黑龙江省各地市2022年中考物理真题分项汇编-05二力平衡的条件及其应用

黑龙江省各地市2022年中考物理真题分项汇编-05二力平衡的条件及其应用

一、单选题

1．（2022·黑龙江齐齐哈尔·统考中考真题）如图所示，人沿水平方向推水平地面上的箱子，但没有推动。下列说法正确的是（　　）

A．人对箱子的推力没有做功

B．箱子对地面的压力和地面对箱子的支持力是一对平衡力

C．箱子受到的重力和地面对箱子的支持力是相互作用力

D．人对箱子的推力小于地面对箱子的摩擦力

2．（2022·黑龙江牡丹江·统考中考真题）小明和小刚是两个初三学生，小明重60kg，小刚重70kg，在上体育课时，小明和小刚匀速爬杆，以下相关说法正确的是（　　）

A．小明和小刚受到的摩擦力一定相等 B．小明受到的摩擦力一定较大

C．小刚受到的摩擦力一定大 D．小刚受到的摩擦力一定较小

3．（2022·黑龙江牡丹江·统考中考真题）小明推静止在水平地面上的桌子，他使用的是水平向左的力，但没有推动，下列说法正确的是（　　）

A．推力大于摩擦力 B．推力等于摩擦力

C．推力小于摩擦力 D．不能确定推力与摩擦力的大小

4．（2022·黑龙江绥化·统考中考真题）下列有关力的说法中，正确的是（　　）

①力是物体对物体的作用；②物体不发生形变也能产生弹力；③物体的重心总在物体上；④相互平衡的两个力一定作用在同一物体上；⑤物体的运动需要力来维持；⑥摩擦力可以为物体的运动提供动力

A．①②③ B．①④⑤ C．②⑤⑥ D．①④⑥

5．（2022·黑龙江大庆·统考中考真题）雨滴从高空沿直线竖直下落，由于空气阻力的作用，雨滴先加速后匀速运动，可认为雨滴受到的空气阻力与速度的平方成正比，且比例系数不变。关于雨滴下落过程中下列说法正确的是（　　）

A．匀速下落时，质量大的雨滴速度比质量小的雨滴速度大

B．雨滴一直处于平衡状态

C．雨滴下落过程中机械能保持不变

D．雨滴只有在加速下落过程中才有力对它做功

二、多选题

6．（2022·黑龙江牡丹江·统考中考真题）如图所示，物体A在水平方向的力F的作用下，静止在竖直墙壁上。当水平力减小为F时，物体A恰好沿竖直墙壁匀速下滑，此时对于物体A的描述正确的是（　　）

A．其所受摩擦力和原来一样 B．其摩擦力等于重力

C．其所受摩擦力为原来的 D．其所受摩擦力为原来的

三、填空题

7．（2022·黑龙江牡丹江·统考中考真题）在商场中，推动货物在水平地面上匀速前进，该过程中，货物受到的地面支撑力与货物受到的重力是一对________力；推动货物的过程中会有摩擦生热，是通过________（热传递/做功）的方式来改变内能的。

8．（2022·黑龙江齐齐哈尔·统考中考真题）如图甲所示，放在水平地面上的物体在水平推力F的作用下做直线运动。当水平推力为F1时，物体运动的路程与时间关系如图乙所示：当水平推力为F2时，物体运动的速度与时间关系如图丙所示。则F1___________ F2，若两次推力的功率分别为P1、P2，则P1___________ P2（两空均选填 “大于”、“等于”或“小于”）

9．（2022·黑龙江·统考中考真题）小李在超市购物，用20N的水平推力推着购物车做匀速直线运动，后改用30N的水平推力推购物车，使其加速向前运动，在加速过程中购物车受到的摩擦力为__________N，所受摩擦力的方向与运动方向__________。

四、作图题

10．（2022·黑龙江大庆·统考中考真题）如图所示，人随电梯一起匀速运动，请作出人所受各力的示意图。

五、计算题

11．（2022·黑龙江大庆·统考中考真题）如图所示，容积很大的长方形水银槽，上方竖直放置一个足够长且两端开口的细玻璃管。管内壁光滑，初始状态管内紧贴水银面有一质量不计、横截面积S=1.0cm2的活塞，活塞不漏气，现用力将活塞缓慢匀速提升（忽略槽内水银液面高度变化）。已知水银密度ρ=13.6×103kg/m3，当地大气压p=1.0×105Pa，g=10N/kg。求：

（1）细玻璃管内水银面上升的最大高度h0（结果保留两位小数）；

（2）活塞上升高度为40cm时，作用在活塞上的拉力大小；

（3）活塞上升高度为100cm时，作用在活塞上的拉力大小。

12．（2022·黑龙江绥化·统考中考真题）如图甲所示，有一底面积为0.01m2，质量为3kg的正方体物块，在拉力F的作用下在水平面上做直线运动。拉力随时间变化、速度随时间变化图象分别如图乙、丙所示，已知物块在2～4s的运动距离为2m。求：

（1）物块静止时对水平面的压强；

（2）在2～4s物块受到的摩擦力；

（3）在前6s内，拉力F做的功。

参考答案：

1．A

【详解】A．做功的两个必要因素：有力作用在物体上和物体在这的力的方向上移动了一段距离。人对箱子施加了力，但箱子没有在力的方向上通过距离，可知人的推力没有做功，故A正确；

B．箱子对地面的压力作用在地面上，地面对箱子的支持力作用在箱子上，这两个力不作用在同一物体上，大小相等方向相反是一对相互作用力，故B错误；

 C．箱子受到的重力和地面对箱子的支持力，作用在同一物体上，大小相同，方向相反是一对平衡力，故C错误；

 D．人沿水平方向推水平地面上的箱子，但没有推动，处于平衡状态。人对箱子的推力与地面对箱子的摩擦力是一对平衡力，所以人对箱子的推力等于地面对箱子的摩擦力，故D错误。

故选A。

2．C

【详解】小明和小刚匀速爬杆，在竖直方向上，都会受到重力和摩擦力，重力和摩擦力是平衡力，小刚的质量大，故小刚的重力比较大，故小刚受到的摩擦力比较大，故C正确。

故选C。

3．B

【详解】小明没有推动，说明此时桌子还是静止状态，处于平衡态，而在水平方向上，桌子受到了推力和摩擦力，推力和摩擦力是平衡力，故推力的大小等于摩擦力，故B正确。

故选B。

4．D

【详解】ABCD．①力是施力物体对受力物体产生的作用，故①正确；②弹力是物体发生弹性形变，恢复过程中产生的力，故②错误；③物体的重力不一定在物体上，比如手镯，重心在圆心，故③错误；④平衡力是作用在一个物体上，方向相反，大小相等，在同一直线上的力，故④正确；⑤力是改变物体运动状态的原因，物体的运动不需要力来维持，故⑤错误；⑥摩擦力可以阻碍物体运动，也可以使物体运动，比如人走路就是靠摩擦力前进，故⑥正确，故ABC错误，D正确。

故选D。

5．A

【详解】A．匀速下落时，雨滴受到的重力与阻力是平衡力，大小相等，而质量大的雨滴，重力也大，故阻力也大，而阻力与速度的平方成正比，且比例系数不变，故质量大的雨滴速度也比较大，故A正确；

B．雨滴先加速后匀速运动，雨滴加速时，运动状态一直在改变，不是平衡状态，故B错误；

C．雨滴下落过程中，克服空气阻力做功，机械能转化为内能，故机械能减小，故C错误；

D．雨滴不管是在加速下落还是匀速下落过程中，重力都对其做功，故D错误。

故选A。

6．AB

【详解】B．物体A在水平方向的力F的作用下，静止在竖直墙壁上，物体处于平衡态，在竖直方向上受到了重力和摩擦力，重力与摩擦力是平衡力，故摩擦力的大小等于重力；当水平力减小为F时，物体A恰好沿竖直墙壁匀速下滑，物体A仍然处于平衡态，在竖直方向上仍然只受重力和摩擦力，故重力等于摩擦力，故B正确；

ACD．两次实验，重力的大小不变，故摩擦力的大小不变，其所受摩擦力和原来一样，故A正确，CD错误。

故选AB。

7．     平衡     做功

【详解】[1]推动货物在水平地面上匀速前进，货物处于平衡态，货物在竖直方向上受到了重力和地面对其的支持力，故重力和支持力是平衡力。

[2]推动货物的过程中会有摩擦生热，将机械能转化为内能，涉及能量转化，故是通过做功的方式来改变内能的。

8．     等于     小于

【详解】[1]由图乙可知，物体做匀速直线运动，速度大小为

由图丙可知，物体仍做匀速直线运动，速度大小为 v2=5m/s，物体在水平地面上做匀速直线运动时，所受推力与摩擦力是一对平衡力，大小相等，即F=f，虽然v1<v2，但由于接触面的粗糙程度和压力大小不变，故同一物体所受滑动摩擦力大小不变，则F1=F2。

[2]已知v1<v2，由

可得，两次推力的功率关系为P1<P2。

9．     20     相反

【详解】[1]由题意可得，用20N的水平推力推着购物车做匀速直线运动，即小车处于平衡状态，小车在水平方向上受到推力与摩擦力，这两个力是一对平衡力，所以这两个力大小相等，即

f=F推=20N

因为滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度和压力的大小有关，所以当用30N的水平推力推购物车时，接触面的粗糙程度和压力的大小都没变，所以购物车受到的摩擦力不变，仍为20N。

[2]由题意可得，用30N的水平推力推购物车，使其加速向前运动，购物车相对于地面向前运动，而摩擦力的方向与相对运动的方向相反，所以购物车受到的摩擦力的方向向后，即所受摩擦力的方向与运动方向相反。

10．

【详解】人随电梯一起匀速运动，人处于平衡状态，人受到了重力和支持力，若受到了摩擦力，则没有力与之平衡，故人不受摩擦力，故过重心向下画一条线段，并在末端标上箭头和G，即为重力，过重心向上画一条等长的线段，并在末端标上箭头和F，即为支持力，故如图所示：

11．（1）0.74m；（2）5.44N；（3）10N

【详解】解：（1）由题意可知，细玻璃管内水银面上升的最大高度h0等于大气压支持的水银柱的高度，所以细玻璃管内水银面上升的最大高度为

（2）当活塞上升高度为40cm时，活塞受到竖直向下的大气压力，管内水银对其向上的压力和细绳对其向上的拉力，根据力平衡可得

F拉=pS-p内S①

管内压强为

p内=p-ρ水银gh′②

将②带入①可得

F拉=pS-p内S=pS-(p-ρ水银gh′)S=ρ水银gh′S=13.6×103kg/m3×10N/kg×0.4m×1.0×10-4m2=5.44N

（3）当活塞上升高度为100cm时，里面的水银对活塞没有压力作用，作用在活塞向上的拉力大小等于大气作用在活塞向下的压力，所以用在活塞向上的拉力大小为

F拉′=pS=1.0×105Pa×1.0×10-4m2=10N

答：（1）细玻璃管内水银面上升的最大高度h0为0.74m；

（2）活塞上升高度为40cm时，作用在活塞上的拉力大小为5.44N；

（3）活塞上升高度为100cm时，作用在活塞上的拉力大小为10N。

12．（1）；（2）；（3）

【详解】解：（1）物块对水平面压力

物块对水平面的压强

（2）由图象可知物块在4～6s做匀速直线运动，摩擦力f与拉力F大小相等，即

物块运动过程压力和接触面粗糙程度不变，摩擦力不变。所以2～4s物块受到的摩擦力

（3）0～2s物块处于静止状态拉力不做功，已知物块在2～4s运动的距离，2～4s拉力F做的功

物块在4～6s内运动的距离

4～6s拉力F做的功

前6s拉力F做的功

答：（1）物块静止时对水平面的压强是；

（2）在2～4s物块受到的摩擦力是6N；

（3）在前6s内，拉力F做的功是42J。