惯性和平衡力 一、选择题 1．对生活中一些惯性现象的解释： ① 水平公路上行驶的汽车关闭发动机后还能继续行驶一段距离，是因为汽车具有惯性； ② 跳远运动员助跑起跳，是为了增大惯性； ③ 小汽车配置安全气囊，可以减小惯性带来的危害； ④ 抛出去的实心球还会在空中运动一段时间，是因为实心球受到惯性力的作用。以上 四种说法中正确的是( ) A．只有①② B．只有①③ C．只有②③ D．只有①④ 2．如图所示，若小球向右摆动到最低点时绳子断裂，假设所有力同时消失，此后，小 球的运动情况是（　　） A．匀速直线下落 B．匀速直线上升 C．匀速直线斜向上运动 D．沿水平方向向右做匀速直线运动 3．如图所示，小丽用力 F 把一木块压在竖直墙面上静止，现有以下受力分析，下述受 力分析正确的是（　　） ① 小丽对木块的压力 F 和墙对木块的弹力是一对平衡力 ② 小丽对木块的压力 F 和木块的重力是一对平衡力 ③ 木块受到的摩擦力和木块的重力是一对平衡力 ④ 小丽对木块的压力 F 和木块对小丽的弹力是一对平衡力 A．只有①正确 B．只有④正确 C．只有①③正确 D．只有③④正确 4．小涛按图所示用手竖直握紧饮料罐不动，下列说法正确的是（　　） A．手对罐的压力与罐受到的重力是一对平衡力 B．若手对罐的压力增加，则罐受到的摩擦力将增大 C．罐对手的摩擦力与手对罐的摩擦力大小相等 D．罐受到的重力与手对罐的摩擦力是一对相互作用力 5．静摩擦力 f 随着沿相对运动趋势方向的外力 F 外的增大而增大，但静摩擦力存在着 一个最大值，如果外力 F 外超过了这一最大值，物体之间由相对运动趋势转变为了相对 运动，此时的摩擦力就不是静摩擦力了，这个最大值就是最大静摩擦力。在研究摩擦 力的实验中，用弹簧测力计拉一放在水平桌面上的木块，木块运动状态及弹簧测力计 的读数如表所示（每次实验时，木块与桌面的接触面相同），则由此表分析可知（　 ） 实验次数 木块运动状态 弹簧测力计读数（N） 1 静止 0.4 2 静止 0.6 3 加速 0.7 4 匀速 0.5 5 减速 0.3 A．木块受到的最大静摩擦力为 0.5N B．木块受到的最大静摩擦力一定为 0.7N C．在这五次实验中，木块受到的摩擦力大小有三次是相同的 D．在这五次实验中，木块受到的摩擦力大小有两次是相同的 6．在学习牛顿第一定律的时候，我们做了如图所示实验。下列有关叙述正确的是（ ） A．每次实验时，小车可以从斜面上的任何位置开始下滑 B．实验中运动的小车会停下来，说明力能改变物体的运动状态 C．实验表明，小车受到的摩擦力越小，运动的距离越近 D．根据甲、乙、丙的实验现象可以直接得出牛顿第一定律 7．下列情景中，处于平衡状态的是（　　） A． 绕地球匀速运行的卫星 B． 加速追赶猎物的猎豹 C． 下落的苹果 D． 匀速下降的跳伞运动员 8．如图所示，手握着瓶子处于竖直静止状态，下列叙述正确的是（ ） A．瓶子处于静止状态，不具有惯性 B．手的握力越大，瓶子所受的摩擦力就越大 C．瓶子受到竖直向上的摩擦力 D．瓶子受到手的握力和重力是一对平衡力 9．如图所示，叠放在一起的物体 A 和 B，在大小为 F 的恒力作用下沿水平面做匀速直 线运动，则下列结论中正确的是（　　） A．甲、乙两图中 B 物体受到 A 物体对它的摩擦力均为 F B．甲、乙两图中 B 物体受到水平面对它的摩擦力均为 F C．甲、乙两图中 A 物体受到 B 物体对它的摩擦力均为 F D．甲、乙两图中 A 物体受到 B 物体对它的摩擦力均为零 10．某次演练中，直升飞机悬停于高空，一伞兵（含伞）跳伞后竖直降落，其速度 v 与时间 t 的关系如图所示。下列判断正确的是（　　） A．在 0～t1 内，伞兵受到的重力小于阻力 B．在 t1～t2 内，伞兵受到的重力等于阻力 C．在 t2～t3 内，伞兵受到的重力大于阻力 D．在 t2～t3 内，伞兵受到的阻力保持不变 11．如图所示用测力计拉着物体在水平面上做匀速直线运动。测力计的示数等于（　 ） A．物体受到的重力大小 B．物体受到的支持力大小 C．物体受到的摩擦力大小 D．物体对桌面的压力大小 12．图是一只猴子在竹杆上玩耍的情景，猴子双手握住竖直竹杆匀速下滑时，它所受 的摩擦力为 F，下列说法正确的是（　 　） A．摩擦力 F 向下，F＝mg B．摩擦力 F 向上，F＜mg C．摩擦力 F 向上，F＝mg D．摩擦力 F 向下，F＞mg 二、填空题 13．如图甲所示，放在水平地面上的物体，受到方向不变的水平推力 F 的作用，F 的 大小与时间 t 的关系和物体运动速度 v 与时间 t 的关系如图乙所示。由图象可知当 t＝3s 时，物体处于________状态（填“匀速”、“加速”、“减速”或“静止”），t＝5s 时，物体 受到的摩擦力为________N。 三、探究题 14．如图为某同学“探究牛顿第一定律”的实验装置，实验中该同学先后三次将同一木 块放在同一斜面上的同一高度，然后分别用不同的力推了一下木块，使其沿斜面向下 运动，逐渐减小水平面的粗糙程度，观察木块移动的距离，从而得出力和运动的关系。 （1）根据对照实验设计中采用的控制变量法来看，实验操作中有一处明显的错误是 （不需要解释错误的原因）________________。 （2）更正错误后进行实验，从实验中观察到，随着摩擦力的逐渐减小，木块在水平面 上运动的距离逐渐____________，运动的时间越来越____________，但由于实验中摩 擦力________，所以不可能观察到木块在水平面上做匀速运动的情形。 （3）在上述实验观察分析的基础上，可以推测：如果摩擦力减小为零，水平面足够长， 那木块在水平面上的速度既不减小，也不增加，运动方向也不发生变化，木块将_____ ___________。 15．在《二力平衡条件》一课中，教材设计了一个活动，在一块正方形轻质木板两对 角位置打上两个小孔 A 和 B，并在 A 和 B 间画一条对角线。用两个弹簧测力计通过细 绳分别对木板施加力。 （1）现在由一位同学用手按住木板，另两位同学拉住弹簧测力计对木板施加力，力的 方向如图所示，拉力大小保持相等；当按住木板的同学放开手后，可以观察到木板___ _____。 （2）两位施加力的同学继续用力使得木板再次静止，此时可以发现这两个力的方向__ ______。 （3）两位施加力的同学继续保持用力状态，原来按住木板的同学两次将木板按住，并 设法用刀具沿另一条木板的对角线将木板一分为二，放手后，木板两部分立即分离， 此现象说明要使二力平衡，这两个力必须________。 16．如图是小八和小乐探究“二力平衡条件”时的实验情景，回答问题： （1）据图分析，此实验的研究对象是________，小八在实验中保持 G1 和 G2 相等，将 小车扭转一个角度：松手后发现小车无法在原位置静止。小八进行此实验的目的是探 究二力平衡时，必须满足的条件之一是两个力________。 （2）小乐在进行实验时，发现 G1 和 G2 大小存在较小的差异时小车也能保持静止，这 与他预估的现象不相符，你认为可能的原因是什么________。 17．在学习影响滑动摩擦力大小的因素后，小科还是认为重力越大，滑动摩擦力越大。 于是李老师用如图装置与他一起实验。 步骤一：将铁块放在木板上，往沙桶中加入一定量细沙，使压力传感器的示数为 5.00N，水平向左拉动木板，读出拉力传感器的示数并记录。 步骤二：换用质量不同、粗糙程度和底面积都相同的铁块，重复步骤一，记录结果如 实验次数 质量不同的铁块 压力传感器示数(N) 拉力传感器示数(N) 1 小 5.00 2.10 2 中 5.00 2.11 3 大 5.00 2.11 表： 请回答下列问题。 (1)第 1 次实验中铁块受到的摩擦力为_____N。 (2)通过实验得出的结论是_____。 (3)小科认为：该实验中压力传感器的上表面要尽量光滑，否则会使拉力传感器的读数 偏大。你认为他的说法是否合理，为什么？_____。 参考答案 1．B 【解析】 试题分析：物体保持运动状态不变的性质叫惯性， ①水平公路上行驶的汽车关闭发动机后 还能继续行驶一段距离．是因为汽车具有惯性；故正确； ②跳远运动员要助跑一段距离获 得一定的速度后起跳，起跳后由于惯性继续运动，提高了运动员的成绩，能利用了惯性知 识解释，惯性的大小只与质量有关，跳远运动员助跑并没有增大惯性，故错误；③小汽车 配置安全气囊，可以减少惯性带来的危害；故正确．④抛出去的实心球还会在空中运动一 段时间，是因为实心球具有惯性，惯性不是力，故错误． 考点：惯性 2．D 【分析】 根据牛顿第一定律进行分析，即物体在不受任何外力时，总保持静止状态或匀速直线运动 状态。 【详解】 ：根据牛顿第一定律可知，物体在不受外力作用时，原来静止的物体将永远保持静止状态， 原来运动的物体将永远做匀速直线运动，速度的大小和方向都不改变； 小球向右摆动到最低点时，其运动方向是水平向右的，绳子断裂假设所有外力突然消失时， 小球仍然保持原来的运动状态，即小球沿水平方向向右做匀速直线运动，故 D 正确。 【点睛】 牢记牛顿第一定律，会根据牛顿第一定律判断物体的状态。 3．C 【分析】 木块处于静止，在竖直方向上受两个力而平衡，即重力和墙对木块的静摩擦力；木块在水 平方向上受外力 F 和墙对木块的支持力，两个力是一对平衡力；平衡力作用在同一物体上， 作用力和反作用力作用在不同的物体上。 【详解】 ① 小丽对木块的压力和墙对木块的弹力大小相等、方向相反，作用在同一条直线作用在同 一个物体上符合二力平衡的条件，正确。 ② 小丽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，错误。 ③ 木块受到的摩擦力和木块的重力满足大小相等、方向相反，作用在同一条直线作用在同 一个物体上，符合二力平衡的条件，所以是一对平衡力，正确。 ④ 小丽对木块的压力和木块对手的弹力是一对相互作用力，不是平衡力，错误。 故选 C。 4．C 【分析】 （1）二力平衡的条件：大小相等、方向相反、作用在同一物体和同一直线上。 （2）根据静摩擦力的影响因素判断。 （3）根据相互作用力的特点分析。 （4）相互作用力的条件：大小相等、方向相反、作用在同一直线和两个物体上。 【详解】 A.手对罐的压力沿水平方向，罐受到的重力沿竖直方向，二者没有作用在同一直线上，肯 定不是一对平衡力，故 A 错误。 B.当饮料罐保持静止状态时，它受到的重力和静摩擦力相互平衡。只有重力发生改变，它 受到的静摩