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1第9课时牛顿第一定律二力平衡高效课时训练一、选择题1.如图9-15所示,静止在水平路面上的小车,其支架的杆子上固定一铁球,关于杆子给铁球的力的方向,下列说法正确的是()图9-15A.沿杆子B.垂直于杆子C.竖直向上D.沿杆子与竖直方向之间的某一方向2.[2017·盐城]每年都有一大批丹顶鹤从北方迁徙到盐城市滩涂越冬。如图9-16所示,一只丹顶鹤正沿直线朝斜下方向匀速滑翔,此过程中,空气对它作用力的方向()图9-16A.竖直向上B.竖直向下C.与运动方向相同D.与运动方向相反3.一架飞机水平地匀速飞行,飞机上每隔1s释放一个铁球,先后共释放4个,若不计空气阻力,则落地前四个铁球在空中的排列情况是()图9-174.[2018·扬州]下列人或物体运动到最高点时,若外力全部撤销,能保持做匀速直线运动的是()2图9-185.[2018·衢州]如图9-19所示,手握着瓶子处于竖直静止状态,下列叙述正确的是()图9-19A.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6.[2017·泰安]图9-20是手用力F把一木块静止压在墙面上的示意图,以下受力分析的说法()①手对木块的压力和墙对木块的弹力是一对平衡力;②手对木块的压力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手对木块的压力和木块对手的弹力是一对平衡力。图9-20A.只有②正确B.只有④正确C.只有③④正确D.只有①③正确7.[2018·南充]如图9-21所示,一小铁块沿斜面向下滑动,下列所涉及的物理知识描述正确的是()图9-21A.铁块沿斜面滑下的速度越来越快,说明铁块惯性在变大B.铁块所受重力与斜面对铁块的支持力是一对平衡力C.铁块受到斜面摩擦力的方向沿斜面向上D.铁块相对于斜面始终是静止的8.[2018·内江]如图9-22所示,A、B、C三个石块叠在一起处于静止状态,下列说法正确的是()3图9-22A.石块B所受合力不为零B.石块B受到石块A的重力和压力的作用C.石块B受到的重力和石块C对石块B的支持力是一对平衡力D.石块B对石块C的压力和石块C对石块B的支持力是一对相互作用力9.[2017·绵阳]如图9-23所示,固定有磁体的小车A、B靠得较近,松手后两车向相反方向运动。下列对此现象的分析和认识,正确的是()图9-23A.松手后两车都运动,是因为两车都有惯性B.A对B的排斥力使A车运动状态发生改变C.B对A的排斥力使A车运动状态发生改变D.A对B的排斥力与B对A的排斥力,作用效果相同10.[初高衔接]如图9-24所示,光滑水平面上的小车在拉力F的作用下运动,在拉力逐渐减小的过程中,小车的速度将()图9-24A.逐渐减小B.逐渐增大C.保持不变D.先减小,后增大11.如图9-25所示,在光滑水平台面上,一轻质弹簧左端固定,右端连接一金属小球,O点是弹簧保持原长时小球的位置。开始时通过小球压缩弹簧到A位置(已知AO=BO),释放小球,探究小球在水平方向上的受力和运动情况。则()图9-25A.小球从A运动到O的过程中所受弹力方向向右、速度不断增大B.小球从O点运动到B的过程中所受弹力方向向右、速度不断减小C.小球运动到B点时将停止运动并保持静止D.小球在运动过程中所受弹力的方向保持不变412.[2018·威海]下列实验不能在太空舱中失重环境下进行的是()A.测量平均速度B.用液体压强计探究液体压强特点C.探究物体是否具有惯性D.探究物体间力的作用是相互的13.[2017·泸州]图9-26甲是消防队员小王进行爬杆训练的示意图,在某次爬杆训练中,小王沿杆竖直向上运动的v-t图像如图乙所示,下列判断正确的是()图9-26A.0~6s时间内,小王沿杆匀速向上运动B.6~15s时间内,小王沿杆上爬的距离是5.4mC.0~18s时间内,小王受到的摩擦力方向向下D.15~18s时间内,小王受到的摩擦力大小等于重力大小二、实验题14.刘伟同学为了探究“运动和力的关系”,设计了如图9-27所示的斜面实验。图9-27(1)为了使小车在滑到水平面时的初速度相同,在实验中刘伟让小车从同一斜面的同一高度由静止开始滑下,刘伟探究问题的方法是。(2)从甲、乙、丙三次实验中小车所停位置的情况看,实验中小车所受阻力最大。(3)刘伟从实验推理可知,若水平面绝对光滑,则运动的小车会在水平面上做运动。(4)牛顿在前人研究成果的基础上,总结出牛顿第一定律,它的内容是。15.一质量均匀分布、正反面相同的长方形木板,以中线为界,对比观察左右两部分,发现粗糙程度可能不一样,哪一侧更5粗糙呢?同学们进行了探究。图9-28(1)①小华将滑块放木板上,通过细线和固定的弹簧测力计相连,如图9-28甲所示。水平向右拉动木板,待示数稳定时,记下滑块经过左、右两部分时弹簧测力计的示数F左和F右,若F左F右,则木板的侧更粗糙,实验时(选填“需要”或“不需要”)匀速拉动木板。②小华左右手戴上同样的手套,木板水平对称地放在左右手上,现左手向左、右手向右,使两手距离快速增大,若木板向左运动,则木板侧更粗糙。(2)小红使滑块分别从左右两侧滑上木板,测出滑块运动的速度,作出滑块从两端分别运动至中线过程中的速度v和时间t的关系图线,如图乙所示,则图线(选填“a”或“b”)所对应的接触面更粗糙,判断的依据是。16.[2018·连云港]在学习《速度》一节内容后,同学们想探究纸锥下落快慢与锥角以及扇形半径的关系。他们用普通复印纸裁出3个不同规格的扇形纸片,制成了如图9-29甲所示的3个纸锥。实验中,纸锥每次从相同高度由静止释放,用停表多次测量每个纸锥下落的时间,取平均值后记录在表格中。图9-29纸锥编号下落高度h/m扇形纸片半径r/cm剪掉的扇形圆心角θ/°纸锥锥角a/°下落时间t/s11.9109081.92.2021.91013571.11.8431.959081.92.20(1)对于纸锥下落前的初始位置,有图乙所示的两种摆放方式,你认为正确的是(选填“A”或“B”)。(2)分析表中数据,根据实验探究目的,你得出的结论是。(3)小明随后用同种纸张制成了质量相等的两个纸锥,如图9-30所示,其中4号纸锥的锥角比5号纸锥的锥角大。如果从相同的高度同时由静止释放两个纸锥,以下选项正确的是。6图9-30A.4号纸锥先到地面B.5号纸锥先到地面C.两个纸锥同时到达地面(4)如果纸锥在到达地面前做匀速直线运动,设4号纸锥匀速下落时所受阻力为f1,5号纸锥匀速下落时所受阻力为f2,则f1(选填“”“”或“=”)f2。三、综合题17.被细绳拴着的小球在光滑水平面绕O点做圆周运动,轨迹如图9-31中虚线所示,不计空气阻力,某时刻细绳断裂,小球速度为v。过一段时间小球出现在P点,速度为v',v(选填“”“=”或“”)v'。作图找出细绳断时小球的位置,用点在轨迹图上表示。图9-31参考答案1.C[解析]小球静止在杆子的底端,小球处于平衡状态,受到平衡力的作用。在竖直方向上,小球受到竖直向下的重力,根据二力平衡的条件可知,必然有一个力来平衡这个重力,所以可以确定杆子给小球一个竖直向上的力。2.A[解析]当丹顶鹤沿直线匀速下滑时,它处于平衡状态,受力平衡,丹顶鹤受到重力和空气对它的作用力,这两个力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,重力的方向竖直向下,所以空气对丹顶鹤的作用力的方向是竖直向上,故选A。3.B4.C75.C[解析]一切物体都具有惯性,A错误。瓶子保持静止,受力平衡,对瓶子进行受力分析,竖直方向上受重力和静摩擦力,二力平衡,因而静摩擦力大小等于重力,方向竖直向上,手握得越紧,瓶子与手之间的压力就会越大,但是静摩擦力不变,B错误,C正确。手对瓶子的握力和瓶子所受的重力不是一对平衡力,D错误。6.D[解析]木块静止,受力平衡,则在水平方向上手对木块的压力和墙对木块的弹力是一对平衡力,在竖直方向上木块受到的摩擦力和木块的重力是一对平衡力,故选D。7.C[解析]铁块沿斜面滑下的速度越来越快,但铁块的质量没有改变,物体的惯性只与其质量大小有关,所以惯性不变,A错误;铁块所受重力方向是竖直向下的,斜面对铁块的支持力方向垂直于斜面向上,两个力的方向不在同一条直线上,不是一对平衡力,B错误;铁块受到斜面摩擦力的方向沿斜面向上,C正确;铁块相对于斜面有位置的变化,以斜面为参照物,铁块是运动的,D错误。8.D[解析]石块B处于静止状态,所受合力为零,故A错误;石块A的重力作用在石块A上,石块B受到石块A的压力,这个压力大小等于石块A的重力,但与石块A的重力不是一个力,也不能认为这两个力同时作用在石块B上,故B错误;石块C对石块B的支持力大小等于A、B两个石块的总重力,与石块B受到的重力大小不相等,所以这两个力不是一对平衡力,故C错误;物体间力的作用是相互的,石块B对石块C有压力作用,反之,石块C对石块B有支持力作用,这两个力大小相等,方向相反,作用在两个物体,作用在同一直线上,是一对相互作用力,故D选项正确。9.C[解析]松手后两车都运动,是因为磁铁之间的排斥力使A、B的运动状态发生变化的,不是因为惯性。A对B的排斥力使B车运动状态发生改变,B对A的排斥力使A车运动状态发生改变。A对B的排斥力与B对A的排斥力,方向不同,所以它们的作用效果不相同。故选C。10.B[解析]因为光滑水平面没有摩擦力,所以当小车持续受到一个沿水平向右的拉力F的作用时,小车的速度将增大。拉力逐渐减小,加速度减小,但是物体受到的合力仍向右,与速度方向相同,所以小车的速度会继续增大。故选B。11.A[解析]小球从A运动到O的过程中,弹簧恢复原状,将弹性势能转化为小球的动能,此时小球所受弹力方向向右、速度不断增大,故A正确。小球从O运动到B的过程中,弹簧被拉开,小球的动能转化为弹簧的弹性势能,此时小球所受弹力方向向左、速度不断减小,故B错误。小球运动到B点时,弹簧被拉伸的程度最大,会将小球再次往回拉,因此小球不会保持静止,故C错误。小球在运动过程中所受弹力的方向先向右后向左,是变化的,故D错误。12.B13.B14.(1)控制变量法(2)甲(3)匀速直线(4)一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态15.(1)①左不需要②左(2)b图线b所示物块的速度变化快16.(1)A(2)纸锥下落的快慢与半径无关,与锥角有关,锥角越小,下落越快(3)B(4)=[解析](3)由(2)的结论可知,锥角越小,下落越快,所以5号纸锥先到地面,故选B。(4)纸锥做匀速直线运动,所受阻力8等于重力;由于两纸锥质量相等,重力相同,所以它们受到的阻力相等,即f1=f2。17.=如图所示