8. “不倒翁”是一种古老的中国儿童玩具,最早记载出现于唐代。其特点是一经触动就会摇摆,并可在自身重力作用下恢复直立状态。如图 8-2-5 所示为其受到外力后处于倾斜状态时的情景,下列说法正确的是()

A.不倒翁所受的重力和支持力是一对平衡力
B.不倒翁所受的重力和不倒翁对地面的压力是一对平衡力
C.地面对不倒翁的支持力和不倒翁对地面的压力是一对相互作用力
D.不倒翁所受的压力和地面对不倒翁的支持力是一对相互作用力
A.不倒翁所受的重力和支持力是一对平衡力
B.不倒翁所受的重力和不倒翁对地面的压力是一对平衡力
C.地面对不倒翁的支持力和不倒翁对地面的压力是一对相互作用力
D.不倒翁所受的压力和地面对不倒翁的支持力是一对相互作用力
答案
C
解析
【分析】
要解决此题,需先明确平衡力和相互作用力的判断标准:平衡力需满足“作用在同一物体上、大小相等、方向相反、作用在同一直线上”;相互作用力需满足“作用在两个不同物体上、大小相等、方向相反、作用在同一直线上”。接下来逐一分析选项:
1. 分析选项A:不倒翁处于倾斜状态时,重力与支持力的作用线不在同一直线上,且物体并非处于平衡状态,因此这两个力不是平衡力。
2. 分析选项B:重力的受力物体是不倒翁,不倒翁对地面的压力的受力物体是地面,两个力作用在不同物体上,不符合平衡力“同物”的条件,不是平衡力。
3. 分析选项C:地面对不倒翁的支持力作用在不倒翁上,不倒翁对地面的压力作用在地面上,两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上,符合相互作用力的条件。
4. 分析选项D:不倒翁受到的是地面对它的支持力,并非“所受的压力”,该选项表述错误,且不符合相互作用力的定义。
【解析】
A. 不倒翁倾斜时,重力与支持力的作用线不在同一直线上,且物体未处于平衡状态,二者不是一对平衡力,A错误;
B. 重力的受力物体是不倒翁,不倒翁对地面的压力的受力物体是地面,两个力作用在不同物体上,不满足平衡力“作用在同一物体”的条件,不是平衡力,B错误;
C. 地面对不倒翁的支持力与不倒翁对地面的压力,大小相等、方向相反、作用在同一直线上,且分别作用在不倒翁和地面两个物体上,符合相互作用力的条件,是一对相互作用力,C正确;
D. 不倒翁所受的是地面对它的支持力,该选项中“不倒翁所受的压力”表述错误,且不符合相互作用力的定义,D错误。
【答案】
C
【知识点】
平衡力的判断、相互作用力的判断
【点评】
本题重点考查平衡力与相互作用力的区别,核心在于区分两种力的受力物体是否相同。解题时需准确分析每个力的施力物体和受力物体,避免混淆概念,同时注意物体平衡状态与平衡力的对应关系。
【难度系数】
0.6
要解决此题,需先明确平衡力和相互作用力的判断标准:平衡力需满足“作用在同一物体上、大小相等、方向相反、作用在同一直线上”;相互作用力需满足“作用在两个不同物体上、大小相等、方向相反、作用在同一直线上”。接下来逐一分析选项:
1. 分析选项A:不倒翁处于倾斜状态时,重力与支持力的作用线不在同一直线上,且物体并非处于平衡状态,因此这两个力不是平衡力。
2. 分析选项B:重力的受力物体是不倒翁,不倒翁对地面的压力的受力物体是地面,两个力作用在不同物体上,不符合平衡力“同物”的条件,不是平衡力。
3. 分析选项C:地面对不倒翁的支持力作用在不倒翁上,不倒翁对地面的压力作用在地面上,两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上,符合相互作用力的条件。
4. 分析选项D:不倒翁受到的是地面对它的支持力,并非“所受的压力”,该选项表述错误,且不符合相互作用力的定义。
【解析】
A. 不倒翁倾斜时,重力与支持力的作用线不在同一直线上,且物体未处于平衡状态,二者不是一对平衡力,A错误;
B. 重力的受力物体是不倒翁,不倒翁对地面的压力的受力物体是地面,两个力作用在不同物体上,不满足平衡力“作用在同一物体”的条件,不是平衡力,B错误;
C. 地面对不倒翁的支持力与不倒翁对地面的压力,大小相等、方向相反、作用在同一直线上,且分别作用在不倒翁和地面两个物体上,符合相互作用力的条件,是一对相互作用力,C正确;
D. 不倒翁所受的是地面对它的支持力,该选项中“不倒翁所受的压力”表述错误,且不符合相互作用力的定义,D错误。
【答案】
C
【知识点】
平衡力的判断、相互作用力的判断
【点评】
本题重点考查平衡力与相互作用力的区别,核心在于区分两种力的受力物体是否相同。解题时需准确分析每个力的施力物体和受力物体,避免混淆概念,同时注意物体平衡状态与平衡力的对应关系。
【难度系数】
0.6
9. 电灯通过电线挂在天花板上处于静止状态,灯对电线的拉力和电线对灯的拉力是一对$\boldsymbol{\_\_\_\_\_\_}$力;电线对灯的拉力和灯所受的重力是一对$\boldsymbol{\_\_\_\_\_\_}$力。(均选填“平衡”或“相互作用”)
答案
相互作用
平衡
平衡
解析
【分析】
要解决此题,需明确相互作用力与平衡力的核心区别:
1. 相互作用力:是两个物体之间相互施加的力,两个力分别作用在不同物体上,满足大小相等、方向相反、作用在同一直线上的条件。
2. 平衡力:是作用在同一物体上的两个力,同样满足大小相等、方向相反、作用在同一直线上,且能使物体处于平衡状态(静止或匀速直线运动)。
针对题目逐一分析:
灯对电线的拉力,受力物体是电线;电线对灯的拉力,受力物体是灯。这两个力是灯与电线之间的相互作用,作用在不同物体上,属于相互作用力。
电线对灯的拉力和灯所受的重力,受力物体均为灯,且灯处于静止平衡状态,这两个力满足平衡力的条件,属于平衡力。
【解析】
1. 对于灯对电线的拉力和电线对灯的拉力:
灯对电线的拉力的施力物体是灯,受力物体是电线;电线对灯的拉力的施力物体是电线,受力物体是灯。两个力是两个物体间的相互作用,符合相互作用力的定义,因此是相互作用力。
2. 对于电线对灯的拉力和灯所受的重力:
两个力的受力物体都是灯,且灯静止,说明二力大小相等、方向相反、作用在同一直线上,符合平衡力的定义,因此是平衡力。
【答案】
相互作用;平衡
【知识点】
相互作用力判断、平衡力判断
【点评】
本题聚焦力学基础概念的区分,关键在于抓住“受力物体是否相同”这一核心特征,是中考力学概念的常考题型,需准确理解两类力的本质差异。
【难度系数】
0.7
要解决此题,需明确相互作用力与平衡力的核心区别:
1. 相互作用力:是两个物体之间相互施加的力,两个力分别作用在不同物体上,满足大小相等、方向相反、作用在同一直线上的条件。
2. 平衡力:是作用在同一物体上的两个力,同样满足大小相等、方向相反、作用在同一直线上,且能使物体处于平衡状态(静止或匀速直线运动)。
针对题目逐一分析:
灯对电线的拉力,受力物体是电线;电线对灯的拉力,受力物体是灯。这两个力是灯与电线之间的相互作用,作用在不同物体上,属于相互作用力。
电线对灯的拉力和灯所受的重力,受力物体均为灯,且灯处于静止平衡状态,这两个力满足平衡力的条件,属于平衡力。
【解析】
1. 对于灯对电线的拉力和电线对灯的拉力:
灯对电线的拉力的施力物体是灯,受力物体是电线;电线对灯的拉力的施力物体是电线,受力物体是灯。两个力是两个物体间的相互作用,符合相互作用力的定义,因此是相互作用力。
2. 对于电线对灯的拉力和灯所受的重力:
两个力的受力物体都是灯,且灯静止,说明二力大小相等、方向相反、作用在同一直线上,符合平衡力的定义,因此是平衡力。
【答案】
相互作用;平衡
【知识点】
相互作用力判断、平衡力判断
【点评】
本题聚焦力学基础概念的区分,关键在于抓住“受力物体是否相同”这一核心特征,是中考力学概念的常考题型,需准确理解两类力的本质差异。
【难度系数】
0.7
10. “无人机”送快递是低空经济的一种重要形式。无人机起飞时,吹向下方的风量增加,使无人机上升的力的施力物体是$\boldsymbol{\_\_\_\_\_\_}$;若无人机下方用一根绳子悬挂快递,不考虑空气阻力,则在无人机斜向右上方匀速直线飞行过程中,悬挂快递的绳子$\boldsymbol{\_\_\_\_\_\_}$(选填“会”或“不会”)偏离竖直方向。
答案
空气
不会
不会
解析
【分析】
首先思考第一空:无人机起飞时向下吹空气,根据力的作用是相互的原理,空气会对无人机施加一个向上的反作用力,正是这个力使无人机上升,所以该升力的施力物体是空气。
接着分析第二空:无人机斜向右上方匀速直线飞行时,快递随无人机一起做匀速直线运动,处于平衡状态。不考虑空气阻力,快递只受竖直向下的重力和绳子的拉力,根据二力平衡的条件,拉力必须与重力方向相反(竖直向上),因此悬挂快递的绳子不会偏离竖直方向。
【解析】
1. 确定升力的施力物体:
无人机起飞时,对下方空气施加向下的力,由于物体间力的作用是相互的,空气会对无人机施加一个向上的反作用力,使无人机上升,所以使无人机上升的力的施力物体是空气。
2. 判断绳子是否偏离竖直方向:
无人机斜向右上方匀速直线飞行时,快递随无人机做匀速直线运动,处于平衡状态。不考虑空气阻力,快递仅受竖直向下的重力和绳子的拉力,根据二力平衡条件,拉力与重力是一对平衡力,拉力方向竖直向上,因此悬挂快递的绳子不会偏离竖直方向。
【答案】
空气;不会
【知识点】
力的作用是相互的;二力平衡条件
【点评】
本题结合无人机送快递的实际情境,考查力的相互性和二力平衡条件的应用,注重物理知识与生活实际的结合,需要学生准确理解平衡状态下的受力分析。
【难度系数】
0.8
首先思考第一空:无人机起飞时向下吹空气,根据力的作用是相互的原理,空气会对无人机施加一个向上的反作用力,正是这个力使无人机上升,所以该升力的施力物体是空气。
接着分析第二空:无人机斜向右上方匀速直线飞行时,快递随无人机一起做匀速直线运动,处于平衡状态。不考虑空气阻力,快递只受竖直向下的重力和绳子的拉力,根据二力平衡的条件,拉力必须与重力方向相反(竖直向上),因此悬挂快递的绳子不会偏离竖直方向。
【解析】
1. 确定升力的施力物体:
无人机起飞时,对下方空气施加向下的力,由于物体间力的作用是相互的,空气会对无人机施加一个向上的反作用力,使无人机上升,所以使无人机上升的力的施力物体是空气。
2. 判断绳子是否偏离竖直方向:
无人机斜向右上方匀速直线飞行时,快递随无人机做匀速直线运动,处于平衡状态。不考虑空气阻力,快递仅受竖直向下的重力和绳子的拉力,根据二力平衡条件,拉力与重力是一对平衡力,拉力方向竖直向上,因此悬挂快递的绳子不会偏离竖直方向。
【答案】
空气;不会
【知识点】
力的作用是相互的;二力平衡条件
【点评】
本题结合无人机送快递的实际情境,考查力的相互性和二力平衡条件的应用,注重物理知识与生活实际的结合,需要学生准确理解平衡状态下的受力分析。
【难度系数】
0.8
11. 小春在探究“二力平衡条件”的实验中,设计的实验装置如图 8-2-6 所示,实验中每个砝码的重力相同,桌面光滑,绳与滑轮无摩擦。

(1)在探究力的大小对二力平衡的影响时,若左右两边的砝码个数不相等,小车$\boldsymbol{\_\_\_\_\_\_}$(选填“能”或“不能”)保持平衡。这说明平衡的两个力要满足:大小$\boldsymbol{\_\_\_\_\_\_}$,方向$\boldsymbol{\_\_\_\_\_\_}$。
(2)使左右两边砝码的个数相等,将小车扭转一个角度,松手后小车$\boldsymbol{\_\_\_\_\_\_}$(选填“能”或“不能”)平衡,观察到小车会发生$\boldsymbol{\_\_\_\_\_\_}$,恢复到原来位置后处于静止状态,这说明两个力$\boldsymbol{\_\_\_\_\_\_}$,物体不能平衡。
(3)为了探究“是否只有两个力作用在同一物体上才能使物体保持平衡”,同学们在上述步骤的基础上,用锯条将小车从中间锯开,这样小车将$\boldsymbol{\_\_\_\_\_\_}$(选填“能”或“不能”)保持静止。这说明:只有当两个力作用在$\boldsymbol{\_\_\_\_\_\_}$(选填“同一”或“不同”)物体上,才能使物体保持平衡。
(4)综上所述,作用在同一物体上的两个力,如果大小$\boldsymbol{\_\_\_\_\_\_}$、方向$\boldsymbol{\_\_\_\_\_\_}$、并且在$\boldsymbol{\_\_\_\_\_\_}$,这两个力就彼此平衡。
(1)在探究力的大小对二力平衡的影响时,若左右两边的砝码个数不相等,小车$\boldsymbol{\_\_\_\_\_\_}$(选填“能”或“不能”)保持平衡。这说明平衡的两个力要满足:大小$\boldsymbol{\_\_\_\_\_\_}$,方向$\boldsymbol{\_\_\_\_\_\_}$。
(2)使左右两边砝码的个数相等,将小车扭转一个角度,松手后小车$\boldsymbol{\_\_\_\_\_\_}$(选填“能”或“不能”)平衡,观察到小车会发生$\boldsymbol{\_\_\_\_\_\_}$,恢复到原来位置后处于静止状态,这说明两个力$\boldsymbol{\_\_\_\_\_\_}$,物体不能平衡。
(3)为了探究“是否只有两个力作用在同一物体上才能使物体保持平衡”,同学们在上述步骤的基础上,用锯条将小车从中间锯开,这样小车将$\boldsymbol{\_\_\_\_\_\_}$(选填“能”或“不能”)保持静止。这说明:只有当两个力作用在$\boldsymbol{\_\_\_\_\_\_}$(选填“同一”或“不同”)物体上,才能使物体保持平衡。
(4)综上所述,作用在同一物体上的两个力,如果大小$\boldsymbol{\_\_\_\_\_\_}$、方向$\boldsymbol{\_\_\_\_\_\_}$、并且在$\boldsymbol{\_\_\_\_\_\_}$,这两个力就彼此平衡。
答案
(1)不能
相等
相反
(2)不能
旋转
不在同一直线上
(3)不能
同一
(4)相等
相反
同一条直线上
相等
相反
(2)不能
旋转
不在同一直线上
(3)不能
同一
(4)相等
相反
同一条直线上
解析
【分析】
(1) 首先分析当左右砝码个数不等时的受力情况,桌面光滑无摩擦,小车受到的两个拉力大小不同,受力不平衡,因此无法保持平衡,这体现了二力平衡中力的大小和方向的要求;
(2) 当小车扭转角度后,两个拉力不在同一直线上,此时小车受力不再平衡,会发生旋转,直到拉力回到同一直线才静止,以此探究二力平衡中两个力的线的要求;
(3) 将小车锯开后,一个物体变为两个物体,每个物体仅受一个拉力,无法保持静止,以此探究二力平衡中力的作用物体的要求;
(4) 综合前面的实验现象,总结作用在同一物体上的二力平衡的完整条件。
【解析】
(1) 已知桌面光滑,绳与滑轮无摩擦,若左右两边砝码个数不相等,小车受到的两个拉力大小不相等,小车不能保持平衡。这说明二力平衡的两个力需要满足:大小相等,方向相反。
(2) 使左右两边砝码个数相等,将小车扭转一个角度,此时两个拉力不在同一直线上,松手后小车不能平衡,观察到小车会发生旋转,恢复到原来位置后处于静止状态,这说明两个力不在同一直线上时,物体不能平衡。
(3) 用锯条将小车从中间锯开,小车变为两个独立的物体,每个物体只受到一个拉力,这样小车将不能保持静止。这说明:只有当两个力作用在同一物体上,才能使物体保持平衡。
(4) 综上所述,作用在同一物体上的两个力,如果大小相等、方向相反、并且在同一条直线上,这两个力就彼此平衡。
【答案】
(1) 不能;相等;相反
(2) 不能;旋转;不在同一直线上
(3) 不能;同一
(4) 相等;相反;同一条直线上
【知识点】
二力平衡条件;受力分析;实验探究方法
【点评】
本题通过控制变量法,从力的大小、方向、作用线、作用物体四个维度探究二力平衡条件,实验装置排除了摩擦力的干扰,使实验结论更具说服力,帮助学生深入理解二力平衡的核心要求。
【难度系数】
0.7
(1) 首先分析当左右砝码个数不等时的受力情况,桌面光滑无摩擦,小车受到的两个拉力大小不同,受力不平衡,因此无法保持平衡,这体现了二力平衡中力的大小和方向的要求;
(2) 当小车扭转角度后,两个拉力不在同一直线上,此时小车受力不再平衡,会发生旋转,直到拉力回到同一直线才静止,以此探究二力平衡中两个力的线的要求;
(3) 将小车锯开后,一个物体变为两个物体,每个物体仅受一个拉力,无法保持静止,以此探究二力平衡中力的作用物体的要求;
(4) 综合前面的实验现象,总结作用在同一物体上的二力平衡的完整条件。
【解析】
(1) 已知桌面光滑,绳与滑轮无摩擦,若左右两边砝码个数不相等,小车受到的两个拉力大小不相等,小车不能保持平衡。这说明二力平衡的两个力需要满足:大小相等,方向相反。
(2) 使左右两边砝码个数相等,将小车扭转一个角度,此时两个拉力不在同一直线上,松手后小车不能平衡,观察到小车会发生旋转,恢复到原来位置后处于静止状态,这说明两个力不在同一直线上时,物体不能平衡。
(3) 用锯条将小车从中间锯开,小车变为两个独立的物体,每个物体只受到一个拉力,这样小车将不能保持静止。这说明:只有当两个力作用在同一物体上,才能使物体保持平衡。
(4) 综上所述,作用在同一物体上的两个力,如果大小相等、方向相反、并且在同一条直线上,这两个力就彼此平衡。
【答案】
(1) 不能;相等;相反
(2) 不能;旋转;不在同一直线上
(3) 不能;同一
(4) 相等;相反;同一条直线上
【知识点】
二力平衡条件;受力分析;实验探究方法
【点评】
本题通过控制变量法,从力的大小、方向、作用线、作用物体四个维度探究二力平衡条件,实验装置排除了摩擦力的干扰,使实验结论更具说服力,帮助学生深入理解二力平衡的核心要求。
【难度系数】
0.7
1.【多选题】关于平衡力和相互作用力,下列说法中正确的是()
A.物体受平衡力作用时,运动状态可能会改变
B.静止在地面上的物体所受的重力和它对地面的压力是一对相互作用力
C.跳水运动员蹬跳板时,他对跳板的力和跳板对他的力是一对相互作用力
D.在拔河比赛中虽然甲队获胜,但比赛中甲队对乙队的拉力等于乙队对甲队的拉力
A.物体受平衡力作用时,运动状态可能会改变
B.静止在地面上的物体所受的重力和它对地面的压力是一对相互作用力
C.跳水运动员蹬跳板时,他对跳板的力和跳板对他的力是一对相互作用力
D.在拔河比赛中虽然甲队获胜,但比赛中甲队对乙队的拉力等于乙队对甲队的拉力
答案
CD
解析
【分析】
要解决这道题,首先需明确平衡力和相互作用力的核心区别:平衡力是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,物体受平衡力时合力为零,运动状态不变;相互作用力是作用在两个不同物体上的两个力,同样满足大小相等、方向相反、作用在同一直线上。接下来逐个分析选项:
1. 分析选项A:根据平衡力的效果,物体受平衡力时合力为零,运动状态不会改变,因此A错误。
2. 分析选项B:静止物体的重力是地球对物体的力,受力物体是物体;物体对地面的压力受力物体是地面,这两个力的受力物体不同,且施力物体和受力物体的对应关系不符合相互作用力的定义,因此B错误。
3. 分析选项C:跳水运动员蹬跳板时,他对跳板的力施力物体是运动员、受力物体是跳板,跳板对他的力施力物体是跳板、受力物体是运动员,这两个力作用在两个物体上,符合相互作用力的特点,因此C正确。
4. 分析选项D:拔河比赛中,甲队对乙队的拉力和乙队对甲队的拉力是一对相互作用力,根据相互作用力的特点,二者大小相等,甲队获胜是因为甲队受到地面的摩擦力更大,因此D正确。
【解析】
逐一分析各选项:
选项A:物体受平衡力作用时,合力为0,运动状态保持不变,故A错误。
选项B:静止在地面上的物体所受重力的受力物体是该物体,施力物体是地球;物体对地面的压力受力物体是地面,施力物体是该物体,这两个力不满足相互作用力“作用在两个物体上、互为施力和受力物体”的条件,故B错误。
选项C:跳水运动员对跳板的力与跳板对他的力,是两个物体之间的相互作用,满足大小相等、方向相反、作用在同一直线且作用在两个物体上的相互作用力特点,故C正确。
选项D:拔河比赛中,甲队对乙队的拉力与乙队对甲队的拉力是一对相互作用力,根据相互作用力的性质,二者大小相等,甲队获胜是因为甲队受到地面的摩擦力大于乙队受到的摩擦力,故D正确。
【答案】
CD
【知识点】
平衡力的特点、相互作用力的特点、运动状态与受力的关系
【点评】
本题主要考查平衡力与相互作用力的区分,解题的关键是明确两种力的核心差异:是否作用在同一物体上。题目易混淆点在于对选项B中力的施力物体和受力物体的判断,需要学生准确把握力的三要素及两种力的定义。
【难度系数】
0.6
要解决这道题,首先需明确平衡力和相互作用力的核心区别:平衡力是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,物体受平衡力时合力为零,运动状态不变;相互作用力是作用在两个不同物体上的两个力,同样满足大小相等、方向相反、作用在同一直线上。接下来逐个分析选项:
1. 分析选项A:根据平衡力的效果,物体受平衡力时合力为零,运动状态不会改变,因此A错误。
2. 分析选项B:静止物体的重力是地球对物体的力,受力物体是物体;物体对地面的压力受力物体是地面,这两个力的受力物体不同,且施力物体和受力物体的对应关系不符合相互作用力的定义,因此B错误。
3. 分析选项C:跳水运动员蹬跳板时,他对跳板的力施力物体是运动员、受力物体是跳板,跳板对他的力施力物体是跳板、受力物体是运动员,这两个力作用在两个物体上,符合相互作用力的特点,因此C正确。
4. 分析选项D:拔河比赛中,甲队对乙队的拉力和乙队对甲队的拉力是一对相互作用力,根据相互作用力的特点,二者大小相等,甲队获胜是因为甲队受到地面的摩擦力更大,因此D正确。
【解析】
逐一分析各选项:
选项A:物体受平衡力作用时,合力为0,运动状态保持不变,故A错误。
选项B:静止在地面上的物体所受重力的受力物体是该物体,施力物体是地球;物体对地面的压力受力物体是地面,施力物体是该物体,这两个力不满足相互作用力“作用在两个物体上、互为施力和受力物体”的条件,故B错误。
选项C:跳水运动员对跳板的力与跳板对他的力,是两个物体之间的相互作用,满足大小相等、方向相反、作用在同一直线且作用在两个物体上的相互作用力特点,故C正确。
选项D:拔河比赛中,甲队对乙队的拉力与乙队对甲队的拉力是一对相互作用力,根据相互作用力的性质,二者大小相等,甲队获胜是因为甲队受到地面的摩擦力大于乙队受到的摩擦力,故D正确。
【答案】
CD
【知识点】
平衡力的特点、相互作用力的特点、运动状态与受力的关系
【点评】
本题主要考查平衡力与相互作用力的区分,解题的关键是明确两种力的核心差异:是否作用在同一物体上。题目易混淆点在于对选项B中力的施力物体和受力物体的判断,需要学生准确把握力的三要素及两种力的定义。
【难度系数】
0.6
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