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专题03 相互作用——力
[-考点-07-] 平衡状态与平衡条件
[典例]
答案 (1)10 N 方向水平向左 (2)10 N
解析 (1)五个共点力平衡时合力为零，则其余四个力的合力与F1等大、反向，故其余四个
力的合力大小为10 N，方向水平向左．
(2)若将F1转过90°得到F1′，则F1′与其余四个力的合力F 垂直，F 合＝＝ N＝10 N.
1.答案 B
解析 A．物体的速度等于零，物体可能有加速度，故物体不一定处于平衡状态，例如自
由落体最开始的状态，A 错误；B．物体所受合力为零时，就一定处于平衡状态，B 正确；
C．物体相对另一物体运动时，物体可能处于平衡状态，例如相对大楼匀速上升的电梯，C
错误；D．物体相对另一物体保持静止时，两物体的运动状态相同，但物体不一定处于平
衡状态，例如两个从相同位置开始做自由落体的物体，D 错误.故选B.
2.答案 B
解析 A．竖直上抛的物体在最高点受到重力作用，合力不为零，所以不处于平衡状态，
故A 错误；B．木块放在斜面体的斜面上，随斜面体一起向右匀速运动，木块处于平衡状
态，故B 正确；C．木块放在斜面体的斜面上，随斜面体一起向右匀加速运动，木块具有
向右的加速度，木块不处于平衡状态，故C 错误；D．杯子相对于列车静止，而列车处于
加速状态，所以杯子也处于加速状态，因此不处于平衡状态，故D 错误.故选B.
3.答案 A
解析 A．静止在水平地面上的杯子是受力平衡的，A 正确；B．做竖直上抛运动的小球在
最高点受到重力的作用，受力不平衡，B 错误；C．做自由落体运动的石块受到重力的作用，
受力不平衡，C 错误；D．沿斜面加速下滑的木块合力沿斜面向下，受力不平衡，D 错误.
故选A.
4.答案 CD
解析 物体运动速度为零时不一定处于平衡状态，A 选项错误；物体运动速度大小不变、
方向变化时，物体不做匀速直线运动，一定不处于平衡状态，B 选项错误；物体处于平衡
状态时，合力为零，物体沿任意方向的合力都必为零，C 选项正确；物体受到三个共点力
作用而处于平衡状态时，合力为零，则任意两个力的合力与第三个力等大反向，D 选项正
确．
5.答案 BCD
解析 AB．大小相同、方向相反的力不一定作用在同一点，不一定是共点力，但一对平衡
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力必在同一直线上，必是共点力，故A 错误，B 正确；CD．作用在一个物体上的几个力，
如果作用在物体的同一点，或者虽不作用在物体的同一点，但力的作用线交于一点，则这
几个力是共点力，若作用在物体上的几个力的作用点不在同一点上，且力的作用线不交于
一点，则这几个力不是共点力，故CD 正确.故选BCD.
6.答案 C
解析 A．根据力的平行四边形法则，
和
的合力方向不能与
的方向相反，则合力
不为零，不能使物体平衡，A 错误；B．根据力的平行四边形法则，
和
的合力方向
不能与
的方向相反，则合力不为零，不能使物体平衡，B 错误；C．根据力的平行四边
形法则，
和
的合力方向可能与
的方向相反，则合力为零，能使物体平衡，C 正
确；
D．根据力的平行四边形法则，
和
的合力方向不能与
的方向相反，则合力不为
零，不能使物体平衡，D 错误.故选C.
7.答案 C
解析 AB．两图中的两个力作用在同一直线上且方向相反，但是大小不相等，则不能平衡，
选项AB 错误；C．图中的两个力作用在同一直线上且方向相反，大小相等，则能平衡，选
项C 正确；D．图中的两个力不是作用在同一直线上，虽然大小相等、方向相反，但是不
能平衡，选项D 错误；故选C.
8.答案 A
解析 共点力平衡是指物体同时受到几个力的作用，如果这几个力都作用在物体的同一点，
或者它们的作用线延长后相交于同一点，这几个力就叫做共点力。所以图甲和图丁是共点
力，图乙和图丙不是共点力，故A 正确，BCD 错误.故选A.
9.答案 C
解析 因为运动员处于静止状态，故合外力为零，则杆子对他的作用力与重力等大反向，
故杆子对他的作用力方向沿竖直方向，即图中方向3，故ABD 错误，C 正确.故选C.
10.答案 B
解析 物体水平方向受到两个力的作用而处于静止状态，由物体的平衡条件可知，力F 与
另一个力一定等大反向，当力F 转过90°时，力F 与另一个力的合力大小为F，因此，欲使
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物体仍能保持静止状态，必须再加一个大小为F 的力，故B 项正确．
11.答案 C
解析 物体受三个力，重力、支持力和摩擦力，斜面对物体的作用力是支持力与摩擦力的
合力，与重力等大反向，选C.
12.答案 A
解析 无人机沿竖直方向匀速上升，则空气对无人机的作用力与无人机的重力二力平衡，
有
无人机对空气的作用力和空气对无人机的作用力是相互作用力，所以有
.故选
A.
13.答案 C
解析 2 N 和2 N 的力的合力范围为0≤F 合≤4 N,3 N 在此范围内，故当两个2 N 的力的合
力为3 N，且与第三个力大小相等方向相反时，三个力的合力为0，故2 N、2 N、3 N 三个
力的合力范围为0≤F 合′≤7 N．2 N 在三个力的合力范围内，故当三个力的合力为2 N 时，
物体所受静摩擦力为2 N，故A 错误；4 N 在三个力的合力范围内，故当三个力的合力为4
N 时，物体所受静摩擦力为4 N，故B 错误；当三个力的合力小于或等于最大静摩擦力5 N
时，物体仍保持静止状态，故C 正确，D 错误．
14.答案 C
解析 物体C 受重力、B 的支持力和摩擦力3 个力的作用，选项C 正确，D 错误；物体B
受重力、A 的支持力、C 的压力和摩擦力4 个力的作用，选项B 错误；物体A 受重力、地
面的支持力以及B 的压力3 个力的作用，选项A 错误．
15.答案 D
解析 木块恰好匀速向上运动，说明木块受力平衡，根据受力分析可知，木块一定受到向
下的滑动摩擦力，根据平衡条件有
又
解得
故D 正确.故选D.
16.答案 A
解析 演员受竖直向下的重力G，地面对两脚竖直向上的支持力N1和N2；水平方向受力为
零，则地面对人的摩擦力不可能沿着同一方向，综上所述只有A 可能正确，BCD 错误.
故选A.
17.答案 A
解析 钢件从a 到b，对钢件受力分析，有F1＋F 浮＝mg＋F 阻因F 浮恒定，令F0＝mg－F
浮，则有F1＝F0＋F 阻从b 到c，有F2＝＝＝
从c 到d，有F3＝F0－F 阻.故F1>F2>F3，A 正确，B、C、D 错误．
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18.答案 D
解析 对棒受力分析可知，棒受重力G，上端绳的拉力T、水平绳的拉力F，由题意可知棒
处于静止状态，所以三个力为共点力，将T 和F 反向延长与重力交于O 点，如图所示
根据几何关系可得
,
因为棒的重心在棒的中点，所以有AB=2AO
联立可得
.故选D.
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