4. 甲、乙两个物体,在力的作用下沿水平方向做直线运动,某段时间内其路程—时间图像如图所示。则这段时间内甲、乙两物体在水平方向上的受力情况是(

A.甲受非平衡力作用,乙受平衡力作用
B.两物体都受非平衡力作用
C.甲受平衡力作用,乙受非平衡力作用
D.两物体都受平衡力作用
D
)A.甲受非平衡力作用,乙受平衡力作用
B.两物体都受非平衡力作用
C.甲受平衡力作用,乙受非平衡力作用
D.两物体都受平衡力作用
答案
4. D
解析
【分析】要判断甲、乙两物体的受力情况,需先根据路程—时间(s-t)图像确定它们的运动状态,再结合“物体运动状态不变(静止或匀速直线运动)时受平衡力,运动状态改变时受非平衡力”的规律分析。
【解析】1. 甲的s-t图像是过原点的倾斜直线,说明甲的路程随时间均匀增加,即甲做匀速直线运动,运动状态不变,因此甲受平衡力作用;2. 乙的s-t图像是平行于时间轴的直线,说明乙的路程不随时间变化,即乙处于静止状态,运动状态不变,因此乙也受平衡力作用。综上,两物体都受平衡力作用,对应选项D。
【答案】D
【知识点】s-t图像、平衡力与运动状态
【点评】本题考查s-t图像的解读及平衡力的判断,属于基础题,需掌握运动状态与受力的对应关系,难度较低。
【难度系数】0.8
【解析】1. 甲的s-t图像是过原点的倾斜直线,说明甲的路程随时间均匀增加,即甲做匀速直线运动,运动状态不变,因此甲受平衡力作用;2. 乙的s-t图像是平行于时间轴的直线,说明乙的路程不随时间变化,即乙处于静止状态,运动状态不变,因此乙也受平衡力作用。综上,两物体都受平衡力作用,对应选项D。
【答案】D
【知识点】s-t图像、平衡力与运动状态
【点评】本题考查s-t图像的解读及平衡力的判断,属于基础题,需掌握运动状态与受力的对应关系,难度较低。
【难度系数】0.8
5. 如图所示,一木块静止在停止运转的传送带上。下列说法正确的是(

A.木块受到的重力和传送带对木块的支持力是一对平衡力
B.木块对传送带的压力和传送带对木块的支持力是一对平衡力
C.木块对传送带的压力和木块受到的重力是一对平衡力
D.木块受到的重力和传送带对木块的支持力是一对相互作用力
A
)A.木块受到的重力和传送带对木块的支持力是一对平衡力
B.木块对传送带的压力和传送带对木块的支持力是一对平衡力
C.木块对传送带的压力和木块受到的重力是一对平衡力
D.木块受到的重力和传送带对木块的支持力是一对相互作用力
答案
5. A
解析
【分析】
要判断各选项的正确性,需明确二力平衡和相互作用力的核心区别:二力平衡的条件是两个力作用在同一物体上,大小相等、方向相反、作用在同一直线上;相互作用力是两个力作用在不同物体上,大小相等、方向相反、作用在同一直线上。本题中木块静止,受力平衡,需逐一分析每个选项中两个力的受力物体、方向等是否符合对应条件。
【解析】
逐一分析选项:
1. 选项A:木块受到的重力,受力物体是木块,方向竖直向下;传送带对木块的支持力,受力物体是木块,方向竖直向上。两个力作用在同一物体上,满足大小相等、方向相反、作用在同一直线,符合二力平衡条件,故A正确。
2. 选项B:木块对传送带的压力,受力物体是传送带;传送带对木块的支持力,受力物体是木块。两个力作用在不同物体上,属于相互作用力,不是平衡力,故B错误。
3. 选项C:木块对传送带的压力,受力物体是传送带;木块受到的重力,受力物体是木块。两个力作用在不同物体上,且方向均竖直向下,不符合平衡力条件,故C错误。
4. 选项D:木块受到的重力和传送带对木块的支持力是作用在同一物体上的平衡力,并非相互作用力,故D错误。
【答案】
A
【知识点】
二力平衡、相互作用力
【点评】
本题考查二力平衡与相互作用力的区分,属于初中物理基础概念题,核心是明确两类力的受力物体差异,难度较低。
【难度系数】
0.7
要判断各选项的正确性,需明确二力平衡和相互作用力的核心区别:二力平衡的条件是两个力作用在同一物体上,大小相等、方向相反、作用在同一直线上;相互作用力是两个力作用在不同物体上,大小相等、方向相反、作用在同一直线上。本题中木块静止,受力平衡,需逐一分析每个选项中两个力的受力物体、方向等是否符合对应条件。
【解析】
逐一分析选项:
1. 选项A:木块受到的重力,受力物体是木块,方向竖直向下;传送带对木块的支持力,受力物体是木块,方向竖直向上。两个力作用在同一物体上,满足大小相等、方向相反、作用在同一直线,符合二力平衡条件,故A正确。
2. 选项B:木块对传送带的压力,受力物体是传送带;传送带对木块的支持力,受力物体是木块。两个力作用在不同物体上,属于相互作用力,不是平衡力,故B错误。
3. 选项C:木块对传送带的压力,受力物体是传送带;木块受到的重力,受力物体是木块。两个力作用在不同物体上,且方向均竖直向下,不符合平衡力条件,故C错误。
4. 选项D:木块受到的重力和传送带对木块的支持力是作用在同一物体上的平衡力,并非相互作用力,故D错误。
【答案】
A
【知识点】
二力平衡、相互作用力
【点评】
本题考查二力平衡与相互作用力的区分,属于初中物理基础概念题,核心是明确两类力的受力物体差异,难度较低。
【难度系数】
0.7
6. 物理学与社会发展 图(甲)是我国自主研发的世界第一台高温超导高速磁浮列车,轨道的磁场与车体的磁场之间产生排斥力使车体悬浮。图(乙)是某磁浮列车的原理图。若车体对轨道的斥力为$F_1$,车体受到的重力为$G_1$,轨道对车体的斥力为$F_2$,轨道的重力为$G_2$,则
(
A.$F_1$和$F_2$是一对平衡力
B.$F_1$和$F_2$是一对相互作用力
C.$F_1$和$G_1$是一对相互作用力
D.$F_2$和$G_2$是一对平衡力
B
)A.$F_1$和$F_2$是一对平衡力
B.$F_1$和$F_2$是一对相互作用力
C.$F_1$和$G_1$是一对相互作用力
D.$F_2$和$G_2$是一对平衡力
答案
6. B
解析
【分析】要解答本题,需先明确平衡力和相互作用力的核心区别:平衡力作用在同一物体上,需满足“同物、等大、反向、共线”;相互作用力作用在两个不同物体上,满足“异物、等大、反向、共线”。先确定每个力的受力物体,再逐一分析选项即可。
【解析】
各力的受力物体:$ F_1 $是车体对轨道的斥力,受力物体为轨道;$ F_2 $是轨道对车体的斥力,受力物体为车体;$ G_1 $是车体的重力,受力物体为车体;$ G_2 $是轨道的重力,受力物体为轨道。
选项分析:
A. $ F_1 $和$ F_2 $分别作用在轨道和车体两个不同物体上,不满足平衡力“同物”的条件,不是平衡力,A错误。
B. $ F_1 $是车体对轨道的力,$ F_2 $是轨道对车体的力,两个力是轨道和车体之间的相互作用,作用在不同物体上,大小相等、方向相反、共线,属于一对相互作用力,B正确。
C. $ F_1 $受力物体是轨道,$ G_1 $受力物体是车体,不是相互作用的两个物体间的力,不是相互作用力,C错误。
D. $ F_2 $受力物体是车体,$ G_2 $受力物体是轨道,不满足平衡力“同物”的条件,不是平衡力,D错误。
【答案】B
【知识点】相互作用力、平衡力
【点评】本题考查平衡力与相互作用力的区分,是力学基础概念题,核心是判断力的受力物体是否相同,难度适中。
【难度系数】0.7
【解析】
各力的受力物体:$ F_1 $是车体对轨道的斥力,受力物体为轨道;$ F_2 $是轨道对车体的斥力,受力物体为车体;$ G_1 $是车体的重力,受力物体为车体;$ G_2 $是轨道的重力,受力物体为轨道。
选项分析:
A. $ F_1 $和$ F_2 $分别作用在轨道和车体两个不同物体上,不满足平衡力“同物”的条件,不是平衡力,A错误。
B. $ F_1 $是车体对轨道的力,$ F_2 $是轨道对车体的力,两个力是轨道和车体之间的相互作用,作用在不同物体上,大小相等、方向相反、共线,属于一对相互作用力,B正确。
C. $ F_1 $受力物体是轨道,$ G_1 $受力物体是车体,不是相互作用的两个物体间的力,不是相互作用力,C错误。
D. $ F_2 $受力物体是车体,$ G_2 $受力物体是轨道,不满足平衡力“同物”的条件,不是平衡力,D错误。
【答案】B
【知识点】相互作用力、平衡力
【点评】本题考查平衡力与相互作用力的区分,是力学基础概念题,核心是判断力的受力物体是否相同,难度适中。
【难度系数】0.7
7. 如图所示,质量为2 kg的无人机悬停空中,无人机受到的升力是
20
N,升力的施力物体是空气
。(g取10 N/kg)答案
7. 20 空气
解析
【分析】
首先,无人机悬停时处于静止状态,属于平衡状态,竖直方向受力平衡,升力与重力是一对平衡力,大小相等。先通过重力公式计算无人机的重力,再根据二力平衡得出升力大小;对于升力的施力物体,结合力的作用是相互的分析:无人机螺旋桨向下推空气,空气会对无人机施加向上的反作用力,即升力,由此确定施力物体。
【解析】
1. 计算无人机的重力:根据重力公式 $ G = mg $,已知无人机质量 $ m = 2\ \mathrm{kg} $,$ g = 10\ \mathrm{N/kg} $,代入得 $ G = 2\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg} = 20\ \mathrm{N} $。
2. 求升力大小:无人机悬停时竖直方向受力平衡,升力与重力是平衡力,大小相等,因此升力 $ F = G = 20\ \mathrm{N} $。
3. 确定升力的施力物体:无人机螺旋桨转动时对空气施加向下的力,根据力的作用是相互的,空气对无人机施加向上的反作用力(升力),所以升力的施力物体是空气。
【答案】
20;空气
【知识点】
重力计算、二力平衡、力的相互性
【点评】
本题结合无人机悬停的实际场景,考查基础力学知识的应用,将重力计算、二力平衡与力的相互性结合,注重物理知识与生活实际的联系,属于常规基础题。
【难度系数】
0.7
首先,无人机悬停时处于静止状态,属于平衡状态,竖直方向受力平衡,升力与重力是一对平衡力,大小相等。先通过重力公式计算无人机的重力,再根据二力平衡得出升力大小;对于升力的施力物体,结合力的作用是相互的分析:无人机螺旋桨向下推空气,空气会对无人机施加向上的反作用力,即升力,由此确定施力物体。
【解析】
1. 计算无人机的重力:根据重力公式 $ G = mg $,已知无人机质量 $ m = 2\ \mathrm{kg} $,$ g = 10\ \mathrm{N/kg} $,代入得 $ G = 2\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg} = 20\ \mathrm{N} $。
2. 求升力大小:无人机悬停时竖直方向受力平衡,升力与重力是平衡力,大小相等,因此升力 $ F = G = 20\ \mathrm{N} $。
3. 确定升力的施力物体:无人机螺旋桨转动时对空气施加向下的力,根据力的作用是相互的,空气对无人机施加向上的反作用力(升力),所以升力的施力物体是空气。
【答案】
20;空气
【知识点】
重力计算、二力平衡、力的相互性
【点评】
本题结合无人机悬停的实际场景,考查基础力学知识的应用,将重力计算、二力平衡与力的相互性结合,注重物理知识与生活实际的联系,属于常规基础题。
【难度系数】
0.7
8. 如图所示,水平路面上行驶的汽车车顶处悬挂一小球A,细线与竖直方向的夹角θ始终保持不变,则小球A一共受到
2
个力的作用,它处于非平衡
(选填“平衡”或“非平衡”)状态。答案
8. 2 非平衡
解析
【分析】
要解决该问题,需先对小球A进行受力分析,再结合平衡状态的条件判断其运动状态。首先,小球作为研究对象,必然受到竖直向下的重力,同时细线会对小球施加沿细线方向的拉力;接着根据平衡状态的核心条件(合力为零,即力需大小相等、方向相反且作用在同一直线上),判断两个力是否满足该条件,进而确定小球的状态。
【解析】
1. 受力分析:小球A一共受到2个力的作用,分别是竖直向下的重力,以及细线对小球沿细线方向的拉力。
2. 平衡状态判断:平衡状态要求物体所受合力为零,对应静止或匀速直线运动状态。本题中,小球所受重力和拉力不在同一直线上,合力不为零,因此小球处于非平衡状态。
【答案】
2;非平衡
【知识点】
受力分析;平衡状态判断
【点评】
本题为基础力学题,考查受力分析的基本方法和平衡状态的判断依据,核心是明确平衡状态的合力为零的条件,难度较低。
【难度系数】
0.7
要解决该问题,需先对小球A进行受力分析,再结合平衡状态的条件判断其运动状态。首先,小球作为研究对象,必然受到竖直向下的重力,同时细线会对小球施加沿细线方向的拉力;接着根据平衡状态的核心条件(合力为零,即力需大小相等、方向相反且作用在同一直线上),判断两个力是否满足该条件,进而确定小球的状态。
【解析】
1. 受力分析:小球A一共受到2个力的作用,分别是竖直向下的重力,以及细线对小球沿细线方向的拉力。
2. 平衡状态判断:平衡状态要求物体所受合力为零,对应静止或匀速直线运动状态。本题中,小球所受重力和拉力不在同一直线上,合力不为零,因此小球处于非平衡状态。
【答案】
2;非平衡
【知识点】
受力分析;平衡状态判断
【点评】
本题为基础力学题,考查受力分析的基本方法和平衡状态的判断依据,核心是明确平衡状态的合力为零的条件,难度较低。
【难度系数】
0.7
9.科学实践小组利用如图所示的装置,在光滑的地面上进行测量摩擦力大小的活动,关于活动,下列情况分析正确的是(

A.若小车做加速运动,物块A受力不平衡
B.若小车做减速运动,物块A受力不平衡
C.只有小车做匀速运动时,拉力F才与弹簧测力计的示数相等
D.无论小车做什么运动,拉力F与弹簧测力计的示数都相等
D
)A.若小车做加速运动,物块A受力不平衡
B.若小车做减速运动,物块A受力不平衡
C.只有小车做匀速运动时,拉力F才与弹簧测力计的示数相等
D.无论小车做什么运动,拉力F与弹簧测力计的示数都相等
答案
9. D
解析
【分析】
要解决本题,需对物块A和小车分别进行受力分析:
1. 物块A始终相对于地面静止,因此A的受力始终平衡。A在水平方向受弹簧测力计向左的拉力、小车对A向右的摩擦力,二力大小相等,故弹簧测力计的示数等于A受到的滑动摩擦力,且滑动摩擦力大小仅与压力和接触面粗糙程度有关,与小车运动状态无关,保持不变。
2. 小车在光滑地面上运动,水平方向仅受向右的拉力F、A对小车向左的摩擦力(与A受到的摩擦力是相互作用力,大小相等)。实验中所用小车质量可忽略不计,根据牛顿第二定律,小车合力$F_{合}=F-f=m_{车}a$,当$m_{车}=0$时,无论小车加速度(即运动状态:加速、减速、匀速)如何,均有$F=f$,即拉力F始终等于弹簧测力计的示数。
结合选项逐一判断即可。
【解析】
选项A:小车做加速运动时,物块A始终静止,受力平衡,A错误。
选项B:小车做减速运动时,物块A仍静止,受力平衡,B错误。
选项C:由于小车质量可忽略,无论小车是否匀速,拉力F都等于弹簧测力计的示数,C错误。
选项D:结合上述受力分析,无论小车做加速、减速还是匀速运动,拉力F始终等于弹簧测力计的示数,D正确。
【答案】
D
【知识点】
二力平衡、滑动摩擦力、牛顿第二定律
【点评】
本题结合实验装置考查受力分析,核心是明确物块A始终静止的受力特点,以及实验中“小车轻质(质量可忽略)”的隐含条件,易因忽略小车质量而误判力的关系,需注意区分滑动摩擦力与运动状态的无关性。
【难度系数】
0.5
要解决本题,需对物块A和小车分别进行受力分析:
1. 物块A始终相对于地面静止,因此A的受力始终平衡。A在水平方向受弹簧测力计向左的拉力、小车对A向右的摩擦力,二力大小相等,故弹簧测力计的示数等于A受到的滑动摩擦力,且滑动摩擦力大小仅与压力和接触面粗糙程度有关,与小车运动状态无关,保持不变。
2. 小车在光滑地面上运动,水平方向仅受向右的拉力F、A对小车向左的摩擦力(与A受到的摩擦力是相互作用力,大小相等)。实验中所用小车质量可忽略不计,根据牛顿第二定律,小车合力$F_{合}=F-f=m_{车}a$,当$m_{车}=0$时,无论小车加速度(即运动状态:加速、减速、匀速)如何,均有$F=f$,即拉力F始终等于弹簧测力计的示数。
结合选项逐一判断即可。
【解析】
选项A:小车做加速运动时,物块A始终静止,受力平衡,A错误。
选项B:小车做减速运动时,物块A仍静止,受力平衡,B错误。
选项C:由于小车质量可忽略,无论小车是否匀速,拉力F都等于弹簧测力计的示数,C错误。
选项D:结合上述受力分析,无论小车做加速、减速还是匀速运动,拉力F始终等于弹簧测力计的示数,D正确。
【答案】
D
【知识点】
二力平衡、滑动摩擦力、牛顿第二定律
【点评】
本题结合实验装置考查受力分析,核心是明确物块A始终静止的受力特点,以及实验中“小车轻质(质量可忽略)”的隐含条件,易因忽略小车质量而误判力的关系,需注意区分滑动摩擦力与运动状态的无关性。
【难度系数】
0.5
10.如图所示,铁块A重4 N,静止地吸附在竖直放置的磁性黑板上,将重为2 N的木块B放在铁块A上面时,A、B恰能一起沿着黑板面缓慢匀速下滑。取走木块B,用竖直向上的力F推铁块A,使其匀速向上运动(磁铁对A的作用力大小不变),则F的大小为(

A.4 N
B.6 N
C.10 N
D.12 N
C
)A.4 N
B.6 N
C.10 N
D.12 N
答案
10. C
解析
【分析】
要解决本题,需分两步利用平衡状态的受力特点分析:第一步分析A、B一起匀速下滑时的受力,求出黑板对A的滑动摩擦力大小;第二步分析A单独匀速向上运动时的受力,结合摩擦力的特点计算推力F。匀速运动属于平衡状态,合力为零是解题核心依据。
【解析】
1. 当A、B一起沿黑板匀速下滑时,处于平衡状态,竖直方向受力平衡。A、B的总重力为:$ G_{总}=G_A + G_B = 4N + 2N = 6N $。此时黑板对A的滑动摩擦力方向向上(阻碍A下滑),与总重力平衡,因此滑动摩擦力大小:$ f = G_{总} = 6N $。
2. 取走B后,A匀速向上运动时,仍处于平衡状态。由于磁性黑板对A的吸引力不变,A与黑板间的压力不变,接触面粗糙程度不变,所以滑动摩擦力大小不变,仍为$ f=6N $;此时A向上运动,摩擦力方向变为向下(阻碍A向上运动)。
3. 对A单独受力分析:竖直方向向上的推力F,向下的重力$ G_A=4N $,向下的摩擦力$ f=6N $,根据平衡条件:$ F = G_A + f = 4N + 6N = 10N $。
【答案】
C
【知识点】
二力平衡、滑动摩擦力
【点评】
本题结合二力平衡考查滑动摩擦力的应用,关键是明确滑动摩擦力的大小由压力和接触面粗糙程度决定,方向与相对运动方向相反,需分状态分析受力,避免混淆摩擦力的方向和大小。
【难度系数】
0.5
要解决本题,需分两步利用平衡状态的受力特点分析:第一步分析A、B一起匀速下滑时的受力,求出黑板对A的滑动摩擦力大小;第二步分析A单独匀速向上运动时的受力,结合摩擦力的特点计算推力F。匀速运动属于平衡状态,合力为零是解题核心依据。
【解析】
1. 当A、B一起沿黑板匀速下滑时,处于平衡状态,竖直方向受力平衡。A、B的总重力为:$ G_{总}=G_A + G_B = 4N + 2N = 6N $。此时黑板对A的滑动摩擦力方向向上(阻碍A下滑),与总重力平衡,因此滑动摩擦力大小:$ f = G_{总} = 6N $。
2. 取走B后,A匀速向上运动时,仍处于平衡状态。由于磁性黑板对A的吸引力不变,A与黑板间的压力不变,接触面粗糙程度不变,所以滑动摩擦力大小不变,仍为$ f=6N $;此时A向上运动,摩擦力方向变为向下(阻碍A向上运动)。
3. 对A单独受力分析:竖直方向向上的推力F,向下的重力$ G_A=4N $,向下的摩擦力$ f=6N $,根据平衡条件:$ F = G_A + f = 4N + 6N = 10N $。
【答案】
C
【知识点】
二力平衡、滑动摩擦力
【点评】
本题结合二力平衡考查滑动摩擦力的应用,关键是明确滑动摩擦力的大小由压力和接触面粗糙程度决定,方向与相对运动方向相反,需分状态分析受力,避免混淆摩擦力的方向和大小。
【难度系数】
0.5
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