浙教版科学 七年级下 第三章 第5节 二力平衡的条件 同步练习（含解析）

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浙教版科学 七年级下 第三章 第5节 二力平衡的条件
一、单选题
1.2020年2月11日一则“由于地球引力作用，2月11日是全年中唯一可将扫把立起来的一天”的消息席卷各大社交平台。朋友圏被“立扫把”的图片和视频刷爆。实际上这只是一个找重心的游戏。与“地球引力作用在一年中的某一天”没有任何关系。下列说法正确的是（? ??)
A.??扫把受到的重力和扫把对地球的吸引力是一对平衡力
B.?扫把受到的重力和扫把对地面的压力是一对平衡力
C.?扫把受到的重力和地面对扫把的支持力是一对相互作用力
D.?地面对扫把的支持力和扫把对地面的压力是一对相互作用力
2.下列各图是利用每秒闪光30次的照像装置分别拍摄所得的小球四种运动情形，图中箭头表示运动的方向。其中小球受到平衡力作用的是（??? ）
A.???????????????B.???????????????
C.???????????????D.?
3.如图所示，物块A静止在固定的斜面上。此时物块的重力产生两方面的作用效果：一是使物块压紧斜面，二是使物块有沿斜面向下滑动的趋势。因而可将物块的重力沿斜面方向和垂直斜面的方向进行分解。实际解决问题时，就可以用这两个方向上的分力来等效替代物块的重力。下列说法正确的是（???? ）
A.?物块受到斜面的支持力和物块的重力是一对相互作用力
B.?物块受到斜面的支持力和物块的重力沿斜面方向的分力是一对相互作用力
C.?物块受到斜面的摩擦力和物块的重力沿斜面方向的分力是一对平衡力
D.?物块受到斜面的摩擦力和物块的重力是一对平衡力
4.弹簧测力计分别受到水平向左的拉力F1作用和水平向右的拉力F2作用，F1、F2均为3牛，弹簧测力计静止，下列说法正确的是(?? )
A.?弹簧测力计的示数为0?????????????????????????????????????????B.?F1、F2是一对平衡力
C.?F1、F2是一对相互作用力????????????????????????????????????D.?弹簧测力计的示数为6牛
5.一个重500牛的物体，当受到500牛竖直向上的拉力时(不计空气阻力)，该物体（???? ）
A.?一定处于静止状态??????????????????????????????????????????????B.?一定处于匀速上升状态
C.?一定处于匀速下降状态???????????????????????????????????????D.?以上三种状态都有可能
6.一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
7.如图所示，在弹簧测力计的两侧沿水平方向各加6N拉力并使其保持静止，此时弹簧测力计的示数为( ???)
A.?0N???????????????????????????????????????B.?3N???????????????????????????????????????C.?6N???????????????????????????????????????D.?12N
8.如图所示，四旋翼无人机下方用细线悬挂一个重物，不考虑空气阻力，则无人机在空中加速上升时，下列说法正确的是( ???)

A.?重物受到的重力与细线对重物的拉力是一对平衡力
B.?无人机对细线的拉力与重物对细线的拉力是一对相互作用力
C.?细线对重物的拉力大于重物所受的重力
D.?若细线突然断了，重物由于惯性会继续向上加速运动一段距离
9.如图所示，A、B两物体的重力分别为30牛、40牛，A用细绳悬挂在顶板上，B放在水平地面上，A、B之间有弹簧固定连接，绳和弹簧重均不计。若已知弹簧由于形变而产生的弹力为20牛。那么绳对物体A的拉力为(??? )
A.?可能是10牛?????????????????????B.?不可能是50牛?????????????????????
C.?一定是70牛?????????????????????D.?可能是90牛
10.如图所示，弹簧测力计和细线的重力及一切摩擦均不计，物重G=5N，则弹簧测力计A和B的示数分别为（??? ）
A.?5N，0N????????????????????????????B.?0N，5N????????????????????????????C.?5N，5N????????????????????????????D.?5N，10N
二、填空题
11.某同学利用右图所示“悬挂法”来确定形状不规则薄板的重心位置．当物体静止时，由________可知重力和拉力的作用线在同一直线上，从而确定物体重心在0点，物体重力为5N时，则绳子的拉力为________?N．
12.如图所示，当F1≠F2时，木块不能保持静止，这两个力________平衡．当F1=F2且两力的方向互成角度时，木块也不能保持静止，这两个力________平衡．当F1=F2 ， 方向相反，在一直线上，木块保持静止，这两个力________平衡．（填“能”或“不能”）
13.微信朋友圈传言“2月11日这一天地球的引力最小，最容易将扫帚竖立”。于是，大量如图所示的“立扫帚挑战”照片占领了微信朋友圈。其实，扫帚能竖立的原因是它所受的重力与________二力平衡。要进一步通过实验证明传言的错误，你的建议________。
??
14.我国探月工程计划之一是向月球发射月球车。2018年12月8日凌晨，嫦娥四号是用我国的长征三号乙火箭发射的。嫦娥四号的成功发射标志着我国的探月工程又向前迈进了一步。(如图甲所示)
（1）发射月球车的火箭在穿越大气层时速度越来越快，那么火箭受到的推力与自身重力 ________(选填“相等”或“不相等”)
（2）火箭上升的作用力来自于________（选填“燃气”或“空气”）
（3）不久的将来,若我国的宇航员登上月球，宇航员完成探月任务后乘火箭离开月球表面,若在某段时间内火箭沿斜向上方向作匀速直线运动，如图乙所示。则在这段时间内，在月球表面上观察到火箭发动机的喷气方向应该是________。（选填“竖直向下”、“火箭运动的反方向”、“水平向左”）
15.如图是小明探究“二力平衡条件”的实验装置。
（1）小明将重力可忽略不计的卡片两端用细线绕过滑轮，并挂上钩码，使作用在卡片上的两个拉力方向相反。实验过程中，可通过调整________来改变拉力的大小。
（2）小明将卡片扭转一个角度，松手后卡片________（选填“能”或“不能”）保持平衡。
（3）小明用剪刀将卡片一分为二，两张小卡片迅速向两边分离。此操作要探究的问题是________。
16.如图a 所示，甲、乙弹簧测力计自重均为 0.5N，甲弹簧测力计固定在竖直墙壁上，小科用水平向右为9N 的力拉动乙弹簧测力计，此时甲弹簧测力计的示数为________N；小科又将甲弹簧测力计固定在铁架台的铁夹上，如图b 所示，仍用 9N 的力竖直向下拉动乙弹簧测力计，则此时甲弹簧测力计的示数为________N。(一切摩擦不计)
三、实验探究题
17.某同学在探究“二力平衡条件”的实验中，组装了如下实验装置：
（1）实验时，向左盘和右盘同时放入一个不等重的砝码，这是木块仍然保持静止状态，产生这一现象的原因可能是________，此时木块受到的力是________（选填“平衡力”或“非平衡力”）。
（2）怎样改进实验使效果更好？请写出其中的一条改进措施：________。
18.在“探究二力平衡条件”的活动中，主要是通过探究力对物体的作用效果来实现探究目的．如图所示是可供选择的两种探究方案．
（1）图a的探究方案中研究对象是小卡片，图b的探究方案中研究对象是________；
（2）小明选择了图a所示的探究方案．他将系于小卡片两对角的细线分别跨过左右支架上的滑轮后，就在两线端挂上钩码．这是用于探究两个力的________和________对物体平衡的影响；
（3）探究活动中保持F1与F2相等，把小卡片转过一个角度到图a中的位置，然后再松手，卡片将无法在此位置平衡．实验中设计这一步骤的目的是为了探究二力平衡时，两个力必须满足的条件是________．
（4）两个探究方案相比较，你认为哪个方案的探究过程对实验结论的影响小一些？为什么？________．
四、解答题
19.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的关系如图乙和丙所示。由图像可知：
（1）当t＝1s时，物体处于________(填“加速”、“匀速”或“减速”)状态。
（2）当t＝3s时，物体受到的阻力为________N，阻力的方向________。
（3）当t＝5s时，物体受到的推力和阻力是否为平衡力________？
20.我国自主研发了一种氢燃料汽车，它使用氢气代替汽油，在一次测试中，汽车在平直路面上受到2000N的牵引力，5min内匀速直线行驶了9000m，该车的质量是1.6t．求：
（1）汽车受到的阻力是多少？
（2）汽车受到的重力是多少？
（3）汽车运动的速度是多少？
21.据报道，马丁和新西兰科研组发明了喷气式背包，马丁背上此背包飞上5000英尺（1.52公里）高空。并借助降落伞使它最终安全降落在地面上。这次飞行持续大约10分钟，是有史以来最长的一次。据马丁说，喷气式背包很好驾驭，它的飞行原理非常简单，请解释：
（1）喷气式背包向下快速喷气，为什么会使人腾空而起？
（2）若不考虑空气阻力的作用，要使“喷气式背包和人”沿某一方向匀速直线飞行，背包喷出气体的方向如何？为什么？
答案解析部分
一、单选题
1.答案： D
解答：A. ?扫把受到的重力作用在扫把上，扫把对地球的吸引力作用在地球上，二者没有作用在同一物体上，肯定不是一对平衡力，故A错误；
B.扫把受到的重力作用在扫把上，扫把对地面的压力作用在地面上，二者没有作用在同一物体上，肯定不是一对平衡力，故B错误；
C.扫把受到的重力和地面对扫把的支持力都作用在扫把同一物体上，肯定不是相互作用力，故C错误；
D.地面对扫把的支持力作用在扫把上，扫把对地面的压力作用在地面上，二者大小相等、方向相反、作用在同一直线和两个物体上，肯定是一对相互作用力，故D正确。
故选D。
2.答案： D
解答：A.时间相同时，相邻的距离间隔越来越大，可见小球在做加速运动，古A不合题意；
B.时间相同时，相邻距离的间隔越来越小，可见小球在做减速运动，故B不合题意；
C.时间相同，相邻距离间隔相同，那么小球在做匀速运动，由于它的运动轨迹是曲线，因此没有处于平衡状态，不受平衡力，故C不合题意；
D.运动轨迹为直线，且在相同的时间内相邻的距离间隔相等，即做匀速直线运动，因此处于平衡状态，受到平衡力，故D符合题意。
故选D。
3.答案： C
解答：A.斜面的支持力与斜面垂直且向上，物体的重力竖直向下，二者不在同一直线上，因此不是相互作用力，故A错误；
B.物块受到斜面的支持力和物块的重力沿斜面方向的分力，二者大小相等，方向相反，在同一直线上和同一物体上，它们是平衡力，故B错误；
C.物块受到斜面的摩擦力和物块的重力沿斜面方向的分力，二者大小相等，方向相反，在同一直线上和同一物体上，它们是平衡力，故C正确；
D.据上所述，故D错误。
故选C。
4.答案： B
解答：弹簧测力计的示数为拉钩上的受力大小，即为3牛；弹簧测力计在拉力F1和F2的作用下保持静止，所以F1和F2是一对平衡力。
故答案为：B。
5.答案： D
解答：一个重500N的物体，当受到500N竖直向上的拉力时，重力竖直向下，拉力竖直向上，二者方向相反，大小相等，作用在同一物体和同一直线上，那么它们是一对平衡力，物体将处于平衡状态；
平衡状态可以是静止状态，也可以是匀速直线运动状态，但方向不定，故D正确，而A、B、C错误。
故选D。
6.答案： B
解答：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
7.答案： C
解答：以测力计左边的吊环为对象进行分析，由于它处于静止状态，所以它受到平衡力，即向左的拉力和向右的拉力相等。而右边的拉力由弹簧测力计产生，所以它的示数肯定是6N，故C正确，而A、B、D错误。
故选C。
8.答案： C
解答：A.无人机加速上升，处于非平衡状态，那么细线对重物的拉力大于重物的重力，二者肯定不是平衡力，故A错误；
B. 无人机对细线的拉力与重物对细线的拉力，二者大小相等、方向相反、作用在同一直线和同一物体上，是一对平衡力，不是相互作用力，故B错误；
C.无人机向上做加速运动，那么合力向上，即细线对重物的拉力大于重物受到的重力，故C正确；
D.惯性是保持运动状态不变的性质，因此细线突然断了，重物由于惯性会继续向上运动一段距离，但不是加速，故D错误。
故选C。
9.答案： A
解答：根据图片可知，A物体受到竖直向上的弹力F，绳子的拉力F拉 ， 竖直向下的重力G，根据二力平衡的知识得到：G=F+F拉 ， 那么绳子对物体A的拉力为：F拉=G=F=30N-20N=10N，故A正确，而B、C、D错误。
故选A。
10.答案： C
解答：弹簧测力计显示的是它的挂钩上受到拉力的大小。
左图：测力计A处于静止状态，它受到平衡力，测力计A挂钩上受到的拉力就是由于物体的重力产生，因此它的示数为5N；
右图：测力计B处于静止状态，它受到平衡力，它的挂钩上的拉力还是由于物体重力产生，所以它的示数还是5N。
故C正确，而A、B、D错误。故选C。
二、填空题
11.答案： 二力平衡条件；5
解答：利用“悬挂法”来确定形状不规则薄板的重心位置，当物体静止时，由二力平衡条件可知重力和拉力的作用线在同一直线上，从而确定物体重心在0点；
相互平衡的两个力，大小相等，方向相反，因此当物重为5N时，绳子的拉力为5N．
故答案为：二力平衡条件；5．
12.答案： 不能；不能；能
解答：当F1≠F2时，木块不能保持静止，这两个力不能平衡；
当F1=F2且两力的方向互成角度时，木块也不能保持静止，这两个力不能平衡；
当F1=F2 ， 方向相反，在一直线上，木块保持静止，这两个力能平衡．
故答案为：不能；不能；能．
13.答案： 支持力；在其他日子仍然尝试这个实验，看扫帚能否成功站立 或者在不同日期测量出同一把扫帚的重力
解答：（1）竖立在地面上的扫帚，受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力，二者大小相等，方向相反，作用在同一物体和同一直线上，因此扫帚能竖立的原因是它所受的重力与支持力二力平衡；
（2）要进一步通过实验证明传言的错误，我的建议是：在其他日子仍然尝试这个实验，看扫帚能否成功站立或者在不同日期测量出同一把扫帚的重力。
14.答案： （1）不相等
（2）燃气
（3）竖直向下
解答：（1） 火箭在穿越大气层时速度越来越，此时做加速运动，此时火箭受到的推力与自身重力不是一对平衡力，故大小不相等。
（2） 火箭上升时给燃气一个向下的推力，根据力的作用是相互的，燃气也会给火箭一个向上的推力，使火箭上升。
（3）该时间内火箭沿斜向上方向作匀速直线运动，即处于平衡状态，所以火箭受到与自身重力方向相反的竖直向上的推力，又因为力的作用是相互的，?所以火箭发动机的喷气方向应该是竖直向下。
故答案为：（1）不相等；（2）燃气；（3）竖直向下 ?
15.答案： （1）钩码的数量
（2）不能
（3）互为平衡力的两个力是否要作用在同一物体上
解答：（1）小明将重力可忽略不计的卡片两端用细线绕过滑轮，并挂上钩码，使作用在卡片上的两个拉力方向相反。实验过程中，可通过调整钩码的数量来改变拉力的大小。
（2）小明将卡片扭转一个角度，两个力不在同一直线上，卡片肯定不能平衡，即松手后卡片不能平衡；
（3）小明用剪刀将卡片一分为二，这时两个力就作用在两个物体上，因此不能平衡，卡片向两边分离，那么要探究的是：互为平衡力的两个力是否要作用在同一物体上。
16.答案： 9；9.5
解答：（1）将甲和乙之间的挂钩看做受力对象，它受到甲测力计向左的拉力和乙测力计向右的拉力；因为它处于静止状态，所以它们大小相等，即甲的示数为9N；
（2）将甲和乙之间的挂钩看做受力对象进行分析，它受到向上的拉力F甲、向下的拉力F乙和测力计乙向下的重力G乙 ， 即F甲=F乙+G乙=9N+0.5N=9.5N。
三、实验探究题
17.答案： （1）木块与桌面间存在摩擦力；平衡力
（2）将木块换成小车
解答：（1）实验时，向左盘和右盘同时放入一个不等重的砝码，这是木块仍然保持静止状态，产生这一现象的原因可能是木块与桌面间存在摩擦力，此时木块受到的力是平衡力。
（2）因为滚动摩擦比滑动摩擦小得多，所以改进措施为：将木块换成小车。
18.答案： （1）小车
（2）大小；方向
（3）作用在同一直线上
（4）a方案，因为小卡片的重力可以忽略，它只受到两个拉力的作用
解答：（1）图b的探究方案中小车受到两个力的作用，研究对象是小车．（2）将系于小卡片两对角的细线分别跨过左右支架上的滑轮后，就在两线端挂上钩码．这是用于探究两个力的大小和方向对物体平衡的影响．（3）把小卡片转过一个角度，两个力不在同一直线上，设计这一步骤的目的是为了探究二力平衡时，两个力必须满足的条件是在同一直线上．（4）a方案小卡片的重力小忽略不计，水平方向上只受两个力的作用．b方案水平方向上还要考虑摩擦力．a方案对实验结论的影响小一些．
故答案为：（1）小车．（2）大小；方向．（3）作用在同一直线上．（4）a方案，因为小卡片的重力可以忽略，它只受到两个拉力的作用．
四、解答题
19.答案： （1）加速
（2）2；水平向左
（3）不是平衡力
解答：（1）观察丙图可知，从0s-2s物体的v-t图像是一条向右上方的斜线，说明这段时间物体的速度不断增大，因此当t=1s时，物体处于加速状态；
（2）观察丙图可知，当t=3s时，物体的v-t图像是一条水平线，说明物体在这段时间内做匀速直线运动，因此阻力和拉力是一对平衡力，即阻力是2N，且方向向左；
（3）观察丙图可知，物体从4s-8s的v-t图像是一条向右下方倾斜的线，说明这段时间内物体做减速运动，即处于不平衡状态，因此物体受到的推力和阻力不是平衡力。
故答案为：（1）加速；（2）2，水平向左；（3）不是平衡力
20.答案： （1）解：汽车做匀速直线运动，阻力与牵引力是一对平衡力，即F阻=F牵=2000N；
答：汽车受到的阻力为2000N；
（2）解：汽车受到的重力为：
G=mg=1.6×103kg×10N/kg=1.6×104N；
答：汽车受到的重力为1.6×104N；
（3）解：汽车运动的速度为：
v===30m/s．
答：汽车运动的速度为30m/s．
21.答案： （1）解：气式背包向下快速喷气时，背包对喷出的气体施加了一个向下的力，由于物体之间力的作用是相互的，气体对背包（和人）产生了向上的推力，且力能改变物体的运动状态，所以会使背包和人腾空而起。
（2）解：由于“喷气式背包和人”要保持匀速直线飞行，又因为不计空气阻力，则“喷气式背包和人”所受的重力和推力是一对平衡力。根据二力平衡的条件，则“它”所受推力方向与重力相反（即竖直向上）。又根据物体之间力的作用是相互的，则背包喷出气体的方向应该是竖直向下。
解答：（1）气式背包向下快速喷气时，背包对喷出的气体施加了一个向下的力，由于物体之间力的作用是相互的，气体对背包（和人）产生了向上的推力，且力能改变物体的运动状态，所以会使背包和人腾空而起。
（2）由于“喷气式背包和人”要保持匀速直线飞行，又因为不计空气阻力，则“喷气式背包和人”所受的重力和推力是一对平衡力。根据二力平衡的条件，则“它”所受推力方向与重力相反（即竖直向上）。又根据物体之间力的作用是相互的，则背包喷出气体的方向应该是竖直向下。
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