初中物理苏科版八年级下册第九章 力与运动二力平衡课后练习题

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•知识点1 二力平衡的概念
•知识点2 平衡力及平衡状态的判定
•知识点3 平衡力和相互作用力的区分
•知识点4 二力平衡条件的应用
•知识点5 探究二力平衡的条件实验
•作业 巩固训练
知识点1
二力平衡的概念
1、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；也可以这样理解：两个力同时作用在同一物体同一直线上，如果物体保持静止或匀速直线运动状态，则这两个力对物体运动状态的作用效果相互抵消（合力为0），我们就说这两个力平衡。
2、二力平衡特点：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。简单的说就是：同体、等大、反向、共线。
【典例1-1】（2023•洪泽区一模）如图所示，探究二力平衡条件的实验中，纸片平衡后，再用力旋转纸片，放手后的瞬间，纸片不能保持静止，此操作可证明平衡的两个力（ ）
A．大小肯定是相等的B．方向不一定要相反
C．要作用同一物体上D．要作用同一直线上
【答案】D
【解答】解：如图所示，放手后纸片不能保持静止，这样的操作是为了探究物体在平衡状态下所受的两个力是否作用在同一直线上。
故选：D。
【典例1-2】（2021秋•奉贤区期末）“探究二力平衡的条件”实验的目的是：探究当物体只受两个力作用而处于静止或 匀速直线运动 状态时，这两个力有怎样的关系。实验时，需要记下 弹簧测力计 的示数。若实验时作用在物体上的两个力方向相同，则物体 不可能 （填“可能”或“不可能”）处于平衡状态。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：当物体处于静止或匀速直线运动状态时，即说明物体处于平衡状态；
在探究“二力平衡的条件”实验时，需要记下弹簧测力计的示数，才可以比较二力大小关系；
二力平衡时，二力的方向是相反的，如果二力的方向相同，则二力不能够使物体处于平衡状态；
故答案为：匀速直线运动；弹簧测力计；不可能。
【变式1-1】（2022春•泸县期末）图示为研究二力平衡条件的实验装置，下列关于这个实验的叙述错误的是（ ）
A．为减小摩擦，应选用尽量光滑的水平桌面
B．为使实验效果明显，应选用质量较大的小车
C．调整两边托盘所放钩码的数量，可以改变力的大小
D．将小车扭转一个角度，是为了使小车受到的力不在同一直线上
【答案】B
【解答】解：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。选项正确，不符合题意。
B、质量较大的小车对桌面的压力大，小车受到的摩擦力大，对实验影响较大。选项错误，符合题意。
C、调整两边的托盘所放的钩码数量，可以改变力的大小，可以探究二力平衡时两个力的大小关系。选项正确，不符合题意。
D、将小车扭转一个角度，是为了改变力的作用线的位置，探究二力平衡时两个力的是否在同一直线上。选项正确，不符合题意。
故选：B。
【变式1-2】（2021春•嘉祥县期末）如图所示，若在右侧再挂上一个钩码，纸片 不能 （选填“能”或“不能”）保持静止；将纸片撕开，两块纸片都不能保持静止，说明平衡的两个力必须作用在 同一物体上 。
【答案】不能；同一物体上。
【解答】解：两边挂上质量不相等的砝码，两边的力的大小不一样，纸片不能静止，说明平衡的两个力必须大小相等；
将纸片撕开，两个力就不在同一个物体上，纸片不能静止，说明平衡的两个力必须作用在同一个物体上。
故答案为：不能；同一物体上。
知识点2
平衡力及平衡状态的判定
1、平衡力：物体在受到几个力的作用时，如果保持静止或匀速直线运动状态，我们就说这几个力平衡。
2、平衡状态：物体静止和匀速直线运动状态叫平衡状态。
3、物体收到平衡力的作用，那么物体就处于平衡状态。
【典例2-1】（2023春•江岸区校级月考）下列情景中，处于平衡状态的是（ ）
A．匀速转动的橡皮B．百米加速冲刺的同学
C．下落的苹果D．匀速下降的降落伞
【答案】D
【解答】解：A、匀速转动的橡皮的运动方向不断发生变化，处于非平衡状态，故A错误；
B、百米加速冲刺的同学的速度是变化的，即运动状态不断发生变化，处于非平衡状态，故B错误；
C、下落的苹果做的是加速运动，不是平衡状态，故C错误；
D、匀速下降的降落伞，做的是匀速直线运动，运动状态不变，处于平衡状态，故D正确。
故选：D。
【典例2-2】（2023秋•渝中区校级期末）越野滑雪是借助滑雪用具，运用登山、滑降、转弯、滑行等基本技术，滑行于山丘雪原的运动项目，如图所示是第24届北京冬奥会上的比赛场景，登山杖向后蹬地的同时运动员会向前运动，这表明力的作用是 相互 的；当运动员在环绕山地匀速转弯时，他们受到的是 非平衡力 （选填“平衡力”或“非平衡力”）。
【答案】相互；非平衡力。
【解答】解：登山杖向后蹬地的同时运动员会向前运动，说明物体间力的作用是相互的，
当运动员在环绕山地匀速转弯时，方向发生变化，处于非平衡状态，所以他们受到的是非平衡力。
故答案为：相互；非平衡力。
【变式2-1】（2022秋•望都县期末）下列物体中，正在受到平衡力作用的是（ ）
A．竖直向上抛出的橡皮
B．随观光电梯一起匀速上升的游客
C．沿光滑斜坡滚下的小球
D．正在匀速转向行驶的汽车
【答案】B
【解答】解：A、竖直向上抛出的橡皮，速度越来越小，不是平衡状态，不受平衡力，故A不合题意；
B、随观光电梯一起匀速上升的游客，做匀速直线运动，属于平衡状态，受平衡力，故B符合题意；
C、沿光滑斜坡滚下的小球，速度越来越大，不是平衡状态，不受平衡力，故C不合题意；
D、正在匀速转向行驶的汽车，运动方向发生改变，不是平衡状态，不受平衡力，故D不合题意。
故选：B。
【变式2-2】（2023•获嘉县校级模拟）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 不能 （选填“能”或“不能”）保持静止不动，原因是 重力和支持力不在同一直线上 。
【答案】不能；重力和支持力不在同一直线上。
【解答】解：左脚和左侧身体紧贴墙面站立静止，人受力平衡，在水平方向上受到平衡力的作用，在竖直方向上人受到重力和地面的支持力的作用，地面对人的支持力分别作用在人的两只脚上，抬起一只脚，则人受力不平衡，重力和支持力不在同一直线上，所以人不能保持静止不动。
故答案为：不能；重力和支持力不在同一直线上。
知识点3
平衡力和相互作用力的区分
1、二力平衡特点：同体、等大、反向、共线。
2、相互作用力特点：不同体、等大、反向、共线。
【典例3-1】（2023秋•文峰区期末）如图所示，一名运动员站在跳板上，图中F1表示运动员对跳板的压力，F2表示跳板对运动员的支持力。则（ ）
A．F1和F2的受力物体相同 B．F1和F2是一对相互作用力
C．先有力F1，后有力F2 D．F1和F2方向相反，作用点相同
【答案】B
【解答】解：作用力与反作用力其特征是大小相等，方向相反，作用在不同物体上，两个力互为产生的原因和结果，故F1和F2是一对作用力和反作用力。
故选：B。
【典例3-2】（2023秋•仓山区校级期末）我国浙江大学研制出了一种超轻气凝胶——“全碳气凝胶”，刷新了目前世界上最轻材料的纪录。这种材料密度仅为0.16mg/cm3，如图所示为一块100cm3的“全碳气凝胶”静止在桃花的花蕊上，该“气凝胶”的质量为 16 mg，由气凝胶制成的“碳海绵”静止在桃花的花蕊上，桃花受到的压力和“碳海绵”受到的 支持 力是一对相互作用力。
【答案】16；支持。
【解答】解：（1）“全碳气凝胶”的密度ρ＝0.16mg/cm3，
由ρ＝可得100cm3的“全碳气凝胶”的质量：
m＝ρV＝0.16mg/cm3×100cm3＝16mg；
（2）由气凝胶制成的“碳海绵”静止在桃花的花蕊上，桃花受到的压力和“碳海绵”受到的支持力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在两个物体上，是一对相互作用力。
故答案为：16；支持。
【变式3-1】（2023秋•鼓楼区校级期末）如图所示，小明推着木箱匀速前进，下列选项中属于一对相互作用力的是（ ）
A．小明对木箱的推力与木箱受到的重力
B．小明对木箱的推力与地面对木箱的摩擦力
C．小明对木箱的推力与木箱对小明的推力
D．木箱受到的重力与地面对木箱的支持力
【答案】C
【解答】解：A、小明对木箱的推力与木箱受到的重力，不在一条直线上，不是一对相互作用力，故A不合题意；
B、小明对木箱的推力与地面对木箱的摩擦力大小相等、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不合题意；
C、小明对木箱的推力与木箱对小明的推力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在两个物体上，是一对相互作用力，故C符合题意；
D、木箱受到的重力与地面对木箱的支持力大小相等、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不合题意。
故选：C。
【变式3-2】（2023春•湟中区校级月考）一本书放在桌面上，书受到桌面的支持力F，这个力的受力物体是 书 ；桌面同时受到书的压力F′，这个力的施力物体是 书 ，这两个力是一对 相互作用力 （选填“平衡力”、“相互作用力”）。
【答案】书；书；相互作用力
【解答】解：一本书放在桌面上，书受到桌面的支持力为F，支持力的受力物体是书，施力物体是桌子；物体间力的作用是相互的，书受到桌面的支持力，同时书给桌面向下的压力，压力的受力物体是桌面，压力的施力物体是书；这两个力是作用在不同物体上，施力物体和受力物体相互交换的，是一对相互作用力。
故答案为：书；书；相互作用力
知识点4
二力平衡条件的应用
1、二力平衡的条件是：作用在一个物体上的两个力，如果大小相等，方向相反，并且作用在同一直线上，这两个力就彼此平衡，对于二力平衡条件，我们必须注意上面四个要点，且这四个要点缺一不可。
2、在平衡力作用下，原来处于静止状态的物体，依然处于静止状态，原来运动的物体，一定以原来的速度做匀速直线运动。
3、静止的物体只受两个力作用时，这两个力一定是平衡力；匀速直线运动的物体，如果只受两个力作用，那么这两个力也一定是平衡力。
【典例4-1】（2023春•南宁月考）一位同学与自行车的总重力为700N，该同学骑车匀速行驶所受的阻力是总重力的0.05倍，该同学骑车过程中的牵引力为（ ）
A．35NB．700NC．600ND．3.5N
【答案】A
【解答】解：该同学骑自行车匀速行驶，骑车过程中的牵引力大小等于阻力大小，该同学骑车过程中的牵引力为F＝f＝0.05G＝0.05×700N＝35N，故A正确，BCD不正确。
故选：A。
【典例4-2】（2023春•天山区校级期末）一起重机吊着重为3000N的物体静止在空中时，钢丝绳的拉力是3000N；若以2m/s的速度匀速上升时，钢丝绳的拉力是 3000N ；若以4m/s的速度匀速下降时，钢丝的拉力是 3000N 。
【答案】3000N；3000N。
【解答】解：物体静止或以2m/s的速度匀速上升、或以4m/s的速度匀速下降时，都处于平衡状态，在这三种情况下，物体受重力G＝3000N，钢丝绳的拉力F作用，由平衡条件可得：F＝G＝3000N。
故答案为：3000N；3000N。
【变式4-1】（2023春•武侯区校级月考）一名空降兵的质量为60kg，他随身所带的装备（包括降落伞和武器）总重为200N。在匀速下落过程中，若在竖直方向上只受空气阻力和重力的作用，g取10N/kg，则他与所带装备所受的空气阻力为（ ）
A．0NB．260NC．800ND．400N
【答案】C
【解答】解：空降兵的重力为：G＝mg＝60kg×10N/kg＝600N，
空降兵和装备的总重力为：G总＝600N+200N＝800N，
当他匀速下落时，受到重力和空气阻力的作用，这两个力是平衡力，大小相等，方向相反，所以受到的空气阻力为：f＝G总＝800N。
故选：C。
【变式4-2】（2022秋•仁怀市期末）当马拉着载有1000kg货物的雪橇在平直的公路上匀速向西行驶时，马对雪橇的水平拉力是500N，雪橇在水平方向上受到的阻力是 500 N，方向 向东 ；若雪橇上的货物卸下了500kg，马拉雪橇仍是匀速行驶，马对雪橇的水平拉力将会 减小 （填“增大”、“减小”、“不变”）。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：
因雪橇在平直的公路上匀速向西行驶，雪橇在水平方向受到拉力和阻力的作用，并且是一对平衡力，所以这两个大小相等、方向相反，即阻力f＝F＝500N，方向向东；
因为接触面的粗糙程度不变，而载货量减少，所以雪橇对地面的压力减小，雪橇受到的摩擦力减小；由于雪橇仍然匀速行驶，所以马对雪橇的水平拉力减小。
故答案为：500；向东；减小。
知识点5
探究二力平衡的条件实验
1、实验目的、原理、方法
（1）实验目的：探究二力平衡的条件。
（2）实验原理：力能改变物体的运动状态。
（3）实验方法：控制变量法。
2、实验器材：小车、棉线、钩码、滑轮、水平桌面、小纸片。
3、器材作用及图像
（1）小车：实验主体。
（2）棉线：连接小车与钩码。
（3）钩码：提供和改变对小车的拉力。
（4）滑轮：改变力的方向。
5、实验步骤
如图甲：
步骤①把小车放在光滑的水平桌面上，向挂在小车两端的托盘里放钩码。这样小
车在水平方向受到两个拉力，用力的示意图画出小车受到的两个拉力。观察小车在什么情况
下保持运动状态不变；
步骤②用手按住小车，改变两端钩码数量，使两个拉力大小不等。然后松手，观察小车能
不能保持静止；
步骤③用手按住小车，让两端钩码数量相等，让两个力的方向相同，然后松手，观察小车
能不能保持静止；
步骤④用手按住小车，让两端钩码数量相等，让小车扭转一个角度，然后松手，观察小车
能不能保持静止；
步骤 = 5 \* GB3 ⑤用手按住小车，让两端钩码数量相等，再让拉力方向相反，且在同一条直线上，然
后松手，观察小车能不能保持静止。
如图乙：
步骤⑥剪刀将硬纸片从中间剪开，观察小车能不能保持静止。
6、实验结论
二力平衡的条件要求这两个力：
（1）大小相等（等大） （2）方向相反（反向）
（3）同一直线（共线） （4）同一物体（同体）
【典例5-1】（2023秋•二道区校级期末）在“探究二力平衡的条件”实验中，下列说法中你不同意的是（ ）
A．小明同学认为这两种实验器材乙图最为合理
B．甲图两侧挂等质量的钩码，纸片保持静止，挂上质量不等的钩码，不能保持静止，说明平衡的两个力的大小相等
C．甲图将纸片转动一定的角度，释放后纸片马上转回来，说明平衡的两个力一定作用在一条直线上
D．甲图，将纸片撕开，两瓣纸片都不能保持静止，说明平衡的两个力必须作用在同一物体上
【答案】A
【解答】解：A．在实验的过程中，为了减少摩擦力对实验结论的影响，实验过程中，尽量减小摩擦，图中甲受到的摩擦力小，丙的摩擦力较大，故甲是最合理的，故A符合题意；
B．甲图，在两侧挂上等质量的钩码，钩码的重力是相同的，对纸片的拉力相同，纸片保持静止，挂上质量不等的钩码，拉力不同，纸片不能保持静止，说明平衡的两个力的大小相等，故B不符合题意；
C．甲图，将纸片转动一定的角度，钩码的拉力不在同一条直线上，释放后纸片马上转回来，两个拉力在同一条直线上，这说明平衡的两个力一定作用在一条直线上，故C不符合题意；
D．甲图，将纸片撕开，钩码的两个力没有作用在同一个物体上，两瓣纸片都不能保持静止，说明平衡的两个力必须作用在同一物体上，故D不符合题意；
故选：A。
【典例5-2】（2023春•青秀区校级月考）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 相反 ，并通过调整 钩码个数 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 不能 （选填“能”或“不能”）平衡。设计此实验步骤的目的是为了探究 D ；
A.二力不在同一物体上能否平衡
B.二力大小不相等能否平衡
C.二力方向不相反能否平衡
D.二力不在同一直线上能否平衡
（3）为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡。在图甲所示情况下，小华下一步的操作是 将卡片剪为两半 ；
（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 。
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）相反；钩码个数；（2）不能；D；（3）将卡片剪为两半；（4）A。
【解答】解：（1）小卡片两端通过滑轮各挂一个钩码，两个钩码由于重力通过绳子对小卡片施加了两个向相反方向的拉力，拉力的大小等于钩码的重力，钩码个数越多，拉力就越大；
（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，不能保持平衡，说明了不在同一直线上的两个力不能平衡；因而探究的问题是相互平衡的两个力是否必须处于同一直线上，所以设计此实验步骤的目的是为了探究二力不在同一直线上能否平衡。
故选：D。
（3）为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，应将卡片剪为两半，变为两个小卡片，观察两个小卡片是否处于静止状态；
（4）小华的实验优于小明的实验的原因是：在小明的实验中，木块与桌面间的摩擦力会对实验结果产生较大的影响；而小华的实验中，纸片被悬空，就消除了摩擦力对实验结果的影响；故BCD错误，A正确。
故答案为：（1）相反；钩码个数；（2）不能；D；（3）将卡片剪为两半；（4）A。
【变式5-1】（2023秋•静安区期末）在“探究二力平衡的条件”实验中，某同学用两个弹簧测力计A、B拉一个轻质木板C，如图所示，这是为了探究当物体 C 只受两个力作用处于静止状态时（选填“A”、“B”或“C”），这两个力的大小、方向和 作用线 的关系（选填“作用点”或“作用线”）。当物体最终静止时，这两个力大小 相等 ，方向相反，作用在 同一直线 上。若物体受到两个力的三要素相同时，物体 不可能 处于平衡状态（选填“一定”、“可能”或“不可能”）。
【答案】C；作用线；相等；同一直线；不可能。
【解答】解：根据二力平衡的条件答题，两个力大小相等，方向相反，作用在一条直线上，并且作用在一个物体上。如图所示，这是为了探究当物体C只受两个力作用处于静止状态时，两个力的大小、方向和作用点的关系，当物体最终静止时，这两个力大小相等，方向相反，作用在一条直线上。
物体保持静止或匀速直线运动状态，叫做物体处在平衡状态，物体只受两个力处在平衡状态时，这两个力应大小相等、方向相反、作用在同一直线上。若物体所受两个力的三要素完全相同，即：两力大小相等、方向相同、作用在同一直线上，它们的合力等于其中一个力的两倍，方向与分力的方向相同，则物体所受合力不为零，不受平衡力作用，物体处于非平衡状态。
故答案为：C；作用线；相等；同一直线；不可能。
【变式5-2】（2023春•崇川区校级月考）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 相反 ，并通过调整 钩码个数 来改变拉力的大小；
（2）当小卡片平衡时，小华将卡片 旋转 （选填“翻转”或“旋转”）一个角度，松手后小卡不能平衡。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，在图甲所示情况下，小华下一步的操作是 将卡片从中间剪开 ；
（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 D （选填字母符号）；
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.减少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 任意方向 （选填“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 不变 （选填“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；
（6）利用图丙装置 能 （选填“能”或“不能”）探究二力平衡的条件；
（7）若将图甲中小卡片换成弹簧测力计，左右两侧各悬挂重1N的钩码，则弹簧测力计示数为 1 N。
【答案】（1）相反；钩码个数；（2）旋转；不在同一直线上；（3）将卡片从中间剪开；（4）D；（5）任意方向；不变；（6）能；（7）1。
【解答】解：（1）小卡片两端通过滑轮各挂一个钩码，两个钩码由于重力通过绳子对小卡片施加了两个向相反方向的拉力；并通过调整钩码个数来改变拉力的大小；
由于小卡片的质量较小，所以实验中选择小卡片的目的是不考虑小卡片的重力；
（2）要探究一对平衡力在同一直线上，可将小卡片转过一个角度，使小卡片两端的拉力不在一条直线上，观察小卡片是否平衡；
小卡片转过一个角度，小卡片上受到的两个拉力就不在一条直线上，是验证不在同一直线上两个力是否平衡；
（3）为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，用剪刀把小卡片剪成两个更小的卡片，观察两个更小卡片是否平衡。
（4）小华实验用的小卡片重力小，可以忽略，悬在空中不受摩擦力影响；
小明实验用的小车放在水平桌面上，小车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D正确；
（5）因为平衡状态包括静止和匀速直线运动状态，所以只有物体在只受两个力的作用下做匀速直线运动时，二力平衡条件和物体静止时的二力平衡条件就是相同的，弹簧测力计示数也是不变，且做匀速直线运动时任意方向的都适合。
（6）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；
（7）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，弹簧测力计左右两侧各挂一个重1N的钩码，即弹簧测力计挂钩上受到了1N的拉力，所以弹簧测力计的示数为1N。
故答案为：（1）相反；钩码个数；（2）旋转；不在同一直线上；（3）将卡片从中间剪开；（4）D；（5）任意方向；不变；（6）能；（7）1。
1．（2023春•滨海新区期末）如图所示，用电线将吊灯悬挂在天花板上。当灯静止时，与灯所受拉力平衡的力是（ ）
A．电线所受的重力B．灯所受的重力
C．灯对电线的拉力D．电线对天花板的拉力
【答案】B
【解答】解：A、灯所受拉力与电线所受的重力作用在不同的物体上，不是一对平衡力，故A错误；
B、灯所受的重力与灯所受拉力大小相等、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、灯对电线的拉力与灯所受拉力作用在不同的物体上，不是一对平衡力，故C错误；
D、电线对天花板的拉力与灯所受拉力作用在不同的物体上，不是一对平衡力，故D错误。
故选：B。
2．（2023春•锡山区校级月考）吊在电线上静止不动的电灯，下列对力的分析中正确的是（ ）
A．灯的重力和灯对电线的拉力是一对平衡力
B．灯的重力和电线对灯的拉力是一对平衡力
C．灯的重力和电线对天花板的拉力是一对平衡力
D．灯对地球的吸引力和地球对灯的重力是一对平衡力
【答案】B
【解答】解：A、灯的重力是灯受到的竖直向下的力，灯对电线的拉力是电线受力，方向竖直向下，故不符合平衡力的条件，故A错误；
B、灯的重力是灯受的竖直向下的力，电线对灯的拉力也竖直向上，二力大小相等使灯处于平衡状态，故二力为平衡力，故B正确；
C、灯的重力为灯受到的地球对灯的重力，电线对天花板的拉力是天花板受到的向下的力，故二力不是平衡力，故C错误；
D、灯对地球的引力为地球受力，方向竖直向上，地球对灯的重力是竖直向下的，受力物体不是同一个，故二力不是平衡力，故D错误。
故选：B。
3．（2023春•南山区校级期中）下列各图中，F1和F2是一对平衡力的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】D
【解答】解：A、由图可知，两个力没有作用在一条直线上，不是一对平衡力，故A不合题意；
B、由图可知，两个力没有作用在同一物体上，不是一对平衡力，故B不合题意；
C、由图可知，两个力大小不相等，不是一对平衡力，故C不合题意；
D、由图可知，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D符合题意。
故选：D。
4．（2023秋•金水区校级期末）琴琴手握铅笔如图所示，下列关于铅笔的描述正确的是（ ）
A．铅笔的长度约50cm
B．铅笔的质量约为100g
C．铅笔芯越写越短，铅笔芯的密度不断减小
D．静止在桌面上的铅笔受平衡力
【答案】D
【解答】解：A、一只新铅笔的长度约17cm，故A错误；
B、一只新铅笔的质量约为5g，故B错误；
C、铅笔芯越写越短，但铅笔芯的材料不变，所以它的密度不变，故C错误；
D、静止在桌面上的铅笔处于平衡状态，受平衡力的作用，故D正确。
故选：D。
5．（2023秋•顺义区期末）若一辆重2×104N的汽车，在平直公路上匀速直线行驶时受到的阻力是3×103N，则汽车受到的牵引力是（ ）
A．2×104NB．1.7×104NC．2.3×104ND．3×103N
【答案】D
【解答】解：重2×104N的汽车，在平直公路上匀速直线行驶时受到的阻力是3×103N，汽车匀速直线运动，受力平衡，牵引力与阻力平衡，大小相等，则汽车受到的牵引力F＝f＝3×103N，故D正确，ABC错误。
故选：D。
6．（2024•鞍山模拟）如图所示，叠放在一起的物体A和B，在大小为F的恒力作用下沿水平面做匀速直线运动，则下列结论中正确的是（ ）
A．物体 A 对 B 的摩擦力与物体 B 对 A 的摩擦力是一对相互作用力
B．物体 B 的重力与地面对 B 的支持力是一对平衡力
C．物体 B 的重力与地面对 B 的支持力是一对相互作用力
D．地面一定是粗糙的
【答案】D
【解答】解：A、叠放在一起的物体A和B，在大小为F的恒力作用下沿水平面做匀速直线运动，AB之间没有相对运动的趋势，故AB间没有摩擦力，故A错误；
B、物体 B 的重力与地面对 B 的支持力大小不等，不是一对平衡力。故B错误；
C、物体 B 的重力与地面对 B 的支持力大小不等，不是一对相互作用力，故C错误；
D、以AB整体为研究对象，在水平方向受地面的摩擦和拉力F，这两个力相互平衡，则f＝F，故地面一定是粗糙的，故D正确。
故选：D。
7．（2023秋•普陀区期末）在“探究平面镜成像的特点”实验中，采用玻璃板代替平面镜的目的是 便于确定像的位置 ，用两只完全相同的蜡烛进行实验的目的是 方便比较像与物的大小关系 。“探究二力平衡的条件”实验的目的是：探究当同一物体只受两个力作用而处于 静止 或匀速直线运动状态时，这两个力的大小、方向和 作用线 之间的关系。
【答案】便于确定像的位置；方便比较像与物的大小关系；静止；作用线。
【解答】解：（1）探究平面镜成像实验中，要用透明的玻璃板代替平面镜，虽然成像不太清晰，但是在物体一侧能看到物体的像，同时还能看到代替物体的另一个物体，便于确定像的位置，便于比较物像大小关系；
（2）实验时采用两个完全相同的蜡烛，一支蜡烛放在玻璃板的前面并点燃，另一支放在玻璃板的后面，当玻璃板后面的蜡烛和玻璃板前面的蜡烛的像完全重合时，可以确定像的位置，同时也可以比较物像大小关系；
（3）（4）物体受到了两个力的作用，实验中是在研究物体只受两个力作用而处于静止状态或匀速直线运动状态时，这两个力的大小、方向和作用线的关系。
故答案为：便于确定像的位置；方便比较像与物的大小关系；静止；作用线。
8．（2023春•沾化区校级期中）学校趣味运动会上，体重为600N的张老师沿竖直木杆匀速向上攀爬，如图所示，此过程中，他受到的摩擦力大小 等于 （选填“大于”、“小于”或“等于”）600N，方向为 竖直向上 。
【答案】等于；竖直向上。
【解答】解：由题意知：张老师沿竖直的木杆匀速上攀，那么他在竖直方向上受到一对平衡力的作用：重力和摩擦力；由二力平衡的条件知：他所受的重力和摩擦力，大小相等，方向相反，且在同一条直线上；
因此，他受到的摩擦力f＝G＝600N，方向竖直向上。
故答案为：等于；竖直向上。
9．（2023秋•和平区校级期末）（1）如图甲所示，用弹簧测力计水平向右拉动一个长方体木块G在水平桌面上做匀速直线运动，木块对弹簧测力计的拉力 等于 2.6N（选填“大于”“小于”“等于”）；
（2）如图乙所小，小铁球从斜面上滚下沿直线运动，当经过磁铁附近时运动路径发生了改变，现象说明力可以 改变物体的运动状态 。
【答案】（1）等于；（2）改变物体的运动状态。
【解答】解：（1）由图知，测力计的分度值为0.1N，所以其示数为2.6N，即测力计对木块的拉力为2.6N，木块对弹簧测力计的拉力大小等于测力计对木块的拉力大小，即等于2.6N。
（2）小铁球受磁铁作用后运动方向发生了变化，说明了力可以改变物体的运动状态。
故答案为：（1）等于；（2）改变物体的运动状态。
10．（2023春•鼓楼区校级月考）2022年重庆多地突发山火，重庆人民英勇无畏奋力扑救，最终战胜困难。如图所示，小明利用无人机下方吊一水桶来模拟直升机取水救火情境。已知无人机对绳子的拉力为30N，水和水桶总质量为3.2kg，此时无人机竖直匀速下降，则水桶受到空气阻力为 2 N，若要使无人机竖直匀速上升，则需要从水桶中抽出 0.4 kg的水。（假设整个过程中无人机对绳子的拉力大小及它们所受空气阻力大小均不变）
【答案】2；0.4
【解答】解：由题意知，水和水桶的总重力G＝mg＝3.2kg×10N/kg＝32N，
无人机对绳子的拉力等于绳子对水桶的拉力，等于30N。无人机竖直匀速下降时，水桶受到竖直向下的重力和竖直向上的拉力、空气阻力的作用，三个力是平衡力，所以水桶受到空气的阻力f＝G﹣F＝32N﹣30N＝2N；
无人机竖直匀速上升时，水桶受到的竖直向下的重力、空气阻力和竖直向上的拉力的作用，绳子对水桶的拉力整个过程中大小不变，空气阻力大小不变，则水桶此时的重力G1＝F﹣f＝30N﹣2N＝28N，
抽出水的重力G'＝32N﹣28N＝4N；
抽出水的质量m'＝＝＝0.4kg。
故答案为：2；0.4。
11．（2023春•玄武区校级期中）如图所示，A和B两个材料相同的正方体分别以①、②、③三种方式放置在相同的水平桌面上做匀速直线运动，其速度关系是v1＜v2＜v3。则三种情况下推力F1、F2、F3的大小关系为 F1＝F2＝F3 ，A物体下表面受到的摩擦力f1、f2、f3大小关系为 f2＝f3＞f1 。
【答案】F1＝F2＝F3；f2＝f3＞f1。
【解答】解：（1）对整体分析，整体的重力相同，与桌面的接触面的粗糙程度相同，整体受到的摩擦力是相同的，整体做匀速直线运动，则推力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，即F1＝F2＝F3；
（2）图甲中，物体A对地面的压力等于A的重力；图乙中，A对地面的压力等于AB的总重力，接触面的粗糙程相同，则f2＞f1；对于丙图：对整体分析，整体对桌面的压力等于AB的总重力，此时的推力等于桌面对B的摩擦力；对B受力分析，B在水平方向上受到水平向左的桌面对B的摩擦力、水平向右的A对B的摩擦力，这两个力大小相等，根据力的相互性可知，B对A的摩擦力等于A对B的摩擦力，综上所述，推力F3等于地面对B的摩擦力，即f3＝F3；综上所述：f2＝f3＞f1。
故答案为：F1＝F2＝F3；f2＝f3＞f1。
12．（2023春•思明区校级期末）在“探究二力平衡的条件”实验中。
（1）小兰先后设计了如图甲、乙、丙所示的三个实验方案，是为了减小 摩擦力 造成的影响；
（2）如图丁所示是她最终确认的实验方案能否探究两个力是否作用在同一直线？ 能 （选填“能”或“不能”），原因 将平衡的小卡片转过一定角度后释放，看能否静止 ；
（3）小兰在左右支架上配两个滑轮时没有安装在相同的高度（如图戊所示），你认为能否用此装置进行“二力平衡的条件”实验探究？ 能 （选填“能”或“不能”）。
【答案】（1）摩擦力；（2）能；将平衡的小卡片转过一定角度后释放，看能否静止；（3）能。
【解答】解：（1）甲图为滑动摩擦，乙图为滚动摩擦，丙图只有滑轮间的摩擦，为了减小摩擦力对实验的影响；
（2）如图丁，是最终确认的实验方案，运用此方案探究不在同一直线上两个力是否能够平衡，接下来操作是将平衡的小卡片转过一定角度后释放，看能否静止；
（3）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。
故答案为：（1）摩擦力；（2）能；将平衡的小卡片转过一定角度后释放，看能否静止；（3）能。
13．（2023春•青冈县期末）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（重力可忽略不计）两对角的线分别跨过左右支架上的滑轮，在线的两端挂上钩码，使作用在小卡片上的两个拉力方向 相反 ，并通过调整 钩码个数 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 不能 （选填“能”或“不能”）平衡。设计此实验步骤的目的是为了探究 一对平衡力在同一直线上 。
（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： 把小卡片剪为两半 。
（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 。
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】见试题解答内容
【解答】解：
（1）小卡片两端通过滑轮各挂一个钩码，两个钩码由于重力通过绳子对小卡片施加了两个向相反方向的拉力；并通过调整钩码个数来改变拉力的大小。
由于小卡片的质量较小，所以实验中选择小卡片的目的是不考虑小卡片的重力；
（2）要探究一对平衡力在同一直线上，可将小卡片转过一个角度，使小卡片两端的拉力不在一条直线上，观察小卡片是否平衡；
（3）为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，用剪刀把小卡片剪成两个更小的卡片，观察两个更小卡片是否平衡。
（4）小华实验用的小卡片重力小，可以忽略，悬在空中不受摩擦力影响；
小明实验用的小车放在水平桌面上，小车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。
故答案为：（1）相反；钩码个数；（2）不能；一对平衡力在同一直线上；（3）把小卡片剪为两半；（4）A。