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1、3.5 二力平衡的条件一、选择题1某同学从滑梯上匀速下滑，滑梯对该同学作用力F的方向是（）A BCD2如图所示，棋子叠放在一起静止在水平桌面上，用尺将快速水平击打出去。则（）A击打前，在两个力的作用下处于平衡状态B手是击打时尺对作用力的施力物体C在的下方滑动时，Q受到平衡力的作用D本实验探究说明静止的物体具有惯性3如图所示，A，B两物体的重力分别是40N，50N，A用细绳悬挂在天花板上，B放在水平地面上，A、B之间有弹簧固定连接，细绳和弹簧重均不计。若已知弹簧由于形变而产生的弹力为20N。那么绳对物体的A的拉力（ ）A一定是60NB一定是110NC可能是80ND可能是20N4如图所示，在竖直平
2、面内用轻质细线悬挂一个小球，将小球拉至A点，使细线处于拉直状态，由静止开始释放小球，不计空气阻力，小球可在A、F、B三点间来回摆动，A和B是最高点，F是最低点下列说法正确的是（ ）A当小球摆到F点时，受到的重力和绳子的拉力二力平衡B当小球到达最高点A时撤去一切外力，它将做匀速直线运动C当小球摆动到B点时，细线恰好断开，则小球将沿BE方向运动D小球到达最低点F时撤去一切外力，由于惯性，它将保持原来的圆周运动5如图甲所示，水平桌面上放有一内壁光滑的竖直圆筒，筒底固定一根弹簧。将一小球放置在弹簧上，静止时位于A点（如图乙）。现将小球下压至B点，并用此处的装置锁定（如图丙）。解锁后，小球向上弹出筒口。
3、下列说法正确的是（）图乙中A点处弹簧的弹力等于小球的重力图乙中圆筒对桌面的压力小于图丙中的压力图丙中小球开始运动到脱离弹簧的过程中速度一直变大图丙中小球开始运动到脱离弹簧的过程中动能先变大后变小A和B和C和D和6一辆汽车在水平公路上匀速行驶，下列与其相关的各对力中，属于平衡力的是（）A汽车受到的牵引力和汽车受到的阻力B汽车受到的牵引力和汽车受到的重力C汽车受到的重力和汽车对路面的压力D汽车对路面的压力和路面对汽车的支持力7如图所示，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（） 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匀速上升时，细线对重物的拉力等于重物所
4、受的重力C水平匀速飞行时，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8第24届冬奥会将于2022车2月4日至20日在北京市和张家口市联合举行，关于冬奥会的部分比赛项目，下列分析正确的是（）A被推出的冰壶在水平冰面上滑行时受力平衡B短道速滑运动员匀速过弯道时运动状态不变C滑雪运动员冲过终点后不能立即停下来是因为受到惯性的作用力D冰球运动员向后蹬冰面就会前进，说明物体间力的作用是相互的9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
5、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不受力二、填空题10如图所示，一轻质弹簧一端系在墙上的O点，自由伸长到B处。将一木块放在弹簧右端，并把弹簧压縮到A位置，然后释放，木块运动到C位置静止。(1)木块受到地面的支持力和_是一对平衡力；(2)物体从A运动到B的过程中，速度变化情况是_。11为了进一步研究运动和力之间的关系，研究小组利用三个外形相同、质量不同的磁悬浮小车（如图）进行实验如下：先让小车静止悬浮在磁性轨道上方，用方向相反的两个水平拉力 F1和 F2拉着小车在平直磁性轨道上进行相应运动，用测力计测出 F1和 F2的大小，并记录
6、小车在相应时间内所通过的路程。已知 m 小车甲：m 小车乙：m 小车丙 = 4：2：3。实验次数小车F1、F2大小相应时间内经过的路程cm0s1s2s3s4s5s6s一甲F1=F2=10N0000000二甲F1=F2=10N024681012三甲F1=10N，F2=5N0149162536四甲F1=20N，F2=10N02818325072五乙F1=20N，F2=10N04163664100144六丙F1=30N，F2=15N0？（1）分析上表实验次数 _所测数据，可得出结论：当物体在水平方向受到一对平衡力作用时， 物体的运动状态不变。（2）当物体在水平方向受到非平衡力作用时，物体的运动状态将
7、发生改变。进一步分析实验次数三和四所测数据，可得出结论：当F1和F2的差值不同时，同一物体在相同时间内，物体路程改变的程度不同，且 _。（3）用丙小车所进行的第六次实验中，？处的路程为_cm。12被细绳栓着的小球在足够大的水平冰面，上绕O点做匀速圆周运动，速度为v，运动轨迹如图所示。某时刻细绳断了，一段时间后小球出现在P点，速度为。（不计任何阻力）（1）_v（选填“”“等于”或“”）（2）当小球匀速转动时，受到_（选填“平衡力”或“非平衡力”）。13用电将电灯吊在天花板上，下述几对力中属于相互作用力的是_；属于平衡力的是_。（填序号）电灯对电线的拉力和电线对电灯的拉力电线对电灯的拉力和电线对天
8、花板的拉力电灯受到的重力和电灯对电线的拉力电灯受到的重力和电线对电灯的拉力三、探究题14如图，是探究“二力平衡条件”的实验装置。（1）当左右盘内放的砝码数量不等时，则小车_，只有当两盘内所放砝码数量相等时，即小车受到向左和向右的拉力相等时，小车_，说明平衡的两个力要满足：_；_ 。（2）在左右盘内放入数量相等的砝码后，用手将小车扭转一定的角度，再松开手，观察现象，这是为了探究当两个力_时，物体是否平衡，通过此过程的探究得出的结论是：平衡的两个力一定_。试卷第7页，共7页参考答案1A【详解】该同学受到滑梯的力有两个：垂直于斜面向上的支持力和沿斜面向上的摩擦力。但由于匀速下滑，受平衡力，滑梯对该同
9、学的两个力的合力与重力平衡，竖直向上，大小与重力相等。故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。2D3D【详解】弹簧对A的作用力可能是向下的拉力，也可能是向上的支持力；以A为研究对象，受力如图（1）与（2）所示：（1）当弹簧作用力为拉力时，物体A受力如图（1）所示，由平衡条件得GA+F=FT则绳对物体A的拉力FT=GA+F=40N+20N=60N（2）当弹簧的作用力为支持力时，物体受力如图（2）所示，由平衡条件得F+FT=GA则绳子对物体A的拉力FT=GA-F=40N-20N=20N故选D。4C【详解】A当小球摆到F点时，不是平衡状态，受到的重力和绳子的拉力二力不平衡，故A错误；B当小球到达最高
10、点A时处于静止状态，撤去一切外力，它将保持静止，故B错误；C当小球摆动到B点时，位置最高，重力势能最大，动能最小，速度为0，如果细线恰好断开，在重力的作用下，小球将沿BE方向运动。故C正确；D小球到达最低点F时，重力势能最小，动能最大，速度最大。若撤去一切外力，由于惯性，它将保持原来的速度做匀速直线运动，故D错误。故选C。5B【详解】图乙中小球静止在弹簧上时位于A点，处于平衡状态，小球重力大小与弹簧的弹力是一对平衡力，二者大小相等，故正确；以整体为研究对象，图乙、丙对桌面的压力相等，都等于圆筒、弹簧和小球的总重力；图乙中圆筒对桌面的压力等于图丙中的压力，故错误；图丙中，解锁后，小球受竖直向上的
11、弹簧的弹力、竖直向下的重力，重力小于弹力，合力向上，小球速度越来越大；随着弹簧压缩量的减小，弹力逐渐减小，当弹力与重力相等，小球的速度达到最大；弹力小于重力时，合力向下，小球速度减小，故错误；图丙中小球开始运动到脱离弹簧的过程中速度先变大后变小，所以开始运动到脱离弹簧的过程中动能先变大后变小，故正确。故选B。6A【详解】A汽车受到的牵引力和汽车受到的阻力，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，符合二力平衡的条件，故A正确；B汽车受到的牵引力和重力，方向不在同一直线上，不符合二力平衡的条件，故B错误；C汽车的重力和汽车对路面的压力，不是同一受力物体不符合二力平衡的条件，故C错
12、误；D汽车对路面的压力和路面对车的支持力，不是同一受力物体，不符合二力平衡的条件，故D错误。故选A。7B【详解】A.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，故A错误。B.匀速上升时，处于平衡状态，所以细线对重物的拉力与重物所受的重力是一对平衡力，二者大小相等，故B正确。C.水平匀速飞行时，处于平衡状态，重物所受的重力等于细线对重物的拉力，故C错误。D.水平匀速飞行时，不计空气阻力，重物与飞机保持相对静止，所以悬挂重物的细线不会偏离竖直方向，故D错误。故选B。8D【详解】A冰面光滑但依然有较小的摩擦力，冰壶做减速运动，受力不平衡，故A错误； B匀速过弯时，速度不
13、变，但运动方向发生改变，则运动状态发生改变，故B错误；C惯性是物体自身的一种性质，应表述为物体具有惯性而不是受到惯性的作用，故C错误；D向后蹬，人向前运动，说明人受到向前的力，则说明力的作用是相互的，故D正确。故选D。9A【详解】AC由于桥不是直线形状的，所以汽车在桥上不是做匀速直线运动，所以不是平衡状态，故所受的力不是平衡力，故A正确，C错误；BD当汽车在桥上行驶时，会受到重力和桥对汽车的支持力的作用;同时在其前进的方向还会受到汽车的牵引力，在其运动的反方向还会受到桥面对汽车的摩擦力，故BD错误。故选A。10木块的重力 先变大再变小 【分析】(1)平衡力的条件：大小相等、方向相反、作用在同一
14、直线和同一物体上；(2)如果合力的方向与运动方向一致，那么物体做加速运动；如果合力为零，那么加速停止，此时速度最大；如果合力的方向与运动方向相反，那么物体做减速运动。【详解】(1)1木块受到的支持力和木块的重力，二者都作用在同一物体上，大小相等、方向相反，作用在同一直线上，因此它们是一对平衡力。(2)2物体从A到B的过程中，开始时，弹力大于摩擦力，合力与运动方向相同，做加速运动。随着弹簧长度的增加，弹力减小，当弹力和摩擦力相等时，合力为零，此时加速停止，速度最大。从该点到B点的过程中，弹力小于摩擦力，合力与运动方向相反，物体做减速运动。因此物体速度变化情况为：先变大再变小。11实验一 和二 物
15、体运动的路程与力的差值大小成正比；或物体速度大小的变化与力的差值大小成正比 64 【详解】(1)1实验一和二中，物体受两个大小相等、方向相反、同直线、同一物体上的力，因此它受到平衡力。实验一小车路程始终为0，故小车静止，实验二小车路程均匀增大，是匀速运动，静止和匀速直线运动时，物体运动状态都不会改变；(2)2实验三小车所受合力为10N5N=5N，实验四小车所受合力为20N10N=10N，在6s的时间里路程逐渐增大，实验四中小车路程变化量大，但是路程变化量有规律增大，因此得到：物体运动的路程与力的差值大小成正比；(3)3实验五和实验六中20N-10N=10N=30N-15N=15N由公式=所以实
16、验六和实验五的路程变化是一样的，第四秒的路程是64cm。12等于 非平衡力 【详解】（1）1不计任何阻力，细绳断了后小球在水平冰面的速度不会减小，将保持原来的速度和方向永远做匀速直线运动，故v=v。（2）2小球匀速转动时，其运动方向在不断改变，即运动状态在改变，处于非平衡状态，受到非平衡力。13 【分析】二力平衡的条件是：大小相等、方向相反、作用在同一个物体上、且作用在同一条直线上。平衡力和相互作用力的区别是两个力是否作用在同一物体上。【详解】12电灯对电线的拉力和电线对电灯的拉力，两个力的大小相等、方向相反、作用在同一条直线上，但作用在两个物体上，是一对相互作用力。电线对电灯的拉力和电线对天
17、花板的拉力，两个力作用在两个物体上，大小不等，两个力既不是平衡力也不是相互作用力。电灯受到的重力和电灯对电线的拉力，两个力的方向都是竖直向下，且作用的物体的不同，两个力既不是平衡力也不是相互作用力。电灯受到的重力和电线对电灯的拉力，两个力大小相等、方向相反、作用在同一个物体上、且作用在同一条直线上，符合二力平衡条件，是一对平衡力。故属于相互作用力的是，属于平衡力的是。14由静止变为运动 静止 大小相等 方向相反 不在同一条直线上 在同一条直线上 【解析】【详解】第一空当左右盘内放的砝码数量不等时，小车受到向左和向右的拉力不相等，则小车由静止变为运动；第二空、第三空只有当两盘内所放砝码数量相等时，即小车受到向左和向右的拉力相等时，小车静止，说明平衡的两个力要满足：大小相等；方向相反。第四空在左右盘内放入数量相等的砝码后，用手将小车扭转一定的角度，再松开手，观察现象，这是为了探究当两个力不在同一条直线上时，物体是否平衡，第五空通过此过程的探究得出的结论是：平衡的两个力一定在同一条直线上。答案第7页，共7页