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8. 一名高空跳伞运动员体重为500 N，降落伞重250 N。若跳伞运动员以5 m/s的速度匀速下落，降落伞绳子的拉力为
500
N(忽略运动员所受的空气阻力)；若调整降落伞，使降落伞和运动员以3 m/s的速度匀速下落，此时空气对运动员和降落伞的阻力为750
N。答案
8. 500 750
解析
【分析】
要解决这道题，需明确：物体处于匀速直线运动状态时，受力平衡，合力为0。先分析运动员单独匀速下落的受力，再分析运动员与降落伞整体匀速下落的受力，利用二力平衡条件逐步求解。
【解析】
1. 当运动员以5 m/s的速度匀速下落时，忽略运动员所受空气阻力，运动员处于平衡状态，受到向下的重力和降落伞绳子向上的拉力，二力大小相等。已知运动员体重为500 N，因此降落伞绳子的拉力$ F = G_{人} = 500\ \mathrm{N} $。
2. 当降落伞和运动员以3 m/s的速度匀速下落时，整体处于平衡状态，受到向下的总重力和向上的空气阻力，二力大小相等。总重力为运动员体重与降落伞重力之和：$ G_{总} = G_{人} + G_{伞} = 500\ \mathrm{N} + 250\ \mathrm{N} = 750\ \mathrm{N} $，因此空气对运动员和降落伞的阻力$ f = G_{总} = 750\ \mathrm{N} $。
【答案】
500；750
【知识点】
二力平衡、受力分析
【点评】
本题考查二力平衡条件的应用，核心是判断匀速运动时物体处于平衡状态，受力大小相等，属于基础受力分析题，需明确不同研究对象的受力情况。
【难度系数】
0.6
要解决这道题，需明确：物体处于匀速直线运动状态时，受力平衡，合力为0。先分析运动员单独匀速下落的受力，再分析运动员与降落伞整体匀速下落的受力，利用二力平衡条件逐步求解。
【解析】
1. 当运动员以5 m/s的速度匀速下落时，忽略运动员所受空气阻力，运动员处于平衡状态，受到向下的重力和降落伞绳子向上的拉力，二力大小相等。已知运动员体重为500 N，因此降落伞绳子的拉力$ F = G_{人} = 500\ \mathrm{N} $。
2. 当降落伞和运动员以3 m/s的速度匀速下落时，整体处于平衡状态，受到向下的总重力和向上的空气阻力，二力大小相等。总重力为运动员体重与降落伞重力之和：$ G_{总} = G_{人} + G_{伞} = 500\ \mathrm{N} + 250\ \mathrm{N} = 750\ \mathrm{N} $，因此空气对运动员和降落伞的阻力$ f = G_{总} = 750\ \mathrm{N} $。
【答案】
500；750
【知识点】
二力平衡、受力分析
【点评】
本题考查二力平衡条件的应用，核心是判断匀速运动时物体处于平衡状态，受力大小相等，属于基础受力分析题，需明确不同研究对象的受力情况。
【难度系数】
0.6
9.细心的小明在地铁站里发现两块安全警示牌，如图所示。请从图中任选其一，用学过的物理知识解释安全警示牌中人摔倒的原因。
答案
“小心地滑”的警示牌:当人前行而地滑时,脚突然向前滑动,即人的下半身的运动速度变大,而人的上半身由于惯性仍要保持原来较小的速度,于是人就会向后倒。
“当心绊倒”的警示牌:人原来向前运动,当脚碰上障碍物后,人的下半身运动停止,而人的上半身由于惯性仍向前运动,于是人就会向前倒。
“当心绊倒”的警示牌:人原来向前运动,当脚碰上障碍物后,人的下半身运动停止,而人的上半身由于惯性仍向前运动,于是人就会向前倒。
解析
【分析】
本题考查惯性知识的应用，两种安全警示牌的摔倒现象均与惯性相关，需明确人身体各部分的运动状态变化，结合惯性原理分析：当脚的运动状态改变时，上半身由于惯性会保持原有运动状态，从而导致摔倒。
【解析】
1. 解释“小心地滑”：当地面较滑时，人前行过程中，脚与地面的摩擦力减小，脚突然向前加速（运动速度变大），而人的上半身由于惯性，仍要保持原来较小的运动速度，因此上半身运动速度小于下半身，人就会向后摔倒。
2. 解释“当心绊倒”：人向前行走时，脚碰到障碍物，脚的运动突然停止，而人的上半身由于惯性，仍要保持原来向前的运动状态，因此上半身继续向前，人就会向前摔倒。
【答案】
“小心地滑”的警示牌:当人前行而地滑时,脚突然向前滑动,即人的下半身的运动速度变大,而人的上半身由于惯性仍要保持原来较小的速度,于是人就会向后倒。“当心绊倒”的警示牌:人原来向前运动,当脚碰上障碍物后,人的下半身运动停止,而人的上半身由于惯性仍向前运动,于是人就会向前倒。
【知识点】
惯性
【点评】
本题结合生活中的安全警示牌，考查惯性知识的实际应用，体现了物理与生活的紧密联系，需要学生准确分析物体各部分的运动状态变化，结合惯性原理解释现象。
【难度系数】
0.5
本题考查惯性知识的应用，两种安全警示牌的摔倒现象均与惯性相关，需明确人身体各部分的运动状态变化，结合惯性原理分析：当脚的运动状态改变时，上半身由于惯性会保持原有运动状态，从而导致摔倒。
【解析】
1. 解释“小心地滑”：当地面较滑时，人前行过程中，脚与地面的摩擦力减小，脚突然向前加速（运动速度变大），而人的上半身由于惯性，仍要保持原来较小的运动速度，因此上半身运动速度小于下半身，人就会向后摔倒。
2. 解释“当心绊倒”：人向前行走时，脚碰到障碍物，脚的运动突然停止，而人的上半身由于惯性，仍要保持原来向前的运动状态，因此上半身继续向前，人就会向前摔倒。
【答案】
“小心地滑”的警示牌:当人前行而地滑时,脚突然向前滑动,即人的下半身的运动速度变大,而人的上半身由于惯性仍要保持原来较小的速度,于是人就会向后倒。“当心绊倒”的警示牌:人原来向前运动,当脚碰上障碍物后,人的下半身运动停止,而人的上半身由于惯性仍向前运动,于是人就会向前倒。
【知识点】
惯性
【点评】
本题结合生活中的安全警示牌，考查惯性知识的实际应用，体现了物理与生活的紧密联系，需要学生准确分析物体各部分的运动状态变化，结合惯性原理解释现象。
【难度系数】
0.5
10. 如图所示，物块A与平板小车一起在水平桌面上向右匀速运动，当小车突然静止时，物块A随即在平板小车上滑行，请画出物块A在滑行过程中的受力示意图。
答案
10. 如图所示
解析
【分析】当小车突然静止时，物块A由于惯性要保持原来向右的运动状态，相对于静止的小车向右滑动。对物块A进行受力分析：竖直方向受重力和小车的支持力，水平方向因A相对小车向右运动，受到向左的滑动摩擦力，据此画出受力示意图。
【解析】物块A滑行时，竖直方向受竖直向下的重力G、竖直向上的支持力F，二力平衡；水平方向由于A相对于小车向右滑动，受到小车施加的向左的滑动摩擦力f，三个力的作用点均在A的重心处，按力的方向规范画出即可。
【答案】如图所示
【知识点】受力分析、滑动摩擦力
【点评】本题考查物体受力分析，核心是根据相对运动方向判断滑动摩擦力的方向，属于初中物理基础受力分析题，难度适中。
【难度系数】0.6
【解析】物块A滑行时，竖直方向受竖直向下的重力G、竖直向上的支持力F，二力平衡；水平方向由于A相对于小车向右滑动，受到小车施加的向左的滑动摩擦力f，三个力的作用点均在A的重心处，按力的方向规范画出即可。
【答案】如图所示
【知识点】受力分析、滑动摩擦力
【点评】本题考查物体受力分析，核心是根据相对运动方向判断滑动摩擦力的方向，属于初中物理基础受力分析题，难度适中。
【难度系数】0.6
11. 下图是甲、乙、丙三位同学探究二力平衡条件时所用的实验装置。
(1)实验时,甲同学发现当向左盘和右盘中同时加入一个等重的砝码时,木块处于静止状态。甲同学再把右盘中的砝码换成一个较重的砝码时,发现木块仍然处于静止状态,出现这种现象的原因是
(2)实验中,乙同学保持 $ F_1 $ 与 $ F_2 $ 大小相等,用手将小车扭转一个角度,松手后小车
(3)丙同学选择小纸片的原因是
(4)同学们认为丙同学的实验装置优于甲、乙同学的实验装置,其主要原因是
A.减小了摩擦力对实验结果的影响
B.小纸片是比较容易获取的材料
C.容易让小纸片在水平方向上保持平衡
D.小纸片容易扭转
(1)实验时,甲同学发现当向左盘和右盘中同时加入一个等重的砝码时,木块处于静止状态。甲同学再把右盘中的砝码换成一个较重的砝码时,发现木块仍然处于静止状态,出现这种现象的原因是
木块受到水平向左的摩擦力
,这时木块在水平方向上受到的力平衡
(选填“平衡”或“不平衡”)。(2)实验中,乙同学保持 $ F_1 $ 与 $ F_2 $ 大小相等,用手将小车扭转一个角度,松手后小车
不能
(选填“能”或“不能”)保持静止状态。设计此实验步骤的目的是证明相互平衡的两个力必须作用在同一直线上
。(3)丙同学选择小纸片的原因是
不考虑
(选填“考虑”或“不考虑”)小纸片所受的重力。实验过程中,丙同学用剪刀将小纸片从中间剪开,两个钩码都落到了地上,这说明相互平衡的两个力必须作用在同一物体上
。(4)同学们认为丙同学的实验装置优于甲、乙同学的实验装置,其主要原因是
A
(填选项字母)。A.减小了摩擦力对实验结果的影响
B.小纸片是比较容易获取的材料
C.容易让小纸片在水平方向上保持平衡
D.小纸片容易扭转
答案
11.(1)木块受到水平向左的摩擦力 平衡
(2)不能 作用在同一直线上
(3)不考虑 作用在同一物体上
(4)A
(2)不能 作用在同一直线上
(3)不考虑 作用在同一物体上
(4)A
解析
【分析】
要解决本题，需结合二力平衡的四个条件（作用在同一物体、大小相等、方向相反、作用在同一直线），分析甲、乙、丙三个实验装置的特点：甲实验中木块与桌面间的摩擦力会影响实验，乙实验可验证力的共线条件，丙实验用小纸片可减小摩擦力干扰，逐步推导各问题的答案。
【解析】
(1) 当右盘砝码更重时，木块有向右运动的趋势，水平桌面对木块产生向左的静摩擦力，此时木块水平方向受向左的拉力、向右的拉力和向左的静摩擦力，三个力合力为零，因此木块仍静止，受力平衡。
(2) 将小车扭转一个角度后，$F_1$与$F_2$不再作用在同一直线上，松手后小车会转动，无法保持静止，此步骤目的是证明相互平衡的两个力必须作用在同一直线上。
(3) 小纸片的重力远小于两侧拉力，实验中可忽略其重力；将小纸片剪开后，两个拉力分别作用在两个小纸片上，钩码落地，说明相互平衡的两个力必须作用在同一物体上。
(4) 甲实验中木块受滑动摩擦力，乙实验中小车受滚动摩擦力，都会对实验结果产生干扰；丙实验用小纸片，几乎不受摩擦力，减小了摩擦力对实验结果的影响，因此选A。
【答案】
(1) 木块受到水平向左的摩擦力；平衡
(2) 不能；作用在同一直线上
(3) 不考虑；作用在同一物体上
(4) A
【知识点】
二力平衡条件；探究二力平衡的实验；摩擦力的影响
【点评】
本题是探究二力平衡条件的经典实验题，通过对比不同实验装置的优缺点，考查对二力平衡四个条件的理解，以及实验设计中减小误差的思路，有助于学生深化对二力平衡的认识。
【难度系数】
0.5
要解决本题，需结合二力平衡的四个条件（作用在同一物体、大小相等、方向相反、作用在同一直线），分析甲、乙、丙三个实验装置的特点：甲实验中木块与桌面间的摩擦力会影响实验，乙实验可验证力的共线条件，丙实验用小纸片可减小摩擦力干扰，逐步推导各问题的答案。
【解析】
(1) 当右盘砝码更重时，木块有向右运动的趋势，水平桌面对木块产生向左的静摩擦力，此时木块水平方向受向左的拉力、向右的拉力和向左的静摩擦力，三个力合力为零，因此木块仍静止，受力平衡。
(2) 将小车扭转一个角度后，$F_1$与$F_2$不再作用在同一直线上，松手后小车会转动，无法保持静止，此步骤目的是证明相互平衡的两个力必须作用在同一直线上。
(3) 小纸片的重力远小于两侧拉力，实验中可忽略其重力；将小纸片剪开后，两个拉力分别作用在两个小纸片上，钩码落地，说明相互平衡的两个力必须作用在同一物体上。
(4) 甲实验中木块受滑动摩擦力，乙实验中小车受滚动摩擦力，都会对实验结果产生干扰；丙实验用小纸片，几乎不受摩擦力，减小了摩擦力对实验结果的影响，因此选A。
【答案】
(1) 木块受到水平向左的摩擦力；平衡
(2) 不能；作用在同一直线上
(3) 不考虑；作用在同一物体上
(4) A
【知识点】
二力平衡条件；探究二力平衡的实验；摩擦力的影响
【点评】
本题是探究二力平衡条件的经典实验题，通过对比不同实验装置的优缺点，考查对二力平衡四个条件的理解，以及实验设计中减小误差的思路，有助于学生深化对二力平衡的认识。
【难度系数】
0.5
