1.5二力平衡的条件同步练习（含答案）

5　二力平衡的条件
知识点
1　平衡力与平衡状态
1.下列运动过程中,处于平衡状态的物体是(　　)
A.在空中自由下落的苹果
B.竖直向上抛出的石子
C.沿光滑斜坡滚动的小球
D.在空中匀速直线下降的跳伞运动员
2.如图所示有关物体运动状态描述的图像中,不能说明物体处于平衡状态的是(　　)
3.如图所示,静止在水平桌面上的西瓜受到桌面的支持力,与其平衡的力是(　　)
A.西瓜所受的重力
B.西瓜对地球的吸引力
C.西瓜对桌面的压力
D.桌面对西瓜的摩擦力
4．物块P和Q叠放在水平地面上，如图所示，下列各对力中属于平衡力的是（　　）
A．Q对地面的压力和地面对Q的支持力
B．Q对P的支持力和P对Q的压力
C．Q受到的重力和地面对Q的支持力
D．P受到的重力和Q对P的支持力
5．如图“竹筷提米”实验中玻璃杯和米被提起后，与玻璃杯自身受到的重力相平衡的力是（　　）
A．米对玻璃杯向上的摩擦力
B．竹筷对米向上的摩擦力
C．手对竹筷向上的提力
D．米对竹筷产生的压力
知识点
2　二力平衡的条件
6.在如图所示的装置中,小车在水平方向受到两个力的作用,我们通过观察小车在水平方向受到方向不同的两个力作用时,小车是否处于静止状态来探究二力平衡需要满足哪些条件。
(1)把小车放在较　
　　　(填“光滑”或“粗糙”)的水平桌面上,对实验结论的得出更有利。?
(2)向两吊盘中加砝码,当两盘中的砝码质量　　　　(填“相等”或“不相等”)时,小车静止。?
(3)保持两吊盘中的砝码质量相等,将小车在桌面上旋转一个角度松手后,小车会　　
　。
(4)如果将两边吊盘都挂在小车同一边的同一挂钩上,可以发现小车　　　　(填“仍会”或“不会”)静止。?
(5)通过上述过程可知:作用在同一物体上的两个力,只有当大小　　　　、方向　　　　,且作用在　　　　　　时,这两个力才彼此平衡。?
7．如图甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景：
（1）小华将系在小卡片（重力可忽略不计）两对角上的细线分别跨过左右支架上的滑轮，并在细线的两端挂上钩码，使作用在小卡片上的两个拉力方向相反，并通过调整　
　来改变拉力的大小。
（2）当小卡片平衡时，小华将小卡片转过一个角度，松手后小卡片不能平衡，设计此实验步骤的目的是为了探究　
　。
（3）为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，在图甲所示情况下，小华下一步的操作是：　
　。
（4）在探究同一问题时，小明将木块放在水平桌面上，设计了如图乙所示的实验，同学们都认为小华的实验优于小明的实验，其主要原因是　
　。
A.减少摩擦力对实验结果的影响
B.小卡片是比较容易获取的材料
C.容易让小卡片在水平方向上保持平衡
D.小卡片容易扭转
（5）利用图丙装置能否探究二力平衡的条件，并说明理由：　
　。
8.如图所示的各物体中,所受的两个力彼此平衡的是(　　)
9.一个物体只受到两个力的作用,且这两个力的“三要素”完全相同,那么这个物体(　　)
A.处于静止状态或匀速直线运动状态
B.运动状态一定改变
C.一定做匀速直线运动
D.一定处于静止状态
知识点
3　平衡力和相互作用力的区别
10.小华同学在科技馆观摩自行车走钢丝表演后回家做了一个模型,如图所示,下列说法中正确的是(　　)
A.自行车的重力与钢丝对自行车的支持力是一对平衡力
B.自行车和所挂物体的总重力与钢丝对自行车的支持力是一对平衡力
C.自行车对钢丝的压力与钢丝对自行车的支持力是一对平衡力
D.自行车对绳子的拉力与物体的重力是一对平衡力
11.关于平衡力和相互作用力,下列说法正确的是(　　)
A.物体受平衡力作用时,运动状态可能会改变
B.静止在地面上的物体所受的重力和它对地面的压力是一对相互作用力
C.拔河比赛中甲队获胜,但比赛中甲队对乙队的拉力等于乙队对甲队的拉力
D.跳水运动员蹬跳板时,运动员对跳板的力和跳板对运动员的力是一对平衡力
能力提升
12.如图所示,水平面上一个静止的小车上有一弯杆,其下端固定一个小球,小球的受力分析示意图正确的是(　　)
13.如图所示为研究二力平衡条件的实验装置,下列关于这个实验的叙述正确的是(　　)
A.为使实验效果明显,应选用较粗糙的桌面
B.为使实验效果明显,应选用质量较大的小车
C.调整两边托盘所放砝码的数量,可以改变力的大小
D.将小车在水平面上顺时针扭转一个角度,是为了改变拉力对小车的作用点
14.一名重为G的跳伞运动员在空中下降时,若前阶段匀速下降,后阶段下降时速度逐渐减小,空气对其阻力在前阶段中为f1,在后阶段中为f2,则运动员在前、后两阶段中的受力情况是(　　)
A.f1>G,f2>G
B.f1=G,f2=G
C.f1=G,f2>G
D.f1=G,f215.如图所示,无风时,站在地面上的小蚂蚁骄傲地托着果实。对于该静止的果实,下列说法正确的是(　　)
A.果实受到重力和蚂蚁的支持力作用,这是一对平衡力
B.果实受到重力和蚂蚁的支持力作用,这是一对相互作用力
C.果实能够静止,是因为蚂蚁对它的支持力小于果实受到的重力
D.果实能够静止,是因为蚂蚁对它的支持力大于果实受到的重力
16.如图所示,用细线拉着木块在水平面上做匀速直线运动,下列说法正确的是(　　)
A.木块受到的摩擦力和细线对木块的拉力是一对平衡力
B.木块对细线的拉力和细线对木块的拉力是一对平衡力
C.木块对水平面的压力和水平面对木块的支持力是一对相互作用力
D.木块对细线的拉力和手对细线的拉力是一对相互作用力
17.起重机的钢丝绳吊着5×103
N的重物,当物体以0.5
m/s的速度匀速上升时,钢丝绳对重物的拉力是　　　　N;当物体以1
m/s的速度匀速下降时,钢丝绳对重物的拉力
　　　　(填“大于”“等于”或“小于”,下同)5×103
N;当物体静止在半空中时,钢丝绳对重物的拉力　　　　5×103
N。?
18.放在地面上的木箱重100
N,当用10
N的水平力推它时,木箱没动,地面对木箱的摩擦力为　　　N;当木箱受到20
N的水平推力时,木箱恰好做匀速直线运动,它受到的摩擦力为
　　　N;若作用在木箱上的水平推力变为30
N,则木箱受到的摩擦力为　　　N。?
19．如图所示，A．B两物块静止悬挂在滑轮两端，A重10N，B重30N．不计细，线重和摩擦，则细线对A的拉力是　
　N，水平地面对B的支持力是　
　N。
20．如图A物重40N，B物重20N．A物在F力作用下匀速运动。如果桌子光滑，且A向左匀速运动，F=　
　N．AB间绳子受到的拉力是　
　N；如果桌子不光滑，F=28N．使A物体向左匀速滑动，物体A与桌面间的摩擦力是F=　
　N；如果物体在这张不光滑的桌子上向右匀速运动，则F=　
　N。
21．如图甲所示，水平地面上的一物体，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t关系和物体速度v与时间t的关系如图乙所示，则第2秒末时，物体处于　
　状态，物体受到的摩擦力是　
　N；第6秒到第9秒，物体受到的摩擦力是　
　N；第4秒末时，物体受到的摩擦力是　
　N。
22.在“探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中,用弹簧测力计拉动木块在水平桌面上匀速向右运动,如图所示。请画出木块在运动过程中受力的示意图。
23.利用如图所示器材“探究二力平衡的条件”。
(1)将卡片上的两根线跨放在支架的滑轮上,并在两个线端分别挂上钩码,使作用在卡片上的两个拉力方向相反,且在一条直线上。当卡片平衡时,从钩码质量看,卡片两边所受的拉力大小　　　　。?
(2)为观察不在同一直线上的两个力是否平衡,可用手将卡片　　　　　　　　,释放时观察其是否保持平衡。?
(3)在卡片平衡时,用剪刀将卡片从中间剪开,并观察随之发生的现象。由此可以得到二力平衡的又一个条件是　
。?
(4)该实验在选择卡片时,选用较轻卡片的目的是　
。
24．一辆小车，总质量为600kg，在水平路面上运动的过程中，受到的阻力是车重的0.05倍。问：
（1）小车所受的阻力是多大？
（2）小车静止时，用200N水平拉力拉小车，小车受到的阻力为多大？
（3）当水平拉力为多大时，小车恰能做匀速直线运动？
（4）当小车受到的水平拉力达500N时，小车所受的摩擦力变化吗？此时你认为小车做什么样的运动？
教师详解详析
1.D　2.D　3.A　
4．D。
5．A。
6.(1)光滑　(2)相等　(3)转动　(4)不会　
(5)相等　相反　同一直线上
7．（1）钩码的数量；（2）不在同一直线上的两个力是否平衡；（3）将小卡片剪开；（4）A；（5）能；定滑轮的位置虽然不等高，但是当两个力大小相等，方向相反，作用在同一直线上，作用在同一个物体上时，小卡片还是处于静止状态，照样能完成实验。
8.C
9.B　[解析]
由二力平衡的条件可知,若两个力的三要素完全相同,则这两个力一定不是一对平衡力,因此物体一定不会处于静止状态或匀速直线运动状态,即物体的运动状态一定改变。
10.B　[解析]
自行车的重力和钢丝对自行车的支持力大小不相等,不是一对平衡力;自行车和所挂物体的总重力与钢丝对自行车的支持力,满足二力平衡的条件,是一对平衡力;自行车对钢丝的压力与钢丝对自行车的支持力作用在两个不同的物体上,不是一对平衡力;自行车对绳子的拉力作用在绳上,物体的重力作用在物体上,这两个力不是一对平衡力。
11.C　
12.A　[解析]
根据静止的小球受平衡力作用,并且重力的方向始终竖直向下,结合二力平衡的条件可知另一个力必须与重力大小相等,方向相反,且作用在同一直线上。
13.C　[解析]
为使实验效果明显,必须减小摩擦,应选用尽量光滑的水平桌面;质量较大的小车对桌面的压力大,在接触面粗糙程度一定时,小车受到的摩擦力大,对实验影响较大;调整两边托盘所放砝码的数量,可以改变力的大小,可以探究二力平衡时两个力的大小关系;将小车扭转一个角度,是为了改变力的作用线的位置,探究二力平衡时两个力是否在同一直线上。
14.C　[解析]
当跳伞运动员匀速下降时,跳伞运动员受平衡力作用,则阻力等于重力,即f1=G;跳伞运动员减速下降时,说明跳伞运动员受力不平衡,阻力大于重力,即f2>G。
15.A　
16.C　[解析]
木块受到的摩擦力和细线对木块的拉力不在同一直线上,故不是平衡力;木块对细线的拉力和细线对木块的拉力是一对相互作用力;木块对水平面的压力和水平面对木块的支持力是一对相互作用力。
17.5×103　等于　等于
[解析]
重物以0.5
m/s的速度匀速上升时,钢丝绳对重物的拉力和重物本身的重力相等,是一对平衡力,所以拉力是5×103
N;当物体以1
m/s
的速度匀速下降时,钢丝绳对重物的拉力和重物本身的重力相等,是一对平衡力,所以拉力是5×103
N;当物体静止在半空中时,钢丝绳对重物的拉力和物体本身的重力相等,是一对平衡力,所以拉力是5×103
N。
18.10　20　20
19．10；20。
20．20；20；8；12。
21．静止；2；4；4。
22.如图所示
23.(1)相等
(2)扭转一定角度
(3)必须作用在同一物体上
(4)卡片重力可忽略不计,减小重力对实验的影响
[解析]
(1)保持两个拉力在同一直线上,调整两线端的钩码,当两端钩码的质量相等时,绳子对卡片的拉力相等,卡片平衡;(2)为观察不在同一直线上的两个力是否平衡,可用手将卡片扭转一定角度,并保持两个拉力方向相反,松开手后观察卡片能否平衡;(3)当卡片平衡时,用剪刀将卡片从中间剪开,由于二力不作用在同一物体上,所以两侧钩码落下,说明二力平衡的又一个条件是必须作用在同一物体上;(4)由于卡片的质量很小,重力远小于卡片受到的拉力,所以选用轻质卡片的目的是忽略卡片重力对实验的影响。
24．
答：（1）小车所受的阻力是300N；
（2）小车静止时，用200N水平拉力拉小车，小车受到的阻力是200N；
（3）当水平拉力为300N，小车恰能做匀速直线运动；
（4）当小车受到的水平拉力达500N时，小车所受的摩擦力不变，小车做加速运动。
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