3.5二力平衡的条件 同步练习（含解析）

浙教版七下科学3.5二力平衡的条件同步练习
一、选择题
1．在菜市场买了一条鱼，用绳子捆住，手握绳子提起这条鱼，鱼受到拉力，则此拉力的施力物体是（ ）
A．鱼 B．绳子 C．手 D．地球
2．如果用600牛的力能将一个物体沿竖直方向匀速向上拉升，那么要将这个物体沿竖直方向匀速放下（不计空气阻力），所需要的作用力的大小（ ）
A．小于600牛 B．等于600牛 C．大于600牛 D．等于0牛
3．如图是水上乐园飞行表演，表演者双脚站在向下喷水的踏板上，水柱将人向上顶起，人在空中时而加速上升，时而急速翻滚，时而加速下降，还能在空中竖直悬停。下列说法正确的是（ ）
A．加速上升过程中，人的重力增大
B．人能够急速翻滚，说明力是维持物体运动的原因
C．踏板向下喷水，人向上升起，说明物体间力的作用是相互的
D．人在空中竖直悬停时，人受到的重力和人对踏板的压力是一对平衡力
4．如下图所示，2个完全相同的弹簧都处于水平位置，它们的右端受到大小皆为F的拉力作用，而左端的情况各不相同：
图①中弹簧的左端固定在墙上，此时弹簧的伸长量为X1并处于静止状态；
图②中弹簧的左端受大小也为F的拉力作用，此时弹簧的伸长量为X2并处于静止状态，
则下列说法正确的是（　　）
A．X1＞X2
B．X1＝X2
C．X1＜X2
D．无法判断
5．在“探究二力平衡的条件”实验中，小明用如图的装置，把小卡片两端细线绕过滑轮，并挂上钩码。下列说法错误的是（　　）
A．选择小卡片的目的是不考虑小卡片的重力
B．探究两个力大小关系时，应观察细线两端所挂钩码的个数
C．探究两个平衡力是否在同一条直线上的操作是旋转小卡片，松手后观察小卡片是否平衡
D．滑轮在实验中的作用是省力
6．“悬空的磁环”实验中，若所用的磁环都一样，中间的塑料管是光滑的。当甲、乙两个磁环处于静止状态时，它们之间的距离为h1，如图所示。再往乙的正上方套入丙磁环，当丙悬空并静止后，甲、乙之间的距离变为h2，乙、丙之间的距离为h3。已知磁环间的斥力随它们距离的减小而增大，则h1、h2、h3之间的大小关系满足（　　）
A．h1＞h2　　h2＜h3
B．h1＞h2　　h2＞h3
C．h1＜h2　　h2＝h3
D．h1＜h2　　h2＜h3
7．2020年3月9日，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭成功发射北斗三号系统第29颗导航卫星。如图，在火箭匀速直线升空阶段，若不考虑空气阻力，下列属于平衡力的是（　　）
A．火箭及卫星的总重力与卫星对火箭的压力
B．火箭及卫星的总重力与火箭对空气的推力
C．火箭及卫星的总重力与燃气对火箭的推力
D．火箭对燃气的推力与燃气对火箭的推力
8．若要探究“二力平衡时两个力是否要作用在同一直线上”的问题时，在如图所示的实验基础上，小科接下来的操作是（　　）
A．改变两侧的钩码数 B．将纸片向上拉
C．将纸片旋转一个角度 D．将纸片剪成两半
9．如图所示用细线将A物体悬挂在顶板上，B物体放在水平地面上，A、B之间有一根轻弹簧，其每伸长false能产生false的弹力，此时弹簧伸长了false，已知细线受到的拉力为false，地面对B的支持力为false，则A、B两物体的重力分别是（　　）
A．false和false B．false和false C．false和false D．false和false
10．中央电视台《是真的吗》某期节目中，有这样一个实验：将一根绳子穿过内壁和端口光滑的空心圆筒，绳子上端系一个金属球，下端与装有皮球的网袋连接。转动空心圆筒，使金属球转动，如图所示。随着转速加大，网袋由静止开始向上运动。下列判断正确的是（　　）
A．网袋静止时，它受到的总重力与它对绳子的拉力是一对平衡力
B．金属球转动过程中，它受到的重力与绳子对它的拉力是一对平衡力
C．金属球转动过程中，运动状态不变
D．实验表明，改变物体的运动状态需要力
11．如图是某同学排球考试时的场景。下列分析正确的是（　　）
A．排球离开手后还能继续向上运动是由于受到惯性的作用
B．排球上升到最高点时受力不平衡
C．手击打排球的力大于排球对手的作用力
D．排球离开手后还能继续向上运动是由于受到手对球的力
12．成语“水滴石穿”，比喻力量虽小，但只要坚持，功到自然成。从科学的角度分析：①力改变了石头的形状；②水滴冲击石头时，石头对水滴没有作用力；③水滴加速下落，因为水滴的重力变大；④水滴加速下落过程，受到非平衡力的作用。完全正确的一组是（　　）
A．①③ B．①② C．①④ D．②④
13．某次演练中，直升飞机悬停于高空，一伞兵（含伞）跳伞后竖直降落，其速度v与时间t的关系如图所示。下列判断正确的是（　　）
A．在0～t1内，伞兵受到的重力小于阻力
B．在t1～t2内，伞兵受到的重力等于阻力
C．在t2～t3内，伞兵受到的重力大于阻力
D．在t2～t3内，伞兵受到的阻力保持不变
14．在甲、乙两艘遮蔽门窗的船上，分别观察到小球的运动情况如图所示（小球原静止在光滑水平桌面中央）。以下说法正确的是（ ）
A．甲船向左做匀速运动，乙船静止
B．甲船向右做匀速运动，乙船静止
C．甲船可能静止也可能做匀速直线运动
D．乙船可能静止也可能做匀速直线运动
15．如图所示，物体A和B所受的重力分别为11N和7N，不计弹簧测力计、细线所受的重力和一切摩擦，则地面对A物体的支持力和弹簧测力计的示数为（ ）
A．4N，7N B．5N，7N
C．0N，18N D．4N，18N
二、填空题
16．4月22日，天舟一号货运飞船与天宫二号空间实验室顺利完成自动对接。对接成功后，天舟一号相对天宫二号是________（填“运动”或“静止”）的，它们绕地飞行的过程中受________（填“平衡力”或“非平衡力”）的作用。
17．起重机吊着４吨的货物，当货物静止时，它受到的重力是___N，受到的拉力是___________N；当货物匀速上升时，它受到的拉力____于它的重力；当货物匀速下降时，它受到的拉力____于它的重力；当货物加速上升时，它受到的拉力____于它的重力。
18．科学家计划利用空间站的激光为太空垃圾减速，使之坠入大气层烧毁。如图，地球轨道上有一废弃卫星，正在绕地球作匀速圆周运动，该卫星________（填是或否）受平衡力作用。用大功率激光短暂照射该卫星的________（填A或B）面，其表面金属直接升华成气体向外喷射而出，因为________的原理导致卫星减速。
19．如图所示为“无人机”(多功能飞行器)，它具有四个旋翼，可通过无线电进行操控。起飞时，增大四个旋翼的转速，使吹向下方的风量增加，无人机就会上升，这是因为力的作用是________。在空中匀速上升时，升力________(填“大于”“等于”或“小于”)无人机的重力(不考虑空气阻力)。
20．如图（甲）所示，用弹簧测力计测量水平桌面上的钩码所受的重力．弹簧测力计从图示位置开始向上缓慢提升，其示数F与上升的高度h之间的关系如图（乙）所示．试解答下列问题。
（1）钩码所受的重力为________N；
（2）当h=4cm时，桌面对钩码的支持力是___N。
三、探究题
21．如图是小铁和小岭同学“探究二力平衡条件”的实验情景。
（1）如图甲，小铁同学将系于小卡片（重力可忽略不计）两端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相反，并通过调整___________来改变拉力的大小。
（2）当小卡片平衡时，小铁将小卡片转过一个角度，松手后小卡片_____（选填“能”或“不能”）平衡，设计此实验步骤的目的是为了探究__________________。
（3）若小铁在左右支架上装配两个滑轮时没有安装成相同高度（如图乙所示），你认为______（选填“能”或“不能”）用小铁的装置进行实验。
（4）在探究同一问题时，小岭同学将木块放在水平桌面上，设计了如图丙所示实验，同学们认为小铁的实验优于小岭的实验，主要原因是因为小铁的实验___________________。
22．小明发现，高空坠物下落越来越快，而跳伞远动员利用降落伞却能安全着地。空中下落的物体，其最大速度与什么因素有关呢？为了研究这一问题，小明在老师的帮助下进行如下实验：
①取相同型号、质量为m的纸杯10个，按如图所示分成A、B、C、D四组。
②将A组纸杯在一定高度、底部向下静止释放，让其自由下落，并用仪器记录下落过程中的速度。
③分别用B、C、D组纸杯重复步骤②。
④记录并整理相关数据如下表。
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
m
0.5
0.8
1.0
1.1
1.2
1.2
1.2
1.2
1.2
1.2
2m
0.6
1.0
1.3
1.5
1.6
1.7
1.7
1.7
1.7
1.7
3m
0.8
1.3
1.6
1.9
2.0
2.1
2.2
2.2
2.2
2.2
4m
0.9
1.5
1.8
2.0
2.2
2.4
2.5
2.6
2.6
2.6
（1）实验中应将叠加的纸杯尽量压紧，目的是为了控制什么条件尽可能相同？____。
（2）本实验的结论是____。
（3）某同学分析实验数据后，认为“纸杯下落的最大速度越大，其所受的最大空气阻力也越大”，请说明其依据：____
23．用绳子拉着一个小球在光滑水平桌面做匀速圆周运动，绳子拉力大小与什么因素有关？ 小晨认为与球的运动速度有关，于是她用一根橡皮筋连接一个小球，让小球在光滑水平面上以一定的速度作圆周运动，改变小球的运动速度，做几次实验，记录现象如下表。

（1）小球在桌面做匀速圆周运动时，其运动状态_____改变。（选填“可能”、“一定”或“一定不”）
（2）小晨用橡皮筋替代绳子进行实验所采用的方法叫_____。
（3）小晨查阅资料后知道作圆周运动的小球受到的拉力与小球的运动速度、小球的质量以及圆周的半径有关。请说说本实验中的不足之处_____。
参考答案
1．B
【详解】
通过绳子提起鱼，由于鱼受到竖直向下的重力，由于物体间力的作用是相互的，同时绳子也会对鱼产生一个竖直向上拉力。所以鱼受到竖直向上的拉力，则此力的施力物体是绳子。
故选B。
2．B
【详解】
用600N的力能将一个物体沿竖直方向匀速提升，说明提力与重力是一对平衡力，大小相等，所以物体重力为600N；
当要将这个物体沿竖直方向匀速放下时，物体仍处于平衡状态，此时的提力与重力仍是一对平衡力，大小相等，故所需要的作用力仍为600N，并且要向上施力。故B正确，ACD错误。
3．C
【详解】
A．加速上升过程中，质量不变，速度增大，动能增大；高度增加，人的重力势能增大，机械能增大，人的质量不变，重力不变，故A错误；
B．人急速翻滚时，人运动的速度和方向都发生变化，说明力可以改变物体的运动状态，故B错误；
C．踏板向下喷水，踏板对水有一个向下的力，同时水对踏板有一个向上的力，人向上升起，利用了物体间力的作用是相互的原理，故C正确；
D．人在空中竖直悬停时，人受到的重力和人对踏板的压力是作用在不同物体上的两个力，不是一对平衡力，故D错误。
故选C。
4．B
【详解】
用大小均为F的拉力作用在弹簧秤的右端,弹簧测力计受到了一对平衡力，无论弹簧的左端情况怎样，弹簧受的是平衡力，它两端的拉力总相等。且在弹性限度内，弹簧的伸长与受到的拉力成正比，所以三个弹簧的伸长量相同。即X1=X2
故选B。
5．D
【详解】
A．实验中选择小卡片，主要为了不考虑小卡片的重力，故A正确，不符合题意；
B．探究两个力大小关系时，可以通过改变细线下面所挂钩码的个数改变二力的大小，故B正确，不符合题意；
C．为了探究两个平衡力是否在同一条直线上，实验中把小卡片转过一个角度，目的是使小卡片受到的两个拉力不在同一条直线上，但大小相等，方向相反，松手后观察小卡片是否平衡，故C正确，不符合题意；
D．在实验过程中，使用定滑轮是为了改变力的方向，故D错误，符合题意；
故选D。
6．A
【详解】
设每个磁环的重力为G，则当甲乙两磁环处于静止状态时，甲乙之间的力大小为G，此时所对应的距离为h1；当丙磁环套在乙上方，甲、乙、丙都处于静止状态时，乙丙之间力的大小为G，对应的距离为h3，甲乙之间力的大小为2G，对应的距离为h2，根据磁环间的斥力随距离的减小而增大的原理可知，h1＞h2，h2＜h3。
故选A。
7．C
【详解】
A．火箭及卫星的总重力与卫星对火箭的压力，两个力大小不相等，方向相同，不是平衡力，故A不符合题意；
B．火箭及卫星的总重力与火箭对空气的推力，两个力作用在不同物体上，不是平衡力，故B不符合题意；
C．火箭及卫星的总重力与燃气对火箭的推力，两个力大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在同一直线上，属于平衡力，故C符合题意；
D．火箭对燃气的推力与燃气对火箭的推力，两个力作用在两个物体上，不是平衡力，故D不符合题意。
故选C。
8．C
【详解】
要探究“二力平衡时两个力是否要作用在同一直线上”，应控制两个力的大小相等、方向相反、作用在同一物体上，使两个力作用在不同直线上，故应将纸片旋转一个角度。
故选C。
9．B
【详解】
弹簧的弹力为
F=1N/cm×2m=2N
物体A处于静止状态，那么它受到向下的弹力F，细线的拉力F拉，向下的重力GA，即
F拉=F+GA
5N=2N+GA
GA=3N；物体B处于静止状态，它受到向下的重力GB，向上的弹力F，向上的支持力F支，即
F+F支=GB
2N+3N=GB
GB=5N
故选B。
10．D
【详解】
A．网袋静止时，它受到的总重力与它对绳子的拉力是作用在不同物体上的两个力，且方向相同，不是一对平衡力。故A错误；
BC．金属球转动过程中，它受到的重力与绳子对它的拉力大小不相等，且不在同一条直线上，不是一对平衡力，所以金属球的运动状态改变（或者说其运动方向不断变化）。故BC错误；
D．金属球转动过程中，网袋受到向上的拉力，网袋由静止开始向上运动，说明改变物体的运动状态需要力。故D正确。
故选D。
11．B
【详解】
A．惯性不是力，不能说受到惯性的作用，故A错误；
B．排球上升到最高点时，只受到重力作用，即受力不平衡，故B正确；
C．物体间力的作用是相互的，手击打排球的力与排球对手的作用力为一对相互作用力，大小相等，故C错误；
D．排球离开手后不再受到手对球的力，球还能继续向上运动是因为球具有惯性，故D错误。
故选B。
12．C
【详解】
①“水滴石穿”，石头的形状发了改变，说明力改变了石头的形状，故①正确；
②水滴冲击石头时，水滴对石头一个作用力，因物体间力的作用是相互的，石头对水滴有一个反作用力，故②错误；
③水滴加速下落，但是水滴的质量不变，重力也不发生改变，故③错误；
④水滴在加速下落的过程中，受到的重力和空气的阻力，重力大于阻力，受到非平衡力的作用，故④正确。
故选C。
13．B
【详解】
A.从图象中可以看出0～t1，速度在增大，受到的重力大于阻力，故A错误。
B.从图象中可以看出t1～t2，速度不变，即做匀速直线运动，因此伞兵受到的重力等于阻力，故B正确。
CD.从图象中可以看出t2～t3，速度在减小，因此受到的重力小于阻力，并且速度越大，阻力越大，因此阻力在逐渐减小，故CD错误。
故选B。
14．D
【详解】
根据小球原来静止在光滑水平桌面中央，由此可知小球在水平方向上不受力的作用，因此由图中，甲船：小球向右运动，根据惯性知识可知，甲船可能向左加速或向右减速；乙船：小球静止，说明乙船可能静止或做匀速直线运动。
故选D。
15．A
【详解】
对物体研究：物体受到重力、细线的拉力和地面的支持力作用而平衡。细线的拉力F=GB=7N
则地面的支持力
FN=GA-F=GA-GB=4N
弹簧秤的读数等于细线的拉力，或等于B的重力，即为7N。
故选A。
16．静止 非平衡力
【解析】
【详解】
第一空．对接成功后，天舟一号与天宫二号的相对位置不再发生变化，因此天舟一号是静止的；
第二空．它们绕地飞行时做的是变速曲线运动，由力和运动的关系可知，在飞行过程中受非平衡力的作用。
17．3.92false 3.92false 等 等 大
【详解】
G=mg=4×103kg×9.8N/kg=3.92×104N，
当货物静止时，拉力与重力平衡，F=G=3.92×104N；
当货物匀速上升时，拉力与重力平衡，则它受到的拉力等于于它的重力；
当货物匀速下降时，物体受力仍平衡，它受到的拉力等于它的重力；
当货物加速上升时，物体受到合力的方向与运动方向相同，它受到的拉力大于它的重力。
18．否 B 力的作用是相互的且力是改变物体运动状态的原因
【详解】
[1]围绕地球作匀速圆周运动的卫星其速度大小不变，但其方向不是直线，而是时刻在改变，故所受的力一定不是平衡力，而是非平衡力。
[2][3]当用大功率激光短暂照射该卫星的B面，其表面金属直接由固态升华成气体向外喷射而出，因为产生一个向前的力，因为物体间力的作用是相互的，大气对卫星一个向后的力改变了卫星的运动状态，使卫星减速。
19．相互的 等于
【解析】
【分析】
物体间力的作用是相互的。物体处于平衡状态时，受到的是平衡力。
【详解】
因为力的作用是相互的，当增大四个旋翼的转速，使吹向下方的风量增加，对空气有一个向下的力，同时空气对无人机有一个向上的力，无人机就会上升；
匀速上升时，无人机处于平衡状态，所以升力与无人机所受的重力是一对平衡力，二者大小相等。
20．4.5 1.5
【详解】
(1)[1]钩码离开桌面后测力计的示数不再变化，此时示数即为钩码所受重力大小，故钩码所受的重力为4.5N；
(2)[2]弹簧的伸长量与拉力成正比、由图象知：当h=6cm时，弹簧测力计的示数为4.5N，
则false=0.75N/cm，表示每伸长1cm所需拉力为0.75N；
则当h=4cm时，弹簧测力计的示数是：
0.75N/cm×4cm=3N；
此时测力计受重力、拉力、支持力的作用，支持力等于重力减去拉力即：
4.5N?3N=1.5N。
21．钩码个数 不能 不在同一条直线上的两个力能否平衡 能 可以减小摩擦力对实验的影响
【详解】
(1)[1]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)[2] [3]小铁将小卡片转过一个角度，两个拉力不在同一直线上，则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：不在同一直线上的两个力能否平衡。
(3)[4]因为左右两侧各通过一个定滑轮，定滑轮的位置虽然不等高，但是当两个力大小相等，方向相反，作用在同一直线上，作用在同一个物体上时，小卡片还是处于静止状态，照样能完成实验。
(4)[5]小铁实验用的小卡片重力小，悬在空中不受摩擦力影响；小岭实验用的木块放在水平桌面上，木块和桌面之间存在摩擦力，摩擦力是不能消除的，实验要受到摩擦力影响。
22．形状（表面积） 相间条件下，纸杯质量越大，下落的最大速度越大 纸杯重力越大，其最大速度也越大，纸杯匀速运动时，所受最大空气阻力等于重力。因此下落的纸杯最大速度越大，其所受最大空气阻力也越大
【解析】
试题分析：（1）压的越紧，从外形上看越相同，好像只是不同重力的相同纸杯一样，尽量减小其它因素的对实验的影响；（2）从上表中可以看，在相同的时间内，随着纸杯质量的增大，所达到的速度是不同的，纸杯质量越大，下落的最大速度越大；（3）纸杯重力越大，其最大速度越大；纸杯匀速运动时，受力平衡，所受最大空气阻力等于重力，因此下落的纸杯最大速度越大，其所受最大空气阻力也越大。
【考点定位】
23．一定 转换法 没有控制变量，本实验中小球运动速度和运动的圆周半径都发生了改变
【解析】
【详解】
第一空．小球在桌面做匀速圆周运动时，虽然速度大小不变，但是其运动的方向在不停的改变，所以其运动状态一定改变。
第二空．用绳子拉着小球在光滑水平桌面做匀速圆周运动时，绳子受到的拉力大小不方便测量。换用橡皮筋替代绳子进行实验，可以通过橡皮筋被拉的长度来反映其受到的拉力大小。这个方法叫转换法。
第三空．做圆周运动的小球受到的拉力与小球的运动速度、小球的质量以及圆周的半径有关。在本实验中，使用的橡皮筋长度会改变，即小球运动速度和运动的圆周半径都发生了改变。