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1、专题07 二力平衡及其实验问题知识点1：二力平衡：物体在受到两个力的作用时，如果能保持静止状态或匀速直线运动状态，那么这两个力相互平衡。知识点2：二力平衡的条件：作用在同一物体上的两个力，如果大小相等、方向相反、并且在同一条直线上，这两个力就彼此平衡。知识点3：探究二力平衡条件实验(1)在探究究二力平衡问题时，什么因素影响实验结果？答：摩擦力(2)你认为右图哪个实验更合理？答：甲，应为乙物体受到的摩擦力大，对实验效果影响大。(3)如何判断物体是否处于平衡状态？答：当物体保持静止或匀速直线运动状态时，都可以判定物体处于平衡状态(4)实验中如何改变拉力的大小？答：通过改变砝码的个数，来改变对小车的
2、拉力大小(5)定滑轮有什么作用：答：改变拉力的方向(6)如何探究两个力作用在同一物体上？答：将纸板从中间剪开，观察纸板是否还处于平衡状态。(7)如何探究两个力在同一直线上：答：把纸板转动一个角度，然后松手，观察小车的运动状态(8)实验结论：二力平衡条件：同体、等大、方向、共线。(9)实验方法：控制变量法(10)选择静止状态的原因：匀速运动状态不好控制。(11)进行多次实验的目的：得出普遍规律，避免偶然性。【例题1】(2020安徽)如图所示，一轻质弹簧(即重力不计)，上端挂在铁架台的水平横杆上，下端挂一重为G的小球并保持静止。图中分别出了该状态下小球和弹簧的受力示意图。下列判断正确的是( )A.
3、 G与F3是一对平衡力B. G与F3是一对相互作用力C. F1与F2是一对平衡力D. F1与F2是一对相互作用力【对点练习】如图所示，物体A静止在水平桌面上，我们说物体A受到了平衡力的作用。下列观点正确的是 ()A物体A对桌面的压力与物体A受到的重力是一对平衡力； B桌面对物体A的支持力与物体A受到的重力是一对平衡力；C物体A对桌面的压力与桌面对物体A的支持力是一对平衡力；D桌子受到的重力与物体A受到的重力是一对平衡力。【例题2】(2020湖南常德)在探究“二力平衡条件”的实验中，实验装置如图所示。(1)实验时，向左盘和右盘同时放入等重的砝码，这时木块保持静止，说明一对平衡力的_； 但小明在实
4、验时发现，若向左盘和右盘同时放入不等重的砝码时木块仍然保持静止状态，则产生这一现象的原因是_；(2)现保持F1与F2相等，将木块换成小车，然后扭转一个角度，松手后，小车将_，设计这一步骤的目的是为了验证二力平衡时的两个力一定_；(3)如果将木块换成弹簧测力计，左右两盘各放入重5N的砝码，则弹簧测力计的示数为_。A10N B.5N C.0N【对点练习】如图所示，是探究“二力平衡条件”的实验装置图。(1)实验时使用小车而不使用木块，是因为小车与桌面间的 更小，从而减小对实验结果的影响。(2)在实验开始时，由于粗心只在左盘中放入砝码，小车立即向左运动，在运动过程中，左盘中砝码的重力势能将 ，动能将
5、。(选填“变大”、“变小”或“不变”)(3)当两个盘中分别放上两个相同的砝码后，小车静止在桌面上，这说明二力平衡时，两个力的大小 。一、选择题1.(2020天津)一辆在水平道路上做匀速直线运动的汽车，它受到的平衡力有()A. 一对B. 二对C. 三对D. 四对2.(2020四川南充)汽车在公路上加速行驶，下列描述正确的是()A. 汽车速度越大，汽车的惯性越大B. 汽车前行紧急刹车时，乘客身体将向后倾C. 汽车的牵引力与汽车受到的阻力是一对平衡力D. 汽车受到支持力与汽车对地面的压力是一对相互作用力3.(2020湖北武汉)如图所示，将一把铁锁用绳子悬挂起来，把它拉到自己的鼻子附近，松手后铁锁来回
6、摆动。下列说法正确的是( )A. 摆动过程中，绳子对铁锁的拉力和铁锁对绳子的拉力是一对平衡力B. 摆动过程中，铁锁的运动状态一定发生变化C. 摆动过程中，绳子一定发生塑性形变D 若绳子突然断开，铁锁将做匀速直线运动4(2020湖南衡阳)将不同质量的钢球从如图所示光滑轨道ABCD上的A点释放，通过水平面BC，运动到斜面CD上的过程中，下列相关解释中正确的有()A从A运动到B的过程中重力势能转化为动能B钢球在水平面BC上由于受到惯性，所以能继续向前运动C钢球在斜面CD上受到的重力和支持力不是一对平衡力D钢球的质量越大，到达B点时的速度越大5.(2020河北模拟)如图所示，小丽用力F把一才块压在竖直
7、墙面上静止，现有以下受力分析，下述受力分析正确的是( )小丽对木块的压力F和墙对木块的弹力是一对平衡力小丽对木块的压力F和木块的重力是一对平衡力木块受到的摩擦力和木块的重力是一对平衡力小丽对木块的压力F和木块对小丽的弹力是一对平衡力 A 只有正确B只有正确C只有正确D只有正确6.(2020大庆模拟)如图所示，手握着瓶子处于竖直静止状态，下列叙述正确的是( ) A瓶子处于静止状态，不具有惯性B手的握力越大，瓶子所受的摩擦力就越大C瓶子受到竖直向上的摩擦力D瓶子受到手的握力和重力是一对平衡力7.(2020海南模拟)一重力为G的热气球竖直匀速上升时，它所受到的浮力为F，受到的空气阻力为f、下列关系正
8、确的是( )A.FG-f B. F=G+f C.FG+ f D.F=G- f8.(2020北部湾模拟)如图所示，完全相同的A、B两个长方体物块叠放在水平桌面上，用F20N的水平向右的力作用在A物块上，A、B一起向右做匀速直线运动，经过3s，两个物块一起移动了60cm的距离。下列相关说法中()物块B受到的重力和地面对B的支持力是一对平衡力物块A对B的摩擦力大小是20N，方向向右地面对B的摩擦力大小是20N，方向向右拉力F的功率为4WA只有正确B只有正确C只有正确D只有正确9.(2020济南模拟)如图所示，A、B两物块叠放在水平桌面上保持静止。图中分别给出了A、B的受力示意图。下列说法正确的是(
9、) A.F2与GA、F1两个力的合力是一对作用力与反作用力 B.F1与F3是一对作用力与反作用力C.GA与F2是一对平衡力 D.F2与F1是一对平衡力10.(2020天津模拟)如图，“和谐号”动车满成旅客从成都东站缓缓驶出前往西安。下列说法正确的是( )A.坐在列车上的乘客相对于车站是静止的B.列车由静止变为运动.列车的惯性减小了C.列车受到的牵引力和铁轨对它的支持力是平衡力D.列车加速前进时,它受到的牵引力大于它受到的阻力二、填空题11(2020长春模拟)物块A静止在粗糙程度均匀的水平桌面上，如图甲所示，物块A受到水平拉力F的作用，拉力F随时间t变化关系如图乙所示。小萍从t=0开始，每隔2s
10、记录一次物块A的位置(用“”表示物块A)，如图丙所示，6s12s内物块所受的摩擦力为N，10s14s内物块的平均速度为cm/s。12(2020齐齐哈尔模拟)重为40N的物体放在水平地面上，在15N水平拉力作用下做匀速直线运动，物体受到的摩擦力为N，当拉力增大为20N时，该物体受到的摩擦力为N三、实验探究题13. (2020云南模拟)小明在探究“二力平衡”条件的实验中，设计了如图所示的两种实验方案。 (1)通过实验比较，小明发现采用方案乙，实验效果更好，原因是 。(2)该实验装置中，木板两端的定滑轮的作用是 。(3)保持两盘中砝码质量相等，把小车在水平桌面上扭转一个角度，放手后观察到小车转动，最
11、后恢复到静止状态。这个实验现象说明:作用在同一物体上的两个力，大小相等，方向相反，并且 ，这两个力才能彼此平衡。小明在探究完“二力平衡”条件的实验后，又利用该装置进行探究，剪断小车左边的细线后，小车由静止向右运动，此现象说明力可以改变物体的 。14.(2020山西模拟)如图甲所示，是小华探究“二力平衡条件”的实验。 (1)装置中使用定滑轮是利用它能够_的特点。(2)当左、右两盘中的砝码质量_(选填“相等”或“不相等”)时，桌面上的小车处于静止状态，此时小车受到_对平衡力的作用。(3)小车处于静止后，保持F1与F2的大小不变，将小车扭转到如图乙所示的位置，松手后，小车将_(选填“保持静止”或“扭
12、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。15.(2020湖北宜昌模拟)如图所示，是小华同学探究二力平衡条件的实验情景。实验步骤如下：(1)将系于小卡片(重力可忽略不计)两个对角的细线分别跨过支架上的滑轮，在细线的两端挂上钩码，使作用在小卡片的两个拉力方向相反。A B C(2)保持两个拉力在同一直线上，调整细线两端的钩码，当两端钩码的质量_时，小卡片平衡，如图A所示。(3)将图A中的小卡片转过一个角度，并保持两个拉力方向相反，如图B所示，松开手后小卡片_平衡(选填“能”或“不能”)。(4)当小卡片平衡时，用剪刀沿虚线剪断小卡片(如图C所示)，发现小卡片不能保持平衡本实验采用的实验方法是：_。四、计算题16.(2019安徽)如图，水平地面上一个重为50N的物体，在大小为10N的水平拉力下作用下，向左做匀速直线运动，在5s的时间内通过的距离为2m。求物体运动过程中： (1)所受摩擦力的大小； (2)拉力F做功的功率。