8.2 二力平衡 能力提高练习
一、单选题
1．如图所示，用两根长度相同的细线系住两质量分别为m、2m的小球a、b。若在a球上加水平向左的外力F，在b球上加水平向右的外力F，则平衡后的状态为（ ）
A． B． C． D．
2．“嫦娥”三号着陆器以较小的速度，沿如图a直线方向匀速降落。此时，喷气方向是（ ）
A．沿a方向向下 B．沿a方向向上
C．竖直向下 D．竖直向上
3．图示为小张测量体重时的情景，静止时体重计对他的支持力为F1，他对体重计的压力为F2，他受到的重力为G，则（ ）
A．F2与G是一对平衡力 B． F1与F2是一对平衡力
C． F1与F2是一对相互作用力 D．F1与G是一对相互作用力
4．如图所示，物体A和B的重力分别为10N和6N，不计弹簧秤和细线的重力及一切摩擦，则弹簧秤的计数为
A．4N B．6N C．10N D．16N
5．对于静止在桌面上的书来说，下列各组力属于平衡力的是（ ）
A．书受到的重力和书对桌面的压力
B．桌子受到的重力与地面对桌子的支持力
C．书对桌面的压力和桌面对书的支持力
D．书受到的重力和桌面对书的支持力
6．如图所示，人用绳子拉着木块在水平地面上做匀速直线运动。在该过程中，下列说法中正确的是（ ）
A．木块受到地面的摩擦力和绳子对木块的拉力是一对平衡力
B．木块受到的重力和地面对木块的支持力是一对平衡力
C．木块对地面的压力和地面对木块的支持力是一对相互作用力
D．木块对绳子的拉力和人对绳子的拉力是一对相互作用力
7．如图所示，北京冬奥会比赛项目中相关物理知识描述正确的是（ ）
A． 谷爱凌夺冠决赛中完美旋转时，她受到惯性的作用
B． 苏翊鸣完成单板转体，他上升到最高点时受平衡力作用
C． 武大靖蹬地加速通过弯道，是由于力改变了他的运动状态
D． 柳鑫宇和王诗玥以如图造型滑行时，王诗玥相对于柳鑫宇是运动的
8．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，下列分析正确的是（ ）
A．和是一对相互作用力
B．和是一对平衡力
C．若无人机水平匀速飞行时，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
9．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．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
10．如图所示，小红站在商场匀速向上运动的自动扶梯上，她受到的力有（ ）
A．重力和支持力
B．重力、支持力和水平向右的摩擦力
C．重力、支持力和水平向左的摩擦力
D．重力、支持力和斜向上的摩擦力
11．为确定厚度均匀、形状不规则的平板状物体的重心位置，某同学将该物体上的A点悬挂在细线上，用铅笔在物体上画出细线的延长线AB，如图甲所示。再将该物体上的C点悬挂在细线上，用铅笔在物体上画出细线的延长线CD，CD和AB的交点为E，如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．当图甲中的物体静止时，细线对物体的拉力和物体的重力是一对相互作用力
B．当图甲中的物体静止时，细线对物体拉力的方向和物体所受重力的方向不在一条直线上
C．图乙中E点是物体的重心
D．若将图乙中该物体上的F点悬挂在细线上，细线的延长线不通过E点
二、填空题
12．如图所示，质量 2kg 的植保无人机悬停空中，无人机受到的升力是 N，升力的施力物体是 。（g 取 10N/kg）
13．某同学用绳系住重力为2N的物体使其沿竖直方向缓慢地做匀速直线运动。若不计空气阻力，第一次拉着物体以速度v1匀速上升时，绳对物体的拉力为 N，第二次拉着此物体以速度v2匀速下降，若，则绳对物体的拉力 （选填“大于”或“小于”或“等于”）2N，方向为 。
14．一辆行驶的汽车车厢里挂着一个小球．当出现了如图所示的情景时，汽车在做 （选填“加速”、“匀速”或“减速’）运动．此时绳子对球的拉力和球受到的重力 （选填“是”、“不是”或“可能是”）一对平衡力．
15．联欢会上，小明请大家做一个游戏：左脚和左侧身体紧贴墙面站立静止，如图所示，然后右脚抬离地面，若能使身体仍然保持静止不动者获胜。你认为抬起右脚后，人 （选填“能”或“不能”）保持静止不动，原因是 。
16．如图所示为某班教室中悬挂的电扇。根据二力平衡知识已知，电扇未开启时，天花板对吊扇的拉力 电扇的重力，电扇开启正常工作时，天花板对吊扇的拉力 电扇的重力（均选填“大于”、“等于”或“小于”）。
17．某同学在站在升降电梯里受电梯的支持力为F和重力为G，当电梯从底层由静止开始向上加速时，F G；当电梯向上减速停下来时，F G，当电梯在较高楼层由静止向下加速运动时，F G；当电梯向下减速停下来时，F G。（>/=/<）。上述四种情况属于 （是/非）平衡状态。
18．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，在0~t1内，伞兵受到的重力 （选填“＜”“=”或“＞”）阻力；在 （选填“t1~t2”或“t2~t3”）内，伞兵受到的阻力保持不变，此时受到的重力 （选填“＜”“=”或“＞”）阻力。某运动员用头顶回远处飞来的足球，说明力可以改变物体的 。
三、作图题
19．如图甲所示是某景区奇观，图乙是其简化图，O点为上方巨石的重心。请在图乙画出上方巨石受到支持力的示意图。
20．如图，质量为0.2 kg的小球A用钢管固定在小车的支架上，小车向左做匀速直线运动，不计空气阻力，请画出小球A的受力示意图并标出力的大小。（g取10 N/kg）
21．如图,货物随传送带一起水平向右做匀速直线运动,画出该货物的受力示意图
( )
四、实验题
22．如图甲所示，这是小明探究二力平衡条件时的实验情景。
（1）如果物体只受两个力作用，且处于静止状态或 状态，说明这两个力是相互平衡的；
（2）小明将系于小卡片（不计自重）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 （选填“相同”或“相反”），并通过调整钩码个数来改变拉力大小；
（3）当小卡片平衡时，小明将小卡片扭转过一个角度，松手后小卡片 （选填“能”或“不能”）平衡，由此实验步骤可知只有作用在 的两个力才能平衡；
（4）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，小明下一步操作是 ；
A．左右各加一个钩码 B．把卡片剪成两半 C．把卡片扭转一个角度
（5）在探究同一问题时，小华将木块放在水平桌面上，设计了图乙所示的实验，同学们认为小明的实验装置优于小华。最主要原因是 ；
A．可减少摩擦力对实验的影响 B．小卡片是比较容易获取的材料
C．容易让小车在水平方向保持平衡 D．小卡片容易扭转
（6）小丽在做实验时，左右支架上装配两个滑轮时没有安装在相同的高度，如图丙所示，你认为小丽的装置 进行实验（选填“能”或“不能”）。
23．某实验小组利用如图甲所示的实验装置做“探究二力平衡的条件”实验时小海同学设计了如图乙所示的实验方案。
（1）比较图甲和图乙两种方案， （选填“甲”或“乙”）方案更合理。原因是： ；
（2）桌面两端定滑轮的作用是 ；
（3）实验中，通过调整左右两个托盘中砝码的 来改变力F1和F2的大小，小海发现当左盘和右盘加入的砝码相同时，小车处于静止状态，说明一对平衡力必须满足大小 、方向 的条件；
（4）如图甲所示，当左右两端同时挂两个钩码时，小车静止，此时F1、F2的大小 ，方向 ；
（5）某次实验中，当左盘放入稍大一点的砝码时，两个拉力大小不同，但小车仍处于静止状态，产生这一现象的原因可能是小车受到 的影响；
（6）在图甲实验的基础上，将小车在水平桌面上扭转一个角度后释放，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 ；
（7）为了探究两个平衡的力是否作用在同一个物体上，小明用轻质硬纸片代替小车做实验，如下图所示，他将要对硬纸片进行的操作是 ；
（8）小明同学完成课本的实验后，提出了一个问题后猜想：只受一个力作用的物体也能保持平衡状态。为了验证猜想，他将一小球用一根细线悬挂起来，如下图所示，剪断细线后小球下落，由实验可知，小明的猜想是 （选填“正确”或“错误”）的。
五、计算题
24．如图是一辆质量为2t的油罐运输车，运输车装满油的总质量为30t，在平直公路上匀速行驶时，受到的阻力为总重的0.2倍，求：
（1）运输车空载时的自重；
（2）运输车装满油后，地面对运输车的支持力；
（3）运输车的牵引力的大小。
25．竖直向上抛出一个重为6牛的物体（物体在空中运动时受到空气阻力总跟运动方向相反，大小不变），已知该物体在下降过程中所受的重力与空气阻力的合力是2.5牛，求
（1）求下降过程中该物体受到的空气阻力f，并写出f的方向。
（2）求上升过程中该物体所受的重力与空气阻力的合力F，并写出F的方向。
六、综合题
26．质量均为2t的甲、乙两件货物在两台吊车钢索的牵引力作用下竖直向上运动，它们运动的s－t图象分别如图甲、乙所示，则：
(1)做匀速直线运动的是哪个物体？速度为多少？
(2)吊车对甲物体的拉力为多少？
(3)吊车对乙物体的拉力和物体的重力是否相等？为什么？
参考答案：
1．A
2．C
3．C
4．B
5．D
6．C
7．C
8．C
9．D
10．A
11．C
12． 20N 空气
13． 2 等于 竖直向上
14． 加速 不是
15． 不能 人的重心居中，右脚抬起时，左脚所受支持力与重力不在同一直线上，无法平衡
16． 等于 小于
17． ＞ ＜ ＜ ＞ 非
18． ＞ t2~t3 = 运动状态
19．
20．
21．
22． 匀速直线运动 相反 不能 同一直线 B A 能
23． 甲 甲图可以最大限度减小小车与桌面间的摩擦力对实验结果的影响 改变力的方向 数量 相等 相反 相等 相反 摩擦力 同一条直线上 将纸片剪开，观察此时纸片能否保持平衡状态 错误
24．解：（1）运输车的质量为吨，运输车空载时自重
（2）运输车装满油后的总重为
在竖直方向上车静止，与是一对平衡力
（3）由题意知道，在平直公路上匀速行驶时，受到的摩擦力
在水平方向上运输车在平直的公路上匀速行驶，与是一对平衡力，大小相等，则汽车的牵引力的大小
答：（1）运输车空载时自重为；
（2）地面对汽车的支持力为；
（3）汽车的牵引力的大小为。
25．解：（1）因物体在空中运动时受到空气阻力总跟运动方向相反，所以物体下降时，受到的空气阻力方向竖直向上。物体受到重力的方向竖直向下，则物体所受到的合力有
该物体受到的空气阻力
（2）物体上升时，受到竖直向下的重力，由于物体在空中运动时受到空气阻力总跟运动方向相反，所以还受到竖直向下的空气阻力。则物体所受的重力与空气阻力的合力
如果两个力的方向相同，则合力的方向与这两个力的方向相同；若两个力的方向相反，则合力的方向与较大的力的方向相同。由于物体所受的重力与空气阻力的方向都竖直向下，因此这两个力的合力方向竖直向下。
答：（1）下降过程中该物体受到的空气阻力为3.5N，方向为竖直向上；
（2）上升过程中物体所受的重力与空气阻力的合力为9.5N，方向竖直向下。
26．(1)甲物体； 0.067m/s；(2) 2×104N；(3)拉力和重力不相等．因为乙物体不是做匀速直线运动，乙物体受力不是平衡力．
