浙教版科学 七下3.5二力平衡的条件同步练习（优生加练）（含答案）

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七下3.5二力平衡的条件同步练习
一、单选题
1．如图所示，水平面上叠放着 A、B两个物体，在水平方向力F1和F2的作用下保持静止，已知F1＝7N，F2＝5N，那么物体 A、B和地面之间的摩擦力大小和方向的有关说法正确的是（　　）
A．A对B的摩擦力为7N，方向向左
B．地面对B的摩擦力为12N，方向向右
C．B对A的摩擦力为5N，方向向左
D．地面对B的摩擦力为2N，方向向左
2．如图所示，水平桌面上叠放着A、B两个物体，在水平方向上F1、F2两个推力作用下，A、B仍处于静止状态。下列说法正确的是（　　）
A．若F1=F2，则物体A，B之间无摩擦力
B．若F1>F2，则物体A对物体B的摩擦力方向向左
C．若F1D．不论F1、F2谁大，地面对物体B的摩擦力一定大于F1或F2
3．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
4．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．
5．如图所示，将弹簧测力计左端固定在墙上，右端用细线与重力为20N的木块相连，木块放在上表面水平的小车上，弹簧测力计保持水平，现用F=10N的力拉动小车沿水平方向做匀速直线运动，木块静止时弹簧测力计的示数为4N，则小车所受地面摩擦力的大小与方向分别是（　　）
A．10N，水平向右 B．14N，水平向左
C．6N，水平向左 D．4N，水平向右
6．质量相同的M、N两件货物在两台吊车钢索的牵引力作用下竖直向上运动，它们运动的s t图像分别如图甲、乙所示，则（　　）
A．两件货物都做匀速直线运动
B．前6秒货物M的速度小于货物N的速度
C．吊车钢索对货物M的拉力大于货物M的重力
D．货物N在整个运动过程中受到一对平衡力作用
7． 如图所示．跳水运动员站在跳板上静止不动，下列说法正确的是
A．跳板被压弯说明力可以改变物体的运动状态
B．跳板被压弯说明力可以改变物体的形状
C．跳板对运动员的支持力和运动员对跳板的压力是一对平衡力
D．运动员对跳板的压力和运动员所受的重力是一对平衡力
8．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
9．为抗风，搭帐篷时要用“地钉”（类似于长铁钉）将帐篷固定在地面上，小明用100N的压力将重5N的地钉竖直缓缓地匀速插入地面，则地钉与地之间的摩擦力为　 　N；若要将地钉拔出，则至少需　 　N的拉力。
10．如图A，重为50牛的物体被夹在两固定且竖直放置的木板之间，用大小为130牛的力恰好可以将物体A从木板中竖直向上抽出，那么能将A竖直向下抽出的力为　 　牛。另有一物体B重也为50牛，用120牛的力压在竖直的墙壁上静止不动。现加大对物体的压力，则物体B与墙壁之间的摩擦力将　 　50牛。（填“大于”、“等于”或“小于”）
11．如图甲所示，小科用水平推力F把木块沿水平地面向前推动。如图乙和丙所示，分别表示在此过程中，推力F和木块前进的速度v的大小随时间t的变化情况。试回答
（1）在3s~5s时间段，木移动的距离为　 　m；
（2）第5秒末时，突然撤去推力F，由于　 　，木块仍将移动一段距离；此时受到的摩擦力大小为　 　N。
（3）在整个过程中，木块受到平衡力的时间段有（　　）
A.0~1s B.1s~3s C.3s~5s D.5s~6s
12．如图所示，两块相同的挡板中夹着二块重分别为 G、2G 的同一种材料的砖块，在小晨同学用水平方向两个力 F1、F2 作用下整个装置处于静止状态，请分析 F1　 　F2（选填“大于”或“小于”“等于”），左边砖块对右边砖块的摩擦力大小是　 　，方向是　 　。
13．如图甲，完全相同的木块A和B叠放在水平桌面上，在12N的水平拉力F1作用下，A和B一起作匀速直线运动，此时木块B所受的摩擦力为　 　N；若将A. B紧靠着放在水平桌面上，用水平力F2推A使它们一起匀速运动(图乙)，则推力F2＝　 　N。
　　
三、实验探究题
14．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　 　？
15．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
16．英国男子马尔科姆·拉姆住处离工作地点有120km路程，不过他每天靠骑自行车就可轻松地在两地间往返。拉姆的这辆自行车可非同寻常，速度最大可以达到80km/h，因此被媒体称为“子弹头自行车”，如图所示。
（1）以最大速度计算，拉姆从住处到工作地点只要　 　小时。
（2）从图中拉姆的骑行姿势分析，此时自行车受力平衡吗？　 　。
（3）如图是根据他自行车运动情况绘制而成的，本次旅行中，AB段的车速　 　(填“大于”、“等于”或“小于”)CD段的速度。
（4）通过计算说明，整个旅途自行车的平均速度是多少？
四、综合说理题
17．据报道，个人喷射包的发明人格伦·马丁，曾背上喷气式背包飞上5000英尺(1.52公里)高空，并借助降落伞最终安全降落在地面上。这次飞行大约持续了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，它的飞行原理也非常简单，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？
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】（1）（3）对A进行受力分析，根据二力平衡的知识，结合相互作用力原理计算摩擦力，确定摩擦力的方向；
（2）（4）将A、B看作一个整体，根据二力平衡的知识计算摩擦力，确定摩擦力的方向.
【解答】AC.物体A保持静止状态，则它受到的拉力F1与B对A的摩擦力相互平衡，即二者大小相等，方向相反，则B对A的摩擦力为7N，方向水平向左。A对B的摩擦力与B对A的摩擦力为相互作用力，二者大小相等，方向相反，即A对B的摩擦力为7N，方向水平向右，故A、C错误；
BD.物体AB保持静止状态，则它受到向左的拉力F2，向右的拉力F1，二者的合力为：7N-5N=2N，且方向向右。根据平衡力的知识可知，地面对B的摩擦力应该与合力大小相等，方向相反，即大小为2N，方向水平向左，故B错误，D正确。
故选D。
2．【答案】D
【知识点】力的作用是相互的；二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】（1）对A进行受力分析，根据二力平衡的知识分析A、B之间是否存在摩擦力即可；
（2）根据相互作用力的知识分析A、B之间摩擦力的方向；
（3）以A、B为对象进行受力分析，根据二力平衡计算出地面对B摩擦力的大小即可。
【解答】A处于静止状态，即处于平衡状态，那么它受到B的摩擦力与拉力F1二力平衡。因为F1的方向水平向右，所以B对A的摩擦力方向水平向左，故A、C错误；
A对B的摩擦力与B对A的摩擦力为相互作用力，二者方向相反，因此A对B的摩擦力方向水平向右，故B错误；
AB处于静止状态，则它受到的拉力与地面施加的摩擦力相互平衡，即f地面=F1+F2，故D正确。
故选D。
3．【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。
4．【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。
5．【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】将木块和小车看作一个整体，对这个整体进行受力分析，根据得到的平衡式进行计算即可。
【解答】将木块和小车看作一个整体，受力情况为：水平向左的弹簧测力计的拉力，地面施加的摩擦力；水平向右的拉力F，即：；那么小车所受地面摩擦力为：。
故选C。
6．【答案】B
【知识点】机械运动的分类；速度公式及其应用；平衡力的辨别
【解析】【分析】（1）沿着直线快慢不变的运动是匀速直线运动，根据图像分析二者的速度变化即可；
（2）从图像中找到6秒时M、N对应的路程，然后根据公式v＝ 分别计算出速度进行比较即可；
（3）根据左图确定M的运动状态，然后判断是否受到平衡力即可；
（4）根据右图确定N的运动状态，然后判断是否受到平衡力。
【解答】甲中路程和时间成正比，说明货物M做匀速直线运动；乙中路程和时间的比值变小，说明货物N不做匀速直线运动，A不符合题意；前6秒内，sM＝0.4米，sN＝0.6米，根据v＝ 可知，货物M运动的速度小于货物N运动的速度，B符合题意；货物M做匀速直线运动，受到的重力和钢索对它的拉力是一对平衡力，大小相等，C不符合题意；货物N不做匀速直线运动，所以所受重力和钢索对它的拉力不是一对平衡力，D不符合题意。
故答案为：B
7．【答案】B
【知识点】力的作用效果；平衡力的辨别
【解析】【解答】解：（1）跳水运动员站在跳板上静止不动，跳板被压弯，是运动员对跳板的压力改变了跳板的形状，故A错误，B正确；
（2）跳板对运动员的支持力与运动员的重力是一对平衡力，故C正确，D错误．
故选B.
【分析】（1）力的作用效果是：力可以改变物体的运动状态；力可以改变物体的形状；
（2）二力平衡的条件是：同物、等大、反向、共线，同时满足时，两个力彼此平衡
8．【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。
9．【答案】105；110
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】（1）根据二力平衡的知识计算地钉与地面之间的摩擦力；
（2）当地钉向上运动时，对此时的地钉进行受力分析，根据平衡力的知识计算需要的拉力。
【解答】（1）当地钉匀速插入地面时，它受到竖直向下的重力和压力，以及竖直向上的摩擦力，即f=G+F=100N+5N=105N；
（2）当地钉向上匀速拔出时，它受到竖直向上的拉力，竖直向下的摩擦力和重力，即F'=G+f=5N
+105N=110N。
10．【答案】30；等于
【知识点】二力平衡的条件及其应用；平衡力的辨别
【解析】【分析】物体在平衡状态下受到的为平衡力，若一对力为平衡力，则其大小相等，方向相反。
【解答】大小为130牛的力恰好可以将物体A从木板中竖直向上抽出 ，故所受最大静摩擦力为80N，向下抽出的力+重力=最大静摩擦力，故向下抽出的力等于30N；
物体B在竖直方向上只受到重力和摩擦力，故重力等于摩擦力等于50N。
11．【答案】（1）2m
（2）惯性；200
（3）A、C
【知识点】速度公式及其应用；惯性；平衡状态的判断
【解析】【分析】路程=速度X时间，物体由于惯性将保持原来的运动状态。摩擦力的大小与压力大小，接触面粗糙程度有关。物体受平衡力作用时，将保持静止状态或匀速直线运动状态。
【解答】（1）、 在3s~5s时间段 ，物体做匀速直线运动，此时S=vt=1.0m/s2s=2m
（2）、 在3s~5s时间段 ，物体做匀速直线运动，所以摩擦力大小f=F=200N，撤去推力后，物体仍向前移动一段距离，说明物体具有惯性。由于物体受到的压力大小，接触面的粗糙程度都没变，所以此时摩擦力大小f=200N.
（3）、物体受平衡力作用时，将保持静止状态或匀速直线运动状态。由图丙可知，0s~3s，物体处于静止状态，1s~3s，物体在做加速运动，3s~5s，物体处于匀速直线运动状态，5s~6s，物体在做减速运动，所以木块受到平衡力的时间段有0~1s，3s~5s。
12．【答案】等于；0.5G；竖直向上
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】（1）将两个物体看做一个整体，当它们在水平方向处于静止状态时，根据二力平衡判断两个压力的大小关系；
（2）将两个物体看做一个整体，它们在竖直方向保持静止状态，根据二力平衡判断左右两边挡板对它们摩擦力的大小；然后再以右边的物体为对象，受力分析后根据二力平衡推断摩擦力的大小和方向。
【解答】（1）将两个物体看做一个整体，当它们在水平方向处于静止状态时，那么水平方向的压力是平衡力，即F1=F2；
（2）由于挡板和砖的材料相同，因此接触面粗糙程度相同，那么整体左右两边受到的摩擦力大小相等；当整体在竖直方向保持静止状态时，
根据二力平衡条件可知：2f=G+2G；
即f=1.5G；
右边的物体处于静止状态，它受到左边砖块的摩擦力f左，右边挡板向上的摩擦力f，向下的重力2G，
根据二力平衡条件得到：f+f左=2G；
1.5G+f左=2G
那么：f左=0.5G，且方向竖直向上。
故答案为：等于；0.5G；竖直向上
13．【答案】0；12
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】此题应利用二力平衡的知识，求出摩擦力，并知道，摩擦力的大小与压力以及接触面的粗糙程度有关，而与接触面积无关．摩擦力不能直接测量，都是根据平衡力的知识间接得出．
【解答】解：在12N的水平拉力F1作用下，A、B一起作匀速直线运动，因此，A、B都受平衡力，在水平方向B不受拉力，因此摩擦力为0；若将A、B紧靠着放在水平桌面上，接触的粗糙程度不变，压力也不变，因此摩擦力也不变，使它们一起匀速运动因此推力为12N．
故答案：0；12．
14．【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
15．【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。
16．【答案】（1）1.5
（2）不平衡
（3）小于
（4） 整个旅途自行车的平均速度 ： 。
【知识点】速度公式及其应用；平均速度的计算及测量；平衡力的辨别
【解析】【分析】（1）已知路程和速度，利用速度公式的变形公式可计算出拉姆从住处到工作地点所需时间；
（2）分析图像中各线段所表示的含义，进而判断其运动状态是否发生改变 ， 运动状态发生改变时，受非平衡力的作用；
（3）根据图像中提供的数据，利用速度公式分别计算出自行车在AB段和CD段上的运动速度，比较解答；
（4）利用速度公式可计算出自行车在整个过程中的运动速度。
【解答】（1）以最大速度计算，拉姆从住处到工作地点需要的时间：；
（2）从图中拉姆的骑行姿势看，他在转弯，此时自行车的运动方向一定发生改变 ， 此时自行车受力不平衡；
（3）AB段的速度：，
CD段的速度：，
∴vAB（4）整个旅途自行车的平均速度 ： 。
故答案为：（1）1.5；（2）不平衡；（3）小于；（4）48km/h。
17．【答案】（1）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。(合理均可)
（2）竖直向下；
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。(合理均可)
【知识点】力的作用是相互的；平衡力的辨别
【解析】【分析】(1)力是物体对物体的作用，物体间力的作用是相互的；
(2)当物体做匀速直线运动时，它处于平衡状态，根据二力平衡的知识判断推力的方向和重力方向的关系，进而确定背包的喷气方向。
【解答】
（1）、喷气式背包向下快速喷气，背包给喷出的气体施加了一个向下的力，由于 由于物体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）、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，此时“喷气式背包和人”就会收到平衡力的作用，而背包和人所受的重力是竖直向下的，根据二力平衡的条件，那么背包和人所受的推力方向就应该与重力方向相反，即竖直向上。根据物体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。
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