以下是两道初中物理二力平衡的习题和相关例题:
习题:
1. 有一个物体在水平桌面上向前的运动,受到一个水平推力F的作用,当推力F逐渐增大时,物体受到的摩擦力将( )
A. 逐渐增大
B. 逐渐减小
C. 不变
D. 不能确定
2. 物体在大小为5N的水平恒力作用下,在光滑水平面上前进2s,速度由3m/s增加到5m/s,则拉力做的功为( )
A. 2J
B. 4J
C. 6J
D. 8J
例题:
1. 以下说法正确的是( )
A. 物体处于静止状态,一定不受外力作用
B. 物体处于匀速直线运动状态,一定受到外力的作用
C. 物体受到外力作用时,它的运动状态一定改变
D. 物体受到外力作用时,它的运动状态不一定要改变
答案:D。解释:物体处于静止或匀速直线运动状态时,可能不受外力作用,也可能受到外力的作用,但所受外力的合外力为零。物体受到外力作用时,它的运动状态不一定改变,如物体受到平衡力的作用时,它的运动状态不变。
2. 一辆小车在平直公路上行驶,小车所受重力与路面对它的支持力是一对( )
A. 平衡力 B. 相互作用力 C. 同一直线上的二力 D. 方向相同的二力
答案:A。解释:小车在平直公路上行驶时,所受重力与路面对它的支持力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上,因此它们是一对平衡力。
以下是一道初中物理二力平衡习题及解答:
习题:
在一个光滑的水平面上,有一个静止的小球,它受到一个水平方向上的拉力F的作用。请问小球在什么条件下才能平衡?
解答:
根据二力平衡的条件,物体要平衡必须同时满足以下条件:
1. 物体处于静止或匀速直线运动状态;
2. 物体受到的两个力大小相等、方向相反,且作用在同一直线上。
因此,如果小球在水平面上平衡,那么它必须受到大小相等、方向相反、作用在同一直线上的两个力,且这两个力必须相等。例如,如果拉力F的大小为5牛,那么小球的重力和支持力必须相等,大小也为5牛。
相关例题:
在以下情境中,物体将受到怎样的力而平衡?请说明理由。
1. 一个物体在斜面上保持静止状态,它受到摩擦力和重力。请说明斜面光滑时和摩擦系数为0.5时的情况。
2. 一个物体在传送带上保持匀速直线运动状态,它受到摩擦力和牵引力。请说明传送带光滑和摩擦系数为0.8时的情况。
解答:
1. 当斜面光滑时,物体受到重力、摩擦力和支持力,这三个力平衡。当摩擦系数为0.5时,物体只受到重力和支持力,需要加上摩擦力来平衡。
2. 当传送带光滑时,物体受到重力、摩擦力和牵引力,这三个力平衡。当摩擦系数为0.8时,物体只受到重力和牵引力的作用,而不需要考虑摩擦力。
初中物理二力平衡习题
一、选择题
1. 物体在平衡力的作用下,下列说法中哪个正确( )
A. 物体的运动状态不变
B. 物体的运动状态一定改变
C. 物体一定保持静止
D. 物体可能做匀速直线运动
2. 物体在两个大小相等且方向相反的力的作用下一定处于平衡状态。开始物体处于静止状态,当其中一个力的大小逐渐减小到零而另一个力保持不变时,下列说法正确的是( )
A. 物体仍静止
B. 物体向右运动
C. 物体向左运动
D. 物体运动状态难以判断
二、填空题
3. 物体在两个力的作用下保持静止状态,这两个力一定是平衡力。
4. 物体在两个力的作用下做匀速直线运动,这两个力一定是平衡力。
三、解答题
5. 一架飞机水平匀速飞行,从飞机上每隔1秒钟释放一个物体,共连续释放4个物体,以后仍在飞机下落时观察到它们在空中的排列情况如何?这些物体落地时是否处于同一竖直线上?
例题:一架飞机水平匀速飞行,从飞机上每隔1秒钟释放一个物体,共连续释放4个物体,后来观察发现它们在空中的排列情况如图所示,由此可以知道这架飞机飞行的高度为多少米?释放物体时的高度为多少米?
【分析】
本题考查了平抛运动规律及平衡条件的应用。根据平抛运动的规律可知,平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动。由题意可知物体做自由落体运动,根据自由落体运动的规律即可求得释放物体时的高度及飞机的高度。
【解答】
解:释放物体时在空中排成一条竖直线;释放后所有物体都做平抛运动,初速度相等,则所有物体在空中排列情况不变;释放后第一个物体做平抛运动的时间为$t = 2s$;则释放后第一个物体下落的高度为$h = \frac{1}{2}gt^{2} = \frac{1}{2} \times 10 \times 2^{2}m = 20m$;释放后第一个物体下落的高度等于飞机的高度加上所有物体的水平距离;则飞机的高度为$H = h - \frac{1}{2}gt^{2} = 20 - \frac{1}{2} \times 10 \times 1^{2}m = 15m$;所有物体的水平距离为$x = \frac{1}{2}gt^{2} = \frac{1}{2} \times 10 \times 1^{2}m = 5m$;则释放物体时的高度为$H + x = 15 + 5m = 20m$。
答:释放物体时在空中排成一条竖直线;释放后第一个物体下落的高度为$H = 20m$;释放后第一个物体下落的高度等于飞机的高度加上所有物体的水平距离;飞机的高度为$H = 15m$。
【分析】
根据平抛运动的规律分析即可得出结论。
通过本题可以知道,二力平衡的条件在物理中的应用是非常广泛的。在学习中要注意总结。
常见问题:
1. 如何判断一个物体是否受平衡力作用?
答:根据二力平衡的条件来判断,如果两个力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,那么这两个力就是一对平衡力。
2. 如何判断一个物体的运动状态是否改变?
答:可以通过观察物体的速度、加速度、位移等因素来判断物体的运动状态是否改变。如果这些因素中的一个或多个发生变化,那么物体的运动状态就发生了改变。
