初中物理二力平衡条件的应用试题

“嫦娥四号”探测器于2018年12月8日成功发射，进入奔月轨道。12月12日，顺利完成“太空刹车”，进入环月轨道。2019年1月3日上午10时26分，在月球背面成功着陆，实现了人类探测器的首次月背软着陆。为了增加着陆的安全性，探测器通过接力避障的方式下降至100米左右悬停，通过地形的最优识别方法找到安全区域降落。下面说法正确的是 $($　　 $)$

A．发动机熄火后，火箭仍能继续向前飞行，是因为受到惯性力的作用

B．“太空刹车”过程中，火箭向前喷出燃气，利用了二力平衡

C．探测器关闭发动机绕月运动，从近月点向远月点运动过程中，机械能保持不变

D．为了增加着陆的安全性，探测器悬停时，不受力的作用

如图所示，水桶通过定滑轮与水平桌面上的滑块相连，当沙桶和沙的总重为 $5N$时，滑块水平向左做匀速直线运动，若不考虑空气阻力、绳重及滑轮和轴之间的摩擦，下列分析正确的是 $($　　 $)$

A．当沙桶落地后，由于惯性滑块继续向左运动

B．滑块对桌面的压力和桌面对滑块的支持力是一对平衡力

C．沙桶匀速下落的过程中，重力势能转化为动能

D．若通过滑块拉动沙桶匀速上升，则施加在滑块上水平向右的拉力为 $10N$

如图所示，木块 $a$放在粗糙水平桌面上，木块 $b$放在木块 $a$上面，在水平拉力 $F$作用下一起向右做匀速直线运动，空气阻力不计，下列判断正确的是 $($　　 $)$

A．拉力 $F$和 $a$受到的摩擦力大小不相等

B． $b$在水平方向上不受力

C． $a$受到的重力和地面对 $a$的支持力是一对平衡力

D． $b$在水平方向上受到向左的摩擦力

2016年5月28日，中国人民解放军南海舰队为期23天的8000海里的远程军演圆满结束。军演中，舰载直升机有一个匀速竖直爬升的过程，这一过程中 $($　　 $)$

A．机械能守恒

B．动能转化为重力势能

C．直升机受到的升力大于重力

D．飞行员可以通过无线电波与指挥台联系

下列由日常生活联想到的物理知识中，正确的是 $($　　 $)$

A．雪橇从山坡上滑下越来越快，是因为它的动能转化为重力势能

B．打开放有樟脑丸的箱子闻到樟脑气味，是因为发生了扩散现象

C．窗外有风时窗帘飘到窗外，是因为流体中流速大的位置压强大

D．放在桌面上的书处于静止状态，是因为书受到的重力和书对桌面的压力相互平衡

如图甲所示，在水平公路上匀速行驶的太阳能汽车受到两对平衡力的作用，请在图乙上画出汽车受力的示意图。

结合图提供的信息，回答下列问题。

（1）图甲：水不容易被压缩，说明分子间存在　　。

（2）图乙：水蒸气把软木塞向上冲起的过程中，相当于汽油机的　　冲程。

（3）图丙是探究　　的实验装置。

（4）图丁中的实验能得出的结论是：　　。

一辆汽车停在水平路面上，下列答案中，属于一对平衡力的是 $($　　 $)$

A．汽车的重力和路面对汽车的阻力

B．路面对汽车的支持力和汽车对路面的压力

C．汽车的重力和汽车对路面的压力

D．汽车的重力和路面对汽车的支持力

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

如图甲所示，放在水平地面上的物体，受到方向不变的水平拉力 $F$的作用，其 $F-t$和 $v-t$图象分别如图乙、丙所示，下列说法正确的是 $($　　 $)$

A．当 $t=2s$时，物体处于静止状态，摩擦力是0

B．当 $t=3s$时，物体受到摩擦力是 $7N$

C． $4-6s$内，拉力 $F$做的功是 $20J$

D． $2-4s$内，物体的机械能保持不变

阅读短文，回答问题：

火星探测器“天问一号”

火星是太阳系中与地球最相似的行星，有大气，温度适宜，自转周期和地球相近，物体在火星表面受到的重力约为在地球表面重力的二分之一，人类对火星的探测具有重大的科学意义。

2020年4月24日，国家航天局宣布将我国火星探测任务命名“天问”，并将首个探测器命名“天问一号”。天问一号将一次性完成“绕、落、巡”三大任务，这在世界航天史上还没有先例。

“绕”，探测器经过7个月的长途飞行，预计明年2月抵达火星附近，之后沿椭圆轨道绕火星运动，实现火星的环绕探测。离火星最近的点叫近火点，离火星最远的点叫远火点。

“落”，使探测器着陆火星表面将是一个更艰巨的挑战，需在7分钟内，使探测器的时速降至0．我国利用探月的技术积累，通过四个阶段来减速。第一阶段气动减速，给探测器来个急刹车；第二阶段降落伞减速，速度减至 $342\mathit{km}/h$；第三阶段动力减速，探测器反推发动机点火工作，速度减至 $3.6m/s$；第四阶段着陆缓冲，将探测器悬停在空中，对火星表面观察，寻找合适的位置着陆。

“巡”，当探测器到达火星后，放出巡视车，完成对火星表面的拍摄及土壤分析等工作，为下一步探测打好基础。

人类对于未知世界的好奇与探索从没有停息过，仰望璀璨星空，我们追梦不止！

（1）探测器沿椭圆轨道绕火星运动时，不受空气阻力，只发生动能和势能的相互转化。由近火点向远火点运动时，探测器的动能　     　，机械能　　     （选填“变大”、“变小”或“不变”）；

（2）探测器着陆前的降落伞减速阶段，速度减至　      　 $m/s$；

（3）巡视器降落到火星表面后，巡视器对火星表面的压力和火星对巡视器的支持力　     （选填“是”或“不是”）一对平衡力；

（4）在火星上重力与质量的比值为 $g_{火}$，探测器在火星上空悬停时其质量为 $m$，反推发动机喷出的气体对探测器的作用力大小为　     　。

如图所示，物体上系一细线，细线右端固定，物体静止在水中时细线恰好水平，请作出物体受力的示意图。

采购员小明骑着摩托车外出采购食品。小明质量为 $70\mathit{kg}$，摩托车质量为 $150\mathit{kg}$。 $(g=10N/\mathit{kg})$

（1）小明买食品时，将摩托车停在超市门前的水平地面上，摩托车与地面接触面积为 $150c{m}^2$，求摩托车对地面的压强。

（2）采购食品后，小明将 $80\mathit{kg}$的食品装上车，在限速为 $80\mathit{km}/h$的水平路面上以 $72\mathit{km}/h$的速度匀速行驶 $50s$，行驶时受到的阻力为总重力的0.1倍，若消耗的汽油完全燃烧放出 $1\times {10}^{6}J$的热量，求摩托车发动机的实际输出功率和效率。

在一次沿竖直杆滑降训练中，消防员从 $5m$高处滑到离地面 $20\mathit{cm}$处悬停，先后经历了 $a$、 $b$、 $c$、 $d$四个阶段（每个阶段经历的时间相同）。整个训练过程，速度随时间变化的规律如图所示，下列说法正确的是 $($　　 $)$

A．消防员的重力在 $b$阶段做功最多

B．只有 $b$阶段，消防员处于平衡状态

C．消防员四个阶段都在克服摩擦力做功

D． $a$阶段，滑竿受到的摩擦力小于消防员的重力

小明在探究“二力平衡”条件的实验中，设计了如图所示的两种实验方案。

（1）通过实验比较，小明发现采用方案乙，实验效果更好，原因是　                　。

（2）该实验装置中，木板两端的定滑轮的作用是　　。

（3）保持两盘中砝码质量相等，把小车在水平桌面上扭转一个角度，放手后观察到小车转动，最后恢复到静止状态。这个实验现象说明：作用在同一物体上的两个力，大小相等，方向相反，并且　　，这两个力才能彼此平衡。

（4）小明在探究完“二力平衡”条件的实验后，又利用该装置进行探究，剪断小车左边的细线后，小车由静止向右运动，此现象说明力可以改变物体的　　。