8.2二力平衡 练习
一、单选题
1．如图所示，小亮用不同的水平力推地面上的木箱，根据木箱的运动情况，下列分析正确的是（ ）
A．木箱未被推动时，木箱受到的摩擦力大于推力
B．木箱未被推动时，木箱受到的摩擦力小于推力
C．匀速推动木箱时，木箱受到的摩擦力等于推力
D．匀速推动木箱时，木箱受到的摩擦力大于推力
2．如图所示，中国空间站的天和核心舱在轨运行时，绕地球一周约90min。下列说法中正确的是（ ）
A．以资源舱为参照物，生活控制舱是运动的
B．以地球为参照物，天和核心舱是运动的
C．天和核心舱在惯性作用下不断运动
D．天和核心舱在轨运行时受平衡力作用
3．起重机分别三次起吊2.5 t的甲、乙、丙三件货物，甲货物以4 m/s的速度匀速上升，乙货物以2 m/s的速度匀速下降，丙货物静止在空中．那么起重机钢绳在以上三种情况下受力的大小关系是（ ）
A．甲最大 B．乙最大
C．丙最大 D．三种情况一样大
4．如图所示，手握着瓶子处于竖直静止状态，下列叙述正确的是
A．瓶子处于静止状态，所以瓶子不受摩擦力作用
B．手握瓶子的力越大，瓶子所受的摩擦力就越大
C．瓶子受到手的握力和重力是一对平衡力
D．瓶子受到竖直向上的摩擦力
5．奥运会上，许多比赛项目涉及到了物理知识，下列分析不正确的是（ ）
A．篮球撞击篮板时改变了运动方向，说明力可以改变物体的运动状态
B．掷出去的铅球最终会落回地面，是由于铅球受到重力的作用
C．游泳时用手脚向后划水，人就能前进，表明力的作用是相互的
D．运动员踢出去的足球在空中飞行是受到重力和踢力
6．一个水杯静止在水平桌面上，下列说法正确的是（ ）
A．桌子受到的重力与水杯对桌面的压力是一对平衡力
B．桌子受到的重力与桌面对水杯的支持力是一对平衡力
C．水杯对桌面的压力与桌面对水杯的支持力是对相互作用力
D．水杯受到的重力与桌面对水杯的支持力是一对相互作用力
二、多选题
7．如图所示，是“冰墩墩”单脚静止放置在水平地面上的情景，下列说法不正确的是（ ）
A．“冰墩墩”所受重力没有施力物体
B．“冰墩墩”对地面的压力与地面对“冰墩墩”的支持力是一对相互作用力
C．“冰墩墩”所受重力与地面对“冰墩墩”的支持力是一对平衡力
D．“冰墩墩”静止在水平地面上时，仍然受到惯性的作用
8．关于力和运动的关系，下列说法正确的是（ ）
A．没有力的作用，运动的物体会慢慢停下来
B．物体在平衡力作用下，一定处于匀速直线运动状态或静止状态
C．物体受到了力的作用，运动状态一定改变
D．物体运动方向改变，一定受到力的作用
9．如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．小鸟受到的重力与小鸟对树枝的压力是一对平衡力
B．小鸟对树枝的压力与树枝对小鸟的支持力是一对相互作用力
C．小鸟受到的重力与树枝对小鸟的支持力是一对平衡力
D．小鸟受到的重力与树枝对小鸟的支持力是一对相互作用力
10．下列说法正确的是（ ）
A．没有力的作用物体就不会运动
B．运动的物体一定受到了力的作用
C．静止的物体可能受到力的作用
D．运动的物体如果不受力，它将永远运动下去
三、判断题
11．在力的合成中，合力可能小于任何一个分力。( )
12．物体的速度为零时，一定处于平衡状态。( )
13．在力的合成中，合力可能小于任何一个分力。 （判断对错）
四、填空题
14．小华乘车过程中忽发奇想，做起了一个实验：在车顶上挂一个小球，当观察到如图所示的情景时，他告诉同车的妹妹：汽车正在做 （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”或“不是”）一对平衡力。
15．如图所示，弹簧测力计下挂着一个物体A处于静止，则物体A受到的重力为 N，弹簧测力计受到的合力为 N．
16．如图所示，在玻璃杯内装满米，将竹筷竖直插入米中，然后用竹筷将玻璃杯沿竖直方向慢慢提起，使玻璃杯在空中处于静止状态．已知玻璃杯与米的总质量是0.8 kg，则玻璃杯与米受到的总重力是 N，与总重力相平衡的力是 力．(g取10 N/kg)
17．图甲是悬停在空中的直升机。在空气中高速转动扇叶，会受到空气给它一个 （选填“向上”或“向下”）的升力，与这个升力平衡的力是 ；图乙火箭升空时的情景，有个力推动火箭向上加速运动，这个力的施力物体是 （选填“空气”、“喷出的气体”）。
18．如图所示，竖直向上抛出一小球，当小球上升到最高点A点时处于 （填“平衡状态”或“非平衡状态”）;若抛出的小球在最高点A点时所有外力同时消失，则小球将保持 （填“静止”或“匀速直线运动”）
五、作图题
19．随着人民生活水平的提高，小汽车逐步走进千家万户，如图所示，某家用小汽车静止在水平地面上，请在图中作出后轮受力的示意图。
20．如图所示，货物A随小车B一起向右做匀速直线运动，请在图中作出货物A所受力的示意图。
六、实验题
21．在探究“二力平衡条件”的实验中，小伟采用的实验装置如图所示：
（1）探究方案中研究对象是 ．此实验中桌面越光滑效果越好，其原因是减小 对小车运动状态的影响．
（2）实验中，保持F1和F2相等，将小车扭转一个角度，松手后，小车 在此位置平衡（选填“能”或“不能”）．
22．在“探究二力平衡条件”的活动中，学习小组设计了图甲和图乙两种实验方案。
（1）当物体处于 状态或匀速直线运动状态时，它受到的力是相互平衡的；
（2）从实验效果的角度分析，你认为图 （选填“甲”或“乙”）方案更好，理由是可以减少 力对实验带来的影响；
（3）乙实验中向两端的小盘里加砝码，当两盘砝码质量 时，小卡片静止；
（4）把小卡片转过一个角度，然后松手，观察到小卡片转动，最后恢复到静止状态，说明两个力必须作用在 才能平衡；
（5）在小卡片平衡时，用剪刀将卡片从中间剪开，再松手时，小卡片运动.由此说明两个力必须作用在 才能平衡。
七、简答题
23．如图所示，可以用弹簧测力计测量物体的重力，请证明：当弹簧测力计和物体静止时，弹簧测力计的示数（即弹簧测力计所受物体的拉力）F′就表示物体所受重力G的大小，即F′=G。
24．如图所示，小红和妈妈正在合作调节冰箱的水平，根据图中的情景利用相关物理知识回答下列问题
（1）图中的冰箱的左右两侧哪侧低？
（2）图中用到的检测工具是利用什么原理制成的？
（3）水平面上的冰箱对地面的压力与冰箱所受支持力是一对相互作用力还是平衡力？
八、综合题
25．物体间力的作用是相互的。实验表明，两个物体间的相互作用力总是大小相等， 方向相反。如图所示，一个物体静止地放在水平桌面上。
（1）画出物体所受各力的示意图；
（2）试推证：物体对桌面的压力F压与物体受到的重力G物大小相等。
26．“快递小哥”天舟一号
2017年4月20日19时41分35秒长征七号遥二运载火箭搭载天舟一号货运飞船成功发射升空．天舟一号货运飞船是基于神舟号飞船和天宫一号的技术研发，只运货不运人，因而被人们形象地称为“快递小哥”（如图所示）．它肚大能容，运送6吨多的货物不在话下，在功能、性能上都处于国际先进水平．部分参数见下方表格
天舟一号货运飞船的主要任务有：
一是承担推进剂补加任务．专家表示，无论是空间实验室还是空间站，都在近似圆的轨道上运行（地球半径约为6400公里），会由于空气阻力而“掉高度”．如果不能维持高度，空间实验室或空间站的在轨寿命将比较有限，因而需要其发动机适时启动以保持轨道高度，但是它们携带的燃料是有限的，这就为被称为“太空加油”的在轨推进剂补加技术提出了需求．货运飞船跟天宫二号实现对接后会补加燃料．
二是快速交会对接．天舟一号将开展快速交会对接试验，整个过程仅用4到6圈就能完成，此技术成熟后可用于载人飞船对接．
三是科学试验．作为运货的“快递小哥”，天舟一号在满足运输货物需求的同时，还最大限度地发挥了平台效能，随船要进行13项太空试验，实现“一次飞行、多方受益”的目标．
天舟一号凝结了货运飞船系统研制人员多年来的心血和汗水，天舟一号飞行任务作为空间实验室任务的收官之战，空间站工程的关键一战，是我国载人航天工程稳中求进的重要一步．
根据上述材料回答问题．
（1）天舟一号货运飞船与天宫二号对接成功后，以天宫二号为参照物，天舟一号飞船是 的．（选填“静止”或“运动”）
（2）天舟一号在轨运行时的太空科学试验数据会通过 传回地面．（选填选项前字母）
A．超声波 B．声波 C．电磁波 D．次声波
（3）请估算“快递小哥”天舟一号在轨道上运行的速度大小，并写出估算过程 ．
九、计算题
27．随着5G信号的快速发展，5G无人物品派送车已应用于实际生活中，图甲为无人物品派送车沿直线路径前往派送点的情景。派送车的总质量约为500kg，从出发点到达甲派送点，完成派送后继续前往乙派送点，其行驶路程s与所用时间t的关系如图乙所示。已知该车在水平路面上匀速行驶时所受阻力为总重力的0.05倍。（g取10N/kg）求：
（1）该车从出发点到达甲派送点的平均速度；
（2）该车所受的总重力；
（3）该车在匀速行驶路段时受到的牵引力大小；
（4）该车在10~13min内所受合力。
28．一质量为2t的卡车，在水平公路上匀速行驶时受到的摩擦阻力是车重的0.02倍，求卡车受到的牵引力是多大？
参考答案：
1．C
【详解】AB．木箱未被推动时，木箱处于静止状态，此时推力与木箱受到的摩擦力平衡，大小相等，故AB错误；
CD．匀速推动木箱时，木箱做匀速直线运动，处于平衡状态，则受到平衡力，水平方向上推力与木箱受到的摩擦力平衡，大小相等，故C正确，D错误。
故选C。
2．B
【详解】A．以资源舱为参照物，生活控制舱的位置没有发生改变，所以是静止的，故A错误；
B．以地球为参照物，天和核心舱的位置不断发生变化，所以是运动的，故B正确；
C．惯性是物体本身的一种属性，不是力，不能说惯性作用，故C错误；
D．核心舱在绕轨道运行时，做曲线运动，其运动状态在改变，受非平衡力作用，故D错误。
故选B。
3．D
【详解】货物受重力和起重机钢绳的拉力作用。在甲、乙、丙三种情况下，货物保持匀速直线运动或静止状态，都是平衡状态，这时货物所受重力和钢绳的拉力是一对平衡力。重力大小不变，钢绳的拉力在三种情况下也就一样大。
故选D。
4．D
【详解】A．瓶子处于静止状态，受力平衡，在竖直方向上受重力和静摩擦力，A错误；
BD．瓶子保持静止，受力平衡，在竖直方向上受重力和静摩擦力，因而静摩擦力等于重力，手握得越紧，握力越大，但是静摩擦力不变，B错误、D正确；
C．手对瓶子的握力和瓶子所受的重力不是平衡力，握力在水平方向上，而重力在竖直方向上，重力和静摩擦力是一对平衡力，故C错误；
5．D
【详解】A．篮球撞击篮板后改变了运动方向，运动状态发生了变化，故A正确，不符合题意；
B．掷出去的铅球在重力作用下落回地面，故B正确，不符合题意；
C．游泳时用手脚向后划水，人就能前进，这是因为力的作用是相互的，故C正确，不符合题意；
D．踢出去的足球在空中只受重力作用，故D错误，符合题意。
故选D。
6．C
【详解】A．桌子受到的重力作用在桌子上，水杯对桌面的压力作用在桌面上，两个力的方向相同，所以不是一对平衡力，也不是一对相互作用力；故A错误；
B．桌子受到的重力作用在桌子上，桌面对水杯的支持力作用在水杯上，两个力作用在两个物体上，所以不是一对平衡力；故B错误；
C．水杯对桌面的压力与桌面对水杯的支持力，这两个力大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在两个物体上，符合相互作用力的条件，所以是一对相互作用力；故C正确；
D．水杯受到的重力与桌面对水杯的支持力，这两个力大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在一个物体上，符合二力平衡的条件，所以是一对平衡力；故D错误。
故选C。
7．AD
【详解】A．由于重力是地球对物体的吸引产生的，故“冰墩墩”所受重力的施力物体是地球，故A错误，符合题意；
B．冰墩墩对地面的压力和地面对冰墩墩的支持力符合相互作用力的条件，两力是一对相互作用力，故B正确，不符合题意；
C．“冰墩墩”所受重力与地面对“冰墩墩”的支持力符合二力平衡条件，是一对平衡力，故C正确，不符合题意；
D．“冰墩墩”静止在水平地面上时，仍然具有惯性；惯性不是力，不能说受到惯性的作用，故D错误，符合题意。
故选AD。
8．BD
【详解】A．运动的物体在没有力的作用，将做匀速直线运动，故A错误；
B．物体在平衡力的作用下，可能静止，也可能做匀速直线运动，故B正确；
C．物体受到平衡力的作用，运动状态不变，故C错误；
D．力是改变物体运动状态的原因，物体运动方向的改变，则一定受到力的作用，故D正确。
故选BD。
9．BC
【详解】二力平衡力的条件：大小相等、方向相反、作用在同一个物体上，作用在同一条直线上；物体间力的作用是相互的，相互作用力的条件：大小相等、方向相反、作用在两个物体上，作用在同一条直线上。
A．小鸟受到的重力与小鸟对树枝的压力是作用在不同物体上的两个力，且方向相同，所以不是一对平衡力，故A错误；
B．小鸟对树枝的压力作用在树枝上，树枝对小鸟的支持力同时作用在小鸟上，且这两个力大小相等、方向相反，作用在同一条直线上，所以是一对相互作用力，故B正确；
C．小鸟在树枝上静止，处于平衡状态，则小鸟受到的重力（作用在小鸟上）与树枝对小鸟的支持力（作用在小鸟上）是一对平衡力，故C正确；
D．小鸟受到的重力与树枝对小鸟的支持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BC。
10．CD
【详解】A．根据牛顿第一定律，不受力的物体也可以保持匀速直线运动，故错误；
B．力并不是维持物体运动的原因，根据牛顿第一定律，不受力的物体也可以保持匀速直线运动，故错误；
C．物体受到平衡力的作用，物体就会保持平衡状态即静止状态或匀速直线运动状态，故正确；
D．根据牛顿第一定律，原来运动的物体不受力时就会保持匀速直线运动状态，故正确．
11．正确
【详解】当同一直线上的两个力方向相反时，合力等于两个分力之差，合力可能小于任何一个分力。如同一直线上方向相反的两个力，一个5N的力和一个3N的力，其合力大小为
5N-3N=2N
比最小的3N都要小，故说法正确。
12．错误
【详解】物体处于静止或匀速直线运动状态，我们就说物体处于平衡状态；物体速度为零时，物体不一定处于处于平衡状态，例如竖直上抛的物体上升到最高点时速度为零，但物体只受重力作用，物体受到的不是平衡力，物体不处于平衡状态，故说法错误。
13．正确
【详解】当同一直线上的两个力方向相反时，合力等于两个分力之差，合力可能小于任何一个分力，如同一直线上方向相反的两个力，一个5N的力和一个3N的力，其合力大小为
故此说法正确。
14． 加速 不是
【详解】[1]小车匀速运动时，小球与小车相对静止，小球应在竖直方向上；小车做减速运动时，车的运动速度变慢，小球由于惯性保持原来的运动状态，小球要向前运动；小车做加速运动时，车的运动速度变快，小球由于惯性保持原来的运动状态，小球要向后运动。
[2]一对平衡力的大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在同一物体上，而小球受到竖直向下的重力和沿绳斜向右上方的拉力作用，两个力不在同一条直线上，所以不是一对平衡力。
15． 2.4 0
【分析】弹簧测力计在使用前要观察其量程和分度值，再根据指针所指示的刻度来读数；弹簧测力计处于静止状态，受到的力为平衡力，据此求合力大小即可．
【详解】由图知道，弹簧秤的分度值是0.2N，指针所指示的刻度是2.4N，物体A处于静止，由二力平衡知道，该物体的重力是2.4N；此时弹簧测力计受到向上和向下的拉力，处于静止状态，即受平衡力作用，故受到的合力为0．
16． 8 摩擦
【详解】由题意知：玻璃杯在空中处于静止状态，此时玻璃杯与米受到的总重力与竹筷对米向上的摩擦力是一对平衡力，由二力平衡的条件知，它们大小相等，方向相反，且在同一条直线上；Gmg0.8kg×10N/kg8N.
17． 向下 直升机重力 喷出的气体
【详解】[1]悬停在空中的直升机，高速转动的扇叶将空气下吹，空气对扇叶一个反作用力，因而获得一个向上的升力。
[2]与这个升力平衡的力是直升机的重力，二者大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在同一个物体上。
[3]由于物体间力的作用是相互的，火箭升空时，向下喷出气体，从而获得一个反作用力。因此，推动火箭向上加速运动的力的施力物体是喷出的气体。
18． 非平衡状态 静止
【详解】第一空．当小球上升到最高点A只受向下的重力的作用，因此处于非平衡状态；
第二空．小球在最高点A点时处于静止状态，若所有外力同时消失，由牛顿第一定律可知将保持原来的静止状态．
19．如下图所示
【详解】对后轮进行受力分析可知，后轮受到重力和地面的支持力，同时还受到汽车本身对后轮的压力；这三个力中地面对后轮的支持力方向竖直向上，另外两个力方向竖直向下，三个力的合力为零，如下图所示：
20．
【详解】货物A做匀速直线运动，处于平衡状态，A受到竖直向下的重力G和竖直向上的支持力F，G与F是一对平衡力，它们大小相等，方向相反，且作用在同一直线上，作用点在物体的重心，重力从重心竖直向下画，符号为G；支持力从重心竖直向上画，符号为F，注意两个力长度相同，如下图所示：
21． 小车 摩擦力 不能
【详解】（1）由图知，小车在水平方向上受到两个拉力的作用，可利用小车来探究“二力平衡条件”，即研究对象是小车；实验中桌面越光滑越好，小车在光滑的水平桌面上受到的摩擦力小，摩擦力对小车运动状态的影响小；（2）将小车扭转一个角度，两个拉力不在同一直线上，二力不平衡，所以，松手后小车将转动，不能保持平衡．
22． 静止 乙 摩擦 相等 同一直线上 同一物体上
【详解】（1）[1]当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时，它受到的力是相互平衡的。
（2）[2][3]乙方案小卡片的重力小忽略不计，水平方向上只受两个力的作用，甲方案水平方向上还要考虑摩擦力，故乙方案更好，理由是乙中摩擦力对实验的影响较小。
（3）[4]一对平衡力的大小相等，方向相反，当两盘砝码的质量相等时，卡片就保持静止。
（4）[5]把小卡片转过一个角度，使作用在物体上的两个力不在同一直线上，然后松手，观察到小卡片转动，最后恢复到静止状态，说明两个力必须作用在同一直线上才能平衡。
（5）[6]当小卡片平衡时，用剪刀沿虚线迅速剪断小卡片，由于二力不在同一物体上，所以两侧钩码落下， 两段小卡片运动，由此说明两个力必须作用在同一物体上才能平衡。
23．见解析
【详解】证明：物体静止处于平衡状态，物体受到竖直向下的重力G和竖直向上的弹簧测力计的拉力F是一对平衡力，大小相等即G=F；弹簧测力计所受物体的拉力F′和物体所受弹簧测力计的拉力F是一对相互作用力，大小相等即F′=F，所以F′=G。
24．（1）右侧低（2）重力方向是竖直向下的（3）相互作用力
【详解】（1）由图知，重锤线竖直向下，但冰箱竖直的一边与重锤线不平行，冰箱偏向右侧，说明是右侧低。
（2）图中用到的检测工具是重锤线，重锤线是利用重力方向竖直向下的原理制成的。
（3）水平面上的冰箱对地面的压力与冰箱所受支持力分别作用在两个物体上，大小相等、方向相反、作用在同一直线上，是一对相互作用力。
25．（1）；（2）见解析
【详解】（1）物体静止地放在水平桌面上，受重力和地面的支持力，二力平衡。过重心作竖直向下的重力和竖直向上的支持力，如图所示：
（2）证明：由于物体静止（即处于平衡状态），所以物体受到的重力G物和支持力F支是一对平衡力，大小相等；由于支持力F支和压力F压是一对相互作用力，根据题意可得，桌面对物体的支持力F支和物体对桌面的压力F压大小相等，因此物体对桌面的压力F压和物体受到的重力G物大小相等。
26． 静止 C 7676～7888m/s
【详解】天舟一号货运飞船与天宫二号对接成功后，两者速度相等，方向相同，故以天宫二号为参照物，天舟一号飞船是静止的．天舟一号在轨道运行时的太空试验数据会通过电磁波传回地面，因为天舟一号的轨道附近几乎为真空，声音不能在真空中传播，故只能用电磁波；离地球的最近距离：h1=200.033km；最远距离h2=383.375km．
离地心的半径，R1=R0+h1=6400km+200.033km=6600.033km，
R2=R0+h2=6400km+383.375km=6783.375km，
“快递小哥”天舟一号在轨道上运行的一周的距离：s1=2πR1=2×3.14×6600.033km=41448.2072km，s2=2πR2=2×3.14×6783.375km=42599.595km．
“快递小哥”天舟一号在轨道上运行的一周的时间：t=1h30min21.63s=5421.63s，
“快递小哥”天舟一号在轨道上运行的一周的速度：v1=S1/t=41448.2072km /5421.63s =7645m/s；v2=S2/t=42599.595km/5421.63s=7857m/s．
27．（1）1.40m/s；（2）5000N；（3）250N；（4）零
【详解】解：（1）总根据s﹣t图像可知，路程
总时间
平均速度
（2）派送车质量
所受重力
（3）阻力是重力的0.05倍
派送车运动直线运动，故牵引力等于阻力
（4）10~13min时，派送车处于静止状态即平衡状态，故合力为零。
答：（1）该车从出发点到达甲派送点的平均速度1.4m/s；
（2）该车所受的总重力5000N；
（3）该车在匀速行驶路段时受到的牵引力大小250N；
（4）该车在10~13min内所受合力为零。
28．392N
【详解】解：卡车的质量为
m=2t=2000kg
卡车重力
G=mg=2000kg×9.8N/kg=19600N
因为卡车在水平公路上匀速行驶，所以卡车受的牵引力和阻力是一对平衡力，所以卡车受到的牵引力
F=f=0.02G=0.02×19600N=392N
答：卡车受到的牵引力是392N。
