2022年中考物理二轮复习专题练习——二力平衡的条件及应用

这是一份2022年中考物理二轮复习专题练习——二力平衡的条件及应用，共17页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

二力平衡的条件及应用
一、选择题（共15题）
1．你的老师用磁性黑板做过演示实验吗？你看过中央电视台体育频道的围棋讲座吗？前者黑板和实验器材、后者的棋盘和棋子，都是由磁性材料制成的。实验器材或棋子在竖直旋转的黑板或棋盘上可以任意移动而不会掉下来，这是因为（　　）
A．实验器材或棋子受到吸引力
B．实验器材或棋子受到的吸引力大于它们受到的重力
C．实验器材或棋子受到的摩擦力大于它们受到的重力
D．实验器材或棋子受到的摩擦力等于它们受到的重力
2．如题图所示，用水平推力推箱子，而箱子没有动。下列说法正确的是（　　）

A．箱子没推动说明箱子受到平衡力的作用
B．箱子所受的推力小于它所受到的摩擦力
C．地面对箱子的支持力和箱子对地面的压力二力平衡
D．箱子所受重力和地面对箱子的支持力是一对相互作用力
3．如图所示，物体A的重力为GA=20N，用力F将A压在竖直墙壁上，F=100N，A处于静止状态，若A与墙壁的接触面积是5×10-3 m2，则下列判断正确的是（　　）


A．物体A对墙壁的压力为120N B．物体A对墙壁的压强为4×103Pa
C．物体A受到的摩擦力大小等于20N D．增大F，物体A受到的摩擦力也变大
4．如图所示，工人用动滑轮匀速提升物体，下列判断正确的是（　　）

A．人的拉力与物体重力是平衡力 B．物体升高的距离等于滑轮左侧绳子减小的长度
C．人的拉力做的功等于克服滑轮重力做的功 D．动滑轮的机械效率一定等于50%
5．A、B是两个相同材料的实心正方体，如图所示，A和B分别以甲、乙、丙三种方式在相同的水平桌面上一起做匀速直线运动，下列说法正确的是（　　）

A．F1>F2>F3 B．F1 6．如图是某物体做直线运动时的路程随时间变化的图象，据图象判断下列说法错误的是（　　）

A．物体在6s内运动的路程为15m
B．在最后2s，物体受平衡力作用
C．物体在前2s内和最后2s内的速度相等
D．物体在6s内的平均速度为2.5m/s
7．如图所示，用大小为F的力将一长方体物块压在竖直墙面上保特静止，物块受到的摩擦力为f；减小压力，使物块沿竖直墙面匀速下滑，物块受到的摩擦力为f2，关于f1和f2的大小和方向说法正确的是（　　）

A．f1>f2，两个摩擦力的方向都竖直向上
B．f1=f2，两个摩擦力的方向都竖直向上
C．f1=f2，f1竖直向下，f2竖直向上
D．f1>f2，f1竖直向下，f2竖直向上
8．甲、乙是重为10N和20N的两柱形物体，重叠并置于水平面上，当它们分别受到F1=5N和F2=8N的水平拉力时保持静止（如图a所示）；当甲受到F3=15N的拉力时，甲乙一起以1m/s的速度匀速向右运动（如图b所示）；当把乙单独放在水平面上，用推力F4水平向右推乙，乙以2m/s的速度做匀速直线运动（如图c所示）。已知甲乙的底面积分别为200cm2、100cm2。下列说法正确的是（　　）

A．图a中甲对乙的压强与乙对地面的压强之比是5∶8
B．图a中乙对地面的摩擦力为13N，水平向右
C．图b中甲乙之间的摩擦力小于15N
D．图c中F4的大小为10N
9．媛媛用水平向右的力推静止在水平地面上的桌子，推力F的大小以及桌子的运动速度v随时间t的变化情况如图甲、乙所示，则（　　）

A．在0～6s内，推力小于摩擦力
B．在第7s时，桌子处于平衡状态
C．在6~8s时，桌子受到的摩擦力为12N
D．当桌子受到摩擦力为10N的时候，桌子不一定做匀速直线运动
10．如图所示，小车从斜面某一高度由静止释放，自由下滑，然后在水平面上运动（忽略空气阻力）下列说法错误的是（　　）

A．小车从斜面上由静止释放后，小车的动能先变大后变小
B．小车在水平面上运动时，小车对水平面的压力和水平面对小车的支持力是一对平衡力
C．小车从斜面下滑到水平面后还能继续运动，是因为小车具有惯性
D．若水平面光滑且足够长，则小车在水平面上运动时的机械能将保持不变
11．如图所示，水平面上叠放着A、B两个物块，在水平方向的力F作用下，一起向左做匀速直线运动。已知F=5N，下列说法正确的是（　　）

A．A物块受到的摩擦力为5N
B．B物块与地面间的摩擦力为5N
C．B物块受到的重力与地面对B的支持力是一对平衡力
D．B物块对地面的压力与地面对B的支持力是一对平衡力
12．如图是某同学在“探究压力作用的效果跟哪些因素有关”的实验过程，下列说法中正确的是（　　）

A．甲乙对比说明，压力一定时，受力面积越小，压力作用效果越明显
B．乙图中小桌对海绵的压力大于丙图中小桌对海绵的压力
C．乙图中小桌静止时，小桌所受的重力和海绵对小桌的支持力是一对平衡力
D．丙图中砝码对小桌压强可能大于小桌对海绵压强
13．一个静止在水平地面上的物体，从t=0开始受到一个水平向右拉力F的作用，如图甲所示。将物体的s-t图像记录在图乙中，则下列有关说法正确的是（　　）

A．t=ls时，物体受到的摩擦力为0N
B．在4～6s的过程中，拉力F逐渐增大
C．物体0～6s内，物体一直处于非平衡状态
D．物体做匀速直线运动阶段的速度大小为3m/s
14．物理课代表阳阳在抱作业去办公室时，用双手水平地夹住一叠作业，简化后如图所示，已知他在这叠作业的两端，单手可施加的最大摩擦力均为60N，每本作业的质量为300g，作业与作业之间能产生的最大摩擦力为45N，则阳阳能水平夹住不滑落的作业本数最多为（　　）

A．30 B．32 C．40 D．42
15．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，物体刚好以速度v向下匀速运动，若要使物体以速度3v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（ ）

A．mg B．2mg C．3mg D．6mg
二、非选择题
16．现有一瓶纯净水。
（1）瓶盖上刻有一道道的条纹，这样是为了通过______，从而达到增大摩擦力的目的。
（2）用手握住瓶子在空中静止不动，此时水及瓶受到的______和手对瓶的摩擦力是一对平衡力。
（3）若把它带到月球上，纯净水的质量______（变小/不变/变大）。
17．遥控玩具电动车在平直的路面上做直线运动，其速度v随时间t变化的图像如图所示。已知在4s~8s内小车受到的牵引力恒为10N，则在4s~8s内小车运动的路程为______m；受到的摩擦力大小为_____N；在0~4s内小车受到的摩擦力_______10 N（选填“大于”“等于”或“小于”）。


18．冰冰用手握着一个重为10N的圆形水杯静止在空中，杯口竖直向上，手的握力为20N，则水杯受到的摩擦力为________N，方向_______；若使手的握力增大到30N，则水杯受到的摩擦力为________N。
19．如图所示，水平地面上的一物体，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系如图甲所示，物体的速度v与时间t的关系如图乙所示。第1秒，物体没有被推动，此时物体受到的阻力______推力（选填大于、等于、小于）；第3秒物体受到的摩擦力是______N；若6秒后，撤去推力，物体由于______还将继续往前运动。

20．一辆汽车以恒定的功率在平直的公路上做直线运动，其v-t图象如图所示，在第10s时速度达到20m/s，通过的路程为120m。求：
（1）在010s内汽车的平均速度；
（2）设汽车在行驶过程中所受阻力不变，大小为f＝4000N，那么在1020s内汽车发动机产生的牵引力所做的功是多少焦耳？

21．如图所示，弹簧测力计的示数是10牛，物体A的重力为50牛。在力F的作用下，物体A匀速移动了4米，所用的时间是10秒。求：
（1）物体A受到的摩擦力f？
（2）拉力F的大小？

22．“人民需要什么，我就造什么”的汽车制造商推出的一款“迷你”电动汽车如图所示。彬彬先生在笔直的试驾场地以30km/h的速度匀速直线行驶了1min。已知人车总质量为700kg，匀速行驶汽车所受阻力为总重力的0.02倍。求：
（1）该过程中汽车行驶的路程；
（2）该过程中汽车受的牵引力。

23．电动巴士利用电动机提供动力，是一种清洁环保的交通工具，如图所示的电动公交的电功率为6×104W。电能转化为机械能的效率为75%，一辆电动公交以36km/h的速度在平直道路上匀速行驶了100s，试求：
（1）电动公交在平直公路上匀速行驶的路程是多少？
（2）这段路程中电动机消耗的电能是多少？
（3）电动公交在平直公路上匀速行驶时受到的阻力是多少？


参考答案
1．D
【详解】
A．磁性黑板上的实验器材或棋盘上的棋子受到吸引力的作用，吸引力是产生摩擦力的原因，不是实验器材或棋子不会掉下来的原因，故A不符合题意；
BCD．棋子在竖直方向上受到两个力的作用：竖直向下的重力和黑板对它竖直向上的摩擦力，棋子处于平衡状态，说明这两个力是一对平衡力；根据二力平衡的条件，可以确定棋子受到的摩擦力等于其受到的重力，故D符合题意。
故选D。
2．A
【详解】
A．箱子没有动，即箱子处于静止状态，说明箱子的运动状态没有发生改变，处于平衡状态，受到平衡力的作用，故A正确；
B．箱子处于静止状态，水平方向上的推力和摩擦力是一对平衡力，则箱子所受的推力等于它所受到的摩擦力，故B错误；
C．地面对箱子的支持力和箱子对地面的压力的大小相等、方向相反，但这两个力不是作用在同一物体上，所以这两个力不是平衡力，而是一对相互作用力，故C错误；
D．箱子处于平衡状态，所以，在竖直方向上的重力和支持力是一对平衡力，不是一对相互作用力，故D错误。
故选A。
3．C
【详解】
A．用力F将A压在竖直墙壁上处于静止状态，即 A在水平方向上处于平衡状态，A受到F及墙壁对A的压力为一对平衡力，已知F=100N，故墙壁对A的压力为100N，由力的相互性，故物体A对墙壁的压力为100N，故A错误；
B．若A与墙壁的接触面积是5×10-3 m2，物体A对墙壁的压强为

故B错误；
C．用力F将A压在竖直墙壁上处于静止状态，即A在竖直方向上处于平衡状态，A在竖直方向上受到的重力及墙壁对A的摩擦力一对平衡力，已知物体A的重力为GA=20N，故物体A受到的摩擦力大小等于20N，故C正确；
D．因A在竖直方向上处于静止状态，物体A受到的摩擦力大小始终等于物体的重力大小，增大F，物体A受到的摩擦力不变，故D错误。
故选C。
4．B
【详解】
A．人的拉力作用在绳子上，物体的重力作用在物体上，二力没有作用在同一物体上，所以人的拉力与物体重力不是平衡力，故A错误；
B．对动滑轮来说，物体上升的高度为h时，左侧绳子和右侧绳子都缩短h，这样才能满足s＝2h，因此物体升高的距离等于滑轮左侧绳子减小的长度，故B正确；
C．人拉力做的功为总功，滑轮对重物做的功为有用功；因为使用动滑轮要克服摩擦、克服动滑轮的重力做额外功，所以总功大于有用功，即人拉力做的功大于滑轮对重物做的功，故C错误；
D．根据选项C中额外功的来源，故可知不能确定有用功和总功及额外功的大小，根据，所以不能确定动滑轮的机械效率是多少，故D错误。
故选B。
5．D
【详解】
将A、B两个物体看成一个整体，其对水平桌面的压力等于A、B的重力，故甲、乙、丙对水平桌面的压力相同，又已知两个相同材料的实心正方体在相同的水平桌面上运动，接触面的粗糙程度相同，根据影响滑动摩擦力大小的因素，故三种情况下物体受到的滑动摩擦力大小是相同的。因A和B分别以甲、乙、丙三种方式在相同的水平桌面上一起做匀速直线运动，根据二力平衡的条件，A和B在水平方向上受到的推力和受到的滑动摩擦力为一对平衡力，大小相等，故三种情况下水平推力是相等的，即
F1=F2=F3
故ABC不正确，D正确。
故选D。
6．C
【详解】
A．由图像可知，物体在6s时，对应的路程是15m，故A正确，不符合题意；
B．有图像可知，在最后2s，物体做匀速直线运动，处于平衡状态，因此受平衡力的作用。故B正确，不符合题意；
C．物体在前2s内的速度是

最后2s内的速度是

物体在前2s内和最后2s内的速度不相等。故C错误，符合题意；
D．物体在6s内的平均速度为

故D正确，不符合题意。
故选D。
7．B
【详解】
物块处于静止状态时，在竖直方向上受两个力，即竖直向下的重力和竖直向上的墙对木块的静摩擦力，这两个力是一对平衡力，大小相同，所以
f1=G
物块沿竖直墙面匀速下滑，在竖直方向上受两个力，即竖直向下的重力和竖直向上的墙对木块的滑动摩擦力，这两个力是一对平衡力，大小相同，所以
f2=G
由此可知
f1=f2
故B正确，ACD错误。
故选B。
8．D
【详解】
A．图a中，甲对乙的压力
F甲=G甲=10N
受力面积为
S乙=100cm2=0.01m2
甲对乙的压强


乙对地面的压力
F乙=G甲+G乙=10N+20N=30N
乙对地面的压强


甲对乙的压强与乙对地面的压强之比是


故A错误；

B．图a中，把甲乙看做整体，整体受到F1和F2的合力
F合=F2-F1=8N-5N=3N
由整体静止可知，地面对乙摩擦力的方向为水平向右，大小为
f2=F合=3N
因乙对地面的摩擦力和地面对乙的摩擦力是一对相互作用力，二力大小相等，方向相反，所以乙对地面的摩擦力为3N，方向水平向左，故B错误；
C．图b中，当甲受到F3=15N的拉力时，甲乙一起以1m/s的速度匀速向右运动，对甲受力分析可知，甲受到向右的拉力F3和乙对甲向左的摩擦力f3，做匀速直线运动处于平衡状态，由二力平衡条件可得，乙对甲的摩擦力
f3=F3=15N
方向水平向左，因甲对乙的摩擦力与乙对甲的摩擦力是一对相互作用力，所以甲对乙的摩擦力大小为15N，方向水平向右，故C错误；
D．图c中，用推力F4水平向右推乙，乙以2m/s的速度做匀速直线运动，乙处于平衡状态，则F4的大小与乙受到的滑动摩擦力f4大小相等。对比图b和图c可知，两图中乙物体与水平面接触的材料和粗糙程度不变，由Ff=μFN可得


带入数据得


解得f4=10N，即F4的大小为10N，故D正确。
故选D。
9．D
【详解】
A．由v-t图像可知，0~6s内，桌子的速度为0，处于静止状态，受到的推力等于静摩擦力，故A错误；
BCD．由v-t图像可知，6~8s内桌子做匀加速运动，处于非平衡状态，8s后木块A做匀速直线运动，此时木块处于平衡状态，受到水平向右的拉力和水平向左的滑动摩擦力是一对平衡力，由二力平衡条件和F-t图像可得
f=F=10N
因滑动摩擦力的大小只与接触面的粗糙程度和压力的大小有关，与运动的速度无关。在6~8s内，桌子做匀加速直线运动，桌子受到的摩擦力仍然为10N，故BC错误，D正确。
故选D。
10．B
【详解】
A．小车从斜面上下滑的过程中，速度越来越大，动能变大，当小车下滑到水平面上时，由于受到摩擦力的作用，小车的速度越来越小，动能将变小，所以小车的动能先变大后变小，故A正确，A不符合题意；
B．小车运动到水平面上时，小车对水平面的压力和水平面对小车的支持力作用在两个物体上，大小相等、方向相反、作用在同一直线上，是一对相互作用力，故B错误，B符合题意；
C．当小车下滑到水平面上时，由于小车具有惯性，将会继续运动一段距离，故C正确，C不符合题意；
D．若水平面的表面光滑且足够长，木块在水平方向上不受摩擦力，会做匀速直线运动，其动能不变，高度不变，则重力势能不变，因此小车的机械能将保持不变，故D正确，D不符合题意。
故选B。
11．B
【详解】
A．因为A、B两个物块，一起向左做匀速直线运动，A、B两个物块之间没有相对运动，也无相对运动趋势，不满足摩檫力的产生条件，所以，A、B之间无摩檫力，A物块受到的摩擦力为0，故A错误；
B．对B物块受力分析，在水平方向上受水平向左的拉力F和地面对B物块水平向右的摩檫力，因为在水平面上做匀速直线运动，根据二力平衡可知，水平向左的拉力F和地面对B物块的摩擦力是一对平衡力，所以地面对B物块的摩擦力为5N，故B正确；
C．对B物块受力分析，在竖直方向上，B物块受到的重力和A对B的压力与地面对B的支持力相互平衡，故C错误；
D．B物块对地面的压力的施力物体是B物块，受力物体是地面；地面对B的支持力的施力物体是地面，受力物体是B，所以是一对相互作用力，故D错误。
故选B。
12．D
【详解】
A．根据甲乙对比可知，接触面积相同，乙图中压力较大，海绵的凹陷程度越大，这说明，受力面积一定时，压力越大，压力作用效果越明显，故A错误；
B．在水平面上的物体对水平面的压力等于重力，由图可知，乙图中小桌对海绵的压力等于丙图中小桌对海绵的压力，故B错误；
C．乙图中小桌静止时，海绵对小桌的支持力等于小桌重力与砝码重力的和，要大于小桌的重力，小桌所受的重力和海绵对小桌的支持力不是平衡力，故C错误；
D．丙图中砝码对小桌压力虽然小于小桌对海绵的压力，但砝码与小桌的受力面积要小于小桌和海绵的受力面积，根据可知，砝码对小桌压强可能大于小桌对海绵压强，故D正确。
故选D。
13．D
【详解】
A．t=1s时，从乙图可知，此时物体处于静止状态。此时物体受到了向右的拉力，却处于静止，必然受到了向左的摩擦力，故A错误；
B．在4～6s的过程中，从乙图可知，s-t图像处于倾斜的直线，故此时物体是做匀速直线运动，则拉力与摩擦力是平衡力，滑动摩擦力的大小只与接触面的粗糙程度和压力有关，而这两者的大小都不变，故摩擦力的大小不变，故拉力的大小不变，故B错误；
C．物体0～4s内，s-t图像不是倾斜的直线，故不是匀速直线运动，而4～6s的过程中，是匀速直线运动，故C错误；
D．物体做匀速直线运动阶段的速度大小为

故D正确。
故选D。
14．B
【详解】
先将所有的作业本n当作一个整体，由受力分析可知，竖直方向上受到的重力和摩擦力是一对平衡力，由此有

解得

再考虑除最外侧两本作业本（n-2）本，由受力分析可知，竖直方向受到的重力、摩擦力是一对平衡力，由此有

解得

由上述两种情况可得

所以作业本最多为32本，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
15．B
【详解】
物体刚好以速度v向下匀速运动，即物体处于平衡状态，故物体受摩擦力与重力是一对平衡力知

若要使物体以速度3v沿钢板向上匀速运动则物体受摩擦力方向竖直向下，由力与运动关系知

故ACD不符合题意；故B符合题意。
故选B。
16．增大接触面的粗糙程度 重力 不变
【详解】
（1）瓶盖上刻有一道道的条纹，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度，从而达到增大摩擦力的目的。
（2）用手握住水瓶在空中静止不动，水瓶受平衡力的作用，此时水及瓶受到的重力和手对瓶的摩擦力是一对平衡力。
（3）质量是物体本身的一种性质，与温度、位置、形状、状态无关。所以，若把这瓶水带到月球上，则纯净水的质量不变。
17．16 10 等于
【详解】
由图象可知，在4s~8s内小车做匀速直线运动，速度为4m/s，其运动的路程为
s=vt=4m/s×4s=16m
在4s~8s内小车做匀速直线运动，所以根据二力平衡条件可知，它受到的牵引力与摩擦力大小相等，则摩擦力

在0~4s内小车做加速运动，压力大小和接触面的粗糙程度均不变，所以摩擦力大小也不变，仍然为10N。
18．10 竖直向上 10
【详解】
由受力分析可知，水杯静止时，受到竖直向下的重力G，大小为10N，因水杯处于受力平衡状态，由二力平衡可知，水杯受到竖直向上的摩擦力，大小等于重力的大小，为10N。
当手的握力增大到30N时，因水杯的重力不变，故由二力平衡可知，水杯受到的摩擦力也不变，仍为10N。
19．等于 2 惯性
【详解】
第1秒，物体没有被推动，处于静止状态，物体在水平面上所受的推力与摩擦力是一对平衡力，故此时物体受到的阻力等于推力。
根据甲乙两图可知，物体在4~6s受到的推力为2N，做匀速直线运动，即物体在水平面上所受的推力与摩擦力是一对平衡力，所以此时物体受到的摩擦力等于推力，即

整个过程中，物体对地面的压力及接触面的粗糙程度相同，而物体受到的滑动摩擦力与速度无关，所以在2~4s受到的摩擦力也是2N，故第3秒物体受到的摩擦力是2N。
由于一切物体都有惯性，6秒后，撤去推力时，物体仍处于运动状态，由于惯性物体仍然会向前运动一段距离，最终在阻力作用下停下来。
20．（1）12m/s；（2）8×105 J
【详解】
解：（1）根据题意知，汽车在10s内通过的路程是120m，所以，由知道，在0～10 s内汽车的平均速度

（2）由图象知道，10～20 s内汽车做匀速直线运动，速度是v′＝20 m/s，所以，在10～20 s内汽车通过的路程
s ′ ＝v ′ t ′ ＝20 m/s×(20s －10s) ＝200 m
由平衡条件知道，此时汽车受到的牵引力等于阻力，即
F ＝f ＝4000N
所以，在10～20 s内牵引力所做的功
W=Fs′＝4000N × 200m ＝8×105J
答：（1）在0～10s内汽车的平均速度是12m/s；
（2）在10～20s内汽车发动机产生的牵引力所做的功是8×105J。
21．（1）20N；（2）10N
【详解】
解:（1）如图所示，使用的是动滑轮，根据动滑轮的特点,物体A受到的摩擦力
f=2F=2×10N=20N
（2）由题意可知，物体做匀速运动，则拉力F等于弹簧秤的读数，即
F=10N
答：（1）物体A受到的摩擦力为20N；
（2）拉力F的大小为10N。
22．（1）500m；（2）137.2N
【详解】
解：（1）彬彬先生在笔直的试驾场地以30km/h的速度匀速直线行驶了1min，该过程中汽车行驶的路程是

（2）人车总质量为700kg，总重力为
G=mg=700kg×9.8N/kg=6860N
匀速行驶汽车所受阻力为总重力的0.02倍，所以阻力大小为
f=0.02G=0.02×6860N=137.2N
又因为汽车匀速行驶，根据二力平衡的条件，可知
F=f=137.2N
答：（1）该过程中汽车行驶的路程500m；
（2）该过程中汽车受的牵引力137.2N。
23．（1）1000m；（2）6×106J；（3）4500N
【详解】
（1）电动公交的速度
v=36km/h=10m/s
电动公交在平直公路上匀速行驶的路程
s=vt=10m/s×100s=1000m
（2）这段路程中电动机消耗的电能
W电=Pt=6×104W×100s=6×106J
（3）公交车获得的机械能
W机=ηW电=75%×6×106J=4.5×106J
根据公式W=Fs可得电动公交车受到的牵引力为

电动公交在平直公路上匀速行驶时受到的阻力与牵引力是一对平衡力，大小相等，所以阻力
f=F=4500N
答：（1）电动公交在平直公路上匀速行驶的路程是1000m。
（2）这段路程中电动机消耗的电能是6×106J。
（3）电动公交在平直公路上匀速行驶时受到的阻力是4500N。