3.5二力平衡的条件 同步练习（含解析）

3.5 二力平衡的条件 同步练习
一 、选择题
1.一个物体受到两个力的作用，且这两个力的三要素完全相同．则这两个力 ( )
A．一定是平衡力 B．一定不是平衡力
C．可能是平衡力 D．都有可能
2.如图所示是某运动员骑行赛车在水平、斜坡、弯道等不同路面上骑行的某一个情景，在骑行中有关
力学知识描述正确的是( )
A．匀速过弯道时， 运动状态一定发生了改变
B．无论哪种路面， 支持力一定与重力在同一直线上
C．无论速度如何变化， 惯性力的大小一定不会改变
D．用力蹬踏脚踏板时， 自行车的运动速度一定在增加
3.某同学静止站在磅秤上， 在下列几对力中，哪一对是平衡力( )
A．人的重力与磅秤对人的支持力
B．人对磅秤的压力与磅秤对人的支持力
C．磅秤的重力与磅秤对人的支持力
D．人的重力与人对磅秤的压力
4.在实验时， 小明将一个正常铁质外壳测力计的挂钩挂在铁架台上， 静止时如左图所示， 示数为 1N。 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 取 10N/kg）
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A．1.0N 和 1.5N B．1.0N 和 0.5N C．2.0N 和 1.0N D．2.0N 和 1.5N
5.一个礼盒装着一份爱心， 记载着大家美好的祝愿， 图中是小明寄给妈妈的元旦礼盒，静止放在水平
桌面上，下列说法正确的是( )
A．桌面对礼盒的支持力和礼盒对桌面的压力是一对平衡力
B．桌面对礼盒的支持力和礼盒受到的重力是一对平衡力
C．礼盒受到的重力和桌面对礼盒的支持力是一对相互作用力
D．礼盒受到的重力和礼盒对桌面的压力是一对相互作用力
6.如图是科技馆里表演自行车（下面挂有钩码） 走钢丝的情境。下列说法正确的是( )
A． 自行车对绳的压力与钩码的重力是一对相互作用力
B． 自行车的重力与钢丝对自行车的支持力是一对相互作用力
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． 自行车和所挂钩码的总重力与钢丝对自行车的支持力是一对平衡力
7.下列关于排球练习时的情景分析正确的是( )
A．排球离开手后还能继续向上运动是由于受到惯性的作用
B．在击打排球过程中人对排球的力与排球的重力是一对平衡力
C．手击打排球的力大于排球对手的作用力
D．排球上升到最高点时受力不平衡
8.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( )
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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
9.如图所示， 物体 A 重 10 N，B 重 5 N。两个大小均为 2 N 的力 F 同时作用在 A．B 两个物体上， 使它
们在水平面上以相同的速度向右做匀速直线运动，则A．B 间和 B 与水平面间的摩擦力大小分别为( )
A．2N、4N B．0N、4N C．4N、2N D．2N、2N
10.如图甲所示是消防队员小王进行爬杆训练的示意图，他沿杆竖直向上运动的速度 v 与时间 t 的关
系图像如图乙所示， 下列判断正确的是( )
A．0～6 s 内， 小王沿杆匀速向上运动
B．6～15 s 内，小王沿杆上爬的距离是 5.4 m
C．0～18 s 内，小王受到的摩擦力方向一直向下
D．5～18 s 内，小王受到的摩擦力大小等于重力大小
二 、填空题
11.作用在 的两个力，如果 ， ，并且在 ，
这两个力就彼此 .
12.小科同学乘 BRT 到国际商贸城购物， 一路上他发现了很多与生活相关的科学问题。
（1）汽车在牵引力的作用下由静止开始运动， 说明力能改变物体的 ；
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（2）汽车开动后逐渐加速，该过程中汽车受到的是 作用（选填“平衡力 ”或“非平衡
力 ”）。
13.在“用弹簧测力计测量力的大小”的实验中：
（1）根据力的作用效果可以对力的大小进行测量。弹簧测力计能够测量力的大小， 利用的是
(填字母)。
A．力可以改变弹簧的形状
B．力可以改变弹簧的运动方向
C．力可以改变弹簧的运动快慢
（2）在进行如图所示的实验前， 应将弹簧测力计沿 方向放置，然后校零。
（3）利用如图所示的实验，可以测量出木块与桌面之间的滑动摩擦力大小， 条件是：用弹簧测力计拉
着木块做 运动。
（4）小武同学猜想：用两个不同的弹簧测力计，分别测量相同的力，示数可能不同。以下设计中， 能
验证该猜想的是 (填字母)。
A．测量一根头发能承受的拉力 B．测量同一个木块受到的重力
C．测量让小武感受相同的拉力 D．测量拉动同一个木块的拉力
三 、实验探究题
14.在探究“二力平衡的条件”的实验中：
（1）实验装置如图所示．实验目的是探究小车在水平方向上所受两个拉力 F1、F2 的关系．实验中，小
车应该处于 状态.
（2）实验中， 通过调整 来改变 F1 和 F2 的大小.
（3）实验中， 保持 F1 与 F2 大小相等， 用手将小车扭转一个角度，松手后，小车将发生什么变化， 这
个探究目的是 .
（4）本实验， 教师指出水平桌面越光滑越好， 这样说明的原因是 .
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四 、解答题
15.现在生活质量提高了，轿车已进入千家万户。有一天小张驾驶着质量为 1500kg 的轿车在平直的高
速公路上匀速行驶， 路面对车的阻力是车重的 0.05 倍。（g 取 10N/kg）
（1）该轿车的重力是多大？汽车发动机的牵引力是多少？
（2）如图是一只小狗在太阳系不同行星上所受的重力大小。那么这辆轿车如果在火星上所受的重力大
小为多少？
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3.5 二力平衡的条件 同步练习答案解析
一 、选择题
1.B
【解析】二力平衡条件： 作用在一个物体上的两个力，如果大小相等， 方向相反， 并且作用在同一条
直线上，那么这两个力就相互平衡。
一个物体受到两个力的作用，且两个力的三要素完全相同。三要素完全相同的力是指大小相同， 方向 相同， 作用点相同。方向相同与平衡力的方向相反不符， 所以这两个力一定不是平衡力，B 选项正确。
故选 B
2.A
【解析】 牛顿第一定律。又称惯性定律。完整表述为：任何物体都要保持匀速直线运动或静止状态，
直到外力迫使它改变运动状态为止。 故要改变运动状态必须要受到外力。
A．过弯时，物体的运动状态一定改变（方向一定变了）；
B.转弯时， 支持力与重力不在一条直线上；
C.惯性不属于力；
D．上坡时 用力蹬踏脚踏板 ，速度不一定增加。
故答案为： A
3.A
【解析】A．人的重力与磅秤对人的支持力，是一对平衡力，符合题意；
B．人对磅秤的压力与磅秤对人的支持力， 是相互作用力，不合题意； C.磅秤的重力受力物体四磅秤，
磅秤对人的支持力 受力物体是人，不是作用在同一物体上，不是平衡力，不合题意；
D．人的重力受力物体是人，人对磅秤的压力受力物体是磅秤， 不是平衡力， 不合题意；
故选 A
平衡力是大小相等， 方向相反， 作用在同一直线上，关键是作用在同一物体上。
4.D
【解析】根据二力平衡的条件分析解答。
根据左图可知， 将挂钩挂在铁架台上时， 此时测力计的示数就是测力计本身的重力，则测力计的重力
G=1N。
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砝码的重力 G 砝码=m 砝码 g=0.05kg×10N/kg=0.5N；
在右图中， 物体 A 受到竖直向上的测力计甲施加的拉力 F 甲 ，受到竖直向下的自身重力 GA．测力计乙的
重力 G 乙 、B 砝码的重力 GB，则： F 甲=GA+G 乙+GB=0.5N+1N+0.5N=2N。
测力计乙挂钩倒置， 它的弹簧上受到的拉力等于自身重力和砝码 B 的重力之和， 即 FB=G 乙
+GB=1N+0.5N=1.5N。
故选 D。
5.B
【解析】（1）判断平衡力要根据二力平衡的条件来分析， 一对平衡力必须符合四个条件：大小相等、
方向相反、作用在同一物体上、作用在同一直线上；（2）根据我们对相互作用力（一个物体在对另一 个物体施力的同时，受到另一个物体的反作用力，相互作用力作用在彼此两个物体上）的理解来判断. 解： A．桌面对礼盒的支持力和礼盒对桌面的压力是作用在不同物体上的两个力， 不是一对平衡力．故
A 错误；
B、桌面对礼盒的支持力和礼盒受到的重力，大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在同一直
线上， 是一对平衡力．故 B 正确；
C、礼盒受到的重力和桌面对礼盒的支持力是作用在同一个物体上的两个力，不是一对相互作用力．故
C 错误；
D、礼盒受到的重力作用在礼盒上，方向竖直向下；礼盒对桌面的压力作用在桌面上， 方向垂直于桌面，
不是一对相互作用力，故 D 错误.
故选 B.
6.D
【解析】平衡力和相互作用力的区别和联系：
名称 相同点 不同点
平衡力 大小相等、方向相反、作用在同一直线上 一个物体上
相互作用力 两个物体上
A． 自行车对绳的压力与钩码的重力， 二者方向都是向下的，因此不是相互作用力， 故 A 错误；
B.钢丝对自行车的支持力等于自行车和钩码的总重力，它比自行车的重力大，因此不是相互作用力，
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故 B 错误；
C. 自行车对钢丝的压力作用在钢丝上，而钢丝对自行车的支持力作用在自行车上， 二者没有作用在一
个物体上， 因此不是一对平衡力，故 C 错误；
D. 自行车和所挂钩码的总重力与钢丝对自行车的支持力， 二者大小相等、方向相反、作用在同一直线
上和同一物体上，是一对平衡力，故 D 正确。
故选 D。
7.D
【解析】（1）一切物体都有惯性，惯性是物体固有的属性，不能说受到惯性的作用；
（2）力是改变物体运动状态的原因， 受平衡力的物体运动状态不变；
（3）相互作用力的特点：大小相等， 方向相反，作用线在一条直线上， 作用在两个物体上。
（4）根据最高点时排球运动状态的变化而得出排球是否受平衡力的作用。
A．排球离开手后还能继续向上运动是由于受到惯性的作用， 惯性是物体固有属性，不是受到的作用，
A 错误；
B、在击打排球过程中人对排球的力与排球的重力是一对平衡力，击打排球时排球的运动状态发生改变，
所以不是平衡力，B 错误；
C、手击打排球的力大于排球对手的作用力，手击排球的力与排球对手的力是一对相互作用力，大小相
等， C 错误；
D、排球上升到最高点时受力不平衡， 排球上升到最高点时速度为 0，但不能保持静止， 在重力作用下
会向下运动，所以排球受力不平衡， D 正确。
故选 D
8.D
【解析】（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。
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，
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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。
9.A
【解析】根据二力平衡的知识分析判断。
（1）物体 A 水平向右做匀速直线运动，则它受到的拉力 F 与 B 对它的摩擦力相互平衡。根据二力平衡
的条件可知，B 对 A 的摩擦力 f=F=2N；
（2）将 AB 看作一个整体，它们在水平方向上向右做匀速直线运动，则它们受到的拉力 2F 与地面对 B
的摩擦力相互平衡。根据二力平衡的条件可知，地面对 B 的摩擦力 f'=2F=2×2N=4N。
故选 A.
10.B
【解析】（1）根据乙图判断小王的速度是否发生变化；
（2）从乙图中找到 6~15s 内小王的速度， 然后根据 s=vt 计算上爬的距离；
（3）摩擦力和人对爬杆的力是相互作用力，根据人对爬杆的力判断摩擦力的方向；
（4）根据小王的运动状态判断摩擦力和重力的大小关系。
A．据乙图可知，0～6s 内，小王爬杆的速度不断增大，因此他肯定不做匀速运动， 故 A 错误；
B.6～15s 内， 小王沿杆上爬的速度是 0.6m/s，时间是 9s，那么上爬的距离： s=vt=0.6m/s×9s=5.4m，
故 B 正确；
C.0～18s 内， 小王向上爬杆，而双手向下用力，根据相互作用力原理， 那么产生的摩擦力方向与这个
力的方向相反， 即一直向上， 故 C 错误；
D.5～18s 内， 小王先做加速运动，再做匀速运动， 最后做减速运动，那么先是摩擦力大于重力， 然后
摩擦力等于重力，后来摩擦力小于重力， 故 D 错误。
故选 B。
二 、填空题
11.同一物体上；大小相等； 方向相反； 同一条直线； 平衡
【解析】根据二力平衡的条件填空即可.
解：二力平衡的条件：作用在同一物体上的两个力，大小相等，方向相反， 且在同一条直线上.
故答案为： 同一物体上； 大小相等； 方向相反；同一条直线； 平衡.
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12.（1）运动状态
（2）非平衡力
【解析】（1）静止变为运动其运动状态发生了改变；
（2）加速过程中其运动状态发生了改变。
（1） 牵引力的作用下由静止开始运动， 说明力能改变物体的运动状态；
（2）加速过程中受到非平衡力的作用。
13.（1）A
（2）水平
（3）匀速直线
（4）B
【解析】（1）力的作用效果包括：①力改变物体的形状； ②力改变物体的运动状态；
（2）根据二力平衡的知识分析解答；
（3）当木块在水平面上做匀速直线运动时，它受到的拉力与摩擦力相互平衡，即二者大小相等。
（4）分析哪个选项中更容易控制测力计受到的拉力相等。
（1）弹簧测力计的工作原理为： 在弹性限度内，弹簧的伸长与受到的拉力成正比， 而“伸长 ”指的就
是力可以改变弹簧的形状，故选 A.
（2）木块受到的摩擦力在水平方向， 只有拉力与摩擦力相互平衡时，二者大小才相等， 即弹簧测力计
的示数才等于摩擦力，因此弹簧测力计必须沿水平方向放置。
（3）利用如图所示的实验，可以测量出木块与桌面之间的滑动摩擦力大小， 条件是：用弹簧测力计拉
着木块做匀速直线运动。
（4）一根头发的不同部位被拉断时的最大拉力可能不同， 故 A 不合题意；
同一个木块的重力肯定相等， 故 B 符合题意；
人的感受并不准确， 故 C 不合题意；
拉动同一木块的力大小很难控制相等，故 D 不合题意。
故选 B。
三 、实验探究题
14.（1）静止
（2）钩码个数
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(
g
地
g
火
) (
G
，
) (
地
) (
=
) (
=
) (
G
，
火
)（3）探究二力平衡时， 两个力必须在同一直线上
（4）减小摩擦力对实验的影响
【解析】（1）二力平衡的条件是作用在同一物体上的两个力， 若大小相等、方向相反、作用在同一条 直线上；（2）实验时用一个小车，通过两个滑轮和下方挂着的钩码对小车施加两个相反方向的拉力， 拉力的大小等于钩码的重力，通过调节钩码的个数来改变拉力的大小；（3）当作用在小车上的两个力 大小相等、方向相反、且作用在同一直线上， 小车就会处于静止状态； 当这两个力不是作用在一条直 线上， 小车就会转动；（4）探究二力平衡条件时， 物体在水平方向上只受两个力的作用，消除摩擦力
效果最好.
解：（1）在水平桌面上的小车受到水平向左的力 F1 和水平向右的力 F2，F1 和 F2 等于水平桌面左右两端 所挂钩码的重力，桌面两端都挂了两个钩码， 钩码的重力相等，F1 和 F2 也就相等， 方向相反，且作用 在同一直线上，这两个力就是一对平衡力，小车就会处于静止状态；（2）小车受到的拉力 F1 和 F2 分别 等于水平桌面两端所挂钩码的重力，可以通过调整钩码的个数来改变 F1 和 F2 的大小；（3）用手将小车 扭转一个角度，小车受到的力 F1 和 F2 不在一条直线上，小车受到的不再是一对平衡力，小车就会转动； 实验中设计这一步骤的目的是为了探究二力平衡时，两个力必须在同一直线上；（4）实验桌面越光滑， 物体在水平桌面上受到的摩擦力越小，可以减小摩擦对实验的影响．故答案为：（1）静止；（2）钩码
个数；（3）探究二力平衡时，两个力必须在同一直线上；（4）减小摩擦力对实验的影响.
四 、解答题
15.（1）G=mg=1500kg×10N/kg=15000N
（2）因为轿车做匀速直线运动， 所 F=f=0.05G=0.05×15000N=750N。
G地 m狗g地 g地
= = =
G火 m狗g火 g火
m车g地
m车g火
(
G
，
) (
火
)=75737.5N
40
15.3
40
=
15.3
【解析】（1）已知质量根据公式 G=mg 计算轿车的重力； 轿车做匀速直线运动，那么它受到的牵引力和
阻力为平衡力， 即 F=f=0.05G；
（2）在不同星球上，物体的重力不同，但是质量相同，首先根据 图片中小狗在地球和火星上的重力 第 11 页（共 12 页）
之比计算出。 (。)火 (地)，然后再利用这个比例式结合轿车在地球是哪个的重力计算出它在火星上的重力。
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