4. 如图 7 - 5 - 3 所示,探究二力平衡的条件时,硬纸板平衡后,用力旋转硬纸板,放手后的瞬间,硬纸板不能保持静止。此操作可证明平衡的两个力()。
A. 大小肯定是相等的
B. 方向不一定要相反
C. 要作用在同一物体上
D. 要作用在同一直线上

A. 大小肯定是相等的
B. 方向不一定要相反
C. 要作用在同一物体上
D. 要作用在同一直线上
答案
D
解析
【解析】
将平衡后的硬纸板用力旋转,此时两个力大小相等、方向相反、作用在同一物体上,但不再作用在同一直线上,放手后的瞬间硬纸板不能保持静止,此操作证明二力平衡的两个力要作用在同一直线上。
【答案】
D
【知识点】
二力平衡的条件
【点评】
本题通过实验操作探究二力平衡的条件,需明确实验中各操作对应的探究目的,加深对二力平衡条件的理解。
【难度系数】
0.7
将平衡后的硬纸板用力旋转,此时两个力大小相等、方向相反、作用在同一物体上,但不再作用在同一直线上,放手后的瞬间硬纸板不能保持静止,此操作证明二力平衡的两个力要作用在同一直线上。
【答案】
D
【知识点】
二力平衡的条件
【点评】
本题通过实验操作探究二力平衡的条件,需明确实验中各操作对应的探究目的,加深对二力平衡条件的理解。
【难度系数】
0.7
5. 一跳伞运动员的质量为 60 kg,降落伞的质量为 5 kg。运动员在空中张开降落伞后匀速竖直下降。在此过程中,人和降落伞受到空气阻力的大小为(g 取 10 N/kg)()。
A. 600 N
B. 60 N
C. 650 N
D. 65 N
A. 600 N
B. 60 N
C. 650 N
D. 65 N
答案
C
解析
【解析】
首先计算人和降落伞的总质量:$ m_{总}=m_{人}+m_{伞}=60\,\mathrm{kg}+5\,\mathrm{kg}=65\,\mathrm{kg} $
根据重力公式计算总重力:$ G_{总}=m_{总}g=65\,\mathrm{kg}×10\,\mathrm{N/kg}=650\,\mathrm{N} $
由于运动员和降落伞匀速竖直下降,处于平衡状态,空气阻力与总重力是一对平衡力,大小相等,因此空气阻力 $ f=G_{总}=650\,\mathrm{N} $。
【答案】
C
【知识点】
重力的计算、二力平衡条件
【点评】
本题考查重力计算与二力平衡条件的应用,解题关键是明确匀速直线运动状态为平衡状态,此时阻力与总重力大小相等。
【难度系数】
0.8
首先计算人和降落伞的总质量:$ m_{总}=m_{人}+m_{伞}=60\,\mathrm{kg}+5\,\mathrm{kg}=65\,\mathrm{kg} $
根据重力公式计算总重力:$ G_{总}=m_{总}g=65\,\mathrm{kg}×10\,\mathrm{N/kg}=650\,\mathrm{N} $
由于运动员和降落伞匀速竖直下降,处于平衡状态,空气阻力与总重力是一对平衡力,大小相等,因此空气阻力 $ f=G_{总}=650\,\mathrm{N} $。
【答案】
C
【知识点】
重力的计算、二力平衡条件
【点评】
本题考查重力计算与二力平衡条件的应用,解题关键是明确匀速直线运动状态为平衡状态,此时阻力与总重力大小相等。
【难度系数】
0.8
6. 质量为 0.5 kg 的电灯悬挂在电线上静止不动,电线对电灯的拉力是N,电灯受到的合力为N。
答案
4.9
0
0
解析
【解析】
电灯静止不动处于平衡状态,受到的重力和电线的拉力是一对平衡力。
根据重力计算公式$G=mg$,其中$m=0.5\,\mathrm{kg}$,$g=9.8\,\mathrm{N/kg}$,可得电灯重力$G=0.5\,\mathrm{kg}×9.8\,\mathrm{N/kg}=4.9\,\mathrm{N}$。
由二力平衡条件可知,电线对电灯的拉力等于重力,即拉力为$4.9\,\mathrm{N}$。
平衡状态下物体所受合力为0,因此电灯受到的合力为$0\,\mathrm{N}$。
【答案】
4.9;0
【知识点】
二力平衡条件、重力的计算、平衡状态合力特点
【点评】
本题为力学基础题,考查二力平衡条件的应用、重力计算公式的运用以及平衡状态下合力的特点,侧重对基本概念和公式的掌握。
【难度系数】
0.9
电灯静止不动处于平衡状态,受到的重力和电线的拉力是一对平衡力。
根据重力计算公式$G=mg$,其中$m=0.5\,\mathrm{kg}$,$g=9.8\,\mathrm{N/kg}$,可得电灯重力$G=0.5\,\mathrm{kg}×9.8\,\mathrm{N/kg}=4.9\,\mathrm{N}$。
由二力平衡条件可知,电线对电灯的拉力等于重力,即拉力为$4.9\,\mathrm{N}$。
平衡状态下物体所受合力为0,因此电灯受到的合力为$0\,\mathrm{N}$。
【答案】
4.9;0
【知识点】
二力平衡条件、重力的计算、平衡状态合力特点
【点评】
本题为力学基础题,考查二力平衡条件的应用、重力计算公式的运用以及平衡状态下合力的特点,侧重对基本概念和公式的掌握。
【难度系数】
0.9
1. 下列情况中,物体没有处于平衡状态的是()。
A. 人站在匀速下降的电梯里
B. 直升机在空中匀速沿直线飞行
C. 跳伞运动员在空中加速向下运动
D. 汽车在平直高速公路上匀速行驶
A. 人站在匀速下降的电梯里
B. 直升机在空中匀速沿直线飞行
C. 跳伞运动员在空中加速向下运动
D. 汽车在平直高速公路上匀速行驶
答案
C
解析
【解析】
平衡状态包括静止状态和匀速直线运动状态,物体处于平衡状态时运动状态不发生改变。对各选项分析如下:
A. 人站在匀速下降的电梯里,做匀速直线运动,运动状态不变,处于平衡状态;
B. 直升机在空中匀速沿直线飞行,做匀速直线运动,运动状态不变,处于平衡状态;
C. 跳伞运动员在空中加速向下运动,速度大小不断变化,运动状态发生改变,没有处于平衡状态;
D. 汽车在平直高速公路上匀速行驶,做匀速直线运动,运动状态不变,处于平衡状态。
因此,没有处于平衡状态的是C选项。
【答案】
C
【知识点】
平衡状态判断、运动状态分析
【点评】
本题考查平衡状态的相关知识,核心是明确平衡状态的两种形式(静止、匀速直线运动),运动状态改变的物体不处于平衡状态,题目注重对基础概念的理解,属于基础题型。
【难度系数】
0.8
平衡状态包括静止状态和匀速直线运动状态,物体处于平衡状态时运动状态不发生改变。对各选项分析如下:
A. 人站在匀速下降的电梯里,做匀速直线运动,运动状态不变,处于平衡状态;
B. 直升机在空中匀速沿直线飞行,做匀速直线运动,运动状态不变,处于平衡状态;
C. 跳伞运动员在空中加速向下运动,速度大小不断变化,运动状态发生改变,没有处于平衡状态;
D. 汽车在平直高速公路上匀速行驶,做匀速直线运动,运动状态不变,处于平衡状态。
因此,没有处于平衡状态的是C选项。
【答案】
C
【知识点】
平衡状态判断、运动状态分析
【点评】
本题考查平衡状态的相关知识,核心是明确平衡状态的两种形式(静止、匀速直线运动),运动状态改变的物体不处于平衡状态,题目注重对基础概念的理解,属于基础题型。
【难度系数】
0.8
2. 如图 7 - 5 - 4 所示,起重机的钢丝绳吊着一个重物,比较重物在静止、匀速上升、匀速下降时钢丝绳的拉力,下列说法正确的是()。
A. 匀速上升时拉力最大
B. 静止时拉力最大
C. 匀速下降时拉力最小
D. 拉力一样大

A. 匀速上升时拉力最大
B. 静止时拉力最大
C. 匀速下降时拉力最小
D. 拉力一样大
答案
D
解析
【解析】
当重物静止、匀速上升、匀速下降时,都处于平衡状态,此时重物受到的钢丝绳的拉力和自身的重力是一对平衡力,根据二力平衡条件,这两个力大小相等,所以三种情况下钢丝绳的拉力都等于重物的重力,拉力一样大。
【答案】
D
【知识点】
二力平衡条件、平衡状态判断
【点评】
本题考查二力平衡条件的实际应用,解题关键是明确物体处于静止或匀速直线运动状态时均为平衡状态,受力平衡。
【难度系数】
0.8
当重物静止、匀速上升、匀速下降时,都处于平衡状态,此时重物受到的钢丝绳的拉力和自身的重力是一对平衡力,根据二力平衡条件,这两个力大小相等,所以三种情况下钢丝绳的拉力都等于重物的重力,拉力一样大。
【答案】
D
【知识点】
二力平衡条件、平衡状态判断
【点评】
本题考查二力平衡条件的实际应用,解题关键是明确物体处于静止或匀速直线运动状态时均为平衡状态,受力平衡。
【难度系数】
0.8
3. 一本书放在水平桌面上,书上放一支钢笔,它们都保持静止。下列说法正确的是()。
A. 钢笔对书的压力和书对钢笔的支持力是一对平衡力
B. 书受到的重力和桌面对书的支持力是一对平衡力
C. 书对桌面的压力和桌面对书的支持力是一对相互作用力
D. 钢笔受到的重力和书对钢笔的支持力是一对相互作用力
A. 钢笔对书的压力和书对钢笔的支持力是一对平衡力
B. 书受到的重力和桌面对书的支持力是一对平衡力
C. 书对桌面的压力和桌面对书的支持力是一对相互作用力
D. 钢笔受到的重力和书对钢笔的支持力是一对相互作用力
答案
C
解析
【解析】
逐一分析各选项:
选项A:钢笔对书的压力作用在书上,书对钢笔的支持力作用在钢笔上,二力作用在两个物体上,是一对相互作用力,不是平衡力,A错误。
选项B:桌面对书的支持力大小等于书和钢笔的总重力,与书受到的重力大小不相等,不是一对平衡力,B错误。
选项C:书对桌面的压力作用在桌面上,桌面对书的支持力作用在书上,二力大小相等、方向相反、作用在同一直线上,且作用在两个物体上,是一对相互作用力,C正确。
选项D:钢笔受到的重力和书对钢笔的支持力都作用在钢笔上,大小相等、方向相反、作用在同一直线上,是一对平衡力,不是相互作用力,D错误。
【答案】
C
【知识点】
平衡力与相互作用力的区别
【点评】
本题考查平衡力和相互作用力的判断,核心是明确两种力的关键区别:平衡力作用在同一物体上,相互作用力作用在两个不同物体上,需准确分析各力的受力物体。
【难度系数】
0.7
逐一分析各选项:
选项A:钢笔对书的压力作用在书上,书对钢笔的支持力作用在钢笔上,二力作用在两个物体上,是一对相互作用力,不是平衡力,A错误。
选项B:桌面对书的支持力大小等于书和钢笔的总重力,与书受到的重力大小不相等,不是一对平衡力,B错误。
选项C:书对桌面的压力作用在桌面上,桌面对书的支持力作用在书上,二力大小相等、方向相反、作用在同一直线上,且作用在两个物体上,是一对相互作用力,C正确。
选项D:钢笔受到的重力和书对钢笔的支持力都作用在钢笔上,大小相等、方向相反、作用在同一直线上,是一对平衡力,不是相互作用力,D错误。
【答案】
C
【知识点】
平衡力与相互作用力的区别
【点评】
本题考查平衡力和相互作用力的判断,核心是明确两种力的关键区别:平衡力作用在同一物体上,相互作用力作用在两个不同物体上,需准确分析各力的受力物体。
【难度系数】
0.7
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