3.5 二力平衡的條件（解析版）

1、3.5二力平衡的條件知識(shí)點(diǎn)填寫1.二力平衡：一個(gè)物體在兩個(gè)力的作用下，如果保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，這兩個(gè) 力就互相平衡。2 .二力平衡的條件：兩力大小相等，兩個(gè)力方向相反，作用在同一直線上，作用在同一物體上同步練習(xí)1. 2019賽季斯諾克中國(guó)公開賽于4月1至7日在北京舉行。在比賽中，球桿擊打白球， 白球離開球桿后繼續(xù)滾動(dòng)并撞擊紅球，白球緩慢靜止而紅球向前滾動(dòng)。以下有關(guān)球的受力 情況及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的描述中，正確的一項(xiàng)為哪一項(xiàng)（）A.白球離開球桿后能繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，是因?yàn)槭艿角驐U的推力B.白球向紅球靠近的過(guò)程中，紅球相對(duì)于白球是靜止的C.紅球受到白球撞擊后能繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，是因?yàn)榧t球具有慣性D.整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)

2、程中，白球在水平方向上始終受到平衡力的作用【答案】C【解析】【分析】【詳解】A.白球離開球桿后能繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，是因?yàn)榘浊蚓哂袘T性，而不是受到球桿的推力，故A錯(cuò) 誤。B.白球向紅球靠近的過(guò)程中，紅球相對(duì)于白球的位置發(fā)生了改變，所以紅球是運(yùn)動(dòng)的，故B錯(cuò)誤。C.紅球受到白球撞擊后能繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，是因?yàn)榧t球具有慣性，故C正確。D.整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，白球的速度發(fā)生了變化，其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生了改變，因此，白球在水平 方向上受到的是非平衡力的作用，故D錯(cuò)誤。應(yīng)選C。2.重力相同的a、b兩件貨物在兩臺(tái)吊車鋼索的牽引下豎直向上運(yùn)動(dòng)，它們運(yùn)動(dòng)的s”圖 像，分別如圖甲、乙所示，那么在圖像描述的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中（）【分析】【詳解】(1)

3、火箭發(fā)射時(shí)，高溫高壓的燃?xì)鈴奈膊繃姵?，火箭?duì)氣體產(chǎn)生一個(gè)向下的力，氣體 對(duì)火箭產(chǎn)生一個(gè)向上的力，火箭獲得上升的推力，這是利用了力的作用是相互的。(2)天通一號(hào)03星在軌道上運(yùn)行時(shí)不是直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)方向不斷變化，也就是狀態(tài)不 斷變化，所以受到的力不是平衡力。.為了研究擺錘的擺動(dòng)，小明用細(xì)繩把擺錘懸掛來(lái)，將擺錘從/點(diǎn)靜止釋放，利用頻閃 照相技術(shù)拍攝擺錘在相同時(shí)間間隔的位置(如圖)。(1)擺錘到達(dá)最高點(diǎn)B時(shí)，是否處于平衡狀態(tài)？ (填是或“否)(2)當(dāng)擺錘運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)時(shí)，細(xì)繩瞬間斷裂，此后擺錘運(yùn)動(dòng)軌跡是 (填直線 或曲線)【答案】否曲線【解析】【分析】【詳解】(1)擺錘到達(dá)最高點(diǎn)8時(shí)，受拉力和重力作用，

4、二者不在一直線上，所以不是一對(duì)平 衡力，因此處于非平衡狀態(tài)。(2)將擺錘從/點(diǎn)靜止釋放，當(dāng)擺錘運(yùn)動(dòng)到。點(diǎn)時(shí)，擺錘的速度方向水平向右，假設(shè)細(xì) 繩瞬間斷裂，擺錘由于慣性要繼續(xù)向右運(yùn)動(dòng)，同時(shí)擺錘受到重力作用，因力與物體的運(yùn)動(dòng) 方向不在同一直線上，故擺錘將做曲線運(yùn)動(dòng)。.用電將電燈吊在天花板上，下述幾對(duì)力中屬于相互作用力的是;屬于平衡力的 是 O (填序號(hào))電燈對(duì)電線的拉力和電線對(duì)電燈的拉力電線對(duì)電燈的拉力和電線對(duì)天花板的拉力電燈受到的重力和電燈對(duì)電線的拉力電燈受到的重力和電線對(duì)電燈的拉力【答案】【解析】【分析】二力平衡的條件是：大小相等、方向相反、作用在同一個(gè)物體上、且作用在同一條直線上。平衡力和相互

5、作用力的區(qū)別是兩個(gè)力是否作用在同一物體上?！驹斀狻靠?電燈對(duì)電線的拉力和電線對(duì)電燈的拉力，兩個(gè)力的大小相等、方向相反、作用在 同一條直線上，但作用在兩個(gè)物體上，是一對(duì)相互作用力。電線對(duì)電燈的拉力和電線對(duì)天花板的拉力，兩個(gè)力作用在兩個(gè)物體上，大小不等，兩個(gè) 力既不是平衡力也不是相互作用力。電燈受到的重力和電燈對(duì)電線的拉力，兩個(gè)力的方向都是豎直向下，且作用的物體的不 同，兩個(gè)力既不是平衡力也不是相互作用力。電燈受到的重力和電線對(duì)電燈的拉力，兩個(gè)力大小相等、方向相反、作用在同一個(gè)物體 上、且作用在同一條直線上，符合二力平衡條件，是一對(duì)平衡力。故屬于相互作用力的是，屬于平衡力的是。.重為G。的小雨站在

6、電梯上，（1）如果電梯勻速上升，以下幾對(duì)力中，屬于平衡力的有 O （填序號(hào)）人的重力與電梯對(duì)人的支持力人對(duì)電梯的壓力與電梯對(duì)人的支持力 人的重力與人對(duì)電梯的壓力電梯的重力與電梯受到的牽引力人的重力與人對(duì)地球 的吸引力（2）如果電梯加速上升，人受力（選填平衡或不平衡），人對(duì)電梯的壓力電 梯對(duì)人的支持力。（選填、 G【答案】D丙B. WG, F：GD .信 F G【解析】【詳解】由于磁鐵距離鐵塊越近，磁鐵對(duì)鐵塊的吸引力越大，三種情景中鐵塊距離磁鐵越來(lái)越近， 那么磁鐵對(duì)鐵塊的吸引力越來(lái)越大，即F痂* F乙F甲圖甲中，因鐵塊被吸引離開桌面，即鐵塊由靜止開始加速向上運(yùn)動(dòng)，那么其受到的吸引力大 于重力，即

7、F尼G。綜上分析可得F 俞F F tjtG應(yīng)選Do.在沒(méi)有風(fēng)的室內(nèi)向上拋出皮球，在球升到最高點(diǎn)的瞬間，不計(jì)空氣阻力，它受到的力有( )A.只有重力B.重力和手的推力 C.不受力D.重力和慣性力【答案】A【解析】【分析】【詳解】皮球離開手后由于慣性繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，手的推力消失。皮球在飛行過(guò)程中始終受到重力的作 用，并且重力的方向豎直向下，所以飛到最高處后會(huì)下落。慣性不是力，皮球有慣性，但 不是受到慣性力，故A正確，BCD錯(cuò)誤。應(yīng)選Ao. 一輛汽車停在水平路面上，以下屬于一對(duì)平衡力的是()A.汽車的重力和路面對(duì)汽車的阻力B.路面對(duì)汽車的支持力和汽車對(duì)路面的壓力C.汽車的重力和汽車對(duì)路面的壓力D.汽車的重

8、力和路面對(duì)汽車的支持力【答案】D【解析】【分析】【詳解】A.平衡力的條件為：二力作用在一個(gè)物體上，大小相等，方向相反，且作用在一條直線 上。汽車的重力和路面對(duì)汽車的阻力，兩個(gè)力不在一條直線上，不是平衡力。故A不符合 題意；B.路面對(duì)汽車支持力的受力物體是汽車，而汽車對(duì)路面壓力的受力物體是地面，二力沒(méi) 有作用在一個(gè)物體上，不是平衡力，故B.不符合題意；C.汽車的重力方向豎直向下，汽車對(duì)路面的壓力，方向垂直地面向下，故二力方向相同且 不是作用在同一個(gè)物體上，不是平衡力。故c不符合題意；D.汽車的重力和路面對(duì)汽車的支持力，二力作用在一個(gè)物體上，大小相等，方向相反， 且作用在一條直線上，符合平衡力的條

9、件，此二力是平衡力。故D符合題意。應(yīng)選Do【點(diǎn)睛】平衡力與相互作用力的判斷是個(gè)難點(diǎn)，平衡力是作用在一個(gè)物體上的力，而相互作用力作 用于兩個(gè)物體，兩對(duì)力的大小都是相等的。6.某次演練中，直升飛機(jī)懸停于高空，一傘兵（含傘）跳傘后豎直降落，其速度口與時(shí)間 ，的關(guān)系如下圖。以下判斷正確的選項(xiàng)是（）A.在。力內(nèi)，傘兵受到的重力小于阻力B.在勿勿內(nèi)，傘兵受到的重力等于阻力C.在然右內(nèi)，傘兵受到的重力大于阻力D.在12，3內(nèi)，傘兵受到的阻力保持不變【答案】B【解析】【詳解】A.從圖象中可以看出。ti,速度在增大，受到的重力大于阻力，故A錯(cuò)誤。B.從圖象中可以看出&t2,速度不變，即做勻速直線運(yùn)動(dòng)，因此傘兵受

10、到的重力等于阻 力，故B正確。CD.從圖象中可以看出t2t3,速度在減小，因此受到的重力小于阻力，并且速度越大，阻 力越大，因此阻力在逐漸減小，故CD錯(cuò)誤。應(yīng)選Bo.如下圖，有三根完全相同的重都為G的圓木柱/、B、C,先把4、8緊靠著放在水平 地面上，再把C輕放在/、5上保持靜止，那么下面說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是（）A.圓木柱A對(duì)地面的壓力大于1.5GB,圓木柱8對(duì)地面的壓力等于1.5GC.圓木柱。對(duì)圓木柱力的壓力等于0.5GD.圓木柱。對(duì)圓木柱力的壓力小于0.5G【答案】B【解析】【詳解】AB.以三個(gè)木柱整體為研究對(duì)象，根據(jù)平衡條件知道,3G=2N解得N=1.5G；由牛頓第三定律，圓木柱A對(duì)地面的

11、壓力等于1.5G,同理，圓木柱8對(duì)地 面的壓力等于1.5G,故A錯(cuò)誤，B正確;CD.以C為研究對(duì)象，受力分析如下G由幾何知識(shí)知道，&N = G,解得故CD錯(cuò)誤。應(yīng)選Bo.在甲、乙兩艘遮蔽門窗的船上，分別觀察到小球的運(yùn)動(dòng)情況如下圖（小球原靜止在光滑水平桌面中央）。以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是（）甲船：小球向右運(yùn)動(dòng)乙船：小球靜止A.甲船向左做勻速運(yùn)動(dòng)，乙船靜止.甲船向右做勻速運(yùn)動(dòng)，乙船靜止C.甲船可能靜止也可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)D.乙船可能靜止也可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)【答案】D【解析】【詳解】根據(jù)小球原來(lái)靜止在光滑水平桌面中央，由此可知小球在水平方向上不受力的作用，因此 由圖中，甲船：小球向右運(yùn)動(dòng)，根據(jù)慣性知識(shí)可

12、知，甲船可能向左加速或向右減速；乙 船：小球靜止，說(shuō)明乙船可能靜止或做勻速直線運(yùn)動(dòng)。應(yīng)選Do.彈簧測(cè)力計(jì)分別受到水平向左的B和水平向右的B的拉力作用，F(xiàn)i、入均為3N,彈簧測(cè)力計(jì)靜止時(shí)如下圖，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是（）VWWWWVCh1A.彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為ONB.彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為6NC. B、產(chǎn)2是一對(duì)相互作用力D. F】、方2是一對(duì)平衡力【答案】D【解析】【詳解】AB.用兩個(gè)方向相反的力向兩端拉彈簧測(cè)力計(jì)，與只拉一端效果是相同的；因?yàn)槲矬w間力 的作用是相互的，拉一端時(shí)，另一端也必須有力的作用，因此，彈簧測(cè)力計(jì)不可能顯示兩 邊的拉力之和，而只會(huì)顯示一個(gè)力的大小，即3N； AB不符合題意。CD

13、.因?yàn)锽、F2方向相反，都作用在彈簧測(cè)力計(jì)上且均為3N,彈簧測(cè)力計(jì)靜止不動(dòng)，所 以E、尸2是一對(duì)平衡力。C不符合題意，D符合題意。應(yīng)選Do.小科家住8樓，他先在家中地面上用臺(tái)秤稱得自己的體重為500N,再將臺(tái)秤移至電梯 內(nèi)，電梯從U0時(shí)由靜止開始向下運(yùn)動(dòng)到Ulis時(shí)停止，測(cè)得臺(tái)秤對(duì)自己的支持力尸隨時(shí)間，變化的關(guān)系如下圖，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是（）A.電梯內(nèi)，相對(duì)于臺(tái)秤，小科是運(yùn)動(dòng)的B.小科在0-2s時(shí)做勻速直線運(yùn)動(dòng)C.小科在電梯內(nèi)時(shí)，自身重力會(huì)變大或變小D.小科在2-lOs時(shí)受力平衡【答案】D【解析】【詳解】A.在電梯內(nèi)，相對(duì)于臺(tái)秤，小科的位置保持不變，故他是靜止的，故A錯(cuò)誤；B.在02s內(nèi)，小

14、科受到的支持力為450N,重力為500N,故二者的合力方向向下，與運(yùn) 動(dòng)方向相同，即小科做加速運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；C.小科在電梯內(nèi)時(shí)，它的質(zhì)量保持不變，所以他的重力保持不變，故C錯(cuò)誤；D.在210s內(nèi)時(shí)，小科受到的支持力為500N,重力為500N,合力為零，因此它保持勻速 直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，那么受力平衡，故D正確。應(yīng)選Do.在探究“二力平衡的條件的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)采用的實(shí)驗(yàn)裝置如下圖：（1）當(dāng)物體處于靜止?fàn)顟B(tài)或 狀態(tài)時(shí)我們認(rèn)為它受到的力相互平衡。（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，小宇發(fā)現(xiàn)當(dāng)向左盤和右盤同時(shí)加入一個(gè)相等重力的祛碼時(shí)，木塊處于靜止?fàn)?態(tài)。此時(shí)木塊在水平方向受到兩個(gè)力的作用，這些力是平衡的。小明再把右盤中的祛碼換

15、 成一個(gè)較重的祛碼時(shí)，發(fā)現(xiàn)木塊仍然處于靜止?fàn)顟B(tài)，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是，這 時(shí)木塊在水平方向受到的力 （填平衡或不平衡）。（3）如下圖，小慧用小車來(lái)做該實(shí)驗(yàn)，裝置處于靜止，細(xì)繩和彈簧測(cè)力計(jì)的質(zhì)量忽略不 計(jì)，不考慮細(xì)繩與滑輪間的摩擦，兩端掛的重物各為10N,那么彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為No【答案】 勻速直線運(yùn)動(dòng) 木塊受到向左的摩擦力 平衡 10【解析】【詳（1）物體處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)，物體受到平衡力的作用。（2）小宇再把右盤中的祛碼換成一個(gè)較重的祛碼時(shí)，發(fā)現(xiàn)木塊仍然處于靜止?fàn)顟B(tài)， 木塊還受平衡力的作用；此時(shí)木塊有向右運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，木塊和桌面之間產(chǎn)生了向左的摩擦 力的作用，向左的拉力和摩擦力與

16、向右的拉力是平衡力。（3）定滑輪能改變力的方向但不改變力的大小，所以此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)就等于下 面掛的一個(gè)重物的重力lONo.如圖甲是小華同學(xué)探究二力平衡條件時(shí)的實(shí)驗(yàn)情景。甲乙（1）當(dāng)小卡片平衡時(shí)，小華將小卡片轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度，松手后小卡片（選填能或不能）平衡。設(shè)計(jì)此實(shí)驗(yàn)步驟的目的是為了探究 O（2）為了驗(yàn)證只有作用在同一物體上的兩個(gè)力才能平衡，在圖甲所示情況下，小華下一步 的操作是：O（3）在探究同一問(wèn)題時(shí)，小明將木塊放在水平桌面上，設(shè)計(jì)了如圖乙所示的實(shí)驗(yàn)。同學(xué)們認(rèn)為小華的實(shí)驗(yàn)優(yōu)于小明的實(shí)驗(yàn)。其主要原因是 OA.減少摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響B(tài).小書片是比擬容易獲取的材料C.容易讓小卡片在水平方向

17、上保持平衡D.小卡片容易扭轉(zhuǎn)【答案】 不能不在同一直線上的兩個(gè)力能否平衡把小紙片一剪兩半 A【解析】【分析】【詳解】（1）將小卡片轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度，兩個(gè)拉力不在同一直線上，松手后小卡片不能平衡， 設(shè)計(jì)此實(shí)驗(yàn)步驟的R的是為了探究不在同一直線上的兩個(gè)力能否平衡；o（2）為了驗(yàn)證只有作用在同一物體上的兩個(gè)力才能平衡，下一步就是驗(yàn)證作用在不同 物體上的兩個(gè)力是否能平衡，做法就是把卡片變成兩個(gè)物體，最簡(jiǎn)單的方法就是用剪刀將 卡片剪開。（3）小華實(shí)驗(yàn)用的小卡片重力小，可以忽略，懸在空中不受摩擦力影響；小明實(shí)驗(yàn)用 的小車放在水平桌面上，小車和桌面之間存在摩擦力，摩擦力是不能消除的，實(shí)驗(yàn)要受到 摩擦力影響，所以還

18、是小華的實(shí)驗(yàn)方案好，故A正確。.在探究二力平衡條件的活動(dòng)中，小馬同學(xué)設(shè)計(jì)了如下圖的探究方案。在該方案中他分別把栓有一個(gè)小盤的兩根細(xì)線通過(guò)支架上的滑輪系在小木塊的兩端。（1）該探究方案中對(duì)兩側(cè)放置祛碼的小盤的要求是。（2）探究過(guò)程中他將兩個(gè)50克的祛碼分別放在左右兩個(gè)小盤內(nèi)，同時(shí)，他還將小木塊轉(zhuǎn) 過(guò)一個(gè)角度，然后再松手，這是為了探究不在 上的兩個(gè)力對(duì)物體平衡的影響。（3）接著，他在右邊小盤內(nèi)又加入一個(gè)10克的小祛碼，發(fā)現(xiàn)小木塊仍然靜止，其原因是 ，請(qǐng)寫出一個(gè)改進(jìn)該探究方案的措施：o【答案】質(zhì)量相等 同一直線 木塊受到水平面的摩擦力較大 將木塊換成帶輪子的小車進(jìn)行實(shí)驗(yàn)【解析】【詳解】（1） 1實(shí)驗(yàn)時(shí)，在小盤內(nèi)放入跌碼來(lái)提供木塊受到的兩個(gè)拉力，為了防止小盤的重力對(duì) 實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生影響，所以要兩個(gè)小盤的質(zhì)量相等。（2）探究過(guò)程中他將兩個(gè)50克的祛碼分別放在左右兩個(gè)小盤內(nèi)，控制了木塊受到的兩 個(gè)拉力大小相等、方向相反，然后將小木塊轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度，使木塊受到的兩個(gè)力不在同一 直線上，根據(jù)控制變量法可知，這是探究不在同一直線上的兩個(gè)力對(duì)物體平衡的影響。（3）在右邊小盤內(nèi)又加入一個(gè)10g的小祛碼后，此時(shí)木塊受到右邊的