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第七章 运动和力
第2课时 二力平衡
1．（2018•德清县自主招生）如图，两木块A和B被水平力F通过挡板C压在竖直墙上，处于静止状态，
则（ ）
A．物体A对B没有静摩擦力
B．物体A对B的静摩擦力方向竖直向下
C．物体A对B的静摩擦力与B对A的静摩擦力是一对平衡力
D．条件不足，无法判断
【答案】B。
【解析】解：因为当前状态是静止状态，所以两木块A、B和挡板C受到的都是平衡力，
A、如果A和B之间没有摩擦力的话，由于受重力，木块B就会往下掉，就不会处于静止状态了，所以物
体A对B有静摩擦力。故A错误。
B、因为A是处于静止状态，A竖直方向的受力情况：
挡板对A的摩擦力，因为挡板是静止的，挡板受到的重力和摩擦力平衡，挡板对A的摩擦力的方向为竖
直向上，根据力的作用是相互的，挡板对A的摩擦力方向为竖直向下；
①
重力，方向为竖直向下；
B对A的摩擦力。
②
共受这三个力，且这三个力是平衡的，由于 受力方向都是竖直向下的，所以B对A的摩擦力方向是
③
竖直向上的，根据力的作用的相互性可知，A对B的摩擦力是竖直向下的，故B正确，D错误。
①②
C、物体A对B的静摩擦力与B对A的静摩擦力是作用在不同物体上的两个力，所以不是一对平衡力，故
C错误。
2．（2020春•铜陵期末）中央电视台《是真的吗》某期节目中，有这样一个实验：将一根绳子穿过内壁和
端口光滑的空心圆筒，绳子上端系一个金属球，下端与装有皮球的网袋连接。转动空心圆筒，使金属球转
动（如图）。随着转速加大，网袋由静止开始向上运动。下列判断正确的是（ ）A．金属球转动速度越大，惯性越大
B．金属球转动过程中，运动状态保持不变
C．网袋静止时，它对绳子的拉力和绳子对它的拉力是一对平衡力
D．网袋开始向上运动，说明所受到的拉力大于它的重力
【答案】D。
【解析】解：
A、惯性的大小只与物体的质量的有关，与速度无关，故A错误；
B、金属球转动过程中，运动方向在不断改变，所以运动状态发生改变，故B错误；
C、网袋对绳子的拉力与绳子对网袋的拉力作用在两个物体上，所以不是一对平衡力，故C错误；
D、当网袋开始向上加速运动时，说明此时网袋受到的合力方向向上，即所受拉力大于重力，故D正确。
3．（2008•普陀区）一个人用力沿水平方向推一辆汽车，没有推动，这是因为（ ）
A．水平推力与车的重力相比很小，所以推不动
B．水平推力小于车所受摩擦力，所以推不动
C．此人对汽车的推力小于汽车对他的作用力，所以推不动
D．汽车水平方向受一对平衡力的作用，所以推不动
【答案】D。
【解析】解：根据物体的运动状态和受力情况的关系可知，汽车处于静止状态，故受到平衡力的作用；
在水平方向上，推力和静摩擦力是一对平衡力，推力大小与摩擦力大小相等；
在竖直方向上，重力和支持力是一对平衡力，重力大小等于支持力大小；
人对汽车的推力小于汽车对他的作用力，是相互作用力，大小也相等；
正是由于汽车受到平衡力的作用，才不能使它的运动状态发生改变。
故A、B、C错误，D正确；
4．（2018春•铜陵期末）如图所示，用水平作用力F将物体P压在竖直的墙上，物体P沿墙匀速下滑，物
体的重力为G，墙对物体的弹力为F 、摩擦力为f，物体对墙的压力为F '、摩擦力为f'，则下列说法正确
N N
的是（ ）
A．F 和F是一对平衡力
N
B．F '和F是一对平衡力
NC．G和f′是一对作用力和反作用力
D．G和f是一对作用力和反作用力
【答案】A。
【解析】解：
A、对物体的压力F和墙对物体的弹力F ，大小相等、方向相反、在一条直线上，在同个物体上，是一对
N
平衡力，故A正确；
B、物体对墙的压力F '和对物体的压力F二力方向相同、作用在两个物体上的，不是平衡力，故B错误；
N
C、物体的重力G和物体对墙的摩擦力f'，两个力作用在两个物体上，不是平衡力，物体受到重力 G的施
力物体是地球，物体对墙摩擦力 f'的施力物体是物体P，因此这两个力也不是一对相互作用的力，故 C错
误；
D、物体的重力G和摩擦力f，在竖直方向上，物体的重力和墙壁对物体的摩擦力大小相等、方向相反、在
一条直线上，在一个物体上，是一对平衡力，故D错误。
5．（2020•高邮市一模）小张同学做“探究二力平衡的条件”实验时，他应选择在较 光滑 的水平桌面
进行（选填“粗糙”或“光滑”），并保持物体处于 静止 状态或匀速直线运动状态。如图所示是他在
实验过程中的某个情景，该情景中物体受到的两个水平拉力 不平衡 （选填“平衡”或“不平衡”），
说明小张当时是在探究相互平衡的两个力的 大小 关系。
【答案】光滑；静止；不平衡；大小。
【解析】解：做“探究二力平衡的条件”实验时，为了减小摩擦力对实验结果的影响，应选用较光滑的平
面。
实验中，要使物体处于静止状态或匀速直线运动状态，此时的拉力等于摩擦力；
由图可知，两个力不相同，故物体受到的两个水平拉力不平衡；说明小张当时是在探究相互平衡的两个力
的大小关系。
6．（2015春•江苏校级期末）如图所示是同一木块先后两次在同一水平面上运动时在相等时间内连续拍摄
的“频闪”照片，由图可知，木块所受拉力的大小是 相等 的（选填“相等”或“不等”）。
【答案】相等。
【解析】解：
由图知，两次实验中小木块都做匀速直线运动，处于平衡状态，所受拉力与摩擦力相等，因为两次实验木
块与水平面都相同、摩擦力相等，所以拉力也相等。
7．（2012•沂南县模拟）物体在受到几个力作用时，如果保持 静止 状态或 匀速直线运动 状态，我
们就说物体处于平衡状态。使物体处于平衡状态的叫 平衡 力。
【答案】静止；匀速直线运动；平衡。
【解析】解：当物体出于平衡状态时，即处于静止状态或者匀速直线运动状态，我们就说它不受力或者说这几个力相互平衡。
8．为了研究摆锤的摆动，小明用细绳把摆锤悬挂起来，将摆锤从A点静止释放，经过O点（最低点）到
达最高点B，不计空气阻力。
（1）小明认为摆锤经过O点时处于不平衡状态，它的依据是 摆锤不是静止或做匀速直线运动 。
（2）如果摆锤经过O点时确实处于不平衡状态，从二力平衡的条件分析，你认为可能的原因是 拉力与
重力的大小不相等 。
【答案】（1）摆锤不是静止或做匀速直线运动；（2）拉力与重力的大小不相等。
【解析】解：
（1）小明认为摆锤经过O点时处于不平衡状态，它的依据是摆锤不是静止或做匀速直线运动。
（2）如果摆锤经过O点时确实处于不平衡状态，从二力平衡的条件分析，可能的原因是拉力与重力的大
小不相等。
9．（2010秋•万盛区月考）在初二学生中，对平衡力和相互作用力容易弄错。以文具盒静止在水平桌面上
为例，请写出文具盒受到的平衡力是 文具盒的重力 和 桌面对文具盒的支持力 ，一对相互作用力是
文具盒对桌面的压力 和 桌面对文具盒的支持力 。
【答案】文具盒的重力和桌面对文具盒的支持力；文具盒对桌面的压力和桌面对文具盒的支持力。
【解析】解：（1）文具盒放在水平桌面上，文具盒所受的重力和桌面对文具盒的支持力大小相等、方向
相反、作用在同一直线上、作用于同一物体上，所以它们是一对二力平衡；
（2）文具盒放在水平桌面上，因为力的作用是相互的，所以文具盒对桌面有压力，同时桌面对文具盒也
有支持力，两力大小相等、方向相反、作用在同一直线上，所以它们是一对相互作用力。
10．（2019春•路北区校级月考）图甲所示，重量为5N的正方形铁块，被水平吸引力吸附在足够大的竖直
磁性平板上处于静止状态，这时铁块受到的摩擦力大小为 5 N；若对铁块施加一个竖直向上的拉力F拉
＝11N的作用，铁块将沿着该平板匀速向上运动，如图乙所示，此时铁块受到的摩擦力大小为 6 N。
【答案】5；6。
【解析】解：
重量为5N的正方形铁块在平板上处于静止状态；根据二力平衡的条件，竖直向下的重力 G和竖直向上的
摩擦力F是一对平衡力，所以，铁块受到的摩擦力大小为5N；
铁块沿着该平板匀速向上运动，所以，它受到的竖直方向上的拉力就等于物体的重力+摩擦力，拉力F＝11N，正方形铁块的重力为5N，所以，摩擦力为11N﹣5N＝6N。
11．（2019•农安县模拟）在“探究二力平衡的条件”实验中，物体应在 两个力 的作用下，且分别处
于匀速直线运动状态或 静止 状态。在“探究平面镜成像的特点”实验中，用 玻璃板 替代平面镜，
由此可以确认 像 的位置。
【答案】两个力；静止；玻璃板；像。
【解析】解：
（1）在“探究二力平衡的条件”实验中，物体应在两个力的作用下，首先要使在这两个力作用下的物体
处于平衡状态，而平衡状态包括：静止状态和匀速直线运动状态。
（2）在“探究平面镜成像的特点”实验中，用玻璃板代替平面镜，可以同时观察蜡烛 A的像，同时也能
看到代替蜡烛A的蜡烛B，能确定像的位置。当蜡烛B好像被点燃似的，这样可以比较物像大小关系。
12．（2019春•江油市期末）如图所示，物体A重5N，放在水平桌面上，通过绳子和滑轮连接重为 4N的
物体B，此时物体A恰能向右匀速直线运动。则A受到的摩擦力是 2 N，若在物体A上加一个水平向
左的拉力F，使物体A沿桌面水平向左匀速直线运动，则所加拉力的大小为 4 N（不计绳子、滑轮的质
量以及绳子与滑轮间的摩擦）
【答案】2；4。
【解析】解：
（1）由题知，不计绳子和滑轮质量以及绳子与滑轮间的摩擦，
物体A水平向右运动时，物体A在水平方向上受到绳子向右的拉力为F＝ G ＝ ×4N＝2N、水平向左的
B
摩擦力作用f，
物体A做匀速直线运动，处于平衡状态，由二力平衡条件得：f＝F＝2N；
（2）物体A水平向左运动和水平向右运动时，由于压力不变、接触面粗糙程度不变，则物体A受到的摩
擦力不变，所以物体A水平向左运动时，受到水平向右的摩擦力f＝2N；
物体A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 F′、水平向右的拉力F＝ G ＝
B
×4N＝2N、水平向右的摩擦力f＝2N，物体A处于平衡状态，由力的平衡条件得拉力：F′＝F+f＝2N+2N
＝4N。
13．（2016春•太谷县校级月考）当物体的运动状态改变时，则物体一定受到了 力 的作用。
【答案】力。
【解析】解：
力是改变物体运动状态的原因，物体运动状态改变时，一定受到了力的作用。
14．（2015春•海南校级月考）小刚用100N的力拉着一个质量为30kg的木箱在平直路面上匀速前进，木箱受到的摩擦力为 10 0 N；如果小明匀速把该木箱向上抬起，需再用 30 0 N的力。（取g＝10N/kg）
【答案】100；300。
【解析】解：
木箱在水平面上匀速运动，处于平衡状态，受到平衡力的作用，水平方向上受到的拉力和摩擦力是一对平
衡力，根据二力平衡的条件可知摩擦力等于推力，所以摩擦力为100N；
如果小明匀速把该木箱向上抬起，在竖直方向上是重力和向上抬木箱的力是一对平衡力，根据二力平衡的
条件可知抬力等于重力，所以抬力为F＝G＝mg＝30kg×10N/kg＝300N。
15．（2020•成都模拟）质量为1.5t的汽车，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，
（取g＝10N/kg）求：
（1）汽车受到的支持力大小为多少？
（2）汽车受到的摩擦力为多少？
（3）汽车匀速行驶时，发动机对卡车的牵引力是多大？
【答案】（1）汽车受到的支持力大小为1.5×104N；
（2）汽车受到的摩擦力为3×102N；
（3）汽车匀速行驶时，发动机对卡车的牵引力为3×102N。
【解析】解：
（1）车的质量m＝1.5t＝1.5×103kg，
车的重力：G＝mg＝1.5×103kg×10N/kg＝1.5×104N；
车在水平公路上，公路对车的支持力和车受到的重力是一对平衡力，则；F支 ＝G＝1.5×104N；
（2）车受到的摩擦阻力：f＝0.02G＝0.02×1.5×104N＝3×102N，
（3）因为车在水平公路上匀速行驶，
所以车受到的牵引力和摩擦阻力是一对平衡力，则有：F牵 ＝f＝3×102N。
16．（2020春•光泽县期中）某汽车重力是1.6×104N，在一次测试中，该汽车在平直的路面上1min内匀速
行驶了1800m，受到的阻力是车重的0.1倍。（取g＝10N/kg）求：
（1）汽车运动的速度；
（2）汽车的质量；
（3）汽车受到的牵引力。
【答案】（1）汽车运动的速度为30m/s；
（2）汽车的质量1.6×103kg；
（3）汽车受到的牵引力1.6×103N。
【解析】解：（1）汽车运动的速度：v＝ ＝ ＝30m/s；
（2）由G＝mg知汽车的质量：
m＝ ＝ ＝1.6×103kg；
（3）汽车受到的阻力：f＝0.1G＝0.1×1.6×104N＝1.6×103N，
因为汽车做匀速直线运动，处于平衡状态，汽车所受牵引力等于阻力，
F＝f＝1.6×103N；
17．（2019春•西城区期中）一辆质量为2000kg的汽车在平直的公路上匀速向西运动，如果它受到的牵引
力F是10000N，那么它受到的摩擦阻力f是多少牛？方向如何？（g＝10N/kg）
【答案】汽车受到的摩擦阻力是10000N；方向水平向东。
【解析】解：
汽车受到10000N的牵引力在平直的公路上匀速向西运动，汽车水平方向受到的牵引力和摩擦力是一对平
衡力，则汽车受到的摩擦力f＝F＝10000N，方向水平向东。
18．（2018春•秀峰区校级期中）一辆质量为2000kg的汽车在平直的公路上匀速向右直线运动，如果它受
到的阻力是车重的0.03倍，则（g＝10N/kg）
（1）阻力是多少牛？方向如何？
（2）汽车发动机的牵引力是多少牛？方向如何？
【答案】（1）阻力是600牛，水平向左；
（2）汽车发动机的牵引力是600牛，水平向右。
【解析】解：（1）m＝2000kg，取g＝10N/kg
所以G＝mg＝2000kg×10N/kg＝2×104N，
因为在水平公路上向右匀速直线行驶时，受到的阻力是车重的0.03倍，方向与汽车运动方向相反，水平向
左；
所以f＝0.03G＝600N；
（2）因为汽车匀速直线行驶，受平衡力的作用，
所以水平方向上牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，方向相反，水平向右
所以F牵 ＝f＝600N。
19．（2018春•永定县期中）载重共1000N的气球在竖直方向上匀速下降时受到空气向上的浮力900N，若
从气球中抛掉一些重物后。气球能在竖直方向上匀速上升。
（1）匀速下降时气球受到的空气的阻力多大？
（2）当气球匀速上升时空气阻力的方向如何？
（3）设空气阻力和浮力大小不变，气球匀速上升的话气球总重只能是多少？需抛掉多少N的重物？
【答案】（1）匀速下降时气球受到的空气的阻力100N；
（2）当气球匀速上升时空气阻力的方向是竖直向下；
（3）设空气阻力和浮力大小不变，气球匀速上升的话气球总重只能是800N；需抛掉200N的重物。
【解析】解：（1）气球在竖直方向上匀速下降时，受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力、竖直向上的
阻力，根据力的平衡条件可得，空气阻力f＝G﹣F浮 ＝1000N﹣900N＝100N，阻力的方向竖直向上；
（2）（3）气球匀速竖直上升时，受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力、竖直向下的阻力，
设空气阻力和浮力大小不变，重力与阻力的和等于浮力，则此时气球的总重：G′＝F浮 ﹣f＝900N﹣100N
＝800N；所以，抛出物体的重＝G﹣G′＝1000N﹣800N＝200N。
20．（2018春•郯城县期末）质量为6×103kg的汽车在平直的公路上以10m/s的速度匀速行驶，在行驶过程
中受到的阻力等于车重的0.08倍，g取10N/kg。求
（1）汽车所受重力的大小；
（2）汽车受到的牵引力的大小；
（3）汽车在1min内通过的路程。
【答案】（1）汽车所受的重力为6×104N；
（2）汽车受到的牵引力为4800N；
（3）汽车在1min内通过的路程为600m。
【解析】解：（1）汽车所受的重力：
G＝mg＝6×103kg×10N/kg＝6×104N；
（2）因汽车匀速行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，
所以，汽车受到的牵引力：
F＝f＝0.08G＝0.08×6×104N＝4800N；
（3）由v＝ 可得，汽车在1min内通过的路程：
s＝vt＝10m/s×60s＝600m。
21．（2018春•成县校级月考）重104N的汽车在公路上做匀速直线运动，它受到的阻力是车重的0.03倍，
则：
（1）汽车的质量是多少kg？
（2）汽车发动机的牵引力是多少N？
【答案】（1）汽车的质量是1000kg；
（2）汽车发动机的牵引力是300N。
【解析】解：（1）由G＝mg可得，汽车的质量：
m＝ ＝ ＝1000kg；
（2）由于汽车在公路上做匀速直线运动，处于平衡状态，根据二力平衡条件可知：受到的牵引力和阻力
是一对平衡力，
则牵引力：
F牵 ＝f阻 ＝0.03G＝0.03×104N＝300N；
22．（2017春•张掖月考）一物体质量为50kg，在水平向右的拉力F的作用下匀速水平运动，所受摩擦力
的大小是重力的0.3倍，若物体向左匀速运动，所受拉力是多大？
【答案】物体受到的拉力大小是147N。
【解析】解：
（1）由题可知，木块运动时所受的摩擦力：f＝0.3G＝0.3mg＝0.3×50kg×9.8N/kg＝147N，
物体向右做匀速直线运动，处于平衡状态，在水平方向上受拉力F与滑动摩擦力f的作用，由二力平衡条件可得，拉力F＝f＝147N；
（2）若物体向左匀速运动，仍受到摩擦力与拉力一对平衡力；
因为压力大小和接触面的粗糙程度都不变，所以摩擦力不变，拉力大小也不变，仍为147N。
23．（2017春•濮阳月考）一台起重机将一个重为1.6×104的钢材以0.2m/s的速度匀速提升，此时起重机吊
绳对钢材的拉力是多大？由于施工的需要，吊车吊物体的速度增大为原来的2倍，且匀速上升，则吊绳的
拉力又是多大？
【答案】以0.2m/s的速度匀速提升，此时起重机吊绳对钢材的拉力是1.6×104N；
速度增大为原来的2倍，且匀速上升，则吊绳的拉力还是1.6×104N。
【解析】解：当钢材以 0.2m/s 的速度匀速上升时，拉力和重力是一对平衡力，此时的拉力 F＝G＝
1.6×104N．当吊车吊物体的速度增大为原来的2倍时，由于物体仍匀速上升，处于平衡状态，因此F＝G＝
1.6×104N。
24．（2017春•宝应县期中）一辆质量为1.5×103kg的汽车，当它以60km/h的速度在水平路面上匀速直线
行驶时，汽车受到的阻力为车重的0.4倍，求：（g取10 N/kg）
（1）汽车受到的重力；
（2）行驶时汽车的牵引力。
【答案】（1）汽车受到的重力为1.5×104N；
（2）行驶时汽车的牵引力为6000N。
【解析】解：（1）这辆汽车所受的重力：
G＝mg＝1.5×103kg×10N/kg＝1.5×104N；
（2）因汽车匀速行驶时，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，
所以，二力的大小相等，即牵引力F＝f＝0.4G＝0.3×1.5×104N＝6000N。
