第5节 二力平衡的条件 一课一练（同步练习 含解析）

第3章　第5节　二力平衡的条件　
一、选择题
1．下列运动的物体中受力平衡的是(　　)
A．自由下落的苹果
B．加速上升的火箭
C．沿斜面匀速下滑的木块
D．减速行驶的机车
2．一闹钟静止在水平桌面上，则(　　)
A．闹钟受到的重力和桌面对闹钟的支持力是一对平衡力
B．闹钟受到的重力和闹钟对桌面的压力是一对平衡力
C．桌面受到的支持力和闹钟对桌面的压力是一对平衡力
D．桌面受到的重力和闹钟对桌面的压力是一对平衡力
3．图35－K－1为研究二力平衡条件的实验装置，下列关于这个实验的叙述正确的是(　　)
图35－K－1
A．为使实验效果明显，应选用较粗糙的桌面
B．为使实验效果明显，应选用质量较大的小车
C．调整两边托盘中所放砝码的质量，可以改变拉力的大小
D．将小车在水平桌面上顺时针扭转一个角度，是为了改变拉力对小车的作用点
4．弹簧测力计分别受到水平向左的拉力F1和水平向右的拉力F2的作用，F1、F2均为3
N，弹簧测力计静止时如图35－K－2所示，下列说法正确的是(　　)
图35－K－2
A．弹簧测力计的示数为0
N
B．弹簧测力计的示数为6
N
C．F1、F2是一对相互作用力
D．F1、F2是一对平衡力
5．如图35－K－3所示，在光滑的水平面上，一物体在拉力F的作用下做匀速直线运动，则这个拉力可能的方向是(　　)
图35－K－3
6．如图35－K－4所示，人站在商场里匀速上升的电梯上乘电梯上楼，那么此过程中，电梯对人的作用力的方向(　　)
图35－K－4
A．竖直向上
B．竖直向下
C．与运动方向相同
D．与运动方向相反
7．如图35－K－5所示，作用在物体上的两个力，能使物体保持匀速直线运动状态的是(　　)
图35－K－5
A．①②
B．①③
C．②③
D．③④
8．如图35－K－6所示是用高速摄像机(每隔0.1
s拍摄一次)拍摄的小球运动情况。其中小球受平衡力作用的是(　　)
图35－K－6
9．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
10．如图35－K－7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(　　)
图35－K－7
A．悬停时，重物受到的重力与它对细线的拉力是一对平衡力
B．加速上升时，细线对重物的拉力大于重物所受的重力
C．匀速下降时，重物所受的重力大于细线对重物的拉力
D．水平匀速飞行时，悬挂重物的细线会偏离竖直方向
11．我国“天舟一号”货运飞船与“天宫二号”空间实验室已成功实现对接。对接后“天舟一号”与“天宫二号”组合体一起绕地球匀速飞行，下列有关说法正确的是(　　)
A．组合体没有受到地球的引力
B．组合体受到平衡力作用
C．组合体内的科研设备处于“失重”状态，但受到地球引力作用
D．组合体没有惯性
12．用轻质细线把两个完全相同的小球悬挂起来，如图35－K－8(a)所示。对小球a施加一个水平向左的恒力F，并对小球b施加一个水平向右的恒力F，最后达到平衡。平衡后状态可能是图(b)中的(　　)
图35－K－8
二、填空题
13．“足球进校园”活动推进了校园足球的发展。运动员将静止的足球踢飞，说明力可以____________________________；足球落地后会继续向前滚动，是因为足球具有________。当足球静止在水平地面上时，足球受到的重力和地面对它的支持力是一对________(填“平衡力”或“相互作用力”)。
图35－K－9
14．在北京某科技馆内，有一个风洞实验室，一架模型飞机固定在托盘测力计上(如图35－K－9所示)。无风时，托盘测力计示数为15
N；当迎面吹着模型飞机的风速达到20
m/s时，托盘测力计的示数为7
N，可以判定模型飞机受到了一个新的力。根据你的分析，模型飞机受到的该力大小为__________N，方向____________。
15．电灯通过电线挂在天花板上处于静止状态，灯对电线的拉力和电线对灯的拉力是一对________力，电线对灯的拉力和灯所受的重力是一对__________力。
三、作图题
16．如图35－K－10所示，小球放在光滑的墙角。已知地面水平，墙面竖直，球与墙面相互接触，画出小球受力情况的示意图。
图35－K－10
17．如图35－K－11所示是两人乘坐双人动力滑翔伞正在空中水平向右匀速直线飞行的情景，设O点为整个装置(包括人)的重心，图中已画出整个装置所受的重力。请用力的示意图将整个装置所受的力补画完整，并用相关字母表示出这些力。
图35－K－11
四、实验探究题
18．2020·台州
为研究作用在物体上的两个力满足什么条件时，才能使物体处于平衡状态，进行了如图35－K－12所示实验。
图35－K－12
(1)选用轻薄塑料片作为图甲实验研究对象的原因是_______________________。
(2)将图甲中静止的研究对象转到虚线位置，松手后发现研究对象发生转动。据此可以得出结论：作用在物体上的两个力需要满足的条件是__________________________________________________，物体才能处于平衡状态。
(3)如图乙所示，若启动电动机继续进行研究：当弹簧测力计示数与物体重力大小相等时，观察物体的运动状态；当弹簧测力计示数与物体重力大小不相等时，再观察物体的运动状态。继续这项研究的目的是___________________________________________________
________________________________________________________________________。
1．C　
2．A
3．C　[解析]
为了减小摩擦对实验的影响，应选用较光滑的水平桌面。质量较大的小车对桌面的压力大，小车受到的摩擦力大，对实验影响较大。调整两边托盘中所放砝码的质量，可以改变拉力的大小，可以探究二力平衡时两个力的大小关系。将小车扭转一个角度，是为了改变力的作用线的位置，探究二力平衡时两个力是否在同一直线上。
4．D
5．A　[解析]
物体在光滑的水平面上做匀速直线运动，水平方向上一定不受力的作用。
6．A　[解析]
人站在匀速上升的电梯上，所受重力和支持力是一对平衡力，重力方向竖直向下，支持力的方向与重力方向相反，故电梯对人的支持力的方向竖直向上。
7．C　[解析]
根据二力平衡条件“二力大小相等、方向相反、作用在同一直线上且作用在同一个物体上”来判断，可知②和③满足。
8．C　[解析]
A中小球在相同的时间内通过的路程不相等，且其运动的轨迹是曲线，所以小球不处于平衡状态，故不受平衡力。B中小球在相同的时间内通过的路程相等，但其运动的轨迹是曲线，所以小球不处于平衡状态，故不受平衡力。C中小球在相同的时间内通过的路程相等，且运动轨迹是直线，所以小球做匀速直线运动，处于平衡状态，故小球受平衡力。D中小球在相同的时间内通过的路程不断增大，所以小球做加速运动，不处于平衡状态，故不受平衡力。
9．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，所以这两个力一定不是平衡力。
10．B　[解析]
悬停时，重物受到的重力与它对细线的拉力作用在不同的物体上，不是一对平衡力；加速上升时，重物处于非平衡状态，所以细线对重物的拉力大于重物所受的重力；匀速下降时，重物处于平衡状态，重物所受的重力等于细线对重物的拉力；水平匀速飞行时，不计空气阻力，重物与无人机保持相对静止，处于平衡状态，所以悬挂重物的细线不会偏离竖直方向。
11．C　[解析]
组合体绕地球匀速飞行，时刻受到地球引力的作用。组合体绕地球匀速飞行过程中，运动方向时刻变化，所以受到非平衡力的作用。组合体内的科研设备处于“失重”状态，但仍然受到地球引力的作用。惯性是物体本身具有的性质，组合体在任何状态下都具有惯性。
12．B　[解析]
将小球a、小球b以及它们之间的细线看作一个整体，这个整体在水平方向上受到向左的恒力和向右的恒力而相互平衡；竖直方向上细线的拉力和整体的重力平衡，因为重力方向竖直向下，所以拉力方向肯定竖直向上。
13．改变物体的运动状态　惯性　平衡力
14．8　竖直向上
15．相互作用　平衡
16．如图所示
17．如图所示
18．(1)减小研究对象的自重对实验的影响
(2)在同一条直线上
(3)探究作用在物体上的两个力大小满足什么条件，物体才能保持平衡状态