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8.2二力平衡
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．小明春节期间利用无人机对南充嘉陵江进行航拍以便记录下江边美丽的景色，当无人机在空中处于悬停以及匀速上升、匀速下降时，飞机翅膀所提供的升力分别为，则（ ）
A． B． C． D．
【答案】A
【详解】由题意可知，无人机在匀速上升、空中悬停、匀速下降阶段，无人机处于匀速直线运动状态或静止状态，即无人机处于平衡状态；因此无人机受到的是平衡力；不考虑空气阻力，则升力与重力平衡，二力的大小相等，且直升机的重力不变，所以
F1=F2=F3
故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
2．下列有关合力的说法正确的是（ ）
A．合力和分力是同时作用于物体上的力
B．任何几个力都可以存在合力
C．只有两个力作用在同一物体上时，才存在合力
D．合力的作用效果与几个分力共同作用的效果相同
【答案】D
【详解】A．合力和分力是等效替代的关系，不是重复受力，所以，合力和分力不是同时作用于物体上的力，故A错误；
B．根据合力的定义可知，几个力必须作用在同一物体上才存在合力，故B错误；
C．作用在同一物体上的两个或两个以上的力都可以合成一个力，故C错误；
D．合力和分力具有等效性，即合力的作用效果与几个分力共同作用的效果相同，故D正确。
故选D。
3．如图是游客拉行李箱的过程，下列说法错误的是（ ）
A．手拉行李箱的力和行李箱对手的力是一对相互作用力
B．行李箱对地面的弹力方向为垂直地面竖直向下
C．行李箱受到的重力和地面对行李箱的支持力是一对平衡力
D．行李箱被拉动是因为力能改变物体的运动状态
【答案】C
【详解】A．物体间力的作用是相互的，手拉行李箱的力和行李箱对手的力是一对相互作用力，故A正确，不符合题意；
B．行李箱对地面的弹力即为行李箱对地面的压力，方向为垂直地面竖直向下，故B正确，不符合题意；
C．行李箱受到的重力和地面对行李箱的支持力大小不等，不是一对平衡力，故C错误，符合题意；
D．力可以改变物体的形状和运动状态。行李箱被拉动，行李箱的运动状态发生改变，是因为力能改变物体的运动状态，故D正确，不符合题意。
故选C。
4．如图所示，小金同学拿着一个茶杯，茶杯有点倾斜。当茶杯与手都静止时，手对茶杯的作用力（ ）
A．方向竖直向上 B．方向垂直茶杯左侧把手向上
C．大于茶杯的重力 D．大于茶杯对手的作用力
【答案】A
【详解】当茶杯与手都静止时，茶杯处于平衡状态，这意味着茶杯所受的所有力的合力为零。茶杯受到的重力是竖直向下的，为了保持平衡，手对茶杯的作用力必须与重力大小相等、方向相反。因此，手对茶杯的作用力方向应该是竖直向上的，并且大小等于茶杯的重力。
故选A。
5．如图所示，为避免压坏反面板，在维修“中国天眼”时，用一个直径固定的氦气球将维修工人吊起，利用氦气球浮力抵消维修工人自身的大部分体重，减少对反射面板的压力，甚至形成“零重力”，下列对维修过程描述正确的是（ ）
A．“零重力”是指维修工人所受重力消失
B．“零重力”时浮力与总重力大小相等
C．“零重力”时反射面板对维修工人仍有支持力
D．氦气球在空气中所受浮力不可以用阿基米德原理来进行计算
【答案】B
【详解】AB．“零重力”时维修工人所受浮力与重力大小相等，并不是所受重力消失，故A错误，B正确；
C．利用氦气球浮力抵消维修工人自身的大部分体重，减少对反射面板的压力，甚至形成“零重力”，即对反射面板没有压力，根据力的作用是相互的，“零重力”时反射面板对维修工人没有支持力，故C错误；
D．阿基米德原理既适用于液体，也适用于气体，氦气球在空气中所受浮力可以用阿基米德原理来进行计算，故D错误。
故选B。
6．如图所示的小实验，将书和直尺叠放在水平桌面上，一只手用力压住课本，另一只手抽出直尺。下列说法正确的是（ ）
A．当手压课本的力增大时，抽出直尺的力将变大
B．手对书的压力和书对手的支持力是一对平衡力
C．书受到的重力和直尺对书的支持力是一对平衡力
D．当直尺水平向左抽出时，书受到直尺对它的摩擦力水平向右
【答案】A
【详解】A．当手压课本的力增大时，直尺与课本间的摩擦力会变大，抽出直尺的力将变大，故A正确；
B．手对书的压力和书对手的支持力大小相等，方向相反，作用在同一直线上，作用在两个物体上，是一对相互作用力，故B错误；
C．书受到的重力和直尺对书的支持力大小不相等，不是一对平衡力，故C错误；
D．当直尺水平向左抽出时，书相对于直尺向右运动，书受到直尺对它的摩擦力水平向左，故D错误。
故选A。
7．如图所示，一只碗放在水平桌面上静止不动，以下两个力是一对平衡力的是（ ）
A．桌面对碗的支持力和碗对桌面的压力
B．桌面对碗的支持力和碗的重力
C．碗对桌面的压力和碗的重力
D．碗对桌子的压力和地面对桌面的支持力
【答案】B
【详解】A．桌面对碗的支持力和碗对桌面的压力，这两个力分别作用在了碗和桌面上，没有作用在同一物体上，不是一对平衡力，故A不符合题意；
B．桌面对碗的支持力和碗受到的重力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上，是一对平衡力，故B符合题意；
C．碗对桌面的压力和碗的重力，作用在两个物体上，不是一对平衡力，故C不符合题意；
D．地面对桌面的支持力大小等于桌子和碗的重力之和，所以，碗对桌子的压力和地面对桌面的支持力，二力大小不相等，不是一对平衡力，故D不符合题意。
故选B。
8．一个物体受到同一直线上两个力的作用，其中F1=3N，F2=4N，若用一个力等效代替这两个力，则这个力的大小可能是（ ）
A． B． C．或 D．无法确定
【答案】C
【详解】根据题意知道，一个物体受到同一直线上两个力的作用，若两个力的方向相反，则合力是
F=F2 -F1 =4N-3N=1N
若两个力的方向相同，则合力是
F′=F2 +F1 =4N+3N=7N
故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
9．关于重力，下列说法正确的是（ ）
A．重力是由于地球对物体的吸引而产生的力
B．上升的物体不受重力的作用
C．不接触地面的物体不受重力的作用
D．直升机能悬停在空中，是因为它不受重力的作用
【答案】A
【详解】A．重力是由于地球对物体的吸引而产生的，地球附近的物体都受到重力的作用，故A正确；
B．上升的物体受重力的作用，如果考虑空气阻力，上升的物体还受到空气的阻力，故B错误；
C．在地球附近的物体都受重力，不接触地面的物体也受重力作用，故C错误；
D．直升机能停在空中不动时，受到重力和升力的作用，二者大小相等，是一对平衡力，故D错误。
故选A。
10．如图，在天平的左盘放一杯水，右盘放砝码，天平已经平衡了。现在把手指插入水中，既不碰烧杯壁，也不碰烧杯底，则（ ）
A．天平继续保持平衡状态
B．放置砝码的一端下沉
C．手指插入的一端下沉
D．无法判断天平的状态
【答案】C
【详解】原来天平平衡，现在把手指插入水中，因手指受到浮力的作用，则根据力作用的相互性可知手指对水有向下的压力，会造成水和杯子这个整体对左盘的压力增大，所以天平左端下沉，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
二、填空题
11．如图所示，不计空气阻力，质量为0.02kg的气球A保持与水平面成45°角的方向匀速直线运动，则气球除了受重力，还要受到一个 N的力，此力的方向是 。气球所受重力的施力物体是 。（g取10N/kg）
【答案】 0.2 竖直向上 地球
【详解】[1][2]气球的重力
气球在空中做匀速直线运动，因此它受到的力是平衡力，不计空气阻力，气球受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力是一对平衡力，由二力平衡条件可知，浮力的大小
[3]物体由于地球吸引而受到的力叫做重力，故气球所受重力的施力物体是地球。
12．一个力对物体的作用与几个力同时对物体的作用，产生的效果若相同，这个力就叫作那几个力的 ，那几个力就叫作这个力的 。
【答案】 合力 分力
【详解】[1][2]根据合力和分力的概念可知，一个力对物体的作用与几个力同时对物体的作用，产生的效果相同，即具有等效性，我们就把这个力就叫做那几个力的合力，那几个力就叫做这个力的分力。用合力代替分力的前提必须是作用效果相同。
13．小聪坐在高速行驶的高铁上，几枚硬币稳稳地立在车窗窗台上（如图所示），这里的“高速”是以 为参照物，硬币能“稳稳地”立住，说明列车基本保持 运动。
【答案】 地面 匀速直线
【详解】[1]高铁高速行驶，说明高铁相对与参照物之间的位置发生了改变，高铁是运动的，所以可以选择地面或者地面上的物体为参照物。
[2]硬币能“稳稳地”立住，说明硬币处于平衡状态，可以推知列车基本保持匀速直线运动状态。
14．如图所示，在水平桌面上，用弹簧测力计水平向右拉动木块，使其做 运动，木块所受的滑动摩擦力的大小是 N。这是因为拉力与滑动摩擦力是一对 。
【答案】 匀速直线 2 平衡力
【详解】[1][2][3]用弹簧测力计水平向右拉动木块做匀速直线运动，此时木块处于平衡状态，根据二力平衡可知，拉力与摩擦力是一对平衡力，大小相等，由题图可知，弹簧测力计的示数为2 N，所以木块所受滑动摩擦力为2 N。
15．二力平衡条件的应用
(1)根据物体的运动状态判断受力情况：若物体受两个力的作用而处于平衡状态，可以由一个力的大小、方向确定另一个力的 和 。
(2)根据物体的受力情况判断运动状态：若物体受平衡力作用，则物体处于 或 状态。
【答案】(1) 大小 方向
(2) 静止 匀速直线运动
【详解】（1）[1][2]若物体受两个力的作用而处于平衡状态，则这两个力是一对平衡力，大小相等，方向相反，若已知其中一个力的大小和方向能确定另一个力的大小和方向。
（2）[1][2]物体受平衡力作用时，会处于平衡状态，静止和匀速直线运动都是平衡状态，所以物体受平衡力的作用时，物体可能处于静止状态也可能处于匀速直线运动状态。
三、实验题
16．某实验小组利用如图甲所示的实验装置做“探究二力平衡的条件”实验。
(1)实验时应选择较 （光滑/粗糙）的实验桌面；
(2)如图甲所示，当左右两端同时挂两个钩码时，小车静止，此时F1、F2的大小 ，方向 ；
(3)在图甲实验的基础上，将小车在水平桌面上扭转一个角度后释放，观察小车的运动状态，这样做的目的是探究二力平衡时两个力是否作用在 ；
(4)为了探究探究二力平衡时两个力是否作用在同一个物体上，用轻质硬纸片代替小车做实验，如图乙所示，要对硬纸片进行的操作是 。
【答案】(1)光滑
(2) 相等 相反
(3)同一直线
(4)用剪刀将纸片剪开
【详解】（1）为了减小摩擦力对实验造成的影响，实验时应选择光滑的桌面。
（2）[1][2]两侧的钩码数量相同，所以钩码产生的拉力相等，即此时F1、F2的大小相等，F1水平向左，F2水平向右，所以方向相反。
（3）将小车在水平桌面上扭转一个角度后，两侧的拉力不在同一直线上，观察车的运动状态，可探究二力平衡时两个力是否作用在同一直线上，若小车不能静止，说明二力平衡时两个力作用在同一直线上。
（4）用剪刀将纸片剪开，若两侧的钩码不再保持静止，说明二力平衡时两个力作用在同一个物体上。
四、计算题
17．很多人喜欢选用共享电动车出行，专业人员对某品牌共享电动车进行测试，让共享电动车在平直的道路上由静止开始直线运动，其速度随时间的变化图像如甲图所示，电动机产生的牵引力如图乙所示。求：
（1）电动车在0~2s内水平方向上的合力大小；
（2）电动车在7~12s内牵引力做的功。
【答案】（1）100N；（2）1050J
【详解】解：（1）由图乙可得，在7~12s牵引力大小F=35N；由图甲可得，在7~12s，电动车匀速行驶，v=6m/s，处于平衡状态，电动车受到的摩擦力
f=F=35N
在0~2s内，电动车加速行驶，由图乙得出此时牵引力F′=135N，由于压力、接触面的粗糙程度不变，摩擦力不变，这段时间内电动车受合力大小
F合=F′- f=135N-35N=100N
（2）由图甲可得，在7~12s，电动车匀速行驶，v=6m/s，则电动车行驶距离
s=vt=6m/s×5s=30m
牵引力做的功
W=Fs=35N×30m=1050J
答：（1）电动车在0~2s内水平方向上的合力大小为100N；
（2）电动车在7~12s内牵引力做的功为1050J。
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学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．小明春节期间利用无人机对南充嘉陵江进行航拍以便记录下江边美丽的景色，当无人机在空中处于悬停以及匀速上升、匀速下降时，飞机翅膀所提供的升力分别为，则（ ）
A． B． C． D．
2．下列有关合力的说法正确的是（ ）
A．合力和分力是同时作用于物体上的力
B．任何几个力都可以存在合力
C．只有两个力作用在同一物体上时，才存在合力
D．合力的作用效果与几个分力共同作用的效果相同
3．如图是游客拉行李箱的过程，下列说法错误的是（ ）
A．手拉行李箱的力和行李箱对手的力是一对相互作用力
B．行李箱对地面的弹力方向为垂直地面竖直向下
C．行李箱受到的重力和地面对行李箱的支持力是一对平衡力
D．行李箱被拉动是因为力能改变物体的运动状态
4．如图所示，小金同学拿着一个茶杯，茶杯有点倾斜。当茶杯与手都静止时，手对茶杯的作用力（ ）
A．方向竖直向上 B．方向垂直茶杯左侧把手向上
C．大于茶杯的重力 D．大于茶杯对手的作用力
5．如图所示，为避免压坏反面板，在维修“中国天眼”时，用一个直径固定的氦气球将维修工人吊起，利用氦气球浮力抵消维修工人自身的大部分体重，减少对反射面板的压力，甚至形成“零重力”，下列对维修过程描述正确的是（ ）
A．“零重力”是指维修工人所受重力消失
B．“零重力”时浮力与总重力大小相等
C．“零重力”时反射面板对维修工人仍有支持力
D．氦气球在空气中所受浮力不可以用阿基米德原理来进行计算
6．如图所示的小实验，将书和直尺叠放在水平桌面上，一只手用力压住课本，另一只手抽出直尺。下列说法正确的是（ ）
A．当手压课本的力增大时，抽出直尺的力将变大
B．手对书的压力和书对手的支持力是一对平衡力
C．书受到的重力和直尺对书的支持力是一对平衡力
D．当直尺水平向左抽出时，书受到直尺对它的摩擦力水平向右
7．如图所示，一只碗放在水平桌面上静止不动，以下两个力是一对平衡力的是（ ）
A．桌面对碗的支持力和碗对桌面的压力
B．桌面对碗的支持力和碗的重力
C．碗对桌面的压力和碗的重力
D．碗对桌子的压力和地面对桌面的支持力
8．一个物体受到同一直线上两个力的作用，其中F1=3N，F2=4N，若用一个力等效代替这两个力，则这个力的大小可能是（ ）
A． B． C．或 D．无法确定
9．关于重力，下列说法正确的是（ ）
A．重力是由于地球对物体的吸引而产生的力
B．上升的物体不受重力的作用
C．不接触地面的物体不受重力的作用
D．直升机能悬停在空中，是因为它不受重力的作用
10．如图，在天平的左盘放一杯水，右盘放砝码，天平已经平衡了。现在把手指插入水中，既不碰烧杯壁，也不碰烧杯底，则（ ）
A．天平继续保持平衡状态
B．放置砝码的一端下沉
C．手指插入的一端下沉
D．无法判断天平的状态
二、填空题
11．如图所示，不计空气阻力，质量为0.02kg的气球A保持与水平面成45°角的方向匀速直线运动，则气球除了受重力，还要受到一个 N的力，此力的方向是 。气球所受重力的施力物体是 。（g取10N/kg）
12．一个力对物体的作用与几个力同时对物体的作用，产生的效果若相同，这个力就叫作那几个力的 ，那几个力就叫作这个力的 。
13．小聪坐在高速行驶的高铁上，几枚硬币稳稳地立在车窗窗台上（如图所示），这里的“高速”是以 为参照物，硬币能“稳稳地”立住，说明列车基本保持 运动。
14．如图所示，在水平桌面上，用弹簧测力计水平向右拉动木块，使其做 运动，木块所受的滑动摩擦力的大小是 N。这是因为拉力与滑动摩擦力是一对 。
15．二力平衡条件的应用
(1)根据物体的运动状态判断受力情况：若物体受两个力的作用而处于平衡状态，可以由一个力的大小、方向确定另一个力的 和 。
(2)根据物体的受力情况判断运动状态：若物体受平衡力作用，则物体处于 或 状态。
三、实验题
16．某实验小组利用如图甲所示的实验装置做“探究二力平衡的条件”实验。
(1)实验时应选择较 （光滑/粗糙）的实验桌面；
(2)如图甲所示，当左右两端同时挂两个钩码时，小车静止，此时F1、F2的大小 ，方向 ；
(3)在图甲实验的基础上，将小车在水平桌面上扭转一个角度后释放，观察小车的运动状态，这样做的目的是探究二力平衡时两个力是否作用在 ；
(4)为了探究探究二力平衡时两个力是否作用在同一个物体上，用轻质硬纸片代替小车做实验，如图乙所示，要对硬纸片进行的操作是 。
四、计算题
17．很多人喜欢选用共享电动车出行，专业人员对某品牌共享电动车进行测试，让共享电动车在平直的道路上由静止开始直线运动，其速度随时间的变化图像如甲图所示，电动机产生的牵引力如图乙所示。求：
（1）电动车在0~2s内水平方向上的合力大小；
（2）电动车在7~12s内牵引力做的功。
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