第02讲力的平衡-2023-2024全国初中物理竞赛试题精选精编（含答案解析）

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一、单选题
1．（2023春·新疆伊犁·八年级校考竞赛）如图所示，A的质量为2kg，B质量为3kg，A与B间的动摩擦因数为0.4，大小为250N的力F把木块A、B压在墙上一起匀速下滑，则B受A对它的摩擦力的大小和方向（ ）
A．20N，向上
B．30N，向下
C．100N，向上
D．20N，向下
2．（2023春·新疆伊犁·八年级校考竞赛）卡塔尔世界杯，让人们享受了精彩的足球盛宴．关于足球运动涉及的物理知识，下列分析错误的是（ ）
A．足球鞋底凹凸不平，是为了增大与草坪的摩擦力
B．运动员用头顶足球时，球对头施加了力的作用
C．赛前给足球充气，球内空气的密度不变
D．点球赛中守门员抱住射向球门的足球，说明力可以改变物体的运动状态
3．（2022秋·江苏南京·九年级南京市科利华中学校考竞赛）图所示，固定在竖直平面内的光滑圆环的最高点有一个光滑的小孔。质量为m的小球套在圆环上。一根细线的下端系着小球，上端穿过小孔用手拉住。现拉动细线，使小球沿圆环缓慢上移。在移动过程中手对线的拉力F和轨道对小球的弹力N的大小变化情况是（ ）
A．F不变，N增大B．F不变，N 减小C．F减小，N不变D．F增大，N减小
4．（2023春·新疆伊犁·八年级校考竞赛）水平推力F作用在物体A上，A、B一起向右匀速直线运动。下列说正确的是（ ）

A．物体A受到推力大于B对A的摩擦力
B．A对B的摩擦力小于B对地面的摩擦力大小
C．物体A对B的压力与地面对B的支持力是一对平衡力
D．B受到地面的摩擦力的大小等于F
5．（2023春·新疆伊犁·八年级校考竞赛）如图所示，放在水平桌面上的长方体物块A与B用细线通过定滑轮与沙桶相连。当沙桶与沙的总重为G时，物块A、B相对静止，一起向左做匀速直线运动（忽略细线与滑轮之间的摩擦）。关于这个过程，下列说法错误的是（ ）

A．物块B只受到重力和物块A对物块B的支持力作用
B．物块A受到的重力与桌面对物块A的支持力是一对平衡力
C．沙桶受到绳的拉力方向一定是竖直向上，且拉力大小等于沙桶与沙的总重G
D．桌面受到物块A施加的滑动摩擦力方向水平向左
6．（2023春·新疆伊犁·八年级校考竞赛）如图所示，在光滑的车厢地板上，放着甲、乙两个小球随车厢一起向右做匀速直线运动，小球的质量，当车厢突然减速，在小球未撞击车厢壁前，下列描述正确的是（ ）
A．甲、乙两球相对车厢向左运动，两球间距离增大
B．甲、乙两球相对车厢向右运动，两球间距离不变
C．甲、乙两球相对车厢向左运动，两球间距离减小
D．甲、乙两球相对车厢向右运动，两球间距离增大
7．（2023春·新疆伊犁·八年级校考竞赛）如图所示，一位同学沿水平方向用75N的力推箱子，箱子在水平地面上做速度不断增加的运动。下列说法中正确的是（ ）
A．人推箱子的力大于箱子对人的力B．人给地面的摩擦力水平向右
C．箱子的动能在增加D．箱子只受重力、支持力、推力作用
8．（2023春·新疆伊犁·八年级校考竞赛）如图所示，是一辆静止在水平面上的小车，在其支架的杆上固定一个质量为m的小球，关于杆对小球作用力的描述，下列说法中正确的是（ ）
A．力的方向竖直向上，大小为mg
B．力的方向沿杆斜向上，大小为2mg
C．力的方向垂直于杆向上，大小为mg
D．力的方向沿杆和竖直方向之间的某一方向，大小为2mg
9．（2023春·新疆伊犁·八年级校考竞赛）氢气球下面吊一重物，上升过程中绳子突然断了，那么重物（ ）
A．加速竖直下落B．先减速上升后加速下落
C．先加速上升后加速下落D．立即做匀速直线运动
10．（2023春·新疆伊犁·八年级校考竞赛）已知滑动摩擦力大小与压力成正比，如图所示，重为G的物体A在水平力F的作用下，静止在竖直墙壁上，当水平力减小为时，物体A恰好沿竖直墙壁匀速下滑。则当力减小为时，此物体A所受摩擦力的大小（ ）
A．B．C．D．G
11．（2023春·新疆伊犁·八年级校考竞赛）一本书放在水平桌面上，书上放一支钢笔，都保持静止，下列说法正确的是（ ）
A．钢笔受到的重力和书对钢笔的支持力是一对平衡力
B．钢笔对书的压力和书对钢笔的支持力是一对平衡力
C．书对桌面的压力和桌面对书的支持力是一对平衡力
D．书受到的重力和桌面对书的支持力是一对平衡力
12．（2022秋·江苏南京·九年级南京市科利华中学校考竞赛）如图1所示，物体M静止在电梯底部，其上表面通过轻质弹簧与电梯顶部相连。M对电梯底部的压力用F表示，忽略M和电梯的形变，0~t1内，电梯静止，弹簧处于伸长状态，t1时刻后电梯由静止开始沿竖直方向运动。0~t4内，F随时间t变化的图线如图2所示，则（ ）
A．t1~t2内，电梯可能向上运动B．t2~t3内，M的机械能保持不变
C．t3~t4内，电梯一定做加速运动D．t1~t4内，弹簧对M的拉力不变
13．（2023春·新疆伊犁·八年级校考竞赛）如图所示，“高空王子”阿迪力走钢丝时，手中总是握有一根很长的木棒，这是为了（ ）
A．减小空气阻力B．增大空气阻力C．降低重心D．使重力作用线竖直向下通过钢丝
14．（2023春·新疆伊犁·八年级校考竞赛）如题图所示是小军同学在竖直方向用力抓住一王老吉饮料瓶子并使其静止，下列说法正确的是（ ）
A．小军手对瓶子的压力与瓶子受到的重力是一对平衡力
B．小军手对瓶子的压力与瓶子受到的摩擦力是一对平衡力
C．小军手对瓶子的压力与瓶子受到的重力是一对相互作用力
D．瓶子受到手对它的摩擦力与瓶子受到的重力是一对平衡力
15．（2023春·新疆伊犁·八年级校考竞赛）如图所示，下列情况受力分析正确的是（ ）（不计空气阻力）
A． 沿光滑斜面下滑的物体
B． 光滑球靠在墙角静止
C． 细绳竖直悬挂光滑球静止且与斜面接触
D． 重为G的杆靠在光滑竖直墙上静止
二、多选题
16．（2023春·新疆伊犁·八年级校考竞赛）物理兴趣活动中，小华用弹簧测力计拉着小车在水平面上沿直线运动，小车运动的v-t图像如图乙所示，弹簧测力计的示数F随时间t变化的图像如图甲所示。下列说法正确的是（ ）
A．小车在内做匀速直线运动
B．在内小车受到的滑动摩擦力为4N
C．小车受到滑动摩擦力的大小与速度大小有关
D．在内小车受到的滑动摩擦力均为3N
17．（2023春·新疆伊犁·八年级校考竞赛）作用在同一物体、同一直线上的两个力，F1=20N，F2=50N，它们合力的大小（ ）
A．一定等于30NB．一定等于70NC．可能小于50ND．可能等于70N
18．（2023春·湖北黄石·八年级统考竞赛）中欧班列在欧亚大陆开辟了“生命之路”，为国际抗疫贡献了中国力量。如图，某运送防疫物资的班列由30节车厢组成，列车在车头牵引下沿平直轨道匀速行驶时，车头对第1节车厢的牵引力为F。若每节车厢所受阻力（摩擦阻力和空气阻力的统称）均相等，则（ ）

A．每节车厢所受阻力为 FB．第一节车厢所受阻力为F
C．第15节车厢受到的牵引力为D．第30节车厢受到的牵引力为
三、填空题
19．（2021秋·广东揭阳·九年级揭东二中校考竞赛）如图所示，物体A质量为1kg，物体B的质量为3kg，用水平力F把A、B两物体紧压在竖直墙上不动。这时物体B的左表面受到的摩擦力大小为 N，右表面受到的摩擦力大小为 N（假设A物体的左表面光滑，g=10N/kg）。
20．（2021·广东佛山·九年级统考竞赛）如图所示，两块相同的竖直木板A、B之间有四块质量均为m的相同的砖，用大小均为F的水平力压木块，使砖静止不动，设所有接触面的摩擦因数均相同，则第一块砖对第二块砖的摩擦力大小为 ，第二块砖对第三块砖的摩擦力大小为 。
21．（2021春·重庆·九年级重庆巴蜀中学校考竞赛）用两个相同的足够大的水平力F将108个完全相同的长方体木块夹在两个相同的竖直木板之间，所有木块都如图所示保持静止状态，木块从左至右编号依次为1、2、3…106、107、108，每个木块的重量均为1N，编号106号木块对编号107号木块摩擦力的方向为 ，摩擦力的大小为 N。
22．（2020·江西南昌·九年级校联考竞赛）汽车分为前轮驱动、后轮驱动和四轮驱动，因前轮驱动结构相对简单，所以大多数小轿车都是前轮驱动的方式。当前轮驱动的小轿车在平直路面上向前加速行驶时，地面对前轮的摩擦力方向是 ，紧急刹车时人会向前倾，这是由于 的原因。
23．（2019春·湖南湘西·八年级统考竞赛）一辆行驶的汽车车箱里挂着一个小球。当出现了如图所示的情景时，汽车的运动情况是 。（选填：“加速运动”、“减速运动”、“静止不动”）
24．（2019·湖南邵阳·八年级统考竞赛）一重为20N的木块在10N拉力F的作用下，沿水平方向做匀速直线运动，该木块受到的摩擦力为 N，撤去拉力，木块继续运动，这是由于木块具有 ．
四、实验题
25．（2023春·江苏苏州·九年级校考竞赛）如图所示，小明在探究“滑动摩擦力与哪些因素有关”的实验中：
（1）实验时用弹簧测力计往水平方向拉动木块，使其在水平桌面上做 运动，可得出滑动摩擦力的大小；
（2）观察图甲、乙两次实验，发现测力计的示数，由此可得结论为： 。
（3）如图甲中木块运动的速度大小为v1，图乙中木块运动的速度大小为v2，实验过程中关于v1和v2的大小，下列说法正确的是 （填选项字母）。
A．v1一定大于v2
B．v1一定小于v2
C．v1一定等于v2
D．v1可以大于、等于或小于v2
（4）小明用丙图器材探究“滑动摩擦力与压力的关系”的实验中，通过改变沙桶中沙的质量来改变铁块对硬纸板（质量忽略不计）的压力，在抽拉硬纸板的时候利用压力传感器和拉力传感器测出拉力和压力。
①实验过程中 （选填“要”或“不需要”）匀速直线拉动硬纸板。
②多次实验后小明得到滑动摩擦力F摩与压力F压的关系图线如丁图所示，由图可知：F摩＝ F压，当压力为12N时，拉力传感器测出的拉力为 N。
26．（2020·江西南昌·九年级校联考竞赛）为了探究影响滑动摩擦力大小因素，同学们做了如图所示实验。
(1)拉动木块前，应将弹簧测力计沿 方向放置，然后进行校零，以减小误差；
(2)实验时，当弹簧测力计拉着木块沿水平方向做 运动时，根据 知识，从而测出木块与接触面之间的滑动摩擦力；
(3)由甲、乙可知，滑动摩擦力的大小与 有关；要探究滑动摩擦力与压力大小的关系，则要选择实验 对比；
(4)在实验过程中，只有乙中的弹簧测力计的示数很不稳定，最可能的原因是 ( ) 。
A．棉布长度太长 B．弹簧测力计的分度值太大
C．棉布的粗糙程度不均匀 D．木块运动速度太大
27．（2019·湖北黄冈·九年级校考竞赛）某同学在探究“摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中，设计了如下两种测量摩擦力大小的方案．
方案A：木板水平固定，通过弹簧测力计水平拉动木块，如图所示（a）；
方案B：木块固定，通过细线水平拉动木板，如图所示（b）．
（1）上述两种方案中，你认为更合理的方案是 ，原因是 ．
（2）该实验中应测量的物理量是 、 ．
（3）除了实验必需的弹簧测计力、木板、木块、细线外，该同学还准备了质量为200g的砝码若干个．下表是通过改变木块对木板的正压力，该同学记录的数据．
请根据上述数据在上图示的坐标纸上画出木块所受摩擦力与压力的关系图象．
( )
（4）两接触面间的摩擦因数为摩擦力与相应压力的比值，由图象可知该木块与木板间的摩擦因数为 ．
五、作图题
28．（2023春·陕西渭南·九年级校考竞赛）“歼20”是我国自主研发的一种新型“隐形战机”，请你画出其竖直加速升空的受力示意图

29．（2023春·新疆伊犁·八年级校考竞赛）如图所示，A处于静止状态，B在拉力作用下向右加速运动。请在图中画出A物体对B物体的作用力的示意图（力的作用点图中已标出）。

30．（2023春·新疆伊犁·八年级校考竞赛）如图所示，物体A从斜面上匀速滑下，画出物体A所受力的示意图。

31．（2019春·湖南湘西·八年级统考竞赛）如图所示，木板A放在粗糙的水平面上，木块B放在A的上面，细绳栓在B上，且跨过定滑轮后又拴在A上。现在A上施加一个力F，恰好能使A向右匀速运动。请做出物体B受到摩擦力的示意图。
( )
六、计算题
32．（2021秋·江西景德镇·九年级景德镇一中校考期末）如图a所示，OA、OB、OC三段轻绳结于O点，轻绳OA与竖直方向的夹角为，下方轻绳OC悬挂质量为的沙桶。轻绳OB水平，B端与放置在水平面上的质量为的滑块相连，滑块处于静止状态，已知滑块与水平面间的动摩擦因数为，sin ，cs ，重力加速度g取，最大静摩擦力按滑动摩擦力计算。
(1)求滑块受到的摩擦力；
(2)若缓慢往沙桶中添加细沙，要使滑块静止不动，沙桶和沙的总质量不能超过多少；
(3)若移去滑块，保持O点位置不变，用手牵引OB由水平位置绕O点向上逆时针缓慢转动，求此过程中绳OB上拉力的最大值和最小值。
33．（2021秋·江西景德镇·九年级景德镇一中校考期末）如图所示，在倾角为的斜面上，质量为的物体A、的物体B叠放在一起，轻绳通过定滑轮分别与A、B连接（绳与斜面平行），在平行斜面向下的外力F作用下，物体B恰好被匀速拉动．已知A、B之间的动摩擦因数为，B与斜面间的动摩擦因数为，轻绳与滑轮间的摩擦不计，求：
(1)绳的拉力大小为多少？
(2)外力F的大小为多少？
34．（2021秋·江西景德镇·九年级景德镇一中校考期末）质量分别为1kg、2kg、3kg的木块a、b、c与两个原长均为10cm、劲度系数均为的相同轻弹簧p、q用轻绳连接如图所示，其中a放在光滑水平桌面上。开始时p弹簧处于原长，木块都处于静止。现用水平力缓慢地向左拉p弹簧的左端，直到c木块刚好离开水平地面为止，取。
求：(1)开始时q弹簧的长度；
(2)木块刚好离开水平地面时绳子对b的拉力大小；
(3)该过程p弹簧的左端向左移动的距离。
实验次数
1
2
3
4
5
砝码个数
0
1
2
3
4
测力计读数（N）
0.50
1.00
1.50
1.98
2.50
木块重（N）
2.00