8.2 力的平衡 同步练习（含答案解析）
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第八章 2.力的平衡
一、选择题
1．关于同一直线上的两个力的合成，下列说法中正确的是( )
A．两个不为零的力，其合力一定不为零
B．两个力的合力，一定大于其中任何一个力
C．求两个力的合力的大小，就是把两个力的大小相加
D．当两个力不相等时，不论两个力的方向如何，合力的方向总是和较大的力的方向相同
2．物体在水平方向受到两个力的作用，这两个力的合力如图7－K－1所示，已知F1＝35 N，方向向右，则另一个力F2的大小和方向是( )
图7－K－1
A．15 N 向右 B．55 N 向右
C．15 N 向左 D．55 N 向左
3．以下现象中，物体处于平衡状态的是( )
A．直升机竖直匀速上升
B．在弯曲的路上汽车缓慢匀速转弯
C．熟透的苹果从树上下落
D．行驶的火车开始进站
4．如图7－K－2所示，林红用水平向右的力推放在水平地面上的箱子，但没有推动，则此时( )
图7－K－2
A．林红的推力小于箱子受到的阻力
B．林红的推力等于箱子受到的阻力
C．林红的推力大于箱子受到的阻力
D．箱子对林红没有力的作用
5．2017·内江 如图7－K－3所示，F1等于F2时，下列各对力中不属于二力平衡的是( )
图7－K－3
6．如图7－K－4所示，用手沿竖直方向握住啤酒瓶，瓶子不会掉下来，下列说法中正确的是( )
A．手对瓶子的握力和瓶子的重力相平衡
B．手对瓶子的静摩擦力等于瓶子的重力
C．手对瓶子的静摩擦力大于瓶子的重力
D．手对瓶子的滑动摩擦力等于瓶子的重力
图7－K－4
7.一辆小车在拉力F的作用下沿水平地面匀速向左运动，其受力分析如图7－K－5所示，下列说法正确的是( )
图7－K－5
A．重力G和F支是一对相互作用力
B．拉力F和F支是一对平衡力
C．拉力F和重力G是一对平衡力
D．拉力F和摩擦力f是一对平衡力
8．如图7－K－6所示，用水平力F＝30 N，按住一重G＝10 N的木块在竖直墙壁上，当木块沿竖直方向匀速下滑时，木块受到的摩擦力的大小是( )
图7－K－6
A．40 N B．30 N
C．20 N D．10 N
9.如图7－K－7所示，嫦娥三号着陆器向下喷气获得反推力，以较小速度向月面匀速降落。着陆器匀速降落时，重力与反推力( )
图7－K－7
A．施力物体相同 B．是相互作用力
C．是一对平衡力 D．其合力向下
二、填空题
10．同一直线上的两个力F1＝10 N、F2＝15 N，则这两个力的合力最大值是________N，最小值是________N。
11．如图7－K－8所示，甲同学用150 N的力水平向右推，乙同学用200 N的力水平向右拉小车，使小车沿水平方向做匀速直线运动。则这两同学所用力的合力是________N，车子所受的力________(选填“是”或“不是”)平衡力。
图7－K－8
12．如图7－K－9所示，物体A重30 N，用F＝50 N的力垂直压在墙上静止不动，则物体A所受到的摩擦力是________N；物体B重30 N，受到F＝20 N的水平推力静止不动，则物体B所受到的摩擦力是________N。
图7－K－9
13．用6 N的力握住总重为1.5 N的水杯静止不动，若将手的握力增大到8 N，手与水杯之间的摩擦力将________(选填“变大”“变小”或“不变”)；若将水杯总重增加到2 N，水杯仍然静止不动，则手与水杯之间摩擦力的大小为________N。
14．放在水平地面上重5000 N的木箱，受到水平向右100 N的推力时仍然静止，此时木箱受到的摩擦力________(选填“大于”“小于”或“等于”)100 N；用120 N的推力时，木箱恰好做匀速直线运动，则此时木箱受到的摩擦力是________N；在木箱下垫上几根圆木后仍然匀速水平向右推，此时木箱受到的摩擦力________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
15．物体间力的作用是相互的。实验表明，两个物体间的相互作用力总是大小相等，方向相反。如图7－K－10所示，一个物体静止放在水平桌面上。
(1)画出物体所受各力的示意图。
图7－K－10
(2)下列是“物体对桌面的压力与物体受到的重力大小相等”的推证过程，请将内容补充完整。
由于物体静止(即处于平衡状态)，所以物体受到的____________和____________是一对平衡力，大小____________；由于桌面对物体的支持力和________________是一对相互作用力，所以，桌面对物体的支持力和____________大小相等；因此
物体对桌面的压力和物体受到的重力大小相等。
三、实验探究题
16．如图7－K－11所示是小华同学探究“二力平衡条件”的实验情景。实验步骤如下：
图7－K－11
(1)将系于小卡片(重力可忽略不计)两个对角的细线分别跨过支架上的滑轮，在两线端挂上钩码，使作用在小卡片上的两个拉力方向相反。
(2)保持两个拉力在同一直线上，调整两线端的钩码，当两端钩码的质量________时，小卡片平衡，如图A所示。
(3)将图A中的小卡片转过一个角度，并保持两个拉力方向相反，如图B所示，松开手后小卡片________(选填“能”或“不能”)平衡。
(4)当小卡片平衡时，用剪刀沿虚线将小卡片剪成两半(如图C所示)，发现小卡片不能保持平衡。这一实验步骤是为了探究
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
17．物理学习兴趣小组的同学在做“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验时，进行了相关探究。
(1)小勇用图7－K－12甲所示装置进行了实验，用弹簧测力计水平匀速拉着木块沿长木板滑动，此时弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的摩擦力________(选填“是”或“不是”)一对平衡力。实验时，先在竖直方向上对弹簧测力计调零，然后再用弹簧测力计拉着物体沿水平方向做匀速直线运动，则测出的摩擦力________(选填“大于”“等于”或“小于”)实际摩擦力。
图7－K－12
(2)实验中小勇发现很难保持弹簧测力计示数的稳定性，很难读数，原因：________________________________________________________________________。
(3)林红经过思考，对实验装置进行了改进，如图乙所示，利用该装置的优点：____________________________________________________。
详解详析
1.D [解析] 如果物体受到的两个力大小相等、方向相反、作用在一条直线上，则它们的合力为零，故A选项错误。因为同一直线、反方向二力的合力大小等于二力之差，因此合力大小不一定大于其中任何一个力，故B选项错误。同一直线、反方向二力的合力大小等于二力之差，故C选项错误。同一直线上的两个力，当二力方向相同时，合力方向与两个分力的方向相同；当二力方向相反时，合力方向与较大力的方向相同，所以不论两个力的方向如何，合力的方向总是和较大的力的方向相同，故D选项正确。
2.C
3.A [解析] 直升机竖直匀速上升，速度大小和方向都不变，运动状态不变，A符合题意；汽车匀速转弯，速度大小不变，方向改变，说明运动状态发生了改变，B不符合题意；熟透的苹果从树上下落，方向不变，速度变大，运动状态发生了改变，C不符合题意；行驶的火车开始进站，速度减小，运动状态发生了改变，D不符合题意。
4.B [解析] 林红用水平向右的力推放在水平地面上的箱子，但没有推动，所以箱子处于静止状态。在水平方向上箱子所受的推力与摩擦阻力是一对平衡力，所以林红的推力等于箱子受到的阻力。
5.A [解析] 图A中的两个力作用在同一物体上，但不在一条直线上，不是一对平衡力；图B、C、D中的两个力作用在同一物体上，且作用在一条直线上，大小相等，方向相反，是一对平衡力。
6.B [解析] 因为啤酒瓶静止，所以它受到的是平衡力。啤酒瓶受到竖直向下的重力，所以必然受一个与重力大小相等、方向相反、作用在一条直线上的静摩擦力，彼此平衡。
7.D [解析] 因为小车在拉力F的作用下沿水平地面匀速运动，所以物体受平衡力的作用。重力G和支持力F支是一对平衡力，A选项错误。拉力F方向水平向左，F支的方向竖直向上，因此二力不是一对平衡力，B选项错误。拉力F方向水平向左，重力G的方向竖直向下，因此二力不是一对平衡力，C选项错误。拉力F和摩擦力f作用在小车上，这两个力大小相等、方向相反，且作用在同一直线上，所以这两个力是一对平衡力，D选项正确。
8.D
[解析] 木块沿竖直方向匀速下滑时，处于平衡状态，所以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10 N，根据二力平衡的条件可知摩擦力大小也等于10 N，故D正确。
9.C
10.25 5
[解析] 同一直线上两个力的合力的最大值是当这两个力的方向相同时，合力大小等于这两个力的大小之和；最小值是当这两个力方向相反时，合力大小等于这两个力的大小之差。两个力的大小分别是F1＝10 N、F2＝15 N，则它们合力的最大值为10 N＋15 N＝25 N，最小值为15 N－10 N＝5 N。
11.350 是
[解析] 两个力在同一直线上，方向相同，则它们的合力F合＝F1＋F2＝150 N＋200 N＝350 N，方向水平向右；因为车子沿水平方向做匀速直线运动，处于平衡状态，所以受到的一定是平衡力。
12.30 20
13.不变 2
14.等于 120 减小
15.（1）如图所示
图8－2－11
（2）重力 支持力 相等 物体对桌面的压力
物体对桌面的压力
16.（2）相等 （3）不能
（4）作用在两个物体上的大小相等、方向相反、在同一直线上的两个力能否平衡
17.（1）是 小于
（2）难以控制木块做匀速直线运动
（3）①不需要控制长木板做匀速直线运动；②静止的弹簧测力计更方便读数
[解析] （1）拉动木块做匀速直线运动时，弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的摩擦力是一对平衡力。因为弹簧自身重力的作用，所以当在竖直方向上对弹簧测力计调零后，再在水平方向上测拉力的大小，指针的位置会有一定的回缩，使所测出的摩擦力小于实际摩擦力。
（2）实验中很难保持弹簧测力计示数的稳定性，很难读数，原因是难以控制木块做匀速直线运动。
（3）林红对实验装置进行了改进，实验中木块、弹簧测力计相对地面是静止的，利用该装置的优点：①不需要控制长木板做匀速直线运动；②静止的弹簧测力计更方便读数。
一、选择题
1．关于同一直线上的两个力的合成，下列说法中正确的是( )
A．两个不为零的力，其合力一定不为零
B．两个力的合力，一定大于其中任何一个力
C．求两个力的合力的大小，就是把两个力的大小相加
D．当两个力不相等时，不论两个力的方向如何，合力的方向总是和较大的力的方向相同
2．物体在水平方向受到两个力的作用，这两个力的合力如图7－K－1所示，已知F1＝35 N，方向向右，则另一个力F2的大小和方向是( )
图7－K－1
A．15 N 向右 B．55 N 向右
C．15 N 向左 D．55 N 向左
3．以下现象中，物体处于平衡状态的是( )
A．直升机竖直匀速上升
B．在弯曲的路上汽车缓慢匀速转弯
C．熟透的苹果从树上下落
D．行驶的火车开始进站
4．如图7－K－2所示，林红用水平向右的力推放在水平地面上的箱子，但没有推动，则此时( )
图7－K－2
A．林红的推力小于箱子受到的阻力
B．林红的推力等于箱子受到的阻力
C．林红的推力大于箱子受到的阻力
D．箱子对林红没有力的作用
5．2017·内江 如图7－K－3所示，F1等于F2时，下列各对力中不属于二力平衡的是( )
图7－K－3
6．如图7－K－4所示，用手沿竖直方向握住啤酒瓶，瓶子不会掉下来，下列说法中正确的是( )
A．手对瓶子的握力和瓶子的重力相平衡
B．手对瓶子的静摩擦力等于瓶子的重力
C．手对瓶子的静摩擦力大于瓶子的重力
D．手对瓶子的滑动摩擦力等于瓶子的重力
图7－K－4
7.一辆小车在拉力F的作用下沿水平地面匀速向左运动，其受力分析如图7－K－5所示，下列说法正确的是( )
图7－K－5
A．重力G和F支是一对相互作用力
B．拉力F和F支是一对平衡力
C．拉力F和重力G是一对平衡力
D．拉力F和摩擦力f是一对平衡力
8．如图7－K－6所示，用水平力F＝30 N，按住一重G＝10 N的木块在竖直墙壁上，当木块沿竖直方向匀速下滑时，木块受到的摩擦力的大小是( )
图7－K－6
A．40 N B．30 N
C．20 N D．10 N
9.如图7－K－7所示，嫦娥三号着陆器向下喷气获得反推力，以较小速度向月面匀速降落。着陆器匀速降落时，重力与反推力( )
图7－K－7
A．施力物体相同 B．是相互作用力
C．是一对平衡力 D．其合力向下
二、填空题
10．同一直线上的两个力F1＝10 N、F2＝15 N，则这两个力的合力最大值是________N，最小值是________N。
11．如图7－K－8所示，甲同学用150 N的力水平向右推，乙同学用200 N的力水平向右拉小车，使小车沿水平方向做匀速直线运动。则这两同学所用力的合力是________N，车子所受的力________(选填“是”或“不是”)平衡力。
图7－K－8
12．如图7－K－9所示，物体A重30 N，用F＝50 N的力垂直压在墙上静止不动，则物体A所受到的摩擦力是________N；物体B重30 N，受到F＝20 N的水平推力静止不动，则物体B所受到的摩擦力是________N。
图7－K－9
13．用6 N的力握住总重为1.5 N的水杯静止不动，若将手的握力增大到8 N，手与水杯之间的摩擦力将________(选填“变大”“变小”或“不变”)；若将水杯总重增加到2 N，水杯仍然静止不动，则手与水杯之间摩擦力的大小为________N。
14．放在水平地面上重5000 N的木箱，受到水平向右100 N的推力时仍然静止，此时木箱受到的摩擦力________(选填“大于”“小于”或“等于”)100 N；用120 N的推力时，木箱恰好做匀速直线运动，则此时木箱受到的摩擦力是________N；在木箱下垫上几根圆木后仍然匀速水平向右推，此时木箱受到的摩擦力________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
15．物体间力的作用是相互的。实验表明，两个物体间的相互作用力总是大小相等，方向相反。如图7－K－10所示，一个物体静止放在水平桌面上。
(1)画出物体所受各力的示意图。
图7－K－10
(2)下列是“物体对桌面的压力与物体受到的重力大小相等”的推证过程，请将内容补充完整。
由于物体静止(即处于平衡状态)，所以物体受到的____________和____________是一对平衡力，大小____________；由于桌面对物体的支持力和________________是一对相互作用力，所以，桌面对物体的支持力和____________大小相等；因此
物体对桌面的压力和物体受到的重力大小相等。
三、实验探究题
16．如图7－K－11所示是小华同学探究“二力平衡条件”的实验情景。实验步骤如下：
图7－K－11
(1)将系于小卡片(重力可忽略不计)两个对角的细线分别跨过支架上的滑轮，在两线端挂上钩码，使作用在小卡片上的两个拉力方向相反。
(2)保持两个拉力在同一直线上，调整两线端的钩码，当两端钩码的质量________时，小卡片平衡，如图A所示。
(3)将图A中的小卡片转过一个角度，并保持两个拉力方向相反，如图B所示，松开手后小卡片________(选填“能”或“不能”)平衡。
(4)当小卡片平衡时，用剪刀沿虚线将小卡片剪成两半(如图C所示)，发现小卡片不能保持平衡。这一实验步骤是为了探究
________________________________________________________________________
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17．物理学习兴趣小组的同学在做“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验时，进行了相关探究。
(1)小勇用图7－K－12甲所示装置进行了实验，用弹簧测力计水平匀速拉着木块沿长木板滑动，此时弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的摩擦力________(选填“是”或“不是”)一对平衡力。实验时，先在竖直方向上对弹簧测力计调零，然后再用弹簧测力计拉着物体沿水平方向做匀速直线运动，则测出的摩擦力________(选填“大于”“等于”或“小于”)实际摩擦力。
图7－K－12
(2)实验中小勇发现很难保持弹簧测力计示数的稳定性，很难读数，原因：________________________________________________________________________。
(3)林红经过思考，对实验装置进行了改进，如图乙所示，利用该装置的优点：____________________________________________________。
详解详析
1.D [解析] 如果物体受到的两个力大小相等、方向相反、作用在一条直线上，则它们的合力为零，故A选项错误。因为同一直线、反方向二力的合力大小等于二力之差，因此合力大小不一定大于其中任何一个力，故B选项错误。同一直线、反方向二力的合力大小等于二力之差，故C选项错误。同一直线上的两个力，当二力方向相同时，合力方向与两个分力的方向相同；当二力方向相反时，合力方向与较大力的方向相同，所以不论两个力的方向如何，合力的方向总是和较大的力的方向相同，故D选项正确。
2.C
3.A [解析] 直升机竖直匀速上升，速度大小和方向都不变，运动状态不变，A符合题意；汽车匀速转弯，速度大小不变，方向改变，说明运动状态发生了改变，B不符合题意；熟透的苹果从树上下落，方向不变，速度变大，运动状态发生了改变，C不符合题意；行驶的火车开始进站，速度减小，运动状态发生了改变，D不符合题意。
4.B [解析] 林红用水平向右的力推放在水平地面上的箱子，但没有推动，所以箱子处于静止状态。在水平方向上箱子所受的推力与摩擦阻力是一对平衡力，所以林红的推力等于箱子受到的阻力。
5.A [解析] 图A中的两个力作用在同一物体上，但不在一条直线上，不是一对平衡力；图B、C、D中的两个力作用在同一物体上，且作用在一条直线上，大小相等，方向相反，是一对平衡力。
6.B [解析] 因为啤酒瓶静止，所以它受到的是平衡力。啤酒瓶受到竖直向下的重力，所以必然受一个与重力大小相等、方向相反、作用在一条直线上的静摩擦力，彼此平衡。
7.D [解析] 因为小车在拉力F的作用下沿水平地面匀速运动，所以物体受平衡力的作用。重力G和支持力F支是一对平衡力，A选项错误。拉力F方向水平向左，F支的方向竖直向上，因此二力不是一对平衡力，B选项错误。拉力F方向水平向左，重力G的方向竖直向下，因此二力不是一对平衡力，C选项错误。拉力F和摩擦力f作用在小车上，这两个力大小相等、方向相反，且作用在同一直线上，所以这两个力是一对平衡力，D选项正确。
8.D
[解析] 木块沿竖直方向匀速下滑时，处于平衡状态，所以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10 N，根据二力平衡的条件可知摩擦力大小也等于10 N，故D正确。
9.C
10.25 5
[解析] 同一直线上两个力的合力的最大值是当这两个力的方向相同时，合力大小等于这两个力的大小之和；最小值是当这两个力方向相反时，合力大小等于这两个力的大小之差。两个力的大小分别是F1＝10 N、F2＝15 N，则它们合力的最大值为10 N＋15 N＝25 N，最小值为15 N－10 N＝5 N。
11.350 是
[解析] 两个力在同一直线上，方向相同，则它们的合力F合＝F1＋F2＝150 N＋200 N＝350 N，方向水平向右；因为车子沿水平方向做匀速直线运动，处于平衡状态，所以受到的一定是平衡力。
12.30 20
13.不变 2
14.等于 120 减小
15.（1）如图所示
图8－2－11
（2）重力 支持力 相等 物体对桌面的压力
物体对桌面的压力
16.（2）相等 （3）不能
（4）作用在两个物体上的大小相等、方向相反、在同一直线上的两个力能否平衡
17.（1）是 小于
（2）难以控制木块做匀速直线运动
（3）①不需要控制长木板做匀速直线运动；②静止的弹簧测力计更方便读数
[解析] （1）拉动木块做匀速直线运动时，弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的摩擦力是一对平衡力。因为弹簧自身重力的作用，所以当在竖直方向上对弹簧测力计调零后，再在水平方向上测拉力的大小，指针的位置会有一定的回缩，使所测出的摩擦力小于实际摩擦力。
（2）实验中很难保持弹簧测力计示数的稳定性，很难读数，原因是难以控制木块做匀速直线运动。
（3）林红对实验装置进行了改进，实验中木块、弹簧测力计相对地面是静止的，利用该装置的优点：①不需要控制长木板做匀速直线运动；②静止的弹簧测力计更方便读数。