初中物理二力平衡条件的应用试题

2021年5月15日,搭载“祝融号”火星车的探测器天问一号经历“黑色九分钟”，从约2万千米/小时的速度降至0千米/小时,顺利着陆火星表面。天问一号在进入火星大气层以后首先借助火星大气,进行气动减速，这个过程要克服高温的影响。接着天问一号打开降落伞进行伞系减速,然后通过反推发动机向下喷气进行动力减速。在距离火星表面100米时,天问一号进入悬停阶段。然后缓速下降抵达火星表面。

(1)任选一个减速过程,写出其中所包含的一个物理知识。

(2)为什么天问一号可以在火星表面上方处于悬停状态?

如图，小雯在做家务劳动时，用平行于水平地面的力推沙发，沙发有相对地面运动的趋势，但它没有被推动。在上述过程中（　　）

A．	地面对沙发没有摩擦力的作用
B．	人对沙发的推力与地面对沙发的摩擦力大小相等
C．	人对沙发的推力与沙发对人的推力是一对平衡力
D．	沙发受到的重力与地面对沙发的支持力是一对相互作用力

如图所示，一个长方体木块在 $6N$的水平拉力作用下，在水平桌面上做匀速直线运动，木块受到桌面的摩擦力是 　　 $N$，如果拉力增大到 $10N$，木块受到的摩擦力将 　　（选填“变大”、“变小”或“不变” $)$；如果将静止在水平桌面上的木块沿竖直方向切割掉三分之一，则切割前后木块对桌面的压强之比是 　　。

如图中，轻拉弹簧，水平面上的物体 $A$ 和 $B$ 处于静止状态，画出物体 $A$ 的受力示意图。

在物理学中，力和运动正确关系的得出，从亚里士多德到牛顿，历经二千多年。如图甲，水平地面上的物体，在水平向右拉力的作用下，从 $t=0$开始，物体的运动情况如图乙。对于这个过程力和运动描述正确的是 $($　　 $)$

A．该物体做匀速直线运动

B． $t=1s$时，若 $F=3N$，则地面的滑动摩擦力也为 $3N$

C．从 $t=0$到 $t=6s$的过程中，力 $F$在逐渐增大

D．物体做匀速直线运动阶段的速度为 $2m/s$

如图所示，在粗糙水平地面上，用 $10N$的力 $F$沿水平方向拉滑轮（不计滑轮重力）。木板 $B$静止，木块 $A$在粗糙木板 $B$上水平向左做匀速直线运动， $5s$内木块 $A$移动了 $0.5m$。滑轮组的机械效率为 $80\%$．下列说法正确的是 $($　　 $)$

A．木块 $A$受到的摩擦力为 $5N$

B．地面对木板 $B$的摩擦力为 $4N$

C． $5s$内绳子拉力对木板 $B$做的功为 $2J$

D．拉力 $F$的功率为 $0.5W$

在探究“滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中：

（1）此实验是根据　       　原理测出摩擦力大小的。

（2）小明刚开始拉木块时，他的水平拉力逐渐增大，但木块仍静止，木块所受的摩擦力　      　（选填“变大”、“变小”或“不变”）；木块被拉动，且越来越快，小明读出某一时刻弹簧测力计的示数为 $3N$，他认为这时摩擦力的大小为 $3N$，他操作中的错误是　        　。

（3）改正错误后，小明完成了探究过程，比较乙、丙两次实验可得出的结论是　         　。

（4）在图甲、图乙实验中，假如把木板换成海绵，拿掉弹簧测力计，会发现　         　（选填“甲”或“乙”）图中海绵凹陷得更深。说明在受力面积一定时，压力作用效果与　     　有关。

如图所示，一个木箱放在水平地面上，小明同学用 $5N$的水平推力向右推木箱，但未推动。下列二力平衡的是 $($　　 $)$

A．木箱对地面向下的压力、地面对木箱向上的支持力

B．地面对木箱向左的摩擦力、人对木箱向右的推力

C．人对木箱向右的推力、地面对木箱向上的支持力

D．木箱对地面向下的压力、地面对木箱向左的摩擦力

如图所示，拉力 $F$为 $5N$，物体 $A$以 $0.1m/s$的速度在物体 $B$表面向左做匀速直线运动 $(B$表面足够长）；物体 $B$静止在地面上，受到地面水平向左 $4N$的摩擦力，弹簧测力计示数为 $12N$．下列说法正确的是 $($　　 $)$

A．物体 $A$受到的摩擦力为 $10N$

B．拉力 $F$的功率为 $1.5W$

C．滑轮组的机械效率为 $80\%$

D．拉力 $F$增大到 $15N$时，物体 $B$开始向左运动

中国的一些美食与传统节日有关，在如图所示的美食中，用物理知识解释正确的是 $($ 　　 $)$

A．	包饺子时力的作用使饺子皮改变了形状
B．	煮熟的汤圆浮起来主要是因为汤圆的重力改变了
C．	粽子对盘的压力和桌面对盘的支持力是一对平衡力
D．	如果将月饼带到月球上，它的质量会减小

如图所示，在 $15N$的水平拉力 $F$作用下，木板 $A$在水平地面匀速向右运动的过程中，物体 $B$相对于地面静止，此时弹簧测力计的示数为 $3N$，则 $B$所受滑动摩擦力方向水平向　　（选填“左”或“右” $)$， $A$受到地面的摩擦力大小为　　 $N$。

如图所示，2016年4月12日，长安睿骋自动驾驶汽车从重庆出发行程近 $2000\mathit{km}$，途经狭窄车道、陡坡急弯、车流人流、雨雾天气等考验顺利到达北京。这款汽车具备全速自适应巡航、交通拥堵辅助、自动紧急刹车、车道对中、自动换道、主动限速及语音助手七大核心功能，不仅可以通过前视摄像头、前视雷达、高精地图等实现停走型自适应巡航，还可以实现超车换道。它代表了我国自主品牌汽车在无人驾驶研发领域的最新进展。

请找出一个与以上情景有关的物理信息，并指出对应的物理知识，不得与示例重复。

示例：

物理信息：汽车通过前视雷达实现巡航；

物理知识：电磁波传递信息。

作答：物理信息：　　；

物理知识：　　。

小柯利用实验室的器材开展了下列实验。根据要求回答问题：

（1）如图甲，将液体压强计的金属盒放入水里，并不断改变金属盒在水中的深度，观察U形玻璃管两边液面的高度差。这样做是想研究　　。

（2）如图乙，在直导线下方放置一枚小磁针，当导线中有电流通过时，磁针发生偏转，表明通电导线周围存在磁场；如果导线下方不放小磁针，当导线中有电流通过时，则该通电导线周围　　（选填“存在”或“不存在”）磁场。

（3）如图丙，在测量滑动摩擦力的实验中，水平桌面上的物块，受到2N水平向右的拉力F，做匀速直线运动。当拉力F大小变为4N时，物块受到的摩擦力为　　N。

骑自行车是一种既健身又低碳的出行方式，下列说法正确的是 $($ 　　 $)$

A．	自行车轮胎上的花纹是为了增大摩擦
B．	用力蹬车是为了增大车的惯性来增大速度
C．	下坡时以自行车为参照物，车的坐垫是运动的
D．	停在路边的自行车，它对地面的压力和所受到的重力是一对平衡力

如图为某款擦窗机器人，它凭借其底部的真空泵在机身和玻璃之间形成低气压，牢牢地吸附在竖直玻璃上。请回答：

（1）当它静止在竖直玻璃上时，受到的摩擦力方向是　　。

（2）擦窗机器人的擦试速度是4分钟 $/$米 ${}^2$，要擦完总面积为3米 ${}^2$的窗玻璃需要　　分钟。

（3）工作时擦窗机器人对玻璃的压力为28牛，内外气压差达到800帕，求擦窗机器人与玻璃的接触面积至少为多少平方米？

（4）擦窗机器人的总质量为1.2千克，工作时的实际功率为80瓦，它在竖直向上擦窗过程中有 $0.25\%$的电能用于克服重力做功。若窗户足够高，持续竖直向上擦窗20分钟，擦窗机器人可上升的最大高度为多少米？（取 $g=10$牛 $/$千克）