1.5二力平衡的条件拓展练习（答案解析）

1、Word文档，下载后可任意编辑 .5二力平衡的条件拓展练习（答案解析）2020-2021学年华师大版八上科学第一章二力平衡拓展练习一、选择题1如甲图所示，小明用弹簧测力计水平拉木块，使它先后两次沿水平木板滑动相同的距离（设木板各处粗糙程度相同），乙图是他两次拉动同一木块得到的距离随时间变化的图象。下列说法正确的是（）A木块两次受到的拉力一样大B木块第二次比第一次运动的速度大C木块第一次受到的摩擦力大D木块第二次受到的摩擦力大【答案】A【解析】【详解】ACD滑动摩擦力的大小与压力大小、接触面的粗糙程度有关，两次拉动同一木块时，木块对木板的压力和接触面的粗糙程度都没有变化，故两次受到的摩擦力相等，

2、故CD错误；由图像可以看出，木块两次都在做匀速运动，所以拉力跟摩擦力平衡，两次的摩擦力相等，拉力也相等，所以A正确；B从图象可看出，在通过的路程相同时，第一次用的时间比第二次用的时间少，根据可知，所以第一次的速度大于第二次的速度，故B错误。2十一假期，小科同学所进行的研究性学习内容是“厨房中的科学”。下列是他在做饭时所联想到的科学知识，其中错误的是（）A静止在水平桌面上的杯子受到的重力和它对桌面的压力是一对平衡力B使用高压锅能升高水的沸点，更快地煮熟饭菜C饺子皮上捏出了漂亮的花边，这是力改变了物体的形状D泼水时，盆留在手中，水由于惯性飞出去【答案】A【解析】【详解】A因为压力和支持力是作用在两

3、个物体上，所以支持力和压力不是一对平衡力，故A选项错误；B高压锅是通过增大锅内气体压强的办法来提高水的沸点，从而缩短加热时间的，所以B是正确的；C饺子皮上捏出了漂亮的花边，是包子皮的形状发生了改变，这是力作用的结果，所以C是正确的；D泼水时，水和盆一起运动，盆在手的作用下静止，而水由于惯性还要保持原来向前的运动状态，所以水被泼出去了，所以D是正确的。3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。下列属于相互平衡的力的是（）A天花板对弹簧的拉力和弹簧对天花板的拉力B球对弹簧的拉力和弹簧对球的拉力C弹簧对球的拉力和球受到的重力D球对弹簧的拉力和球受到的重力【答案

4、】C【解析】【详解】A天花板对弹簧的拉力，受力物是弹簧；弹簧对天花板的拉力，受力物是天花板；二力作用在两个物体上，故不是一对平衡力，故A项不符合题意；B球对弹簧的拉力，受力物是弹簧；弹簧对球的拉力，受力物是球；二力作用在两个物体上，故不是一对平衡力，故B项不符合题意；C弹簧对球的拉力和球受到的重力，这两个力作用在同一个物体上，力的方向相反，而且大小相等，符合二力平衡的条件，属于相互平衡的力，故C项符合题意；D球对弹簧的拉力，受力物是弹簧；球受到的重力，受力物是球，二力作用在两个物体上，故不是一对平衡力，故D项不符合题意；4如图所示，放在水平桌面上的物块用细线通过定滑轮与沙桶相连，当沙桶与沙的总

5、质量为m时，物块恰好做匀速直线运动（忽略细线与滑轮之间的摩擦）。以下说法正确的是（）A物块受到的滑动摩擦力大小为mgB物块的重力与它对桌面的压力是一对平衡力C物块受到的滑动摩擦力与支持力是一对平衡力D继续向沙桶中加入沙子，物块受到的滑动摩擦力增大【答案】A【解析】分析：二力平衡的条件是：作用在同一物体上的两个力，如果大小相等，方向相反，并且在一条直线上；影响滑动摩擦力大小的因素是压力大小和接触面的粗糙程度。解答：A、沙桶与沙的总重力为，使用定滑轮不能改变力的大小（忽略细线与滑轮之间的摩擦），则物块受到的拉力大小为mg；因为物块做匀速直线运动，拉力和滑动摩擦力是一对平衡力，所以滑动摩擦力的大小为

6、mg，故A正确；B、物块的重力与它对桌面的压力没有作用在同一个物体上，不是一对平衡力，故B错误；C、物块受到的滑动摩擦力与支持力不在同一条直线上，不是一对平衡力，故C错误；D、继续向沙桶中加入沙子，由于压力大小和接触面的粗糙程度都不变，所以物块受到的滑动摩擦力不变，故D错误。故选：A。【点睛】此题考查平衡力的辨别、摩擦力的大小。滑动摩擦力大小只跟压力大小和接触面粗糙程度有关，跟运动方向、运动速度、受力面积等都没有关系，这是解决本题的关键。5用细绳将小球静止悬吊在天花板上。下列关于平衡力的说法属于正确的是（）A球所受的重力和球对绳的拉力B球对绳的拉力和绳对球的拉力C绳对球的拉力和球所受的重力D球

7、对绳的拉力和绳对天花板的拉力【答案】C【解析】【详解】两个力必须同时满足四个条件，即大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上，才是平衡力。A根据题意知道，球所受的重力和球对绳的拉力，二力作用在不同的物体上，故二力不是平衡力；B球对绳的拉力和绳对球的拉力，二力作用在不同的物体上，故二力不是平衡力；C绳对球的拉力和球所受的重力，二力符合二力平衡的条件，故二力是一对平衡力，符合题意；D球对绳的拉力和绳对天花板的拉力，二力作用在不同的物体上，故二力不是平衡力。6用手握住瓶子的颈部使其悬空，瓶子不会掉下来，这是因为（）A手对瓶的摩擦力与瓶的重力平衡B手对瓶的摩擦力与手对瓶的压力平衡C手对瓶

8、的压力与瓶对手的压力平衡D手对瓶的压力与瓶的重力平衡【答案】A【分析】要解决此题需要知道二力平衡条件：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，则这两个力平衡【详解】瓶子不掉下来，说明瓶子处于静止状态，所以瓶子受到的重力和手对瓶子的摩擦力是一对平衡力。故选A.7将你的文具盒或直尺的一端抬起形成一个斜面，把你的橡皮放在斜面的顶端如图所示，改变斜面的倾角，由静止释放后的橡皮沿斜面下滑，对应橡皮的下滑过程，下列说法正确的是（）A橡皮所受支持力做了功B橡皮的机械能增加了C橡皮所受的重力做了功D橡皮的动能不变【答案】C【解析】【详解】A因为没有在支持力方向上移动距离，所以橡皮所受支

9、持力没有做功，故A项错误；B运动中需要克服摩擦力做功，所以过程中机械能减小了，故B项错误；C重力始终作用在橡皮上，并且在重力方向上移动了一段距离，符合做功条件，故重力做功了，故C项正确；D橡皮质量不变，速度增大，动能增大，故D项错误；8如图所示，弹簧测力计及细绳重力不计，绳子的两端各挂一个物重为100牛顿的钩码，则整个装置处于静止状态时弹簧测力计的读数为（）A200牛顿B100牛顿C0D条件不足，无法确定【答案】B【详解】两砝码由于本身的重力对弹簧秤的挂钩和挂环同时施加了100N的力，但弹簧秤只测左边的拉力，弹簧秤上的右边的拉力是与左边的拉力起平衡作用的；就像用弹簧秤测重力时你只读出了物体的重

10、力，而没有读出手对弹簧的拉力，弹簧秤上手对弹簧的拉力是物体的重力起平衡作用的。故选B.9目前，城市中交通堵塞的现象越来越严重。为了解决交通堵塞问题，科研人员设计了一种机动立交桥。机动立交桥又叫车载桥，它主要由动力车和桥板组成，使用时展开桥板搭建一座临时立交桥，使其他车辆顺利通过桥面，排除交通堵塞(如右图所示)。当有一辆汽车匀速通过这个立交桥时，汽车的受力情况是（）A受不平衡力B只受重力作用C受平衡力D不受力【答案】A【详解】AC由于桥不是直线形状的，所以汽车在桥上不是做匀速直线运动，所以不是平衡状态，故所受的力不是平衡力，故A正确，C错误；BD当汽车在桥上行驶时，会受到重力和桥对汽车的支持力的

11、作用；同时在其前进的方向还会受到汽车的牵引力，在其运动的反方向还会受到桥面对汽车的摩擦力，故BD错误；10如图所示，物体A在水平力F的作用下，静止在竖直墙壁上。当水平力减小为F/2时，物体A恰好沿竖直墙壁匀速下滑。此时物体A所受摩擦力的大小(?)A减小为原来的1/2B和原来一样?C增大为原来的2倍D无法判断【答案】B【解析】物体静止和匀速下滑，都是平衡状态，所受平衡力为重力和摩擦力，根据平衡力特点可知：摩擦力等于重力，而重力不变，所以两次摩擦力不变，故选B。二、问答题11目前，我国探月工程有序开展，我们知道，“嫦娥三号”已于2013年发射成功。首先，“嫦娥三号与其它航天器都不一样，有三条腿。”

12、航天专家叶培建说，因为要着陆在重力只相当于地球六分之一的月球上，所以嫦娥三号的形状、功能都做了特殊设计，与以往的飞行器都不一样。其次，嫦娥三号在月球上着陆后，要进行很多科学探测，因此将携带很多科学探测仪器。第三，嫦娥三号将搭载中国首个月球车。针对以上信息和学习的科学知识回答下列问题：(1)月球是地球唯一的_，字航员发出的声音_（填“能”或“不能”）在太空中传播。(2)如果嫦娥三号在地球上的质量为2400千克，则它在月球表面的质量为_千克，重力为_牛。当它匀速行驶时所受的摩擦力是其总重的0.2倍，则嫦娥三号匀速行驶所受的牵引力是多少？_（写出计算过程）【答案】卫星不能24004000800N【分

13、析】(1)月球是地球唯一的卫星，声音不能在真空中传播；(2)质量不随物体的形状、状态、位置的变化而变化，根据G=mg计算出地球上的重力，在月球表面附近受到的重力约为在地球表面附近受到重力的，计算出月球上的重力；匀速行驶受到的摩擦力等于车重的0.2倍，由于嫦娥三号匀速行驶，其受到的牵引力和摩擦力为一对平衡力，大小相等，可求嫦娥三号匀速行驶所受的牵引力。【详解】解：(1)12月球是地球唯一的卫星，地球表面没有空气，声音不能在真空中传播。(2)3嫦娥三号在地球上的质量m=2400kg，则它在月球表面的质量为2400kg。4嫦娥三号在地球上的重力G地=mg=2.4103kg10N/kg=2.4104N

14、月球上的重力5嫦娥三号匀速行驶受到的摩擦力f=0.2G月=0.24000N=800N因为嫦娥三号匀速行驶，其受到的牵引力和摩擦力为一对平衡力，大小相等，所以嫦娥三号匀速行驶所受的牵引力F=f=800N答：(2)嫦娥三号在月球表面的质量为2400kg，重力为4000N，匀速行驶所受的牵引力是800N。12近年来，理论电动平衡车深受年轻人的喜爱，如图所示，它采用站立式的驾驶方式，人通过身体的前倾、后仰实现驾驶，如表为某型号独轮电动车平衡车的部分数据，则：质量10kg轮胎与地面接触面积30cm2最大速度16km/h充满电行程24km（1）该车充满电后，若以最大速度行驶，能行驶的最长时间是多少？（2）

15、质量为50kg的人驾驶该车，在水平地面上匀速行驶，若所受阻力为总重力的0.2倍，此时该车受到的牵引力是多大？（g取10N/kg）（3）质量为50kg的人驾驶该车时，车对水平地面的压强是多大？【答案】（1）1.5h；（2）120N；（3）2105Pa【详解】（1）该车充满电后，若以最大速度行驶，根据可得，能行驶的最长时间（2）人和电动平衡车的总重力G总=（m人+m车）g=（50kg+10kg）10N/kg=600N因为电动平衡车在水平地面上匀速行驶，所以牵引力F=f=0.2G总=0.2600N=120N（3）车对水平地面的压力F压=G总=600N车对水平地面的压强13一质量为1吨的轿车在水平地面

16、上做匀速直线运动，轿车运动过程中受到的摩擦阻力为车重的0.02倍。求：（1）轿车的重力是多少？（2）要使汽车作匀速直线运动，发动机的牵引力应为多少？（3）当汽车的牵引力增大到250牛时，此时汽车所受到的摩擦力为多大？【答案】（1）9800N；（2）196N；（3）摩擦力仍然为196牛。【解析】【详解】（1）轿车的质量为1t，则其重力是：G=mg=1000kg9.8N/kg=9800N。（2）轿车运动过程中受到的摩擦阻力为车重的0.02倍，即：f=0.02G=0.029800N=196N。要使汽车作匀速直线运动，即汽车受到的发动机的牵引力要与阻力平衡，则发动机的牵引力应为：F=f=196N。（3

17、）因汽车受到的摩擦阻力为车重的0.02倍，当汽车的牵引力增大到250牛时，车重不变，所以此时汽车所受到的摩擦力仍然为196N不变。答：（1）轿车的重力是9800N。（2）要使汽车作匀速直线运动，发动机的牵引力应为196N。（3）当汽车的牵引力增大到250牛时，此时汽车所受到的摩擦力为196N。三、探究题14在实验中经常会出现实验现象与理论“不匹配”，理性思考这些现象有助于提高我们的科学素养。（1）如图是研究二力平衡的实验装置，此时小车保持静止。若在右盘中再加入一个较小的砝码，小车理应向右运动，但实际操作时小车往往仍保持静止。你认为出现这种现象的原因是_。（2）当实验现象与理论之间出现“不匹配”

18、时，可取的做法是_A否定相应的理论B放弃实验，直接认同相应的理论C查阅资料，了解理论的适用条件【答案】小车与桌面之间存在摩擦C【详解】(1)1由于小车与桌面间存在摩擦力，所以当小车保持静止后，再在右盘中加入一个较小的砝码，小车往往扔保持静止；(2)2当实验现象与理论之间出现“不配合”时，应查阅资料，了解理论的适用条件，故C正确，BCD错误。15下图是小明探究“滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验：(1)此实验是根据_原理测出摩擦力大小的；(2)小明刚开始拉木块时，水平拉力逐渐增大，但木块仍静止，木块所受的摩擦力_（选填“变大”“变小”或“不变”）；木块被拉动，且越来越快，小明读出某一时刻弹簧测

19、力计的示数为3N，他认为这时摩擦力的大小为3N，他操作中的错误是_；(3)改正错误后，小明完成了探究过程，比较乙、丙两次实验可得出的结论是_。【答案】二力平衡变大没有让木块做匀速直线运动当压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大【分析】(1)当物体在水平面上做匀速直线运动时，它受到的摩擦力和拉力相互平衡，根据二力平衡的原理可知，此时的滑动摩擦力等于拉力；(2)根据二力平衡的知识判断摩擦力的变化；当测力计的示数为3N时，木块做加速运动，此时它受到的不是平衡力，即拉力；(3)分析乙、丙两个实验中，哪个因素相同，哪个因素不同，然后根据控制变量法得到结论。【详解】(1)1此实验是根据二力平衡原理测出摩

20、擦力大小的。(2)2小明刚开始拉木块时，他的水平拉力逐渐增大，但木块仍静止，那么它受到的静摩擦力与拉力相互平衡，即木块所受的摩擦力变大。3木块被拉动，且越来越快，小明读出某一时刻弹簧测力计的示数为3N，他认为这时摩擦力的大小为3N，他操作中的错误：没有让木块做匀速直线运动。(3)4乙和丙实验中，木块对接触面的压力相同，毛巾的接触面更粗糙，因此测力计的示数更大，那么得到结论：当压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。16学习过“影响滑动摩擦力大小的因素”后，小强发现实验室里有如图所示的铁块和木块。他想比较一下铁块表面和木块表面的粗糙程度，进行了如下实验：(1)因为要比较两者表面的粗糙程度，所以

21、在同一水平桌面上做实验时，应保持_不变。(2)先将木块叠放在铁块上，用弹簧测力计匀速拉动它们。弹簧测力计的示数如图所示，则桌面对物体的摩擦力为_N。(3)然后，_（填两物块的放置情况），重复上述过程，这次测得的摩擦力2.4N。通过上述实验现象可知：_表面的粗糙程度大一些。【答案】压力3.7铁块放在木块上铁块【分析】(1)根据二力平衡的条件分析测力计示数等于拉力大小。(2)实验时水平匀速拉动物体，让物体做匀速直线运动，处于平衡状态，物体受到的滑动摩擦力等于弹簧测力计的拉力，先确定弹簧测力计的分度值，然后读出弹簧测力计的示数。(3)影响滑动摩擦力大小因素有两个：压力大小和接触面的粗糙程度，研究与其

22、中一个因素的关系时，要控制另外一个因素不变，根据图中现象得出结论。【详解】(1)1根据控制变量法，比较两者表面的粗糙程度，所以在同一水平桌面上做实验时，要控制压力大小不变。(2)2先将木块叠放在铁块上，用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动它们，由图示可知，弹簧测力计的分度值是0.1N，弹簧测力计的示数是3.7N，因沿水平方向拉着物体做匀速直线运动，物体在水平方向上受到平衡力的作用，拉力大小等于摩擦力的大小，故摩擦力大小为3.7N。(3)3为控制压力大小相同，将铁块叠放在木块上，重复上述过程，这次测得的摩擦力2.4N，即摩擦力大小为2.4N。4在(2)中，摩擦力大小为3.7N，因3.7N2.4N，通过

23、上述实验现象可知：铁块表面的粗糙程度大一些。17如图甲所示，小明在“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中，用弹簧测力计拉着木块分别在粗糙程度不同的甲、乙水平木板上匀速直线运动，通过改变放在木块上的砝码改变压力，分别测出木块在甲、乙木板上滑动时的摩擦力，并根据实验数据描点画出了滑动摩擦力，f摩与对应压力F压关系的图像。(1)分析图像甲或乙可知，木块对木板的_越大，木块所受的滑动摩擦力也就越大；比较图像可知，_（选填“甲”或“乙”）木板更粗糙；(2)小明在实验中发现，拉着木块运动时很难控制“匀速”，于是他设计了如图乙所示的装置，将弹簧测力计固定，改为拉动平板小车，当他水平向左拉动平板小车时，木块

24、所受到的摩擦力的方向为_。【答案】压力甲向左【分析】(1)分析图像甲或乙可知滑动摩擦力f摩与对应压力F压成正比，据此回答；滑动摩擦力大小与压力大小和接触面的粗糙程度，在压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。(2)木块相对地面处于静止状态，根据二力平衡分析。【详解】(1)1滑动摩擦力f摩与对应压力F压关系的图像可知，此图像为正比例图像，摩擦力随压力的增大而增大，所以木块对木板的压力越大，木块所受的滑动摩擦力也就越大。2比较甲、乙图像可知，在压力相同时，甲的摩擦力大于乙的摩擦力，所以甲木板更粗糙。(2)3在如图所示的装置中，水平向左拉动平板小车时，木块相对于小车向右运动，所以受到的摩擦力的方向

25、为水平向左。四、填空题18起重机吊着吨的货物，当货物静止时，它受到的重力是_N，受到的拉力是_N；当货物匀速上升时，它受到的拉力_于它的重力；当货物匀速下降时，它受到的拉力_于它的重力；当货物加速上升时，它受到的拉力_于它的重力。【答案】3.923.92等等大【详解】G=mg=4103kg9.8N/kg=3.92104N，当货物静止时，拉力与重力平衡，F=G=3.92104N；当货物匀速上升时，拉力与重力平衡，则它受到的拉力等于于它的重力；当货物匀速下降时，物体受力仍平衡，它受到的拉力等于它的重力；当货物加速上升时，物体受到合力的方向与运动方向相同，它受到的拉力大于它的重力。19如图所示，光滑

26、的地面上有一足够长的木板，在木板的右端固定着一个滑?轮（不计绳及滑轮的摩擦），木板上面放置一个小木块，小木块一端连接着弹簧测力计。当拉力F为6N时，木板向右做匀速直线运动，然后把拉力增大到10N时，弹簧测力计的读数为_N，小木块的运动状态为_。【答案】12N；静止【解析】【详解】当拉力F为6牛时，木板向右做匀速直线运动,所以它受到平衡力的作用，由于地面光滑，所以木板受到的向右的拉力(2F=12N)和木块、木板之间的摩擦力是一对平衡力，所以木块受到的摩擦力为：f=2F=12N；木块静止，所以它也受到平衡力的作用，则弹簧测力计的示数F=f=12N；当拉力增大为12N时，小木块对木板的压力不变，它们

27、之间的粗糙程度不变，因此小木块受到的滑动摩擦力不变，此时木块受到的合力仍为0，所以会保持原先的运动状态，即静止。20如图1所示，质量为10千克的物体在水平力F的作用下，静止在竖直的墙上，此时物体所受的摩擦为_；当力F逐渐减小时，物体先静止，一段时间后开始向下加速运动，则在这过程中，摩擦力f与时间t的关系，可能符合下列图线（图2）中的_。【答案】98ND【分析】物体一开始静止在竖直的墙上，处于静止状态，受平衡力，据此求摩擦力；滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关，据此分析回答。【详解】1物体静止在竖直的墙上，在竖直方向受重力和摩擦力，因为物体静止，所以这两个力是一对平衡力，故摩擦力等于重

28、力，则摩擦力2当力F逐渐减小时，物体先静止，处于平衡状态，摩擦力等于重力不变；一段时间后，开始向下加速运动，此时由于压力减小、接触面的粗糙程度不变，物体受到的摩擦力减小，重力大于摩擦力使物体加速运动，即摩擦力先不变、后减小，故符合实际的是D图。故选D。21现有两根等长的轻质细线，每根细线的一端分别悬于同一水平面上的O、O两点，O、O相距d为10厘米，细线的另一端分别系在均匀细长物的两个端点A、B处，AB长L为70厘米，质量M为4千克。两细线外围套有一直径恰好为d的光滑圆环，系统平衡时圆环与物体AB的距离h为40厘米，则圆环的质量为_千克。如果在物体AB的正下方再挂一重物，则h将_(选填“增大、“减小”或“不变”)。【答案】1增大【详解】1如图所示：考虑对称性，则绳子与AB之间的夹角为：tan=，则作用在绳子上的拉力：F=25N，则圆环的质量：m=2=2=1kg，2如果物体AB的正下方再挂一重物，则作用在绳子上的作用力要则增大，因而绳子与AB之间