3.5二力平衡的条件 同步练习（含解析）

浙教版7年级科学下册第3.5同步练习
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、选择题
1．图中所受到的两个力是一对平衡力的是（　　）
A． B．
C． D．
2．物体在重力、支持力的作用下沿水平面向右做匀速直线运动，假设在运动过程中重力突然消失，物体将（　　）
A．向右沿水平方向做匀速直线运动 B．向右沿水平方向减速运动直至停止
C．向上运动 D．向右上方运动
3．下列现象中物体的运动状态没有发生改变的是（　　）
A．北斗卫星静止在地球某处上空
B．木块从不太光滑的滑梯上匀速直线滑下
C．熟透的苹果从树上落下
D．水平方向飞来的足球，撞到竖直墙面后以相同大小的速度沿原路飞出
4．如图所示，四旋翼无人机下方用细线悬挂一个重物，不考虑空气阻力，则无人机在空中（　　）
A．悬停时，重物受到的重力与它对细线的拉力是一对平衡力
B．匀速上升时，细线对重物的拉力等于重物所受的重力
C．水平匀速飞行时，重物所受的重力大于细线对重物的拉力
D．水平匀速飞行时，悬挂重物的细线会偏离竖直方向
5．如图是一只竹蜻蜓静止摆放在一个支柱上，下列说法中正确的是（　　）
A．此时的竹蜻蜓受力不平衡
B．竹蜻蜓受到的重力和支柱对竹蜻蜓的支持力不在同一直线上
C．竹蜻蜓对支柱的压力和支柱对竹蜻蜓的支持力是一对相互作用力
D．若不小心将竹蜻蜓一只翅膀摔断后，竹蜻蜓仍能在如图位置静止
6．一只手握住甲、乙两个核桃，逐渐增大握力，发现甲核桃碎裂时乙核桃完好，下列有关两核桃相互挤压时的说法正确的是（　　）
A．甲对乙的作用力小于乙对甲的作用力
B．甲对乙的作用力没有使乙核桃发生形变
C．甲对乙的作用力与乙对甲的作用力是一对相互作用力
D．甲对乙的作用力与乙对甲的作用力是一对平衡力
7．投掷实心球是我市中考体育测试项目之一，下列有关实心球的力学知识分析正确的是（　　）
A．抛出去的实心球离开手后继续运动，是由于物体的惯性
B．抛出去的实心球在空中运动到最高点时，速度为零
C．实心球脱离手后，沿弧线运动过程中受到重力、惯性力和空气阻力三个力的作用
D．实心球在空中飞行的过程中，若一切外力都消失，它将立即停止运动
二、简答题
8．2021年6月底，嘉兴的有轨电车将投入运行。首列有轨电车“南湖号”车辆总长度为34.8米，运营时最高速度为70千米时，车辆自重50吨（如图所示）。
（1）若有轨电车在平直轨道上匀速运动时受到的阻力为总重力的0.05倍，则当乘客总质量为10吨时，要使电车向前作水平匀速直线运动，需要的牵引力为多少牛？
（2）有轨电车在路口将与汽车共用一套红绿灯信号系统通过计算判断：要在10秒内使整列有轨电车通过总宽度为35.2米的路口，则电车的速度至少为多少千米/时？
9．画出静止在竖直墙角的篮球的受力情况。
三、填空题
10．如图是小华同学在“探究二力平衡的条件”实验中，他用两个弹簧测力计A、B拉一个轻木板C，如图所示，这是为了探究当物体___________只受两个力作用处于静止状态时〔选填“A”或“C”），这两个力的大小、方向和_______的关系（选填“作用点”或“作用线”）
11．如图（甲）所示，用弹簧测力计测量水平桌面上的钩码所受的重力。弹簧测力计从图示位置开始向上缓慢提升，其示数 F 与上升的高度 h 之间的关系如图（乙）所示。试解答下列问题：
（1）钩码所受的重力为___________N。
（2）当 h=4cm 时，钩码受到_______个力的作用，桌面受到的压力_______4.5N。（选填大于、等于或小于）
12．2021年2月25日晚，技术人员在嘉兴市民广场操控无人机进行了精彩表演。当3000架无人机悬停在空中组成“红船”图案时，引发现场市民阵阵喝彩。
（1）“红船”图案在现场市民的眼球视网膜上会成________、缩小的实像。
（2）若某架无人机质量为500克，则它悬停在空中时，受到向上作用力的大小为________N，该力的施力物体是_________。
13．小明在老师的指导下用小球和弹性很好的轻质橡皮筋等器材进行了如下实验：让系于橡皮筋一端的小球从某悬挂点O的正下方P点由静止释放（如图甲所示），整个下落过程中，橡皮筋所受弹力F与小球下落高度h的关系如图乙所示；小球下落的速度v与下落高度h的关系如图丙所示。
已知该轻质橡皮筋每受到0.2N的拉力就伸长1cm，经测量小球从P点下落到A、B、C的距离分别为：ha=0.4m，hb=0.6m，hc=0.9m。（不计空气阻力）
（1）当橡皮筋的伸长量最大时，小球的速度为___________（选填“Va”、“Vb”或“0”）。
（2）实验中所用小球的重力为___________N。
14．如图甲是商场里常用的垂直电梯和履带式自动扶梯，图乙记录了小强分别乘坐两种电梯的s-t图像。则乘坐电梯时，以电梯为参照物，小强是___________（选填“运动”或“静止”）的，在t1~t2时间内他搭乘垂直电梯受到的支持力___________搭乘自动扶梯受到的支持力（选填“大于”、“等于”或“小于”），由图乙可知，如果同时出发去2楼，搭乘___________所用时间更少。（填“垂直电梯”或“自动扶梯”）
四、探究题
15．在探究“二力平衡的条件”的实验中，某同学采用的实验装置如图所示：
（1）当物体处于静止状态或________状态时我们认为它受到的力相互平衡。
（2）实验时，小宇发现当向左盘和右盘同时加入一个相等重力的砝码时，木块处于静止状态。此时木块在水平方向受到两个力的作用，这些力是平衡的。小明再把右盘中的砝码换成一个较重的砝码时，发现木块仍然处于静止状态，出现这种现象的原因是________，这时木块在水平方向受到的力________（填“平衡”或“不平衡”）。
（3）如图所示，小慧用小车来做该实验，装置处于静止，细绳和弹簧测力计的质量忽略不计，不考虑细绳与滑轮间的摩擦，两端挂的重物各为10N，则弹簧测力计的示数为________N。
16．在学习“二力平衡的条件”时，同学们设计下列三种实验方案：
（1）分析上述三个方案，你认为_________方案最合理。其他两个方案不合理的理由是_________（选择一个方案作答）。
（2）科学猜想的提出都是以一定的事实为基础。在实验中，小明提出二力平衡的条件之一是“方向相反”的猜想。请举出一个生活中的实例_________。
17．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相同的钩码，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，从钩码数量看，卡片两边所受的拉力大小 ___________。
（2）当小卡片平衡后，小明将小卡片转过一个角度，松手后小卡片___________（选填“能”或“不能”）保持平衡。
18．图甲是小明同学探究二力平衡条件时的实验情景。
（1）小明将系于小卡片（重力可忽略不计）的两根细线分别跨过左右支架上的滑轮，在线的两端挂上钩码，实验中通过调整___________来改变拉力的大小。
（2）当小卡片平衡时，小明将小卡片转过一个角度，松手瞬间小卡片开始旋转，一段时间后恢复静止。此步骤是为了探究___________。
（3）保持右侧滑轮的位置不变，降低左侧滑轮的高度，如图乙所示，在两细线上各挂一只钩码时，小卡片___________（能/不能）平衡。
（4）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，小明下一步的操作是___________。
试卷第1页，共3页
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参考答案
1．C
【详解】
平衡力满足大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
2．A
【详解】
物体在水平面上向右做匀速直线运动，则它在水平方向上受力平衡，在竖直方向上受到的重力与支持力相互平衡。如果重力突然消失，那么地面对它的支持力也会同时消失，对水平方向上的运动没有影响，那么物体将继续向右水平做匀速直线运动，故A正确，而B、C、D错误。
故选A。
3．B
【详解】
A．由于地球在不断自转，所以卫星也在围绕地球公转，由于它的运动轨迹为曲线，即运动方向不断改变，因此运动状态改变，故A不合题意。
B．木块从不太光滑的滑梯上匀速直线滑下，此时速度和方向都不改变，即运动状态没有改变，故B符合题意。
C．熟透的苹果从树上落下，苹果的运动速度不断增大，即运动状态改变，故C不合题意。
D．水平方向飞来的足球，撞到竖直墙面后以相同大小的速度沿原路飞出，运动方向发生改变，即运动状态发生改变，故D不合题意。
故选B。
4．B
【详解】
A.悬停时，重物受到的重力与它对细线的拉力作用在不同的物体上，不是一对平衡力，故A错误。
B.匀速上升时，处于平衡状态，所以细线对重物的拉力与重物所受的重力是一对平衡力，二者大小相等，故B正确。
C.水平匀速飞行时，处于平衡状态，重物所受的重力等于细线对重物的拉力，故C错误。
D.水平匀速飞行时，不计空气阻力，重物与飞机保持相对静止，所以悬挂重物的细线不会偏离竖直方向，故D错误。
故选B。
5．C
【详解】
A．竹蜻蜓在支柱上处于静止状态，即处于平衡状态，故A错误。
B．竹蜻蜓的重力和支柱对它的支持力相互平衡，那么二者肯定在同一直线上，故B错误。
C．竹蜻蜓对支柱的压力和支柱对竹蜻蜓的支持力，二者大小相等、方向相反、作用在两个物体上和同一直线上，为一对相互作用力，故C正确。
D．若不小心将竹蜻蜓一只翅膀摔断后，它的重心的位置会发生改变，此时竹蜻蜓不能在如图位置静止，故D错误。
故选C。
6．C
【分析】
（1）根据相互作用力的原理分析比较。
（2）力的作用效果：①改变物体的形状；② 改变物体的运动状态。
（3）相互作用力和平衡力的相同点：大小相等、方向相反和同一直线上；不同点：平衡力作用在一个物体上，而相互作用力作用在两个物体上。
【详解】
ACD.甲对乙的作用力和乙对甲的作用力，二者大小相等，方向相反，作用在同一直线和两个物体上，是一对相互作用力，二者大小相等，故A、D错误，C正确。
B.甲对乙的作用力使乙核桃发生了形变，只是形变程度较小，故B错误。
故选C。
7．A
【详解】
A.抛出去的实心球离开手后继续运动，是由于物体的惯性，故A正确。
B.抛出去的实心球在空中运动到最高点时，竖直方向上的速度为零，而水平方向上的速度保持不变，故B错误。
C.实心球脱离手后，沿弧线运动过程中受到重力和空气阻力，故C错误。
D.实心球在空中飞行的过程中，若一切外力都消失，它会保持原来的速度和方向做匀速直线运动，故D错误。
故选A。
8．（1）30000牛；（2）25.2千米/时
【详解】
（1）[1]车辆的总质量
m=50t+10t=60t=60000kg
有轨电车在平直轨道上匀速运动时受到的阻力
f阻=0.05G=0.05mg=0.05×60000kg×10N/kg=30000N
因为有轨电车作水平匀速直线运动时，牵引力和阻力是一对平衡力
所以
F牵引力=f阻=30000N。
（2）[2]电车行驶距离
s=34.8m+35.2m=70m
电车行驶速度
答：有轨电车至少要以25.2千米/时的速度，才能在10秒内完全通过路口。
9．
【详解】
静止在竖直墙角的篮球在水平方向上不受力，在竖直方向上受到向上的支持力和向下的重力，二者都作用在篮球的重心上，如下图所示：
。
10．C 作用线
【详解】
[1]由图可知，作用在轻质木板C上只有两个力，二力的大小可以通过测力计的示数来反映，二力的方向相反，不在同一直线上，都作用在同一个物体上。
[2]根据二力平衡的条件可知，二力需大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在一个物体上，故该图是探究物体C只受两个力作用处于静止状态时，这两个力的大小、方向和作用线的关系。
11．4.5 3 小于
【详解】
（1）钩码离开桌面后测力计的示数不再变化，此时示数即为钩码所受重力大小，故钩码所受的重力为4.5N。
（2）当h=4cm时，钩码还未离开桌面，此时钩码受到拉力、重力和支持力；因为0-6cm，拉力均匀增加，所支持力等于重力减去拉力，所以支持力小于4.5N。钩码受到的支持力和桌面受到的压力是一对相互作用力，大小相等，所以也小于4.5N。
12．倒立 5 空气
【详解】
（1）[1]“红船”图案在现场市民的眼球视网膜上会成倒立、缩小的实像。
（2）[2]无人机的重力
G=mg=0.5kg×10N/kg=5N
[3]无人机处于静止状态，它受到的重力与向上的作用力相互平衡，即作用力G=5N，施力物体为空气。
13．0 4
【分析】
（1）橡皮筋的弹力与形变程度成正比，根据乙图可知，当高度为hc时，橡皮筋的弹力达到最大；根据丙图可知，此时小球的速度为零，据此解答。
（2）当小球受到的弹力小于重力时，它做加速运动；当弹力等于重力时，加速停止，此时小球的速度最大。根据丙图找到小球最大速度对应的高度和橡皮筋的原长，将二者相减得到橡皮筋伸长的长度，最后根据“质橡皮筋每受到0.2N的拉力就伸长1cm”计算即可。
【详解】
（1）[1]根据丙图和乙图可知，当橡皮筋的伸长量最大时，小球的速度为0。
（2）[2]根据丙图可知，当下落高度为hb时小球的速度最大，此时橡皮筋的弹力等于小球的重力。
当下落高度为ha时，速度的增加量减小，即小球开始受到弹力，那橡皮筋的原长为hA。
则小球速度最大时橡皮筋伸长
L=hb-ha=0.6m-0.4m=0.2m=20cm
则小球的重力
G=F=。
14．静止 等于 垂直电梯
【详解】
[1]以电梯为参照物，小强相对电梯的位置保持不变，因此他是静止的；
[2]根据图乙可知，在t1~t2时间内，两个电梯都做匀速直线运动，此时他处于平衡状态，即他受到的支持力都等于重力，因此内他搭乘垂直电梯受到的支持力等于搭乘自动扶梯受到的支持力。
[3]根据乙图可知，当时间为t3时，垂直电梯已经到达2楼，而自动扶梯还没有到达，因此搭乘垂直电梯所用时间更少。
15．匀速直线运动 木块受到向左的摩擦力 平衡 10
【详解】
（1）[1]物体处于静止状态或匀速直线运动状态时，物体受到平衡力的作用。
（2）[2][3]小宇再把右盘中的砝码换成一个较重的砝码时，发现木块仍然处于静止状态，木块还受平衡力的作用；此时木块有向右运动的趋势，木块和桌面之间产生了向左的摩擦力的作用，向左的拉力和摩擦力与向右的拉力是平衡力。
（3）[4]定滑轮能改变力的方向但不改变力的大小，所以此时弹簧测力计的示数就等于下面挂的一个重物的重力10N。
16．乙 甲方案有摩擦力干扰，丙方案不能排除自重的影响 放在桌面的茶杯受到重力和桌面支持力，两个力方向相反且物体保持静止
【详解】
（1）[1][2]乙法案最合理，因为甲方案有摩擦力干扰，丙方案不能排除自重的影响。
（2）[3]放在桌面的茶杯受到重力和桌面支持力，两个力方向相反且物体保持静止。
17．相等 不能
【详解】
（1）[1]保持两个拉力在同一直线上，调整细线两端的钩码，当两端钩码的质量相等时，对小卡片的拉力相等，小卡片平衡。
（2）[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，因为两个力不在同一直线上。
18．钩码的数量 不在同一直线上的两个力能否平衡 能 用剪刀将小纸片剪开
【详解】
（1）[1]小明将系于小卡片（重力可忽略不计）的两根细线分别跨过左右支架上的滑轮，在线的两端挂上钩码，实验中通过调整钩码的数量来改变拉力的大小。
（2）[2]当小卡片平衡时，小明将小卡片转过一个角度，此时纸片上的两个拉力没有作用在同一直线上，则此步骤是为了探究不在同一直线上的两个力能否平衡。
（3）[3]保持右侧滑轮的位置不变，降低左侧滑轮的高度，如图乙所示，在两细线上各挂一只钩码。根据定滑轮的特点可知，它不能改变力的大小只能改变力的方向，则此时纸片上的两个拉力大小相等、方向相反、然作用在同一物体、同一直线上，即小卡片能平衡。
（4）[4]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，小明下一步的操作是：用剪刀将小纸片剪开。答案第1页，共2页
答案第1页，共2页