人教版八下物理同步练习8.2 二力平衡（培优卷）
一、选择题
1．（2024·金沙期中）一个空茶杯静止放在水平桌面上，下列说法正确的是（ ）
A．水平桌面对茶杯的支持力是由于茶杯的形变产生的
B．茶杯对水平桌面的压力与水平桌面对茶杯的支持力是一对平衡力
C．茶杯的重力与水平桌面对它的支持力是一对平衡力
D．将桌面倾斜（茶杯不滑动），茶杯对桌面压力的方向竖直向下
【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】A.水平桌面对茶杯的支持力是由于桌面的形变产生的，故A错误；
B.茶杯对水平桌面的压力与水平桌面对茶杯的支持力是一对相互作用力，故B错误；
C.茶杯的重力与水平桌面对它的支持力是一对平衡力，故C正确；
D.将桌面倾斜(茶杯不滑动)，茶杯对桌面压力的方向垂直于桌面向下，故D错误。
故选C。
【分析】根据水平桌面对茶杯的支持力是由于桌面的形变产生的；茶杯对水平桌面的压力与水平桌面对茶杯的支持力是一对相互作用力。
2．（2024八下·无为期中）一个被竖直向上抛出的篮球，受到重力G和空气阻力f的作用。篮球在上升和下降过程中所受合力分别为和，关于和的大小和方向，下列说法中正确的是（ ）
A．是竖直向上且小于G B．是竖直向下且大于G
C．是竖直向上且小于G D．是竖直向下且大于G
【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】因为苹果在上升过程中，受到竖直向下的重力和阻力，所以合力等于二力之和，合力的方向是竖直向下的，合力大于G；因为苹果在下降的过程中，受到竖直向下的重力和竖直向上的阻力，所以合力等于二力之差，重力大于阻力，合力的方向是竖直向下的，合力小于G，故D正确。故选：D。
【分析】力的合成计算合力的大小，即同一直线上同方向二力的合力等于二力之和；同一直线反方向二力的合力等于二力之差。
3．（2024八下·连州期末）题图是连州中学初中部刘同学进行实验的一个情景， 一个水杯放在水平桌面，她在水杯上放一张硬纸片，在硬纸片上放一枚硬币，下列说法正确的是（ ）
A．硬币在硬纸片上静止时受到的重力与硬纸片对硬币的支持力是一对相互作用力
B．如果硬纸片上静止的硬币受到的力全部消失，硬币将会掉入杯中
C．刘同学迅速将硬纸片弹出，硬币会飞出去
D．刘同学能迅速将硬纸片弹出，说明力可以改变物体的运动状态
【答案】D
【知识点】力的作用效果；物体运动状态的变化；惯性及其现象；平衡力的辨别
【解析】【解答】A．硬币受到的重力与硬纸片对硬币的支持力，是一对平衡力，故A不符合题意；
B．硬币受到的力全部消失，根据牛顿第一定律可知，硬币将保持静止或匀速直线运动，由题意会保持静止，因此不会掉入杯中，故B不对；
C．迅速将硬纸片弹出，硬币会保持静止，由于硬币具有惯性，故C不正确；
D．将硬纸片弹出，硬纸片的运动状态发生了改变，由静到动，因此说明力可以改变物体的运动状态，故D符合题意。
故选D。
【分析】本题主要考查对弹力、平衡力、相互作用力的理解。
1，知道什么是平衡力，平衡力的条件是大小相等、方向相反、作用在同一直线上，作用在同一物体
2，知道牛顿第一定律，当物体不受外力作用时，物体将保持静止或匀速直线运动
3，惯性有关的应用
4，力的作用效果有两个，一是改变物体的形状，二是改变物体的运动状态。
4．（2024八下·香洲月考） 在光滑水平面上一物块由图示位置冲向轻质弹簧，直到弹簧压缩到最短。则该过程中对于物块的运动描述正确的是（ ）
A．先加速后减速 B．先匀速后减速
C．先减速后匀速 D．一直减速运动
【答案】B
【知识点】神奇的物理现象；科学探索；弹力；平衡力的辨别；平衡状态的判断
【解析】【解答】由于水平面为光滑面，在物块接触弹簧之前，水平方向没有受到力的作用，因此物块做匀速直线运动；从物块接触弹簧开始，物块就会受到向左的弹力，与物块运动方向相反，因此物块做减速运动，一直到速度减为零，即弹簧压缩到最短。
依据分析答案选择B
【分析】物体在不受力时，总保持静止状态或匀速直线运动状态，即原来运动的物体在不受力时，总保持匀速直线运动状态；如果物体受到的力不平衡，物体的运动状态就会发生改变。
5．（2018八下·南通月考）小明家有一台吊扇，一天他在开启吊扇时突然想起一个问题：正在运转的吊扇与其静止状态时相比较，吊杆对电扇的拉力大小是否相同？设吊扇转动时吊杆对其拉力为 ，吊扇静止时吊杆对其拉力 ，请你用所学的力学知识帮助小明判断 与 的大小为（ ）
A． B．
C． D．条件不足，无法判断
【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用；平衡状态的判断
【解析】【解答】吊扇静止时，其重力与吊杆对它的拉力F2是一对平衡力，故有F2＝G；吊扇在运转时，扇叶会将空气向下推动，由力的相互作用关系可知，空气同时也会将扇叶向上推。所以空气推力、吊杆拉力和重力三个力平衡，则F推+F1＝G，所以F1故答案为：C.
【分析】物体平衡状态：物体受到几个力作用时，如果保持静止状态或匀速直线运动状态，我们就说这几个力平衡.当物体在两个力的作用下处于平衡状态时，就叫做二力平衡.
二力平衡的条件：作用在同一物体上的两个力，如果大小相等、方向相反、并且在同一直线上，则这两个力二力平衡时合力为零.
6．（人教版物理八年级下册第十一章第4节机械能及其转化同步检测卷）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；力的合成与应用
【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。
7．（2024八下·海安期中）如图甲所示，小球从某高度处由静止开始下落到竖直放置的弹簧上。在刚接触弹簧的瞬间，如图乙所示，小球速度为5.0m/s。小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短，如图丙所示，此过程的小球速度v和弹簧缩短的长度之间的关系如图丁所示，其中A为曲线的最高点该弹簧每受到1N的压力就缩短5cm，且轻弹簧在全过程中都在弹性限度内，忽略弹簧重力和空气阻力。下列说法正确的是（ ）
A．从图乙到图丙的过程中，小球一直减速
B．当弹簧被压缩到最短时，小球处于平衡状态
C．通过图丁可计算出小球的质量为4g
D．整个过程中，弹簧弹力的最大值为12N
【答案】D
【知识点】弹簧测力计及其使用；力与运动的关系；力与图象的结合
【解析】【解答】A、由图丁知，从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中，小球下落速度的变化情况是先变大后变小，A错误；
B、由小球的速度图象知，小球的速度先增大后减小，开始速度为5.0m/s，刚接触弹簧时，弹簧对小球的弹力小于小球的重力，小球仍做加速运动，当速度为5.1m/s时，速度达到最大值，此时小球受到的弹力和重力大小相等；后减速时，小球的重力小于弹簧对它的弹力；当弹簧的压缩量最大时，小球的速度减小为0m/s，此时，弹簧压缩量最大，小球受到竖直向上的弹力最大，弹力大于重力，小球处于非平衡状态，B错误；
C、由图丁可知，时，小球的速度最大，小球的重力等于弹簧对它的弹力，小球的重力：；
则小球的质量：；C错误；
D、弹簧的最大缩短量为，所以弹簧弹力的最大值为：；D正确。
故答案为：D。
【分析】 由图丁知，从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中，小球下落速度的变化情况是先变大后变小；当弹簧的压缩量最大时，小球的速度为0，此时，弹力大于重力，据此分析小球是否处于非平衡状态；当重力G与弹力F是一对平衡力时，小球速度最大，由图可知弹簧的压缩量，根据G=F得出小球的重力，根据G=mg得出小球的质量；根据“该弹簧每受到1N的压力就缩短5cm”，结合图丁中弹力的最大缩短量，可计算弹簧弹力的最大值。
8．（2024八下·南安开学考）如图所示，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、物体的运动速度v与时间t的关系如图乙、丙所示，由图象可知t=1s、t=3s时物体所受摩擦力大小分别为（ ）
A．2N 6N B．2N 4N C．0N 4N D．0N 6N
【答案】B
【知识点】力与图象的结合
【解析】【解答】由丙图知：时物体的速度大小为零，则当t=1s时，物体处于静止状态，物体在水平方向受到的力平衡；由乙图知：t=1s时，推力F=2N， 所以推力等于摩擦力，摩擦力的大小为2N；由丙图知：时，物体匀速运动，由乙图知：内推力F=4N，由于摩擦力与推力F是一对平衡力，因此摩擦力的大小为4N；内，物体加速运动，受力不平衡，推力大于摩擦力，但由于物体对地面的压力和接触面的粗糙程度都没有改变，所以摩擦力大小不变，即仍为4N，由以上分析可知，【分析】物体处于平衡状态的物体受平衡力作用，根据二力平衡条件分析t=1s时的摩擦力的大小；结合图甲和图乙，分析出物体匀速运动时的摩擦力大小；滑动摩擦力的大小与压力大小、接触面的粗糙程度有关，与运动速度无关，据此确定t=3s时摩擦力的大小。
9．如图所示，在弹簧测力计两端分别用4N的水平拉力向相反的方向拉弹簧测力计的两端（弹簧测力计的自重不计），则下列说法中正确的是（ ）
A．弹簧测力计示数为4N，它受合力是4N
B．弹簧测力计示数为0N，它受合力是0N
C．弹簧测力计示数为8N，它受合力是0N
D．弹簧测力计示数为4N，它受合力是0N
【答案】D
【知识点】力的合成与应用
【解析】【解答】解：因为弹簧是在4N的拉力下被拉长的，故示数为4N．又因为弹簧测力计处于静止状态，因此弹簧测力计所受的合力为0．
故选D．
【分析】在弹簧测力计的两侧各加4N的拉力，虽然弹簧测力计是静止不动的，但弹簧在4N的拉力作用下是被拉长了，故示数不可能为零．处于平衡状态的物体受到的合力为零．
10．如图4.211所示是某汤勺示意图，由一细长柄AB与一半球BC构成，且AB与半球相切，切点为B。已知半球的半径为R，AB柄的长度为L，L：R= ： 1，现用一细线系住A点，并将细线竖直悬挂，如果不计汤勺的质量，则汤勺内水的最大高度是（ ）。
A． B． C． D．
【答案】B
【知识点】力的合成与应用
【解析】【解答】（1）过A作水面的垂线，垂足为E，垂线与BC交于点F，
水面与“汤勺”的另一交点为D，如图所示。
（2）由作图过程及数学知识可知：直线AE一定过半球的球心，
点F就是半球的球心BF=CF=R；由题意知：AB=L，L：R=：1，
所以AB=R，ΔCEF是直角三角形；
ΔABF∽ΔCEF，由相似三角形的知识得：，
所以；
在直角ΔCEF中，由勾股定理得：CE2+EF2=CF2，
即：（EF）2+EF2=R2，
则，则“汤勺”内水的最大高度是h=R-EF=R-=R。
故选B。
【分析】用细线悬挂“汤勺”时，细线延长线过“汤勺”的重心，过球形勺的球心；根据题意作图，根据数学知识求出“汤勺”内水的最大高度。
11．拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具(见图4.146)。设拖把头的质量为m，拖杆质量可以忽略；拖把头与地板之间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，某同学用该拖把在水平地板上拖地时，沿拖杆方向推拖把，拖杆与竖直方向的夹角为θ。当拖把头在地板上匀速移动时推拖把的力F的大小为（ ）。
A． B．
C． D．
【答案】B
【知识点】力的合成与应用
【解析】【解答】拖把头受到重力、支持力、推力和摩擦力处于平衡，
在竖直方向上有：N=Fcosθ+mg；
水平方向上有：Fsinθ=f；
又f=μN。
联立解得：F=；
故B正确，A、C、D错误。
故选B。
【分析】对拖把头受力分析，抓住竖直方向和水平方向合力为零，运用正交分解求出推力F的大小。
二、填空题
12．（2024八下·惠山期末）如图1所示，物块静止在水平的电梯底部，其右侧通过轻质弹簧与电梯壁相连，且弹簧处于水平伸长状态，当电梯由静止开始竖直向下运动，其速度与时间的关系图像如图2所示。若在内，物块相对电梯保持静止，则在第5s时，物块对电梯的压力 （选填“大于”、“小于”或“等于”）物块重力；在内，若物块相对于电梯运动，则最可能发生在 s时间范围内。
【答案】等于；
【知识点】力作用的相互性；物体运动状态的变化；二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】（1）匀速运动，处于平衡态，且支持力与压力是一对相互作用力，大小相等，则物体的压力等于物块重力。
（2）做加速运动，重力大于支持力，且支持力与压力是一对相互作用力，大小相等，压力小于物块重力，此时对电梯的压力最小，弹力最有可能大于摩擦力，最可能发生运动。
【分析】(1)物块相对电梯保持静止，受力平衡，弹力与摩擦力平衡。
(2)当物体受力不平衡时，物体的运动状态改变。
13．（2024八下·五华期末）天眼FAST 调试组研制了“微重力蜘蛛人系统”，用充有氦气的气球将作业人员吊起，减小作业人员对反射面板的压力，形成“微重力”效果，使得作业人员能够到达反射面板任意地方执行巡检和维护作业，如图所示，当作业人员静止在反射面板上时，反射面板对人的支持力和人的重力 （选填“是”或“不是”）一对平衡力，人所受的合力为 N。
【答案】不是；0
【知识点】平衡力的辨别；力的合成与应用
【解析】【解答】当人静止在反射面板上时，会受到氨气球对人向上的拉力，所以人受到的支持力和重力不相等，故不是平衡力；当作业人员静止在反射面板上时，处于平衡状态，人所受的合力为0N。
【分析】(1)二力平衡的条件：大小相等、方向相反、同一直线、同一物体。
(2)物体处于静止状态或匀速直线运动状态时，物体所受到的力为平衡力，即使合力为零。
14．（2024八下·东台月考）如图所示，用细线悬挂的小球由位置A经位置B摆动到最高点C（不计空气阻力），当小球摆到位置B时，小球受到 个力作用，处于 （选填“平衡”或“非平衡”）状态；若小球运动至位置B时恰好细线断开，同时小球所受外力全部消失，则小球后来的运动轨迹是图中的 （选填“①”“②”或“③”）。
【答案】两；非平衡；①
【知识点】物体运动状态的变化；平衡状态的判断
【解析】【解答】（1）小球在到达B点时，受到重力和绳子对它的拉力的作用；这两个力不在同一直线，所以不是平衡力，处于非平衡状态。
（2）小球摆动到B点时，在沿水平斜向右上方有一定速度，若细线断开所受的力都消失了，由牛顿第一定律可知，小球将沿原来的方向，做匀速直线运动，所以运动轨迹是①。
【分析】（1）物体保持静止状态或匀速直线运动状态，即为平衡状态；分析小球的受力情况，结合平衡力的条件得出结论；
（2）牛顿第一定律的内容：一切物体在没有受到外力作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。
15．（2023八下·七星关月考）如图所示，用一根细线拴一块橡皮，甩起来，使橡皮在水平面绕手做匀速圆周运动。橡皮此时处于 （选填“平衡”或“非平衡”）状态。若某时刻橡皮受到的所有力突然消失，橡皮由于具有 ，将 （选填“继续做匀速圆周运动”“沿水平方向做匀速直线运动”或“斜向下落下”）。
【答案】非平衡；惯性；沿水平方向做匀速直线运动
【知识点】牛顿第一定律；惯性及其现象；二力平衡的条件及其应用；平衡状态的判断
【解析】【解答】 第1空 ， 橡皮在水平面绕手做匀速圆周运动 ，橡皮的运动方向发上了改变，所以橡皮此时处于非平衡状态。填非平衡
第2空 ， 橡皮受到的所有力突然消失，橡皮由于具有 惯性，要保持此时的运动状态，填 惯性。
第3空 ，橡皮受到的所有力突然消失，橡皮不受外力的做用时，静止状态或匀速直线运动状态。橡皮时运动的，所以要保持匀速直线运动。填 沿水平方向做匀速直线运动
【分析】平衡状态包括静止状态和匀速直线运动状态，匀速圆周运动不是匀速直线运动。一切物体在没有收到力的作用时，物体由于惯性，总保持静止状态或匀速直线运动状态。
16．（2018八下·响水月考）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的关系如图乙所示．由图象可知当t＝1s时，物体处于 状态. t＝3s时，物体受到的摩擦力为 N。
【答案】静止；2
【知识点】力与运动的关系；力与图象的结合
【解析】【解答】 (1)由丙图知：0 2s时物体的速度大小为零；则当t＝1s时物体处于静止状态。(2)由丙图知：4 6s时，物体匀速运动，由乙图知：此时过程F＝2N，所以摩擦力与推力F平衡，大小为2N.2 4s之间，物体加速运动，受力不平衡，推力大于摩擦力；但由于物体和地面没有改变，所以摩擦力大小不变，即仍为2N.
故答案为：静止；2.
【分析】从速度图象中分析0-2s时物体的速度大小即可得出当t=1s时物体所处的状态；首先从速度图象中4-6s得出物体匀速直线运动，然后对应的从F-t图象中得出物体所受的摩擦力；最后根据摩擦力的影响因素判断出t=3s时物体受到的摩擦力大小.
17．（2018八下·武威月考）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的关系如图乙所示．由图象可知当t=1s时，物体受到的摩擦力为 N． t=3s时，物体受到的摩擦力为 N．
【答案】1N；2N
【知识点】力与运动的关系；力与图象的结合
【解析】【解答】（1）由图丙可知，当t=1s时，物体的速度为零，物体处于静止状态。物体所受到的摩擦力和推力F是一对平衡力，大小相等、方向相反。由图乙，在0~2s拉力F=1N，所以此时物体受到的摩擦力为f=F=1N。
（2）由图丙可知：4~6s时，物体做匀速运动，处于平衡状态。摩擦力和推力是一对平衡力，大小相等，由图乙知此时推力F=2N，所以物体所受到的滑动摩擦力f=F=2N。
2~4s时，物体加速运动，受非平衡力的作用，推力大于摩擦力。但由于压力和接触面的粗糙程度不变，摩擦力大小不变，所以t=3s时，物体受到的摩擦力为2N。
故答案为：1N；2N.
【分析】物体做匀速直线运动时，物体的v-t图象是一条平衡于时间轴的直线，由图丙v-t图象可知，3s时物体的做匀速直线运动，处于平衡状态，由图乙找出t=3s时推力的大小，然后由平衡条件求出物体所受摩擦力大小及方向；物体与地面间的滑动摩擦力与物体间的接触面与物体间的压力决定，如果物体间的接触面不变、物体间的压力不变，则物体间的摩擦力不变.
18．（2017八下·江阴期中）如图甲所示，粗糙程度相同的水平地面上放一重为5 N的物体A，用水平拉力F作用于A物体，拉力F的大小与时间t的关系和A物体运动速度v与时间t的关系如图乙所示，物体对水平地面的压力 N，由图像可知，9～12 s物体受到的摩擦力是 N.
【答案】5；6
【知识点】力与运动的关系；力与图象的结合；时间速度路程的图像分析
【解析】【解答】解：物体对水平地面的压力等于其重力，F=G=5N；由图像丙可知，6～9 s 时物体匀速运动，受到的合外力为零，由图像乙可知滑动摩擦力等于拉力为6N，9～12 s物体受到的拉力是0N，仅受摩擦力作用，大小为6N.
故答案为：5，6.
【分析】根据物体的v-t图像判断物体所处的状态，再根据力与运动的关系判断滑动摩擦力的大小；根据F-t图像判断物体的受力情况及影响滑动摩擦力的大小因素（压力、接触面的粗糙程度）判断其受到的摩擦力。
19．（2024八下·射洪月考）小海同学用10N的力竖直向上提一只重40N的水桶，水桶没有动，则水桶受到的合力大小为 N；若他将重4N的足球竖直向上踢出，足球在竖直向上运动的过程中，如果受到的空气阻力大小为1N，则足球受到的合力大小为 N，方向是 。
【答案】0；5；竖直向下
【知识点】力的合成与应用
【解析】【解答】水桶没有动，还处于静止状态，水桶受到的合力大小为0；
足球的重力G=4N，空气阻力f=1N，足球所受合力：F合=G+f=4N+1N=5N，方向是竖直向下。故答案为：0；5；竖直向下。
【分析】(1)根据物体处于静止或匀速直线运动，物体处于平衡状态，物体受到的合力为0；
(2)足球在竖直向上运动过程中所受重力竖直向下，空气阻力竖直向下，重力跟空气阻力属于同一直线上同方向的两个力，其合力的大小等于两个力的大小之和。
20．（2024八下·涟水期中）某课外小组，将塑料小桶中分别装满已知密度的四种不同液体后，用弹簧测力计称它们的重力，记录了下表中的数据：（）
液体密度/（） 0.8 1.0 1.2 1.4
弹簧测力计的示数/N 1.6 1.8 2.0 2.2
（1）能正确反映拉力F与液体密度的图像是 ；
（2）根据表中数据算出，小桶的质量是 g，小桶的容积为 ；
（3）当时，则 。
【答案】（1）B
（2）80；100
（3）
【知识点】密度公式及其应用；重力及其大小的计算；力的合成与应用
【解析】【解答】
（1）(2)设小桶容积为V，小桶重力为G，由于液体的重力和小桶的重力之和等于弹簧测力计的示数，根据前两次数据可得：
0.8x103kg/m3x10N/kgxV+G=1.6N ①
1.0x103kg/m3x10N/kgxV+G=1.8N ②
由以上两式联立求解可得：V桶=10-4m3=100cm3，G桶=0.8N，即当密度为0时，桶的重力有0.8N，所以图像B符合题意；
(3)当F=2.3N时，液体的重G液=F-G桶=2.3N-0.8N=1.5N，，则。
【分析】 由于小桶有重力，所以小桶中没有液体时弹簧测力计也有示数，故可以确定选项； 由于液体的重力和小桶的重力之和等于弹簧测力计的示数 ，从表格中任意选取两组数据， 列出等式，联立求出小桶的质量和容积； 将F=2.3N代入G液=F-G桶求出液体重力，再列式求出液体的密度即可。
21．如图4.164 所示，绳AB水平，BC为轻杆，C处铰于墙上，BC与AB的夹角为30°，物体所受重力为100N，挂于B端，则绳AB的张力大小为 ，杆BC所受的作用力大小为 。
【答案】100N；200N
【知识点】力的合成与应用
【解析】【解答】重物对结点B的拉力为：T=G=100N
以结点B为研究对象，进行受力分析，如图，
根据共点力平衡得，FAB=Ttan60°=N；
。
【分析】对B点受力分析，结合共点力的平衡即可求出绳AB和轻杆BC所受力的大小。
三、实验探究题
22．（2024八下·于都期中） 某实验小组在“探究二力平衡的条件”实验中：
（1）实验小组设计了如图甲实验装置进行实验，发现在如图甲所示的情况下，木块仍然处于静止状态，经过同学们分析讨论，认为是 对实验结果产生了影响；
（2）改进的实验器材如图乙所示
①在一张轻质卡片的对角打孔，并在两孔之间画一条直线；
②手拿住小卡片，在细线两端各挂上一个50g的钩码，放手后，小卡片处于静止状态，说明小卡片受力 （选填“平衡”或“不平衡”），小卡片受到的合力大小是 N；
③保持细线两端所挂钩码均为50g不变，将小卡片转至一定角度，松手后小卡片转动，说明不在同一直线上的两个力 （选填“能”或“不能”）平衡；
④在左端再挂上一个50g的钩码，小卡片将 （选填“向左运动”、“向右运动”或“保持静止”）；
⑤通过实验，能得出二力平衡的两个条件是两个力大小 ，方向 。
【答案】（1）摩擦力
（2）平衡；0；不能；向左运动；相等；相反
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【解答】(1)在图甲中，木块与桌面之间存在摩擦力，会对实验结果产生干扰，可能导致即使两边拉力不完全相等，木块也可能静止，从而影响对二力平衡条件的准确判断。故该空填“ 摩擦力 ”；
(2)第1空、 ① 小卡片处于静止状态，说明它所受的力达到平衡状态。故该空填“ 平衡 ”；
第2空、 ② 静止时合力为 0，因为物体处于平衡状态。故该空填“ 0 ”；
第3空、 ③ 将小卡片转至一定角度后松手卡片转动，说明不在同一直线上的两个力不能使物体平衡。故该空填“ 不能 ”；
第4空、 ④ 左端力变大，合力向左，所以小卡片会向左运动。故该空填“ 向左运动 ”；
第5、6空、 ⑤ 通过实验可以得出二力平衡的两个关键条件：两个力大小相等，方向相反。故5空填“ 相等 ”，故6空填“ 相反 ”。
【分析】 首先指出在最初的甲实验装置中存在摩擦力影响实验结果。然后针对改进后的乙实验进行分析，当小卡片静止时说明受力平衡且合力为 0；转动小卡片证明不在同一直线上的力不能平衡；改变力的大小后小卡片的运动方向随之改变，得出力的大小对平衡的影响。最终归纳出二力平衡的两个关键条件即大小相等、方向相反。
23．（2024八下·永修期中） 如下图所示是甲、乙、丙三组实验都是探究二力平衡条件时的实验装置。
（1）实验时应选择较 （选填“光滑”或“粗糙”）的实验桌面；
（2）如图甲所示，当左右两端托盘内同时放两个质量相等的砝码，木块静止，此时木块受到的两个拉力大小 ，方向 ；
（3）如图乙所示，将小车在水平桌面上扭转一个角度，松手后小车 （选填“会”或“不会”）转动，说明二力平衡时两个力应作用 上；
（4）小华用轻质硬纸板代替小车做实验，如图丙所示，用剪刀将硬纸板从中间剪断，这说明二力平衡时，两个力应作用 上；
（5）同学们认为小华的实验优于图乙所设计的实验，其主要原因是减小 对实验结果的影响。
【答案】（1）光滑
（2）相等；相反
（3）会；同一直线
（4）同一物体
（5）摩擦力
【知识点】二力平衡的条件及其应用；探究二力平衡的条件
【解析】【解答】(1) 第1空、 选择较光滑的实验桌面，是因为光滑桌面产生的摩擦力较小，能尽量减少摩擦力对探究二力平衡的干扰，使实验结果更能准确反映二力平衡的本质特征。
故该空填“ 光滑 ”；
(2) 第1、2空、 左右两端托盘内放两个质量相等的砝码，根据重力等于质量乘以重力加速度，砝码重力相等，对木块产生的拉力也相等，方向相反，木块静止说明此时这两个大小相等、方向相反的力达到了平衡状态。
故第1空填“ 相等 ”，第2空填“ 相反 ”；
(3) 第1空、 将小车扭转一个角度后，两个拉力就不在同一直线上了，松手后小车会转动。
故该空填“ 会 ”；
第2空、 这表明二力要平衡，必须作用在同一直线上，否则物体无法保持平衡状态。
故该空填“ 同一直线 ”；
(4) 第1空、 把硬纸板从中间剪断后，左右两部分不再是一个整体，这就说明了二力平衡时两个力必须作用在同一物体上，否则不能实现平衡。
故该空填“ 同一物体 ”；
(5) 第1空、 图乙中使用小车在水平桌面上，桌面的摩擦力可能会对实验结果产生一定影响，比如使小车的运动状态不那么纯粹地由两个拉力决定。而小华用硬纸板实验，能有效减小这种摩擦力的干扰，让实验更能聚焦于二力平衡条件本身，所以说其实验更优。
故该空填“ 摩擦力 ”。
【分析】 实验围绕探究二力平衡条件展开。首先强调选择光滑桌面是为了减少摩擦力干扰，使实验更准确。通过在甲图中观察木块在等大反向的两个拉力作用下静止，初步认识二力平衡的一些特征。接着在乙图中通过扭转小车并观察其转动，明确二力平衡时力要作用在同一直线上。丙图则通过硬纸板实验进一步说明二力平衡要作用在同一物体上。最后指出小华实验的优势在于能更好地降低摩擦力对实验结果的影响，更有利于准确探究二力平衡条件。
四、综合题
24．（2015八下·罗定期中）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的关系和物体的运动速度v与时间t的关系如图乙所示．
（1）由图像可知，当t=1s时，物体处于 状态．
（2）当t=5s时，物体受到的摩擦力为 N．
（3）当木块所受的推力是2N，则对木块所处状态的判断，正确的是 ．
A．静止 B．匀速直线运动
C．静止或匀速直线运动 D．条件不足，无法判断．
【答案】（1）静止
（2）2
（3）B
【知识点】力与图象的结合
【解析】【解答】解：（1）由v﹣t图像可知，0～2s时物体运动的速度为0，则物体处于静止状态，所以，当t=1s时，物体处于静止状态；（2）由v﹣t图像可知，4s～6s内物体运动的速度4m/s不变，做的是匀速直线运动，处于平衡状态，受到的摩擦力和推力是一对平衡力，二力大小相等，
由F﹣t图像可知，4s～6s内物体受到的推力为2N，则t=5s时物体受到的摩擦力为2N；（3）由F﹣t图像可知，当木块所受的推力是2N时的时间为4s～6s，
由由v﹣t图像可知，4s～6s内物体运动的速度4m/s不变，做的是匀速直线运动．
故答案为：（1）静止；（2）2；（3）B．
【分析】（1）根据v﹣t图像读出0～2s时物体运动的速度，然后确定物体的运动状态，进一步得出t=1s时物体的匀速状态；（2）根据v﹣t图像读出4s～6s的运动速度判断出物体的运动状态，根据F﹣t图像读出此段时间内物体受到的推力，根据二力平衡条件求出t=5s时受到的摩擦力；（3）根据F﹣t图像可知，当木块所受的推力是2N时的时间，根据v﹣t图像读出木块运动的速度，然后判断木块的状态．
25．如图4.201所示，直径为36cm的半球形碗固定在水平面上，碗的端口水平。一根密度分布均匀、长度为47 cm的光滑杆ABC搁置在半球碗上，碗的厚度不计。则杆平衡时：
（1）杆在B点受到的弹力与杆受到的重力大小之比是多少？
（2）杆在碗内的部分AB与碗外部分BC的长度之比是多少？
【答案】（1）设碗端口的圆心为O点，连接OA，OB，设杆与水平方C向的夹角为θ，作出杆受到的三个力，其中FA指向圆心O点，FB垂直于杆斜向上，如图4.202所示。
由于待求的是FB与重力G的大小关系，因此不妨选取过A且垂直于纸面的轴为转动轴(即通常所说的取A为支点)，则重力G与FB力矩平衡。结合几何关系，FB的力臂为AB = 2Rcosθ，重力的力臂为L·cosθ，其中L为杆长。则有G·Lcosθ= FB·2Rcosθ，因此有
（2）若要求解杆AB部分与BC部分的长度之比，则只要先求出角度θ，问题即可迎刃而解。接下来不妨考虑杆的受力平衡。将杆受到的力分别沿着杆方向、垂直于杆方向分解，在两个方向上列出平衡方程。
沿杆方向：FAcosθ = Gsinθ
垂直于杆方向：FAsinθ = Gcosθ – FB
两式消去FA，得= Gcosθ – FB
将代人，并通分化简得，解得，另一解为负，舍去。因此
【知识点】力的合成与应用
【解析】【分析】（1） 以棒为研究对象进行力的分析，根据受力情况和力矩的平衡条件解答；
（2） 若要求解杆AB部分与BC部分的长度之比，则只要先求出角度θ，问题即可迎刃而解。接下来不妨考虑杆的受力平衡。将杆受到的力分别沿着杆方向、垂直于杆方向分解，在两个方向上列出平衡方程。
1 / 1人教版八下物理同步练习8.2 二力平衡（培优卷）
一、选择题
1．（2024·金沙期中）一个空茶杯静止放在水平桌面上，下列说法正确的是（ ）
A．水平桌面对茶杯的支持力是由于茶杯的形变产生的
B．茶杯对水平桌面的压力与水平桌面对茶杯的支持力是一对平衡力
C．茶杯的重力与水平桌面对它的支持力是一对平衡力
D．将桌面倾斜（茶杯不滑动），茶杯对桌面压力的方向竖直向下
2．（2024八下·无为期中）一个被竖直向上抛出的篮球，受到重力G和空气阻力f的作用。篮球在上升和下降过程中所受合力分别为和，关于和的大小和方向，下列说法中正确的是（ ）
A．是竖直向上且小于G B．是竖直向下且大于G
C．是竖直向上且小于G D．是竖直向下且大于G
3．（2024八下·连州期末）题图是连州中学初中部刘同学进行实验的一个情景， 一个水杯放在水平桌面，她在水杯上放一张硬纸片，在硬纸片上放一枚硬币，下列说法正确的是（ ）
A．硬币在硬纸片上静止时受到的重力与硬纸片对硬币的支持力是一对相互作用力
B．如果硬纸片上静止的硬币受到的力全部消失，硬币将会掉入杯中
C．刘同学迅速将硬纸片弹出，硬币会飞出去
D．刘同学能迅速将硬纸片弹出，说明力可以改变物体的运动状态
4．（2024八下·香洲月考） 在光滑水平面上一物块由图示位置冲向轻质弹簧，直到弹簧压缩到最短。则该过程中对于物块的运动描述正确的是（ ）
A．先加速后减速 B．先匀速后减速
C．先减速后匀速 D．一直减速运动
5．（2018八下·南通月考）小明家有一台吊扇，一天他在开启吊扇时突然想起一个问题：正在运转的吊扇与其静止状态时相比较，吊杆对电扇的拉力大小是否相同？设吊扇转动时吊杆对其拉力为 ，吊扇静止时吊杆对其拉力 ，请你用所学的力学知识帮助小明判断 与 的大小为（ ）
A． B．
C． D．条件不足，无法判断
6．（人教版物理八年级下册第十一章第4节机械能及其转化同步检测卷）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
7．（2024八下·海安期中）如图甲所示，小球从某高度处由静止开始下落到竖直放置的弹簧上。在刚接触弹簧的瞬间，如图乙所示，小球速度为5.0m/s。小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短，如图丙所示，此过程的小球速度v和弹簧缩短的长度之间的关系如图丁所示，其中A为曲线的最高点该弹簧每受到1N的压力就缩短5cm，且轻弹簧在全过程中都在弹性限度内，忽略弹簧重力和空气阻力。下列说法正确的是（ ）
A．从图乙到图丙的过程中，小球一直减速
B．当弹簧被压缩到最短时，小球处于平衡状态
C．通过图丁可计算出小球的质量为4g
D．整个过程中，弹簧弹力的最大值为12N
8．（2024八下·南安开学考）如图所示，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、物体的运动速度v与时间t的关系如图乙、丙所示，由图象可知t=1s、t=3s时物体所受摩擦力大小分别为（ ）
A．2N 6N B．2N 4N C．0N 4N D．0N 6N
9．如图所示，在弹簧测力计两端分别用4N的水平拉力向相反的方向拉弹簧测力计的两端（弹簧测力计的自重不计），则下列说法中正确的是（ ）
A．弹簧测力计示数为4N，它受合力是4N
B．弹簧测力计示数为0N，它受合力是0N
C．弹簧测力计示数为8N，它受合力是0N
D．弹簧测力计示数为4N，它受合力是0N
10．如图4.211所示是某汤勺示意图，由一细长柄AB与一半球BC构成，且AB与半球相切，切点为B。已知半球的半径为R，AB柄的长度为L，L：R= ： 1，现用一细线系住A点，并将细线竖直悬挂，如果不计汤勺的质量，则汤勺内水的最大高度是（ ）。
A． B． C． D．
11．拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具(见图4.146)。设拖把头的质量为m，拖杆质量可以忽略；拖把头与地板之间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，某同学用该拖把在水平地板上拖地时，沿拖杆方向推拖把，拖杆与竖直方向的夹角为θ。当拖把头在地板上匀速移动时推拖把的力F的大小为（ ）。
A． B．
C． D．
二、填空题
12．（2024八下·惠山期末）如图1所示，物块静止在水平的电梯底部，其右侧通过轻质弹簧与电梯壁相连，且弹簧处于水平伸长状态，当电梯由静止开始竖直向下运动，其速度与时间的关系图像如图2所示。若在内，物块相对电梯保持静止，则在第5s时，物块对电梯的压力 （选填“大于”、“小于”或“等于”）物块重力；在内，若物块相对于电梯运动，则最可能发生在 s时间范围内。
13．（2024八下·五华期末）天眼FAST 调试组研制了“微重力蜘蛛人系统”，用充有氦气的气球将作业人员吊起，减小作业人员对反射面板的压力，形成“微重力”效果，使得作业人员能够到达反射面板任意地方执行巡检和维护作业，如图所示，当作业人员静止在反射面板上时，反射面板对人的支持力和人的重力 （选填“是”或“不是”）一对平衡力，人所受的合力为 N。
14．（2024八下·东台月考）如图所示，用细线悬挂的小球由位置A经位置B摆动到最高点C（不计空气阻力），当小球摆到位置B时，小球受到 个力作用，处于 （选填“平衡”或“非平衡”）状态；若小球运动至位置B时恰好细线断开，同时小球所受外力全部消失，则小球后来的运动轨迹是图中的 （选填“①”“②”或“③”）。
15．（2023八下·七星关月考）如图所示，用一根细线拴一块橡皮，甩起来，使橡皮在水平面绕手做匀速圆周运动。橡皮此时处于 （选填“平衡”或“非平衡”）状态。若某时刻橡皮受到的所有力突然消失，橡皮由于具有 ，将 （选填“继续做匀速圆周运动”“沿水平方向做匀速直线运动”或“斜向下落下”）。
16．（2018八下·响水月考）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的关系如图乙所示．由图象可知当t＝1s时，物体处于 状态. t＝3s时，物体受到的摩擦力为 N。
17．（2018八下·武威月考）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的关系如图乙所示．由图象可知当t=1s时，物体受到的摩擦力为 N． t=3s时，物体受到的摩擦力为 N．
18．（2017八下·江阴期中）如图甲所示，粗糙程度相同的水平地面上放一重为5 N的物体A，用水平拉力F作用于A物体，拉力F的大小与时间t的关系和A物体运动速度v与时间t的关系如图乙所示，物体对水平地面的压力 N，由图像可知，9～12 s物体受到的摩擦力是 N.
19．（2024八下·射洪月考）小海同学用10N的力竖直向上提一只重40N的水桶，水桶没有动，则水桶受到的合力大小为 N；若他将重4N的足球竖直向上踢出，足球在竖直向上运动的过程中，如果受到的空气阻力大小为1N，则足球受到的合力大小为 N，方向是 。
20．（2024八下·涟水期中）某课外小组，将塑料小桶中分别装满已知密度的四种不同液体后，用弹簧测力计称它们的重力，记录了下表中的数据：（）
液体密度/（） 0.8 1.0 1.2 1.4
弹簧测力计的示数/N 1.6 1.8 2.0 2.2
（1）能正确反映拉力F与液体密度的图像是 ；
（2）根据表中数据算出，小桶的质量是 g，小桶的容积为 ；
（3）当时，则 。
21．如图4.164 所示，绳AB水平，BC为轻杆，C处铰于墙上，BC与AB的夹角为30°，物体所受重力为100N，挂于B端，则绳AB的张力大小为 ，杆BC所受的作用力大小为 。
三、实验探究题
22．（2024八下·于都期中） 某实验小组在“探究二力平衡的条件”实验中：
（1）实验小组设计了如图甲实验装置进行实验，发现在如图甲所示的情况下，木块仍然处于静止状态，经过同学们分析讨论，认为是 对实验结果产生了影响；
（2）改进的实验器材如图乙所示
①在一张轻质卡片的对角打孔，并在两孔之间画一条直线；
②手拿住小卡片，在细线两端各挂上一个50g的钩码，放手后，小卡片处于静止状态，说明小卡片受力 （选填“平衡”或“不平衡”），小卡片受到的合力大小是 N；
③保持细线两端所挂钩码均为50g不变，将小卡片转至一定角度，松手后小卡片转动，说明不在同一直线上的两个力 （选填“能”或“不能”）平衡；
④在左端再挂上一个50g的钩码，小卡片将 （选填“向左运动”、“向右运动”或“保持静止”）；
⑤通过实验，能得出二力平衡的两个条件是两个力大小 ，方向 。
23．（2024八下·永修期中） 如下图所示是甲、乙、丙三组实验都是探究二力平衡条件时的实验装置。
（1）实验时应选择较 （选填“光滑”或“粗糙”）的实验桌面；
（2）如图甲所示，当左右两端托盘内同时放两个质量相等的砝码，木块静止，此时木块受到的两个拉力大小 ，方向 ；
（3）如图乙所示，将小车在水平桌面上扭转一个角度，松手后小车 （选填“会”或“不会”）转动，说明二力平衡时两个力应作用 上；
（4）小华用轻质硬纸板代替小车做实验，如图丙所示，用剪刀将硬纸板从中间剪断，这说明二力平衡时，两个力应作用 上；
（5）同学们认为小华的实验优于图乙所设计的实验，其主要原因是减小 对实验结果的影响。
四、综合题
24．（2015八下·罗定期中）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的关系和物体的运动速度v与时间t的关系如图乙所示．
（1）由图像可知，当t=1s时，物体处于 状态．
（2）当t=5s时，物体受到的摩擦力为 N．
（3）当木块所受的推力是2N，则对木块所处状态的判断，正确的是 ．
A．静止 B．匀速直线运动
C．静止或匀速直线运动 D．条件不足，无法判断．
25．如图4.201所示，直径为36cm的半球形碗固定在水平面上，碗的端口水平。一根密度分布均匀、长度为47 cm的光滑杆ABC搁置在半球碗上，碗的厚度不计。则杆平衡时：
（1）杆在B点受到的弹力与杆受到的重力大小之比是多少？
（2）杆在碗内的部分AB与碗外部分BC的长度之比是多少？
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】A.水平桌面对茶杯的支持力是由于桌面的形变产生的，故A错误；
B.茶杯对水平桌面的压力与水平桌面对茶杯的支持力是一对相互作用力，故B错误；
C.茶杯的重力与水平桌面对它的支持力是一对平衡力，故C正确；
D.将桌面倾斜(茶杯不滑动)，茶杯对桌面压力的方向垂直于桌面向下，故D错误。
故选C。
【分析】根据水平桌面对茶杯的支持力是由于桌面的形变产生的；茶杯对水平桌面的压力与水平桌面对茶杯的支持力是一对相互作用力。
2．【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】因为苹果在上升过程中，受到竖直向下的重力和阻力，所以合力等于二力之和，合力的方向是竖直向下的，合力大于G；因为苹果在下降的过程中，受到竖直向下的重力和竖直向上的阻力，所以合力等于二力之差，重力大于阻力，合力的方向是竖直向下的，合力小于G，故D正确。故选：D。
【分析】力的合成计算合力的大小，即同一直线上同方向二力的合力等于二力之和；同一直线反方向二力的合力等于二力之差。
3．【答案】D
【知识点】力的作用效果；物体运动状态的变化；惯性及其现象；平衡力的辨别
【解析】【解答】A．硬币受到的重力与硬纸片对硬币的支持力，是一对平衡力，故A不符合题意；
B．硬币受到的力全部消失，根据牛顿第一定律可知，硬币将保持静止或匀速直线运动，由题意会保持静止，因此不会掉入杯中，故B不对；
C．迅速将硬纸片弹出，硬币会保持静止，由于硬币具有惯性，故C不正确；
D．将硬纸片弹出，硬纸片的运动状态发生了改变，由静到动，因此说明力可以改变物体的运动状态，故D符合题意。
故选D。
【分析】本题主要考查对弹力、平衡力、相互作用力的理解。
1，知道什么是平衡力，平衡力的条件是大小相等、方向相反、作用在同一直线上，作用在同一物体
2，知道牛顿第一定律，当物体不受外力作用时，物体将保持静止或匀速直线运动
3，惯性有关的应用
4，力的作用效果有两个，一是改变物体的形状，二是改变物体的运动状态。
4．【答案】B
【知识点】神奇的物理现象；科学探索；弹力；平衡力的辨别；平衡状态的判断
【解析】【解答】由于水平面为光滑面，在物块接触弹簧之前，水平方向没有受到力的作用，因此物块做匀速直线运动；从物块接触弹簧开始，物块就会受到向左的弹力，与物块运动方向相反，因此物块做减速运动，一直到速度减为零，即弹簧压缩到最短。
依据分析答案选择B
【分析】物体在不受力时，总保持静止状态或匀速直线运动状态，即原来运动的物体在不受力时，总保持匀速直线运动状态；如果物体受到的力不平衡，物体的运动状态就会发生改变。
5．【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用；平衡状态的判断
【解析】【解答】吊扇静止时，其重力与吊杆对它的拉力F2是一对平衡力，故有F2＝G；吊扇在运转时，扇叶会将空气向下推动，由力的相互作用关系可知，空气同时也会将扇叶向上推。所以空气推力、吊杆拉力和重力三个力平衡，则F推+F1＝G，所以F1故答案为：C.
【分析】物体平衡状态：物体受到几个力作用时，如果保持静止状态或匀速直线运动状态，我们就说这几个力平衡.当物体在两个力的作用下处于平衡状态时，就叫做二力平衡.
二力平衡的条件：作用在同一物体上的两个力，如果大小相等、方向相反、并且在同一直线上，则这两个力二力平衡时合力为零.
6．【答案】D
【知识点】平衡状态的判断；力的合成与应用
【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。
7．【答案】D
【知识点】弹簧测力计及其使用；力与运动的关系；力与图象的结合
【解析】【解答】A、由图丁知，从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中，小球下落速度的变化情况是先变大后变小，A错误；
B、由小球的速度图象知，小球的速度先增大后减小，开始速度为5.0m/s，刚接触弹簧时，弹簧对小球的弹力小于小球的重力，小球仍做加速运动，当速度为5.1m/s时，速度达到最大值，此时小球受到的弹力和重力大小相等；后减速时，小球的重力小于弹簧对它的弹力；当弹簧的压缩量最大时，小球的速度减小为0m/s，此时，弹簧压缩量最大，小球受到竖直向上的弹力最大，弹力大于重力，小球处于非平衡状态，B错误；
C、由图丁可知，时，小球的速度最大，小球的重力等于弹簧对它的弹力，小球的重力：；
则小球的质量：；C错误；
D、弹簧的最大缩短量为，所以弹簧弹力的最大值为：；D正确。
故答案为：D。
【分析】 由图丁知，从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中，小球下落速度的变化情况是先变大后变小；当弹簧的压缩量最大时，小球的速度为0，此时，弹力大于重力，据此分析小球是否处于非平衡状态；当重力G与弹力F是一对平衡力时，小球速度最大，由图可知弹簧的压缩量，根据G=F得出小球的重力，根据G=mg得出小球的质量；根据“该弹簧每受到1N的压力就缩短5cm”，结合图丁中弹力的最大缩短量，可计算弹簧弹力的最大值。
8．【答案】B
【知识点】力与图象的结合
【解析】【解答】由丙图知：时物体的速度大小为零，则当t=1s时，物体处于静止状态，物体在水平方向受到的力平衡；由乙图知：t=1s时，推力F=2N， 所以推力等于摩擦力，摩擦力的大小为2N；由丙图知：时，物体匀速运动，由乙图知：内推力F=4N，由于摩擦力与推力F是一对平衡力，因此摩擦力的大小为4N；内，物体加速运动，受力不平衡，推力大于摩擦力，但由于物体对地面的压力和接触面的粗糙程度都没有改变，所以摩擦力大小不变，即仍为4N，由以上分析可知，【分析】物体处于平衡状态的物体受平衡力作用，根据二力平衡条件分析t=1s时的摩擦力的大小；结合图甲和图乙，分析出物体匀速运动时的摩擦力大小；滑动摩擦力的大小与压力大小、接触面的粗糙程度有关，与运动速度无关，据此确定t=3s时摩擦力的大小。
9．【答案】D
【知识点】力的合成与应用
【解析】【解答】解：因为弹簧是在4N的拉力下被拉长的，故示数为4N．又因为弹簧测力计处于静止状态，因此弹簧测力计所受的合力为0．
故选D．
【分析】在弹簧测力计的两侧各加4N的拉力，虽然弹簧测力计是静止不动的，但弹簧在4N的拉力作用下是被拉长了，故示数不可能为零．处于平衡状态的物体受到的合力为零．
10．【答案】B
【知识点】力的合成与应用
【解析】【解答】（1）过A作水面的垂线，垂足为E，垂线与BC交于点F，
水面与“汤勺”的另一交点为D，如图所示。
（2）由作图过程及数学知识可知：直线AE一定过半球的球心，
点F就是半球的球心BF=CF=R；由题意知：AB=L，L：R=：1，
所以AB=R，ΔCEF是直角三角形；
ΔABF∽ΔCEF，由相似三角形的知识得：，
所以；
在直角ΔCEF中，由勾股定理得：CE2+EF2=CF2，
即：（EF）2+EF2=R2，
则，则“汤勺”内水的最大高度是h=R-EF=R-=R。
故选B。
【分析】用细线悬挂“汤勺”时，细线延长线过“汤勺”的重心，过球形勺的球心；根据题意作图，根据数学知识求出“汤勺”内水的最大高度。
11．【答案】B
【知识点】力的合成与应用
【解析】【解答】拖把头受到重力、支持力、推力和摩擦力处于平衡，
在竖直方向上有：N=Fcosθ+mg；
水平方向上有：Fsinθ=f；
又f=μN。
联立解得：F=；
故B正确，A、C、D错误。
故选B。
【分析】对拖把头受力分析，抓住竖直方向和水平方向合力为零，运用正交分解求出推力F的大小。
12．【答案】等于；
【知识点】力作用的相互性；物体运动状态的变化；二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】（1）匀速运动，处于平衡态，且支持力与压力是一对相互作用力，大小相等，则物体的压力等于物块重力。
（2）做加速运动，重力大于支持力，且支持力与压力是一对相互作用力，大小相等，压力小于物块重力，此时对电梯的压力最小，弹力最有可能大于摩擦力，最可能发生运动。
【分析】(1)物块相对电梯保持静止，受力平衡，弹力与摩擦力平衡。
(2)当物体受力不平衡时，物体的运动状态改变。
13．【答案】不是；0
【知识点】平衡力的辨别；力的合成与应用
【解析】【解答】当人静止在反射面板上时，会受到氨气球对人向上的拉力，所以人受到的支持力和重力不相等，故不是平衡力；当作业人员静止在反射面板上时，处于平衡状态，人所受的合力为0N。
【分析】(1)二力平衡的条件：大小相等、方向相反、同一直线、同一物体。
(2)物体处于静止状态或匀速直线运动状态时，物体所受到的力为平衡力，即使合力为零。
14．【答案】两；非平衡；①
【知识点】物体运动状态的变化；平衡状态的判断
【解析】【解答】（1）小球在到达B点时，受到重力和绳子对它的拉力的作用；这两个力不在同一直线，所以不是平衡力，处于非平衡状态。
（2）小球摆动到B点时，在沿水平斜向右上方有一定速度，若细线断开所受的力都消失了，由牛顿第一定律可知，小球将沿原来的方向，做匀速直线运动，所以运动轨迹是①。
【分析】（1）物体保持静止状态或匀速直线运动状态，即为平衡状态；分析小球的受力情况，结合平衡力的条件得出结论；
（2）牛顿第一定律的内容：一切物体在没有受到外力作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。
15．【答案】非平衡；惯性；沿水平方向做匀速直线运动
【知识点】牛顿第一定律；惯性及其现象；二力平衡的条件及其应用；平衡状态的判断
【解析】【解答】 第1空 ， 橡皮在水平面绕手做匀速圆周运动 ，橡皮的运动方向发上了改变，所以橡皮此时处于非平衡状态。填非平衡
第2空 ， 橡皮受到的所有力突然消失，橡皮由于具有 惯性，要保持此时的运动状态，填 惯性。
第3空 ，橡皮受到的所有力突然消失，橡皮不受外力的做用时，静止状态或匀速直线运动状态。橡皮时运动的，所以要保持匀速直线运动。填 沿水平方向做匀速直线运动
【分析】平衡状态包括静止状态和匀速直线运动状态，匀速圆周运动不是匀速直线运动。一切物体在没有收到力的作用时，物体由于惯性，总保持静止状态或匀速直线运动状态。
16．【答案】静止；2
【知识点】力与运动的关系；力与图象的结合
【解析】【解答】 (1)由丙图知：0 2s时物体的速度大小为零；则当t＝1s时物体处于静止状态。(2)由丙图知：4 6s时，物体匀速运动，由乙图知：此时过程F＝2N，所以摩擦力与推力F平衡，大小为2N.2 4s之间，物体加速运动，受力不平衡，推力大于摩擦力；但由于物体和地面没有改变，所以摩擦力大小不变，即仍为2N.
故答案为：静止；2.
【分析】从速度图象中分析0-2s时物体的速度大小即可得出当t=1s时物体所处的状态；首先从速度图象中4-6s得出物体匀速直线运动，然后对应的从F-t图象中得出物体所受的摩擦力；最后根据摩擦力的影响因素判断出t=3s时物体受到的摩擦力大小.
17．【答案】1N；2N
【知识点】力与运动的关系；力与图象的结合
【解析】【解答】（1）由图丙可知，当t=1s时，物体的速度为零，物体处于静止状态。物体所受到的摩擦力和推力F是一对平衡力，大小相等、方向相反。由图乙，在0~2s拉力F=1N，所以此时物体受到的摩擦力为f=F=1N。
（2）由图丙可知：4~6s时，物体做匀速运动，处于平衡状态。摩擦力和推力是一对平衡力，大小相等，由图乙知此时推力F=2N，所以物体所受到的滑动摩擦力f=F=2N。
2~4s时，物体加速运动，受非平衡力的作用，推力大于摩擦力。但由于压力和接触面的粗糙程度不变，摩擦力大小不变，所以t=3s时，物体受到的摩擦力为2N。
故答案为：1N；2N.
【分析】物体做匀速直线运动时，物体的v-t图象是一条平衡于时间轴的直线，由图丙v-t图象可知，3s时物体的做匀速直线运动，处于平衡状态，由图乙找出t=3s时推力的大小，然后由平衡条件求出物体所受摩擦力大小及方向；物体与地面间的滑动摩擦力与物体间的接触面与物体间的压力决定，如果物体间的接触面不变、物体间的压力不变，则物体间的摩擦力不变.
18．【答案】5；6
【知识点】力与运动的关系；力与图象的结合；时间速度路程的图像分析
【解析】【解答】解：物体对水平地面的压力等于其重力，F=G=5N；由图像丙可知，6～9 s 时物体匀速运动，受到的合外力为零，由图像乙可知滑动摩擦力等于拉力为6N，9～12 s物体受到的拉力是0N，仅受摩擦力作用，大小为6N.
故答案为：5，6.
【分析】根据物体的v-t图像判断物体所处的状态，再根据力与运动的关系判断滑动摩擦力的大小；根据F-t图像判断物体的受力情况及影响滑动摩擦力的大小因素（压力、接触面的粗糙程度）判断其受到的摩擦力。
19．【答案】0；5；竖直向下
【知识点】力的合成与应用
【解析】【解答】水桶没有动，还处于静止状态，水桶受到的合力大小为0；
足球的重力G=4N，空气阻力f=1N，足球所受合力：F合=G+f=4N+1N=5N，方向是竖直向下。故答案为：0；5；竖直向下。
【分析】(1)根据物体处于静止或匀速直线运动，物体处于平衡状态，物体受到的合力为0；
(2)足球在竖直向上运动过程中所受重力竖直向下，空气阻力竖直向下，重力跟空气阻力属于同一直线上同方向的两个力，其合力的大小等于两个力的大小之和。
20．【答案】（1）B
（2）80；100
（3）
【知识点】密度公式及其应用；重力及其大小的计算；力的合成与应用
【解析】【解答】
（1）(2)设小桶容积为V，小桶重力为G，由于液体的重力和小桶的重力之和等于弹簧测力计的示数，根据前两次数据可得：
0.8x103kg/m3x10N/kgxV+G=1.6N ①
1.0x103kg/m3x10N/kgxV+G=1.8N ②
由以上两式联立求解可得：V桶=10-4m3=100cm3，G桶=0.8N，即当密度为0时，桶的重力有0.8N，所以图像B符合题意；
(3)当F=2.3N时，液体的重G液=F-G桶=2.3N-0.8N=1.5N，，则。
【分析】 由于小桶有重力，所以小桶中没有液体时弹簧测力计也有示数，故可以确定选项； 由于液体的重力和小桶的重力之和等于弹簧测力计的示数 ，从表格中任意选取两组数据， 列出等式，联立求出小桶的质量和容积； 将F=2.3N代入G液=F-G桶求出液体重力，再列式求出液体的密度即可。
21．【答案】100N；200N
【知识点】力的合成与应用
【解析】【解答】重物对结点B的拉力为：T=G=100N
以结点B为研究对象，进行受力分析，如图，
根据共点力平衡得，FAB=Ttan60°=N；
。
【分析】对B点受力分析，结合共点力的平衡即可求出绳AB和轻杆BC所受力的大小。
22．【答案】（1）摩擦力
（2）平衡；0；不能；向左运动；相等；相反
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【解答】(1)在图甲中，木块与桌面之间存在摩擦力，会对实验结果产生干扰，可能导致即使两边拉力不完全相等，木块也可能静止，从而影响对二力平衡条件的准确判断。故该空填“ 摩擦力 ”；
(2)第1空、 ① 小卡片处于静止状态，说明它所受的力达到平衡状态。故该空填“ 平衡 ”；
第2空、 ② 静止时合力为 0，因为物体处于平衡状态。故该空填“ 0 ”；
第3空、 ③ 将小卡片转至一定角度后松手卡片转动，说明不在同一直线上的两个力不能使物体平衡。故该空填“ 不能 ”；
第4空、 ④ 左端力变大，合力向左，所以小卡片会向左运动。故该空填“ 向左运动 ”；
第5、6空、 ⑤ 通过实验可以得出二力平衡的两个关键条件：两个力大小相等，方向相反。故5空填“ 相等 ”，故6空填“ 相反 ”。
【分析】 首先指出在最初的甲实验装置中存在摩擦力影响实验结果。然后针对改进后的乙实验进行分析，当小卡片静止时说明受力平衡且合力为 0；转动小卡片证明不在同一直线上的力不能平衡；改变力的大小后小卡片的运动方向随之改变，得出力的大小对平衡的影响。最终归纳出二力平衡的两个关键条件即大小相等、方向相反。
23．【答案】（1）光滑
（2）相等；相反
（3）会；同一直线
（4）同一物体
（5）摩擦力
【知识点】二力平衡的条件及其应用；探究二力平衡的条件
【解析】【解答】(1) 第1空、 选择较光滑的实验桌面，是因为光滑桌面产生的摩擦力较小，能尽量减少摩擦力对探究二力平衡的干扰，使实验结果更能准确反映二力平衡的本质特征。
故该空填“ 光滑 ”；
(2) 第1、2空、 左右两端托盘内放两个质量相等的砝码，根据重力等于质量乘以重力加速度，砝码重力相等，对木块产生的拉力也相等，方向相反，木块静止说明此时这两个大小相等、方向相反的力达到了平衡状态。
故第1空填“ 相等 ”，第2空填“ 相反 ”；
(3) 第1空、 将小车扭转一个角度后，两个拉力就不在同一直线上了，松手后小车会转动。
故该空填“ 会 ”；
第2空、 这表明二力要平衡，必须作用在同一直线上，否则物体无法保持平衡状态。
故该空填“ 同一直线 ”；
(4) 第1空、 把硬纸板从中间剪断后，左右两部分不再是一个整体，这就说明了二力平衡时两个力必须作用在同一物体上，否则不能实现平衡。
故该空填“ 同一物体 ”；
(5) 第1空、 图乙中使用小车在水平桌面上，桌面的摩擦力可能会对实验结果产生一定影响，比如使小车的运动状态不那么纯粹地由两个拉力决定。而小华用硬纸板实验，能有效减小这种摩擦力的干扰，让实验更能聚焦于二力平衡条件本身，所以说其实验更优。
故该空填“ 摩擦力 ”。
【分析】 实验围绕探究二力平衡条件展开。首先强调选择光滑桌面是为了减少摩擦力干扰，使实验更准确。通过在甲图中观察木块在等大反向的两个拉力作用下静止，初步认识二力平衡的一些特征。接着在乙图中通过扭转小车并观察其转动，明确二力平衡时力要作用在同一直线上。丙图则通过硬纸板实验进一步说明二力平衡要作用在同一物体上。最后指出小华实验的优势在于能更好地降低摩擦力对实验结果的影响，更有利于准确探究二力平衡条件。
24．【答案】（1）静止
（2）2
（3）B
【知识点】力与图象的结合
【解析】【解答】解：（1）由v﹣t图像可知，0～2s时物体运动的速度为0，则物体处于静止状态，所以，当t=1s时，物体处于静止状态；（2）由v﹣t图像可知，4s～6s内物体运动的速度4m/s不变，做的是匀速直线运动，处于平衡状态，受到的摩擦力和推力是一对平衡力，二力大小相等，
由F﹣t图像可知，4s～6s内物体受到的推力为2N，则t=5s时物体受到的摩擦力为2N；（3）由F﹣t图像可知，当木块所受的推力是2N时的时间为4s～6s，
由由v﹣t图像可知，4s～6s内物体运动的速度4m/s不变，做的是匀速直线运动．
故答案为：（1）静止；（2）2；（3）B．
【分析】（1）根据v﹣t图像读出0～2s时物体运动的速度，然后确定物体的运动状态，进一步得出t=1s时物体的匀速状态；（2）根据v﹣t图像读出4s～6s的运动速度判断出物体的运动状态，根据F﹣t图像读出此段时间内物体受到的推力，根据二力平衡条件求出t=5s时受到的摩擦力；（3）根据F﹣t图像可知，当木块所受的推力是2N时的时间，根据v﹣t图像读出木块运动的速度，然后判断木块的状态．
25．【答案】（1）设碗端口的圆心为O点，连接OA，OB，设杆与水平方C向的夹角为θ，作出杆受到的三个力，其中FA指向圆心O点，FB垂直于杆斜向上，如图4.202所示。
由于待求的是FB与重力G的大小关系，因此不妨选取过A且垂直于纸面的轴为转动轴(即通常所说的取A为支点)，则重力G与FB力矩平衡。结合几何关系，FB的力臂为AB = 2Rcosθ，重力的力臂为L·cosθ，其中L为杆长。则有G·Lcosθ= FB·2Rcosθ，因此有
（2）若要求解杆AB部分与BC部分的长度之比，则只要先求出角度θ，问题即可迎刃而解。接下来不妨考虑杆的受力平衡。将杆受到的力分别沿着杆方向、垂直于杆方向分解，在两个方向上列出平衡方程。
沿杆方向：FAcosθ = Gsinθ
垂直于杆方向：FAsinθ = Gcosθ – FB
两式消去FA，得= Gcosθ – FB
将代人，并通分化简得，解得，另一解为负，舍去。因此
【知识点】力的合成与应用
【解析】【分析】（1） 以棒为研究对象进行力的分析，根据受力情况和力矩的平衡条件解答；
（2） 若要求解杆AB部分与BC部分的长度之比，则只要先求出角度θ，问题即可迎刃而解。接下来不妨考虑杆的受力平衡。将杆受到的力分别沿着杆方向、垂直于杆方向分解，在两个方向上列出平衡方程。
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