2022年中考物理二轮微专题：二力平衡条件的应用问题

这是一份2022年中考物理二轮微专题：二力平衡条件的应用问题，共19页。试卷主要包含了单选题，填空题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1．举重运动员举着杠铃在空中停留3秒，在这3秒内，下列各力之间关系正确的是（ ）
A．运动员的重力与地面对他的支持力是一对平衡力
B．杠铃的重力与运动员受到的压力是一对平衡力
C．运动员对杠铃的力和杠铃的重力是一对平衡力
D．运动员受到的压力与地面对他的支持力是一对平衡力
2．以下关于体育运动的描述正确的是（ ）
A．引体向上时，静止挂在横杆上的小明受到的重力与拉力是一对平衡力
B．垫排球时，排球向上运动到最高点时受到平衡力的作用
C．打排球时，大力扣球，手对球的作用力大于球对手的作用力
D．垫排球时，球竖直上升到最高点时，速度不为0
3．如图所示，甲、乙叠放在一起，静止在水平地面上，下列说法正确的是（ ）
A．甲受到的重力与甲对乙的压力是一对平衡力
B．乙受到的重力与地面对乙的支持力是一对平衡力
C．甲对乙的摩擦力和乙对甲的摩擦力是一对相互作用力
D．甲受到的重力与乙对甲的支持力是一对平衡力
4．如图是用力F把一木块压在墙面上处于静止的示意图，关于木块受力分析正确的是（ ）
A．手对木块的压力和墙对木块的弹力是一对相互作用力
B．手对木块的压力和木块的重力是一对平衡力
C．木块受到的摩擦力和木块的重力是一对平衡力
D．手对木块的压力和木块对手的弹力是一对平衡力
5．已知作用在同一物体上的两个在同一条直线上的力F1、F2。当F1=18N，F2=8N时，它们的合力大小（ ）
A．一定是26NB．一定是10N
C．26N或10ND．无法判断
6．如图所示，图中的甲、乙两个物体处于静止状态。甲、乙两个物体质量比为4∶5，不计绳重、轮重和摩擦。则下列说法正确的是（ ）
A．乙物体会绳被提起
B．绳的拉力与甲的重力之比为1∶3
C．乙对水平地面的压力和乙的重力之比为3∶4
D．若甲的质量是乙的2倍，则乙对地的压力为零
7．小阳观看中央电视台体育频道的围棋讲座时发现，棋子在竖直放置的棋盘上不会掉下来，如图所示，原来棋盘和棋子是用磁性材料制成的，下列说法中正确的是（ ）
A．棋子受到的重力与棋盘对棋子的吸引力是一对平衡力
B．棋子对棋盘的压力与棋盘对棋子的支持力是一对平衡力
C．棋子受到的重力与棋盘对棋子的阻力是一对平衡力
D．棋子对棋盘的吸引力与棋盘对棋子的吸引力是一对平衡力
8．小国用水平推力推静止在水平地面上的讲台桌，结果没有推动。则下列说法正确的是（ ）
A．讲台桌不受摩擦力B．推力与地面对讲台桌的摩擦力大小相等
C．推力小于地面对讲台桌的摩擦力D．推力与讲台桌的重力大小相等
9．下列关于运动和力的说法正确的是（ ）
A．当一个物体受到平衡力作用后，一定处于静止状态
B．运动的物体一定受到力的作用
C．一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态
D．离开枪膛的子弹向前继续飞行是因为受到惯性力的作用
10．下列各项所给出的两个力中，属平衡力的是（ ）
A．静止在水平桌面上的书所受到的支持力与它对桌面的压力
B．天花板上静止的灯泡对电线的拉力与灯泡受到的重力
C．在平直轨道上匀速行驶的火车受到的重力与地面对它的支持力
D．人推墙的时候，墙受到的推力与墙对人的推力
二、填空题
11．如图所示，A、B两物体叠放在水平桌面上，受到两个水平方向拉力而保持静止，已知F1=10N，F2=7N。那么物体B受到桌面的摩擦力的大小为______ N，物体B受到桌面给它的摩擦力的方向为______。
12．A、B两物体如图放置，A是重为12N的正方体，B是底面积为300cm2重为30N的长方体，则B对地面的压强为______ Pa，物体A在F=12N的拉力作用下水平向右匀速直线运动，弹簧测力计的示数是8N，不计弹簧测力计自身重力和绳子与滑轮间的摩擦力，那么物体A受到摩擦力的大小为______N。
13．如图所示，用定滑轮吊着轻质小盘，当左、右两盘中的砝码的重力分别为5N和8N时，物体保持静止。则物体受水平桌面的摩擦力为______。若在右盘再加4N的砝码，物体恰好向右匀速滑动，那么此时要使物体向左匀速滑动，需再向左盘加入______N的砝码。
14．如图所示，质量为m的物体放在竖直放置的钢板轨道AB之间，钢板固定不动（即：物体与钢板间的摩擦力大小不变），物体刚好以速度v向下匀速运动，若要使物体以速度2v沿钢板向上匀速运动，则需要施加的拉力F的大小应该等于______（用已知量字母表示）
三、计算题
15．如图甲所示，在水平公路上匀速行驶的太阳能汽车质量为0.5t，牵引力为100N。
（1）求汽车的重力；（g=10N/kg）
（2）求汽车受到的阻力；
（3）请在图乙上画出汽车受力的示意图。
16．深圳比亚迪汽车发布，其研发的骁云插混专用1.5L发动机的热效率高达43%，是全球热效率最高的量产汽油发动机。公司旗下比亚迪宋PLUSDM﹣i车型搭载有此款发动机，此车型100km油耗为4.4L（质量为3kg），汽油热值q=4.6×107J/kg，求：
（1）4.4L汽油完全燃烧，可释放多少热量Q。
（2）骁云1.5L发动机消耗4.4L汽油对外做的功W？
（3）此车型匀速行驶100km所受的平均阻力f。
17．一只桶的容积是，桶的重是，当这只桶装满水时，用一个力以的速度把它匀速提到距地面9米高的楼上。求
（1）空桶的质量是多少？
（2）把这只装满水的桶提上楼需多少时间？
（3）需用多大的力才能将它匀速提上楼？
18．小明骑车在某段平直的水平路面上由静止开始运动，共用时12s，小明重450N，轮子与地面的总接触面积是20cm2，图甲是速度v随时间t变化的关系图像，小明在t=7s时刚好到达这段路程的中点，图乙是动力F随时间t变化的关系图像。
（1）自行车在第8~9s时受到的摩擦阻力是多少？
（2）自行车在0~7s内的平均速度是多少？（保留1位小数）
（3）小明骑自行车在水平地面行驶时，对地面的压强为3.3×105Pa，求自行车的重力？
19．我国的“天问一号”火星着陆后，“祝融号”火星车开展巡视探测任务。已知火星上的重力是地球的0.4倍，火星车质量是240kg，且为六轮驱动（g=10N/kg）求：
（1）“祝融号”火星车在火星上的重力？
（2）如图1所示，若火星车在火星的水平路面上匀速行驶时受到的摩擦力是重力的0.1倍，求火星车此时受到的牵引力？
（3）如图2所示，请画出火星车加速水平向右行驶时在水平方向的受力示意图。
20．质量为20kg的物体在水平向右推力F的作用下，在水平地面上向右做匀速直线运动。若物体受到的滑动摩擦力大小为重力的0.2倍，g取10N/kg，求：
（1）物体受到的重力G。
（2）物体受到的推力F。
（3）若突然发现前方遇到障碍物，马上改用大小为80N的水平拉力使物体减速。求在减速的过程中，物体受到的摩擦力f的大小是多少?合力F合的大小又是多少?
参考答案：
1．C
【详解】
A．运动员所受的重力和地面对它的支持力，由于举着杠铃所以支持力大于人的重力，大小不相等，所以不是一对平衡力，故A错误；
B．杠铃的重力与运动员受到的压力，方向相同，都是竖直向下，不符合二力平衡的条件，所以不是一对平衡力，故B错误；
C．运动员对杠铃的力和杠铃的重力，受力物体都是杠铃，大小相等，方向相反，作用在一条直线上，符合二力平衡的条件，故C正确；
D．运动员受到的压力与地面对他的支持力，压力大小等于杠铃的重力，支持力大小等于人和杠铃的重力的和，这两个力大小不相等，所以不是一对平衡力，故D错误。
故选C。
2．A
【详解】
A．引体向上时，静止挂在横杆上的小明受到的重力与拉力大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在一条直线上，是一对平衡力，故A正确；
B．垫排球时，排球向上运动到最高点时只受到重力的作用，排球处于非平衡状态，故B错误；
C．打排球时，大力扣球，因为力的作用是相互的，相互作用力的大小相等，方向相反，所以手对球的作用力等于球对手的作用力，故C错误；
D．垫排球时，球竖直向上运动，运动到最高点时，速度为0，故D错误。
故选A。
3．D
【详解】
A．甲受到的重力与甲对乙的压力是作用在不同物体上的两个力，且方向相同，所以不是一对平衡力，故A错误；
B．乙受到的重力与地面对乙的支持力是作用在同一物体上的两个力，地面对乙的支持力等于甲和乙的总重力，大小不相同，所以不是一对平衡力，故B错误。
C．甲、乙叠放在一起，静止在水平地面上，没有相对运动趋势，所以不受摩擦力，故C错误；
D．甲受到的重力与乙对甲的支持力是作用在同一物体上的两个力，大小相等，方向相反，是一对平衡力，故D正确；
故选D。
4．C
【详解】
A．手对木块的压力和墙对木块的弹力，都在水平方向上，都作用在木块上，满足二力平衡的条件，是一对平衡力，故A错误；
B．手对木块的压力和木块的重力不在同一直线上，不是一对平衡力，故B错误；
C．木块受到的摩擦力和木块的重力，都在竖直方向上、都作用在木块上，满足二力平衡的条件，是一对平衡力，故C正确；
D．手对木块的压力和木块对手的弹力，分别作用在木块和手上，符合相互作用力的条件，是一对相互作用力，故D错误。
故选C。
5．C
【详解】
两个力方向相同时，合力
F=F1+F2=18N+8N=26N
方向与F1、F2的方向相同，两个力方向相反时，合力
F′=F2-F1=18N-8N=10N
方向与F1的方向相同；
故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
6．D
【详解】
AB．由题意可知，甲、乙两物体的质量之比为
m甲∶m乙=4∶5
故由G=mg可知，甲、乙两物体的重力之比为
G甲∶G乙=4∶5
解得
因两物体处于静止状态，故由图中可知，不计绳重、轮重和摩擦，每一段绳子的拉力是甲重力的一半，故B错误；
因乙处于受力平衡状态，故对乙受力分析可知，乙受到竖直向上的绳子拉力为
F∶G乙=2∶5
可知绳子对乙的拉力小于乙的重力，则地面对乙物体有支持力，故乙物体不会被绳提起，故A错误；
C．乙处于静止状态，对乙受力分析可知，乙受到竖直向上的绳子拉力F、地面对乙向上的支持力F支和竖直向下的重力G乙，这三个力是平衡力，则有
F+F支=G乙
解得地面对乙的支持力为
因物体间力的作用是相互的，故乙对地面的压力为
所以，乙对水平地面的压力和甲的重力之比为
故C错误；
D．若甲的质量是乙的2倍，则由G=mg可知
由力的平衡可知，此时绳子的拉力为
可知此时物体乙受到向下的重力等于物体乙受到的向上的绳子拉力，则此时地面对物体乙的支持力为零，故物体乙对地面的压力也为零，故D正确。
故选D。
7．C
【详解】
A．棋子受到的重力与棋盘对棋子的吸引力不在同一条直线上，故不是平衡力，故A错误；
B．棋子对棋盘的压力与棋盘对棋子的支持力是两个物体间的相互作用，是相互作用力，故B错误；
C．棋子受到的重力与棋盘对棋子的阻力是同一条直线上的两个力，其大小相等，方向相反，且作用在棋子上，故是一对平衡力，故C正确；
D．棋子对棋盘的吸引力与棋盘对棋子的吸引力是相互作用力，故D错误。
故选C。
8．B
【详解】
ABC．讲台桌在水平方向上受到推力后静止不动，说明讲台桌在水平方向上还受到摩擦力的作用，且推力和摩擦力是一对平衡力，二者大小相等方向相反，故AC错误，B正确；
D．讲台桌的重力竖直向下，且讲台桌在水平方向受到的摩擦力是静摩擦力，因此，无法推断推力与讲台桌重力之间的大小关系，故D错误。
故选B。
9．C
【详解】
A．物体受平衡力的作用，可能处于静止状态，也可能处于匀速直线运动状态，故A错误；
B．物体的运动不需要力来维持，根据牛顿第一定律可知，运动的物体可能不受力的作用，故B错误；
C．由牛顿第一定律可知，一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态，故C正确；
D．子弹从枪膛里射出后，不再受推力作用，脱离枪膛后能够继续向前运动，是因为子弹具有惯性，仍然要保持原来的运动状态，但惯性不是力，不能说受到惯性作用，故D错误。
故选C。
10．C
【详解】
物体处于静止状态或者匀速直线运动状态，就说物体处于平衡状态；物体处于平衡状态时受到平衡力的作用；如果两个力大小相等、方向相反、作用同一直线上、且作用同一个物体上，这样的两个力叫二力平衡。
A．静止在水平桌面上的书所受到的支持力，受力物体是书；书对桌面的压力，受力物体是桌面，这两个力没有作用在同一物体上，不属于平衡力，故A不符合题意；
B．天花板上静止的灯泡对电线的拉力，受力物体是电线；灯泡受到的重力，受力物体的灯泡，这两个力没有作用在同一物体上，不属于平衡力，故B不符合题意；
C．在平直轨道上匀速行驶的火车受到的重力与地面对它的支持力满足平衡力的条件，即这两个力大小相等、方向相反、作用同一直线上、且作用同一个物体上，属于平衡力，故C符合题意；
D．墙受到的推力与墙对人的推力是作用力与反作用力，即是相互作用力，不属于平衡力，故D不符合题意。
故选C。
11． 3 水平向左
【详解】
[1][2]将A和B看成一个整体，因整体静止，处于受力平衡状态，则整体在水平方向上所受合力为零，由题意可知F1>F2，故可知整体在水平方向上除了受到F1和F2的力的作用，还受到桌面对整体的摩擦力的作用，因F1>F2，故可知整体所受摩擦力方向水平向左，整体在水平方向在这三个力的作用下受力平衡，则有
f+F2=F1
解得物体B受到桌面的摩擦力为
f=F1-F2=10N-7N=3N
12． 1.4×103Pa
4
[1]B对地面的压强为
[2]A物体受到向右的拉力F=12N，A受到弹簧测力计向左的拉力F1=8N，B给A的摩擦力f，物体A水平向右匀速直线运动，可知这三个力合力为0，则
f=F-F1=12N-8N=4N
13． 3N 14
[1]左、右两盘中的砝码的重力分别为5N和8N时，物体保持静止，物体受到左右两边拉力外，由于此时物体有向右运动的趋势，所以物体还受到水平向左的摩擦力，物体受到的这三个力平衡，所以物体受到的摩擦力
f=F右-F左=8N-5N=3N
[2]若在右盘再加4N的砝码，物体恰好向右匀速滑动，此时物体受到水平向左的滑动摩擦力，且物体受到的力是平衡力，所以此时的摩擦力
f′=F右′-F左=8N+4N-5N=7N
此时要使物体向左匀速滑动，受到的滑动摩擦力水平向右，物体受到的力仍是平衡力，物体对水平桌面的压力和接触面的粗糙程度不变，摩擦力大小不变，即有
F左′=F右′+f′
所以
F左′=8N+4N+7N=19N
需再向左盘加入砝码的重力
G加=19N-5N=14N
14．2mg
当物体刚好以速度v向下匀速运动，物体受力平衡，此时摩擦力和重力是一对平衡力，大小相等，方向相反，即
f=G=mg
若要使物体以速度2v沿钢板向上匀速运动，此时摩擦力方向和重力方向相同，竖直向下，大小为mg，故此时拉力为
F=G+f=2mg
15．（1）；（2）100N；（3）
解：（1）由题意可知，太阳能汽车质量
g=10N/kg，根据重力公式可知，汽车的重力为
汽车的重力为。
（2）该太阳能汽车在做匀速行驶，处于平衡状态，水平方向上受到牵引力和阻力的作用，这两个力大小相等，牵引力为100N，则汽车受到的阻力也为100N。
（3）对该太阳能汽车受力分析，它受到牵引力和阻力的作用，这两个力大小相等，都为100N，牵引力的方向向右，阻力的方向向左，作用点都在该汽车的重心，它还受到重力、支持力的作用，这两个力大小相等，都为，重力的方向竖直向下，支持力的方向竖直向上，作用点都在该汽车的重心，汽车受力的示意图如下图所示。
答：（1）汽车的重力为；
（2）汽车受到的阻力为100N；
（3）汽车受力的示意图见解析。
16．（1）1.38×108J；（2）5.934×107J；（3）593.4N
解:（1）4.4L（质量为3kg）汽油完全燃烧放出的热量
Q=mq=3kg×4.6×107J/kg=1.38×108J
（2）由η=可知，骁云1.5L发动机消耗4.4L汽油对外做的功
W=ηQ=43%×1.38×108J=5.934×107J
（3）由W=Fs可知，汽车发动机的牵引力
93.4N
由于汽车匀速行驶，根据二力平衡条件可知，汽车所受的阻力
f=F=593.4N
答：（1）4.4L汽油完全燃烧，可释放多少热量Q为1.38×108J；
（2）骁云1.5L发动机消耗4.4L汽油对外做的功W为5.934×107J；
（3）此车型匀速行驶100km所受的平均阻力f为593.4N。
17．（1）1.5kg；（2）11.25s；（3）215N
解：（1）已知桶重是，由可得空桶的质量
（2）由可得，把这只装满水的桶提上楼所用时间
（3）水的体积
由可得水的质量
水的重力
水和桶的总重为
因为匀速上楼时物体处于平衡状态，拉力与水和桶的总重力大小相等，所以匀速提上楼的力大小为
答：（1）空桶的质量是；
（2）把这只装满水的桶提上楼需的时间；
（3）需用的力才能将它匀速提上楼。
18．（1）30N；（2）4.3m/s；（3）210N
解：（1）由图甲可知，自行车在第8~9s速度保持不变，即做匀速直线运动，故此时自行车在水平方向上受到的动力等于受到的阻力，由图乙可知，第8~9s自行车受到的动力为30N，故可知该过程自行车受到的阻力也为30N。
（2）由图甲可知，7~12s自行车的速度为v=6m/s，故可知该时间段内自行车通过的路程为
s=vt=6m/s×5s=30m
由题意可知，该段路程等于0~7s内自行车通过的路程，故可知0~7s内自行车通过的路程为s=30m，由可得，自行车在0~7s内的平均速度为
（3）由F=pS可得，自行车对地面的压力为
F=pS=3.3×105Pa×2×10-3m2=660N
由受力分析可知，自行车对地面的压力等于小明与自行车的重力之和，即
G总=F=660N
故自行车的重力为
G车=G总-G人=660N-450N=210N
答：（1）自行车在第8~9s时受到的摩擦阻力是30N；
（2）自行车在0~7s内的平均速度约为4.3m/s；
（3）自行车的重力为210N。
19．（1）960N ；（2）96N ；（3）
解：（1）“祝融号”火星车在地球上受到的重力
G地= mg =240kg × 10N/kg 2400N
由于火星上的重力是地球的0.4倍，所以，在火星上的重力
G火= 0.4G地= 0.4×2400N= 960N
（2）由（1）知道，G火= 960N，又火星车在火星上行驶时受到的摩擦力是重力的0.1倍，所以，火星车此时受到的摩擦阻力
f= 0.1G火= 0.1×960N= 96N
火星车水平匀速行驶，由二力平衡知道
F牵= f= 96N
（3）根据题意知道，火星车加速水平向右行驶，所以，受到的牵引力大于阻力，牵引力方向水平向右，阻力方向水平向左，如下图
（F牵要比f长）
20．（1）200N；（2）40N；（3）40N， 120N
解：（1）物体受到的重力
G=mg=20kg×10N/kg=200N
（2）由二力平衡条件可知，物体受到的推力
F=f=0.2G=0.2×200N=40N
（3）在减速的过程中，由于物体对地面的压力不变，接触面的粗糙程度不变，所以，物体受到的摩擦力也不变，大小为40N。在减速的过程中，拉力和摩擦力的方向相同，合力的大小
F合=F/+f=80N+40N=120N