8.2.力的平衡 同步提高训练
一、单选题
1．如图所示的装置，GA=5牛，GB=8牛，则弹簧秤的示数为（ ）
A．0牛 B．5牛 C．8牛 D．3牛
2．A、B、C叠放在一起，在水平力FA＝FB＝10牛的作用下以相同的速度v沿水平方向向左匀速滑动，如图所示。那么此时物体B作用于A的摩擦力大小和作用于C的摩擦力大小分别为（ ）
A．20牛，0牛 B．20牛，10牛 C．10牛，20牛 D．10牛，0牛
3．一木块所受的重力为15牛，若在4牛的水平推力的作用下沿水平地面做匀速直线运动，则该木块受到的摩擦力为（ ）
A．4牛 B．11牛 C．15牛 D．19牛
4．农忙季节小强帮助爸爸干农活，爸爸用600N的拉力向前拉车，小强用200N的推力向前推车，他们合力的大小和方向分别是（ ）
A．800N 向前 B．600N 向前 C．400N 向后 D．200N 向后
5．如图所示为冬奥会的一些运动项目，关于这些项目中的情景，下列说法中正确的是（ ）
A．跳台滑雪运动员在空中下落的过程中，受平衡力作用
B．短道速滑运动员在转弯滑行的过程中，运动状态不变
C．冰壶运动员掷出去的冰壶能继续向前运动，是由于冰壶受到惯性的作用
D．在粗糙程度均匀的冰面上，撤去球杆对冰球的推力，冰球在继续运动过程中所受摩擦力大小不变
6．如图所示，木块A、B、C叠放在水平地面上，在20N的水平拉力F作用下，一起向右做匀速直线运动（不计空气阻力）。下列判断中正确的是（ ）
A．木块A不受摩擦力
B．木块C受到B对它向右的摩擦力为40N
C．木块C受到的重力与地面对C的支持力是一对平衡力
D．木块B受到的拉力与木块C受到的向左的摩擦力是一对相互作用力
7．如图所示，叠放在一起的物体A、B，在F=10N的水平拉力作用下沿水平方向做匀速直线运动，则下列说法中正确的是（ ）
A．物体B受到的静摩擦力水平向左
B．物体A受到的滑动摩擦力与拉力F是一对相互作用力
C．地面对物体A的支持力与物体A所受的重力是一对平衡力
D．地面对A的摩擦力大小等于10N
8．在如图所示装置中，甲物体重10N，乙物体重5N，弹簧测力计的示数为7N，不计绳重和轴对滑轮的摩擦，则甲物体静止时受到的摩擦力的大小和方向是（ ）
A．大小为2N，方向水平向左 B．大小为5N，方向水平向左
C．大小为7N，方向水平向右 D．大小为2N，方向水平向右
9．ofo共享单车是互联网、智能手机、GPS定位系统和单车的资源整合，为人们的绿色出行带来极大方便，骑自行车是一种既健身又低碳的出行方式，下列说法正确的是（）
A．自行车轮胎粗糙程度相同，轮胎越宽受到地面的阻力越大
B．下坡时以自行车为参照物，车的坐垫是运动的
C．人匀速骑车时，车对地面的压力和车所受到的重力是一对相互作用力
D．人匀速骑车时，车所受到的重力和地面对它的支持力是一对平衡力
10．如图所示，甲、乙、丙三个完全相同的物体叠放在水平面上，用大小为6N的水平力F拉位于中间的物体乙，它们仍保持静止状态，三个物体的水平接触面均粗糙，则乙物体受到甲物体的摩擦力的大小为（ ）
A．0N B．2N C．3N D．6N
二、多选题
11．起重机钢丝绳下吊着4×104 N的重物，下列情况中正确的是
A．物体静止在空中时，钢丝绳拉力是4×104 N
B．物体匀速上升时，钢丝绳的拉力大于4×104 N
C．物体匀速下降时，钢丝绳的拉力小于4×104 N
D．物体匀速上升和匀速下降时，钢丝绳的拉力都是4×104 N
12．一物体受到平衡力的作用，则下列说法正确的是（ ）
A．它的运动状态一定不变
B．它所受的合力一定为零
C．它所受的每个力的三要素一定相同
D．它可能处于静止状态，也可能处于匀速直线运动状态
三、填空题
13．如图甲所示，物体A放在粗糙程度均匀的水平面上，其受到水平拉力F的作用，拉力F的大小与时间t的关系如图乙所示，其移动的距离s与时间t的关系如图丙所示，则物体A在第6s时所受摩擦力的大小为 N；的过程中，物体A运动的平均速度为 。
14．在探究“二力平衡的条件”的实验中，甲同学采用的实验装置如图甲所示，乙同学采用的实验装置如图乙所示．这两个实验装置中，你认为装置 （选填“甲”或“乙”）更科学。
15．人造地球卫星围绕地球做匀速圆周运动，卫星处于 状态（选填“平衡”或“非平衡”）．
16．如图，某同学骑着共享单车上学，他肩上的书包相对 是静止的；人对书包的支持力和 是一对平衡力。到了学校用力刹车后，由于 车子还会向前运动一段距离。
17．如图所示，是世界杯比赛用球“普天同庆”，它的质量为444g，那么它放到草地上时，草地对它的支持力为 N，物体在月球上受到的重力约是地球上重力的1/6，则把“普天同庆”拿到月球上，它受到的重力为 N．
18．一个木箱放在水平面上静止时，当木箱受到了10N水平推力时，箱子未推动，这时箱子受到的摩擦力 10N（选填“大于”、“小于”、“等于”）；当水平推力增大到15N时，箱子恰好做匀速直线运动，此时木箱受到的摩擦力为 N。
四、作图题
19．如图所示，小明在探究“二力平衡条件”时，把一木块放置在水平桌面上，再通过定滑轮在左右分别挂上数量不等的钩码，发现木块依然能保持静止。点O为木块的重心，请在点O作出木块在水平方向上的受力示意图。
五、实验题
20．甲、乙两位同学合作探究“同一直线上两个力的合力与两个力的大小关系”；他们将一根粗橡皮条的一端固定，另一端系两个细绳套[如图（a）]。接着用两把测力计钩住绳套，甲组同学沿同方向、乙组同学沿反方向拉橡皮条至O点[如图（b）、（c）]，记录F1、F2的大小；然后用一把测力计拉橡皮条也至O点[如图（d）]，记录F的大小；他们改变O点的位置多次实验，记录的数据如表一、表二所示；
表一
序号 F1（N） F2（N） F（N）
1 1.5 0.5 2.0
2 2.0 1.0 3.0
3 2.5 1.5 4.0
表二
序号 F1（N） F2（N） F（N）
4 5.0 3.0 2.0
5 8.0 5.0 3.0
6 10.0 6.0 4.0
（1）分析比较表一的数据及相关条件可初步得出：同一直线上方向相同的两个力， ；
（2）分析比较表二的数据及相关条件可初步得出： ；
（3）两组同学交流了表中数据后发现：
甲：同一直线上方向相同的两个力的合力大于其中较大的力；
乙：同一直线上方向相反的两个力的合力小于其中较小的力；
（a）就上述数据而言，以上发现 正确（选填“只有甲”、“只有乙”、“都”或“都不”）；
（b）基于得出的初步结论进行推理，其中一个发现不具普适性；请拟定一组F1、F2的值，以支持该推理：F1＝ N，F2＝ N。
21．物理课上同学们根据生活经验对“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”提出的一些猜想∶
小刚认为∶滑动摩擦力的大小可能与接触面之间的压力有关。
小强认为∶滑动摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度有关。
小华认为∶滑动摩擦力的大小可能与接触面的大小有关。
接下来他们设计了下图实验进行探究∶
（1）实验过程中必须用弹簧测力拉动物体，使物体沿长木板做 运动，此时弹簧测力计显示的拉力大小反映了木块受到的滑动摩擦力的大小；
（2）要验证小刚的猜想，应选择图乙中 （填序号）两次实验进行研究；
（3）以下描述的生活事例中，能验证小强猜想的是∶ （选填序号）
A．汽车在结冰路面上行驶，车轮上缠绕铁链
B．用力压住橡皮，容易擦去纸上写错的字
C．骑行自行车遇到情况刹车时用力压紧车闸
D．鞋底有凹凸不平的花纹，防止走路打滑
六、综合题
22．黄蜻蜓翅长而窄，飞行能力很强，既可突然回转，又可直入云霄：
(1)重0.1N的黄蜻蜓悬停在空中时，空气对它的作用力大小为 N，方向 ；
(2)雌蜻蜓在水面上飞行时，分多次将卵“点”在水中，这就是我们常说的“蜻蜓点水”。蜻蜓点水时，引起水面 ，就会形成以点水处为中心的圆形波纹（水波），并沿水面向四周匀速传播。蜻蜓飞行时，翅膀扇动的频率范围是30Hz~40Hz，我们 （填“能”或“不能”）听到它发出的声音；
(3)某同学观察蜻蜓在静的水面直线飞行时，获得了一张蜻蜓点水的俯视图片如图所示，图片反映了蜻蜓连续三次点水后某瞬间水面波纹的分布情况（每次点水只形成一个波纹），三个波纹刚好在O点内切。蜻蜓每次点水所用的时间忽略不计，请据图片解析下列问题：
①从图片上看，蜻蜓的运动方向是沿x轴 ；（填“向右”或“向左”）
②蜻蜓飞行的速度 水波的传播速度；（填“大于”、“等于”或“小于”）
③若该同学观测到蜻蜓从第一次点水到第三次点水历时2s，求蜻蜓的飞行速度 。
23．骄傲啊，我的祖国！如图所示是承载着中华民族“飞天梦”的“神舟十号”飞船顺利升空的情景：
（1）“神舟十号”进入太空轨道后，在绕地球轨道运行时， （选填“受平衡力”、“受非平衡力”或“不受力”）的作用．
（2）“神舟十号”与“天宫一号”对接后，若宇航员将在“天宫一号”太空舱中进行下列科学实验，其中不能完成的是 （选填序号）.
A．用秒表测量时间
B．用天平测量物体的质量
C．用弹簧测力计测量力
D．用温度计测量温度
（3）观察图示并思考利用火箭将“神舟十号”飞船发生升空时，不断地向后喷射高温的燃气，使火箭携“神舟十号”飞船加速上升的力的施力物体是 （选填“空气”或“飞船”），该过程中涉及的物理力学知识是（写出两点即可）：
① ；② .
参考答案：
1．B
【详解】物体A受竖直向下的重力GA＝5N,竖直向上的弹簧对A的拉力FA而静止，则这两个力是一对平衡力，FA＝GA＝5N. A对弹簧的拉力等于弹簧对A的拉力,大小为5N，则弹簧测力计的示数为5N.弹簧测力计在水平方向受A的拉力和B的拉力而静止，则这两个力是一对平衡力，所以B对弹簧的拉力也是5N. 物体间力的作用是相互的，弹簧对B的拉力是FB＝5N.物体B受竖直向上的拉力FB，竖直向上的地面的支持力FN，竖直向下的重力G而静止，则这三个力的合力为零,即FBFN G＝0，FN＝G FB＝8N 5N＝3N. 综上所述，弹簧测力计的示数应该为5N. 故选B.
点睛：（1）物体处于平衡状态时，受到的合力就是零；（2）弹簧测力计读数时，多数都是在静止或匀速直线运动状态即平衡状态下使用的，此时弹簧测力计的示数等于弹簧测力计受到的拉力．
2．D
【详解】物体做匀速直线运动，物体A受的合外力为零，物体A和B之间的摩擦力为10N，物体B受的合外力为零，物体B和A之间的摩擦力为10N，物体B和C一起做匀速直线运动，之间的摩擦力为零。
故选D。
3．A
【详解】由题意可知，该木块做匀速直线运动，处于平衡状态，受力平衡，对木块受力分析，它在水平方向上，受到推力和摩擦力的作用，这两力为平衡力，大小相等，推力为4N，则木块受到的摩擦力也为4N；故A符合题意，B、C、D不符合题意。
故选A。
4．A
【详解】已知小强和他爸爸用力的方向相同，都水平向前，并且在同一条直线上，所以其合外力为二力之和，即
F＝F1+F2＝600N+200N＝800N
方向水平向前。
故B、C、D不符合题意，A符合题意。
故选A。
5．D
【详解】A．跳台滑雪运动员在空中下落的过程中，其速度大小改变，运动状态改变，所以受非平衡力作用，故A错误；
B．短道速滑运动员在转弯时，速度大小、方向改变，运动状态改变，故B错误；
C．冰壶运动员掷出去的冰壶能继续向前运动，是由于冰壶具有惯性，惯性不是力，不能说受到惯性作用，故C错误；
D．在粗糙程度均匀的冰面.上，撤去球杆对冰球的推力、冰球在继续运动过程中压力、接触面粗糙程度不变，冰球所受摩擦力大小不变，故D正确。
故选D。
6．A
【详解】A．由图知：用20N的水平拉力F拉木块B，使A、B、C一起向右做匀速直线运动，木块A、B、C均处于平衡状态，不计空气阻力，木块A由于惯性，随木块B一起向右做匀速直线运动，在水平方向上不受摩擦力的作用，故A正确；
B．木块B受到水平向右的拉力，同时受到木块C对B的水平向左的摩擦力，这两个力是平衡力，大小相等，即木块B受到的摩擦力大小为20N，由于力的作用是相互的，则木块B对木块C有水平向右的摩擦力，大小为20N，故B错误；
C．地面对木块C的支持力的大小等于A、B、C三个木块的重力之和，大于木块C的重力，木块C受到的重力与地面对C的支持力不是一对平衡力，故C错误；
D．木块C受到向左的摩擦力的施力物体是地面，与木块B受到的拉力不是一对相互作用力，故D错误。
故选A。
7．D
【详解】A．因为物体B与物体A一起做匀速直线运动，此时B相对与A静止，B不受摩擦力，故A错误；
BD．此时A和B看成一个整体，处于平衡状态，A物体受到地面施加的滑动摩擦力与拉力F是一对平衡力，大小相等为10N，故B错误，D正确；
C．地面对物体A的支持力与物体A所受的重力，因为力的大小不相等，所以不是一对平衡力，故C错误。
故选D。
8．D
【详解】对甲物体在水平方向进行受力分析，甲受到水平向左的弹簧测力计的拉力F，大小等于弹簧测力计的示数等于7N，受到水平向右的乙物体的拉力F乙，大小等于乙物体的重力等于5N，因为甲静止处于平衡状态，所以甲物体一定受到水平向右的静摩擦力，其大小为
故选D。
9．D
【详解】A．自行车运动时轮胎受到的摩擦力为静摩擦力，静摩擦力的大小与接触面的面积无关，故A错误．
B．下坡时以自行车为参照物，车的坐垫与自行车之间的位置没有变化，所以车的坐垫是静止的，故B错误．
C．人匀速骑车时，车对地面的压力和车所受到的重力两个力方向相同，不是一对相互作用力，故C错误．
D．人匀速骑车时，车所受到的重力和地面对它的支持力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上，是一对平衡力，故D正确．
答案为D．
10．A
【详解】三个物体处于静止状态，物体处于平衡状态，对甲、乙进行受力分析，甲、乙相对静止，没有相对运动趋势，乙对甲物体的摩擦力为0，根据力的作用是相互的，则乙物体受到甲物体的摩擦力的大小为0N。故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
11．AD
【详解】A. 物体静止在空中时,物体处于平衡状态,受到的拉力和重力是一对平衡力,钢丝绳的拉力等于4×104N，故A正确；B. 物体匀速上升时,物体处于平衡状态,受到的拉力和重力是一对平衡力,钢丝绳的拉力等于4×104N，故B错；C. 物体匀速下降时,物体处于平衡状态,受到的拉力和重力是一对平衡力,钢丝绳的拉力等于4×104N，故C错；D. 物体匀速上升和匀速下降时,物体都处于平衡状态,受到的拉力和重力是一对平衡力,钢丝绳的拉力都等于4×104N，故D正确．故选A. D.
点睛：物体的平衡状态包括两种：静止状态、匀速直线运动状态．静止在空中、匀速上升、匀速下降均为平衡状态，受到的拉力和重力都是平衡力，据此求出钢丝绳的拉力大小．
12．ABD
【详解】ABD．受平衡力作用的物体处于平衡状态，物体处于静止状态或匀速直线运动状态，因此物体的运动状态不变，并且合力为零；故ABD正确；
C．二力平衡的条件：大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在一个物体上；三要素相同是指力的大小相等，方向相同，它所受的每个力的三要素不一定相同，故C错误。
故选ABD。
13． 6 0.25
【详解】[1]由图像可知，木块在内运动的速度
木块做匀速直线运动，受平衡力作用，即木块受到的拉力和滑动摩擦力为一对平衡力，大小相等，根据图像可知，此时木块受到的拉力为6N，所以物体A在第6s时所受滑动摩擦力也为6N。
[2]的过程中，物体A运动的平均速度
14．乙
【详解】探究“二力平衡的条件”的实验中，应尽量减少摩擦力对实验的影响，图乙的滚动摩擦力比图甲的滑动摩擦力要小，更科学。
15．非平衡
【详解】人造地球卫星围绕地球做匀速圆周运动，卫星处于非平衡状态．
点睛：匀速圆周运动是速率不变，方向时刻变化的曲线运动．
16． 自己 书包的重力 惯性
【详解】[1]某同学骑着共享单车上学，他肩上的书包相对于自己（或共享单车）位置没有发生改变，是静止的，所以选择了自己（或共享单车）为参照物。
[2]人对书包的支持力和书包受到的重力作用在同一物体上，大小相等、方向相反、作用在同一直线上是一对平衡力。
[3]到了学校用力刹车后，由于惯性，单车继续保持原来的运动状态，所以会向前运动一段距离才停下来。
17． 4.35 0.725
【详解】足球静止在草地上，草地对它的支持力和它受到的重力平衡，故F＝G＝mg＝0.444kg×9.8N/kg4.35N．在月球上重力变为：G＝4.35N＝0.74N.
18． 等于 15
【详解】[1]当木箱受到了10N水平推力时，箱子未推动，处于平衡状态，所以静摩擦力等于推力等于10N。
[2]当水平推力增大到15N时，箱子恰好做匀速直线运动，处于平衡状态，所以滑动摩擦力等于推力等于15N。
19．
【详解】把一木块放置在水平桌面上，再通过定滑轮在左右分别挂上数量不等的钩码，发现木块依然能保持静止，木块在水平方向受到向左的拉力、向右的拉力和向右的摩擦力三个力的作用，作用点均画在重心上，由于木块保持静止，因此木块受平衡力的作；如下图所示：
20． 合力大小等于两力之和 合力大小等于两力之差 都 10.0 3
【详解】（1）[1]分析比较表一中的数据及相关条件可初步得出
由以上分析可得：作用在同一直线上方向相同的两个力，合力的大小等于两力之和。
（2）[2]分析比较表二中的数据及相关条件可初步得出
由以上分析可得：作用在同一直线上方向相反的两个力，合力的大小等于两力之差。
（3）（a）[3]分析表一数据可得；作用在同一直线上、方向相同的两个力的合力总大于两个力中较大的力，故甲结论正确；分析表二数据可得：作用在同一直线上、方向相反的两个力的合力总小于两个力中较小的力，故乙的结论正确；因此就上述数据而言，以上发现都正确。
（b）[4][5]基于得出的初步结论进行推理，其中乙结论不具普遍性，若，，则合力
有此证明结论乙不具有普遍性。
21． 匀速直线 A、B AD/DA
【详解】（1）[1]实验过程中必须用弹簧测力计沿水平方向拉着物体做匀速直线运动，物体处于平衡态，那么物体在水平方向上受的拉力与摩擦力是平衡力，拉力的大小等于摩擦力的大小。
（2）[2]验证小刚的猜想，滑动摩擦力的大小可能与接触面之间的压力有关，需要控制接触面的粗糙程度相同，压力大小不同。而A、B两次实验中，接触面的粗糙程度相同，压力的大小不同，故选择A、B两次实验进行研究。
（3）[3]小强的猜想是滑动摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度有关。分析图中A、C两次实验数据，压力的大小相同，接触面的粗糙程度不同，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大，故结论为：压力的大小相同，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。
A．车轮上缠绕铁链是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，故A符合题意；
B．用力压住橡皮，容易擦去纸上写错的字，是在接触面粗糙程度一定时，通过增大压力来增大摩擦力，故B不符合题意；
C．刹车时用力压紧车闸是在接触面粗糙程度一定时，通过增大压力来增大摩擦力，故C不符合题意；
D．鞋底有凹凸不平的花纹，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，故D符合题意。
故选AD。
22． 0.1 方向竖直向上 振动 能 向左 等于 4.5m/s
【详解】(1)[1][2]因为蜻蜓处于静止状态，所以蜻蜓受到的重力和空气对它的作用力是一对平衡力，故空气对它的作用力大小为0.1N，方向竖直向上。
(2)[3]蜻蜓点水时，由于水面形成圆形波纹，所以蜻蜓点水时引起了水的振动。
[4]由于人的听觉频率范围是20Hz~20000Hz，而蜻蜓飞行时，翅膀扇动的频率范围是30Hz~40Hz，在人的听觉频率范围之内，所以能听到它发出的声。
(3)①[5]因为蜻蜓连续三次点水后，形成三个波纹刚好在O点内切，最大的波纹先形成，小的波纹后形成，所以蜻蜓向左飞行。
②[6]因为蜻蜓点水后的三个波纹刚好在O点内切，蜻蜓第二次点水的位置刚好是第一次水波运动到的位置，所以水波的速度和蜻蜓飞行的速度相同。
③[7]蜻蜓第一次点水的位置x1＝10m，第三次点水的位置x3＝1m，所以蜻蜓从第一次点水到第三次点水通过的路程为
因此蜻蜓的飞行速度
23． 受非平衡力 B 空气 物体间力的作用是相互的 力可以改变物体的运动状态
【详解】（1）“神舟十号”在绕地球轨道运行时，运动状态时刻在改变，所以受非平衡力作用．
（2）在地球上天平能完成测量，是因为左右两侧的物体对天平两个托盘有不同的压力．但物体在太空中是失重状态，即压力为0，所以物体放天平上对托盘是没有压力的，所以太空中用天平测量物体的质量是测不出来的．所以选择B选项，A、C、D三个选项的实验在失重状态下是可以完成的．
（3）火箭升空时向空气喷射高温燃气，给空气一个向后的力，由于物体间力的作用是相互的，所以同时空气会给火箭一个向前的力，使火箭改变运动状态而加速上升．
