第一章知识点31二力平衡的应用华东师大版科学八年级上册

知识点31、二力平衡的应用一．选择题（共10小题）1．起重机以1m/s的速度匀速吊起一个重物，钢丝绳对重物的拉力是3000N。若起重机吊着这个物体以2m/s的速度匀速下降，这时钢丝绳对重物的拉力是（）A．12000N B．6000N C．3000N D．无法判定2．如图所示，小青用10N的力握住重5N的瓶子，手与瓶子间的摩擦是静摩擦，此时瓶子受到的静摩擦力大小和方向分别为（）A．5N竖直向下 B．10N竖直向下 C．5N竖直向上 D．10N竖直向上3．如图所示，放在M、N两水平桌面上的P、Q两物体，分别在FP＝5N、FQ＝3N的水平拉力作用下做匀速直线运动，可以确定（）A．桌面M一定比桌面N粗糙 B．P的速度一定大于Q的速度 C．P的质量一定大于Q的质量 D．P受到的摩擦力一定大于Q受到的摩擦力4．相同的木块A和B，在同一水平面上分别受水平拉力FA和FB的作用而做匀速直线运动，其速度分别为vA和vB，且vA＞vB，则拉力FA和FB的大小关系是（）A．FA＞FB B．FA＝FB C．FA＜FB D．无法确定5．如图所示，是一辆静止在水平面上的小车，在其支架的杆上固定一个质量为m的小球，关于杆对小球作用力的描述，下列说法中正确的是（）A．力的方向竖直向上，大小为mg B．力的方向沿杆斜向上，大小为2mg C．力的方向垂直于杆向上，大小为mg D．力的方向沿杆和竖直方向之间的某一方向，大小为2mg6．如图，升降机静止时对人的支持力为500N．下列说法正确的是（）​①升降机以1m/s的速度匀速上升时，人受到的重力等于500N②升降机以2m/s的速度匀速上升时，人受到的重力小于500N③升降机以1m/s的速度匀速下降时，人受到的支持力等于500N④升降机以2m/s的速度匀速下降时，人受到的支持力小于500NA．只有①③正确 B．只有②④正确 C．只有①④正确 D．只有③④正确7．如图所示，铁块A重5N，静止地吸附在竖直放置的磁性黑板上，将重为2N的铜块B放在铁块A上面时，A和B恰能沿着黑板缓慢匀速下滑。取走铜块B，用竖直向上的力F拉铁块A，使其匀速向上运动，则F的大小为（）A．5N B．7N C．9N D．12N8．如图所示，当右端挂5N的物体A时，物体B在平面桌上恰好能向右做匀速直线运动，若现在要使物体B向左做匀速直线运动，则应对物体B施加的力为（）A．水平向左，5N B．水平向右，5N C．水平向左，10N D．水平向右，10N9．如图所示，小林静止站在商场的电梯上，随电梯匀速向上运动，下列说法正确的是（）A．小林受到重力、支持力和水平向右的摩擦力作用 B．小林受到重力、支持力作用 C．以地面为参照物，小林是静止的 D．小林受到的支持力大于重力10．如图所示，重为10N、边长为10cm正方形的铁板教具，被磁性黑板的水平吸引力吸在竖直黑板的平面上。若竖直向下施加F1＝2N的力，刚好能拖动铁板匀速竖直向下移动，那么拉动铁板竖直向上匀速移动时，拖动铁板匀速竖直向上的拉力F2为（）A．2N B．10N C．12N D．22N二．填空题（共7小题）11．质量为3kg的物体静止在水平地面上，则物体受到的支持力是N，其方向是，该力的施力物体是。物体受到的支持力和它受到的重力是一对力。（g＝10N/kg）12．起重机吊着重为6×103N的重物，当重物匀速上升时，钢丝绳对重物的拉力6×103N；当重物水平向右匀速运动时，钢丝绳对重物的拉力6×103N；当重物加速上升时，钢丝绳对重物的拉力6×103N（均选填“大于”“等于”或“小于”）。13．如图甲所示，完全相同的木块A和B叠放在水平桌面上，在10N水平拉力F1的作用下，A、B一起做匀速直线运动；如图乙所示，将A、B紧靠着放在同一水平桌面上，用水平力F2推A使它们一起做匀速直线运动，则F2＝N。14．如图所示，当右端挂10N的物体A时，物体B在水平桌面上恰好能向右做匀速直线运动。若现在要使物体B向左做匀速直线运动，则应对B物体施加水平（填“向左”或“向右”）、大小为N的力。15．如图，铁块A重2N，吸附在竖直放置的磁性黑板上。将重为1N的铜块B放在铁块A上面，当A和B沿着黑板缓慢匀速下滑时，A受到的摩擦力是N，B受到的摩擦力是N。取走铜块B，用竖直向上的力F使铁块A匀速向上运动，则F＝N。16．氢气球下吊一小重物，若不计空气阻力和风力影响，小重物恰沿MN方向匀速直线运动，正确的图是（选填“甲”、“乙”），若物体重30N，则绳子拉力30N（选填“小于”、“等于”、“大于”）。17．如图所示，物体重15N，被水平向右的力F压在竖直墙壁上。当F为25N时，物体静止不动，这时物体受到的摩擦力是N；当F减小为18N时，物体沿竖直墙壁匀速下滑，这时物体受到的摩擦力是N；减小压力F，物体继续下滑，物体受到的摩擦力（选填“变大”、“变小”或“不变”）。知识点31、二力平衡的应用参考答案与试题解析一．选择题（共10小题）1．【分析】匀速直线运动的物体都受到平衡力的作用，根据平衡力的条件进行判断。【解答】解：起重机以1m/s的速度匀速吊起一个重物，重物在竖直方向上受到重力和拉力的作用，两个力是平衡力，大小相等，钢丝绳对重物的拉力是3000N，所以重物的重力是3000N。若起重机吊着这个物体以2m/s的速度匀速下降，重物在竖直方向上受到重力和拉力的作用，两个力是平衡力，大小相等，重物的重力是3000N，钢丝绳对重物的拉力是3000N。故选：C。【点评】静止的物体和匀速直线运动的物体都受到平衡力的作用，根据平衡力的条件进行判断力的大小和方向，这是一个很常用的方法。2．【分析】瓶子静止悬在空中处于平衡状态，则瓶子受到平衡力的作用，竖直方向上静摩擦力与重力是一对平衡力，由二力平衡条件判断静摩擦力的大小和方向。【解答】解：手握瓶子静止悬在空中，处于平衡状态，所以瓶子受到平衡力的作用，竖直方向上静摩擦力与重力是一对平衡力；瓶子的重力大小为5N，由二力平衡条件可知静摩擦力大小也是5N，其方向与重力方向相反，即竖直向上，故C正确。故选：C。【点评】本题考查了学生对二力平衡条件的理解和运用，关键是分析得出静摩擦力与重力是一对平衡力。3．【分析】（1）二力平衡的条件：两个力等大、反向、同直线、同物体。（2）匀速直线运动的物体受到平衡力的作用，物体P、Q分别在FP＝5N、FQ＝3N的水平拉力作用下做匀速直线运动，物体P、Q受到的摩擦力分别是5N、3N。（3）摩擦力跟压力大小和接触面的粗糙程度有关，跟物体的运动速度无关。摩擦力大，可能是压力相同，接触面粗糙造成的；可能是接触面粗糙程度相同，压力大造成的；可能是压力大，接触面粗糙造成的。【解答】解：ACD．物体P、Q分别在FP＝5N、FQ＝3N的水平拉力作用下做匀速直线运动，根据二力平衡条件得，物体P、Q受到的摩擦力分别是5N、3N．P受到的摩擦力一定大于Q受到的摩擦力，P受到的摩擦力大于Q受到的摩擦力，摩擦力跟压力大小和接触面的粗糙程度有关，P受到的摩擦力大，可能是因为桌面M比桌面N粗糙造成的；可能是P的质量大，重力大，对桌面的压力大造成的，故AC不符合题意，D符合题意；B．摩擦力大小跟物体的运动速度无关，故B不符合题意。故选：D。【点评】（1）掌握二力平衡条件。根据二力平衡条件判断力的大小。（2）掌握摩擦力大小的影响因素。（3）掌握匀速直线运动的物体受到平衡力的作用。4．【分析】根据题意结合影响滑动摩擦力大小的因素判断两木块受到摩擦力的大小关系，由二力平衡条件判断拉力的大小。【解答】解：相同的木块A和B，在压力和接触面的粗糙程度相同时，所以两木块受到摩擦力的大小相等；因为在水平方向拉力FA和FB的作用下木块在同一水平面上做匀速直线运动，所以拉力与摩擦力平衡，则FA＝FB＝f，故B正确，ACD错误。故选：B。【点评】本题考查二力平衡条件的应用，属于中档题，难度适中。5．【分析】要解决此题，需要掌握二力平衡条件：作用在同一物体上的两个力，大小相等、方向相反、作用在同一直线上。要知道静止状态或匀速直线运动状态都属于平衡状态，处于平衡状态的物体受力平衡。【解答】解：小球静止在杆子的底端，所以小球处于平衡状态受到平衡力的作用。在竖直方向上，小球受到竖直向下的重力，根据二力平衡的条件可知，必然有一个力来平衡这个重力，所以可以确定杆子给小球一个竖直向上的力，这个力和重力大小相等，为mg。故选：A。【点评】此题主要考查了对二力平衡条件的应用。根据小球处于平衡状态，结合其中的一个力，利用二力平衡的条件来确定另外一个力。是此题的解题思路。6．【分析】要解决此题，需要掌握二力平衡条件，知道处于平衡状态的两个物体受平衡力的作用，平衡力的大小是相等的。平衡状态是指静止状态或匀速直线运动状态。【解答】解：升降机静止时对人的支持力为500N．人受力平衡，重力等于支持力，人的重力为500N。①②升降机以1m/s或2m/s的速度匀速上升时，人受到的重力不变，始终等于500N，故①正确，②错误；③④升降机以1m/s或2m/s的速度匀速下降时，人受力平衡，受到的支持力等于重力500N，故③正确，④错误。综上所述，只有①③正确，故选A。【点评】本题考查二力平衡条件的应用，属于基础题，难度不大。7．【分析】物体处于静止或匀速直线运动状态时，受力平衡，根据平衡力求出摩擦力的大小；滑动摩擦力的大小与压力的大小、接触面的粗糙程度有关。【解答】解：当A和B沿着黑板缓慢匀速下滑时，由于B对黑板没有压力的作用，B与黑板之间无摩擦力；整体处于平衡状态，则整体的重力与滑动摩擦力是一对平衡力，所以A受到的滑动摩擦力为大小fA＝G总＝5N+2N＝7N，取走铜块B，铁块A对磁性黑板的压力大小不变（与重力的大小无关）、接触面的粗糙程度不变，用竖直向上的力F使铁块A匀速向上运动时A受到的滑动摩擦力大小不变，仍然为7N，此时A受到竖直向下的重力、竖直向上的拉力F、竖直向下的滑动摩擦力的作用，则F＝GA+fA＝5N+7N＝12N。故选：D。【点评】本题考查了影响滑动摩擦力大小的因素，利用好二力平衡条件是解题的关键。8．【分析】（1）物体B在物体A的作用下向右匀速直线运动，物体B在水平方向上受到水平向右的拉力和水平向左的摩擦力作用，根据二力平衡条件求出摩擦力大小；（2）物体B向左匀速直线运动时，物体对水平桌面的压力不变，接触面粗糙程度不变，物体B和水平桌面的摩擦力不变。物体B水平方向上受到水平向左的拉力、水平向右的拉力、水平向右的摩擦力作用，水平向左的拉力和水平向右的拉力、水平向右的摩擦力是平衡力，根据平衡力条件求出水平向左的拉力。【解答】解：物体B水平向右运动时，在水平方向上受到物体A对物体B施加的水平向右的拉力、水平向左的摩擦力作用，因物体B处于匀速直线运动状态，则摩擦力和拉力是平衡力，所以水平向左的摩擦力与向右的拉力大小相等，f＝F拉＝GA＝5N；物体B水平向左运动和水平向右运动时，由于压力不变，接触面粗糙程度不变，物体B受到的摩擦力不变，所以物体B水平向左运动时，受到水平向右的摩擦力也是5N；物体B水平向左匀速直线运动时，水平方向上受到水平向左的拉力、水平向右的拉力5N（物体A对物体B施加的）、水平向右的摩擦力5N．水平向左的拉力和水平向右的拉力、水平向右的摩擦力是平衡力，所以F左＝F右+f＝5N+5N＝10N。故选：C。【点评】本题物体A向右匀速直线运动，分析受力情况，根据平衡力条件求出摩擦力大小，根据摩擦力大小的影响因素，判断出物体A向左和向右运动的摩擦力大小不变，物体A向左匀速直线运动，再次分析受力情况，根据平衡力条件求出拉力大小。9．【分析】（1）物体处于静止状态或匀速直线运动状态时，受到的一定是平衡力的作用，然后根据二力平衡的条件对受力物体进行分析；（2）在研究机械运动时要先选择参照物，如果物体相对于参照物位置不变，则物体静止；如果物体相对于参照物位置发生变化，则物体是运动的。【解答】解：A、小林和电梯匀速运动，二者之间保持相对静止，且没有将要运动的趋势，小林没有受摩擦力，故A错误；B、任何物体都会受到重力的作用，小林在重力的作用下没有下降，是因为电梯对其有向上的支持力的作用。小林随电梯匀速运动，在水平方向上是因为惯性而运动，没有受到水平方向的动力，故B正确；C、小林向右上方运动，以地面为参照物，小林的位置发生了变化，是运动的，故C错误；D、小林做匀速直线运动，受到的力是平衡力，支持力和重力是相等的，故D错误。故选：B。【点评】此题主要考查学生对平衡状态的判断。判断两个力是不是平衡力一定要把握住二力平衡的四个条件，这四个条件缺一不可。10．【分析】根据静止或做匀速直线运动的物体受到平衡力的作用进行判断。分析物体受到的力，再根据力的合成来进行计算。【解答】解：竖直向下施加力时，刚好可以做匀速直线运动，处于平衡状态，受平衡力作用，由题意有f＝F1+G＝2N+10N＝12N，当向上做匀速直线运动时，处于平衡状态，受平衡力作用，F2＝f+G＝12N+10N＝22N。故选：D。【点评】静止的物体和匀速直线运动的物体受到平衡力的作用在习题中有广泛的应用，注意挖掘这个条件。二．填空题（共7小题）11．【分析】（1）先根据G＝mg求出物体的重力，再根据物体在水平地面上处于静止状态，受到的力为平衡力，利用二力平衡的条件可知支持力大小和方向。（2）根据力是物体对物体的作用判断施力物体。【解答】解：物体的重力G＝mg＝3kg×10N/kg＝30N；物体处于静止状态，受力平衡，水平地面对物体的支持力和物体的重力是一对平衡力，所以支持力等于重力等于30N，方向竖直向上。支持力的施力物体是水平地面。故答案为：30；竖直向上；水平地面；平衡。【点评】本题考查了平衡力的判断，还有支持力和重力的关系。平衡力的判断可以从两个方面：一是物体处于平衡状态就说明物体受到了平衡力，二是根据二力平衡的条件来判断。12．【分析】（1）物体处于静止或匀速直线运动状态时，受到的力是平衡力，根据二力平衡条件进行解答；（2）当物体做加速运动时，合力的方向与运动的方向相同；当物体做减速运动时，合力的方向与运动的方向相反，据此进行分析即可。【解答】解：当重物匀速上升时，物体受到的拉力和重力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，作用在同一个物体上，这两个力是一对平衡力，故钢丝绳对重物的拉力等于6×103N。当重物水平向右匀速运动时，重物在竖直方向上处于静止，重物受到的拉力和重力仍然是一对平衡力，故钢丝绳对重物的拉力等于6×103N。当重物加速上升时，重物在竖直方向上受到的合力方向向上，则重物受到的拉力大于重力，即钢丝绳对重物的拉力大于6×103N。故答案为：等于；等于；大于。【点评】本题考查了二力平衡条件的应用以及力与运动的关系，需要注意：钢丝绳拉着物体加速或减速的过程中，拉力和重力不是平衡力。13．【分析】利用二力的平衡条件求物体受到的摩擦力；摩擦力的大小与压力以及接触面的粗糙程度有关，而与接触面积无关。【解答】解：完全相同的木块A和B叠放在水平桌面上，在10N水平拉力F1的作用下，A、B一起做匀速直线运动，处于平衡状态，木块受到的滑动摩擦力等于拉力，f＝F1＝10N；将两木块改为紧靠着放在同一水平桌面上，使它们一起做匀速直线运动，此时拉力还是等于摩擦力；两次压力大小与接触面粗糙程度相同，因此滑动摩擦力大小不变，则拉力大小不变，即F2＝F1＝10N。故答案为：10。【点评】本题考查了影响滑动摩擦力大小的因素、二力平衡条件的应用，属于基础题目。14．【分析】（1）物体B在物体A的作用下向右匀速直线运动，物体B在水平方向上受到水平向右的拉力和水平向左的摩擦力作用，根据二力平衡条件求出摩擦力大小；（2）物体B向左匀速直线运动时，物体对水平桌面的压力不变，接触面粗糙程度不变，物体B和水平桌面的摩擦力不变，物体B水平方向上受到水平向左的拉力、水平向右的拉力、水平向右的摩擦力作用，水平向左的拉力和水平向右的拉力、水平向右的摩擦力是平衡力，根据平衡力条件求出水平向左的拉力。【解答】解：物体B水平向右运动时，在水平方向上受到物体A对物体B施加的水平向右的拉力为10N、水平向左的摩擦力作用，因物体B处于匀速直线运动状态，则摩擦力和拉力是平衡力，所以水平向左的摩擦力与向右的拉力大小相等，为10N，物体B水平向左运动和水平向右运动时，由于压力不变，接触面粗糙程度不变，物体B受到的摩擦力不变，所以物体B水平向左运动时，受到水平向右的摩擦力也是10N，物体B水平向左匀速直线运动时，水平方向上受到水平向左的拉力、水平向右的拉力10N（物体A对物体B施加的）、水平向右的摩擦力10N，水平向左的拉力和水平向右的拉力、水平向右的摩擦力是平衡力，所以水平向左的拉力等于水平向右的拉力和水平向右的摩擦力之和，即为：F'＝F+f＝10N+10N＝20N。故答案为：向左；20。【点评】本题主要考查物体的受力分析及二力平衡条件的应用，要知道影响滑动摩擦力的因素。15．【分析】物体处于静止或匀速直线运动状态时，受力平衡，根据平衡力求出摩擦力的大小；滑动摩擦力的大小与压力的大小、接触面的粗糙程度有关。【解答】解：由题意可知，磁性黑板不吸引铜块，那么铜块B与磁性黑板间没有相互作用力，那么铜块B匀速下滑时，没有受到摩擦力的作用，即当A和B沿着黑板缓慢匀速下滑时，B受到的摩擦力是0。B受到的摩擦力是0，A和B沿着黑板缓慢匀速下滑时，对B受力分析，它受到自身的重力，和A对B竖直向上的作用力FAB，这两个力是一对平衡力，大小相等，可知FAB＝GB＝2N，力的作用是相互的，则B对A的力FBA大小也等于FAB的大小，也为2N，A和B沿着黑板缓慢匀速下滑时，对A受力分析，它受到自身的重力、B对A的力FBA、磁性黑板的摩擦力而处于平衡状态，可得GA+FBA＝fA，代入数据，解得fA＝3N；取走铜块B，