【例2】质量为50 kg的木箱放在水平地面上,用100 N的水平推力恰能使木箱匀速前进,此时木箱受到的摩擦力是N;一段时间后改用150 N的水平推力,则木箱受到的摩擦力是N。
答案
【解析】用100 N的水平推力推动木箱做匀速运动,则木箱在水平方向上受到的滑动摩擦力和推力大小相等,为100 N;改用150 N的水平推力推木箱时,由于木箱对地面的压力和接触面的粗糙程度都没有发生改变,所以滑动摩擦力也没有发生改变,还是100 N,只是此时木箱做的是加速运动。
【答案】100;100
【答案】100;100
解析
【分析】
首先,当木箱匀速前进时处于平衡状态,水平方向的推力与滑动摩擦力是平衡力,根据二力平衡条件可求出此时摩擦力;其次,滑动摩擦力的大小仅由压力和接触面粗糙程度决定,与推力无关,据此判断推力变化后的摩擦力大小。
【解析】
1. 当用100 N的水平推力使木箱匀速前进时,木箱处于平衡状态,水平方向的推力与滑动摩擦力是一对平衡力,根据二力平衡条件,滑动摩擦力大小等于推力大小,即$f = F_{推1}=100\ \mathrm{N}$。
2. 滑动摩擦力的大小只与压力大小和接触面的粗糙程度有关,与物体受到的推力大小无关。当改用150 N的水平推力时,木箱对地面的压力(等于木箱重力,不变)和接触面的粗糙程度均未改变,因此滑动摩擦力大小不变,仍为100 N。
【答案】
100;100
【知识点】
二力平衡、滑动摩擦力的影响因素
【点评】
本题考查二力平衡的应用和滑动摩擦力的决定因素,需明确滑动摩擦力与外力无关,仅由压力和接触面粗糙程度决定,是力学基础题,需掌握受力分析的基本方法。
【难度系数】
0.6
首先,当木箱匀速前进时处于平衡状态,水平方向的推力与滑动摩擦力是平衡力,根据二力平衡条件可求出此时摩擦力;其次,滑动摩擦力的大小仅由压力和接触面粗糙程度决定,与推力无关,据此判断推力变化后的摩擦力大小。
【解析】
1. 当用100 N的水平推力使木箱匀速前进时,木箱处于平衡状态,水平方向的推力与滑动摩擦力是一对平衡力,根据二力平衡条件,滑动摩擦力大小等于推力大小,即$f = F_{推1}=100\ \mathrm{N}$。
2. 滑动摩擦力的大小只与压力大小和接触面的粗糙程度有关,与物体受到的推力大小无关。当改用150 N的水平推力时,木箱对地面的压力(等于木箱重力,不变)和接触面的粗糙程度均未改变,因此滑动摩擦力大小不变,仍为100 N。
【答案】
100;100
【知识点】
二力平衡、滑动摩擦力的影响因素
【点评】
本题考查二力平衡的应用和滑动摩擦力的决定因素,需明确滑动摩擦力与外力无关,仅由压力和接触面粗糙程度决定,是力学基础题,需掌握受力分析的基本方法。
【难度系数】
0.6
1. (新情境·传统文化)如图是我国甲骨文中的“射”字,宛如搭弓射箭。关于手拉弓射箭,下列说法正确的是 (

A.弓弦发生形变是由弦产生的弹力造成的
B.弓弦发生的是弹性形变
C.箭被射出后在空中飞行时仍受到弹力作用
D.只要箭和弦接触就会产生弹力
B
)A.弓弦发生形变是由弦产生的弹力造成的
B.弓弦发生的是弹性形变
C.箭被射出后在空中飞行时仍受到弹力作用
D.只要箭和弦接触就会产生弹力
答案
1.B
解析
【分析】本题考查弹力的相关知识,解题思路是:明确弹力的产生条件(物体间相互接触、发生弹性形变且有相互挤压),以及形变与弹力的关系,逐一分析每个选项的正误。首先,弹力是物体发生弹性形变时,对与它接触的物体产生的力,形变是产生弹力的原因,而非弹力造成形变;弹性形变是撤去外力后能恢复原状的形变;箭射出后与弓弦不再接触,不会受弓弦的弹力;接触的物体只有发生弹性形变且相互挤压才会产生弹力。
【解析】逐一分析选项:
A. 弓弦发生形变是因为手对弓弦施加了力,形变是弹力产生的原因,而非弹力造成形变,该选项错误。
B. 手拉弓弦时,弓弦发生形变,撤去拉力后弓弦能恢复原状,属于弹性形变,该选项正确。
C. 箭被射出后,在空中飞行时与弓弦不再接触,因此不再受到弓弦的弹力作用,该选项错误。
D. 弹力的产生需要满足:接触且发生弹性形变、相互挤压,仅接触不一定产生弹力,该选项错误。
【答案】B
【知识点】弹力的概念、弹性形变
【点评】本题结合甲骨文字“射”的情境,考查弹力的基础知识点,需要准确掌握弹力的产生条件和弹性形变的特点,属于基础概念题,难度不大。
【难度系数】0.3
【解析】逐一分析选项:
A. 弓弦发生形变是因为手对弓弦施加了力,形变是弹力产生的原因,而非弹力造成形变,该选项错误。
B. 手拉弓弦时,弓弦发生形变,撤去拉力后弓弦能恢复原状,属于弹性形变,该选项正确。
C. 箭被射出后,在空中飞行时与弓弦不再接触,因此不再受到弓弦的弹力作用,该选项错误。
D. 弹力的产生需要满足:接触且发生弹性形变、相互挤压,仅接触不一定产生弹力,该选项错误。
【答案】B
【知识点】弹力的概念、弹性形变
【点评】本题结合甲骨文字“射”的情境,考查弹力的基础知识点,需要准确掌握弹力的产生条件和弹性形变的特点,属于基础概念题,难度不大。
【难度系数】0.3
2. 甲、乙两人各用20 N的力同时拉一个弹簧测力计的两端,测力计不动,则测力计的示数为(
A.0 N
B.20 N
C.40 N
D.15 N
B
)A.0 N
B.20 N
C.40 N
D.15 N
答案
2.B
解析
【分析】
要解决这道题,需明确弹簧测力计的示数反映的是挂钩端所受拉力的大小,而非两端拉力的合力。当弹簧测力计静止时处于平衡状态,两端的拉力是一对平衡力,此时测力计的示数等于其中一端的拉力大小,而非两端拉力之和。
【解析】
弹簧测力计的工作原理是在弹性限度内,弹簧的伸长量与所受拉力成正比,其示数显示的是挂钩端受到的拉力大小。题目中,甲、乙两人各用20 N的力同时拉弹簧测力计的两端,测力计不动,处于平衡状态,此时测力计的挂钩端受到的拉力为20 N,因此测力计的示数为20 N,对应选项B。
【答案】
B
【知识点】
弹簧测力计的使用;力的平衡
【点评】
本题考查弹簧测力计示数的理解,易错点在于误认为示数是两端拉力之和,实际示数等于挂钩端的拉力,属于力学基础题,需准确掌握弹簧测力计的工作原理。
【难度系数】
0.8
要解决这道题,需明确弹簧测力计的示数反映的是挂钩端所受拉力的大小,而非两端拉力的合力。当弹簧测力计静止时处于平衡状态,两端的拉力是一对平衡力,此时测力计的示数等于其中一端的拉力大小,而非两端拉力之和。
【解析】
弹簧测力计的工作原理是在弹性限度内,弹簧的伸长量与所受拉力成正比,其示数显示的是挂钩端受到的拉力大小。题目中,甲、乙两人各用20 N的力同时拉弹簧测力计的两端,测力计不动,处于平衡状态,此时测力计的挂钩端受到的拉力为20 N,因此测力计的示数为20 N,对应选项B。
【答案】
B
【知识点】
弹簧测力计的使用;力的平衡
【点评】
本题考查弹簧测力计示数的理解,易错点在于误认为示数是两端拉力之和,实际示数等于挂钩端的拉力,属于力学基础题,需准确掌握弹簧测力计的工作原理。
【难度系数】
0.8
3. 下列关于二力平衡的说法中,正确的是(
A.若一个物体受到两个力的作用,处于匀速直线运动状态,则这两个力一定是平衡力
B.做匀速直线运动的物体,一定只受到一对平衡力的作用
C.只要两个力大小相等、方向相反,并且作用在同一直线上,这两个力一定是平衡力
D.只要两个力大小相等,这两个力一定是平衡力
A
)A.若一个物体受到两个力的作用,处于匀速直线运动状态,则这两个力一定是平衡力
B.做匀速直线运动的物体,一定只受到一对平衡力的作用
C.只要两个力大小相等、方向相反,并且作用在同一直线上,这两个力一定是平衡力
D.只要两个力大小相等,这两个力一定是平衡力
答案
3.A
解析
【分析】
要解决这道题,需先明确两个核心知识点:①物体处于平衡状态(静止或匀速直线运动)时,受力平衡;②二力平衡的四个条件:作用在同一物体上、大小相等、方向相反、作用在同一直线上,四个条件缺一不可。接下来逐一分析每个选项,判断其是否符合上述知识点。
【解析】
1. 二力平衡的判定需同时满足四个条件:同物、等大、反向、共线;而物体处于平衡状态(匀速直线运动或静止)时,所受的力为平衡力。
2. 选项A:物体受到两个力的作用,且处于匀速直线运动状态(平衡状态),根据平衡状态的受力特点,这两个力一定是平衡力,该选项正确。
3. 选项B:做匀速直线运动的物体,可能受到多对平衡力的作用(例如水平方向和竖直方向各有一对平衡力),并非“一定只受到一对平衡力”,该选项错误。
4. 选项C:两个力仅满足大小相等、方向相反、同一直线,但缺少“作用在同一物体上”的关键条件,因此不一定是平衡力,该选项错误。
5. 选项D:仅大小相等,未满足方向相反、同一直线、作用在同一物体上的条件,肯定不是平衡力,该选项错误。
【答案】
A
【知识点】
二力平衡条件、平衡状态与受力的关系
【点评】
本题考查二力平衡的基础概念,易错点在于忽略二力平衡中“作用在同一物体上”的必要条件,以及对平衡状态受力情况的误解(认为匀速直线运动的物体只能受一对平衡力),需牢记二力平衡的四个条件,逐一分析选项。
【难度系数】
0.6
要解决这道题,需先明确两个核心知识点:①物体处于平衡状态(静止或匀速直线运动)时,受力平衡;②二力平衡的四个条件:作用在同一物体上、大小相等、方向相反、作用在同一直线上,四个条件缺一不可。接下来逐一分析每个选项,判断其是否符合上述知识点。
【解析】
1. 二力平衡的判定需同时满足四个条件:同物、等大、反向、共线;而物体处于平衡状态(匀速直线运动或静止)时,所受的力为平衡力。
2. 选项A:物体受到两个力的作用,且处于匀速直线运动状态(平衡状态),根据平衡状态的受力特点,这两个力一定是平衡力,该选项正确。
3. 选项B:做匀速直线运动的物体,可能受到多对平衡力的作用(例如水平方向和竖直方向各有一对平衡力),并非“一定只受到一对平衡力”,该选项错误。
4. 选项C:两个力仅满足大小相等、方向相反、同一直线,但缺少“作用在同一物体上”的关键条件,因此不一定是平衡力,该选项错误。
5. 选项D:仅大小相等,未满足方向相反、同一直线、作用在同一物体上的条件,肯定不是平衡力,该选项错误。
【答案】
A
【知识点】
二力平衡条件、平衡状态与受力的关系
【点评】
本题考查二力平衡的基础概念,易错点在于忽略二力平衡中“作用在同一物体上”的必要条件,以及对平衡状态受力情况的误解(认为匀速直线运动的物体只能受一对平衡力),需牢记二力平衡的四个条件,逐一分析选项。
【难度系数】
0.6
4. 静止的升降机里挂着一个弹簧测力计,秤钩上挂一重物,读数为$ G $;升降机匀速上升时,读数为$ F_1 $;升降机匀速下降时,读数为$ F_2 $。则这三个读数的大小关系为 (
A.$ G>F_1>F_2 $
B.$ F_1>F_2>G $
C.$ F_2>G>F_1 $
D.$ F_1=F_2=G $
D
)A.$ G>F_1>F_2 $
B.$ F_1>F_2>G $
C.$ F_2>G>F_1 $
D.$ F_1=F_2=G $
答案
4.D
解析
【分析】
首先明确:静止的物体和做匀速直线运动的物体都处于平衡状态,此时物体所受合力为零。对重物受力分析,重物受竖直向下的重力,以及弹簧测力计竖直向上的拉力,弹簧测力计的读数等于拉力大小。接下来判断升降机三种运动状态的平衡属性:静止、匀速上升、匀速下降都属于平衡状态,因此拉力与重力是一对平衡力,大小相等,由此推导三个读数的关系。
【解析】
1. 判断运动状态:升降机静止时,重物处于静止状态,属于平衡状态;升降机匀速上升、匀速下降时,重物做匀速直线运动,也属于平衡状态。
2. 受力分析:对重物受力,竖直方向受向下的重力$ G $,向上的弹簧测力计拉力$ F $。
3. 应用二力平衡条件:平衡状态下,二力大小相等,即$ F = G $。因此,静止时弹簧测力计读数为$ G $,匀速上升时读数$ F_1 = G $,匀速下降时读数$ F_2 = G $,故$ F_1 = F_2 = G $。
【答案】
D
【知识点】
平衡状态、二力平衡
【点评】
本题考查平衡状态判定及二力平衡的应用,核心是理解静止和匀速直线运动均为平衡状态,此时拉力与重力平衡,题目难度低,属于基础题型,用于巩固受力平衡的核心知识点。
【难度系数】
0.8
首先明确:静止的物体和做匀速直线运动的物体都处于平衡状态,此时物体所受合力为零。对重物受力分析,重物受竖直向下的重力,以及弹簧测力计竖直向上的拉力,弹簧测力计的读数等于拉力大小。接下来判断升降机三种运动状态的平衡属性:静止、匀速上升、匀速下降都属于平衡状态,因此拉力与重力是一对平衡力,大小相等,由此推导三个读数的关系。
【解析】
1. 判断运动状态:升降机静止时,重物处于静止状态,属于平衡状态;升降机匀速上升、匀速下降时,重物做匀速直线运动,也属于平衡状态。
2. 受力分析:对重物受力,竖直方向受向下的重力$ G $,向上的弹簧测力计拉力$ F $。
3. 应用二力平衡条件:平衡状态下,二力大小相等,即$ F = G $。因此,静止时弹簧测力计读数为$ G $,匀速上升时读数$ F_1 = G $,匀速下降时读数$ F_2 = G $,故$ F_1 = F_2 = G $。
【答案】
D
【知识点】
平衡状态、二力平衡
【点评】
本题考查平衡状态判定及二力平衡的应用,核心是理解静止和匀速直线运动均为平衡状态,此时拉力与重力平衡,题目难度低,属于基础题型,用于巩固受力平衡的核心知识点。
【难度系数】
0.8
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