3.5 二力平衡的条件 提高练习（含答案）

3.5 二力平衡提高练习
一、选择题
1.在水平桌面上放着AB两个相同的木块，AB两个木块用绳子相连，在力F1和F2作用下匀速向左运动，已知F1＝9N，F2＝3N，则绳子对B的拉力大小为（ ）
A. 3N B. 6N C. 9N D. 12N
2.如图所示，在一根结实的细绳的一端栓一个小球，绳子的另一端固定在悬挂点O上，做成一个单摆。拉动小球到B处，放手后使它摆动起来，则小球在摆动过程中，下列说法正确的是( )
A. 小球运动到最低处A时，小球受到的重力和绳子对小球的拉力是一对平衡力
B. 小球运动到最高处B时，它对细绳拉力与它受到重力平衡
C. 小球运动到最高处C时，细绳对它拉力与它受到重力平衡
D. 小球摆动过程中不可能受到平衡力
3.一个重 500 牛的物体，当受到 500 牛竖直向上的拉力时(不计空气阻力)，该物体（ ）
A. 一定处于静止状态 B. 一定处于匀速上升状态
C. 一定处于匀速下降状态 D. 以上三种状态都有可能
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
水平匀速飞行时，重物所受的重力大于细线对重物的拉力
水平匀速飞行时，悬挂重物的细线会偏离竖直方向
5.甲、乙两个物体叠放在一起，此时静止在水平地面上．下列说法正确的是（ ）
甲物体受到重力和乙对甲的支持力，它们是一对相互作用力
甲对乙的压力与乙对甲的支持力是一对平衡力
乙对地面的压力与地面对乙的支持力是一对相互作用力
地面对乙的支持力与乙受到的重力是一对平衡力
6.如图是利用每秒闪光 10 次的照相装置拍摄到的四个物体运动的闪光照片(图中的黑点表示物体)。其中可能受到平衡力作用的物体是（ ）
7.下列图中所画的两个力彼此平衡的是（ ）
A.
8.质量相等的甲、乙两只降落伞在空中匀速下降，甲的速度是 7 米/秒，乙的速度是 4 米/秒，它们所受阻力 F 甲、F 乙之比是( )
A. 3∶4 B. 4∶7 C. 7∶4 D. 1∶1
9.如图甲所示，老李用水平向左的力 F 推放在水平地面上的箱子，力 F 的大小以及箱子的运动速度大小 v 随时间 f 的变化情况分别如图乙、丙所示。则箱子受到的阻力（ ）
A. 在 6～8 秒内等于 12 牛 B. 在 0～10 秒内始终等于 10 牛
C. 在第 2 秒受到的阻力等于 4 牛 D. 在第 10 秒受到的阻力大于 10N
10.氢气球下吊一小重物 G 在空气中做匀速直线运动，若不计空气阻力和风力影响，而小重物 G 恰能沿 MN 方向斜上升，下图中气球和重物 G 在运动中所处的位置正确的是（ ）
二、填空题
11.如图是小明探究“二力平衡条件”的实验装置。
（1）小明将重力可忽略不计的卡片两端用细线绕过滑轮，并挂上钩码，使作用在卡片上的两个拉力方向相反。实验过程中，可通过调整________来改变拉力的大小。
（2）小明将卡片扭转一个角度，松手后卡片________（选填“能”或“不能”）保持平衡。
（3）小明用剪刀将卡片一分为二，两张小卡片迅速向两边分离。此操作要探究的问题是________。
第16题图 第17题图 第19题图
12.如图，小明同学从滑梯上匀速下滑，则小明________（填“是”或“不是”）处于平衡状态，此时滑梯对小明的作用力有________个，若我们把滑梯对小明的所有作用力等效为一个力 F，则 F 的方向是________（填“竖直向上”“垂直于滑梯向上”或“平行于滑梯向上” ）。
12.今年中国男足在陕西举行的世界杯亚洲区预选赛中，2比0击败卡塔尔队，奇迹般地晋级12强。球员争顶后顶出的球在上升过程中受到________(填“平衡力”或“非平衡力”)作用，足球最后会落回地面是因为受________的作用。
14.如图所示为一条平直的轨道ABC，其中AB段表而粗糙，BC段表面光滑，一辆电动小车在A位置由静止开始向右运动。小车静止时受到的支持力和 ________是一对平衡力。小车经过B点后将做________运动（不计空气阻力）。
15.某次演练中，直升飞机悬停于高空，一伞兵（含伞）跳伞后竖直降落，其速度v与时间t的关系如图所示，在0~t1内，伞兵处于________运动状态，此时伞兵受到的重力________阻力（选填 “<”、“=”或“>”）；在________（选填“t1~t2”或“t2~t3”）内，伞兵受到的阻力保持不变，此时受到的重力________阻力（选填 “<”、“=”或“>”）。
16.天花板上悬挂一只电灯处于静止状态．绳对灯的________力和灯受到的重力是一对平衡力，灯对绳的拉力和________是一对相互作用力．
三、实验探究题
17.某同学在探究“二力平衡条件”的实验中，组装了如下实验装置：
（1）实验时，向左盘和右盘同时放入一个不等重的砝码，这是木块仍然保持静止状态，产生这一现象的原因可能是________，此时木块受到的力是________（选填“平衡力”或“非平衡力”）。
（2）怎样改进实验使效果更好？请写出其中的一条改进措施：________。
18.在“探究二力平衡条件”的活动中，主要是通过探究力对物体的作用效果来实现探究目的．如图所示是可供选择的两种探究方案．
（1）图a的探究方案中研究对象是小卡片，图b的探究方案中研究对象是________；
（2）小明选择了图a所示的探究方案．他将系于小卡片两对角的细线分别跨过左右支架上的滑轮后，就在两线端挂上钩码．这是用于探究两个力的________和________对物体平衡的影响；
（3）探究活动中保持F1与F2相等，把小卡片转过一个角度到图a中的位置，然后再松手，卡片将无法在此位置平衡．实验中设计这一步骤的目的是为了探究二力平衡时，两个力必须满足的条件是________．
（4）两个探究方案相比较，你认为哪个方案的探究过程对实验结论的影响小一些？为什么？________．
四、解答题
19.如图甲所示，放在水平地面上的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的关系和物体运动速度v与时间t的关系如图乙和丙所示。由图像可知：
（1）当t＝1s时，物体处于________(填“加速”、“匀速”或“减速”)状态。
（2）当t＝3s时，物体受到的阻力为________N，阻力的方向________。
（3）当t＝5s时，物体受到的推力和阻力是否为平衡力________？
20.我国自主研发了一种氢燃料汽车，它使用氢气代替汽油，在一次测试中，汽车在平直路面上受到2000N的牵引力，5min内匀速直线行驶了9000m，该车的质量是1.6t．求：
（1）汽车受到的阻力是多少？
（2）汽车受到的重力是多少？
（3）汽车运动的速度是多少？
21.据报道，马丁和新西兰科研组发明了喷气式背包，马丁背上此背包飞上5000英尺（1.52公里）高空。并借助降落伞使它最终安全降落在地面上。这次飞行持续大约10分钟，是有史以来最长的一次。据马丁说，喷气式背包很好驾驭，它的飞行原理非常简单，请解释：
（1）喷气式背包向下快速喷气，为什么会使人腾空而起？
（2）若不考虑空气阻力的作用，要使“喷气式背包和人”沿某一方向匀速直线飞行，背包喷出气体的方向如何？为什么？
参考答案
一、选择题
1. B 2. D 3. D 4. B 5. C 6. D 7. C 8. D 9. C 10. D
二、填空题
11. （1）钩码的数量（2）不能（3）互为平衡力的两个力是否要作用在同一物体上
12. 是；2；竖直向上
13. 非平衡力；重力
14.重力；匀速直线
15.加速；>；t2-t3；=
16.拉；绳对灯的拉力
三、实验探究题
17.（1）木块与桌面间存在摩擦力；平衡力
（2）将木块换成小车
18.（1）小车
（2）大小；方向
（3）作用在同一直线上
（4）a方案，因为小卡片的重力可以忽略，它只受到两个拉力的作用
四、解答题
19.（1）加速
（2）2；水平向左
（3）不是平衡力
20.（1）解：汽车做匀速直线运动，阻力与牵引力是一对平衡力，即F阻=F牵=2000N；
答：汽车受到的阻力为2000N；
（2）解：汽车受到的重力为：
G=mg=1.6×103kg×10N/kg=1.6×104N；
答：汽车受到的重力为1.6×104N；
（3）解：汽车运动的速度为：
v===30m/s．
答：汽车运动的速度为30m/s．
21. （1）解：气式背包向下快速喷气时，背包对喷出的气体施加了一个向下的力，由于物体之间力的作用是相互的，气体对背包（和人）产生了向上的推力，且力能改变物体的运动状态，所以会使背包和人腾空而起。
（2）解：由于“喷气式背包和人”要保持匀速直线飞行，又因为不计空气阻力，则“喷气式背包和人”所受的重力和推力是一对平衡力。根据二力平衡的条件，则“它”所受推力方向与重力相反（即竖直向上）。又根据物体之间力的作用是相互的，则背包喷出气体的方向应该是竖直向下。