第三节 二力平衡（重难点训练）物理沪科版2024八年级全一册

第三节 二力平衡 一、平衡力与平衡状态（9题） 二、探究二力平衡的条件（15题） 三、二力平衡条件及其应用（12题） 四、体现二力平衡的作图（6题） 一、平衡力与平衡状态（9题） 1. （2025广西）如图所示，“广西三月三”活动中，身着壮锦马甲大秀舞蹈的机器人（　　） A. 跳跃时受力平衡 B. 静止时受力平衡 C. 跳跃时没有惯性 D. 静止时具有惯性 2. （2025陕西B）如图，是我国为满足森林灭火和水上救援等迫切需求而研制的大型水陆两栖飞机“鲲龙”AG600。工作时，它可在20秒内吸水12吨，并在4秒内倾泻完毕，能实现水源与火场之间多次往返。下列关于“鲲龙”的说法正确的是（　　） A. 停在水面上不工作时，处于平衡状态 B. 停在水面上吸水过程中，下表面受到水的压强不变 C. 在空中水平匀速飞行时，机翼上方空气流速大，压强大 D. 降落过程中，重力势能不变 3．一个空茶杯静止放在水平桌面上，下列说法正确的是（　　） A．水平桌面对茶杯的支持力是由于茶杯的形变产生的 B．茶杯对水平桌面的压力与水平桌面对茶杯的支持力是一对平衡力 C．茶杯的重力与水平桌面对它的支持力是一对平衡力 D．将桌面倾斜（茶杯不滑动），茶杯对桌面压力的方向竖直向下 4. （2024江苏盐城）下列情形中，松手后纸片还能保持平衡的是（　　） A. B. C. D. 5. 如图，F1和F2是物体所受的方向相反的两个力，下列情况下两个力能平衡的是（　　） A． B． C． D． 6.（2024·贵州）“贵州村超”足球赛精彩纷呈。比赛中，足球在空中划过一道弧线飞向球门。此过程中对足球分析正确的是（　　） A．相对球门静止 B．运动状态改变 C．惯性逐渐消失 D．受平衡力作用 7．如图甲所示，四旋翼无人机下方用细绳悬挂一个重物，当无人机带着重物匀速直线上升时，无人机和重物的受力情况如图乙所示，（不计空气阻力）下列分析正确的是（　　） A．FA和GA是一对相互作用力； B．FB和GB是一对平衡力； C．若无人机斜45°匀速飞行时，悬挂重物的细绳不会偏离竖直方向； D．若无人机竖直上升时细绳突然断裂，重物会立即竖直下落 8. 小京用水平推力推着如图所示的购物车在水平地面上做匀速直线运动，下列说法正确的 是（　　） A．小京对车的水平推力大于车受到的阻力 B．小京对车的水平推力大于车对小京的水平推力 C．车受到的支持力与车对地面的压力是一对平衡力 D．车受到的重力与地面对车的支持力是一对平衡力 9.如图所示是我国最新一代隐形战斗机“歼-20”加速起飞的画面，以地面塔台为参照物，它是 （选填“运动”或“静止”）的，飞机受到的是 （选填“平衡力”或“非平衡力”）。 二、探究二力平衡的条件（15题） 10.如图为“研究二力平衡条件”的实验装置，下列叙述不正确的是（　　） A．为了减小摩擦，应选用尽量光滑的水平桌面 B．通过向托盘里加减砝码，可以改变拉力的大小 C．只有小车处于静止状态时，小车才受到平衡力的作用 D．将小车扭转一个角度，是为了让两拉力不在同一直线 11. 如图是“探究二力平衡的条件”实验装置，小车置于光滑水平桌面上，两端的轻质细绳绕过定滑轮挂有等重的钩码，F1与F2在同一水平直线上。下列说法正确的是（　　） A．F1、F2大小相等时，小车一定处于平衡状态 B．增减两侧钩码的个数，是探究二力大小对小车平衡的影响 C．将小车在水平桌面上转动一个小角度，在释放的瞬间小车仍然会平衡 D．小车静止时，小车受到的重力和桌面给小车的支持力是一对平衡力 12. 在探究“二力平衡的条件”实验中，小聪同学采用的实验装置如图甲所示，小明同学采用的实验装置如图乙所示。关于两位同学的实验，下列说法合理的是（　　） A．图乙的装置更科学，原因是选用小车，可以减小重力对实验的影响 B．图乙中判断小车是否受平衡力作用的唯一依据是小车保持匀速直线运动状态 C．图甲左右两盘放质量不相等的砝码，木块仍保持静止，说明彼此平衡的两个力大小不相等 D．图乙小车处于静止后，保持F1与F2的大小不变，把小车在水平桌面上扭转一个角度后释放，小车将转动，说明彼此平衡的两个力必须作用在同一条直线上 13. （2024四川成都）在“探究二力平衡的条件”实验中，同学们设计了如图所示的甲、乙两种实验方案。小张同学认为乙方案更合理，理由是乙方案中使用小车时_________对实验的影响更小，可以忽略不计。实验中同学们认定小车在水平方向受力平衡，所依据的现象是小车___________。 14．如图小明正在探究二力平衡的条件，当手放开硬纸板前，应使两测力计的示数___________，两细线对硬纸板拉力的方向___________，在放手一刹那，观察硬纸板是否会由静止变为运动。此操作是为了得出“使物体平衡的两个力必须___________”这一结论。 15．如图甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景。 （1）实验中（图甲）选择小卡片的目的是__________； （2）当小卡片平衡时，小华将卡片________（选填“翻转”或“旋转”）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）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．减少摩擦力对实验结果的影响 B．小书片是比较容易获取的材料 C．容易让小卡片在水平方向上保持平衡 D．小卡片容易扭转 （4）小明同学也对同一问题进行了探究，但他在左右支架上装配两个滑轮时没有安装成相同高度，你认为______（选填“能”或“不能”）用小明的装置进行实验； （5）图乙中，若左边挂2N的钩码，右边挂5N钩码时，木块保持静止，则此时木块受到的摩擦力是______N，若再在右边增加3N的钩码时，恰好木块向右匀速直线运动，在此基础上若要使木块向左匀速直线运动，则在左边所挂钩码的总重力为______N。 16．实验小组用如图所示的实验来探究二力平衡的条件，实验中每个钩码重力相同，摩擦力忽略不计。 （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的大小 _______方向_______；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，小车做加速运动，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，小车将______（选填“保持静止”或“扭转回来”），这一步骤说明二力平衡时，要满足二个力在_______上的条件。 （3）对比甲、乙、丙三次实验，当小车静止时，水平方向上受到的两个力大小______，还能看出小车受非平衡力作用时，运动状态将_______。 17. 如图甲所示，是探究“二力平衡的条件”的实验装置图。 （1）当向两端的托盘里分别加入两个相同的砝码后，小车静止在桌面上，这说明二力平衡时，两个力的大小_________。 （2）然后把小车扭转一个角度，松手后，观察小车的运动状态，这样做的目的是为了探究两个平衡的力是否作用在_________。 （3）如果将小车换成弹簧测力计（如图乙），在左、右两端的托盘中各放入重为3N的砝码，则弹簧测力计的示数为_______选填 “6N”、 “3N”或“0N”）。 （4）如果剪断图甲中左边的细线，小车将向右做加速运动，在加速运动的过程中，小车的惯性将_______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 18.在探究“二力平衡条件”的实验中： （1）甲组同学实验时，向左盘和右盘同时放入一个不等重的砝码，这时木块仍然保持静止状态，如图甲，发生这一现象的原因是 　 　； （2）乙组同学针对甲组的问题做了改进，将木块抬离桌面完成实验，当木块静止时，发现拉线不在同一直线上（如图乙所示），于是他们得出：二力平衡时，两个力可以不在同一直线上，你认为造成这种情况的原因是 　 　； （3）丙组同学针对乙组的问题做了改进，将木块换成了小卡片如图丙，为了探究平衡的两个力是否必须在同一直线上，应 　　（剪开/旋转/向下拉）小卡片，观察卡片 　　（刚释放时/最终）是否保持平衡。 19．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材料 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。 20. 在探究“二力平衡的条件”实验中，小聪同学采用的实验装置如图甲所示，小明同学采用的实验装置如图乙所示。 （1）老师指出图乙的装置更科学，原因是选用小车，可以减小_______对实验结果的影响； （2）实验中判断小车是否受平衡力作用的依据是小车保持_______（选填“静止”或“匀速直线运动”）状态； （3）左右两盘放质量相等的砝码，小车保持静止。将左盘中再添加一个砝码，小车将运动，说明彼此平衡的两个力大小_______； （4）小车处于静止后，保持与的大小不变，把小车在水平桌面上扭转一个角度后释放，小车将转动，说明彼此平衡的两个力必须在_______上。 21．在探究“二力平衡的条件”实验中，如图甲乙所示，小刚把木块、小华把小车放在光滑的水平桌面上，他们分别向托盘里加减砝码观察现象。 （1）这两个实验装置中，你认为装置______（选填“甲”或“乙”）更科学，其主要原因是为了减少______对实验结果的影响。 （2）在装置乙中，将小车旋转一定角度，松手后，发现小车又恢复原状，这说明两个力在______上，物体才能平衡。 （3）在实验中通过加减______来改变桌面上的物体所受拉力的大小。 （4）小丽利用如图丙所示装置，将系于小卡片（重力可忽略不计）两对角的线分别跨过左右支架上的滑轮，在线的两端分别挂上相同个数的钩码，在卡片平衡时，用剪刀将卡片从中间剪开，并观察到两边钩码落下、由此可以得到二力平衡的另一条件是两个力必须作用在______。 22．小明在探究“二力平衡条件”的实验中，设计组装的实验装置如图所示。 （1）老师指出实验桌面越光滑越好，其原因____________。 （2）小明在线的两端托盘内放入砝码，并通过调整___________来改变拉力的大小，当左右盘内放的砝码数量不等时，则小车会____________。 （3）当小车平衡时，小明用手将小车扭转一个角度，松手后小车______（填“能”或“不能”）平衡，观察到小车会发生_________，恢复到原来位置处于静止状态，设计这个步骤的目的是为了探究________。 （4）力的三要素完全相同的二个力______（填“是”或“不是”）平衡力。 23．如图所示是物理兴趣小组的同学在“研究二力平衡条件”的实验，以下是实验过程∶ （1）把木块放在水平桌面上，发现当两盘砝码质量相等时，木块静止。当左侧放400g砝码，右侧放500g砝码时，小木块也保持静止状态，经过分析是木块受到摩擦力的作用，则摩擦力的大小为______N。（g取10N/kg）。 （2）为了解决这个问题，将木块换成小车，如图乙所示，并且把小车放在较为______（选填“光滑”或“粗糙”）的水平桌面上。 （3）小车处于静止后，保持F1与F2相等，将小车扭转到如图丙所示的位置，松手后，小车将______（选填“保持静止”或“扭转回来”）；这一步骤说明二力平衡时，要满足两个力在______（选填“同一直线上”或“同一物体上”）这一条件。 （4）如果将小车换成弹簧测力计，左右两盘各放入重5N的砝码，则弹簧测力计的示数为____· A．10N　　　 B．5N　　　 C．0N 24.如图甲所示是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景。 （1）实验中的研究对象是________（选填“卡片”或“钩码”），通过调整________来改变拉力的大小。 （2）当小卡片平衡时，小华将小卡片转过一个角度，松手后小卡片________（能/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）小红同学也对同一问题进行了探究，但他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），你认为能否用小红的装置进行实验________（选填“能”或“不能”）。 （5）在探究同一问题时，小明将木块放在水平桌面上，设计了如图丙所示的实验，同学们认为小华的实验优于小明的实验。其主要原因是________。 A．减少摩擦力对实验结果的影响 B．小卡片是比较容易获取的材料 C．容易让小卡片在水平方向上保持平衡 D．小卡片容易扭转 三、二力平衡条件及其应用（12题） 25. （2025天津）小明用物理知识对球类运动中的现象进行分析，如下表所示。所用物理知识错误的是（　　） 序号 现象 物理知识 ① 撞击地面的篮球发生形变 力可以改变物体的形状 ② 垫起的排球减速向上运动 二力平衡 ③ 用力踢足球，脚感觉到疼 力的作用是相互的 ④ 用球拍击打乒乓球使其弹回 力可以改变物体的运动状态 A. ① B. ② C. ③ D. ④ 26.（2024武汉市） 2024年4月30日，神舟十七号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。如图所示，返回舱在落地前的某段时间内沿竖直方向匀速下落，若降落伞和返回舱受到的重力分别为和，降落伞对返回舱的拉力为F，空气对返回舱的阻力为f，则下列关系式正确的是（ ） A. B. C. D. 27. 如图所示，一辆装载钢卷的卡车在 3000N的水平牵引力F作用下，以20m/s的速度沿平直的路面向左匀速行驶。已知该卡车受到路面的阻力大小为整辆车总重的0.2 倍，（g取 10N/kg）求： （1）车受到路面的摩擦阻力f的大小及方向； （2）卡车和钢卷所受的总重 G总的大小； （3）当卡车卸掉300kg的钢卷后，要使卡车能以 30m/s的速度继续匀速直线行驶，需要的水平牵引力为多大？ 28. 如图甲所示，放在水平地面上的物体，受到方向不变的水平拉力F的作用，其F-t和v-t图像分别如乙、丙所示.回答下列问题： （1）由图像可知，当t=1s时，物体受到的摩擦力是多少N？ （2）物体在1s处于什么状态？ （3）当t=3s时，物体受到的摩擦力是多少N？ 29.距离传感器是一种测量距离的仪器，它发出的超声波遇到物体后反射回传感器，传感器收到信号后自动计算出物体与传感器的距离，并显示物体的s-t图象。已知超声波在空气中的速度是340m/s。 （1）若传感器在发出信号后0.01s收到从物体反射回来的信号，物体距传感器多远？ （2）若显示物体的s-t图象如图甲，物体在0至15s的运动情况如何？为什么？ （3）另外一物体在F=10N的水平拉力作用下，沿水平地面做直线运动。传感器显示物体的s-t图象如图乙。求：在0至15s物体受到的摩擦力是多大？（写出分析过程） z 30.如图所示，一个重为G的物体放在水平地面上，在水平向右的拉力F作用下，沿水平面向右作匀速直线运动，已知G＝40N，F＝10N。 （1）求运动过程中物体受到的滑动摩擦力f的大小； （2）我们知道，滑动摩擦力f的大小是由物体接触面间的压力FN和接触面的粗糙程度决定的。物理学中用动摩擦因数μ表示接触面的粗糙程度，则有关系式f=μFN成立。求图中物体与地面间的动摩擦因数μ。31.在劳动实践活动中，小明在平直的道路上用推车运送小麦，如图所示，他用60N的水平推力推着推车，以1m/s的速度匀速前进了一段距离，所用的时间为5s，求 （1）推车通过的路程； （2）推车受到的阻力。 32．如图所示，质量为6kg的物体B静止在粗糙的水平地面上、（g取10N/kg） （1）求物体B受到的重力； （2）若用的力水平向右推物体B但没有推动，求物体B受到的摩擦力； （3）若将物体B带到月球上，求物体B受到的月球引力。（已知地球引力是月球引力的6倍） 33.某同学为了测出木块A在水平桌面上运动的过程中所受滑动摩擦力的大小，采用了如图所示的实验装置。 （1）他用弹簧测力计水平拉动木块A，应使木块A沿水平桌面做　　直线运动。 （2）请你画出（1）中木块A的受力示意图，并分析说明这种运动状态下，弹簧测力计的示数能表示木块A所受滑动摩擦力大小的依据。34．质量为20kg的物体在一个水平向右的拉力F的作用下，沿水平地面以0.2m/s的速度做匀速直线运动，已知物体受到的摩擦力是其重力的，g取10N/kg。 （1）求物体受到的拉力大小； （2）若物体速度增加到0.4m/s并匀速运动，求物体受到的摩擦力； （3）若水平拉力增大到120N，则物体受到的摩擦力大小是多少。 35．（2023八下·苏州期中）如图所示，物体A重30N，已知物体A在水平台面上做匀速直线运动时所受到的摩擦力为物体所受重力的0.2倍 （1）物体B重多少牛？ （2）当用力F拉A匀速向左运动时，力F应为多大？ 36．（2019八上·黑龙江大庆萨尔图期末）一列长为X＝1500m的货运列车，在平直的轨道上匀速行驶，运动中所受阻力为f＝4×105N．在要通过某长度为L＝600m的跨江大桥时，为提醒大桥上铁轨两旁的行人注意，处于车头的司机在机车到达桥头时拉响汽笛，位于车尾的押运员经过t1＝4s听到汽笛声，已知空气中声速为v1＝340m/s，求： （1）列车机车提供的牵引力F； （2）列车的行驶速度v2； （3）列车通过大桥的时间t2。 四、体现二力平衡的作图（6题） 37. （2025江苏扬州） 如图，苹果静止在水平桌面上，作出苹果的受力示意图。 38. （2025山东烟台）如图所示，碧海蓝天间，人与海鸥嬉戏互动，和谐共生，是烟台一道浪漫的风景。请在虚线框中用一个点表示一只海鸥，画出当海鸥在空中悬停时，空气对海鸥的作用力F。 39. （2025上海）重为4N的书本放在水平桌面上，用力的图示法表示出书本受到水平桌面的支持力。 40. （2025四川乐山）如图甲所示，一枚硬币立在匀速直线行驶的动车窗台上“纹丝不动”。请在图乙中画出硬币竖直方向上受力的示意图，O点为硬币的重心。 41．图中足球静止在地面上，O为其重心，请作出它所受重力和支持力的示意图。 42．如图，传送带上有一物体随传送带匀速直线运动，忽略空气阻力，画出此时物体受力的示意图。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第三节 二力平衡 一、平衡力与平衡状态（9题） 二、探究二力平衡的条件（15题） 三、二力平衡条件及其应用（12题） 四、体现二力平衡的作图（6题） 一、平衡力与平衡状态（9题） 1. （2025广西）如图所示，“广西三月三”活动中，身着壮锦马甲大秀舞蹈的机器人（　　） A. 跳跃时受力平衡 B. 静止时受力平衡 C. 跳跃时没有惯性 D. 静止时具有惯性 【答案】BD 【解析】A．跳跃时，机器人做变速运动，处于非平衡状态，所以受力不平衡，故A不符合题意； B．静止时，机器人处于平衡状态，合外力为零，因此受力平衡，故B符合题意； C．惯性是物体的固有属性，任何有质量的物体在任何时候都有惯性，与运动状态无关，故C不符合题意； D．惯性是物体的固有属性，静止时同样具有惯性，故D符合题意。 故选BD。 2. （2025陕西B）如图，是我国为满足森林灭火和水上救援等迫切需求而研制的大型水陆两栖飞机“鲲龙”AG600。工作时，它可在20秒内吸水12吨，并在4秒内倾泻完毕，能实现水源与火场之间多次往返。下列关于“鲲龙”的说法正确的是（　　） A. 停在水面上不工作时，处于平衡状态 B. 停在水面上吸水过程中，下表面受到水的压强不变 C. 在空中水平匀速飞行时，机翼上方空气流速大，压强大 D. 降落过程中，重力势能不变 【答案】A 【解析】A．“鲲龙”停在水面上不工作时，受力平衡，因此处于平衡状态，故A正确； B．“鲲龙”停在水面上吸水过程中，自身总重力不断变大，导致浸入水中的深度变大，根据p=ρgh可知，下表面受到水的压强变大，故B错误； C．根据伯努利原理可知，在空中水平匀速飞行时，机翼上方空气流速大，压强小，故C错误； D．重力势能与质量和高度有关，因此“鲲龙”降落过程中，高度减小，重力势能减小，故D错误。 故选A。 3．一个空茶杯静止放在水平桌面上，下列说法正确的是（　　） A．水平桌面对茶杯的支持力是由于茶杯的形变产生的 B．茶杯对水平桌面的压力与水平桌面对茶杯的支持力是一对平衡力 C．茶杯的重力与水平桌面对它的支持力是一对平衡力 D．将桌面倾斜（茶杯不滑动），茶杯对桌面压力的方向竖直向下 【答案】C 【解析】A.水平桌面对茶杯的支持力是由于桌面的形变产生的，故A错误； B.茶杯对水平桌面的压力与水平桌面对茶杯的支持力是一对相互作用力，故B错误； C.茶杯的重力与水平桌面对它的支持力是一对平衡力，故C正确； D.将桌面倾斜(茶杯不滑动)，茶杯对桌面压力的方向垂直于桌面向下，故D错误。 故选C。 4. （2024江苏盐城）下列情形中，松手后纸片还能保持平衡的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】A．纸片两端通过细线绕过定滑轮各放两个质量相等的钩码，纸片两端受到的两个力的大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在同一个物体上，是一对平衡力，纸片能保持平衡状态，故A符合题意； B．纸片两端通过细线绕过定滑轮各放两个和一个质量相等的钩码，纸片两端受到的两个力的大小不相等，即两个力的大小不相等、方向相反、作用在同一条直线上，所以不是一对平衡力，纸片不能保持平衡状态，故B不符合题意； C．纸片两端通过细线绕过定滑轮各放两个质量相等的钩码，但纸片扭转一个角度，纸片两端受到的两个力的大小相等、方向相反、但不是作用在同一条直线上，不是一对平衡力，纸片不能保持平衡状态，，故C不符合题意； D．纸片两端通过细线绕过定滑轮各放两个质量相等的钩码，但用剪刀把纸片剪成两段，纸片两端受到的两个力的大小相等、方向相反、但不是作用在同一个物体上，不是一对平衡力，纸片不能保持平衡状态，故D不符合题意。 故选A。 5. 如图，F1和F2是物体所受的方向相反的两个力，下列情况下两个力能平衡的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【解析】A.图中两个力作用在不同的物体上，不是一对平衡力，故A错误； B.图中两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上，是一对平衡力，故B正确； C.图中两个力的大小不相等，不是一对平衡力，故C错误； D.图中两个力不在一条直线上，不是一对平衡力，故D错误。故选：B。 6.（2024·贵州）“贵州村超”足球赛精彩纷呈。比赛中，足球在空中划过一道弧线飞向球门。此过程中对足球分析正确的是（　　） A．相对球门静止 B．运动状态改变 C．惯性逐渐消失 D．受平衡力作用 【答案】B 【解析】A．足球飞向球门，以球门为参照物，足球的位置不断改变，则足球相对球门是运动的，故A错误； BD．足球在空中划过一道弧线，说明足球的运动路径是曲线，运动状态发生改变，受到非平衡力的作用，故B正确，D错误； C．惯性是物体的属性，足球在任何时候都有惯性，惯性不会消失，故C错误。 故选B。 7．如图甲所示，四旋翼无人机下方用细绳悬挂一个重物，当无人机带着重物匀速直线上升时，无人机和重物的受力情况如图乙所示，（不计空气阻力）下列分析正确的是（　　） A．FA和GA是一对相互作用力； B．FB和GB是一对平衡力； C．若无人机斜45°匀速飞行时，悬挂重物的细绳不会偏离竖直方向； D．若无人机竖直上升时细绳突然断裂，重物会立即竖直下落 【答案】C 【解析】A．当无人机带着重物匀速直线上升时，重物处于平衡状态，细线对重物的拉力FA和重物受到的重力GA大小相等，方向相反，作用在同一直线上，是一对平衡力，故A错误； B．当无人机带着重物匀速直线上升时，由图知无人机受到的FB和GB大小不相等，不是一对平衡力，故B错误； C．若无人机斜45°匀速飞行时，细绳受到重物的重力，重力方向竖直向下，所以悬挂重物的细绳不会偏离竖直方向，故C正确； D．若细线突然断了，重物由于惯性会继续向上运动一段距离，故D错误。故选C。 8. 小京用水平推力推着如图所示的购物车在水平地面上做匀速直线运动，下列说法正确的 是（　　） A．小京对车的水平推力大于车受到的阻力 B．小京对车的水平推力大于车对小京的水平推力 C．车受到的支持力与车对地面的压力是一对平衡力 D．车受到的重力与地面对车的支持力是一对平衡力 【答案】D 【解析】A、购物车在水平地面上做匀速直线运动，处于平衡状态，所以对车的水平推力等于车受到的阻力，故A错误； B、小京对车的水平推力和车对小京的水平推力是一对相互作用力，二者大小相等，故B错误； C、车受到的支持力与车对地面的压力作用在不同的物体上，不是一对平衡力，故C错误； D、车受到的重力与地面对车的支持力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上，是一对平衡力，故D正确。故选：D。 9.如图所示是我国最新一代隐形战斗机“歼-20”加速起飞的画面，以地面塔台为参照物，它是 （选填“运动”或“静止”）的，飞机受到的是 （选填“平衡力”或“非平衡力”）。 【答案】运动 非平衡力 【解析】飞机起飞时相对于地面塔台的位置不断变化，所以，以地面塔台为参照物飞机是运动的。 飞机加速起飞，飞机的运动状态发生了变化，因此飞机受非平衡力作用。 二、探究二力平衡的条件（15题） 10.如图为“研究二力平衡条件”的实验装置，下列叙述不正确的是（　　） A．为了减小摩擦，应选用尽量光滑的水平桌面 B．通过向托盘里加减砝码，可以改变拉力的大小 C．只有小车处于静止状态时，小车才受到平衡力的作用 D．将小车扭转一个角度，是为了让两拉力不在同一直线 【答案】C 【解析】A、为了减小摩擦，应选用尽量光滑的水平桌面，可以减小摩擦对实验的影响，故A正确； B、调整两边的托盘所放的钩码数量，可以改变力的大小，故B正确； C、实验中小车处于静止状态或匀速直线运动状态时，水平方向受到的两个力才是平衡力，小车不一定保持静止状态，故C错误； D、将小车扭转一个角度，让两拉力不在同一直线上，探究两个平衡力是否在同一条直线上，故D正确。故选：C。 11. 如图是“探究二力平衡的条件”实验装置，小车置于光滑水平桌面上，两端的轻质细绳绕过定滑轮挂有等重的钩码，F1与F2在同一水平直线上。下列说法正确的是（　　） A．F1、F2大小相等时，小车一定处于平衡状态 B．增减两侧钩码的个数，是探究二力大小对小车平衡的影响 C．将小车在水平桌面上转动一个小角度，在释放的瞬间小车仍然会平衡 D．小车静止时，小车受到的重力和桌面给小车的支持力是一对平衡力 【答案】ABD 【解析】A、因为小车置于光滑水平桌面上，所以摩擦可忽略，小车在水平方向上只受到F1、F2作用，F1、F2大小相等时，小车一定处于平衡状态，故A正确； B、增减钩码个数，是探究二力大小对小车平衡的影响，故B正确； C、将小车水平扭转90°时，F1与F2不在同一直线上，在释放的瞬间小车不平衡，故C错误； D、小车静止时，小车竖直方向受重力和桌面给小车的支持力，故小车受到的重力和桌面给小车的支持力是一对平衡力，故D正确。故选：ABD。 12. 在探究“二力平衡的条件”实验中，小聪同学采用的实验装置如图甲所示，小明同学采用的实验装置如图乙所示。关于两位同学的实验，下列说法合理的是（　　） A．图乙的装置更科学，原因是选用小车，可以减小重力对实验的影响 B．图乙中判断小车是否受平衡力作用的唯一依据是小车保持匀速直线运动状态 C．图甲左右两盘放质量不相等的砝码，木块仍保持静止，说明彼此平衡的两个力大小不相等 D．图乙小车处于静止后，保持F1与F2的大小不变，把小车在水平桌面上扭转一个角度后释放，小车将转动，说明彼此平衡的两个力必须作用在同一条直线上 【答案】D 【解析】A、小明同学采用的实验装置如图乙，选用了小车，这样可以尽量减小摩擦力对实验的影响，故A错误； B、当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时，便可认为它受到的力是相互平衡的，故B错误； C、两边小盘中的砝码质量不相等时也可以保持静止，是因为小车受到了摩擦力的影响，故C错误； D、把小车转过一个角度，然后松手，观察到小车转动，最后恢复到静止状态，说明小车在水平方向上受到的两个力在同一条直线上时才能平衡，故D正确。故选：D。 13. （2024四川成都）在“探究二力平衡的条件”实验中，同学们设计了如图所示的甲、乙两种实验方案。小张同学认为乙方案更合理，理由是乙方案中使用小车时_________对实验的影响更小，可以忽略不计。实验中同学们认定小车在水平方向受力平衡，所依据的现象是小车___________。 【答案】 摩擦力 静止 【解析】乙装置更加合理，是因为将木块改为小车，将滑动摩擦力变为滚动摩擦力，大大减小了摩擦，减小了摩擦力对实验的影响。 当小车处于静止状态时，小车处于平衡状态，所以可以认定小车在水平方向受力平衡。 14．如图小明正在探究二力平衡的条件，当手放开硬纸板前，应使两测力计的示数___________，两细线对硬纸板拉力的方向___________，在放手一刹那，观察硬纸板是否会由静止变为运动。此操作是为了得出“使物体平衡的两个力必须___________”这一结论。 【答案】相等；相反；作用于同一直线。 【解析】图中作用在同一物体上的两个力不在同一直线上，故该实验探究的是“不在同一直线上的两个力是否平衡”。 根据控制变量法，应使两个力的大小相等、方向相反，所以两细线对硬纸板拉力的方向应相反，两个力大小相等，即两个弹簧测力计示数相等。在放手一刹那观察硬纸板是否会由静止变为运动，从而验证使物体平衡的两个力必须作用在同一条直线上。 15．如图甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景。 （1）实验中（图甲）选择小卡片的目的是__________； （2）当小卡片平衡时，小华将卡片________（选填“翻转”或“旋转”）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）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．减少摩擦力对实验结果的影响 B．小书片是比较容易获取的材料 C．容易让小卡片在水平方向上保持平衡 D．小卡片容易扭转 （4）小明同学也对同一问题进行了探究，但他在左右支架上装配两个滑轮时没有安装成相同高度，你认为______（选填“能”或“不能”）用小明的装置进行实验； （5）图乙中，若左边挂2N的钩码，右边挂5N钩码时，木块保持静止，则此时木块受到的摩擦力是______N，若再在右边增加3N的钩码时，恰好木块向右匀速直线运动，在此基础上若要使木块向左匀速直线运动，则在左边所挂钩码的总重力为______N。 【答案】（1）减小重力对实验结果的影响；（2）旋转；不能；不在同一直线上的两个力能否平衡；（3）A；（4）能；（5）3；14。 【解析】（1）小卡片质量小，实验时选择小卡片，可以忽略重力对实验结果的影响。 （2）为了探究不在同一条直线上的两个力是否平衡，可将小卡片扭转一个角度，松手后小卡片不能保持静止，则说明不在同一直线上的两个力不能使物体平衡。 （3）将木块放在水平桌面上进行实验，由于木块和桌面之间的摩擦力较大，可能会影响得出正确结论，故选择小卡片进行实验，减小了摩擦力对实验结果的影响。故选A。 （4）他在左右支架上装配两个滑轮时没有安装成相同高度，但物体仍处于平衡状态，因此对实验没有影响，能进行实验。 （5）物体受向右5N的拉力，向左的2N的拉力和摩擦力保持静止，处于平衡状态，受平衡力，此时的摩擦力 再在右边增加3N的钩码，此时物体受向右8N的拉力，向左的2N的拉力和摩擦力做匀速直线运动，处于平衡状态，受平衡力，此时的摩擦力 如果物体要向左匀速滑动，受到的滑动摩擦力水平向右，物体受到的力仍是平衡力，物体A对水平桌面的压力和接触面的粗糙程度不变，摩擦力大小不变，即有：F右′+f′=F左′ 所以左盘中钩码的重力：G=F左′+f′=3N+5N+6N=14N。 16．实验小组用如图所示的实验来探究二力平衡的条件，实验中每个钩码重力相同，摩擦力忽略不计。 （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的大小 _______方向_______；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，小车做加速运动，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，小车将______（选填“保持静止”或“扭转回来”），这一步骤说明二力平衡时，要满足二个力在_______上的条件。 （3）对比甲、乙、丙三次实验，当小车静止时，水平方向上受到的两个力大小______，还能看出小车受非平衡力作用时，运动状态将_______。 【答案】（1）相等 相反  = ＜ （2）扭转回来  同一直线 （3）相等  改变 【解析】（1）图甲小车左边挂2个钩码，右边挂2个钩码，左右两边的钩码个数相同，则左右两边钩码的重力相同，所以拉力大小相等，方向相反，小车处于静止状态，即F1＝F2。 图乙小车仍静止，即仍处于平衡状态，则F3＝F4。 图丙右边钩码个数大于左边钩码个数，则F5＜F6，小车将向右做加速运动。 （2）图甲实验的基础上，将小车扭转一个角度，二力不在同一条直线上，松手后小车会发生转动，直到两边的拉线在同一条直线上；这样做说明两个力若平衡必须作用在同一直线上。 （3）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，方向相反。由图丙可知，小车受非平衡力作用时，运动状态将改变。 17. 如图甲所示，是探究“二力平衡的条件”的实验装置图。 （1）当向两端的托盘里分别加入两个相同的砝码后，小车静止在桌面上，这说明二力平衡时，两个力的大小_________。 （2）然后把小车扭转一个角度，松手后，观察小车的运动状态，这样做的目的是为了探究两个平衡的力是否作用在_________。 （3）如果将小车换成弹簧测力计（如图乙），在左、右两端的托盘中各放入重为3N的砝码，则弹簧测力计的示数为_______选填 “6N”、 “3N”或“0N”）。 （4）如果剪断图甲中左边的细线，小车将向右做加速运动，在加速运动的过程中，小车的惯性将_______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】（1）相等 （2）同一直线上 （3） 3N （4） 不变 【解析】（1）向两端的托盘里分别加入两个相同的砝码，小车受到两个拉力的大小相等，此时小车静止在桌面上，说明二力平衡时，两个力的大小相等。 （2）把小车扭转一个角度，此时小车受到的两个力不在同一直线上，松手后小车将不能保持平衡，要恢复到原来两个力在同一直线上时，小车才能重新平衡。这样做的目的是为了证明两个平衡的力要作用在同一直线上。 （3）将小车换成弹簧测力计，在左、右两端的托盘中各放入重为3N的砝码，则此时弹簧测力计受力平衡，保持静止，相当于测一端的拉力大小，故其示数为3N。 （4）惯性大小只与物体的质量有关，剪断图甲中左边的细线，小车将向右做加速运动，在加速运动的过程中，小车的质量不变，则惯性不变。 18.在探究“二力平衡条件”的实验中： （1）甲组同学实验时，向左盘和右盘同时放入一个不等重的砝码，这时木块仍然保持静止状态，如图甲，发生这一现象的原因是 　 　； （2）乙组同学针对甲组的问题做了改进，将木块抬离桌面完成实验，当木块静止时，发现拉线不在同一直线上（如图乙所示），于是他们得出：二力平衡时，两个力可以不在同一直线上，你认为造成这种情况的原因是 　 　； （3）丙组同学针对乙组的问题做了改进，将木块换成了小卡片如图丙，为了探究平衡的两个力是否必须在同一直线上，应 　　（剪开/旋转/向下拉）小卡片，观察卡片 　　（刚释放时/最终）是否保持平衡。 【答案】（1）木块与桌面间有摩擦力；（2）木块重力的影响；（3）旋转；刚释放时。 【解析】（1）实验时，向左盘和右盘同时放入一个不等重的砝码时，两边拉力不相等，则木块相对于桌面具有相对运动趋势，此时桌面对木块产生摩擦力的作用，木块在两个拉力及摩擦力的作用下保持静止，故不能得出平衡力大小可以不相等的结论； （2）木块受到竖直向下的重力，由于重力的影响，使拉线不在同一直线上时，木块也能静止； （3）为了探究平衡的两个力是否必须在同一直线上将卡片转动一个角度，两个力不在同一直线上，所以拉着卡片的两根细线不平行，松手后观察小卡片能否继续保持平衡。 19．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材料 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。 【答案】（1）相反；钩码数量；（2）旋转；不在同一直线上两个力能否平衡；（3）把小卡片剪成两半；（4）D；（5）任意方向；不变 【解析】（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）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）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）两图相比，甲图可减小摩擦力对实验的影响；故选D； （5）要探究物体做匀速直线运动时的二力平衡条件，可以有以下几种方案： ①拉着钩码在水平桌面上做匀速直线运动，此时拉力与摩擦力平衡，观察到的现象应为弹簧测力计的示数不变。 ②拉着钩码竖直向上做匀速直线运动，此时拉力与重力平衡，弹簧测力计的示数仍然不变。 ③也可以拉着钩码沿斜向上方向做匀速直线运动，此时竖直向上的拉力与竖直向下的重力平衡，弹簧测力计的示数仍然不变。 所以，可以拉着钩码在任意方向做匀速直线运动； 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。 20. 在探究“二力平衡的条件”实验中，小聪同学采用的实验装置如图甲所示，小明同学采用的实验装置如图乙所示。 （1）老师指出图乙的装置更科学，原因是选用小车，可以减小_______对实验结果的影响； （2）实验中判断小车是否受平衡力作用的依据是小车保持_______（选填“静止”或“匀速直线运动”）状态； （3）左右两盘放质量相等的砝码，小车保持静止。将左盘中再添加一个砝码，小车将运动，说明彼此平衡的两个力大小_______； （4）小车处于静止后，保持与的大小不变，把小车在水平桌面上扭转一个角度后释放，小车将转动，说明彼此平衡的两个力必须在_______上。 【答案】（1）摩擦力 （2） 静止 （3）相等 （4） 同一直线 【解析】（1）实验中选用小车为研究对象，滚动摩擦代替滑动摩擦，可以减小摩擦力对实验结果的影响。 （2）实验中通过观察小车能否静止，确定其是否处于平衡状态，如果小车处于静止状态，说明小车受到平衡力的作用。 （3）实验时，向左盘和右盘同时加入相等质量的砝码时，小车在水平方向受到的拉力相等，处于静止状态，将左盘中再添加一个砝码，小车将运动，这表明平衡的两个力需要大小相等。 （4）把小车转过一个角度，然后松手，观察到小车转动，最后恢复到静止状态，说明小车在水平方向上受到的两个力在同一条直线上时才能平衡。 21．在探究“二力平衡的条件”实验中，如图甲乙所示，小刚把木块、小华把小车放在光滑的水平桌面上，他们分别向托盘里加减砝码观察现象。 （1）这两个实验装置中，你认为装置______（选填“甲”或“乙”）更科学，其主要原因是为了减少______对实验结果的影响。 （2）在装置乙中，将小车旋转一定角度，松手后，发现小车又恢复原状，这说明两个力在______上，物体才能平衡。 （3）在实验中通过加减______来改变桌面上的物体所受拉力的大小。 （4）小丽利用如图丙所示装置，将系于小卡片（重力可忽略不计）两对角的线分别跨过左右支架上的滑轮，在线的两端分别挂上相同个数的钩码，在卡片平衡时，用剪刀将卡片从中间剪开，并观察到两边钩码落下、由此可以得到二力平衡的另一条件是两个力必须作用在______。 【答案】（1）乙 摩擦力（阻力） （2） 同一直线 （3）砝码的个数（或者质量） （4）同一物体 【解析】（1）乙装置物体与桌面的摩擦由滑动摩擦变为更小的滚动摩擦，减小摩擦对实验的影响，所以更合理。 （2）将小车旋转一定角度，松手后，这样两个力不在同一直线上，小车旋转后又恢复原状，说明两个力必须作用在同一直线上，物体才能平衡。 （3）小车受到的拉力F1和F2分别等于水平桌面两端所挂钩码的重力，可以通过调整钩码的个数来改变F1和F2的大小。 （4）当小卡片平衡时，用剪刀沿虚线迅速剪断小卡片，由于二个力不在同一物体上，所以两侧钩码落下，说明二力平衡的又一个条件是作用在同一物体上。 22．小明在探究“二力平衡条件”的实验中，设计组装的实验装置如图所示。 （1）老师指出实验桌面越光滑越好，其原因____________。 （2）小明在线的两端托盘内放入砝码，并通过调整___________来改变拉力的大小，当左右盘内放的砝码数量不等时，则小车会____________。 （3）当小车平衡时，小明用手将小车扭转一个角度，松手后小车______（填“能”或“不能”）平衡，观察到小车会发生_________，恢复到原来位置处于静止状态，设计这个步骤的目的是为了探究________。 （4）力的三要素完全相同的二个力______（填“是”或“不是”）平衡力。 【答案】（1）越光滑摩擦力越小，对实验的影响越小 （2）砝码的质量 运动 （3） 不能 转动 不在同一直线上的两个是否平衡 （4）不是 【解析】（1）实验桌面越光滑越好，小车在光滑的水平桌面上受到的摩擦力小，摩擦力对实验影响小。 （2）小明在线的两端托盘内放入砝码，砝码的重力大小等于绳端拉力大小，则通过调整砝码的质量来改变拉力的大小，当左右盘内放的砝码数量不等时，则小车在水平方向上受力不平衡，会运动。 （3）当小车平衡时，小明用手将小车扭转一个角度，此时两侧拉力不在同一直线上，松手后小车不能平衡，观察到小车会发生转动，恢复到原来位置处于静止状态，设计这个步骤的目的是为了探究不在同一直线上的两个是否平衡。 （4）大小相同、作用在同一物体上，作用在同一直线上，且方向相反的力是平衡力，力的三要素分别是力的大小、方向与作用点，可知力的三要素完全相同的二个力不是平衡力。 23．如图所示是物理兴趣小组的同学在“研究二力平衡条件”的实验，以下是实验过程∶ （1）把木块放在水平桌面上，发现当两盘砝码质量相等时，木块静止。当左侧放400g砝码，右侧放500g砝码时，小木块也保持静止状态，经过分析是木块受到摩擦力的作用，则摩擦力的大小为______N。（g取10N/kg）。 （2）为了解决这个问题，将木块换成小车，如图乙所示，并且把小车放在较为______（选填“光滑”或“粗糙”）的水平桌面上。 （3）小车处于静止后，保持F1与F2相等，将小车扭转到如图丙所示的位置，松手后，小车将______（选填“保持静止”或“扭转回来”）；这一步骤说明二力平衡时，要满足两个力在______（选填“同一直线上”或“同一物体上”）这一条件。 （4）如果将小车换成弹簧测力计，左右两盘各放入重5N的砝码，则弹簧测力计的示数为____· A．10N　　　 B．5N　　　 C．0N 【答案】（1）1 （2）光滑 （3）扭转回来 同一直线上 （4） B 【解析】（1）当左侧放400g砝码，右侧放500g砝码时，发现木块仍然处于静止状态，说明木块受到了摩擦力的作用，且此时木块在左右两边拉力以及桌面对木块的摩擦力作用下平衡，即F左+f=F右 故解得摩擦力的大小 f=F右-F左=G右-G左=（m右-m左）g=（0.5kg-0.4kg）×10N/kg=1N （2）为了防止摩擦力对实验造成影响，所以实验时，应将木块放在光滑的水平桌面上。 （3）将小车扭转到如图乙所示的位置，两个拉力不在同一直线上，小车不能平衡，所以会扭转回来；这一步骤说明二力平衡时，要满足二个力在同一直线上。 （4）弹簧测力计测量力的时候都是在静止或匀速直线运动状态下的，静止和匀速直线运动状态是一种平衡状态，受到的就一定是平衡力；弹簧测力计的示数等于挂钩上受到的力，弹簧测力计左右两盘各放入重5N的砝码，即弹簧测力计挂钩上受到了5N的拉力，所以弹簧测力计的示数为5N。 故B正确。 24.如图甲所示是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景。 （1）实验中的研究对象是________（选填“卡片”或“钩码”），通过调整________来改变拉力的大小。 （2）当小卡片平衡时，小华将小卡片转过一个角度，松手后小卡片________（能/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）小红同学也对同一问题进行了探究，但他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），你认为能否用小红的装置进行实验________（选填“能”或“不能”）。 （5）在探究同一问题时，小明将木块放在水平桌面上，设计了如图丙所示的实验，同学们认为小华的实验优于小明的实验。其主要原因是________。 A．减少摩擦力对实验结果的影响 B．小卡片是比较容易获取的材料 C．容易让小卡片在水平方向上保持平衡 D．小卡片容易扭转 【答案】（1）卡片；钩码的数量；（2）不能；不在同一直线上的两个力是否平衡；（3）用剪刀将卡片剪成两半；（4）能；（5）A。 【解析】（1）图甲中的研究对象是小卡片，实验中拉力的大小是通过钩码的数量来反映的； （2）小卡片转过一个角度，小卡片两端的拉力就不在一条直线上，纸片就会转动，说明了不在同一直线上的两个力不能平衡； （3）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：将卡片从中间剪开； （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； （5）小华实验用的小卡片重力小，悬在空中不受摩擦力影响；小明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。所以还是小华的实验方案好，故选A。 三、二力平衡条件及其应用（12题） 25. （2025天津）小明用物理知识对球类运动中的现象进行分析，如下表所示。所用物理知识错误的是（　　） 序号 现象 物理知识 ① 撞击地面的篮球发生形变 力可以改变物体的形状 ② 垫起的排球减速向上运动 二力平衡 ③ 用力踢足球，脚感觉到疼 力的作用是相互的 ④ 用球拍击打乒乓球使其弹回 力可以改变物体的运动状态 A. ① B. ② C. ③ D. ④ 【答案】B 【解析】①力可以改变物体的运动状态，力可以改变物体的形状，撞击地面的篮球发生形变，说明力可以改变物体的形状，故①正确； ②垫起的排球减速向上运动，运动状态发生改变，处于非平衡状态，受到非平衡力的作用，故②错误； ③用力踢足球，足球会给脚一个反作用力，脚会感觉到疼，说明力的作用是相互的，故③正确； ④用球拍击打乒乓球使其弹回，乒乓球的运动状态发生改变，说明力可以改变物体的运动状态，故④正确。 综上所述，错误的是②，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 26.（2024武汉市） 2024年4月30日，神舟十七号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。如图所示，返回舱在落地前的某段时间内沿竖直方向匀速下落，若降落伞和返回舱受到的重力分别为和，降落伞对返回舱的拉力为F，空气对返回舱的阻力为f，则下列关系式正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】ABCD．根据题意知，返回舱在落地前的某段时间内沿竖直方向匀速下落，以返回舱作为受力物体，返回舱受到自身重力、降落伞对返回舱的拉力为F和空气对返回舱的阻力为f，由于返回舱处于平衡状态，所以，故ACD错误，B正确。 故选B。 27. 如图所示，一辆装载钢卷的卡车在 3000N的水平牵引力F作用下，以20m/s的速度沿平直的路面向左匀速行驶。已知该卡车受到路面的阻力大小为整辆车总重的0.2 倍，（g取 10N/kg）求： （1）车受到路面的摩擦阻力f的大小及方向； （2）卡车和钢卷所受的总重 G总的大小； （3）当卡车卸掉300kg的钢卷后，要使卡车能以 30m/s的速度继续匀速直线行驶，需要的水平牵引力为多大？ 【答案】（1）3000N，水平向右；（2）15000N；（3）2400N 【解析】（1）卡车在路上匀速直线行驶，卡车处于平衡状态，卡车受到的牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，方向相反，即f＝F＝3000N 牵引力方向向左，所以摩擦阻力水平向右。 （2）卡车受到的路面阻力大小为整辆车总重的0.2倍，即f＝0.2G，则卡车和钢卷所受的总重 （3）当卡车卸掉钢卷后，300kg的钢卷重力 G1＝m1g＝300kg×10N/kg＝3000N 余下总重力 G2＝G总－G1＝15000N-3000N＝12000N 新的阻力f1＝0.2G2＝0.2×12000N＝2400N 继续匀速直线运动，卡车仍处于平衡状态，卡车受到的牵引力和阻力是一对平衡力，则牵引力 F1＝f1＝2400N 答：（1）车受到路面的摩擦阻力f的大小为3000N，方向水平向右； （2）卡车和钢卷所受的总重 G总的大小为15000N； （3）需要的水平牵引力为2400N。 28. 如图甲所示，放在水平地面上的物体，受到方向不变的水平拉力F的作用，其F-t和v-t图像分别如乙、丙所示.回答下列问题： （1）由图像可知，当t=1s时，物体受到的摩擦力是多少N？ （2）物体在1s处于什么状态？ （3）当t=3s时，物体受到的摩擦力是多少N？ 【答案】（1）3 （2）静止 （3）5 【解析】（1）物体在水平方向受水平的拉力F与摩擦力f作用，由图丙知，物体在t=1s时静止，处于平衡状态，由图乙知，在t=1s时物体受的拉力F=3N，由平衡条件得，摩擦力为f=F=3N （2）物体在t=1s时静止，处于平衡状态。 （3）由丙图知，在4s~6s内，物体做匀速直线运动，处于平衡状态，由乙图知此时拉力，由平衡条件得，滑动摩擦力为 在t=3s时，物体做加速运动，由于压力大小和接触面的粗糙程度不变，所以滑动摩擦力不变，因此在t=3s时，物体受到的摩擦力为5N。 29.距离传感器是一种测量距离的仪器，它发出的超声波遇到物体后反射回传感器，传感器收到信号后自动计算出物体与传感器的距离，并显示物体的s-t图象。已知超声波在空气中的速度是340m/s。 （1）若传感器在发出信号后0.01s收到从物体反射回来的信号，物体距传感器多远？ （2）若显示物体的s-t图象如图甲，物体在0至15s的运动情况如何？为什么？ （3）另外一物体在F=10N的水平拉力作用下，沿水平地面做直线运动。传感器显示物体的s-t图象如图乙。求：在0至15s物体受到的摩擦力是多大？（写出分析过程） z 【答案】（1）1.7m（2）物体处于静止状态。因为物体运动的路程s没有随时间t改变。 （3）10N 【解析】（1）s=vt=340×0.01÷2 m =1.7m （2）物体处于静止状态。因为物体运动的路程s没有随时间t改变。 （3）由图可知该物体运动的路程s与t成正比，说明物体在做匀速运动，故受力平衡 则f=F=10N 30.如图所示，一个重为G的物体放在水平地面上，在水平向右的拉力F作用下，沿水平面向右作匀速直线运动，已知G＝40N，F＝10N。 （1）求运动过程中物体受到的滑动摩擦力f的大小； （2）我们知道，滑动摩擦力f的大小是由物体接触面间的压力FN和接触面的粗糙程度决定的。物理学中用动摩擦因数μ表示接触面的粗糙程度，则有关系式f=μFN成立。求图中物体与地面间的动摩擦因数μ。 【答案】（1）10N（2）0.25 【解析】（1）因为物体做匀速运动，水平方向受力平衡，所以，f=F=10N （2）当物体放在水平地面上时FN=G=40N 由f=μFN可得μ=0.25 31.在劳动实践活动中，小明在平直的道路上用推车运送小麦，如图所示，他用60N的水平推力推着推车，以1m/s的速度匀速前进了一段距离，所用的时间为5s，求 （1）推车通过的路程； （2）推车受到的阻力。 【答案】（1）5m；（2）60N 【解析】（1）根据公式可得推车通过的路程为 s=vt=1m/s×5s=5m （2）推车匀速运动，所受的阻力和推力是一对平衡力，大小相等 f=F=60N 32．如图所示，质量为6kg的物体B静止在粗糙的水平地面上、（g取10N/kg） （1）求物体B受到的重力； （2）若用的力水平向右推物体B但没有推动，求物体B受到的摩擦力； （3）若将物体B带到月球上，求物体B受到的月球引力。（已知地球引力是月球引力的6倍） 【答案】（1）60N；（2）5N；（3）10N 【详解】解：（1）物体B受到的重力 （2）若用的力水平向右推物体B但没有推动，物体处于静止状态，摩擦力与推力平衡，则物体B受到的摩擦力 （3）若将物体B带到月球上，物体B受到的月球引力 答：（1）物体B受到的重力为60N； （2）物体B受到的摩擦力为5N； （3）物体B受到的月球引力为10N。 33.某同学为了测出木块A在水平桌面上运动的过程中所受滑动摩擦力的大小，采用了如图所示的实验装置。 （1）他用弹簧测力计水平拉动木块A，应使木块A沿水平桌面做　　直线运动。 （2）请你画出（1）中木块A的受力示意图，并分析说明这种运动状态下，弹簧测力计的示数能表示木块A所受滑动摩擦力大小的依据。 【答案】（1）匀速；（2）见解析图。 由于木块A做匀速直线运动，处于平衡状态，拉力和滑动摩擦力为一对平衡力，所以f＝F，则弹簧测力计的示数能表示木块A所受滑动摩擦力大小。 【解析】（1）用弹簧测力计水平拉动木块A，应使木块A沿水平桌面做匀速直线运动，这样做的目的是便于测出木块所受滑动摩擦力的大小； （2）木块A沿水平桌面做匀速直线运动，木块A在水平方向上受拉力F和滑动摩擦力f，在竖直方向上受重力G和支持力F支，受力示意图如下图所示。 由于木块A做匀速直线运动，处于平衡状态，拉力和滑动摩擦力为一对平衡力，所以f＝F，则弹簧测力计的示数能表示木块A所受滑动摩擦力大小。 34．质量为20kg的物体在一个水平向右的拉力F的作用下，沿水平地面以0.2m/s的速度做匀速直线运动，已知物体受到的摩擦力是其重力的，g取10N/kg。 （1）求物体受到的拉力大小； （2）若物体速度增加到0.4m/s并匀速运动，求物体受到的摩擦力； （3）若水平拉力增大到120N，则物体受到的摩擦力大小是多少。 【答案】（1）40N；（2）40N；（3）40N。 【解析】（1）物体受到的重力G=mg=20kg×10N/kg=200N 根据题意可得：物体受到的摩擦力 物体水平方向做匀速直线运动，处于平衡状态，即拉力与摩擦力是一对平衡力，所以物体受到的拉力 F=f=40N （2）速度为0.4m/s时，物体对水平面的压力和接触面的粗糙程度不变，所以物体受到的摩擦力不变，摩擦力f=40N。 （3）拉力增大为120N，物体的水平面的压力和接触面的粗糙程度不变，所以物体受到的摩擦力不变，摩擦力f=40N。 答：（1）物体受到的拉力大小是40N；（2）若物体速度增大为0.4m/s并匀速运动，物体受到的摩擦力是40N；（3）若水平拉力增大为120N，物体受到的摩擦力是40N。 35．（2023八下·苏州期中）如图所示，物体A重30N，已知物体A在水平台面上做匀速直线运动时所受到的摩擦力为物体所受重力的0.2倍 （1）物体B重多少牛？ （2）当用力F拉A匀速向左运动时，力F应为多大？ 【答案】见解析 【解析】（1）因为物体做匀速运动，故拉力与摩擦力是平衡力， 即F＝f＝0.2G＝2.2×30N＝6N； 由图可知，拉力与物体B的重力是一对平衡力， 故GB＝F＝6N； 答：物体B重6N； （2）当物体匀速向左运动时摩擦力向右； 因为压力和接触面的粗糙程度不变，故摩擦力不变； 此时物体在水平方向上受向左的拉力、向右的摩擦力， 故向左的拉力F＝GB+f＝6N+6N＝12N。 答：当用力F拉A匀速向左运动时，力F应为12N 36．（2019八上·黑龙江大庆萨尔图期末）一列长为X＝1500m的货运列车，在平直的轨道上匀速行驶，运动中所受阻力为f＝4×105N．在要通过某长度为L＝600m的跨江大桥时，为提醒大桥上铁轨两旁的行人注意，处于车头的司机在机车到达桥头时拉响汽笛，位于车尾的押运员经过t1＝4s听到汽笛声，已知空气中声速为v1＝340m/s，求： （1）列车机车提供的牵引力F； （2）列车的行驶速度v2； （3）列车通过大桥的时间t2。 【答案】见解析 【解析】（1）由于列车做匀速直线运动处于平衡状态，根据二力平衡条件有：F＝f＝4×105N （2）根据题意，由速度、路程和时间关系有：X＝（v1+v2）t1， 将X＝1500m，v1＝340m/s，t1＝4s代入上式得：v2＝35m/s （3）L+X＝v2t2， 将X＝1500m，L＝600m，v2＝35m/s，代入数据得：t2＝60s 四、体现二力平衡的作图（6题） 37. （2025江苏扬州） 如图，苹果静止在水平桌面上，作出苹果的受力示意图。 【答案】如图所示 【解析】苹果静止在水平桌面上，受到两个力的作用，重力竖直向下，作用在苹果的重心 ，支持力竖直向上，两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上，如图所示 38. （2025山东烟台）如图所示，碧海蓝天间，人与海鸥嬉戏互动，和谐共生，是烟台一道浪漫的风景。请在虚线框中用一个点表示一只海鸥，画出当海鸥在空中悬停时，空气对海鸥的作用力F。 【答案】 【解析】海鸥在空中悬停时受力平衡，重力和空气对海鸥的作用力是一对平衡力，重力竖直向下，所以空气对海鸥的作用力F竖直向上，作用在重心处，作图如下： 39. （2025上海）重为4N的书本放在水平桌面上，用力的图示法表示出书本受到水平桌面的支持力。 【答案】如图所示 【解析】书在水平地面上受到的支持力和重力是一对平衡力，大小相等，即F支=G=4N 方向垂直于桌面向上，作用点在接触点上，设标度为2N，则支持力的图示如下图所示： 40. （2025四川乐山）如图甲所示，一枚硬币立在匀速直线行驶的动车窗台上“纹丝不动”。请在图乙中画出硬币竖直方向上受力的示意图，O点为硬币的重心。 【答案】如图所示 【解析】硬币在竖直方向上受到两个力的作用：一个是竖直向下的重力G，作用点在硬币的重心O点；另一个是竖直向上的支持力N，作用点在硬币与窗台的接触面上；由于硬币"纹丝不动"，说明它处于平衡状态，根据二力平衡条件，重力G和支持力N大小相等、方向相反、作用在同一直线上；在作图时，重力G用带箭头的线段从O点竖直向下画出，支持力N用带箭头的线段从接触面竖直向上画出，两个力线段的长度应相等表示力的大小相等，如图所示： 41．图中足球静止在地面上，O为其重心，请作出它所受重力和支持力的示意图。 【答案】如图所示 【解析】足球静止在地面上，所受的重力和支持力是一对平衡力，它们的大小相等，方向相反，重力方向竖直向下，支持力方向竖直向上，两个力都作用在重心上，作图如下： 42．如图，传送带上有一物体随传送带匀速直线运动，忽略空气阻力，画出此时物体受力的示意图。 【答案】如图所示 【解析】物体在传送带上匀速直线运动，不考虑空气阻力，物体和传送带之间没有发生位置的改变，没有相对运动的趋势，物体不受摩擦力；物体受到重力和传送带的支持力作用，这两个力是平衡力，大小相等，方向相反，且作用在同一直线上，作用点在物体的重心，重力的方向竖直向下，支持力的方向竖直向上，故画出的力的示意图如下： 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$