浙教版科学七下第三章 第5节二力平衡的条件（优生加练）
一、单选题
1．如图所示，体操运动员静止在平衡木上时，与运动员所受重力是一对平衡力的是（ ）
A．平衡木对运动员的支持力 B．运动员对平衡木的压力
C．平衡木受到的重力 D．运动员对地球的吸引力
【答案】A
【知识点】平衡力的辨别
【解析】【分析】平衡力的条件：大小相等、方向相反、作用在同一直线和同一物体上，据此分析判断。
【解答】运动员的重力竖直向下，根据二力平衡的条件可知，与它平衡的力的方向肯定是竖直向上的，且作用在运动员身上。
A.平衡木对运动员的支持力方向是竖直向上的，故A正确；
B.运动员对平衡木的压力竖直向下，与重力方向相同，故B错误；
C.平衡木受到的重力作用在平衡木上，没有与运动员的重力作用在同一物体上，故C错误；
D.运动员对地球的吸引力作用在地球上，与运动员的重力没有在同一物体上，故D错误。
故选A。
2．有甲、乙两个物体，在力的作用下做水平直线运动，其速度时间图像如图所示。由图可知，两物体运动过程中水平方向上的受力情况是（ ）
A．两物体都受平衡力作用
B．两物体都受非平衡力作用
C．甲受平衡力作用，乙受非平衡力作用
D．甲受非平衡力作用，乙受平衡力作用
【答案】C
【知识点】平衡状态的判断
【解析】【分析】（1）物体处于静止或匀速直线运动状态时，它受力平衡；
（2）根据图像确定物体的运动状态，然后再确定是否受平衡力。
【解答】根据图像可知，乙的速度不断增大，那么它做加速运动，没有处于平衡状态，肯定不受平衡力；甲的速度保持不变，那么它处于平衡状态，受到平衡力，故C正确，而A、B、D错误。
故选C。
3．忽略空气阻力，抛出后的小球在空中运动轨迹如图所示，抛出后的小球（ ）
A．不受力，运动状态发生改变
B．不受力，运动状态不发生改变
C．受到力的作用，运动状态发生改变
D．受到力的作用，运动状态不发生改变
【答案】C
【知识点】平衡状态的判断
【解析】【分析（1）运动状态的改变包括：静止变运动；运动变静止；速度大小改变；运动方向改变。
（2）力是改变物体运动状态的原因，据此分析判断。
【解答】忽略空气阻力，抛出后的小球在空中时只受到重力。因为它做曲线运动，所以它的运动方向不断改变，即运动状态发生改变，故C正确，而A、B、D错误。
故选C。
4．（2020·柯桥模拟）中央电视台《是真的吗》某期节目中，有这样一个实验：将一根绳子穿过内壁和端口均光滑的空心圆筒，绳子上端系一金属球，下端与装有皮球的网袋连接。转动空心圆筒，使金属球转动(如图)。随着转速加大，网袋由静止开始向上运动。下列判断正确的是（ ）
A．金属球转动过程中，运动状态不变
B．网袋静止时，它受到的总重力与它对绳子的拉力是一对平衡力
C．金属球转动过程中，它受到的重力与绳子对它的拉力是一对平衡力
D．实验表明，改变物体的运动状态需要力
【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用；平衡力的辨别
【解析】【分析】力可以改变物体的运动状态，二力平衡时，力的大小相等、方向相反，在同一物体上，在同一直线上。
【解答】A、金属球转动过程中，运动方向在改变，运动状态改变，A不符合题意；
B、根据题意，网袋静止时，它受到的总重力与绳子对它的拉力是一对平衡力，B不符合题意；
C、金属球转动过程中，它受到的重力与绳子对它的拉力没在同一直线上，不是平衡力，C不符合题意；
D、力可以改变物体的运动状态，D符合题意。
故答案为：D.
5．（2020·上城模拟）如果你看过中央电视台体育频道的围棋讲座就会发现，棋子在竖直放置的棋盘上可以移动，但不会掉下来。原来，棋盘和棋子都是由磁性材料制成的。棋子不会掉落是因为（ ）。
A．质量小，重力可以忽略不计 B．棋盘对它有很大的吸引力
C．受到棋盘对它向上的磨擦力 D．受到空气的浮力
【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】根据二力平衡的知识分析即可。
【解答】当棋子在棋盘上保持静止状态时，它在竖直方向保持平衡状态，即向下的重力和向上的摩擦力相互平衡，因此棋子不会掉落的原因是受到棋盘对它向上的摩擦力，故C正确，而A、B、D错误。
故选C。
6．（2020·宁波模拟）如图所示，两个完全相同的条形磁铁A和B，质量均为m，将它们竖直放在水平地面上，用弹簧测力计通过一根细线竖直向上拉磁铁A，若弹簧测力计读数为mg，则B对A的支持力F1以及水平地面对B的支持力F2分别为（ ）
A．F1＝0，F2＝mg B．F1＝mg，F2＝0
C．F1>0，F20，F2＝mg
【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】1、对磁铁A进行受力分析，受到向下的重力、向上的拉力、B对A的引力和B对A的支持力，根据这四个力平衡可判断B对A的支持力F1的大小；
2、把磁铁A和B当成一个整体进行受力分析，这个整体的重力等于2mg，向上的拉力为mg，还有向上的支持力，根据这三个力平衡，可求出水平地面对B的支持力F2的大小；
3、同名磁极相吸，异名磁极相斥。
【解答】以磁铁A为研究对象，对其进行受力分析可知，A受到向下的重力GA=mg，绳子对其向上的拉力F=mg，AB磁铁异名磁极靠近，肯定存在吸引力，B对A有一个向下的吸引力，由于GA与F相等，而A保持静止所以A必须受到一个向上的与B对A吸引力相同的力，这个力只能是B对A向上的支持力，故F1>0，A选项错误。将A、B看成一个整体，整体的受力情况为：向下力的G总=2mg，弹簧向上的拉力mg，要使AB整体保持静止，地面对B物体向上的力F2=G总-F=2mg-mg=mg，B、C错误，D选项正确。
故选D
7．（2020·桐乡模拟）某同学用夹子把小刀和勺子固定成“八”字后，将牙签插到“八”的中间位置，再把牙签的中间部分搭在水杯口的边缘上。这时，在没有其它外力的作用下，小刀和勺子竟然在牙签上保持住了平衡。如果把夹子、小刀、勺子和牙签视为整体，牙签与杯口接触点为支点，以下说法正确的是（ ）
A．整体重心位于支点的正下方 B．整体重心位于靠近小刀的一侧
C．整体重心位于靠近勺子的一侧 D．整体重心位于靠近杯口中心处
【答案】A
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】根据二力平衡的知识分析判断。
【解答】当夹子、小刀和勺子组成的整体处于静止状态时，牙签受到的向上的支持力和整体的总重力相互平衡。根据二力平衡的条件可知，这两个力肯定作用在同一直线上。因为支持力通过支点，而重力作用在重心上，所以整体的重心肯定位于支点的正下方，故A正确，而B、C、D错误。
故选A。
8．（2020八上·杭州月考）在事先已完成平衡调节的托盘天平的左右两盘各放大半杯水，天平仍平衡。然后在左盘的杯中放入一个空心铜球，在右盘的杯中放入一个空心铝球，结果铜球沉到杯底，铝球漂浮在水面上，并且两个杯中的水都没有溢出（水的质量不变）。若两球质量相等，则下列有（ ）
A．天平仍平衡
B．天平不平衡，左端下沉
C．天平不平衡，右端下沉
D．条件不足，无法判断天平是否仍平衡
【答案】A
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】天平受到的压力等于托盘上所有物体的重力之和，据此分析判断。
【解答】由于杯子的重力相等，水的重力相等、球的重力也相等，根据托盘受到的压力F=G杯+G水+G球可知，两个托盘受到的压力相等，因此天平平衡。
故选A。
9．如图所示，有四块相同的砖块，被A、D外两侧两块竖直的木板左右夹住，砖块处于静止状态，问此时B砖块受到几个力的作用( ）
A．三个 B．四个 C．五个 D．六个
【答案】B
【知识点】二力平衡的条件及其应用；平衡状态的判断
【解析】【分析】（1）先将四块砖看作一个整体，根据受力分析得到左边木板对A的摩擦力大大小和方向；然后再以A为对象进行受力分析，计算出B对A的摩擦力即方向；根据相互作用力原理可知，A对B的摩擦力与它相等但方向相反，接下来对B进行受力分析，如果B的重力和这个摩擦力相互平衡，那么C就对B没有摩擦力；否则，C就对B有摩擦力；
（2）在水平方向上B受力平衡，根据二力平衡原理确定受力的个数即可。
【解答】先把四块砖看作一个整体，总重力是4mg，根据所学知识，在其他条件都相同的情况下，两边的压力相等，其受到的摩擦力也相等，又因为整体处于静止状态，即受力平衡，故向下的重力大小与两边的摩擦力之和相等，故fA=fD= =2mg，且A、D砖块受到的摩擦力方向竖直向上；对于砖块A：受到左边木板对其向上的摩擦力作用，大小为2mg，同时自身向下的重力为mg，根据平衡力知识，A还受到B砖对它向下的摩擦力作用，大小为mg；而力的作用是相互的，显然A砖对B砖也存在一个摩擦力，方向向上，大小也为mg；对于砖块B：显然，已经受到了两个力的作用（自身竖直向下的重力、A砖对它向上的摩擦力），这两个力正好是一对平衡力，B砖和C砖之间没有力的作用；要注意的是，摩擦力产生的条件之一就是两个物体之间要发生相互挤压，也就是说无论力的作用效果是否在数值及方向上相互抵消，但是压力本身是一定存在的，故砖块B同样也受到了来自左右两边的压力F，且大小相等、方向相反。
故答案为：B
10．（2019七下·杭州期中）如图所示，两个长方体物块叠放在水平地面上并处在静止状态。两物块的材料已在图中标明，四幅图中上下物块的质量均相等。对四幅图中两物块接触处的弹力大小和地面对物块的支持力大小情况，有下列判断：①乙图中两物块间的弹力可能最大；②四幅图中的两物块间弹力一样大；③丁图中地面对物块的支持力最大；④四幅图中地面对物块的支持力一样大；⑤乙、丁两图中两物块间的弹力一定相等（磁铁能吸引铁、钴、镍金属，磁铁之间有引力或者斥力）。其中正确的是（ ）
A．②③ B．②④⑤ C．①④ D．①④⑤
【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】（1）对上面的物块进行受力分析，根据二力平衡的知识判断两个物体之间弹力的大小；
（2）在水平地面上，地面对物体的支持力等于上面所有物体的重力之和。
【解答】（1）甲：由于铜块只受重力，所以下面的铁块对它的支持力等于铜块的重力；
乙：由于磁铁吸引下面的铁块，所以下面的铁块对磁块的支持力等于磁块的重力和吸引力之和；
丙：由于磁块不吸引铜块，所以下面的铜块对磁块的支持力等于磁块的重力；
丁：磁块和磁块之间可能为引力，也可能为斥力，因此下面磁块对上面磁块的支持力可能等于上面磁块的重力和引力之和，也可能等于上面磁块重力与下面磁块的斥力之差；
故①正确，而②、⑤错误；
（2）将四组中叠放的两个物块看做一个整体，无论它们之间的弹力有多大，地面对它们的支持力和它们的总重力相互平衡，即支持力等于总重力，也就是地面的支持力都相等，故④正确。
故选C。
11．用轻质细线把两个完全相同的小球悬挂起来，如右图所示。今对小球a施加一个水平向左的恒力F，并对小球b施加一个水平向右的恒力F，最后达到平衡。平衡后状态可能是图（ ）
A． B． C． D．
【答案】B
【知识点】平衡状态的判断
【解析】【分析】将小球a、小球b以及它们之间的细线看作一个整体，对这个整体在水平方向和竖直方向进行受力分析，根据二力平衡的条件进行分析即可。
【解答】将小球a、小球b以及它们之间的细线看作一个整体，这个整体在水平方向上受到的向左的恒力和向右的恒力相互平衡；竖直方向上细线的拉力和整体的重力平衡，如下图；
因为重力竖直向下，所以拉力肯定竖直向上，故B正确。
故选B。
12．（2018八上·宁波月考）如图所示，弹簧秤和细线的重力及一切摩擦不计，物重 G=1N，则弹簧秤 A 和 B 的示数分别为（ ）
A．1N，0 B．0，1N C．2N，1N D．1N，1N
【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】当物体处于平衡状态时，它受到的是平衡力，可利用二力平衡的知识进行解答。
【解答】两幅图中，右边重物受到的拉力都是由弹簧测力计产生的；因为它们都处于静止状态即平衡状态，所以这个重物受到的重力和拉力是平衡力，即，即弹簧测力计的示数都是1N。
故选D。
13．（2018·慈溪模拟）日本石头平衡大师Kokei Mikuni能以近乎不可能的角度将石头堆叠在一起保持静止。右图是他的一个作品的照片。下面对图中A、B两块石头说法正确的是（ ）
A．B对A作用力一定经过A的重心 B．B对A作用力就是A的重力
C．B对A的支持力大于A对B的压力 D．B与A之间一定没有摩擦力
【答案】A
【知识点】平衡状态的判断；平衡力的辨别
【解析】【分析】（1）物体不受力或受平衡力作用时也能处于静止状态；
（2）平衡力、相互作用力的特点；
（3）摩擦力的产生条件。
【解答】A、B对A作用力一定经过A的重心，B对A的作用力与A的重力是一对平衡力，所以B对A作用力一定经过A的重心，A正确；
B、B对A作用力就是A的重力，A的重力的施力物体是地球，B对A的作用力是支持力，B错误；
C、B对A的支持力大于A对B的压力，B对A的支持力与A对B的压力是一对相互作用力，大小相等，C错误；
D、B与A之间一定没有摩擦力，若B的面是倾斜的，A要保持静止需要受到一个静摩擦力，D错误；
故选A
14．如图所示，弹簧测力计下挂着铁块P，其正下方的水平地面上放着一块条形磁铁Q，P和Q均处于静止状态。已知P和Q的重力分别为G和3G，若弹簧测力计的示数为2G，则下列说法正确的是（ ）
A．P对弹簧测力计的拉力大小为G
B．P对Q的吸引力和地面对Q的支持力大小分别为G和2G
C．P对Q的吸引力和Q对P的吸引力是一对平衡力，大小均为G
D．弹簧测力计对P的拉力和Q对P的吸引力是一对平衡力，大小分别均为2G
【答案】B
【知识点】平衡力的辨别
【解析】【分析】（1）P对弹簧测力计的拉力大小等于P受到的力即为弹簧测力计的示数；（2）对P、Q分别受力分析，利用力的平衡条件和相互作用力得出PQ之间吸引力的大小和地面对Q的支持力的大小；（3）二力平衡条件：大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在同一个物体上；（4）相互作用力：大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在两个物体上。本题考查了平衡力的判断，关键是会对P、Q进行受力分析得出各力之间的大小关系，同时要注意二力平衡力和相互作用力的区别是：是否作用在同一个物体上。
【解答】（1）P对弹簧测力计的拉力等于弹簧测力计的示数即为2G，故A不正确；（2）对P受力分析可知，受到竖直向上弹簧测力计的拉力F弹、Q对P的吸引力FQP，竖直向下的重力G，根据力的平衡条件可得：FQP=F弹-GP=2G-G=G，∵P对Q的吸引力和Q对P的吸引力，大小相等、方向相反、作用在同一条直线上，作用在两个物体上，是一对相互作用力，故C不正确；∴FPQ=FQP=G，
对Q点受力分析可知，受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力、P对Q的吸引力，
根据力的平衡条件可得：F支持=GQ-FPQ=3G-G=2G，故B正确；（3）弹簧测力计对P的拉力和Q对P的吸引力，两个力的大小不相等，所以不是一对平衡力，故D不正确。
故答案为：B
15．图1中，一段弹簧固定在水平桌面上（如图1甲所示），将一个小球放在弹簧上使其处于静止状态（如图1乙所示），用竖直向下的力F压小球至图1丙的位置，然后撤去力F，小球向上运动到A点后下落（如图1丁所示），不计空气阻力的影响。则从撤去力F到小球运动到A点的过程中，下列说法中正确的是（ ）
A．小球一直做加速运动
B．小球在A点处于静止状态
C．小球离开弹簧时的速度最大
D．小球离开弹簧前，受到的合力先减小后增大
【答案】D
【知识点】平衡状态的判断
【解析】【解答】小球离开弹簧后受到竖直向下的重力，此时做减速运动，故A错误；
在A点速度为零，但是不是一直保持静止状态，故不是静止状态，B错误；
小球在弹簧弹力等于重力是速度达到最大，C错误；故D正确。
故选D
【分析】本题难度较大，需要弄清楚弹簧弹力与形变量的关系，同时要结合弹力变化和重力的关系，判断小球速度的变化。
二、填空题
16．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，从钩码数量看，卡片两边所受的拉力 。
（2）为观察不在同一直线上的两个力是否能平衡，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 。
【答案】（1）相等
（2）转动
（3）作用在同一物体上
（4）减小卡片自重的影响
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【分析】（1）纸片两边的拉力由砝码的重力产生。当卡片静止处于平衡状态时，两边钩码的数量相等，说明卡片受到的拉力相等。
（2）当用力将卡片扭转时，两边的拉力就不在同一直线上了，松手后可以观察卡片是否处于平衡状态；
（3）将卡片剪开后，卡片变成两个物体，根据卡片能否处于静止状态判断二力是否必须作用在同一物体上；
（4）实际上卡片是有重力的，而卡片静止时，其实是两个拉力和纸片重力的平衡。当卡片的重力很小时，对实验的影响可以忽略，因此选择较轻的卡片。
【解答】（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，从钩码数量看，卡片两边所受的拉力相等。
（2）为观察不在同一直线上的两个力是否能平衡，可用手将卡片转动，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：作用在同一物体上。
（4）该实验在选择卡片时，选用较轻卡片的目的是：减小卡片自重的影响。
17．如图所示，为物体运动的s－t图像，在图示的OA、AB、BC、CD、DE几个过程中，物体运动状态不改变的过程是 ，物体运动状态改变的过程是 。
【答案】OA、AB；BC、CD、DE
【知识点】平衡状态的判断
【解析】【分析】当物体处于静止或匀速直线运动状态时，处于平衡状态，物体的运动状态不变，据此解答。
【解答】根据图像可知，OA段图像为通过坐标原点的斜线，此时物体做匀速直线运动；AB段图像为一条水平线，即物体保持静止状态，因此物体运动状态不改变的过程是OA和AB，运动状态改变的过程是BC、CD、DE。
18．在图甲、乙中，河里停着两只完全相同的小船，两船离岸的距离相等，船上各站着一个质量相等的人，河岸上也各站着一个人，现要使两船靠岸，甲图中只有岸上一人用力F收绳，乙图中岸上和船上的两人都用力F收绳，则 (选填“甲船先”“乙船先”或“甲、乙两船同时”)靠岸。
【答案】甲、乙两船同时
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】力是改变物体运动状态的原因，小船上的人受到的拉力越大，小船运动速度越快，就会先靠岸；首先根据二力平衡的知识判断两种情况下船上的人受到的拉力大小，然后再确定哪只小船先靠岸。
【解答】甲：岸上的人用力F收绳子，船上的人不用力，那么小船受到的拉力就是F；
乙：岸上和船上的人都用力F收绳子，那么小船最终受到的力还是F。
因为两种情况下小船受到的拉力相同，所以速度相同，到达岸边的时间相同，即甲和乙两船同时靠岸。
19．（2020·杭州模拟）弹簧测力计是测量力的大小的仪器。两人同时用4N的力拉两串联的弹簧测力计的两端，则两测力计的示数分别为 N和 N；若两人还是用4N的力拉这两并联的弹簧测力计的两端，则两测力计的示数分别为 N和 N；
【答案】4；4；2；2
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】（1）弹簧测力计的示数应该等于弹簧挂钩上受到的拉力大小；
（2）以其中一边的挂钩为受力对象，进行受力分析，得到力的平衡式进行计算即可。
【解答】（1） 两人同时用4N的力拉两串联的弹簧测力计的两端， 那么两个测力计的挂钩上受到的拉力就是4N，因此两个测力计的示数分别是4N和4N；
（2）以左边弹簧的挂钩为受力对象，当它处于静止状态时，它受到向左的一个拉力4N，向右的两个测力计的拉力F示数，那么得到：2F示数=4N，因此两个测力计的示数分别为：F示数 =2N。
20．（2019八上·浙江期中）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，桌面对钩码的支持力是 N。
【答案】（1）4.5
（2）1.5
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】根据乙图可知，当弹力小于钩码的重力时，钩码在桌面上静止，随着弹簧的伸长，测力计的示数在逐渐增大；当弹力等于钩码的重力时，弹簧不再伸长，测力计的示数保持不变，此时钩码跟随测力计一起向上匀速运动。
（1）当测力计的示数保持不变时，钩码跟随弹簧一起运动，此时钩码的重力等于测力计的示数；
（2）首先根据弹力和伸长成正比，计算出h=4cm时测力计的示数，然后根据G=F拉+F支持计算支持力。
【解答】（1）根据图乙可知，当测力计的示数为4.5N时，示数保持不变，因此钩码的重力为4.5N；
（2）根据图乙可知，当弹簧伸长6cm时，测力计的示数为4.5N；
那么弹簧伸长4cm时，测力计的示数为：；
那么这时桌面对钩码的支持力为：F支持=G-F拉=4.5N-3N=1.5N。
21．（2019八上·宁波期中）起重机吊装一个重为1000N的工件，当起重机以2m/s的速度吊着工件匀速直线上升时，忽略阻力，工件受到拉力的大小为 N；当起重机以5m/s速度吊着工件匀速直线下降时，工件受到的拉力的方向为 （填“竖直向上”或“竖直向下”）；当起重机吊着工件以4m/s的速度沿水平方向做匀速直线运动时，工件受到的拉力的大小为 N。
【答案】1000；竖直向上；1000
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】当物体在竖直方向上做匀速直线运动时，根据二力平衡的知识分析拉力和重力的关系。
【解答】 当起重机以2m/s的速度吊着工件匀速直线上升时，它处于平衡状态，即拉力F=G=1000N；当起重机以5m/s速度吊着工件匀速直线下降时，它仍然处于平衡状态，即拉力和重力是平衡力，因为重力的方向竖直向下，所以拉力的方向与它相反，即竖直向上； 当起重机吊着工件以4m/s的速度沿水平方向做匀速直线运动时， 它在竖直方向上处于平衡状态，即拉力F=G=1000N。
22．假设雨点下落过程中受到空气的阻力与雨点（可看成球形）的横截面积S成正比，与下落速度v的平方成正比，即f阻=kSv2，其中k为比例常数。又已知球的体积公式：V=4/3πr3（r为半径），每个雨点的密度相同，落地前最终都做匀速运动。
（1）雨滴落地前做匀速直线运动时，其重力与受到阻力之间的关系 。
（2）下图中能正确反应雨滴下落速度与时间关系的图像是 。
A． B．
C． D．
（3）设两个雨滴的半径之比为1：2，则这两个雨点的落地速度之比为 。
【答案】（1）是一对平衡力
（2）B
（3）1：
【知识点】平衡力的辨别
【解析】【分析】（1）当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时，处于平衡状态，受到平衡力；
（2）雨滴开始一段时间内做加速运动，最终做匀速运动，据此分析即可；
（3）首先根据 V=4/3πr3 计算出雨滴的体积之比，然后根据公式G=ρgV计算出雨滴的重力之比，再根据二力平衡得到最终阻力之比，最后根据公式f阻=kSv2计算落地速度之比，
【解答】（1）雨滴落地前做匀速直线运动时，此时它处于平衡状态，因此受到的重力和阻力是一对平衡力；
（2）在开始一段时间内，雨滴受到的阻力小于重力，此时合力向下，因此雨滴做加速运动；随着速度的增大，雨滴受到的阻力不断增大，因此雨滴受到的合力逐渐减小，那么雨滴速度的增大量在不断减小；当阻力和重力相等时，雨滴处于平衡状态，它做匀速直线运动，即速度保持不变，故选B；
（3）雨滴的体积之比为：；
雨滴的重力之比：；
最终雨滴做匀速直线运动，此时阻力等于重力，
因此它们受到的阻力之比为：f1：f2=1：8；
它们的横街面积之比：；
根据公式f阻=kSv2得到：；
解得：。
23．3个完全相同的弹簧测力计按如图所示的方法连接起来（考虑弹簧测力计的自重），当在第3个弹簧测力计下面挂一个物体时，已知第1、2个弹簧测力计的示数分别为2N、1.5N，第三个弹簧测力计刻度模糊不清。根据第1、2个弹簧测力计的示数，所挂物体受到的重力为 N。
【答案】1
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】弹簧测力计的示数应该是它挂钩上所有物体的重力之和，据此解答即可。
【解答】以第2个弹簧测力计为对象分析，它的示数应该等于第三个测力计和下面物体的重力之和，即：
；
以第1个测力计为对象分析，它的示数等于2个测力计的重力和物体重力之和，即：
；
两式联立得到：
，
。
故答案为：1
24．（2018八上·宁波月考）马拉着载有 1000kg 货物的雪橇在平直的公路上行驶，雪橇的运动情况如图所示。在前 2 秒内马对雪橇的拉力是500N ， 此 时 雪 橇 在 水 平 方 向 受 到 的 阻 力 是 N，如拉雪橇运动在第 6 秒时，拉力大小与第 1 秒时相比较是拉力 （填“增大”、“减小”或“不变”）。
【答案】500；不变
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】（1）当物体在水平上做匀速直线运动时，它受到的拉力和摩擦力是一对平衡力；
（2）在s-t图像中，如果图像是一条斜线，说明物体做匀速直线运动。
【解答】观察图像可知，雪橇在前2s内做匀速直线运动，它受到的阻力与拉力是平衡力，即f=F=500N；雪橇在第6秒时，它仍在做匀速直线运动，它受到的阻力与现在的拉力还是平衡力，即f'=F'；因为雪橇对地面的压力和接触面的粗糙程度不变，因此两种情况下地面的摩擦力相同，那么F=F'，即拉力相等。
故答案为：500；不变
三、实验探究题
25．（2020八上·杭州期中）在北京某科技馆内，有一个风洞实验室，一架模型飞机固定在托盘测力计上(如图所示)。无风时，托盘测力计示数为15N。
（1）当迎面吹着飞机的风速达到20m/s时，托盘测力计的示数为7N，可以判定飞机受到了一个新的力。根据你的分析，飞机受到的该力大小为 ，方向为 。
（2）如表是某小组研究该力的大小与风速关系的实验数据。
风速（m/s） 5 10 15 20 25 30 35
托盘测力计的示数（N） 14.5 13.0 10.5 7.0 2.5 0
当风速达到30m/s以上，托盘测力计的示数为0，说明了什么 。
（3）如图乙处理相关数据得到“升力与迎角的关系”。根据数据你可以得出什么结论？ 。
（4）资料显示：本实验结论与实际相符，且飞机迎角一定时，飞行速度越大升力也越大。若某飞机以500千米／时做水平匀速直线飞行时的迎角为Q1，而以800千米／时做水平匀速直线飞行时的迎角为Q2（Q1、Q2均小于15度）。请比较Q1、Q2的大小关系： 。
【答案】（1）8N；竖直向上
（2）升力为15N ,等于重力
（3）角度为15度的时候，升力最大
（4）Q1大于Q2
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】（1）对飞机模型进行受力分析，根据二力平衡的知识确定该力的大小和方向；
（2）托盘测力计的示数为0，说明飞机模型对它的压力为零，此时产生的升力和飞机的重力相互平衡，据此分析解答；
（3）根据图像分析升力与迎角的变化关系；
（4）当飞行迎角小于15°时，飞机的飞行速度越大，迎角越大，产生的升力越大，据此分析即可。
【解答】（1）飞机模型处于平衡状态，它受到竖直向上的支持力，等于测力计的示数7N，竖直向下的重力15N，此时二者的合力为：15N-7N=8N，且方向向下。根据二力平衡的知识可知，产生的升力应该和这个合力平衡，即大小相等，方向相反，因此飞机受到的升力为8N，方向竖直向上。
（2）风速达到30m/s以上，托盘测力计的示数为0，说明：升力为15N，且等于重力；
（3）根据表格数据可知，角度为15°的时候，飞机的升力最大。
（4）根据表格数据可知，当飞行迎角小于15°时，飞机的飞行速度越大，迎角越大，产生的升力越大。500km/h<800km/h，如果迎角一定，那么产生的升力前者小于后者。为了保证升力相同，必须增大迎角，即Q1大于Q2。
26．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 ？
【答案】（1）加速
（2）2；水平向左
（3）不是平衡力
【知识点】平衡力的辨别
【解析】【分析】（1）从丙图中找到某个时间对应的速度所在图像的形状，如果是一条向右上方倾斜的直线，说明物体在加速；如果是一条向右下方倾斜的直线，说明物体在减速；如果一条水平线，说明物体是匀速的；
（2）从丙图中判断t=3s时物体的运动状态，然后从乙图中找到某个时间物体受到的力；阻力的方向与运动方向相反；
（3）从丙图中判断t=5s时物体的运动状态，进而判断物体是否受到平衡力。
【解答】（1）观察丙图可知，从0s-2s物体的v-t图像是一条向右上方的斜线，说明这段时间物体的速度不断增大，因此当t=1s时，物体处于加速状态；
（2）观察丙图可知，当t=3s时，物体的v-t图像是一条水平线，说明物体在这段时间内做匀速直线运动，因此阻力和拉力是一对平衡力，即阻力是2N，且方向向左；
（3）观察丙图可知，物体从4s-8s的v-t图像是一条向右下方倾斜的线，说明这段时间内物体做减速运动，即处于不平衡状态，因此物体受到的推力和阻力不是平衡力。
故答案为：（1）加速；（2）2，水平向左；（3）不是平衡力
27．（2018七下·柯桥期中）如图甲是小东同学探究二力平衡条件时的实验情景。
（1）小东将系于小卡片（重力可忽略不计）两对角的线分别跨过左右支架上的滑轮，在线的两端挂上钩码，使作用在小卡片上的两个拉力方向 （相同或相反），并通过调整 来改变拉力的大小。
（2）当小卡片平衡时，小东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，
小东下一步的操作是： 。
（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，同学们认为小东的实验优于小明的实验。其主要原因是 。
A．容易让小卡片在水平方向上保持平衡
B．小卡片是比较容易获取的材料
C．减少了摩擦力对实验结果的影响
D．小卡片容易扭转
【答案】（1）反；钩码数
（2）2个力在同一直线上
（3）剪开小卡片
（4）C
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【分析】（1）钩码由于重力的作用，会对小卡片施加一个拉力的作用，左端的钩码对小卡片施加一个向左的拉力，右端的钩码对小卡片施加了一个向右的拉力，拉力的大小等于钩码的重力；
（2）小卡片转过一个角度，小卡片上受到的两个拉力就不在一条直线上，是验证不在同一直线上两个力是否平衡；
（3）将小卡片剪开，此时两个力不在同一物体上，可探究只有作用在同一物体上的两个力才能平衡；
（4）实验中，如果受到其它力的作用，会影响实验结果。
【解答】（1）小卡片两端通过滑轮各挂一个钩码，两个钩码由于重力通过绳子对小卡片施加了两个向相反方向的拉力，拉力的大小等于钩码的重力，钩码的数量越多，拉力就越大；
（2）小卡片转过一个角度，小卡片两端的拉力就不在一条直线上，纸片就会转动，说明了不在同一直线上的两个力不能平衡；
（3）为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，可将小卡片剪开，此时两个力不在同一物体上，物体不能保持平衡状态；
（4）将木块放在水平桌面上，木块与桌面之间存在摩擦力，会影响实验结果。
故答案为：（1）相反；钩码个数；（2）两个力是否在同一直线上；（3）剪开小卡片；（4） C。
四、解答题
28．（2019九上·萧山月考）如图所示，一气球与所挂物体的总质量为 5m，气球所受浮力始终保持
40N 不变，气球受到的空气阻力与速度成正比，即 f=kv（k 为常数），此时气球以 2m/s 竖直向下做匀速直线运动；若减少所挂物体，使气球与剩余物体的总质量变为
3m， 经过一段时间后，气球恰好以 2m/s 竖直向上做匀速直线运动。（物体所受浮力和空气阻力忽略不计，g=10N/kg）
（1）画出气球与所挂物体以 2m/s 竖直向下做匀速直线运动时的受力示意图。
（2）计算出 m 的大小。
（3）若去掉所挂的所有物体，气球的质量为 m，则气球能达到的最大速度是多少？
【答案】（1）
（2） 当气球向下做匀速直线运动时，受到向下的重力、向上的阻力和浮力，
即：G=f+F浮；
那么：5mg=f+40N ①；
当气球向上做匀速直线运动时，受到向下的重力、阻力和向上的浮力，
即：G+f=F浮；
那么：3mg+f=40N ②；
①②式联立，解得：m=1kg，f=10N；
（3）根据上面的计算可知，当2m/s时阻力为10N；
那么；
当气球匀速上升时，它受力：G'+f=F浮；
1kg×10N/kg+×v=40N；
解得：v=6m/s。
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】（1）当气球向下做匀速直线运动时，它受到向下的重力、向上的浮力和阻力，据此做出力的示意图；
（2）当气球做匀速直线运动时，它受到平衡力，据此分别列出向下运动和向上运动时的平衡方程，进而计算出m的大小。
（3）首先根据计算出k的值，然后列出气球向上匀速运动时的平衡关系式，最后计算即可。
【解答】（1）当气球向下做匀速直线运动时，它受到向下的重力、向上的浮力和阻力，作用点都在重心上，示意图如下：
（2）当气球向下做匀速直线运动时，受到向下的重力、向上的阻力和浮力，
即：G=f+F浮；
那么：5mg=f+40N ①；
当气球向上做匀速直线运动时，受到向下的重力、阻力和向上的浮力，
即：G+f=F浮；
那么：3mg+f=40N ②；
①②式联立，解得：m=1kg，f=10N；
（3）根据上面的计算可知，当2m/s时阻力为10N；
那么；
当气球匀速上升时，它受力：G'+f=F浮；
1kg×10N/kg+×v=40N；
解得：v=6m/s。
1 / 1浙教版科学七下第三章 第5节二力平衡的条件（优生加练）
一、单选题
1．如图所示，体操运动员静止在平衡木上时，与运动员所受重力是一对平衡力的是（ ）
A．平衡木对运动员的支持力 B．运动员对平衡木的压力
C．平衡木受到的重力 D．运动员对地球的吸引力
2．有甲、乙两个物体，在力的作用下做水平直线运动，其速度时间图像如图所示。由图可知，两物体运动过程中水平方向上的受力情况是（ ）
A．两物体都受平衡力作用
B．两物体都受非平衡力作用
C．甲受平衡力作用，乙受非平衡力作用
D．甲受非平衡力作用，乙受平衡力作用
3．忽略空气阻力，抛出后的小球在空中运动轨迹如图所示，抛出后的小球（ ）
A．不受力，运动状态发生改变
B．不受力，运动状态不发生改变
C．受到力的作用，运动状态发生改变
D．受到力的作用，运动状态不发生改变
4．（2020·柯桥模拟）中央电视台《是真的吗》某期节目中，有这样一个实验：将一根绳子穿过内壁和端口均光滑的空心圆筒，绳子上端系一金属球，下端与装有皮球的网袋连接。转动空心圆筒，使金属球转动(如图)。随着转速加大，网袋由静止开始向上运动。下列判断正确的是（ ）
A．金属球转动过程中，运动状态不变
B．网袋静止时，它受到的总重力与它对绳子的拉力是一对平衡力
C．金属球转动过程中，它受到的重力与绳子对它的拉力是一对平衡力
D．实验表明，改变物体的运动状态需要力
5．（2020·上城模拟）如果你看过中央电视台体育频道的围棋讲座就会发现，棋子在竖直放置的棋盘上可以移动，但不会掉下来。原来，棋盘和棋子都是由磁性材料制成的。棋子不会掉落是因为（ ）。
A．质量小，重力可以忽略不计 B．棋盘对它有很大的吸引力
C．受到棋盘对它向上的磨擦力 D．受到空气的浮力
6．（2020·宁波模拟）如图所示，两个完全相同的条形磁铁A和B，质量均为m，将它们竖直放在水平地面上，用弹簧测力计通过一根细线竖直向上拉磁铁A，若弹簧测力计读数为mg，则B对A的支持力F1以及水平地面对B的支持力F2分别为（ ）
A．F1＝0，F2＝mg B．F1＝mg，F2＝0
C．F1>0，F20，F2＝mg
7．（2020·桐乡模拟）某同学用夹子把小刀和勺子固定成“八”字后，将牙签插到“八”的中间位置，再把牙签的中间部分搭在水杯口的边缘上。这时，在没有其它外力的作用下，小刀和勺子竟然在牙签上保持住了平衡。如果把夹子、小刀、勺子和牙签视为整体，牙签与杯口接触点为支点，以下说法正确的是（ ）
A．整体重心位于支点的正下方 B．整体重心位于靠近小刀的一侧
C．整体重心位于靠近勺子的一侧 D．整体重心位于靠近杯口中心处
8．（2020八上·杭州月考）在事先已完成平衡调节的托盘天平的左右两盘各放大半杯水，天平仍平衡。然后在左盘的杯中放入一个空心铜球，在右盘的杯中放入一个空心铝球，结果铜球沉到杯底，铝球漂浮在水面上，并且两个杯中的水都没有溢出（水的质量不变）。若两球质量相等，则下列有（ ）
A．天平仍平衡
B．天平不平衡，左端下沉
C．天平不平衡，右端下沉
D．条件不足，无法判断天平是否仍平衡
9．如图所示，有四块相同的砖块，被A、D外两侧两块竖直的木板左右夹住，砖块处于静止状态，问此时B砖块受到几个力的作用( ）
A．三个 B．四个 C．五个 D．六个
10．（2019七下·杭州期中）如图所示，两个长方体物块叠放在水平地面上并处在静止状态。两物块的材料已在图中标明，四幅图中上下物块的质量均相等。对四幅图中两物块接触处的弹力大小和地面对物块的支持力大小情况，有下列判断：①乙图中两物块间的弹力可能最大；②四幅图中的两物块间弹力一样大；③丁图中地面对物块的支持力最大；④四幅图中地面对物块的支持力一样大；⑤乙、丁两图中两物块间的弹力一定相等（磁铁能吸引铁、钴、镍金属，磁铁之间有引力或者斥力）。其中正确的是（ ）
A．②③ B．②④⑤ C．①④ D．①④⑤
11．用轻质细线把两个完全相同的小球悬挂起来，如右图所示。今对小球a施加一个水平向左的恒力F，并对小球b施加一个水平向右的恒力F，最后达到平衡。平衡后状态可能是图（ ）
A． B． C． D．
12．（2018八上·宁波月考）如图所示，弹簧秤和细线的重力及一切摩擦不计，物重 G=1N，则弹簧秤 A 和 B 的示数分别为（ ）
A．1N，0 B．0，1N C．2N，1N D．1N，1N
13．（2018·慈溪模拟）日本石头平衡大师Kokei Mikuni能以近乎不可能的角度将石头堆叠在一起保持静止。右图是他的一个作品的照片。下面对图中A、B两块石头说法正确的是（ ）
A．B对A作用力一定经过A的重心 B．B对A作用力就是A的重力
C．B对A的支持力大于A对B的压力 D．B与A之间一定没有摩擦力
14．如图所示，弹簧测力计下挂着铁块P，其正下方的水平地面上放着一块条形磁铁Q，P和Q均处于静止状态。已知P和Q的重力分别为G和3G，若弹簧测力计的示数为2G，则下列说法正确的是（ ）
A．P对弹簧测力计的拉力大小为G
B．P对Q的吸引力和地面对Q的支持力大小分别为G和2G
C．P对Q的吸引力和Q对P的吸引力是一对平衡力，大小均为G
D．弹簧测力计对P的拉力和Q对P的吸引力是一对平衡力，大小分别均为2G
15．图1中，一段弹簧固定在水平桌面上（如图1甲所示），将一个小球放在弹簧上使其处于静止状态（如图1乙所示），用竖直向下的力F压小球至图1丙的位置，然后撤去力F，小球向上运动到A点后下落（如图1丁所示），不计空气阻力的影响。则从撤去力F到小球运动到A点的过程中，下列说法中正确的是（ ）
A．小球一直做加速运动
B．小球在A点处于静止状态
C．小球离开弹簧时的速度最大
D．小球离开弹簧前，受到的合力先减小后增大
二、填空题
16．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，从钩码数量看，卡片两边所受的拉力 。
（2）为观察不在同一直线上的两个力是否能平衡，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 。
17．如图所示，为物体运动的s－t图像，在图示的OA、AB、BC、CD、DE几个过程中，物体运动状态不改变的过程是 ，物体运动状态改变的过程是 。
18．在图甲、乙中，河里停着两只完全相同的小船，两船离岸的距离相等，船上各站着一个质量相等的人，河岸上也各站着一个人，现要使两船靠岸，甲图中只有岸上一人用力F收绳，乙图中岸上和船上的两人都用力F收绳，则 (选填“甲船先”“乙船先”或“甲、乙两船同时”)靠岸。
19．（2020·杭州模拟）弹簧测力计是测量力的大小的仪器。两人同时用4N的力拉两串联的弹簧测力计的两端，则两测力计的示数分别为 N和 N；若两人还是用4N的力拉这两并联的弹簧测力计的两端，则两测力计的示数分别为 N和 N；
20．（2019八上·浙江期中）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，桌面对钩码的支持力是 N。
21．（2019八上·宁波期中）起重机吊装一个重为1000N的工件，当起重机以2m/s的速度吊着工件匀速直线上升时，忽略阻力，工件受到拉力的大小为 N；当起重机以5m/s速度吊着工件匀速直线下降时，工件受到的拉力的方向为 （填“竖直向上”或“竖直向下”）；当起重机吊着工件以4m/s的速度沿水平方向做匀速直线运动时，工件受到的拉力的大小为 N。
22．假设雨点下落过程中受到空气的阻力与雨点（可看成球形）的横截面积S成正比，与下落速度v的平方成正比，即f阻=kSv2，其中k为比例常数。又已知球的体积公式：V=4/3πr3（r为半径），每个雨点的密度相同，落地前最终都做匀速运动。
（1）雨滴落地前做匀速直线运动时，其重力与受到阻力之间的关系 。
（2）下图中能正确反应雨滴下落速度与时间关系的图像是 。
A． B．
C． D．
（3）设两个雨滴的半径之比为1：2，则这两个雨点的落地速度之比为 。
23．3个完全相同的弹簧测力计按如图所示的方法连接起来（考虑弹簧测力计的自重），当在第3个弹簧测力计下面挂一个物体时，已知第1、2个弹簧测力计的示数分别为2N、1.5N，第三个弹簧测力计刻度模糊不清。根据第1、2个弹簧测力计的示数，所挂物体受到的重力为 N。
24．（2018八上·宁波月考）马拉着载有 1000kg 货物的雪橇在平直的公路上行驶，雪橇的运动情况如图所示。在前 2 秒内马对雪橇的拉力是500N ， 此 时 雪 橇 在 水 平 方 向 受 到 的 阻 力 是 N，如拉雪橇运动在第 6 秒时，拉力大小与第 1 秒时相比较是拉力 （填“增大”、“减小”或“不变”）。
三、实验探究题
25．（2020八上·杭州期中）在北京某科技馆内，有一个风洞实验室，一架模型飞机固定在托盘测力计上(如图所示)。无风时，托盘测力计示数为15N。
（1）当迎面吹着飞机的风速达到20m/s时，托盘测力计的示数为7N，可以判定飞机受到了一个新的力。根据你的分析，飞机受到的该力大小为 ，方向为 。
（2）如表是某小组研究该力的大小与风速关系的实验数据。
风速（m/s） 5 10 15 20 25 30 35
托盘测力计的示数（N） 14.5 13.0 10.5 7.0 2.5 0
当风速达到30m/s以上，托盘测力计的示数为0，说明了什么 。
（3）如图乙处理相关数据得到“升力与迎角的关系”。根据数据你可以得出什么结论？ 。
（4）资料显示：本实验结论与实际相符，且飞机迎角一定时，飞行速度越大升力也越大。若某飞机以500千米／时做水平匀速直线飞行时的迎角为Q1，而以800千米／时做水平匀速直线飞行时的迎角为Q2（Q1、Q2均小于15度）。请比较Q1、Q2的大小关系： 。
26．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 ？
27．（2018七下·柯桥期中）如图甲是小东同学探究二力平衡条件时的实验情景。
（1）小东将系于小卡片（重力可忽略不计）两对角的线分别跨过左右支架上的滑轮，在线的两端挂上钩码，使作用在小卡片上的两个拉力方向 （相同或相反），并通过调整 来改变拉力的大小。
（2）当小卡片平衡时，小东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，
小东下一步的操作是： 。
（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，同学们认为小东的实验优于小明的实验。其主要原因是 。
A．容易让小卡片在水平方向上保持平衡
B．小卡片是比较容易获取的材料
C．减少了摩擦力对实验结果的影响
D．小卡片容易扭转
四、解答题
28．（2019九上·萧山月考）如图所示，一气球与所挂物体的总质量为 5m，气球所受浮力始终保持
40N 不变，气球受到的空气阻力与速度成正比，即 f=kv（k 为常数），此时气球以 2m/s 竖直向下做匀速直线运动；若减少所挂物体，使气球与剩余物体的总质量变为
3m， 经过一段时间后，气球恰好以 2m/s 竖直向上做匀速直线运动。（物体所受浮力和空气阻力忽略不计，g=10N/kg）
（1）画出气球与所挂物体以 2m/s 竖直向下做匀速直线运动时的受力示意图。
（2）计算出 m 的大小。
（3）若去掉所挂的所有物体，气球的质量为 m，则气球能达到的最大速度是多少？
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】平衡力的辨别
【解析】【分析】平衡力的条件：大小相等、方向相反、作用在同一直线和同一物体上，据此分析判断。
【解答】运动员的重力竖直向下，根据二力平衡的条件可知，与它平衡的力的方向肯定是竖直向上的，且作用在运动员身上。
A.平衡木对运动员的支持力方向是竖直向上的，故A正确；
B.运动员对平衡木的压力竖直向下，与重力方向相同，故B错误；
C.平衡木受到的重力作用在平衡木上，没有与运动员的重力作用在同一物体上，故C错误；
D.运动员对地球的吸引力作用在地球上，与运动员的重力没有在同一物体上，故D错误。
故选A。
2．【答案】C
【知识点】平衡状态的判断
【解析】【分析】（1）物体处于静止或匀速直线运动状态时，它受力平衡；
（2）根据图像确定物体的运动状态，然后再确定是否受平衡力。
【解答】根据图像可知，乙的速度不断增大，那么它做加速运动，没有处于平衡状态，肯定不受平衡力；甲的速度保持不变，那么它处于平衡状态，受到平衡力，故C正确，而A、B、D错误。
故选C。
3．【答案】C
【知识点】平衡状态的判断
【解析】【分析（1）运动状态的改变包括：静止变运动；运动变静止；速度大小改变；运动方向改变。
（2）力是改变物体运动状态的原因，据此分析判断。
【解答】忽略空气阻力，抛出后的小球在空中时只受到重力。因为它做曲线运动，所以它的运动方向不断改变，即运动状态发生改变，故C正确，而A、B、D错误。
故选C。
4．【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用；平衡力的辨别
【解析】【分析】力可以改变物体的运动状态，二力平衡时，力的大小相等、方向相反，在同一物体上，在同一直线上。
【解答】A、金属球转动过程中，运动方向在改变，运动状态改变，A不符合题意；
B、根据题意，网袋静止时，它受到的总重力与绳子对它的拉力是一对平衡力，B不符合题意；
C、金属球转动过程中，它受到的重力与绳子对它的拉力没在同一直线上，不是平衡力，C不符合题意；
D、力可以改变物体的运动状态，D符合题意。
故答案为：D.
5．【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】根据二力平衡的知识分析即可。
【解答】当棋子在棋盘上保持静止状态时，它在竖直方向保持平衡状态，即向下的重力和向上的摩擦力相互平衡，因此棋子不会掉落的原因是受到棋盘对它向上的摩擦力，故C正确，而A、B、D错误。
故选C。
6．【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】1、对磁铁A进行受力分析，受到向下的重力、向上的拉力、B对A的引力和B对A的支持力，根据这四个力平衡可判断B对A的支持力F1的大小；
2、把磁铁A和B当成一个整体进行受力分析，这个整体的重力等于2mg，向上的拉力为mg，还有向上的支持力，根据这三个力平衡，可求出水平地面对B的支持力F2的大小；
3、同名磁极相吸，异名磁极相斥。
【解答】以磁铁A为研究对象，对其进行受力分析可知，A受到向下的重力GA=mg，绳子对其向上的拉力F=mg，AB磁铁异名磁极靠近，肯定存在吸引力，B对A有一个向下的吸引力，由于GA与F相等，而A保持静止所以A必须受到一个向上的与B对A吸引力相同的力，这个力只能是B对A向上的支持力，故F1>0，A选项错误。将A、B看成一个整体，整体的受力情况为：向下力的G总=2mg，弹簧向上的拉力mg，要使AB整体保持静止，地面对B物体向上的力F2=G总-F=2mg-mg=mg，B、C错误，D选项正确。
故选D
7．【答案】A
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】根据二力平衡的知识分析判断。
【解答】当夹子、小刀和勺子组成的整体处于静止状态时，牙签受到的向上的支持力和整体的总重力相互平衡。根据二力平衡的条件可知，这两个力肯定作用在同一直线上。因为支持力通过支点，而重力作用在重心上，所以整体的重心肯定位于支点的正下方，故A正确，而B、C、D错误。
故选A。
8．【答案】A
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】天平受到的压力等于托盘上所有物体的重力之和，据此分析判断。
【解答】由于杯子的重力相等，水的重力相等、球的重力也相等，根据托盘受到的压力F=G杯+G水+G球可知，两个托盘受到的压力相等，因此天平平衡。
故选A。
9．【答案】B
【知识点】二力平衡的条件及其应用；平衡状态的判断
【解析】【分析】（1）先将四块砖看作一个整体，根据受力分析得到左边木板对A的摩擦力大大小和方向；然后再以A为对象进行受力分析，计算出B对A的摩擦力即方向；根据相互作用力原理可知，A对B的摩擦力与它相等但方向相反，接下来对B进行受力分析，如果B的重力和这个摩擦力相互平衡，那么C就对B没有摩擦力；否则，C就对B有摩擦力；
（2）在水平方向上B受力平衡，根据二力平衡原理确定受力的个数即可。
【解答】先把四块砖看作一个整体，总重力是4mg，根据所学知识，在其他条件都相同的情况下，两边的压力相等，其受到的摩擦力也相等，又因为整体处于静止状态，即受力平衡，故向下的重力大小与两边的摩擦力之和相等，故fA=fD= =2mg，且A、D砖块受到的摩擦力方向竖直向上；对于砖块A：受到左边木板对其向上的摩擦力作用，大小为2mg，同时自身向下的重力为mg，根据平衡力知识，A还受到B砖对它向下的摩擦力作用，大小为mg；而力的作用是相互的，显然A砖对B砖也存在一个摩擦力，方向向上，大小也为mg；对于砖块B：显然，已经受到了两个力的作用（自身竖直向下的重力、A砖对它向上的摩擦力），这两个力正好是一对平衡力，B砖和C砖之间没有力的作用；要注意的是，摩擦力产生的条件之一就是两个物体之间要发生相互挤压，也就是说无论力的作用效果是否在数值及方向上相互抵消，但是压力本身是一定存在的，故砖块B同样也受到了来自左右两边的压力F，且大小相等、方向相反。
故答案为：B
10．【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】（1）对上面的物块进行受力分析，根据二力平衡的知识判断两个物体之间弹力的大小；
（2）在水平地面上，地面对物体的支持力等于上面所有物体的重力之和。
【解答】（1）甲：由于铜块只受重力，所以下面的铁块对它的支持力等于铜块的重力；
乙：由于磁铁吸引下面的铁块，所以下面的铁块对磁块的支持力等于磁块的重力和吸引力之和；
丙：由于磁块不吸引铜块，所以下面的铜块对磁块的支持力等于磁块的重力；
丁：磁块和磁块之间可能为引力，也可能为斥力，因此下面磁块对上面磁块的支持力可能等于上面磁块的重力和引力之和，也可能等于上面磁块重力与下面磁块的斥力之差；
故①正确，而②、⑤错误；
（2）将四组中叠放的两个物块看做一个整体，无论它们之间的弹力有多大，地面对它们的支持力和它们的总重力相互平衡，即支持力等于总重力，也就是地面的支持力都相等，故④正确。
故选C。
11．【答案】B
【知识点】平衡状态的判断
【解析】【分析】将小球a、小球b以及它们之间的细线看作一个整体，对这个整体在水平方向和竖直方向进行受力分析，根据二力平衡的条件进行分析即可。
【解答】将小球a、小球b以及它们之间的细线看作一个整体，这个整体在水平方向上受到的向左的恒力和向右的恒力相互平衡；竖直方向上细线的拉力和整体的重力平衡，如下图；
因为重力竖直向下，所以拉力肯定竖直向上，故B正确。
故选B。
12．【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】当物体处于平衡状态时，它受到的是平衡力，可利用二力平衡的知识进行解答。
【解答】两幅图中，右边重物受到的拉力都是由弹簧测力计产生的；因为它们都处于静止状态即平衡状态，所以这个重物受到的重力和拉力是平衡力，即，即弹簧测力计的示数都是1N。
故选D。
13．【答案】A
【知识点】平衡状态的判断；平衡力的辨别
【解析】【分析】（1）物体不受力或受平衡力作用时也能处于静止状态；
（2）平衡力、相互作用力的特点；
（3）摩擦力的产生条件。
【解答】A、B对A作用力一定经过A的重心，B对A的作用力与A的重力是一对平衡力，所以B对A作用力一定经过A的重心，A正确；
B、B对A作用力就是A的重力，A的重力的施力物体是地球，B对A的作用力是支持力，B错误；
C、B对A的支持力大于A对B的压力，B对A的支持力与A对B的压力是一对相互作用力，大小相等，C错误；
D、B与A之间一定没有摩擦力，若B的面是倾斜的，A要保持静止需要受到一个静摩擦力，D错误；
故选A
14．【答案】B
【知识点】平衡力的辨别
【解析】【分析】（1）P对弹簧测力计的拉力大小等于P受到的力即为弹簧测力计的示数；（2）对P、Q分别受力分析，利用力的平衡条件和相互作用力得出PQ之间吸引力的大小和地面对Q的支持力的大小；（3）二力平衡条件：大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在同一个物体上；（4）相互作用力：大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在两个物体上。本题考查了平衡力的判断，关键是会对P、Q进行受力分析得出各力之间的大小关系，同时要注意二力平衡力和相互作用力的区别是：是否作用在同一个物体上。
【解答】（1）P对弹簧测力计的拉力等于弹簧测力计的示数即为2G，故A不正确；（2）对P受力分析可知，受到竖直向上弹簧测力计的拉力F弹、Q对P的吸引力FQP，竖直向下的重力G，根据力的平衡条件可得：FQP=F弹-GP=2G-G=G，∵P对Q的吸引力和Q对P的吸引力，大小相等、方向相反、作用在同一条直线上，作用在两个物体上，是一对相互作用力，故C不正确；∴FPQ=FQP=G，
对Q点受力分析可知，受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力、P对Q的吸引力，
根据力的平衡条件可得：F支持=GQ-FPQ=3G-G=2G，故B正确；（3）弹簧测力计对P的拉力和Q对P的吸引力，两个力的大小不相等，所以不是一对平衡力，故D不正确。
故答案为：B
15．【答案】D
【知识点】平衡状态的判断
【解析】【解答】小球离开弹簧后受到竖直向下的重力，此时做减速运动，故A错误；
在A点速度为零，但是不是一直保持静止状态，故不是静止状态，B错误；
小球在弹簧弹力等于重力是速度达到最大，C错误；故D正确。
故选D
【分析】本题难度较大，需要弄清楚弹簧弹力与形变量的关系，同时要结合弹力变化和重力的关系，判断小球速度的变化。
16．【答案】（1）相等
（2）转动
（3）作用在同一物体上
（4）减小卡片自重的影响
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【分析】（1）纸片两边的拉力由砝码的重力产生。当卡片静止处于平衡状态时，两边钩码的数量相等，说明卡片受到的拉力相等。
（2）当用力将卡片扭转时，两边的拉力就不在同一直线上了，松手后可以观察卡片是否处于平衡状态；
（3）将卡片剪开后，卡片变成两个物体，根据卡片能否处于静止状态判断二力是否必须作用在同一物体上；
（4）实际上卡片是有重力的，而卡片静止时，其实是两个拉力和纸片重力的平衡。当卡片的重力很小时，对实验的影响可以忽略，因此选择较轻的卡片。
【解答】（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，从钩码数量看，卡片两边所受的拉力相等。
（2）为观察不在同一直线上的两个力是否能平衡，可用手将卡片转动，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：作用在同一物体上。
（4）该实验在选择卡片时，选用较轻卡片的目的是：减小卡片自重的影响。
17．【答案】OA、AB；BC、CD、DE
【知识点】平衡状态的判断
【解析】【分析】当物体处于静止或匀速直线运动状态时，处于平衡状态，物体的运动状态不变，据此解答。
【解答】根据图像可知，OA段图像为通过坐标原点的斜线，此时物体做匀速直线运动；AB段图像为一条水平线，即物体保持静止状态，因此物体运动状态不改变的过程是OA和AB，运动状态改变的过程是BC、CD、DE。
18．【答案】甲、乙两船同时
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】力是改变物体运动状态的原因，小船上的人受到的拉力越大，小船运动速度越快，就会先靠岸；首先根据二力平衡的知识判断两种情况下船上的人受到的拉力大小，然后再确定哪只小船先靠岸。
【解答】甲：岸上的人用力F收绳子，船上的人不用力，那么小船受到的拉力就是F；
乙：岸上和船上的人都用力F收绳子，那么小船最终受到的力还是F。
因为两种情况下小船受到的拉力相同，所以速度相同，到达岸边的时间相同，即甲和乙两船同时靠岸。
19．【答案】4；4；2；2
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】（1）弹簧测力计的示数应该等于弹簧挂钩上受到的拉力大小；
（2）以其中一边的挂钩为受力对象，进行受力分析，得到力的平衡式进行计算即可。
【解答】（1） 两人同时用4N的力拉两串联的弹簧测力计的两端， 那么两个测力计的挂钩上受到的拉力就是4N，因此两个测力计的示数分别是4N和4N；
（2）以左边弹簧的挂钩为受力对象，当它处于静止状态时，它受到向左的一个拉力4N，向右的两个测力计的拉力F示数，那么得到：2F示数=4N，因此两个测力计的示数分别为：F示数 =2N。
20．【答案】（1）4.5
（2）1.5
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】根据乙图可知，当弹力小于钩码的重力时，钩码在桌面上静止，随着弹簧的伸长，测力计的示数在逐渐增大；当弹力等于钩码的重力时，弹簧不再伸长，测力计的示数保持不变，此时钩码跟随测力计一起向上匀速运动。
（1）当测力计的示数保持不变时，钩码跟随弹簧一起运动，此时钩码的重力等于测力计的示数；
（2）首先根据弹力和伸长成正比，计算出h=4cm时测力计的示数，然后根据G=F拉+F支持计算支持力。
【解答】（1）根据图乙可知，当测力计的示数为4.5N时，示数保持不变，因此钩码的重力为4.5N；
（2）根据图乙可知，当弹簧伸长6cm时，测力计的示数为4.5N；
那么弹簧伸长4cm时，测力计的示数为：；
那么这时桌面对钩码的支持力为：F支持=G-F拉=4.5N-3N=1.5N。
21．【答案】1000；竖直向上；1000
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】当物体在竖直方向上做匀速直线运动时，根据二力平衡的知识分析拉力和重力的关系。
【解答】 当起重机以2m/s的速度吊着工件匀速直线上升时，它处于平衡状态，即拉力F=G=1000N；当起重机以5m/s速度吊着工件匀速直线下降时，它仍然处于平衡状态，即拉力和重力是平衡力，因为重力的方向竖直向下，所以拉力的方向与它相反，即竖直向上； 当起重机吊着工件以4m/s的速度沿水平方向做匀速直线运动时， 它在竖直方向上处于平衡状态，即拉力F=G=1000N。
22．【答案】（1）是一对平衡力
（2）B
（3）1：
【知识点】平衡力的辨别
【解析】【分析】（1）当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时，处于平衡状态，受到平衡力；
（2）雨滴开始一段时间内做加速运动，最终做匀速运动，据此分析即可；
（3）首先根据 V=4/3πr3 计算出雨滴的体积之比，然后根据公式G=ρgV计算出雨滴的重力之比，再根据二力平衡得到最终阻力之比，最后根据公式f阻=kSv2计算落地速度之比，
【解答】（1）雨滴落地前做匀速直线运动时，此时它处于平衡状态，因此受到的重力和阻力是一对平衡力；
（2）在开始一段时间内，雨滴受到的阻力小于重力，此时合力向下，因此雨滴做加速运动；随着速度的增大，雨滴受到的阻力不断增大，因此雨滴受到的合力逐渐减小，那么雨滴速度的增大量在不断减小；当阻力和重力相等时，雨滴处于平衡状态，它做匀速直线运动，即速度保持不变，故选B；
（3）雨滴的体积之比为：；
雨滴的重力之比：；
最终雨滴做匀速直线运动，此时阻力等于重力，
因此它们受到的阻力之比为：f1：f2=1：8；
它们的横街面积之比：；
根据公式f阻=kSv2得到：；
解得：。
23．【答案】1
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】弹簧测力计的示数应该是它挂钩上所有物体的重力之和，据此解答即可。
【解答】以第2个弹簧测力计为对象分析，它的示数应该等于第三个测力计和下面物体的重力之和，即：
；
以第1个测力计为对象分析，它的示数等于2个测力计的重力和物体重力之和，即：
；
两式联立得到：
，
。
故答案为：1
24．【答案】500；不变
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】（1）当物体在水平上做匀速直线运动时，它受到的拉力和摩擦力是一对平衡力；
（2）在s-t图像中，如果图像是一条斜线，说明物体做匀速直线运动。
【解答】观察图像可知，雪橇在前2s内做匀速直线运动，它受到的阻力与拉力是平衡力，即f=F=500N；雪橇在第6秒时，它仍在做匀速直线运动，它受到的阻力与现在的拉力还是平衡力，即f'=F'；因为雪橇对地面的压力和接触面的粗糙程度不变，因此两种情况下地面的摩擦力相同，那么F=F'，即拉力相等。
故答案为：500；不变
25．【答案】（1）8N；竖直向上
（2）升力为15N ,等于重力
（3）角度为15度的时候，升力最大
（4）Q1大于Q2
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】（1）对飞机模型进行受力分析，根据二力平衡的知识确定该力的大小和方向；
（2）托盘测力计的示数为0，说明飞机模型对它的压力为零，此时产生的升力和飞机的重力相互平衡，据此分析解答；
（3）根据图像分析升力与迎角的变化关系；
（4）当飞行迎角小于15°时，飞机的飞行速度越大，迎角越大，产生的升力越大，据此分析即可。
【解答】（1）飞机模型处于平衡状态，它受到竖直向上的支持力，等于测力计的示数7N，竖直向下的重力15N，此时二者的合力为：15N-7N=8N，且方向向下。根据二力平衡的知识可知，产生的升力应该和这个合力平衡，即大小相等，方向相反，因此飞机受到的升力为8N，方向竖直向上。
（2）风速达到30m/s以上，托盘测力计的示数为0，说明：升力为15N，且等于重力；
（3）根据表格数据可知，角度为15°的时候，飞机的升力最大。
（4）根据表格数据可知，当飞行迎角小于15°时，飞机的飞行速度越大，迎角越大，产生的升力越大。500km/h<800km/h，如果迎角一定，那么产生的升力前者小于后者。为了保证升力相同，必须增大迎角，即Q1大于Q2。
26．【答案】（1）加速
（2）2；水平向左
（3）不是平衡力
【知识点】平衡力的辨别
【解析】【分析】（1）从丙图中找到某个时间对应的速度所在图像的形状，如果是一条向右上方倾斜的直线，说明物体在加速；如果是一条向右下方倾斜的直线，说明物体在减速；如果一条水平线，说明物体是匀速的；
（2）从丙图中判断t=3s时物体的运动状态，然后从乙图中找到某个时间物体受到的力；阻力的方向与运动方向相反；
（3）从丙图中判断t=5s时物体的运动状态，进而判断物体是否受到平衡力。
【解答】（1）观察丙图可知，从0s-2s物体的v-t图像是一条向右上方的斜线，说明这段时间物体的速度不断增大，因此当t=1s时，物体处于加速状态；
（2）观察丙图可知，当t=3s时，物体的v-t图像是一条水平线，说明物体在这段时间内做匀速直线运动，因此阻力和拉力是一对平衡力，即阻力是2N，且方向向左；
（3）观察丙图可知，物体从4s-8s的v-t图像是一条向右下方倾斜的线，说明这段时间内物体做减速运动，即处于不平衡状态，因此物体受到的推力和阻力不是平衡力。
故答案为：（1）加速；（2）2，水平向左；（3）不是平衡力
27．【答案】（1）反；钩码数
（2）2个力在同一直线上
（3）剪开小卡片
（4）C
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【分析】（1）钩码由于重力的作用，会对小卡片施加一个拉力的作用，左端的钩码对小卡片施加一个向左的拉力，右端的钩码对小卡片施加了一个向右的拉力，拉力的大小等于钩码的重力；
（2）小卡片转过一个角度，小卡片上受到的两个拉力就不在一条直线上，是验证不在同一直线上两个力是否平衡；
（3）将小卡片剪开，此时两个力不在同一物体上，可探究只有作用在同一物体上的两个力才能平衡；
（4）实验中，如果受到其它力的作用，会影响实验结果。
【解答】（1）小卡片两端通过滑轮各挂一个钩码，两个钩码由于重力通过绳子对小卡片施加了两个向相反方向的拉力，拉力的大小等于钩码的重力，钩码的数量越多，拉力就越大；
（2）小卡片转过一个角度，小卡片两端的拉力就不在一条直线上，纸片就会转动，说明了不在同一直线上的两个力不能平衡；
（3）为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，可将小卡片剪开，此时两个力不在同一物体上，物体不能保持平衡状态；
（4）将木块放在水平桌面上，木块与桌面之间存在摩擦力，会影响实验结果。
故答案为：（1）相反；钩码个数；（2）两个力是否在同一直线上；（3）剪开小卡片；（4） C。
28．【答案】（1）
（2） 当气球向下做匀速直线运动时，受到向下的重力、向上的阻力和浮力，
即：G=f+F浮；
那么：5mg=f+40N ①；
当气球向上做匀速直线运动时，受到向下的重力、阻力和向上的浮力，
即：G+f=F浮；
那么：3mg+f=40N ②；
①②式联立，解得：m=1kg，f=10N；
（3）根据上面的计算可知，当2m/s时阻力为10N；
那么；
当气球匀速上升时，它受力：G'+f=F浮；
1kg×10N/kg+×v=40N；
解得：v=6m/s。
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】（1）当气球向下做匀速直线运动时，它受到向下的重力、向上的浮力和阻力，据此做出力的示意图；
（2）当气球做匀速直线运动时，它受到平衡力，据此分别列出向下运动和向上运动时的平衡方程，进而计算出m的大小。
（3）首先根据计算出k的值，然后列出气球向上匀速运动时的平衡关系式，最后计算即可。
【解答】（1）当气球向下做匀速直线运动时，它受到向下的重力、向上的浮力和阻力，作用点都在重心上，示意图如下：
（2）当气球向下做匀速直线运动时，受到向下的重力、向上的阻力和浮力，
即：G=f+F浮；
那么：5mg=f+40N ①；
当气球向上做匀速直线运动时，受到向下的重力、阻力和向上的浮力，
即：G+f=F浮；
那么：3mg+f=40N ②；
①②式联立，解得：m=1kg，f=10N；
（3）根据上面的计算可知，当2m/s时阻力为10N；
那么；
当气球匀速上升时，它受力：G'+f=F浮；
1kg×10N/kg+×v=40N；
解得：v=6m/s。
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