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[!--downpath--]8.2 兩力平衡(PEP版)
產(chǎn)生想法
1. 兩種力量的平衡
1.當一個物體受到幾種力的作用時,如果它保持或狀態(tài),我們說這些力處于平衡狀態(tài)。
【答】靜止的; 勻速直線運動
【詳解】[1][2]當一個物體受到幾種力時,如果它保持靜止或處于勻速直線運動狀態(tài),我們就說這些力是平衡的,兩種力平衡的情況是最簡單的。
2、如果一種力的療效與幾種力的療效相同,則稱此力為那些力,那些力為此力。
【答】合力; 分力
[詳解][1][2]如果一種力的療效與幾種力的療效相同,則稱該力為這些力的合力,這些力為該力的分力。 比如用一根繩子在空中吊一個筐子,用兩根繩子把同一個筐子掛在同一個位置,那么一根繩子和兩根繩子的療效是一樣的。 它是那兩根繩子的合力,兩根繩子是一根繩子的分力。
3. 直線上仍具有相同方向的兩個力的合力F = ,合力的方向與方向相同。
【答】F1+F2; 兩股力量
【詳解】[1][2] 直線上兩個同向力的合力F=F1+F2,合力的方向與原來兩個力的方向相同。
4、兩力平衡的條件是:兩力作用在上半身的大小和方向,都作用在上半身。
【答】同一個對象; 平等的; 對面的; 同一條線
[詳解][1][2][3][4]作用在同一物體上的兩個力大小相等方向相反,作用在同一條直線上。 這兩種力量是一對平衡的力量。
5、兩力平衡,相互排斥:
(1)相同點:大小___,方向,作用在一條直線上;
(2) 區(qū)別:兩個力平衡地作用在物體上; 相互斥力作用于物體。
【答】等于; 對面的; 相同的; 不同的
【詳解】 (1) [1] [2] 它們都大小相等,方向相反,作用在一條直線上。
(2)[3][4] 兩種力的平衡作用在同一個物體上,而相互作用作用在不同的物體上。
熟練程度
1. 兩種力量的平衡
6. 對于水平放置的電視機,兩個平衡力為( )
A.椅子的重力和電視對桌子的壓力
B.電視機的重力和電視機對桌面的壓力
C、桌面對電視的支撐力和電視對桌面的壓力
D.電視機的重力和桌面對電視機的支撐
【答案】D
【詳細解釋】
A、桌面上的重力和電視機對桌面的壓力,雖然受力的物體都是椅子,但受力的大小不同,方向相同。 所以不符合標題。
B、電視機的引力和電視機對桌面的壓力是同向的,但作用在兩個物體上,所以不是平衡力,所以不符合題意;
C、桌面對電視機的支撐力與電視機對桌面的壓力大小相等方向相反,作用在同一條直線上,作用在兩個物體上。 它們是一對相互排斥的力,所以不符合題意;
D、電視機上的重力和桌子對電視機的支撐力,這兩個力作用在同一個物體上,大小相等,方向相反,并且都在一條直線上,所以這兩個力是一對平衡力,符合題意;
7、下列物體的運動狀態(tài)沒有發(fā)生變化( )
A、做勻速圓周運動的球
B.水平拋出的粉筆尖
C.一輛卡車沿斜坡勻速下降
D、列車離開站臺
【答案】C
【詳細解釋】
A。 做勻速圓周運動的貨車雖然速度不變,運動方向不斷變化,但運動狀態(tài)發(fā)生了變化,所以A不符合題意;
B. 沿水平方向拋出的粉筆頭作曲線運動,速度的大小和方向發(fā)生變化,即運動狀態(tài)發(fā)生了變化,故B不符合題意;
C。 一輛貨車沿斜坡勻速下降,運動速度和方向不變,運動狀態(tài)不變,故C符合題意;
D. 列車離開站臺的速度越來越快,運動狀態(tài)發(fā)生了變化,所以D不符合題意。
8. 汽車在直路上勻速行駛時,下列哪項是平衡力?
A、車輛上的牽引力和車輛上的重力
B、車輛的支撐力和地面的壓力
C、車輛所受的牽引力和車輛所受的拖曳力
D、車輛上的牽引力和地面上的壓力
【答案】C
【詳細解釋】
A。 車輛上的牽引力和車輛上的重力不在一條直線上,不是一對平衡力,所以A不符合題意;
B. 車輛上的支撐力和地面上的壓力不是作用在同一個物體上,不是一對平衡力,所以B不符合題意;
C。 車輛在直線路面上勻速行駛時,所受牽引力與阻力大小相等方向相反,作用在同一條直線上,作用在同一物體上,是一對平衡力,所以C符合題意;
D. 車輛上的牽引力和地面上的壓力不在一條直線上,不是一對平衡力,所以D不符合題意。 所以選擇C。
9. 當一本數(shù)學書靜止地放在水平桌子上時,下列選項中的兩個力相互平衡()
A、書本的重力和書本對桌面的壓力
B、書的重力和桌子對書的支撐力
C、書對桌的壓力和桌對書的支撐力
D、書本對桌面的壓力和桌面的重力
【答案】B
【詳細解釋】
一對平衡的力會同時滿足四個條件,即:作用在同一物體上,在一條直線上,大小相等,方向相反。 書本的重力與書本對桌面的壓力方向相同,但不作用于同一物體,故A不符合題意;
書的重力和桌子對書的支撐力作用在同一個物體上,在一條直線上,大小相等,方向相反,是一對平衡力,所以B符合題意;
書對桌子的壓力和桌子對書的支撐不是作用于同一個物體,故C不符合題意;
書在桌子上的壓力和桌子的重力是同向的,不是平衡力,所以D不對,所以選B。
【打點】本題考查平衡力的識別。 做題時一定要牢記兩力平衡的四個條件,判斷是少不了的。
10. 圖為小明在玩過山車時的情況。 下列關于小明在這個過程中的情況敘述正確的是( )
A.質(zhì)量不斷變化
B、運動方向不變
C.重力方向仍垂直向上
D、始終處于兩力平衡狀態(tài)
【答案】C
【分析】
(1)質(zhì)量不隨物體的形狀、狀態(tài)、位置而改變;
(2) 從圖中分析運動方向的變化;
(3)重力方向始終垂直向上;
(4)只有當物體處于靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)時,物體才受到平衡力。
【詳細解釋】
A。 由于質(zhì)量不隨物體的形狀、狀態(tài)或位置而變化,故A錯;
B. 因為小明在做圓周運動,所以小明的方向一直在變,所以B錯;
C。 由于重力方向仍然向上,運動過程中重力方向保持不變,故C正確;
D. 由于小明的運動狀態(tài)不是靜止狀態(tài),也不是勻速直線運動狀態(tài),小明所受的力不是平衡力,所以D錯。 所以選擇C。
11、如圖所示,王奶奶推著一輛失去動力的車輛,在筆直的道路上勻速前行。 以下哪項陳述是正確的? ( )
A、車輛對地面的壓力和地面對車輛的支撐力是一對平衡力
B.車輛的推力和地面對車輛的摩擦力是一對平衡力
C、車輛的重力和車輛對地面的壓力是一對相互排斥的力
D.車輛對王奶奶的推力和地面對王奶奶的摩擦力是一對相互排斥的力。
【答案】B
【詳細解釋】
A。 車輛對地面的壓力和地面對車輛的支撐力作用在兩個物體上,是一對相互排斥的力,所以A錯;
B. 車輛在直線道路上以勻速直線運動時,受到水平方向的推力和摩擦力。 這兩個力作用在同一個物體上,作用在一條直線上,大小相等,方向相反,是一對。 平衡力; 因此 B 是正確的;
C。 車輛的重力和車輛對地面的壓力都是同向向上的,不是一對相互排斥的力,所以C錯;
D. 車輛對王奶奶的推力與地面對王奶奶的摩擦力大小相等方向相反,作用在同一條直線上同一物體上,是一對平衡力,故D錯. 所以選擇B。
【完結點】平衡力和相互斥力判斷難度較大。 平衡力是作用在一個物體上的力,而相互排斥力作用在兩個物體上。 兩對力大小相等二力平衡是作用在,方向相反,都作用在一條直線上。 優(yōu)越的。
2.合力與力合成
12、如圖所示,物體A和B的重力分別為10N和6N,忽略彈簧秤和細線的重力以及所有摩擦力,彈簧秤的計數(shù)為( )
A。 4N
B. 6N
C。 10N
D. 16N
【答案】B
【分析】彈簧秤在一對拉力的作用下保持靜止,合力為零,彈簧秤的讀數(shù)等于其中一個拉力的大小。
【詳解】物體B處于靜止狀態(tài),所以B端所受的力是平衡的,即B端所受的力為6N; 又因為彈簧秤處于靜止狀態(tài),所以彈簧秤上的力是平衡的,B端的拉力為6N。 即使A的重力為10N,為了平衡B端的力,A端繩子上的力為6N,彈簧秤的合力為零。 彈簧秤的示值是掛鉤上的拉力或一端的力,所以顯示的數(shù)字是6N; 因此選項ACD不符合題意,只有選項B符合題意。
13、重力為10N的物體靜止在水平地面上。 如果垂直向上拉物體,則拉力 ( )
A。 小于 10N
B. 等于10N
C。 大于10N
D、條件不充分,難以確定
【答案】A
【詳解】一個重力為10N的物體,靜止在水平地面上。 如果垂直向上拉物體,拉力應小于物體的重力(即小于10N)。 這時,作用在物體上的合力是垂直向下的。 因此,物體會被拉起; 如果拉力等于或大于10N,物體將永遠處于靜止狀態(tài),所以A是正確的。
14、如圖所示,兩個彈簧測力計A、B放置在水平面上,鉤在一起,分別被水平拉力F1、F2拉開,F(xiàn)1=F2=5N,當兩個彈簧測力計靜止時,下列正確的分析是()
A.A對B的拉力和B對A的拉力是一對平衡力
B. A上的力平衡,B對A的拉力為5N,A的示值為5N
C。 B上的力平衡,A對B的拉力為5N,B的示值為10N
D.A、B 的合力均為零,讀數(shù)均為零
【答案】B
【分析】根據(jù)平衡力的情況和彈簧測力計的原理,一一判斷。
【詳細解釋】
兩個測力計A、B在水平面上拉力F1、F2的作用下靜止,則測力計上的力平衡;
因此,測力計A在拉力和B對A的拉力作用下處于平衡狀態(tài); 則B對A的拉力與A的拉力為一對平衡力,則B對A的拉力為5N,A的示值為5N。
測力計B在拉力和A對B的拉力作用下處于平衡狀態(tài); 則A對B的拉力與B的拉力為一對平衡力,則A對B的拉力為5N,B的讀數(shù)為5N;
A對B的拉力與B對A的拉力大小相等方向相反,作用在一條直線上,是相互斥力,沒有合力,彈簧測力計的讀數(shù)為不是 0。
由此分析可知,選項B正確,選項A、C、D錯誤。
15. 一個鐵塊在水平面上以勻速直線運動。 此時它所受的水平拉力為10N。 如果拉力減小到18N,鐵塊還在水平面上運動。 此時鐵塊上的合力為 ( )
A。 0N
B. 8N
C。 18N
D. 28N
【答案】B
【分析】勻速直線運動處于平衡狀態(tài),受力平衡;
當拉力減小到18N時,根據(jù)影響摩擦力的因素可知,摩擦力保持不變,仍為10N。 以此為基礎,可以得到合力。
【詳細解釋】
鐵塊在水平面上作勻速直線運動,鐵塊上所受的力是平衡的。 此時作用在上面的水平拉力為10N,所以摩擦力等于拉力,也是10N;
當拉力減小到18N時,由于壓力和接觸面粗糙度不變,摩擦力保持10N不變;
拉力和摩擦力方向相反,所以鐵塊上的合力為:18N-10N=8N。
B.
16.如圖所示,兩個物體A和B通過一根繩子和一根彈簧連接在一起。 A重200N,放在地上,B懸在空中,重150N。 他們都保持靜止。 如果忽略彈簧和繩子的重力,忽略繩子和滑輪之間的摩擦力,下列正確的是( )
A。 彈簧上的張力為 50N
B. 彈簧的張力為 0
C。 物體A對地面的壓力為200N
D、作用在物體上的合力為零
【答案】D
【詳細解釋】
AB. 已知B以150N的重量懸浮在空中,處于平衡狀態(tài)。 此時物體B受到向上的重力和彈簧對物體B的向下拉力,故彈簧上的拉力為F=G=150N,故AB錯誤;
C.物體A所受的拉力為150N,物體A所受的支撐力為
F支=G AF=200N-150N=50N,故C錯;
D. 物體A靜止,所以物體A的合力為0N,故D正確。
17、在下面的例子中,作用在平衡力上的物體是( )
A.在方形軌道上運動的過山車
B.鵜鶘騰空而起,加速上升
C.讓火車減速
D.扶梯勻速上升
【答案】D
【詳細解釋】
A。 過山車在方形軌道上運動的運動方向是不斷變化的,它所受的力不是平衡的力,所以A錯;
B. 升空加速的鵜鶘運動速度是不斷變化的,它所受的力不是平衡力,所以B錯;
C。 驗票減速列車的運動速度是不斷變化的,它所受的力不是平衡力,故C錯;
D. 扶梯勻速運行的速度和方向保持不變,處于平衡狀態(tài)。 它受到的力是一個平衡力,所以D是正確的。
18、如圖所示,將一個重40N的物體放在光滑的水平面上。 當用F=10N的力垂直向下拉物體時,物體所受的合力為( )
A。 10N
B. 30N
C。 40N
D. 0N
【答案】D
【詳細解釋】物體的重力為40N,垂直向下的拉力為10N,大于40N的重力,物體保持靜止。 根據(jù)兩個力的平衡條件,物體所受的合力為0,所以D正確,ABC錯誤。
19. 垂直向下拋出的物體會受到重力和空氣阻力的影響。 設物體上升時所受合力的大小為F1,下降時所受合力的大小為F2,則()
A。 F1 必須小于 F2
B. F1 可能等于 F2
C。 F1 可能大于 F2
D、都可以,與電阻大小有關
【答案】A
【詳解】垂直向下拋出的物體在空氣中受重力和空氣阻力的影響。 重力方向仍垂直向上,而阻力方向與物體相對運動方向相反。 物體上升時,阻力方向垂直向上。 物體在上升過程中,阻力方向垂直向下,作用在物體上的合力為 物體上升過程中兩個力的方向相同,上升過程中兩個力的方向相反生長過程,所以上升過程中合力的大小小于生長過程中合力的大小。 因此,A符合題意。
20.關于兩個力在同一條直線上的合力,下列說法錯誤的是( )
A.合力可能小于任何一個分力
B.當合力為零時,物體的運動狀態(tài)一定保持不變
C.當合力為零時,兩力的三個元素相同
D.當合力為零時,兩個力大小相等方向相反
【答案】C
【詳細解釋】
同一條直線上同一方向的兩個力的合力等于兩個力的大小之和,其方向與兩個力的方向相同; 同一條直線上方向相反的兩個力的合力等于兩個力之差,其方向與強力的方向相同; 所以合力的大小可能大于或小于或等于較小的力,所以A是正確的;
力是改變物體運動狀態(tài)的原因,所以當合力為零時,物體的運動狀態(tài)必然保持不變,故B正確;
當兩個力的合力為零時,這兩個力必定大小相等方向相反,作用在同一個物體上,作用在同一條直線上二力平衡是作用在,而且兩個力的三元不同,故C錯and D is , so C.
21。 同事用30N的力沿水平方向勻速向東推汽車。 汽車所受阻力的大小為 ,方向為 。
【答案】30;
【解析】知道兩個力平衡的條件:作用在同一物體上的兩個力大小相等,方向相反,作用在同一條直線上。
以此來判斷平衡狀態(tài):靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)。
【詳解】小車勻速向東行駛,所以受力平衡。 在水平方向上,它受到朋友向東的推力和向北的摩擦力的作用,這兩個力是一對平衡的力。 所以f=F=30N,方向為北。
22。 叉車舉起的負載以1m/s的速度上升,使用的拉力為。 如果以 2m/s 的恒定速度提起,則使用的拉力為 。
【答】10000; 10000
【詳細解釋】
叉車吊起的貨物受到垂直向下的拉力F和垂直向上的重力G;
當貨物以1m/s的速度上升時,處于平衡狀態(tài)。 從平衡條件看,張力F=G=;
當貨物以2m/s的恒定速度上升時,處于平衡狀態(tài)。 從平衡狀態(tài)看,拉力F=G=;
23。 起重機在空中吊起重達3000N的物體時,鋼絲繩的張力為; 若以2m/s的恒定速度上升,則鋼絲繩的張力為;
【答案】3000N; 3000牛; 3000N
【解析】物體靜止勻速運動時,處于平衡狀態(tài),受平衡力作用。
【詳細解釋】因此,當物體靜止或以2m/s的勻速上升,或以4m/s的勻速下落時,處于平衡狀態(tài),所以鋼絲繩的拉力等于物體的重力為3000N。
三、探索兩力平衡的條件
24。 圖A是小花的朋友探索兩力平衡條件時的實驗情況。
(1)小花將綁在小卡上的兩條斜線分別越過左右支架上的滑輪,在線的兩端掛上掛鉤,這樣作用在小卡上的兩個拉動方向就可以調(diào)節(jié)到改變拉力的方向。 尺寸。
(2)當小卡平衡時,小花將小卡轉一個角度,松手后,小卡(能/不能)平衡。 設計這個實驗程序的目的是探索當兩個力達到平衡時這兩個力必須滿足的條件。
(3) 為了驗證只有作用在同一個物體上的兩個力才能平衡,小花接下來的操作就是放置卡片。
(4) 探索同一個問題時,小明把鐵塊放在水平桌子上,設計了如圖B所示的實驗。朋友們覺得小華的實驗比小明的實驗好,主要原因是鐵塊可以降低。 對實驗的影響。
(5) 小華認為物體的平衡狀態(tài)包括探索活動結束后的靜止狀態(tài)和勻速直線運動狀態(tài),那么如何探索物體做勻速直線運動時的二力平衡狀態(tài)呢? 小明提出了自己的實驗方案:用彈簧測力計將鉤碼拉入(水平方向/垂直方向/任意方向)做勻速直線運動。 根據(jù)觀察到的彈簧測力計讀數(shù)現(xiàn)象,我們可以得出結論:物體靜止時二力平衡的條件,同樣適用于勻速直線運動狀態(tài)下的物體。
【答】相反; 掛鉤的數(shù)量; 不能; 作用在同一條直線上; 切一半; 摩擦力; 垂直方向; 不變
【詳細解釋】
由于力的三要素是大小、方向和作用點,要探究兩種力平衡的條件,就需要分別關注這三種激勵,觀察研究對象能夠通過以下方式保持平衡改變力的大小、方向和作用點。 ,以及在什么情況下保持平衡,保持平衡時力的大小、方向、作用點有什么特點,從而得到二力平衡條件。
在實驗中,卡上的拉力是通過改變鉤子的重力來改變的,從而改變了作用在繩子上的拉力,所以改變鉤子的數(shù)量就可以改變拉力。
小花將小卡轉了一個角度,松手后小卡無法平衡。 平衡時,兩邊的繩索在一條直線上,說明這兩個力必須滿足“作用在同一條直線上”的條件才能達到平衡。
因為我們研究的是兩種力平衡的情況,其他力的影響應該是最小的。 小明把鐵塊放在水平桌子上的時候,鐵塊在桌子上受到的摩擦力更大,對實驗的影響更大,所以不如小華的科學。
靜止和勻速直線運動是兩種平衡方式,適用雙力平衡條件。
25. 借助圖中所示的裝置,“探索兩種力平衡的條件”。
(1)將卡片上的兩根線穿過支架的滑輪,并在兩根線的末端掛鉤,使作用在卡片上的兩個拉力方向相反,并在一條直線上。 出牌平衡時,從鉤碼的好壞看出牌兩邊的張力。
(2)為了觀察不在一條直線上的兩個力是否能平衡,可用手握住牌,放開時,觀察是否保持平衡。
(3)當卡片處于平衡狀態(tài)時,用剪刀從中間剪開卡片,觀察突然出現(xiàn)的現(xiàn)象,這樣就可以得到兩個力平衡的另一個條件。
(4) 本實驗選卡時,以選擇較輕的卡為目的。
【答】等于; 旋轉一定角度; 必須在同一個對象上; 卡片重力可以忽略
【分析】
(1)由于重力的作用,鉤碼會對小卡施加一個拉力。 上端鉤碼對小卡向左拉力,右端鉤碼對小卡向右拉力。 拉力 的大小等于鉤碼的重力。
(2)驗證不在一條直線上的兩個力是否平衡,可以將小卡轉一個角度,小卡上的兩個拉力不在一條直線上。
(3)兩個力平衡的條件:大小相等,方向相反,在一條直線上,作用在同一物體上。
(4) 實驗中使用小卡片,因為小卡片的質(zhì)量很小,它的重力遠大于卡片上的拉力,重力可以忽略不計。
【詳細解釋】
(1) [1] 卡平衡時,兩個力大小相等,所以從鉤碼的質(zhì)量來看,卡兩邊的拉力大小相等。
(2)[2] 為了觀察不在一條直線上的兩個力能否平衡,可以用手將卡片旋轉一個角度,松開時觀察是否保持平衡。 如果不平衡,這兩個力量一定是同一條線上的優(yōu)勢。
(3)[3] 當卡片平衡時,用剪刀從中間剪開卡片(此時兩個力不作用在同一個物體上),觀察突然出現(xiàn)的現(xiàn)象,使另外兩個——可以獲得力平衡。 條件是作用于同一個對象。
(4) [4] 本實驗選擇卡片時,選擇較輕卡片的目的是可以忽略卡片的重力(忽略次要激勵)。
26. 如圖A所示,是小花朋友探索兩種力平衡情況時的實驗情境。
(1)小花將綁在小卡兩端的線(重力可以忽略)分別越過左右支架上的滑輪,在線的兩端掛上掛鉤,使兩個拉動方向作用在小卡_____,通過調(diào)整_____來改變拉力的大小。
(2)小卡平衡時,小花將小卡轉一個角度,松手后,小卡_____(能/不能)平衡。 設計這個實驗步驟的目的是探索_____。
(3) 為了驗證只有作用在同一個物體上的兩個力才能平衡,在圖A所示的情況下,小花接下來的操作是_____。
(4) 小紅也探索過同樣的問題,只是他在組裝左右支架時沒有將兩個滑輪安裝在同一高度(如圖B)。 你覺得你能用小紅的裝置做實驗嗎_____(選“能”或“不能”)。
(5) 在探索同一個問題時,小明將鐵塊放在水平桌子上,設計了圖C所示的實驗。朋友們覺得小華的實驗比小明的好。 其主要原因是_____。
A.減小摩擦力對實驗結果的影響
B.Small cards are easy to
C.Easy to keep small cards
D.Small cards are easy to twist
[] On the ; the of hooks; 不; two that are not on the same line can be ; cut the card from the ; 能; A
【詳細解釋】
(1)[1][2] The of hook codes on both ends of the line is to make the of the two , and the size of the force can be by the of hook codes.
(2)[3][4] turns the small card at an angle, and the two pull are not on the same line, then the small card be after go. The of this step is to : not on the same line The two on can be .
(3)[5] In order to that only two on the same can be , use to cut a small card into two cards, and the two cards are .
(4) [6] Since the left and right sides pass a fixed , the of the fixed is not equal in , and when the two are equal in and in , on the same line and the same , The small card is still in a state, and the can still be .
(5) [7] The small card used in 's has low and is not by when in the air; the iron block used in 's is on a table, and there is the iron block and the table. The force is If it be , the will be by , so 's plan is , so A is .