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8.2二力平衡练习
一、单选题
1．如图所示，是小强爸爸挑水时的场景，若扁担重15N，每只桶总重均为200N，当扁担在水平位置保持静止时，扁担受到肩的支持力约为（　　）
A．215N B．415N C．200N D．400N
2．下列物体中，处于平衡状态的是（　　）
A．正在加速驶离站台的火车
B．正在做匀速直线飞行的飞机
C．正在减速滑行的汽车
D．正在转弯的自行车
3．如图所示的是用摄像机（每0.1s拍摄一次）拍摄的小球运动时的频闪照片。其中小球受到平衡力作用的是（　　）
A． B．
C． D．
4．下列实例中，受平衡力作用的物体是（　　）
A．正在运动的过山车 B．减速进站的火车
C．腾空而起的火箭 D．平直马路上匀速行驶的汽车
5．中国的杂技艺术历史悠久，源远流长，是中华民族珍贵的优秀文化遗产。关于杂技表演项目“顶缸”的一幅剪纸如图所示。剪纸中演员顶缸静止不动，下列提到的两个力为平衡力的是（　　）
A．缸对演员的压力与演员对缸的支持力
B．地面对演员的支持力与演员所受的重力
C．缸所受的重力和演员对缸的支持力
D．演员对地面的压力与地面对演员的支持力
6．玩滑板是青少年比较喜欢的一种运动，如图所示，当人静止站在滑板上时，以下分析合理的是（　　）
A．滑板的重力和地面给滑板的支持力是一对平衡力
B．人对滑板的压力就是人的重力
C．人对滑板的压力和滑板对人的支持力是一对平衡力
D．人的重力和滑板给人的支持力是一对平衡力
7．如图为“研究二力平衡条件”的实验装置，下列叙述错误的是（　　）
A．本实验的研究对象是两边所挂的钩码
B．为减小摩擦力的影响，应选用质量小的小车
C．调整两边的托盘内所放的钩码数量，可以改变力的大小
D．将小车扭转一定角度，是为了探究二力平衡时两力是否在同一直线上
8．如图甲所示，小李在水平地面上用力推木箱，推力随时间变化的图像如图乙所示，木箱速度随时间变化的图像如图丙所示，以下对于这一过程分析正确的是（　　）
A．2~3s内木箱受到的合力大小为0N
B．1~2s内木箱处于平衡状态
C．0~1s内木箱处于匀速直线运动状态
D．如果3s后人停止用力，木箱将做匀速直线运动
二、填空题
9．如图所示，稳稳地停在指尖上的“老鹰”受到的弹力是由于______的弹性形变产生的，这个弹力和“老鹰”受到的重力是一对______力。
10．如图，甲、乙两物体叠放在水平地面上处于静止状态，此时甲受到的支持力与乙受到的压力是一对___________（选填“平衡力”或“相互作用力”），乙受到的重力与地面对乙的支持力_________（选填“是”或“不是”）一对平衡力。
11．你观看过杂技演员表演吗？如图所示，演员一手支撑静止在椅子上，演员重500N，则椅子对演员的支持力是_______N，它们是一对_______力。
12．如图所示，跳伞运动员在从飞机上跳下且降落伞没有打开之前，下落会越来越快，此时运动员受到的阻力______重力（选填“大于”“小于”或“等于”）；当降落伞打开后，运动员匀速下落时，如果此时运动员所受外力全部消失，运动员将______。
13．如图所示，一个质量为5g的乒乓球以3m/s的速度碰撞质量为1.5kg的篮球时，结果发现乒乓球被反弹回来，说明力可以改变物体的________________。（选填形状、运动状态）；同时篮球也有轻微的滚动，这说明物体间力的作用是___________。当篮球静止在水平地面上时，篮球受到的支持力大小是__________。（g=10N/kg)
三、实验题
14．探究二力平衡的条件，实验装置如图甲、乙所示。
(1)在探究两个力大小关系时，乙装置通过调节 ______改变拉力的大小；
(2)同学们认为乙装置优于甲装置，最主要的原因是 ______；
A容易让小车保持平衡
B减小了摩擦力对实验的影响
C小车容易扭转
(3)如图乙，小明在右边再加一个砝码，小车向右加速运动，这说明二力平衡的一个条件是______；
(4)小明保持两边托盘中的砝码质量相等，将小车扭转一定角度，松手后发现小车旋转后又恢复原状，这说明两个力必须作用______，物体才能平衡。
15．在“探究二力平衡的条件”实验中，选择了如图所示的装置，把小卡片两端细线绕过滑轮，并挂上钩码。
(1)将系于小卡片（重力可忽略不计）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 ______，并通过调整 ______来改变拉力的大小；
(2)实验中根据松手后小卡片是否 ______来判断作用于小卡片上的两个力是否平衡。以10g的小卡片为研究对象，为了探究两个力满足什么条件才能平衡，所挂钩码质量最合适的是 ______；
A．15g B．10g C．100g D．任意质量均可
(3)“将小卡片向下拉”______（可以/不可以）探究一对平衡力是否在同一条直线上，原因是 ______；
(4)某小组同学发现自己在利用图示装置探究时，左右支架上的两个滑轮没有安装在相同的高度，该装置______（能/不能）探究二力平衡的条件；
(5)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，小华下一步的操作是：______。
四、计算题
16．在紧急救援中，无人机空中运输能够避免路面交通拥堵带来的时间延迟，进一步提升医疗救治的效率。如图所示为某型号的医疗运输无人机，该无人机自身质量为4kg，能提供的最大升力为180N（不计空气阻力，g取10N/kg）。求：
(1)该无人机自身所受的重力；
(2)该无人机自身悬停时，需要的升力；
(3)该无人机装载货物悬停时，能吊起货物的最大质量。
8.2二力平衡练习参考答案
1．B
解：扁担在水平位置保持静止，说明扁担受力平衡，扁担受到竖直向下的重力、桶给的竖直向下的拉力和肩给的竖直向上的支持力，则支持力为
故选B。
2．B
解：物体受到平衡力作用时能保持平衡状态，即静止状态或匀速直线运动状态，正在加速驶离站台的火车和正在减速滑行的汽车和正在转弯的自行车，不是匀速直线运动，正在做匀速直线飞行的飞机是匀速直线运动，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
3．A
解：频闪摄影是研究物体运动的方法，能够记录物体运动的轨迹和速度的变化。正确读取频闪照片上反映的物理信息是解决问题的关键，照片上两个小点之间的间隙越大，说明速度越快，间隙越小，说明速度越慢。运动的物体在受平衡力时，保持匀速直线运动状态，匀速直线运动指经过的路线是直线，速度不变的运动。
A．图中轨迹是直线，速度大小和方向都不变，说明物体做匀速直线运动，受平衡力的作用，故A符合题意；
B．图中轨迹是曲线，运动方向是变化的，不受平衡力的作用，故B不符合题意；
CD．图中轨迹是直线，相邻两点间的距离不同，说明速度方向不变，大小变化，不受平衡力的作用，故CD不符合题意。
故选A。
4．D
解：A．正在运动的过山车，由于在有弧度的轨道上运动，其速度和方向都发生变化，处于非平衡状态，所以受力不平衡，故A不符合题意；
B．减速进站的火车，速度在减小，处于非平衡状态，所以受力不平衡，故B不符合题意；
C．腾空而起正在加速上升的火箭，速度增大，处于非平衡状态，所以受力不平衡，故C不符合题意；
D．在平直马路上匀速直线行驶的汽车，做匀速直线运动，处于平衡状态，所以受力平衡，故D符合题意。
故选D。
5．C
解：A．缸对演员的压力与演员对缸的支持力作用在两个物体上，是相互作用力，故A不符合题意；
B．地面对演员的支持力等于演员的重力加上缸的重力，与演员所受的重力大小不相等，不是平衡力，故B不符合题意；
C．缸所受的重力和演员对缸的支持力，大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在缸上，是平衡力，故C符合题意；
D．演员对地面的压力与地面对演员的支持力，作用在两个物体上，是两个物体间的相互作用，因此是相互作用力，故D不符合题意。
故选C。
6．D
解：A．滑板的重力与地面对滑板的支持力大小不相等，不是一对平衡力，故A不符合题意；
B．人对滑板的压力大小等于人的重力大小，但人对滑板的压力不是人的重力，故B不符合题意；
C．人对滑板的压力和滑板对人的支持力大小相等、方向相反、作用在两个物体上，作用在同一条直线上，是一对相互作用力，故C不符合题意；
D．人的重力与滑板对人的支持力作用在同一物体上，两个力大小相等、方向相反，作用在同一条直线上，是一对平衡力，故D符合题意。
故选D。
7．A
解：A. 实验中通过观察小车能否静止，确定其是否处于平衡状态，故研究对象是小车，故A错误，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，因此应选用质量小的小车。故B正确，不符合题意；
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，故C正确，不符合题意；
D. 将小车扭转一个角度，是为了让两个拉力不在同一直线上，从而探究二力平衡时两个力是否在同一直线上，故D正确，不符合题意。
故选A。
8．A
解：A．由丙图可知，2~3s内速度为，木箱做匀速直线运动，处于平衡状态，受平衡力作用，所以合力大小为0N，故A正确；
B．由丙图可知，1~2s内木箱速度从0增大到，在做加速运动，处于非平衡状态，故B错误；
C．由丙图可知，0~1s内木箱速度为0，处于静止状态，不是匀速直线运动状态，故C错误；
D．由图乙、丙可知，2~3s内，推力为4N，速度为，木箱做匀速直线运动，处于平衡状态，推力与木箱所受的摩擦力是一对平衡力，摩擦力大小为4N，3s后人停止用力，水平方向上木箱只受摩擦力的作用，不可能做匀速直线运动，故D错误。
故选A。
9． 手指 平衡
解：[1]指尖上的“老鹰”受到的弹力的施力物体是手指，故此弹力是由于手指发生弹性形变而产生的。
[2]指尖上的“老鹰”受到弹力和自身重力，此时“老鹰”处于静止状态，处于平衡状态，故这两个力是一对平衡力。
10． 相互作用力 不是
解：[1]乙对甲的支持力和甲对乙的压力满足大小相等，方向相反，作用在同一直线上，作用在不同物体上，是一对相互作用力。
[2]地面对乙的支持力大小等于甲和乙的总重力，乙受到的重力与地面对乙的支持力大小不相等，不是一对平衡力。
11． 500 平衡
解：[1][2]图中杂技演员的身体保持静止状态，即处于平衡状态，椅子对演员的支持力和杂技演员的重力这两个力大小相等，方向相反，作用在同一个物体上，故这两个力是一对平衡力，则椅子对演员的支持力
12． 小于 以原来的速度匀速直线下落
解：[1]跳伞运动员在从飞机上跳下且降落伞没有打开之前，下落会越来越快，运动员在加速，运动员的速度是竖直向下的，那么运动员的合力方向是向下的，则此时运动员受到的阻力小于重力。
[2]运动员匀速下落时，如果此时运动员所受外力全部消失，运动员将由于惯性要保持原来的运动的状态，故运动员会以原来的速度匀速直线下落。
13． 运动状态 相互的 15N
解：[1]乒乓球在力的作用下反弹回来，乒乓球的运动方向与速度大小均发生改变，说力可以改变物体的运动状态。
[2]同时篮球也有轻微的滚动，说明篮球对乒乓球施加力的同时，也受到力的作用，这说明物体间力的作用是相互的。
[3]当篮球静止在水平地面上时，篮球受到的支持力大小是
14．(1)砝码的数量
(2)B
(3)力的大小相等
(4)在同一直线上
解：（1）小车两端通过滑轮各挂一个小盘，小盘上放有砝码，砝码和盘子由于重力通过绳子对小卡片施加了两个向相反方向的拉力，拉力的大小等于砝码和盘子的总重力，砝码的数量越多，拉力就越大，所以通过调节砝码的数量改变拉力的大小。
（2）把物体放在水平桌面上，物体和水平桌面之间存在摩擦力，木块受到的摩擦力会对实验产生影响；乙中的摩擦力远远小于甲中的摩擦力，故选B。
（3）小明在右边再加一个砝码，二力不相等，小车向右加速运动，不能保持平衡状态，这说明二力平衡的一个条件是力的大小相等。
（4）小车扭转一定角度，二力不在一条直线上，松手后发现小车旋转后又恢复原状，这说明两个力必须作用在同一直线上。
15．(1) 相反 钩码数量
(2) 静止 C
(3) 不可以 没有控制两个力方向相反
(4)能
(5)剪开小卡片
解：（1）[1][2]如图，小卡片两端受到的线的拉力方向相反，拉力大小等于线下端钩码重力大小，即可以通过调整悬挂的钩码数量来调整拉力的大小。
（2）[1]因为小卡片开始是静止的，如果受力是平衡的，则松手瞬间小卡片应保持静止，故实验中根据松手瞬间小卡片是否静止来判断作用于卡片上的两个力是否平衡。
[2]探究二力平衡条件的实验中，拉力尽量大一些，这样可以减小小纸片质量对实验的影响，故选C。
（3）[1][2]“将小卡片向下拉”，虽然两个力不在同一条直线上，但没有控制两个力的方向相反，所以“将小卡片向下拉”不可以探究一对平衡力是否在同一条直线上，原因是没有控制两个力方向相反。
（4）因为左右两侧各通过一个定滑轮，定滑轮的位置虽然不等高，但是当两个力大小相等，方向相反，作用在同一直线上，作用在同一个物体上时，小卡片还是处于静止状态，照样能完成实验。
（5）为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，可将卡片剪成两半，变成两个物体，此时不能平衡，所以为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，小华下一步的操作是剪断卡片。
16．(1)40N；
(2)40N；
(3)14kg
解：（1）根据G＝mg可得，该无人机自身所受的重力为
（2）该无人机自身悬停时，受到的重力和升力是一对平衡力，其大小相等，因此需要的升力为
（3）当无人机装载货物悬停时，货物和无人机的总重力与升力是一对平衡力，其大小相等，即
由于升力最大为180N，因此最多能吊起货物的重力为
根据G＝mg可得，最多能吊起的货物质量为
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