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专训2 二力平衡条件及其应用
名师点金:
一般来说,物体处于二力平衡状态时,一定有一个力与重力是一对平衡力,且这个力与重力大小相等、方向相反、且作用在同一直线上。这一规律常常被用来由重力的三要素推断另一个力的三要素。
当物体处于平衡状态时,其受平衡力作用;若物体运动状态改变,则其受力不平衡。
由力及力——由已知力推断另一个力
1.【中考·内江】我国已成功发射嫦娥三号探月卫星,该卫星着陆以前,在距月球表面约为100 m的高度处开启喷气发动机,向下喷气使其处于悬停状态,以观察地形,选择合适的着陆地点。如果月球表面的g是地球表面的1/6,探月卫星在着陆时的质量为1.2 t,g地=10 N/kg,那么,嫦娥三号探月卫星,在着陆前悬停时开动的喷气发动机的推力为( )
A.1.2×104 N B.2.0×103 N
C.2.4×103 N D.3.0×103 N
2.【中考·福州】如图所示,一根羽毛放置在长木片上,并保持静止状态。下列对羽毛受到重力的分析中错误的是( )
A.重力大小等于木片对它的支持力
B.重力方向是竖直向下的
C.重心位置在羽毛上的a点
D.重心位置在羽毛上的b点
(第2题图) (第4题图)
3.【中考·昆明】起重机的钢绳吊着5×103 N的重物,先以0.5 m/s的速度匀速上升,后静止在空中,再以1 m/s的速度匀速下降,在这三个运动状态下,钢绳对重物的拉力分别为F1、F2、F3,则F1______F2______F3。(均填“>”“<”或“=”)
4.取一块形状不规则的薄硬纸板,用细线把它悬挂起来,并在纸板上沿悬线方向画一直线(图甲),再在纸板上这一条直线以外的另一位置用细线把它悬挂起来,并沿细线方向再画一直线(图乙),纸板上所画的两条直线的交点“O”,就是纸板的重心。
这里包含的道理是:物体受到的______与______是一对平衡力,故两力一定作用在同一直线上,方向相反,则物体重心一定在悬线所在的直线AO、BO上,即O点处。
由运动状态及力
5.有甲、乙两个物体,在力的作用下做水平直线运动,其速度—时间图像如图所示。由图可知,两物体运动过程中水平方向上受力情况是( )
A.两物体都受平衡力作用
B.两物体都受非平衡力作用
C.甲受平衡力作用,乙受非平衡力作用
D.甲受非平衡力作用,乙受平衡力作用
(第5题图) (第6题图)
6.某次演练中,直升机悬停于高空,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
7.【中考·天津】直升机沿竖直方向匀速升空时,在竖直方向上受到升力F、重力G和阻力f,下面关于这三个力的关系式正确的是( )
A.F>G+f B.F<G-f
C.F=G+f D.F=G-f
8.【中考·泸州】如图所示,水平桌面的右端固定一定滑轮,轻质小盘通过一根绕过定滑轮的细绳与桌面上重为4 N的木块相连,当小盘内放有重为0.5 N的砝码时,木块保持静止状态。这时木块受到的摩擦力大小为________N;当小盘内放有重为0.6 N的砝码时,木块正好做匀速直线运动。当小盘内放上重为0.7 N的砝码时,木块受到的摩擦力大小为________N。木块的运动状态________(填“会”或“不会”)发生改变(不计绳和小盘重及绳与滑轮的摩擦)。
(第8题图)
专训答案
专训2
1.B 点拨:卫星在地球表面受到的重力G1=mg地=1 200 kg×10 N/kg=1.2×104 N,卫星在月球表面受到的重力G2= G1×1/6 =2.0×103 N,卫星向下喷气使其处于悬停状态,由二力平衡条件可知F=G2=2.0×103 N。
2.D 点拨:羽毛保持静止,处于平衡状态,受到重力和木片的支持力,这是一对平衡力,大小相等、方向相反、作用在同一直线上。重力作用在物体的重心,并且重力的方向是竖直向下的,木片对羽毛的支持力的作用点在羽毛上的a点,则重心位置在羽毛上的a点。
3.=;= 点拨:三个运动过程中,重物受到的拉力与重力是一对平衡力,则F1=F2=F3=G。
4.重力;拉力
5.C 点拨:甲是匀速运动(平衡状态),而乙是加速运动(非平衡状态);所以甲受平衡力作用,而乙受非平衡力作用。
6.B 点拨:由图知在0~t1内,伞兵速度在增大,受到的重力大于阻力,故A错误;由图知在t1~t2内,伞兵速度不变,做匀速直线运动,受到的重力等于阻力,故B正确;由图知在t2~t3内,伞兵速度在减小,受到的重力小于阻力,并且速度越大,阻力越大,因此阻力在逐渐减小,故C、D错误。
7.C
8.0.5;0.6;会 点拨:木块静止时,受到的拉力与静摩擦力是一对平衡力,两者大小相等,为0.5 N。木块匀速直线运动时,受到的拉力与滑动摩擦力是一对平衡力,两者大小相等,为0.6 N。当木块受到的拉力为0.7 N时,其受到的滑动摩擦力不会改变,仍为0.6 N,但此时摩擦力小于拉力,木块的运动状态会发生改变。
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