华师大版 初中科学 八上 1.5.1二力平衡的条件（含答案）

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第5节 二力平衡的条件
A基础知识
1.物体静止或做匀速直线运动，其运动状态 ，称为物体处于平衡状态。
2.如果物体在两个力作用下保持 或 状态，我们说这两个力是一对平衡力。
3.二力平衡的条件是：作用在一个物体上的两个力，它们大小 ，方向 ，并且在 。
4.二力平衡的应用
（1）推断受力情况：物体在两个力的作用下处于平衡状态时，可以根据其中一个力的大小和方向，判断另一个力的 。
（2）判断运动状态：如果一个物体的受力平衡，则物体处于 状态或 状态。
※注意：平衡力不能改变物体的运动状态，物体的运动状态发生了改变，一定是受到了非平衡力。
B基础练习
【考点一】平衡状态
1.下列运动的物体，处于平衡状态的是（ ）
A.做匀速圆周运动的人造地球卫星 B.在空中自由下落的苹果
C.在空中匀速竖直下降的跳伞运动员 D.沿光滑斜坡滚下的小球
2.如图所示，一个人将铅球斜向上抛出后，当铅球位于最高点时，处于 （选填“平衡”或“非平衡”）状态。（不考虑空气阻力）
【考点二】二力平衡的条件
3.下列四种情形中（如图），属于二力平衡的是（ ）
4.如图为“研究二力平衡条件”的实验装置，下列叙述不正确的是（ ）
A.为了减小摩擦，应选用尽量光滑的水平桌面
B.小车所受重力与小车所受拉力是一对平衡力
C.调整两边的托盘内所放的钩码数量，可以改变力的
D.将小车扭转一个角度，是为了让两拉力不在同一直线
【考点三】平衡力和相互作用力的区分
5.如图所示，一轻质弹簧（即重力不计），上端挂在铁架台的水平横杆上，下端挂一重为G的小球并保持静止。图中分别画出了该状态下小球断正确的是（ ）
A.G与F3是一对平衡力 B.G与F是一对相互作用力
C.F1与F2是一对平衡力 D.F1与F2是一对相互作用力
6.如图所示，一茶杯静止在水平桌面上，下列说法中正确的是（ ）
A.茶杯对桌面的压力和茶杯受到的重力是一对平衡力
B.地面对桌子的支持力和桌子受到的重力是一对平衡力
C.茶杯对桌面的压力和地面对桌子的支持力是一对相互作用力
D.桌面对茶杯的支持力和茶杯受到的重力是一对平衡力
7.如图所示，用弹簧测力计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弹簧测力计对木块的拉力是一对平衡力
B.木块对弹簧测力计的拉力和弹簧测力计对木块的拉力是一对平衡力
C.木块对弹簧测力计的拉力和手对弹簧测力计的拉力是一对相互作用力
D.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
8.如图所示，用水平作用力F将物体P压在竖直的墙上，此时物体P恰好沿墙匀速下滑，物体的重力为G，墙对物体的弹力为FN、摩擦力为f，物体对墙的压力为F'N、摩擦力为f'，则下列说法正确的是（ ）
A.F'N和F是一对平衡力 B.FN和F是一对平衡力
C.G和f'是一对作用力和反作用力 D.G和f是一对作用力和反作用力
C能力提升
9.小科去公园遛狗时，用力拉住拴狗的绳子，正僵持不动。此时，若不计绳子重力，以下两个力是一对平衡力的是（ ）
A.狗受到的重力与地面对狗的支持力 B.小科拉绳子的力与狗拉绳子的力
C.绳子对狗的拉力与地面对狗的阻力 D.绳子对狗的拉力与狗对绳子的拉力
10.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，小球的受力示意图正确的是（ ）
11.小科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
B.自行车和所挂物体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.自行车对绳的压力与钩码的重力是一对平衡力
12.如图所示，同一木块在同一粗糙水平面上，先后以不同的速度被匀速拉动。甲图中速度为v1，乙图中速度为v2，丙图中木块上叠放一重物，共同速度为v3，且v1＜v2＜v3，匀速拉动该木块所需的水平拉力分别为F甲、F乙和F丙。下列关系正确的是（ ）
A.F甲＜F乙＜F丙 B.F甲＞F乙＞F丙 C.F甲=F乙＜F丙 D.F甲≤F乙=F丙
13.在实验时，小科将一个正常的铁质外壳测力计的挂钩挂在铁架台上，静止时有如图所示的示数。接着，他把这个测力计像右图中乙那样，上下各挂一个50g的钩码，并挂到甲测力计下，则甲乙两测力计的示数分别是（ ）（g=10N/kg）
A.1.0N和1.5N B.1.0N和0.5N C.2.0N和1.0N D.2.0N和1.5N
14.如图所示是码头上经常见到的叉车搬运货物的情景，货物M放在叉车上，M受到重力G和支持力F的作用。则：
（1）当货物M静止时，F （选填“大于”“等于”或“小于”）G。
（2）当叉车使货物匀速上升时，F （选填“大于”“等于”或“小于”）G。
（3）当叉车使货物匀速下降时，F （选填“大于”“等于”或“小于”）G。
15.用人手握住质量为500g的水杯静止，杯子受到的摩擦力为 N，取g=10N/kg。当人增大握力时杯子所受摩擦力将 （填“增大”“减小”或“不变”）。
16.如图所示，用F=6N水平向右的拉力匀速拉动长木板A时，物块B静止不动，此时弹簧测力计的示数为4N，则物块B所受摩擦力的大小为 N，方向 。（选填“向左”或“向右”）
17.如图所示A、B物体的质量分别为5kg和3kg，图甲中A物体恰好可以向右做匀速直线运动，则物体A此时受到的拉力为 N。现要让A物体按图乙所示向左做匀速直线运动，则水平拉力F为 N（g取10N/kg）。
18.如图甲是小科同学“探究二力平衡条件”时的实验情景。
（1）如图甲，小科将系于小卡片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 ，并通过调整 来改变拉力的大小。
（2）当小卡片平衡时，小科将小卡片 （选填“翻转”或“旋转”）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，小科下一步的操作是 。
（4）甲图的实验装置中，如果两侧定滑轮的高度不一致，将 （选填“仍可以”与“不可以”）完成这个探究实验。
（5）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，同学们认为小科的实验优于小明的实验。其主要原因是 。
A.小卡片容易扭转
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.减小摩擦力对实验结果的影响
D拓展提高
19.用轻质细线把两个完全相同的小球悬挂起来，如图所示。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（ ）
参考答案
A基础知识
1.不改变。
2.静止；匀速直线运动。
3.相等；相反；同一直线上。
4.（1）大小和方向；（2）静止；匀速直线运动。
B基础练习
1.C 2.非平衡 3.C 4.B
5.D 6.D 7.D 8.B
C综合提升
9.B 【解析】A.由图可知，狗静止不动时处于平衡状态，竖直方向的合力为零，对狗受力分析可知，受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力、绳子向上的分力作用，则狗受到的重力地面对狗的支持力大小不相等，二力不是一对平衡力，故A错误；B.不计绳子重力，绳子只受到小科和狗的拉力作用，且处于平衡状态（静止），故这两个力是一对平衡力，故B正确；C.绳子对狗的拉力与地面对狗的阻力，二力不是作用在同一条直线上，且二力大小不一定相等，所以不是一对平衡力，故C错误；D.绳子对狗的拉力与狗对绳子的拉力，二力不是作用在同一个物体上，是一对相互作用力，不是一对平衡力，故D错误。
10.A 【解析】A.从图中小球受力情况可知，小球受到的重力和F是一对平衡力，故A受力分析正确；B.从图中可以看出，小球受到的F和G不在同一直线上，因此不是一对平衡力，故B的受力分析错误；C.从图中可以看出，小球受到的F和G不在同一直线上，因此不是一对平衡力，故C的受力分析错误；D.显然重力的方向不是竖直向下，故D错误。
11.B 【解析】A.钢丝对自行车的支持力等于自行车和所挂物体的重力的和，不等于自行车的重力，不是一对平衡力，故A错误； B.自行车和所挂物体总重力与钢丝对自行车的支持力满足二力平衡的四个条件，是一对平衡力，故B正确；C.自行车对钢丝的压力与钢丝对自行车的支持力没有作用在同一个物体上，不是一对平衡力，故C错误；D.自行车对绳的压力与钩码的重力没有作用在同一个物体上，不是一对平衡力，故D错误。
12.C 【解析】滑动摩擦力与接触面的粗糙程度和压力大小有关，与速度大小无关；由题意和图示可知，甲、乙、丙三图中接触面的粗糙程度相同，甲、乙对水平面的压力相同，丙对水平面的压力较大（木块上叠放一重物），故摩擦力的大小关系为f甲=f乙13.D 【解析】测力计甲的示数为物体A、B和测力计乙的重量之和，50g的物体重约0.5N，测力计乙的重为1N，所以测力计甲的示数为2.0N，测力计乙的示数为测力计乙的重量与物体B的重量之和，即1.5N。
14.等于；等于；等于 【解析】由题和图知，货物在竖直方向上受到两个力的作用，一个是重力G，另一个是支持力F；（1）货物静止时，货物处于平衡状态，受到的支持力N和重力G是一对平衡力，则二力的大小相等，即F=G；（2）（3）无论是货物匀速上升还是匀速下降，都是做匀速直线运动，货物都处于平衡状态，因此受到的力是仍然是平衡力，则F=G。
15.5；不变 【解析】水杯的重力G=mg=0.5kg×10N/kg=5N，他手握水杯静止在空中，处于平衡状态，受的重力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，方向相反，所以水杯受到的摩擦力的大小等于重力，为5N，方向竖直向上；当人增大握力握住水杯，水杯依然保持静止，竖直方向上重力和静摩擦力依然平衡，静摩擦力还是等于重力，所以手对水杯的摩擦力不变。
16.4；向右 【解析】物体B静止不动，所以B受到弹簧测力计的拉力与A的摩擦力是一对平衡力，则物体B所受摩擦力的大小为4N，方向水平向右。
17.30:60 【解析】（1）在甲图中，物体A向右做匀速直线运动，在水平方向上受到平衡力的作用；即向右的拉力F0与向左的摩擦力f是一对平衡力，则F0=f；而向右的拉力F0等于物体B的重力GB，即F0=GB，故f=F0=GB=mBg =3kg×10N/kg=30N；（2）在乙图中，因滑动摩擦力的大小与压力大小、接触面的粗糙程度有关，故物体A受到的摩擦力大小没有变化，只是方向改变了；物体A向左做匀速直线运动，在水平方向上仍受到平衡力的作用；即向左的拉力F与向右的两个力（拉力F0和摩擦力f）是平衡力，故F=F0+f=30N+30N=60N；即水平向左的拉力大小为60N。
18.（1）相反；钩码个数；（2）旋转；不在同一条直线上的两个力能否平衡；（3）将卡片从中间剪开；（4）仍可以；（5）D 【解析】（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；并通过调整钩码个数来改变拉力的大小；（2）要探究一对平衡力在同一直线上，可将小卡片转过一个角度，使小卡片两端的拉力不在一条直线上，观察小卡片是否平衡；（3）为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，用剪刀把小卡片剪成两个更小的卡片，观察两个更小卡片是否平衡；（4）两个滑轮安装的高度不相同时，二力的大小不变，方向仍然相反，且在同一直线上，故不会影响实验探究：（5）小科实验用的小卡片重力小，可以忽略，悬在空中不受摩擦力影响：小明实验用的木块放在水平桌面上，木块和桌面之间存在摩擦力，摩擦力是不能消除的，实验要受到摩擦力影响，所以还是小科的实验方案好，故D正确。
D拓展提高
19.B 【解析】将A、B两球连同之间的细线看成一个整体，对整体受力分析如下图所示，其中左右的拉力平衡，则可知A球上方的细线必定沿竖直方向，即上方细线的拉力F线与总重力G平衡，故ACD错误，B正确。
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