十三中学八年级上复习题精选)把一个质量是0.5kg的篮球竖直向上抛出,假定运动过程中空气对它的阻力恒为0.5N,则篮球在竖直上升和降落过程中所受力的合力分别是

A.5.5N5NB.5.5N4.5N

C.5N4.5ND.4.5N5.5N

14.(2018重庆市第一中学校九年级下学期第一次定时作业)四月即将进入体考季,预祝同学们考试成功。

下列关于体考项目的说法中正确的是

A.实心球在空中最高点时处于平衡状态

B.绳在手中挥舞速度越快惯性越大

C.立定跳远蹬地跳起后受到地面支持力

D.实心球落回地面是因为受到重力

15.(河北省邢台市第八中学八年级下学期第一次月考)甲起重机将一台机器沿竖直方向向上以15m/s的速度匀速提升,甲起重机对机器的拉力为F1;乙起重机将同一台机器沿竖直方向向下以5m/s的速度匀速下降,乙起重机对机器的拉力为F2,则

A.F1=F2B.F1F2D.无法确定

16.如图所示,A、B为两个弹簧测力计,所挂重物的重均为10N,如果滑轮的摩擦不计,当重物处于静止状态时,A、B两弹簧测力计的示数分别为

A.10N,20NB.0,10N

C.10N,0D.10N,10N

17.如图是演示“二力平衡”条件的实验装置,此时塑料片处于静止状态(不计摩擦、塑料片和绳重及空气阻力)。

若用手指向上轻托一下左边的钩码,使钩码开始向上运动,则钩码离开手指后将

A.向上运动且越来越快,直到碰到定滑轮

B.稍向上运动但马上静止

C.向上匀速运动,直到碰到定滑轮

D.稍向上运动后又向下回到原来位置

18.(2018山东省临沭县青云镇中心中学八年级上学期期末考试)一名空降兵的质量为60kg。

他随身所带的装备(包括降落伞和武器)总重为200N。

在匀速下落过程中,若在竖直方向只受空气阻力和重力的作用,则他与所带装备所受的空气阻力为

A.0NB.260NC.788ND.388N

19.(2018四川省资阳市八年级下学期期末考试)关于平衡力,下列说法中正确的是

A.物体在平衡力的作用下,一定保持静止状态

B.运动物体在平衡力的作用下,一定保持运动状态不变

C.物体受到重力和拉力的作用,这两个力方向相反,它们一定是平衡力

D.作用在物体上的两个力三要素完全相同,这两个力一定是平衡力

20.(2018重庆市第一中学八年级下学期第一次定时作业)如图所示,长方体A、B静止叠放在水平地面上,下列说法正确的是

A.B所受的重力和地面对B的支持力是一对平衡力

B.A对B的压力就是A的重力

C.A所受的重力和B对A的支持力是一对相互作用力

D.B受到平衡力的作用

21.中国的一些美食与传统节日有关。

下列美食用物理知识解释正确的是

A.包饺子时力的作用使饺子皮改变了形状

B.煮熟的汤圆浮起来主要是因为汤圆的重力改变了

C.粽子对盘的压力和桌面对盘的支持力是一对平衡力

D.如果将月饼带到月球上,它的质量会减小

22.下列图中所画的两个力彼此平衡的是

A.

B.

C.

D.

23.(2018河南省郑州市八年级下期末)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_______________。

24.(2018广西南宁市八年级下学期期末考试)如图所示,质量为30kg的物体放在水平地面上,物体在100N的水平推力作用下向右做匀速直线运动,则物体的重力大小为_______N,方向_________,物体受到的阻力大小为_____N。

25.(2018江苏省泰州市中考物理试题)如图所示,在水平桌面上匀速拉动木块做直线运动。

木块受到的拉力和_______力是一对平衡力,木块对桌面的压力和桌面对木块的_______力是一对相互作用力,木块对桌面的压力是由________发生形变而产生的。

26.在一辆向左行驶的汽车车厢顶上挂着一个小球,当出现了如图所示的情景时,汽车在做________(填“加速”、“匀速”、“减速”)运动;此时小球共受到________个力的作用(空气阻力不计);此时绳子对球的拉力和球受到的重力________(填“是”、“不是”或“可能是”)一对平衡力。

27.(2018河北定州十四中八年级下期末)在“探究二力平衡条件”的实验中,主要是通过探究力对物体的作用效果来实现探究目的的。

如图所示是可供选择的两种探究方案。

(1)图甲的探究方案中研究对象是小卡片,图乙的探究方案中研究对象是________。

(2)小明选择了如图甲所示的探究方案。

他将系于小卡片两角的细线分别跨过左右支架上的滑轮后,在两线端挂上钩码,这是探究两个力的________和________对物体平衡的影响。

(3)探究活动中还要求把小卡片扭转一个角度,然后松手,这样做的目的是探究不在____________上的两个力对物体平衡的影响。

(4)_______方案的探究过程对实验影响小一些。

因为小卡片的____________可以忽略不计,且不受桌面阻力的影响,它只受两个拉力的作用。

28.如图是用来探究二力平衡条件的两种实验方案。

实验说明:

甲图中是将系于小卡片(重力可忽略不计)两对角的线分别跨过左右支架上的滑轮,在线的两端挂上钩码,使作用在小卡片上的两个拉力方向相反,并通过调整钩码的数量来改变拉力的大小。

乙图中是将木块放在水平桌面上,通过左右支架上的滑轮,在线的两端挂上钩码,使作用在小木块上的两个拉力方向相反,并通过调整钩码的数量来改变拉力的大小。

(1)同学们讨论认为甲图的实验设计优于乙图的实验设计。

其主要原因是________。

A.小卡片容易扭转

B.小书片是比较容易获取的才料

C.容易让小卡片在水平方向上保持平衡

D.减少阻力对实验结果的影响

(2)以下是选用甲图的实验部分步骤:

①当小卡片平衡时,小华将小卡片转过一个角度,松手后小卡片_________(选填“能”或“不能”)平衡。

设计此实验步骤的目的是为了探究_____________________。

②为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,在图甲所示情况下,小华下一步的操作是:

_______________________。

29.(2018四川省绵阳东辰学校第二学期八年级第一学月质量检测)如图甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景。

(1)当小卡片平衡时,小华将小卡片转过一个角度,松手后小卡片__________(选填“能”或“不能”)平衡。

设计此实验步骤的目的是为了探究_______________________________。

(2)小红同学也对该实验进行了探究,但她在左右支架上装配两个滑轮时没有安装成相同高度(如图乙所示),你认为能否用小红的装置进行实验_________(选填“能”或“不能”)。

(3)小明在探究同一问题时,将木块放在水平桌面上,设计了如图丙所示的实验,同学们认为小华的实验优于小明的实验。

其主要原因是_______。

A.减少阻力对实验结果的影响

B.小卡片是比较容易获取的才料

C.容易让小卡片在水平方向上保持平衡

D.小卡片容易扭转

(4)小林提出,能否利用如图丁所示的实验装置来探究二力平衡的条件?

小华认为,若采用小林的方案,必须测出物体所受的_________和____________的大小来进行比较。

研究发现,在小明的方案中,只能根据相互作用的关系直接测出________的大小,在未知二力平衡条件的前提下,另一个力无法直接测量,所以这一方案无法实施下去。

30.(2018·大庆)如图,放在水平地面上的两个物体处于静止状态,对这两物体受力分析正确的是

A.B受到地面的支持力与B的重力是一对平衡力

B.B对A的支持力与A对B的压力是一对平衡力

C.B对A的支持力与A的重力是一对平衡力

D.A对地球的吸引力与地球对A的吸引力完全相同

31.(2018·钦州)关于相互平衡的两个力的说法,不正确的是

A.方向相同

B.作用点在同一物体上

C.大小相等

D.作用在同一直线上

32.(2017·连云港)如图所示,一个重10N的物体在10N竖直向上的拉力作用下做匀速直线运动。

小红说:

因为物体做匀速直线运动,且物体仅受重力和拉力的作用,所以重力和拉力是一对平衡力。

小明说:

因为同一物体受到的重力和拉力大小相等、方向相反、并且作用在同一条直线上,所以重力和拉力是一对平衡力。

则两人的说法

A.都正确B.只有小明正确

C.只有小红正确D.都不正确

33.(2017·盐城)每年都有一大批丹顶鹤从北方迁徙到我市滩涂越冬,如图所示,一只丹顶鹤正沿直线朝斜向下方向匀速滑翔,此过程中,空气对它作用力的方向

A.竖直向上B.竖直向下

C.与运动方向相同D.与运动方向相反

34.(2018·桂林)如图所示,骑自行车出行郊游,是一种时尚、环保的生活方式。

当我们在平直路面上匀速向前骑行时,以下说法正确的是

A.若自行车停下,惯性就消失了

B.自行车受到的动力大于自行车受到的阻力

C.路面受到的压力与人受到的支持力是一对平衡力

D.人和车受到的重力与地面对人和车的支持力是一对平衡力

35.(2017·德阳)下列有关运动和力的说法中,正确的是

A.力是维持物体运动的原因

B.物体受到平衡力作用,它一定是静止的

C.力是改变物体运动状态的原因

D.物体运动的速度越大,受到的力也越大

36.(2017·海南)如图所示,给四个静止的物体同时施加方向相反的力F1和F2的作用,其中能继续保持静止的物体是

37.(2018·铜仁)著名的北盘江大桥在修建的过程中,建筑工人用起重机将一个重为3×103N的建筑材料从地面匀速提升到桥面,在此过程中,吊绳对重物的拉力为___________N,方向是___________。

38.(2018·河池)为了探究二力平衡的条件,张三同学设计了如图甲的实验。

(1)实验中发现两边的钩码质量不相等时,木块运动,质量相等时,木块静止,说明二力平衡的一个条件是力的________________。

(2)接着张三将木块扭转一个角度,松手后观察到小木块不能平衡,说明二力平衡时,两个力必须作用在________________。

(3)在另一小组实验中,李四用小车代替木块,如图乙所示,同学们认为李四的实验装置优于张三的实验装置,其主要原因是________________。

39.(2018·宿迁)如图所示,在“探究二力平衡的条件”实验中。

(1)实验中定滑轮的作用是_____________;

(2)选择轻质卡片的目的是______________;

(3)用手将卡片转过一个角度,使卡片受到的大小相等、方向相反的两个拉力不在同一条直线上,然后由静止释放卡片,根据_________(选填字母)状态,能够说明这两个拉力不是一对平衡力。

A.松手前卡片静止B.松手瞬间卡片旋转C.松手后卡片达到静止

 

1.D【解析】受平衡力作用的物体会保持静止或匀速直线运动状态。

A、原来静止的火车开始出站台,由静止变为运动,运动状态改变,故A错误;B、小孩乘坐摩天轮匀速转动,运动方向不断变化,运动状态改变,故B错误;C、熟透的苹果从树上下落,速度加快,运动状态发生了改变,故C错误;D、人站在自动扶梯上匀速斜向上运动,速度大小和方向都不变,运动状态不变,故D正确。

故选D。

5.D【解析】不倒翁能稳稳地立在桌面上,桌面受到压力N的大小等于不倒翁受到的重力G的大小;不倒翁受到的支持力作用点在重心上,方向竖直向上;重力的作用点也在重心上,方向竖直向下。

所以G与N是一对平衡力;不倒翁对桌面的压力F,作用在桌子上,方向竖直向下。

而压力F的受力物是桌子,所以N与F不是一对平衡力,G与F不是一对相互作用力。

故选D。

6.C【解析】根据题意知道,地球仪接通电源后能够漂浮在空中,说明其受磁力作用,漂浮在空中的地球仪,处于静止状态,即磁力与重力平衡,大小相等,方向相反,所以只有C正确,故选C。

7.010

【解析】物体受竖直向下的重力G=40N,竖直向上的拉力F作用;

(1)F=10N时,小于物体的重力,物体仍静止在地面上,处于平衡状态,物体受到的合力F合=0;

(2)F=50N时,物体受到的合力F′合=F−G=50N−40N=10N,方向与拉力方向相同,竖直向上。

8.=5000

【解析】用钢丝绳系上一个重为500N的物体,当钢丝绳拉着它匀速上升时,绳对物体的拉力和物体受到的重力是一对平衡力,大小相等,所以绳子对物体的拉力是500N;当钢丝绳拉着物体静止时,绳对物体的拉力和物体受到的重力是一对平衡力,大小相等,所以绳子对物体的拉力是500N;当钢丝绳拉着物体以2m/s的速度匀速下降时,绳对物体的拉力和物体受到的重力是一对平衡力,平衡力的合力为0N。

9.重力匀速直线

【解析】小车静止时,处于平衡状态,受到的支持力和重力大小相等、方向相反、作用在一条直线上,是一对平衡力。

小车经过B点后,因为BC段表面光滑,小车不再受阻力的作用,由于惯性,小车将保持匀速直线运动状态。

10.=

【解析】当重物匀速上升时,受到的拉力与重力都是平衡力,拉力大小都等于重力,所以T1=T2。

11.平衡力形状

【解析】跳水运动员站在跳板上静止时,为平衡状态,其中她受到的重力和支持力都是对运动员的力,且大小相等,方向相反,作用在一条直线上,是一对平衡力;力的两个作用效果,一是改变物体的形状,二是改变物体的运动状态,运动员将跳板压弯,说明力可以改变物体的形状。

12.=

【解析】由图象可知物体两次都做匀速直线运动,都处于平衡状态,故物体受到的重力和拉力为一对平衡力,物体重力不变,所以F1=F2。

15.A【解析】由于物体两次都是匀速运动,受力平衡,拉力与重力大小相等,由于重力不变,所以拉力大小也不变,故拉力相等。

16.D【解析】如图A测力计,10N重的物体通过滑轮作用于测力计,示数为物体的重,即10N;如图B测力计,两个10N的物体分别向两侧通过滑轮拉着测力计,测力计受力平衡,示数为一侧拉力的大小,即示数也为10N。

故D正确。

17.C【解析】由于塑料片处于静止状态,所以两边钩码的重力大小相等,塑料片受到的两个拉力是一对平衡力。

用手指向上轻托一下左边的钩码,钩码受到外力的作用,就会由静止变为运动,钩码离开手指后则又恢复到一开始的受力平衡状态,此时钩码在这一对平衡力作用下,向上做匀速运动,故ABD错误,C正确。

故选C。

18.C【解析】伞

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