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第七章　力与运动
7.3 力的平衡
课时练习
沪科版 八年级下
知识点1　平衡状态
1.在现实生活中，物体如果处于静止状态或匀速直线运动状态，我们就说它处于 　平衡　 状态，处于该状态的物体所受的力叫 　平衡力　 ，其合力为 　0　 N。
【点拨】
物体受到平衡力作用时，合力为0。
平衡　
平衡力　
0　
2.[易错题][2023·郑州期中]下列现象中，处于平衡状态的物体是（　　）
A.匀速转弯的汽车
B.关闭发动机后向前滑行的汽车
C.来回摆动的钟表
D.正在空中匀速直线下降的伞兵
【点拨】
正在空中匀速直线下降的伞兵，处于匀速直线运动状态，是平衡状态，故D正确。
【答案】D
知识点2　探究二力平衡的条件
3.[2023·成都]如图所示的是“探究二力平衡的条件”的实验，小车置于水平桌面上，两端的轻质细绳绕过定滑轮挂有等重钩码。F1是小车受到的向左的拉力，F2是小车受到的向右的拉力，F1与F2在同一水平直线上。下列说法不正确的是（　　）
A.因为摩擦可忽略，小车在水平
方向上只受到F1、F2作用
B.增减钩码个数，是探究二力大小对小车平衡的影响
C.F1、F2大小相等时，小车一定处于平衡状态
D.将小车水平扭转90°时，F1、F2仍在同一直线上
【点拨】
将小车水平扭转90°时，F1、F2不在同一直线上，故D错误。
【答案】D
4.[2023·毕节月考]在“探究二力平衡的条件”的实验中，小刚同学采用的实验装置如图甲所示。
（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。
匀速直线运动　
（2）在装置甲中，用手将小车旋转一定角度，松手后，小车又恢复原状。这说明两个力必须作用在同一 　直线　上，物体才能平衡。
直线　
（3）小刚用轻质硬纸片代替小车，如图乙所示，当两端挂上质量相等的钩码时，硬纸片保持静止，用剪刀将硬纸片从中间剪开，分开后的硬纸片 　不能　 （填“能”或“不能”）保持平衡状态，并由此得到二力平衡的又一个条件是这两个力必须作用在 　同一物上。
不能　
同一物体　
5.[2023·绥化]如图所示的是“探究二力平衡条件”的实验装置。
（1）把小车放在比较光滑的水平桌面上，用手按住小车不动，在两托盘中放入质量相等的砝码，放手后小车静止；在两托盘中放入质量不相等的砝码，放手后小车运动，这说明相互平衡的两个力 　大小相等　 。用手按住小车不动，把两个托盘放在小车的同一侧，放入质量相等的砝码，放手后小车运动，这说明相互平衡的两个力 　方向相反　 。
大小相等　
方向相反
（2）把小车放在水平桌面上，保持两托盘砝码质量相等，使小车静止，将小车扭转一个角度后释放，观察到小车 　扭转回来　 ，这说明相互平衡的两个力作用在 　同一直线上　 。
扭转回来　
同一直线上　
（3）实验中为了减小摩擦力对实验的影响，应选择质量 较 　大　 （填“大”或“小”）的砝码进行实验。
【点拨】
小车运动过程中受到摩擦力作用，若实验中砝码质量越大，拉力与摩擦力差值越大，能减小摩擦力对实验的影响。
大　
知识点3　二力平衡的判断
6.下列各图中的两个力，彼此平衡的是（　　）
A
B
C
D
【点拨】
题图A中，两个力不是作用在一条直线上，所以不是一对平衡力，故A错误；题图B中，两个力不是作用在一条直线上且大小不相等，所以不是一对平衡力，故B错误；题图C中，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，所以是一对平衡力，故C正确；题图D中，两个力不是作用在同一物体上，所以不是一对平衡力，故D错误。
【答案】C
7.[学科素养 科学本质][2023·北京改编]小京用水平推力推着购物车在水平地面上做匀速直线运动，下列说法正确的是（　　）
A.小京对车的水平推力大于车受到的阻力
B.车受到的支持力与车对地面的压力是一对平衡力
C.若小京撤去对车的水平推力，车的运动状态将会发生改变
D.车受到的重力与车对地面的压力是一对平衡力
【点拨】
购物车在水平地面上做匀速直线运动，处于平衡状态，水平推力和阻力是一对平衡力，大小相等，故A错误；车受到的支持力与车对地面的压力的受力物体不同，它们不是一对平衡力，故B错误；若小京撤去对车的水平推力，车在阻力作用下会慢慢停下，运动状态发生改变，故C正确；车受到的重力与车对地面的压力的受力物体不同，它们不是一对平衡力，故D错误。
【答案】C
8.[2023·宜昌]如图所示，小浩站在滑板车上不断蹬地让车沿水平方向运动，下列说法正确的是（　　）
A.不断蹬地说明物体受到力的作用才能运动
B.车在运动过程中受到了平衡力的作用
C.停止蹬地后车不会立即停下来是因为受到惯性力的作用
D.运动中的车如果所受的力全部消失，它将做匀速直线运动
【点拨】
不断蹬地，说明力可以改变物体的运动状态，不能说明物体受到力的作用才能运动，故A错误；车不是做匀速直线运动，所以不是受到了平衡力的作用，故B错误；停止蹬地后车不会立即停下来是因为车具有惯性，但惯性不是力，不能说受到惯性力的作用，故C错误；运动中的车如果所受的力全部消失，由牛顿第一定律可知，其运动状态不变，将做匀速直线运动，故D正确。
【答案】D
9.重力为20 N的木块在大小为4 N的水平推力作用下，沿水平路面做匀速直线运动，木块受到的滑动摩擦力为 　4　 N；若突然撤去水平推力，木块在向前运动过程中受到的滑动摩擦力为 　4　 N；若不计空气阻力，将木块匀速向上提起，拉力大小为 　20　 N。
4　
4　
20　
【点拨】
木块在大小为4 N的水平推力作用下，沿水平路面做匀速直线运动，木块水平方向上受到推力和滑动摩擦力作用，这两个力是平衡力，大小相等，因为推力是4 N，所以滑动摩擦力是4 N。若突然撤去水平推力，木块对水平路面的压力不变，水平路面的粗糙程度不变，所以滑动摩擦力大小不变，仍为4 N。若不计空气阻力，将木块匀速向上提起，木块在竖直方向上受到竖直向上的拉力和竖直向下的重力作用，这两个力是平衡力，大小相等，重力是20 N，所以拉力是20 N。
10. [实验探究能力]如图甲所示的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。
相反　
钩码个数　
（2）当小卡片平衡时，小华将小卡片 　旋转　 （填“翻转”或“旋转”）一个角度，松手后小卡片不能平衡。设计此实验步骤是为了探究相互平衡的两个力共线。
旋转　
（3）在探究同一问题时，佳佳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佳佳的实验。其主要原因是 　D　 。
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.减小摩擦力对实验结果的影响
D　
11.[2023·邵阳]2023年5月5日，在亚洲举重锦标赛女子49公斤级比赛项目中，我国选手包揽“抓挺总”三金。如图所示的为运动员举杠铃保持静止时的情景，下列属于一对平衡力的是（　　）
A.运动员对杠铃的作用力和杠铃所受的重力
B.杠铃对运动员的作用力和杠铃所受的重力
C.运动员对杠铃的作用力和地面对运动员的
支持力
D.运动员对杠铃的作用力和杠铃对运动员的
作用力
（第11题）
【点拨】
杠铃静止时受力平衡，运动员对杠铃的作用力和杠铃所受的重力大小相等、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A正确。
【答案】A
12.[2023·内江一模]如图所示，当右端挂5 N的物体A时，物体B在水平桌面上恰好能向右做匀速直线运动，若现在要使物体B向左做匀速直线运动，则应对物体B施加的力的方向和大小分别为（　　）
A.水平向左，5 N B.水平向右，5 N
C.水平向左，10 N D.水平向右，10 N
（第12题）
【点拨】
物体B水平向右运动时，在水平方向上受到物体A对物体B施加的水平向右的拉力、水平向左的摩擦力作用，又物体B处于匀速直线运动状态，则摩擦力和拉力是一对平衡力，所以f＝F拉＝GA＝5 N；物体B水平向左运动时，由于压力大小不变，接触面粗糙程度不变，所以物体B受到的摩擦力大小不变，仍是5 N，但方向水平向右；
物体B水平向左做匀速直线运动时，水平方向上受到水平向左的拉力、水平向右的拉力5 N（物体A对物体B施加的）、水平向右的摩擦力5 N作用，所以F左＝F拉＋f'＝5 N＋5 N＝10 N。
【答案】C
13.[2023·青岛莱西一模]如图所示，M是放在水平桌面上的物体，两边用细线通过滑轮与吊盘相连，若在左盘中放重为G的砝码、右盘中放重为2G的砝码时，物体M恰好以速度v向右做匀速直线运动；若右盘中的砝码重力为4G，物体M在水平桌面上以速度2v向左做匀速直线运动，则左盘中砝码的重力应为（吊盘重不计，绳子与滑轮摩擦不计）（　　）
A.2G B.3G
C.4G D.5G
【点拨】
在左盘中放重为G的砝码，右盘中放重为2G的砝码时，物体M恰好以速度v向右做匀速直线运动，由此说明物体所受的摩擦力大小为F摩＝2G－G＝G，方向向左；当右盘中的砝码重为4G，物体M在水平桌面上以速度2v向左做匀速直线运动时，摩擦力方向向右，此时物体对桌面的压力和接触面粗糙程度不变，摩擦力大小不变，则向右的力F右＝4G＋f＝4G＋G＝5G，此时要让物体做匀速直线运动，向左的力要等于向右的力，故左盘中砝码的重力应为5G。
【答案】D
14.[生活生产][2023·六安模拟]一辆装载货物的卡车在3 000 N的水平牵引力F作用下，以20 m/s的速度沿平直的路面向左匀速行驶。已知该卡车受到路面的阻力大小为整辆车总重力的0.2，求：
（1）此时卡车的总质量。
【解】（1）由于卡车在平直的路面上匀速直线行驶，所以卡车受到的牵引力与阻力是一对平衡力，大小相等，方向相反，即f＝F＝3 000 N；
由题意知，f＝0.2G总，则卡车和货物所受的总重力G总＝＝＝15 000 N；
故卡车的总质量m＝＝＝1 500 kg。
（2）当卡车卸掉300 kg的货物后，要使卡车能以30 m/s的速度继续匀速直线行驶，需要的水平牵引力为多大？（g取10 N/kg）
【解】（2）当卡车卸掉300 kg的货物后，300 kg的货物所受的重力G1＝300 kg×10 N/kg＝3 000 N，
此时总重力G2＝15 000 N－3 000 N＝12 000 N；
卡车以30 m/s的速度继续匀速直线行驶，则此时的阻力f '＝0.2G2＝0.2×12 000 N＝2 400 N，又阻力和牵引力是一对平衡力，则牵引力F'＝f '＝2 400 N。
15.[新题设][2023·贵阳]如图所示，A、B两物块所受重力均为G，物块B置于水平地面，用轻质弹簧将A、B两物块连接。在物块A上施加竖直向上的拉力FA，当物块B恰好不受地面支持力时开始计时，保持FA的大小不变至t1时刻；t1～t2时刻，FA缓慢减小至零，请画出从开始计时到t2时刻的过程中，弹簧对物块B施加的力FB随时间t变化关系的大致图像。（不计弹簧质量）
【解】如图所示。
（第15题）
（第15题答图）

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