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8.2 二力平衡
一、二力平衡的条件
1. 下列物体中,正在受到平衡力作用的是( )
A.竖直向上抛出的橡皮 B.随观光电梯一起匀速上升的游客
C.沿光滑斜坡滚下的小球 D.正在匀速转向行驶的汽车
【答案】B
【详解】A.竖直向上抛出的橡皮,受到竖直向下空气阻力和重力,两个力方向相同,不是平衡力,
故A不符合题意;
B.随观光电梯一起匀速上升的游客做匀速直线运动,属于平衡状态,受平衡力的作用,故B符合
题意;
C.沿光滑斜坡滚下的小球,速度越来越大,不是平衡状态,故C不符合题意;
D.正在匀速转向行驶的汽车,运动方向发生改变,不属于平衡状态,不受平衡力的作用,故D
不符合题意。
故选B。
2. 用力将足球踢出,足球在空中运动了一段时间后落向地面,继续向前滚动,最终停止。下列说
法正确的是( )
A.足球最终停止,是因为没有受到力的作用
B.足球运动得越来越慢,是因为惯性越来越小
C.足球在空中飞行的过程中,运动状态一定改变
D.足球离开脚后继续运动,是因为受到了惯性的作用
【答案】C
【详解】A.足球最终停止,足球处于平衡状态,受到平衡力的作用,故A错误;
B.惯性的大小与质量有关,足球运动得越来越慢,其质量不变,惯性不变,是因为受到阻力的作
用,故B错误;
C.足球在空中飞行过程中,运动的速度或方向发生了改变,运动状态一定发生改变,故C正确;
D.足球离开脚后继续运动,是因为足球具有惯性,惯性是物体的一种特性,惯性不是力,不是说
受到惯性的作用,故D错误。
故选C。3. 关于牛顿第一定律,下列说法正确的是( )
A.物体的速度越大,惯性越大,动能越大
B.物体的运动需要力来维持,汽车关闭发动机后逐渐停下来是因为不受力的作用
C.物体受到力的作用时,运动状态一定改变
D.物体的运动状态改变,一定受到力的作用
【答案】D
【详解】A.惯性大小只跟物体的质量有关,与速度无关,动能与物体的质量与速度有关,质量越
大,速度越大,动能越大。故A错误;
B.物体的运动不需要力来维持,力是改变物体运动状态的原因,汽车关闭发动机后逐渐停下来是
因为受阻力作用,故B错误;
C.物体受平衡力作用时,运动状态不变,故C错误;
D.力是改变物体运动状态的原因,故物体的运动状态改变,一定受到力的作用,故D正确。
故选D。
4. 如下图所示,下列物体能处于平衡状态的是( )
A B C D
【答案】B
【详解】A.二力不在同一直线上,不是一对平衡力,物体不能处于平衡状态,A不符题意;
B.这两个力符合平衡力的条件,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,
因此是一对平衡力,物体能处于平衡状态,B符合题意;
C.二力作用在两个物体上,不是一对平衡力,物体不能处于平衡状态,C不符题意;
D.二力的大小不相等,则二力不是一对平衡力,物体不能处于平衡状态,D不符题意。
故选B。
5.. 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,我国选手蒋惠花包揽“抓挺
总”三金。如图为蒋惠花手举杠铃保持静止时的情景,下列属于一对平衡力的是( )A.蒋惠花对杠铃的作用力和杠铃所受的重力
B.杠铃对蒋惠花的作用力和杠铃的受的重力
C.蒋惠花对杠铃的作用力和地面对蒋惠花的支持力
D.蒋惠花对杠铃的作用力和杠铃对蒋惠花的作用力
【答案】A
【详解】A.蒋惠花对杠铃竖直向上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,它们是一对平衡力,故A符合题意;
B.杠铃对蒋惠花的作用力方向是竖直向下,杠铃的受的重力方向也是竖直向下,这两个力也没有
作用在同一物体上,所以不是一对平衡力,故B不符合题意;
C.蒋惠花对杠铃的作用力和地面对蒋惠花的支持力方向相同,大小不相等,也没有作用在同一物
体上,所以它们不是一对平衡力,故C不符合题意;
D.蒋惠花对杠铃的作用力和杠铃对蒋惠花的作用力大小相等、方向相反、作用在同一直线上,彼
此互为施力物体,是一对相互作用力,故D不符合题意。
故选A。
6. 水平桌面上的不倒翁处于如图所示状态,画出此时它所受重力的示意图_____(O点为重心)。
因为重力方向总是 的,所以此不倒翁 (选填“能”或“不能”)静止在图示的位置。
【答案】见右图,竖直向下,不能。
【详解】从重心O沿竖直向下画一条带箭头的线段,标出符号为G,如图所示。
因为重力的方向竖直向下,重力的方向没有过图示位置的接触点,物体受到的重力和支持力不在
一条直线上,因此受到的力不是平衡力,故不倒翁不能静止在图示位置。
7. 如图所示,是探究“二力平衡条件”的实验装置图。(1)当物体处于 状态或匀速直线运动状态时,我们认为它受到的力是平衡力;
(2)实验时使用小车而不使用木块,是因为小车与桌面间的 更小,从而减小对实验结
果的影响。
【答案】(1) 静止;(2)摩擦.
【详解】(1)平衡状态是指物体处于静止状态或匀速直线运动状态,物体处于平衡状态时受到平
衡力的作用。
(2)实验时使用小车而不使用木块,小车与桌面间属于滚动摩擦,比滑动摩擦小得多,可以减小
摩擦力对实验的影响。
二、二力平衡条件的应用
8. 如图所示,小明站在商场匀速向上运动的自动扶梯上,画出他的受力示意图。
【答案】见右图。
【详解】小明站在商场匀速向上运动的自动扶梯上,受竖直向下的重力和竖直向上的支持力为一
对平衡力,大小相等,方向相反,过重心作竖直向下的力(即重力)和竖直向上的力(即支持力),
如图所示。
9. 建筑工地的起重机正匀速吊起一个工件,工件的质量为100kg,则起重机的钢丝绳对物体的拉
力的大小和方向分别为( )
A.100N,方向竖直向上 B.980N,方向竖直向下
C.100N,方向竖直向下 D.980N,方向竖直向上
【答案】D
【详解】工件的重力G=mg=100kg×9.8N/kg=980N
由于此时工件处于匀速直线运动状态,即处于平衡状态,故此时所受的拉力和重力是一对平衡力,所以工件受到的拉力
F =G=980N,方向竖直向上。
拉
故选D。
10.为确定厚度均匀、形状不规则的平板状物体的重心位置,某同学将该物体上的A点悬挂在细
线上,用铅笔在物体上画出细线的延长线AB,如图甲所示。再将该物体上的C点悬挂在细线上,用铅
笔在物体上画出细线的延长线CD,CD和AB的交点为E,如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.当图甲中的物体静止时,细线对物体的拉力和物体的重力是一对相互作用力
B.当图甲中的物体静止时,细线对物体拉力的方向和物体所受重力的方向不在一条直线上
C.图乙中E点是物体的重心
D.若将图乙中该物体上的F点悬挂在细线上,细线的延长线不通过E点
【答案】C
【详解】AB.图甲中,物体受到细线的拉力和重力的作用,处于静止,所以拉力与重力是一对平
衡力,大小相等,方向相反,作用在同一直线上,故AB错误;
C.图甲中,用细线在A点悬挂时,则物体的重心在AB上,图乙中,用细线在C点悬挂时,物体
的重心在CD上,而E点是AB与CD的相交点,则E点是物体的重心,故C正确;
D.细线悬挂在F点,则细线此时的延长线也通过物体的重心E点,故D错误。
故选C。
11.如图所示,跳伞运动员在从飞机上跳下、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;当降落伞打开后,运动员匀速下落时,受到的阻力 重力(选填“大
于”、“小于”或“等于”)。【答案】小于,等于。
【分析】要知道力和运动之间的关系:若受力不平衡,则物体运动状态改变;若受力平衡,则物
体处于平衡状态.知道二力平衡条件:作用在同一物体上的两个力,大小相等、方向相反、作用在同
一直线上.
【详解】降落伞没有打开前,所受重力大于阻力,所以下落速度越来越快;打开后当所受阻力与
重力相等时,则这两个力平衡,运动员匀速下落。
12.某同学用绳系住重力为2N的物体使其沿竖直方向缓慢地做匀速直线运动。若不计空气阻力,
第一次拉着物体以速度v 匀速上升时,绳对物体的拉力为 N,第二次拉着此物体以速度v 匀速下降,
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