3.5 二力平衡的條件（解析版）

1、3.5二力平衡的條件知識點(diǎn)填寫1.二力平衡：一個物體在兩個力的作用下，如果保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動狀態(tài)，這兩個 力就互相平衡。2 .二力平衡的條件：兩力大小相等，兩個力方向相反，作用在同一直線上，作用在同一物體上同步練習(xí)1. 2019賽季斯諾克中國公開賽于4月1至7日在北京舉行。在比賽中，球桿擊打白球， 白球離開球桿后繼續(xù)滾動并撞擊紅球，白球緩慢靜止而紅球向前滾動。以下有關(guān)球的受力 情況及運(yùn)動狀態(tài)的描述中，正確的一項(xiàng)為哪一項(xiàng)（）A.白球離開球桿后能繼續(xù)運(yùn)動，是因?yàn)槭艿角驐U的推力B.白球向紅球靠近的過程中，紅球相對于白球是靜止的C.紅球受到白球撞擊后能繼續(xù)運(yùn)動，是因?yàn)榧t球具有慣性D.整個運(yùn)動過

2、程中，白球在水平方向上始終受到平衡力的作用【答案】C【解析】【分析】【詳解】A.白球離開球桿后能繼續(xù)運(yùn)動，是因?yàn)榘浊蚓哂袘T性，而不是受到球桿的推力，故A錯 誤。B.白球向紅球靠近的過程中，紅球相對于白球的位置發(fā)生了改變，所以紅球是運(yùn)動的，故B錯誤。C.紅球受到白球撞擊后能繼續(xù)運(yùn)動，是因?yàn)榧t球具有慣性，故C正確。D.整個運(yùn)動過程中，白球的速度發(fā)生了變化，其運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生了改變，因此，白球在水平 方向上受到的是非平衡力的作用，故D錯誤。應(yīng)選C。2.重力相同的a、b兩件貨物在兩臺吊車鋼索的牽引下豎直向上運(yùn)動，它們運(yùn)動的s”圖 像，分別如圖甲、乙所示，那么在圖像描述的運(yùn)動過程中（）【分析】【詳解】(1)

3、火箭發(fā)射時，高溫高壓的燃?xì)鈴奈膊繃姵?，火箭對氣體產(chǎn)生一個向下的力，氣體 對火箭產(chǎn)生一個向上的力，火箭獲得上升的推力，這是利用了力的作用是相互的。(2)天通一號03星在軌道上運(yùn)行時不是直線運(yùn)動，運(yùn)動方向不斷變化，也就是狀態(tài)不 斷變化，所以受到的力不是平衡力。.為了研究擺錘的擺動，小明用細(xì)繩把擺錘懸掛來，將擺錘從/點(diǎn)靜止釋放，利用頻閃 照相技術(shù)拍攝擺錘在相同時間間隔的位置(如圖)。(1)擺錘到達(dá)最高點(diǎn)B時，是否處于平衡狀態(tài)？ (填是或“否)(2)當(dāng)擺錘運(yùn)動到O點(diǎn)時，細(xì)繩瞬間斷裂，此后擺錘運(yùn)動軌跡是 (填直線 或曲線)【答案】否曲線【解析】【分析】【詳解】(1)擺錘到達(dá)最高點(diǎn)8時，受拉力和重力作用，

4、二者不在一直線上，所以不是一對平 衡力，因此處于非平衡狀態(tài)。(2)將擺錘從/點(diǎn)靜止釋放，當(dāng)擺錘運(yùn)動到。點(diǎn)時，擺錘的速度方向水平向右，假設(shè)細(xì) 繩瞬間斷裂，擺錘由于慣性要繼續(xù)向右運(yùn)動，同時擺錘受到重力作用，因力與物體的運(yùn)動 方向不在同一直線上，故擺錘將做曲線運(yùn)動。.用電將電燈吊在天花板上，下述幾對力中屬于相互作用力的是;屬于平衡力的 是 O (填序號)電燈對電線的拉力和電線對電燈的拉力電線對電燈的拉力和電線對天花板的拉力電燈受到的重力和電燈對電線的拉力電燈受到的重力和電線對電燈的拉力【答案】【解析】【分析】二力平衡的條件是：大小相等、方向相反、作用在同一個物體上、且作用在同一條直線上。平衡力和相互

5、作用力的區(qū)別是兩個力是否作用在同一物體上。【詳解】口2電燈對電線的拉力和電線對電燈的拉力，兩個力的大小相等、方向相反、作用在 同一條直線上，但作用在兩個物體上，是一對相互作用力。電線對電燈的拉力和電線對天花板的拉力，兩個力作用在兩個物體上，大小不等，兩個 力既不是平衡力也不是相互作用力。電燈受到的重力和電燈對電線的拉力，兩個力的方向都是豎直向下，且作用的物體的不 同，兩個力既不是平衡力也不是相互作用力。電燈受到的重力和電線對電燈的拉力，兩個力大小相等、方向相反、作用在同一個物體 上、且作用在同一條直線上，符合二力平衡條件，是一對平衡力。故屬于相互作用力的是，屬于平衡力的是。.重為G。的小雨站在

6、電梯上，（1）如果電梯勻速上升，以下幾對力中，屬于平衡力的有 O （填序號）人的重力與電梯對人的支持力人對電梯的壓力與電梯對人的支持力 人的重力與人對電梯的壓力電梯的重力與電梯受到的牽引力人的重力與人對地球 的吸引力（2）如果電梯加速上升，人受力（選填平衡或不平衡），人對電梯的壓力電 梯對人的支持力。（選填、 G【答案】D丙B. WG, F：GD .信 F G【解析】【詳解】由于磁鐵距離鐵塊越近，磁鐵對鐵塊的吸引力越大，三種情景中鐵塊距離磁鐵越來越近， 那么磁鐵對鐵塊的吸引力越來越大，即F痂* F乙F甲圖甲中，因鐵塊被吸引離開桌面，即鐵塊由靜止開始加速向上運(yùn)動，那么其受到的吸引力大 于重力，即

7、F尼G。綜上分析可得F 俞F F tjtG應(yīng)選Do.在沒有風(fēng)的室內(nèi)向上拋出皮球，在球升到最高點(diǎn)的瞬間，不計(jì)空氣阻力，它受到的力有( )A.只有重力B.重力和手的推力 C.不受力D.重力和慣性力【答案】A【解析】【分析】【詳解】皮球離開手后由于慣性繼續(xù)運(yùn)動，手的推力消失。皮球在飛行過程中始終受到重力的作 用，并且重力的方向豎直向下，所以飛到最高處后會下落。慣性不是力，皮球有慣性，但 不是受到慣性力，故A正確，BCD錯誤。應(yīng)選Ao. 一輛汽車停在水平路面上，以下屬于一對平衡力的是()A.汽車的重力和路面對汽車的阻力B.路面對汽車的支持力和汽車對路面的壓力C.汽車的重力和汽車對路面的壓力D.汽車的重

8、力和路面對汽車的支持力【答案】D【解析】【分析】【詳解】A.平衡力的條件為：二力作用在一個物體上，大小相等，方向相反，且作用在一條直線 上。汽車的重力和路面對汽車的阻力，兩個力不在一條直線上，不是平衡力。故A不符合 題意；B.路面對汽車支持力的受力物體是汽車，而汽車對路面壓力的受力物體是地面，二力沒 有作用在一個物體上，不是平衡力，故B.不符合題意；C.汽車的重力方向豎直向下，汽車對路面的壓力，方向垂直地面向下，故二力方向相同且 不是作用在同一個物體上，不是平衡力。故c不符合題意；D.汽車的重力和路面對汽車的支持力，二力作用在一個物體上，大小相等，方向相反， 且作用在一條直線上，符合平衡力的條

9、件，此二力是平衡力。故D符合題意。應(yīng)選Do【點(diǎn)睛】平衡力與相互作用力的判斷是個難點(diǎn)，平衡力是作用在一個物體上的力，而相互作用力作 用于兩個物體，兩對力的大小都是相等的。6.某次演練中，直升飛機(jī)懸停于高空，一傘兵（含傘）跳傘后豎直降落，其速度口與時間 ，的關(guān)系如下圖。以下判斷正確的選項(xiàng)是（）A.在。力內(nèi)，傘兵受到的重力小于阻力B.在勿勿內(nèi)，傘兵受到的重力等于阻力C.在然右內(nèi)，傘兵受到的重力大于阻力D.在12，3內(nèi)，傘兵受到的阻力保持不變【答案】B【解析】【詳解】A.從圖象中可以看出。ti,速度在增大，受到的重力大于阻力，故A錯誤。B.從圖象中可以看出&t2,速度不變，即做勻速直線運(yùn)動，因此傘兵受

10、到的重力等于阻 力，故B正確。CD.從圖象中可以看出t2t3,速度在減小，因此受到的重力小于阻力，并且速度越大，阻 力越大，因此阻力在逐漸減小，故CD錯誤。應(yīng)選Bo.如下圖，有三根完全相同的重都為G的圓木柱/、B、C,先把4、8緊靠著放在水平 地面上，再把C輕放在/、5上保持靜止，那么下面說法中正確的選項(xiàng)是（）A.圓木柱A對地面的壓力大于1.5GB,圓木柱8對地面的壓力等于1.5GC.圓木柱。對圓木柱力的壓力等于0.5GD.圓木柱。對圓木柱力的壓力小于0.5G【答案】B【解析】【詳解】AB.以三個木柱整體為研究對象，根據(jù)平衡條件知道,3G=2N解得N=1.5G；由牛頓第三定律，圓木柱A對地面的

11、壓力等于1.5G,同理，圓木柱8對地 面的壓力等于1.5G,故A錯誤，B正確;CD.以C為研究對象，受力分析如下G由幾何知識知道，&N = G,解得故CD錯誤。應(yīng)選Bo.在甲、乙兩艘遮蔽門窗的船上，分別觀察到小球的運(yùn)動情況如下圖（小球原靜止在光滑水平桌面中央）。以下說法正確的選項(xiàng)是（）甲船：小球向右運(yùn)動乙船：小球靜止A.甲船向左做勻速運(yùn)動，乙船靜止.甲船向右做勻速運(yùn)動，乙船靜止C.甲船可能靜止也可能做勻速直線運(yùn)動D.乙船可能靜止也可能做勻速直線運(yùn)動【答案】D【解析】【詳解】根據(jù)小球原來靜止在光滑水平桌面中央，由此可知小球在水平方向上不受力的作用，因此 由圖中，甲船：小球向右運(yùn)動，根據(jù)慣性知識可

12、知，甲船可能向左加速或向右減速；乙 船：小球靜止，說明乙船可能靜止或做勻速直線運(yùn)動。應(yīng)選Do.彈簧測力計(jì)分別受到水平向左的B和水平向右的B的拉力作用，F(xiàn)i、入均為3N,彈簧測力計(jì)靜止時如下圖，以下說法正確的選項(xiàng)是（）VWWWWVCh1A.彈簧測力計(jì)的示數(shù)為ONB.彈簧測力計(jì)的示數(shù)為6NC. B、產(chǎn)2是一對相互作用力D. F】、方2是一對平衡力【答案】D【解析】【詳解】AB.用兩個方向相反的力向兩端拉彈簧測力計(jì)，與只拉一端效果是相同的；因?yàn)槲矬w間力 的作用是相互的，拉一端時，另一端也必須有力的作用，因此，彈簧測力計(jì)不可能顯示兩 邊的拉力之和，而只會顯示一個力的大小，即3N； AB不符合題意。CD

13、.因?yàn)锽、F2方向相反，都作用在彈簧測力計(jì)上且均為3N,彈簧測力計(jì)靜止不動，所 以E、尸2是一對平衡力。C不符合題意，D符合題意。應(yīng)選Do.小科家住8樓，他先在家中地面上用臺秤稱得自己的體重為500N,再將臺秤移至電梯 內(nèi)，電梯從U0時由靜止開始向下運(yùn)動到Ulis時停止，測得臺秤對自己的支持力尸隨時間，變化的關(guān)系如下圖，以下說法正確的選項(xiàng)是（）A.電梯內(nèi)，相對于臺秤，小科是運(yùn)動的B.小科在0-2s時做勻速直線運(yùn)動C.小科在電梯內(nèi)時，自身重力會變大或變小D.小科在2-lOs時受力平衡【答案】D【解析】【詳解】A.在電梯內(nèi)，相對于臺秤，小科的位置保持不變，故他是靜止的，故A錯誤；B.在02s內(nèi)，小

14、科受到的支持力為450N,重力為500N,故二者的合力方向向下，與運(yùn) 動方向相同，即小科做加速運(yùn)動，故B錯誤；C.小科在電梯內(nèi)時，它的質(zhì)量保持不變，所以他的重力保持不變，故C錯誤；D.在210s內(nèi)時，小科受到的支持力為500N,重力為500N,合力為零，因此它保持勻速 直線運(yùn)動狀態(tài)，那么受力平衡，故D正確。應(yīng)選Do.在探究“二力平衡的條件的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)采用的實(shí)驗(yàn)裝置如下圖：（1）當(dāng)物體處于靜止?fàn)顟B(tài)或 狀態(tài)時我們認(rèn)為它受到的力相互平衡。（2）實(shí)驗(yàn)時，小宇發(fā)現(xiàn)當(dāng)向左盤和右盤同時加入一個相等重力的祛碼時，木塊處于靜止?fàn)?態(tài)。此時木塊在水平方向受到兩個力的作用，這些力是平衡的。小明再把右盤中的祛碼換

15、 成一個較重的祛碼時，發(fā)現(xiàn)木塊仍然處于靜止?fàn)顟B(tài)，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是，這 時木塊在水平方向受到的力 （填平衡或不平衡）。（3）如下圖，小慧用小車來做該實(shí)驗(yàn)，裝置處于靜止，細(xì)繩和彈簧測力計(jì)的質(zhì)量忽略不 計(jì)，不考慮細(xì)繩與滑輪間的摩擦，兩端掛的重物各為10N,那么彈簧測力計(jì)的示數(shù)為No【答案】 勻速直線運(yùn)動 木塊受到向左的摩擦力 平衡 10【解析】【詳（1）物體處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動狀態(tài)時，物體受到平衡力的作用。（2）小宇再把右盤中的祛碼換成一個較重的祛碼時，發(fā)現(xiàn)木塊仍然處于靜止?fàn)顟B(tài)， 木塊還受平衡力的作用；此時木塊有向右運(yùn)動的趨勢，木塊和桌面之間產(chǎn)生了向左的摩擦 力的作用，向左的拉力和摩擦力與

16、向右的拉力是平衡力。（3）定滑輪能改變力的方向但不改變力的大小，所以此時彈簧測力計(jì)的示數(shù)就等于下 面掛的一個重物的重力lONo.如圖甲是小華同學(xué)探究二力平衡條件時的實(shí)驗(yàn)情景。甲乙（1）當(dāng)小卡片平衡時，小華將小卡片轉(zhuǎn)過一個角度，松手后小卡片（選填能或不能）平衡。設(shè)計(jì)此實(shí)驗(yàn)步驟的目的是為了探究 O（2）為了驗(yàn)證只有作用在同一物體上的兩個力才能平衡，在圖甲所示情況下，小華下一步 的操作是：O（3）在探究同一問題時，小明將木塊放在水平桌面上，設(shè)計(jì)了如圖乙所示的實(shí)驗(yàn)。同學(xué)們認(rèn)為小華的實(shí)驗(yàn)優(yōu)于小明的實(shí)驗(yàn)。其主要原因是 OA.減少摩擦力對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響B(tài).小書片是比擬容易獲取的材料C.容易讓小卡片在水平方向

17、上保持平衡D.小卡片容易扭轉(zhuǎn)【答案】 不能不在同一直線上的兩個力能否平衡把小紙片一剪兩半 A【解析】【分析】【詳解】（1）將小卡片轉(zhuǎn)過一個角度，兩個拉力不在同一直線上，松手后小卡片不能平衡， 設(shè)計(jì)此實(shí)驗(yàn)步驟的R的是為了探究不在同一直線上的兩個力能否平衡；o（2）為了驗(yàn)證只有作用在同一物體上的兩個力才能平衡，下一步就是驗(yàn)證作用在不同 物體上的兩個力是否能平衡，做法就是把卡片變成兩個物體，最簡單的方法就是用剪刀將 卡片剪開。（3）小華實(shí)驗(yàn)用的小卡片重力小，可以忽略，懸在空中不受摩擦力影響；小明實(shí)驗(yàn)用 的小車放在水平桌面上，小車和桌面之間存在摩擦力，摩擦力是不能消除的，實(shí)驗(yàn)要受到 摩擦力影響，所以還

18、是小華的實(shí)驗(yàn)方案好，故A正確。.在探究二力平衡條件的活動中，小馬同學(xué)設(shè)計(jì)了如下圖的探究方案。在該方案中他分別把栓有一個小盤的兩根細(xì)線通過支架上的滑輪系在小木塊的兩端。（1）該探究方案中對兩側(cè)放置祛碼的小盤的要求是。（2）探究過程中他將兩個50克的祛碼分別放在左右兩個小盤內(nèi)，同時，他還將小木塊轉(zhuǎn) 過一個角度，然后再松手，這是為了探究不在 上的兩個力對物體平衡的影響。（3）接著，他在右邊小盤內(nèi)又加入一個10克的小祛碼，發(fā)現(xiàn)小木塊仍然靜止，其原因是 ，請寫出一個改進(jìn)該探究方案的措施：o【答案】質(zhì)量相等 同一直線 木塊受到水平面的摩擦力較大 將木塊換成帶輪子的小車進(jìn)行實(shí)驗(yàn)【解析】【詳解】（1） 1實(shí)驗(yàn)時，在小盤內(nèi)放入跌碼來提供木塊受到的兩個拉力，為了防止小盤的重力對 實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生影響，所以要兩個小盤的質(zhì)量相等。（2）探究過程中他將兩個50克的祛碼分別放在左右兩個小盤內(nèi)，控制了木塊受到的兩 個拉力大小相等、方向相反，然后將小木塊轉(zhuǎn)過一個角度，使木塊受到的兩個力不在同一 直線上，根據(jù)控制變量法可知，這是探究不在同一直線上的兩個力對物體平衡的影響。（3）在右邊小盤內(nèi)又加入一個10g的小祛碼后，此時木塊受到右邊的