3.5 二力平衡的条件 一、选择题 1．五一假期，小黄一家坐高铁外出旅行。当高铁在平直的轨道上作匀速直线运动时， 下列情形与实际不相符的是（　　） A． B． C． D． 发现路边的树在退后 桌上饮料杯内液面呈水平状 用弹簧秤测重力，结果不变 竖直上抛的小球落到身后 2．下列现象中物体的运动状态没有发生改变的是（　　） A．北斗卫星静止在地球某处上空 B．木块从不太光滑的滑梯上匀速直线滑下 C．熟透的苹果从树上落下 D．水平方向飞来的足球，撞到竖直墙面后以相同大小的速度沿原路飞出 3．在没有风的室内向上抛出皮球，在球升到最高点的瞬间，不计空气阻力，它受到的 力有（　　） A．只有重力 B．重力和手的推力 C．不受力 D．重力和惯性力 4．下列现象中，不是一对作用力与反作用力的是（　　） A．划船时，船浆对水的力与水对浆的力 B．地球对人的吸引力与人对地球的吸引力 C．汽车行驶时，汽车轮后推地面的力与地面对车轮向前的力 D．静止在桌面上的茶杯，所受的重力与桌面对它的支持力 5．如图所示，两个完全相同的条形磁铁 A 和 B，质量均为 m，将它们以不同方式竖直 放在水平地面上，用弹簧秤通过一根细线竖直向上拉磁铁 A，若弹簧秤读数分别为 mg 和 0.5mg，则水平地面对 B 的支持力 F1 和 F2 分别为（　　） A．F1<mg，F2=1.5mg B．F1<mg，F2>1.5mg C．F1=mg，F2=0.5mg D．F1=mg，F2=1.5mg 6．A、B 两同学用如图所示的方式推墙。A 向前推 B、B 向前推墙，且保持不动。每 人用力的大小都为 F，方向水平向右。已知地面粗糙，则以下说法中正确的是（　 　） A．B 推墙的力与 A 推 B 的力是一对平衡力 B．B 给 A 的作用力与地面给 A 的摩擦力是一对相互作用力 C．B 同学受到地面给的水平向左的摩擦力大小为 F D．B 同学不受摩擦力 7．2019 赛季斯诺克中国公开赛于 4 月 1 至 7 日在北京举行。在比赛中，球杆击打白球， 白球离开球杆后继续滚动并撞击红球，白球缓慢静止而红球向前滚动。下列有关球的 受力情况及运动状态的描述中，正确的一项是（ ） A．白球离开球杆后能继续运动，是因为受到球杆的推力 B．白球向红球靠近的过程中，红球相对于白球是静止的 C．红球受到白球撞击后能继续运动，是因为红球具有惯性 D．整个运动过程中，白球在水平方向上始终受到平衡力的作用 8．随着机动车数量的增加，宁波的道路交通越来越拥堵。为了解决交通堵塞问题，科 研人员设计了一种机动立交桥（如图所示）。使用时展开桥板搭建一座临时立交桥， 使其他车辆顺利通过桥面，排除交通堵塞。当有一辆汽车匀速通过这个立交桥时，汽 车的受力情况是（　　） A．受不平衡力 B．受平衡力 C．只受重力作用 D．不受力 9．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 10．把弹簧测力计的一端固定，另一端用 3N 的力拉它时，弹簧测力计的示数为 3N， 若将弹簧测力计的固定端取下，两端各施一个拉力(F1 和 F2)而使弹簧测力计静止且读 数为 3N，如图所示。则两边的拉力 F1 和 F2 可分别为(　　) A．0N 和 3N B．3N 和 3N C．3N 和 6N D．6N 和 3N 11．如图所示，无人机与货物一起水平向右做匀速直线运动（空气阻力忽略不计）， 下列关于货物的受力分析正确的是（　　） A． B． C． D． 12．下列所示的是运动场上的场景，请你运用学过的物理知识，判断下列说法正确的 是（ ） A．甲：运动员赛跑冲线后没有立即停下来，是因为受到了惯性的作用 B．乙：运动员做引体向上在单杠上静止时，他对单杠的拉力和他受到的重力是一对平 衡力 C．丙：运动员将铅球扔出后，铅球会砸向地面，是因为铅球受到了重力的作用 D．丁：运动员踢出去的足球在草地上滚动时会慢慢停下来，是因为足球没有受到力 的作用 13．如图所示，A、B 两物体叠放在水平桌面上受到两个水平拉力而保持静止，在两个 已知 F1=5N，F2=3N，那么物体 B 受物体 A 和水平桌面的摩擦力大小应分别为（　 　） A．5N、3N B．5N、2N C．2N、3N D．3N、5N 14．乒乓球是我国的国球，也是同学们喜爱的运动项目之一，下列关于乒乓球的说法 中错误的是（　　） A．乒乓球只是受力物体，而不是施力物体 B．用球拍击球时，乒乓球与球拍之间的作用力是相互作用力 C．运动的乒乓球碰到桌面后发生形变，这种形变是弹性形变 D．用球拍将乒乓球击打回去，说明力可以改变物体的运动状态 二、填空题 15．如图所示的遥控爬墙车可以在墙面、玻璃等垂直或水平平面上运动。当爬墙车静 止在竖直的墙面上时，其所受的摩擦力________重力。(选填大于、小于或等于)当爬墙 车在竖直墙面上匀速转弯时，它是否受平衡力?________。(选填是或否) 16．起重机吊着 大小______ 6 �103 6 �103 牛的物体匀速直线下降时，钢丝绳的拉力方向为______，拉力 牛（填“大于”、“小于”或“等于”）。 17．如图汽车内水平底面上的箱子，随车一起向右匀速直线运动，请画出箱子受力的 示意图。 18．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，钩码受到_______个力的作用，桌面受到的压力_______4.5N。 （选填大于、等于或小于） 19．为了研究摆锤的摆动，小明用细绳把摆锤悬挂来，将摆锤从 A 点静止释放，利用 频闪照相技术拍摄摆锤在相同时间间隔的位置（如图）。 （1）摆锤到达最高点 B 时，是否处于平衡状态？___________（填“是”或“否”） （2）当摆锤运动到 O 点时，细绳瞬间断裂，此后摆锤运动轨迹是___________（填“直 线”或“曲线”） 20．研究滑动摩擦力的实验中，每次用弹簧测力计沿水平方向拉一放在水平桌面上的 木块，木块的运动状态及弹簧测力计的读数如表所示（每次木块与桌面的接触面相 同），由表可知（　　） 实验次数 木块运动状态 弹簧测力计示数（N） 1 静止 0.4 2 静止 0.6 3 加速 0.7 4 匀速 0.5 5 减速 0.3 A．木块受到的滑动摩擦力为 0.7N B．木块受到的滑动摩擦力为 0.6N C．在这五次实验中，木块受到的摩擦力大小有三次是相同的 D．在这五次实验中，木块受到的摩擦力大小每次都是不相同的 三、探究题 21．为了探究二力平衡的条件,张三同学设计了如图甲的实验 (1)实验中发现两边的钩码质量不相等时,木块运动质量相等时,木块静止,说明二力平衡 的一个条件是力的____ (2)接着张三将木块扭转一个角度,松手后观察到小木块不能平衡,说明二力平衡时两个 力必须作用在______ (3)在另一小组实验中,李四用小车代替木块,如图乙所示,同学们认为李四的实验装置优 于张三的实验装置,其主要原因是___________________ 22．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_ ____。 四、简答题 23．在探究“二力平衡条件”的实验中，请回答下列问题： （1）甲、乙两组同学分别选择器材后，设计组装的实验装置如图①所示。老师指出乙 组同学选择的器材更加合理，其原因是：_______。 （2）在探究力的大小对二力平衡的影响时，利用了定滑轮能够改变力的方向的特点， 并通过调整_______来改变 F1 和 F2 的大小。 （3）保持 F1 与 F2 相等，用手将小车扭转到图②中的位置，松手后，小车将无法在此 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，两个力必须满足哪个 条件？______。 参考答案 1．D 【详解】 A．高铁在平直的轨道上作匀速直线运动，与路边的树的位置不断发生变化，会感觉树是 向后退的，故 A 正确，不符合题意； B．若在静止的车厢内，桌上饮料杯内液面应该是水平的，车厢做匀速直线运动，处于平 衡状态，车厢内的情况跟它静止时是一样的。桌上饮料杯内液面呈水平状，故 B 正确，不 符合题意； C．车厢做匀速直线运动，处于平衡状态，车厢内的情况跟它静止时是一样的，用弹簧秤 测重力结果不变，故 C 正确，不符合题意； D．车厢做匀速直线运动，竖直上抛的小球由于惯性，在水平方向保持与高铁相同的速度， 能落回原处，故 D 错误，符合题意。 故选 D。 2．B 【详解】 A．由于地球在不断自转，所以卫星也在围绕地球公转，由于它的运动轨迹为曲线，即运 动方向不断改变，因此运动状态改变，故 A 不合题意。 B．木块从不太光滑的滑梯上匀速直线滑下，此时速度和方向都不改变，即运动状态没有 改变，故 B 符合题意。 C．熟透的苹果从树上落下，苹果的运动速度不断增大，即运动状态改变，故 C 不合题意。 D．水平方向飞来的足球，撞到竖直墙面后以相同大小的速度沿原路飞出，运动方向发生 改变，即运动状态发生改变，故 D 不合题意。 故选 B。 3．A 【详解】 皮球离开手后由于惯性继续运动，手的推力消失。皮球在飞行过程中始终受到重力的作用， 并且重力的方向竖直向下，所以飞到最高处后会下落。惯性不是力，皮球有惯性，但不是 受到惯性力，故 A 正确，BCD 错误。 故选 A。 4．D 【详解】 相互作用力的特点是：大小相等、方向相反、作用在同一条直线上，作用在两个物体上。 A．划船时，船桨对水的力与水对桨的力，分别作用在水和桨上，二力是一对相互作用力， 故 A 不符合题意； B．地球对人的吸引力与人对地球的吸引力，分别作用在人和地球上，二力是一对相互作 用力，故 B 不符合题意； C．汽车行驶时，汽车轮向后推地面的力与地面对车轮向前的力，分别作用在地面和车轮 上，二力是一对相互作用力，故 C 不符合题意； D．静止在桌