8.2 二力平衡（答案）

8.2 二力平衡
一、单选题
1. 一名跳伞运动员的质量为，降落伞的质量为，运动员在空中张开伞后匀速竖直下降取，在此过程中运动员和伞受到空气阻力的大小为( )
A. B.
C. D.
2. 某人用的力沿竖直向上的方向去提水平地面上重为的一只箱子，此时箱子受到的合力为( )
A. B.
C. D.
3. 如图，汽车在平直道路上做匀速直线运动，则下列说法中错误的是( )
A. 汽车所受的牵引力和重力是一对平衡力
B. 汽车所受的重力和支持力是一对平衡力
C. 汽车所受的牵引力和阻力是一对平衡力
D. 汽车遇到紧急情况时刹车，此时所受的牵引力小于阻力
4. 如图所示的为“研究二力平衡的条件”的实验装置，下列关于这个实验的叙述中错误的是( )
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，应选用质量较大的木块来代替小车
C. 调整两边的托盘所放的钩码的数量，可以改变力的大小
D. 将小车扭转一个角度，是为了探究二力平衡中的两个力是否在同一直线上
5. 如图所示，是一辆静止在水平面上的小车，在其支架的杆上固定一个质量为的小球，关于杆对小球作用力的描述，下列说法中正确的是( )
A. 力的方向竖直向上，大小为
B. 力的方向沿杆斜向上，大小为
C. 力的方向垂直于杆向上，大小为
D. 力的方向沿杆和竖直方向之间的某一方向，大小为
6. 如图所示，利用弹簧测力计测量钩码所受的重力，当钩码静止时，下列说法正确的是( )
A. 手对弹簧测力计的拉力等于钩码所受的重力
B. 弹簧测力计对钩码的拉力就是钩码所受的重力
C. 弹簧测力计对钩码的拉力和钩码所受的重力是一对平衡力
D. 弹簧测力计对钩码的拉力和钩码所受的重力是一对相互作用力
7. 如图所示，一架无人机执行航拍任务时正沿直线朝斜向下方向匀速运动。用表示无人机的重力，表示空气对它的作用力，下列四幅图中能表示此过程中无人机受力情况的是
A. B. C. D.
8. 第届冬奥会将于年月日至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
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. 竖直向上抛出一个重的小球，小球在运动过程中受到的空气阻力为，且大小不变，则小球在上升过程中，所受合力的大小和方向，下列判断正确的是( )
A. ，竖直向下 B. ，竖直向上 C. ，竖直向上 D. ，竖直向下
10. 如图所示，小明用绳子提着物体站在扶梯上，人和物体相对扶梯静止，扶梯斜向上匀速直线运动，物体的受力示意图是( )
A. B. C. D.
11. 关于运动与力，下列说法正确的是( )
A. 受到平衡力作用的物体一定做匀速直线运动
B. 正在做曲线运动的物体所受的一定不是平衡力
C. 静止的物体受到外力作用时，运动状态一定发生改变
D. 正在运动的物体所受外力同时消失，物体终将处于静止状态
二、填空题
12. 在平直路面上，一个人沿水平方向用的力推一辆质量为的小车匀速向西运动。路面对小车的支持力为______，小车受到的阻力为______，方向向______。
13. 铅球离开手能继续往前运动是因为它有____，不考虑空气阻力，铅球受到____力作用，铅球在空中做____填“直线运动”或“曲线运动”，若铅球在离开手的一瞬间，所有外力都消失，则铅球将____填“保持静止”或“做匀速直线运动”或“做匀速曲线运动”。
14. 鸡蛋与石头相碰，石头同时也会给鸡蛋一个力，这说明______；蛋破而石头不破，在相碰时，鸡蛋给石头的力______填“大于”、“等于”或“小于”石头给鸡蛋的力。
15. 运动员压杆腾空时撑杆弯曲了，说明力可以改变物体的_______，使撑杆发生形变的施力物体是_______。一辆水平向右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。
三、实验探究题
16. 某同学通过实验研究物体受力情况与运动状态之间的关系，他在弹簧测力计下悬挂一个的钩码．钩码的运动状态与测力计的读数记录如下表所示：
实验次数 钩码的运动状态 弹簧测力计读数
匀速向上运动
匀速向下运动
加速向上运动
加速向下运动
减速向上运动
减速向下运动
由可知，钩码在匀速直钱运动时，弹簧测力计对钩码的拉力________钩码重力选填“大于”，“小于”或“等于”由可知，钩码在加速向上或减速向下运动时，弹簧测力计对钩码的拉力________重力选填“大于”，“小于”或“等于”由可知，钩码在加速向下或减速向上运动时，弹簧测力计对钩码的拉力________重力选填“大于”，“小于”或“等于”
一个站在体重计上的人，从站立到迅速蹲下的过程可看成先加速向下运动，然后减速向下运动，最后静止．据中结论可知体重计的示数变化是：________．
A.一直减小，但最后等于体重 一直增加，但最后等于体重
C.先减小后增加，最后等于体重 先增加后减小，最后等于体重
17. 在探究“二力平衡条件”的实验中：
甲、乙两组同学分别选择器材后，设计组装的实验装置如图所示。老师指出乙组同学选择的器材更加合理，其原因是： 。
在探究力的大小对二力平衡的影响时，通过调整 来改变和的大小。
保持与相等，用手将小车扭转到图中的位置，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？ 。
四、计算题
18. 我们知道两个物体间力的作用是相互的，当把其中的一个力称为作用力时，另一个力就叫做反作用力。牛顿第三定律告诉我们，两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在一条直线上。如图所示，竖直悬挂的弹簧测力计吊一物体，处于静止状态，弹簧测力计示数表示物体对弹簧的拉力，其大小为；请结合平衡力和相互作用力特点证明：物体受到重力大小等于。
．
答案解析
1.【答案】
【解析】运动员和伞受重力大小为，方向竖直向下．降落伞匀速竖直下降时，空气阻力与重力平衡，其大小等于重力大小
2.【答案】
【解析】
箱子受向下的重力及向上的拉力；因重力大于拉力，所以无法将箱子提起，箱子仍静止在地面上，还受到了地面的支持力；箱子受到的重力等于向上的拉力加上支持力，合力为零。
故A正确，BCD错误。
3.【答案】
【解析】
A.牵引力沿水平方向，而重力方向竖直向下，故二力不能平衡，故 A错误，符合题意
B.汽车所受的重力和地面对汽车的支持力，满足平衡力的四个条件，是平衡力，故B正确，不符合题意
C.汽车所受的牵引力和阻力，满足平衡力的四个条件，是平衡力，故 C正确，不符合题意
D.汽车遇到紧急情况时刹车，此时所受的牵引力小于阻力，故 D正确，不符合题意。
4.【答案】
【解析】
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。
5.【答案】
【解析】
小球静止在杆子的底端，所以小球处于平衡状态受到平衡力的作用；在竖直方向上，小球受到竖直向下的重力，根据二力平衡的条件可知，必然有一个力来平衡这个重力，所以可以确定杆子给小球一个竖直向上的力，这个力和重力大小相等，为。
故选A。
6.【答案】
【解析】
A、手对弹簧测力计的拉力等于钩码和弹簧测力计的总重力，故A错误；
B、弹簧测力计对钩码的拉力，施力物体是测力计，方向竖直向上，而钩码所受的重力，施力物体是地球，方向竖直向下，故弹簧测力计对钩码的拉力和钩码所受的重力是完全不同的两个力，故B错误；
C、静止的钩码处于平衡状态，受到的重力和测力计对钩码的拉力是一对平衡力，故C正确；
D、弹簧测力计对钩码的拉力和钩码所受的重力是作用在同一物体上的两个力，所以不是一对相互作用力，故D错误。
故选：。
7.【答案】
【解析】
无人机沿直线朝斜向下方向匀速运动，处于平衡状态，受到的重力和空气的作用力为一对平衡力，大小相等、方向相反，重力的方向竖直向下，所以空气的作用力的方向竖直向上，故A正确、错；
故选A。
8.【答案】
【解析】解：、被推出的冰壶在水平冰面上滑行时做减速运动，处于非平衡状态，所以受力不平衡。故A错误；
B、短道速滑运动员匀速过弯道时运动方向发生改变，所以运动状态改变，故B错误；
C、滑雪运动员冲过终点后不能立即停下来是因为运动员具有惯性，惯性不是力，不能说受到惯性的作用；故C错误；
D、物体间力的作用是相互的，冰球运动员向后蹬冰面，冰面同时给运动员一个反作用，所以运动员就会前进，故D正确。
故选：。
9.【答案】
【解析】解：小球在上升过程中，重力为，空气阻力为，这两个力的方向都是竖直向下的，所以合力为，故D正确。
故选：。
根据同一直线上力的合成方法解题：
两力在同一直线上，方向相同时，合力的大小等于两分力的大小之和，方向与分力方向相同；
两力在同一直线上，方向相反时，合力大小等于两力大小之差，方向与较大的力的方向相同。
本题考查了同一直线上力的合成，是一道基础题；解题的关键是判断出小球运动时受到的阻力方向。
10.【答案】
【解析】
小明用绳子提着物体站在扶梯上，人和物体相对扶梯静止，则物体受竖直向下的重力和竖直向上的拉力，并且这两个力是一对平衡力，二者大小相等，从物体的重心开始，分别沿重力和拉力的方向画一条有向线段，并分别用和表示，作图时两条线段长度要相等，所以只有图符合要求。
11.【答案】
【解析】
A.受到平衡力作用的物体处于平衡状态，可能静止，也可能做匀速直线运动，故A错误；
B.正在做曲线运动的物体，其运动状态不断改变，所以所受的一定不是平衡力，故B正确；
C.静止的物体受到外力作用时，运动状态不一定发生改变，例如用力推很重的物体，由于受到静摩擦力作用，物体可能还是静止的，故C错误；
D.正在运动的物体所受外力同时消失，物体将做匀速直线运动，故D错误。
故选B。
12.【答案】 东
【解析】解：车在水平方向上匀速向西运动，水平方向上受到的推力和阻力是平衡力，所以，小车匀速向西运动，所以阻力向东；
竖直方向重力和支持力是一对平衡力，所以。
故答案为：；；东。
13.【答案】惯性；重；曲线运动；做匀速直线运动
【解析】
铅球离开手能继续往前运动是因为它有惯性；不考虑空气阻力，铅球只受到重力作用，铅球受力不平衡，故会改变其运动状态，在空中做曲线运动；若铅球在离开手的一瞬间，所有外力都消失，则铅球将保持外力消失前一瞬间的速度和方向做匀速直线运动。
故答案为：惯性；重；曲线运动；做匀速直线运动。
14.【答案】力的作用是相互的；等于
【解析】
鸡蛋碰石头时，对石头有力的作用，同时石头给鸡蛋一个反作用力，说明力的作用是相互的，这两个力大小相等、方向相反，作用在一条直线上。
故答案为：力的作用是相互的；等于。
15.【答案】形状；人；加速；不是
【解析】
运动员压杆腾空时撑杆弯曲了，说明力可以改变物体的形状，撑杆受到人的作用力而发生形变，因此使撑杆发生形变的施力物体是人；
小球具有惯性保持原来的运动状态，相对于车向后摆动，说明汽车在加速；此时汽车受到的牵引力大于汽车受到的阻力；同时小球的速度也在增加，处于非平衡状态，此时绳子对球的拉力和球受到的重力不是平衡力。
16. 因为钩码在匀速直线运动，此时二力平衡，所以弹簧测力计对钩码的拉力等于钩码的重力，即由可知，钩码在匀速直钱运动时，弹簧测力计对钩码的拉力等于钩码重力；
因为钩码在加速向上或减速向下时，此时受非平衡力作用，由的读数可知：弹簧测力计的示数，即对钩码的拉力大于钩码的重力，即合力方向向上；
因为钩码在加速向下或减速向上时，此时受非平衡力作用，由的读数知：弹簧测力计对钩码的拉力小于钩码的重力，即合力方向向下；
一个站在体重计上的人，从站立到迅速蹲下的过程可看成先加速向下运动，然后减速向下运动，最后静止。根据上面的结论，压力先减小，后增大，最后等于人的体重。所以符合题意。
故答案为：等于；大于；小于；
。
17.甲图中的是木块，它与桌面之间的摩擦是滑动摩擦，而乙图中的是小车，它与桌面之间是滚动摩擦，其摩擦力较小可以忽略，实验更准确些；
小车受到的拉力和分别等于水平桌面两端所挂钩码的重力，可以通过调整钩码的个数质量来改变和的大小；
保持与相等，用手将小车扭转到图丙中的位置，即此时两个力不在同一直线上，所以松手后，小车将转动，即二力只有在同一条直线上时才会平衡，因此利用该环节可以验证二力方向问题。
故答案为：减小摩擦力对实验的影响；钩码的个数质量；作用在一条直线上。
18.【答案】证明：如下图所示，弹簧测力计的示数等于弹簧受到的拉力，设物体受到弹簧的拉力为，物体受到的重力为；
和是一对相互作用力，
所以，
物体处于静止状态，所以物体受平衡力，
所以，
所以。

8.2 二力平衡（答案）