3.5 二力平衡的条件 试卷

《二力平衡的条件》练习
选择题
1、作用在同一物体上的两个力，若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. 无法判断
2、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地面对桌子的支持力是一对相互作用力
B. 茶杯对桌面的压力和茶杯受到的重力是一对平衡力
C. 地面对桌子的支持力和桌子受到的重力是一对平衡力
D. 桌面对茶杯的支持力和茶杯受到的重力是一对平衡力
3、下列说法错误的是 (　　)
A. 人坐沙发,使沙发凹陷下去,说明力可以改变物体的形状
B. 静止在水平桌面上的文具盒,受到的重力和支持力是一对平衡力
C. 铅垂线利用了重力的方向总是垂直向下的
D. 提水桶时,手也会受到水桶向下的拉力,说明物体间力的作用是相互的
4、如图是足球运动员踢足球时的情景，下列说法正确的是( )
A. 球被脚踢出去，说明只有球才受到力的作用
B. 脚踢球使球飞出去，说明力是物体运动的原因
C. 足球在空中飞行过程中，运动状态一定发生改变
D. 足球在空中飞行过程中，受到的力一定是平衡力
5、对放在桌面上的文具盒来说，下列各组力中属于一对相互作用力的是(　　)
A. 文具盒的重力利文具盒对桌面的压力
B. 文具盒的重力和桌面对文具盒的支持力
C. 文具盒的重力和桌子的重力
D. 文具盒对桌面的压力和桌面对文具盒的支持力
6、某人顺着竖直的金属杆匀速下滑时,与人的重力相平衡的力是 (　　)
A. 人对金属杆的摩擦力 B. 金属杆对人的摩擦力
C. 人对金属杆的压力 D. 金属杆对人的支持力
7、如图所示，用水平力F＝30N，按住一重G＝10N的木块在竖直墙壁上，当压力减为20N时，木块沿竖直方向匀速下滑，木块受到的摩擦力的大小是(　　)

A. 40N B. 30N C. 20N D. 10N
8、地铁极大方便了人们的出行,下列说法正确的是 (　　)
A. 地铁列车运行时相对于站台是静止的
B. 若从地面入口到地下站台共100个步行台阶,则站台到地面的竖直高度约50 m
C. 地铁列车启动时速度越来越快是因为受到非平衡力的作用
D. 地铁列车刹车后不能立即停止是因为受到惯性的作用
9、静止放置在水平桌面上的西瓜，如图所示，下列属于一对平衡力的是( )
A. 西瓜的重力与西瓜对桌面的压力
B. 西瓜的重力与西瓜对地球的吸引力
C. 西瓜的重力与桌面对西瓜的支持力
D. 西瓜对桌面的压力与桌面对西瓜的支持力
二、填空题
10、2016年里约奥运会上曹缘获得男子3米跳板冠军，曹缘站在跳板上静止时，他受到的___力和___力是一对平衡力，运动员将跳板压弯，说明力可以改变物体的____。

11、一架直升机的重力为6000N，当它在空中静止不动时，空气对它向上的举力_____ 6000N；当它匀速上升时，空气对它向上的举力____ 6000N；当它匀速下降时，空气对它向上的举力_____ 6000N。(均填“大于”“等于”或“小于”)
12、某人体重为400N，站在地面上静止不动，他受到_______________和_________________的作用，这两个力的关系是__________________，_______________，并且在_________________。
13、停在地面上静止不动的小汽车受的力是一对_________，请你在如图中画出小汽车所受重力的示意图_____。

三、解答题
14、实验小组要探究二力平衡条件。实验中每个钩码重力相同,摩擦力忽略不计。?? 甲　　　 乙　　　　　　丙
(1)如图甲装置,当左右两端同时各挂两个钩码时,小车静止,此时F1、F2的方向　　　　,大小　　　　;当左右两端同时取下一个钩码时,如图乙,小车仍静止,此时F3　　　　F4;当右端再挂上一个钩码时,如图丙,小车将做变速运动,此时F5　　　　F6。
(2)在图甲实验的基础上,将小车扭转一个角度,松手后,观察小车的情况,这样做可以探究什么问题?
(3)对比甲、乙、丙三次实验,当小车静止时,水平方向上受到两个力的大小关系如何?还能看出小车受非平衡力作用时,运动状态将怎样?
15、如图甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景。?
(1)小华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，小华将小卡片??????(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，小华下一步的操作是??????。
(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，同学们认为小华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才料? 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
(5)小华在探究活动结束后想到物体的平衡状态包括静止和匀速直线运动状态，那如何探究物体做匀速直线运动时的二力平衡条件呢？小明提出了自己的实验方案：用弹簧测力计拉着钩码在??????(填“水平方向”“竖直方向”或“任意方向”)做匀速直线运动，根据观察到弹簧测力计示数??????(填“变大”“变小”或“不变”)的现象，可以得出结论：物体静止时的二力平衡条件同样适用于物体处于匀速直线运动状态。
参考答案
1．【答案】B
【解析】两个力的三要素完全相同，则这两个力的大小相等、作用点相同、方向相同，不符合平衡力条件中方向相反的条件，故这两个力一定不是平衡力，故B正确。
2、【答案】D
【解析】茶杯对桌面的压力和地面对桌子的支持力大小并不相等，所以不是一对相互作用力，故A错误；茶杯对桌面的压力和茶杯受到的重力方向都是竖直向下，且作用在不同的物体上，不是一对平衡力，故B错误；因为桌子上有茶杯，所以地面对桌子的支持力和桌子受到的重力大小并不相同，不是一对平衡力，故C错误；桌面对茶杯的支持力和茶杯受到的重力，大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在一个物体上，是一对平衡力，故D正确，故选D。
3．【答案】C
【解析】力可以使物体发生形变,A正确;一对平衡力要满足等大、反向、共线、同物等条件,所以静止在水平桌面上的文具盒,重力和支持力就是一对平衡力,B正确;重力的方向总是竖直向下的,而非垂直向下,C错误;提水桶时,手对水桶有向上的力,手也会受到水桶向下的拉力,说明物体间力的作用是相互的,D正确。
4．【答案】C
【解析】
由于力的作用是相互的，球被脚踢出去的同时，脚受到球的反作用力，A选项错误；
脚踢球，使球飞出去，说明力可以改变物体的运动状态，B选项错误；足球在空中运动过程中，受到竖直向下的重力与空气的阻力，这两个力不是平衡力，所以足球的运动状态一定发生改变，C选项正确；物体处于静止状态或匀速直线运动状态时受力是平衡的，空中飞行的足球，沿弧线在空中做变速运动，其受力是不平衡的，D选项错误。
5．【答案】D
【解析】文具盒的重力和文具盒对桌面的压力，二者在同一方向上，A不符合题意；具盒的重力和桌面对文具盒的支持力，符合二力平衡条件，B不符合题意；文具盒的重力和桌子的重力，二者在同一方向上，C不符合题意；文具盒对桌面的压力和桌面对文具盒的支持力，符合相互作用力的条件，D符合题意。故选D。
6．【答案】B
【解析】人顺着金属杆匀速下滑,说明人受力平衡,金属杆对人的摩擦力与人的重力大小相等,方向相反,作用在同一直线,且作用在一同物体上,是一对平衡力,选项B正确。
7．【答案】D
【解析】木块沿竖直方向匀速下滑时，其处于平衡状态，所以其在竖直方向上受到的重力和摩擦力是一对平衡力，木块受到的重力是10N，根据二力平衡的条件可知摩擦力大小也等于10N，故D正确。
8．【答案】C
【解析】地铁列车运行时相对于站台是运动的,A错误;每个台阶高度约0.2 m,共100个步行台阶,则站台到地面的竖直高度约20 m,B错误;地铁列车启动时速度越来越快是做加速运动,受到非平衡力的作用,因为力是改变物体运动状态的原因,C正确;地铁列车刹车后不能立即停止是因为具有惯性,不能说受到惯性的作用,D错误。
9．【答案】C
【解析】
西瓜的重力与西瓜对桌面的压力，两个力没有作用在同一个物体上，不是平衡力，故A错误；西瓜的重力与西瓜对地球的吸引力是一对相互作用力，故B错误；西瓜的重力与桌面对西瓜的支持力是大小相等，方向相反，符合平衡力的条件，故C正确；西瓜对桌面的压力与桌面对西瓜的支持力，两个力没有作用在同一个物体上，不是平衡力，故D错误。
10. 【答案】重；支持；形状
【解析】曹缘站在跳板上静止时，他受到的重力和支持力大小相等、方向相反、作用在同一个物体上，作用在同一条直线上，是一对平衡力；运动员将跳板压弯，说明力可以改变物体的形状。
11. 【答案】等于；等于；等于
【解析】直升机在空中静止不动、匀速上升、匀速下降都是处于平衡状态，所以受到的举力与重力平衡，则三种情况下的举力都等于重力，即F=G=6000N。
12. 【答案】重力；支持力；大小相等；方向相反；同一条直线上
【解析】站在地面上静止不动的人受到的重力与地面对人的支持力，是一对平衡力，它们的合力为0，二力平衡条件：作用在同一物体上的两个力，大小相等、方向相反、作用在同一直线上。
13. 【答案】 平衡力

【解析】静止不动的小汽车，处于平衡状态，受的力是一对平衡力。
小汽车受重力作用，重力的作用点在重心，方向竖直向下，所以，从重心沿竖直向下的方向作带箭头的线段，并标上重力的符号G，示意图见答案。
14.（1） 【答案】相反　相等　等于　小于
【解析】根据二力平衡的条件可知,图甲小车静止,此时F1、F2的方向相反,大小相等;图乙小车仍静止,此时F3=F4;图丙当右端再挂上一个钩码时,小车做变速运动,此时F5（2）【答案】同时作用在小车上,不在同一直线上的两个力,能否平衡?
【解析】图甲实验的基础上,将小车扭转一个角度,力的方向不在一条直线上,松手后小车会发生转动,这样做可以探究作用在同一物体上但不在同一直线上的两个力,能否平衡。
（3）【答案】大小相等　运动状态将改变
【解析】对比甲、乙、丙三次实验可知,当小车静止时,水平方向上受到两个力的大小相等;由图丙可知,小车受非平衡力作用时,运动状态将改变。
15. （1）【答案】相反；钩码数量
【解析】在线的两端挂上钩码的作用是使两个拉力的方向相反，可通过调整钩码的数量来改变拉力的大小；
（2）【答案】旋转；不在同一直线上两个力能否平衡
【解析】小华将小卡片转过一个角度，两个拉力不在同一直线上，设计此实验步骤的目的是为了探究：不在同一直线上的两个力能否平衡；
（3）【答案】把小卡片剪成两半
【解析】为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，则小卡片上受到的两个拉力应分别作用在两个物体上，所以下一步的操作是：可以把纸片剪成两半；
（4）【答案】D
【解析】两图相比，甲图可减小摩擦力对实验的影响，故选D；
（5）【答案】任意方向；不变
【解析】要探究物体做匀速直线运动时的二力平衡条件，可以拉着钩码在任意方向做匀速直线运动，因为拉力与摩擦力平衡，所以观察到的现象应为弹簧测力计的示数不变，物体静止时的二力平衡条件同样适用于物体处于匀速直线运动状态。