备战中考物理专项训练 二力平衡条件的应用(含解析)

二力平衡条件的应用一．选择题（共15小题）1．如图，小虎用水平向右的力推放在水平地面上的箱子，但没有推动，则此时（）A.小虎的推力小于箱子受到的阻力B.小虎的推力大于箱子受到的阻力C.小虎对箱子做了功D.小虎对箱子没有做功2．小明观察如下漫画，总结了四个观点，正确的是（）A.甲图此刻人对箱子推力等于箱子受到的摩擦力B.乙图此刻箱子受到的摩擦力大于甲图此刻箱子受到的摩擦力C.丙图此刻人对箱子推力大于箱子受到的摩擦力D.丙图箱子在同一水平面上滑动时受到的摩擦力大小不变3．质量为8kg的均匀木块，它与桌面的接触面积为100cm2，若用2N拉力使它在水平桌面上匀速前进20m，如图，下列叙述正确的是（取g=10N/kg ）（）A.木块与桌面之间摩擦力等于80NB.木块对桌面的压强是800PaC.拉力在此过程中做功是160JD.拉力在此过程中做功是40 J4．如图所示，小明用力水平推进只在地面上的箱子，但没有推动．下列说法正确的是（）A.人推箱子的力大于箱子推人的力B.人推箱子的力对箱子做了功，使它的内能增加了C.手和箱子之间发生了明显的摩擦起电现象D.箱子的机械能没有变化5．如图所示，叠放在一起的物体A和B，在大小为F的力的作用下，AB一起同时沿水平面做匀速直线运动，则下列说法中正确的是（）A.甲图中物体A受到的摩擦力为0B.乙图中物体A受到的摩擦力为FC.甲、乙两图中物体A受到的摩擦力均为FD.甲、乙两图中B物体受到地面对它的摩擦力均为F6．如图所示，物块M放在水平桌面上，左右两端用细线通过滑轮连接着两个相同的吊盘．当在左盘中放100g的砝码、右盘中放200g的砝码时，物块M能向右做匀速直线运动．不计滑轮的摩擦，要使物块M能向左匀速直线运动，则应（）A.在左盘中再加100g砝码B.在左盘中再加200g砝码C.在左盘中再加100g砝码，在右盘中再加100g砝码D.在左盘中再加200g砝码，在右盘中再加100g砝码7．家用塑料挂钩用力一压就会紧贴在平整的竖直墙壁上不下落，其不下落的原因是（） A.大气压力与支持力平衡 B.摩擦力与重力平衡C.大气压力与重力平衡D.摩擦力与支持力平衡8．如图所示，在水平公路上，同一辆小汽车以100km/h的速度作匀速直线运动时与熄火后保持静止时相比较．下列说法正确的是（）A.运动时对地面的压力小于静止时B.运动时对地面的压力等于静止时C.运动时与地面的摩擦力小于静止时D.运动时与地面的摩擦力大于静止时9．以下实验中，主要是运用二力平衡条件分析解决问题的是（）A.利用天平测量小石块的质量B.利用弹簧测力计测量滑动摩擦力C.利用弹簧测力计测量物体的物重D.利用量筒“测量”一杯水的质量10．用一弹簧测力计把物体从一粗糙的斜面匀速拉上去，以下说法正确的是（）A.木块只受到拉力、滑动摩擦力两个力B.弹簧测力计的读数大于滑动摩擦力C.木块的速度越大，滑动摩擦力越大D.弹簧测力计的读数等于滑动摩擦力11．晓彤和小雪利用气球可以做许多实验，下列说法正确的是（）A.图甲，将气球放入玻璃杯中，吹鼓气球后，提起气球，能把杯子吊在空中，此时气球对杯子的摩擦力大于瓶子的重力B.图乙，在玻璃管一端系一个装有红色水的气球，放入装水的玻璃杯中，根据玻璃管中水面的变化，可以测量液体的压强C.图丙，用吹胀的气球做小车前进的动力，使小车受到的合力为零D.图丁，用开水烫过的玻璃杯扣在气球上，玻璃杯能“吸”在气球上，说明此时玻璃杯中的气压小于气球内的气压12．如图所示，箱子重100N放在水平地面上，已知滑动时受到的摩擦力是25N，要使箱子匀速直线移动，则所需的水平推力是（）A.125NB.75NC.25ND.100N13．关于二力平衡，正确的是（）A.只要两个力大小相等，方向相反，这两个力就相互平衡B.只要两个力方向相反且在一条直线上，这两个力就相互平衡C.只要两个力相等，方向相反，作用在同一条直线上，这两个力就相互平衡D.作用在同一个物体上的两个力，大小相等，方向相反，作用在一条直线上，这两个力就相互平衡14．下列情境中，哪个物体受到的力不能相互平衡（）A.在斜面上匀速下滑的物块B.正在平直轨道上进站的火车C.静止在空中的直升飞机D.匀速上升的气球15．体育课有爬杆和爬绳两种运动，某同学先后以相同的姿势顺着绳和杆匀速向上爬（）A．因为绳子粗糙，爬绳时受到的摩擦力较大B.因为爬杆时手握杆的力要大些，爬杆时受到的摩擦力较大C.爬绳和爬杆时受到的摩擦力一样大D.若爬杆和爬绳的速度不同，则速度大的摩擦力大二．填空题（共7小题）16．如图所示，以水平力F压物体A，这时A沿竖直墙壁匀速下滑，若物体A与墙面间的动摩擦因数为μ，A物体的质量为m，那么A物体与墙面间的滑动摩擦力大小等于 .17．一架质量为2t的轻型直升机，静止在空中时，螺旋桨向上的升力是 N，当飞机匀速下降时，螺旋桨向上的升力是 N（g取10N/kg）.18．一辆质量为2.0×103kg的汽车，在平直的公路上匀速行驶，已知汽车受到的阻力为5.8×103N，则汽车发动机的牵引力等于 N，汽车行驶1km，牵引力做功 J.19．吊车以2m/s的速度将1×104N的重物竖直向上匀速提起，这时钢绳对重物的拉力大小是 N；若吊车改为将重物以4m/s的速度匀速竖直下降，则钢绳对重物拉力的大小是 N，方向 .20．一重量为200N的物体，在50N水平拉力作用下，沿水平面向右做匀速直线运动，在运动过程中物体受到的阻力为 N，方向 .21．雨滴下落时速度越快阻力越大，其所受阻力f与速度v的平方成正比，即f=kv2（其中k为常数），所以雨滴竖直下落时开始加速，后来做匀速直线运动．现有一个质量为m的雨滴从云层下落，则匀速运动时速度的表达式v= .22．如图所示是研究“二力平衡条件”的实验装置．图中木块两端的小盘里加上质量的砝码时，木块便保持静止，这说明二力平衡条件是：作用在物体上的二力必须、方向相反，并且在同一直线上；若两盘里的砝码相等，把木块扭转一个角度后松手，发现木块保持静止（选填“能”或“不能”），这是由于木块所受的两个拉力F1、F2 .三．解答题（共3小题）23．根据探究“二力平衡条件”实验过程思考回答：（1）小丽同学利用纸板、支架、滑轮等器材器材设计组装了如图甲的实验装置来实施探究．在探究力的大小对二力平衡的影响时，通过调整来改变力F1和F2的大小.（2）如图甲所示，小丽保持力F1与F2大小相等，用手将纸板扭转一定的角度，松手后，纸板将无法在此位置平衡．实验中设计这一步骤的目的是探究二力平衡时，两个力必须满足的条件.（3）在纸板处于平衡状态时，为了说明没有作用在同一物体上的大小相等、方向相反、作用在同一直线上的两个力不平衡，小丽应该采取的做法是 .（4）小明同学利用木块、桌子、滑轮等器材设计组装了如图乙所示的实验装置来探究“二力平衡的条件”．请你判断（填“小丽”或“小明”）同学设计的实验装置更加合理，其原因是 .24．如图所示是一艘海事打捞船正在打捞一沉入海底的物体，乙图是钢绳将物体竖直向上匀速提起的简化示意图，物体从海底被提升到离开海面一定距离的整个过程中速度均保持不变，从提升物体开始经过时间100s后物体刚好全部出水，已知物体的体积V=3m3，密度ρ=3×103kg/m3，已知物体浸没在水中的上升过程中，钢绳提升物体的功率P=60kW，（忽略水的阻力和钢绳重量，海水的密度取ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）求：（1）物体浸没在水中的上升过程中，钢绳提升物体的拉力；（2）物体全部离开水面后的上升过程中，钢绳提升物体的功率；（3）打捞处海水对海底的压强.25．一辆汽车在平直路面上匀速行驶，所受阻力为920N，汽车牵引力的功率为9.2kW，求：（1）发动机对汽车的牵引力是多大？（2）汽车运动了100s时，牵引力做了多少功？二力平衡条件的应用参考答案与试题解析一．选择题（共15小题）1．如图，小虎用水平向右的力推放在水平地面上的箱子，但没有推动，则此时（）A.小虎的推力小于箱子受到的阻力B.小虎的推力大于箱子受到的阻力C.小虎对箱子做了功D.小虎对箱子没有做功考点：二力平衡条件的应用；力是否做功的判断．专题：运动和力；功、功率、机械效率．分析：（1）物体静止或做匀速直线运动时，处于平衡状态，所受到的力是一对平衡力；二力平衡的条件是：作用在同一个物体上，大小相等、方向相反、作用在同一直线上．（2）做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是在力的方向上移动的距离．解答：解：（1）因为用水平力推静止在水平地面上的箱子，没有推动，所以箱子处于静止状态；在水平方向上所受的推力与摩擦阻力是一对平衡力，所以摩擦阻力等于推力，故AB 错误；（2）根据做功的两个必要条件可知，箱子在力的方向上没有移动距离，所以小虎对箱子没有做功．故C错误，D正确；故选D．点评：此题主要考查了二力平衡条件的应用和是否做功的判断，解决此题的关键是找出题目中暗含的条件，箱子处于静止状态即平衡状态，受力平衡．同时还要明确三种情况不做功：一是有力无距离（例如：推而未动），二是有距离无力（靠惯性运动），三是力的方向与运动方向垂直．2．小明观察如下漫画，总结了四个观点，正确的是（）A.甲图此刻人对箱子推力等于箱子受到的摩擦力B.乙图此刻箱子受到的摩擦力大于甲图此刻箱子受到的摩擦力C.丙图此刻人对箱子推力大于箱子受到的摩擦力D.丙图箱子在同一水平面上滑动时受到的摩擦力大小不变考点：二力平衡条件的应用．专题：运动和力．分析：先判断物体的运动状态，再根据运动状态判断力的大小，物体如果在水平推力的作用下静止，那么摩擦力和拉力二力平衡，大小相等．力是物体对物体的作用，发生力的作用时施力与受力物体同时存在．摩擦力与压力和接触面的粗糙程度有关．解答：解：A、甲图中人用水平推力推木箱，但没有推动，即此时木箱处于平衡状态，此时所受的推力和摩擦力是一对平衡力，故这两个力大小相等；故A正确；B、乙图中表示人用更大的推力，但木箱仍然没有推动，即仍处于平衡状态，所受的推力和摩擦力是一对平衡力，这两个力大小相等，此刻箱子受到的摩擦力大于甲图此刻箱子受到的摩擦力；故B正确；C、丙图中表示木箱在水平地面上已运动起来，但人已经摔倒，不再对木箱施加推力，故C 错误，不符合题意；D、丙图中木箱在水平地面上运动，由于木箱和水平地面没有改变，压力也不变，所以受到的摩擦力大小不变，故D正确．故选ABD．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，根据平衡力的条件判断力的大小和力的方向，是很常用的一种方法．3．质量为8kg的均匀木块，它与桌面的接触面积为100cm2，若用2N拉力使它在水平桌面上匀速前进20m，如图，下列叙述正确的是（取g=10N/kg ）（）A.木块与桌面之间摩擦力等于80NB.木块对桌面的压强是800PaC.拉力在此过程中做功是160JD.拉力在此过程中做功是40 J考点：二力平衡条件的应用；压强的大小及其计算；功的计算．专题：其他综合题．分析：（1）物体在水平方向上做匀速直线运动，是处于平衡状态，所以要受到平衡力的作用，因此可以根据告诉的拉力，利用二力平衡的条件求得其受到的摩擦力大小．（2）根据物体的重力，可以确定物体对桌面的压力，物体的底面积即受力面积，从而可以求得物体对桌面的压强．（3）根据功的计算公式：W=Fs，可以求得在此过程中拉力做的功．解答：解：A、物体在水平桌面上做匀速直线运动，且只受到拉力和摩擦力的作用，所以拉力和摩擦力是一对平衡力，即摩擦力等于拉力等于2N．故A的说法错误．B、由于物体是在水平桌面上，并且在竖直方向上不再受到其它的力的作用，所以物体对桌面的压力等于物体的重力，即F=G=mg=8kg×10N/kg=80N．所以物体对桌面的压强：p===8000Pa；故B的说法错误．CD、物体通过的距离s=20m，受到的拉力F=2N，所以拉力在此过程中做的功：W=Fs=2N×20m=40J；故C的说法错误，D说法正确．故选D．点评：本题考查摩擦力、做功、压强，考查的知识点比较多，主要考查学生对所学物理知识的综合应用能力．4．如图所示，小明用力水平推进只在地面上的箱子，但没有推动．下列说法正确的是（）A.人推箱子的力大于箱子推人的力B.人推箱子的力对箱子做了功，使它的内能增加了C.手和箱子之间发生了明显的摩擦起电现象D.箱子的机械能没有变化考点：二力平衡条件的应用；动能和势能的大小变化；做功改变物体内能；摩擦起电．专题：分子热运动、内能；电流和电路；运动和力；机械能及其转化．分析：①物体在平衡力的作用下保持静止或匀速直线运动状态；②功等于作用在物体上的力和物体在力的方向上通过的距离的乘积；内能与物体的温度和状态有关，与机械功无关；③用摩擦的方法使物体带电叫摩擦起电；④动能和势能合称机械能．动能与质量和速度有关，重力势能与质量和高度有关．解答：解：A、箱子原来处于静止状态，没有推动，状态没有改变，说明推力等于摩擦力．故A错误；B、人推箱子用了力，但箱子没有运动，所以推力不做功；推箱子对箱子的内能没有影响．故B错误；C、推箱子不会使箱子带上电．故C错误；D、推箱子的过程中，箱子的质量、位置都没有变化，所以动能和重力势能都不变，所以机械能不变．故D正确．故选D．点评：此题以推箱子为素材，考查了运动与力的关系、内能的决定因素、摩擦起电和机械能的影响因素，考查的知识点跳跃性大，熟练掌握基本规律是解答的关键．5．如图所示，叠放在一起的物体A和B，在大小为F的力的作用下，AB一起同时沿水平面做匀速直线运动，则下列说法中正确的是（）A.甲图中物体A受到的摩擦力为0B.乙图中物体A受到的摩擦力为FC.甲、乙两图中物体A受到的摩擦力均为FD.甲、乙两图中B物体受到地面对它的摩擦力均为F考点：二力平衡条件的应用．专题：运动和力．分析：在分析时，分别以整体、A、B为研究对象进行分析，且物体处于匀速直线运动状态时，受平衡力的作用．解答：解：A、甲图以A为研究对象，A做匀速直线运动，在水平方向受拉力F和B对它的静摩擦力作用，且f=F，A错误．B、乙图，AB同时向前做匀速直线运动，所以AB之间没有相对运动的趋势，A不受摩擦力的作用，B错误；C、由AB分析知，乙图A受摩擦力为零，C错误；D、以AB整体为研究对象，在水平方向受地面的摩擦和拉力F，这两个力相互平衡，则f=F，两种情况下B受到的摩擦力相等，D正确．故选D．点评：此题考查了摩擦力大小的判定，将甲乙两图相互对比，关键是能够对整体和部分进行受力分析，根据平衡力的知识进行判断，对学生来说应属于难题．6．如图所示，物块M放在水平桌面上，左右两端用细线通过滑轮连接着两个相同的吊盘．当在左盘中放100g的砝码、右盘中放200g的砝码时，物块M能向右做匀速直线运动．不计滑轮的摩擦，要使物块M能向左匀速直线运动，则应（）A.在左盘中再加100g砝码B.在左盘中再加200g砝码C.在左盘中再加100g砝码，在右盘中再加100g砝码D.在左盘中再加200g砝码，在右盘中再加100g砝码考点：二力平衡条件的应用．专题：运动和力．分析：首先由受力分析明确物体M受力情况，由M的运动状态可判断M受摩擦力的大小；当M运动方向发生变化时，摩擦力方向同时发生变化，根据压力与接触面粗糙程度的变化确定摩擦大小变化；最后根据物体始终受力平衡可求得左侧应加砝码．解答：解：在左盘中放质量为100g的砝码，右盘中放质量为200g砝码时，物体M恰好向右做匀速直线运动，即物体受力平衡，因此物体所受向左的摩擦力与物体受到向右的合力相等，即f=2G﹣G=G．当物体向左运动时，摩擦力方向向右，由于压力和接触面的粗糙程度不变，故物体受到摩擦力不变，又因为物体仍然做匀速直线运动，则物体受到向右的摩擦力与物体受到的拉力相等，方向相反，即物体受到的拉力大小等于300g砝码的重力，方向向左，因此需向左盘中再加200g砝码．故选B．点评：本题考查物体的受力分析以及影响摩擦力大小的因素，重点是物体所受摩擦力的大小、方向判断，明确一般情况下，摩擦力的方向与运动方向相反；大小与压力和接触面的粗糙程度有关．7．家用塑料挂钩用力一压就会紧贴在平整的竖直墙壁上不下落，其不下落的原因是（） A.大气压力与支持力平衡 B.摩擦力与重力平衡C.大气压力与重力平衡D.摩擦力与支持力平衡考点：二力平衡条件的应用．专题：重力、弹力、摩擦力．分析：塑料挂钩受竖直向下的重力、竖直向上的静摩擦力、垂直于墙壁向里的大气压力、垂直于墙壁向外的墙壁的支持力，挂钩处于平衡状态，据此答题．解答：解：塑料挂钩在竖直方向上受：竖直向下的重力、竖直向上的静摩擦力而静止，它们是一对平衡力；在水平方向上受：垂直于墙壁向里的大气压力、垂直于墙壁向外的墙壁的支持力而静止，它们是一对平衡力；所以，挂钩不下落的原因是摩擦力与重力平衡．故选B．点评：正确地对物体进行受力分析、知道静止是平衡状态、知道处于平衡状态的物体受平衡力作用是解题的关键．8．如图所示，在水平公路上，同一辆小汽车以100km/h的速度作匀速直线运动时与熄火后保持静止时相比较．下列说法正确的是（）A.运动时对地面的压力小于静止时B.运动时对地面的压力等于静止时C.运动时与地面的摩擦力小于静止时D.运动时与地面的摩擦力大于静止时考点：二力平衡条件的应用．专题：运动和力．分析：比较车子上下的压强，需要比较车子上下的空气流速，判断流速需要比较空气经过上下的路程．车子静止在水平面上，车子对路面的压力等于重力．当流线型的车子快速行驶时，产生升力，车子对地面压力减小．摩擦力的产生条件，是物体之间要发生或已经发生相对运动．解答：解：汽车行驶时，相同时间内，空气经过上方的路程比下方路程长，流速大，压强小，汽车在压强差下产生向上的升力，汽车对路面的压力减小，小于汽车的重力．故A正确，B错误．摩擦力的产生，是物体之间要发生或已经发生相对运动，由于汽车静止在地面上，不具备摩擦力产生的条件，所以它没有受到摩擦力的作用，当汽车运动时与地面产生了摩擦力．故C 错误，D正确．故选AD．点评：此题考查学生对流体压强与流速的关系、摩擦力产生的条件的掌握情况，属于一道学科综合题．9．以下实验中，主要是运用二力平衡条件分析解决问题的是（）A.利用天平测量小石块的质量B.利用弹簧测力计测量滑动摩擦力C.利用弹簧测力计测量物体的物重D.利用量筒“测量”一杯水的质量考点：二力平衡条件的应用．专题：运动和力．分析：（1）物体处于静止状态或匀速直线运动状态，受到的力是平衡力；（2）二力平衡的条件是：作用在同一个物体上，大小相等、方向相反、作用在同一直线上．解答：解：A、利用天平测量小石块的质量，是利用的杠杆的平衡条件，不是利用的二力平衡的条件，故A错误；B、物体做匀速直线运动时，受到的拉力和摩擦力是平衡力，因此用弹簧测力计测量滑动摩擦力是利用了二力平衡的条件，故B正确；C、物体静止时，受到的重力和拉力是一对平衡力，大小相等，因此用弹簧测力计测量物体重力利用了二力平衡的条件，故C正确；D、利用量筒测量水的质量是根据质量的计算公式，m=ρV，因此不是利用的二力平衡的条件，故D错误．故选BC．点评：运用二力平衡条件解决问题时，要考虑物体的运动状态，当物体静止或者做匀速直线运动时，受到的力是平衡力，相互平衡的两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上．10．用一弹簧测力计把物体从一粗糙的斜面匀速拉上去，以下说法正确的是（）A.木块只受到拉力、滑动摩擦力两个力B.弹簧测力计的读数大于滑动摩擦力C.木块的速度越大，滑动摩擦力越大D.弹簧测力计的读数等于滑动摩擦力考点：二力平衡条件的应用．专题：运动和力．分析：（1）根据物体受力情况进行分析，木块受重力、支持力、拉力和摩擦力；（2）当物体在水平面上，并且弹簧测力计拉动物体进行匀速直线运动时，滑动摩擦力和拉力才是平衡力，大小相等；（3）摩擦力与压力大小和接触面粗糙程度有关，摩擦力的大小与物体运动速度无关．解答：解：A、木块受重力、支持力、拉力和摩擦力，故A错误；BD、木块在斜面上匀速拉向上拉动，木块做匀速直线运动，弹簧测力计的拉力等于摩擦力和重力的分力之和，所以弹簧测力计的示数大于滑动摩擦力的大小，故B正确，D错误；C、摩擦力大小与物体运动速度无关，故C错误．故选：B．点评：此题考查学生对于摩擦力的影响因素的理解和掌握．11．晓彤和小雪利用气球可以做许多实验，下列说法正确的是（）A.图甲，将气球放入玻璃杯中，吹鼓气球后，提起气球，能把杯子吊在空中，此时气球对杯子的摩擦力大于瓶子的重力B.图乙，在玻璃管一端系一个装有红色水的气球，放入装水的玻璃杯中，根据玻璃管中水面的变化，可以测量液体的压强C.图丙，用吹胀的气球做小车前进的动力，使小车受到的合力为零D.图丁，用开水烫过的玻璃杯扣在气球上，玻璃杯能“吸”在气球上，说明此时玻璃杯中的气压小于气球内的气压考点：二力平衡条件的应用；力与运动的关系；液体的压强的特点；大气压强的存在．专题：运动和力；压强、液体的压强；气体的压强、流体压强与流速的关系．分析： A、瓶子静止，处于平衡状态，根据平衡力的知识分析；B、管内水柱的高度反映了气球内液体的压强大小；C、处于平衡状态的物体受合力为零；D、将气球作为研究对象分析．解答：解：A、瓶子静止，所以受平衡力，此时气球对杯子的摩擦力等于瓶子的重力，A错误；B、在玻璃管一端系一个装有红色水的气球，放入装水的玻璃杯中，根据玻璃管中水面的变化可以判断液体压强的变化，不能测量压强的大小，B错误；C、用吹胀的气球做小车前进的动力，此时气球的反冲力大于小车受到的阻力，小车前进，合力不为零，C错误；D、用开水烫过的玻璃杯扣在气球上，由于玻璃杯内的气体膨胀后气体密度减小，气压小于气球内的气压，所以玻璃杯能“吸”在气球上，D正确．故选D．点评：此题主要考查了二力平衡条件的应用，同时涉及到了气体压强、液体压强的有关知识，关键要理解实验现象的原因．12．如图所示，箱子重100N放在水平地面上，已知滑动时受到的摩擦力是25N，要使箱子匀速直线移动，则所需的水平推力是（）A.125NB.75NC.25ND.100N考点：二力平衡条件的应用．专题：运动和力．。