考点7 二力平衡综合应用专练（解析版）

【期末直通车】考点7二力平衡综合应用专练（解析版）一、单选题1．（2021·上海松江·八年级期末）如图所示，笔记本电脑放在水平桌面上，下列各对力中属于平衡力的是（）A．笔记本电脑对桌面的压力和桌面对笔记本电脑的支持力B．笔记本电脑受到的重力和笔记本电脑对桌面的压力C．笔记本电脑受到的重力和桌面对笔记本电脑的支持力D．笔记本电脑对桌面的压力和地面对桌子的支持力【标答】C【分析】A．笔记本电脑对桌面的压力和桌面对笔记本电脑的支持力是两个物体之间的相互作用，是一对相互作用力，故A不符合题意；B．笔记本电脑受到的重力和笔记本电脑对桌面的压力，方向相同，而且作用在不同的物体上，这两个力既不是二力平衡也不是相互作用力，故B不符合题意；C．笔记本电脑放在水平桌面上时，对笔记本电脑进行受力分析，受到重力和支持力，因为笔记本电脑静止，所以处于二力平衡状态，重力和支持力是一对平衡力，故C符合题意；D．笔记本电脑对桌面的压力和地面对桌子的支持力大小不相等，这两个力既不是二力平衡也不是相互作用力，故D不符合题意。故选C。2．（2021·上海嘉定·八年级期末）如图所示，小红提着包站在水平地面上，下列各对力中属于平衡力的是（）A．手对包的拉力与包对手的拉力B．小红所受的重力与包对手的拉力C．手对包的拉力与包所受的重力D．包所受的重力与地面对小红的支持力【标答】C【分析】A．手对包的拉力与包对手的拉力，作用在两个不同的物体上，它们不是一对平衡力，是一对相互作用力，故A不符合题意；B．小红的重力与包对手的拉力大小不相等，它们不是一对平衡力，故B不符合题意；C．手对包的拉力与包的重力，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C符合题意；D．包的重力与地面对小红的支持力，作用在不同的物体上，它们不是一对平衡力，故D不符合题意。故选C。3．（2021·上海浦东新·八年级期末）用弹簧测力计拉着重8N的物体在水平面上以2.5m/s的速度做匀速直线运动，弹簧测力计的示数为2N，当弹簧测力计突然脱离物体时，则（）A．物体速度保持不变，受到的摩擦力小于2NB．物体速度逐渐减小，受到的摩擦力等于2NC．物体速度逐渐减小，受到的摩擦力等于8ND．物体立即停止，受到的摩擦力为零【标答】B【分析】物体的运动状态：匀速直线运动，即平衡状态，根据二力平衡的条件可得到物体所受的滑动摩擦力；影响滑动摩擦力的因素在绳子断开前后没有变化，因此摩擦力不会改变。【分析】由于物体在水平面上做匀速直线运动，所以拉力和摩擦力是一对平衡力，这两个力的大小相等；由弹簧测力计的示数可知拉力为2N，因此摩擦力等于2N；当弹簧测力计突然脱离物体时，拉力消失，物体在摩擦力的作用下做减速运动，物体的速度逐渐减小；但压力大小和接触面的粗糙程度不变，故滑动摩擦力的大小不变，摩擦力仍等于2N。故选B。4．（2021·上海奉贤·八年级期末）指尖陀螺是目前很流行的一种玩具，该玩具中间是轴承，轴承内有滚珠，边上有三个用密度较大的金属制作的飞叶，拨动飞叶后，飞叶可以绕轴在指尖上长时间转动（如图）．下列分析错误的是（）A．飞叶转速变慢，惯性不变B．轴承内有滚珠，利于减小摩擦C．飞叶被拨动后旋转是因为力能改变物体的运动状态D．陀螺对指尖的压力和指尖对陀螺的支持力是一对平衡力【标答】D【分析】A．飞叶在转动过程中由于受到阻力作用，所以飞叶的转速变慢；惯性大小只与物体的质量有关，所以飞叶的惯性不变，故A正确；B．轴承内有滚珠，变滑动摩擦为滚动摩擦，有利于减小摩擦，故B正确；C．飞叶被拨动后旋转是因为力能改变物体的运动状态，故C正确；D．陀螺对指尖的压力和指尖对陀螺的支持力作用在不同的物体上，不是一对平衡力，故D错误。故选D。【点睛】（1）惯性大小只与物体的质量有关，与转动速度无关；（2）在同等情况下，滚动摩擦小于滑动摩擦；（3）力可以改变物体的运动状态；（4）一对平衡力必须大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上。5．（2021·上海·八年级期末）如图所示，小刘同学站在电子秤上测体重，下列说法正确的是()A．小刘受到的重力和地面对电子秤的支持力是一对平衡力B．电子秤受到的重力和地面对电子秤的支持力是一对平衡力C．小刘受到的重力和电子秤对小刘的支持力是一对平衡力D．小刘受到的重力和小刘对电子秤的压力是一对平衡力【标答】C【分析】A.小刘受到的重力和地面对电子秤的支持力，二力大小不相等，因此不是平衡力，故A错误；B.电子称受到的重力和地面对电子秤的支持力，二力大小不相等，因此不是一对平衡力，故B错误；C.小刘受到的重力和电子秤对小刘的支持力，二力符合二力平衡的条件，因此二力是平衡力，故C正确；D.小刘受到的重力和小刘对电子城的压力，二力方向相同，因此不是平衡力，故D错误．6．（2021·上海浦东新·八年级期末）下列关于力的说法中错误的是（）A．物体间力的作用是相互的 B．有力的作用，必然存在施力物和受力物C．受到力的作用，物体一定运动 D．物体间不接触时也可能产生力【标答】C【分析】A．物体间力的作用是相互的，故A正确，不符合题意；B．力是物体对物体的作用，故有力的作用，必然存在施力物和受力物，故B正确，不符合题意；C．当物体受平衡力时，物体可能静止，故C错误，符合题意；D．两个物体并不一定相互接触也能产生力的作用，例如磁铁吸引铁钉时并不一定要相互接触，故D正确，不符合题意。故选C。7．（2021·上海同济大学附属存志学校八年级期末）如图所示，置于水平地面上的立柱质量为，一质量为的猴子从立柱上下滑。已知猴子沿立柱滑时受到摩擦力为，则猴子下滑时立柱对地面的压力为（）A． B． C． D．【标答】B【分析】猴子下滑过程中受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力的作用，力的作用是相互的，立柱对猴子有摩擦力，猴子对立柱也会产生竖直向下的摩擦力f，所以立柱受到自身重力、摩擦力和地面的支持力的作用，支持力大小等于地面受到的压力。故选B。8．（2021·上海奉贤·八年级期末）用5牛的水平压力把重为2牛的黑板擦压在竖直的黑板上，黑板擦处于静止状态。若将水平压力增加到8牛，则此时黑板擦所受的摩擦力大小为（）A．2牛 B．3牛 C．5牛 D．8牛【标答】A【分析】在竖直方向上，黑板擦只受到了重力和摩擦力，且黑板擦一直处于静止状态，故摩擦力的大学一直等于重力，为2N，故A选项正确。故选A。9．（2021·上海市廊下中学八年级期末）一个重为200牛的物体，当它受到200牛的拉力时，这个物体（）A．一定处于静止状态B．一定处于匀速直线状态C．一定处于静止或匀速直线运动状态D．条件不足，无法确定【标答】D【分析】由题意知，物体受竖直向下的重力G=200N与大小为F=200N的拉力作用①如果拉力F竖直向上，则物体所受合力为零，处于平衡状态，物体可能静止，也可能做匀速直线运动。②如果拉力F竖直向下，则物体所受合力F合=G+F=200N+200N=400N运动状态不断改变。综上分析可知，由于所给条件不足，无法判定物体的运动状态。故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。10．（2021·上海市罗星中学八年级期末）手握酱油瓶不掉下来的原因是（）A．手对瓶的摩擦力大于瓶的重力 B．手对瓶的摩擦力等于瓶的重力C．手对瓶的压力大于瓶的重力 D．手对瓶的压力小于瓶的重力【标答】B【分析】用手握酱油瓶静止不动，酱油瓶在竖直方向处于静止状态，在竖直方向受到平衡力的作用。对瓶子进行受力分析，瓶子受竖直向下的重力和竖直向上的（静）摩擦力（施力物体是手），所以（静）摩擦力大小于等于重力大小；而握力（压力）沿水平方向，其大小与重力的大小无关，故B正确，ACD错误。故选B。二、填空题11．（2021·上海浦东新·八年级期末）一重力为50牛的箱子放在水平地面上，当箱子受到10牛推力时，箱子恰好做水平向右的匀速直线运动。不计空气阻力，此时箱子受到的滑动摩擦力大小为___________牛，方向是___________；当推力增大到18牛时，箱子受到的滑动摩擦力大小___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。【标答】10水平向左不变【分析】[1][2]箱子在水平地面上匀速运动时，水平方向上受到推力F和地面对箱子的摩擦力f，这两个力是一对平衡力，大小相等，箱子受到的滑动摩擦力大小f=F=10N滑动摩擦力方向与推力的方向相反，摩擦力的方向是水平向左。[3]当推力增大到18牛时，压力和接触面的粗糙程度不变，箱子受到的滑动摩擦力大小不变。12．（2021·上海奉贤·八年级期末）重力为20牛的木块在大小为4牛的水平推力作用下，沿水平路面做匀速直线运动。木块受到的滑动摩擦力为______牛；若突然撤去水平推力，木块在向前运动过程中受到的滑动摩擦力为______牛：若不计空气阻力，将木块匀速向上提起，拉力大小为______牛。【标答】4420【分析】[1]物体在水平路面上匀速直线运动时，水平方向上受到拉力F和路面对物体的摩擦力f，这两个力是一对平衡力，大小相等，大小为4N。[2]撤去拉力后，物体由于惯性继续运动。此时物体还受地面的摩擦力，压力不变，接触面的粗糙程度不变，摩擦力不变，还是4N。[3]若不计空气阻力，将木块匀速向上提起，拉力与重力是一对平衡力，而拉力大小为20N.13．（2021·上海·华东政法大学附属中学八年级月考）如图(a)、(b)所示，某小组同学以硬纸板为研究对象，利用弹簧测力计、细线等器材进行“探究______”的实验。按照图(a)所示进行实验操作时，应在纸板处于______状态下读取测力计的示数。按图(b)所示进行实验操作时，放开硬纸板前，应使两测力计的示数______。【标答】二力平衡条件静止相同【分析】[1]由实验装置图可知，以硬纸板为研究对象，利用弹簧测力计、细线等器材可以探究二力平衡条件实验。[2]按图a所示进行实验操作时，为了方便读数，应在硬纸板处于静止状态下读取测力计的示数。[3]按图b所示进行实验操作时，放开硬纸板前，应使两测力计的示数相同，两细线对硬纸板拉力的方向相反，放手后观察纸板是否静止，得出结论。14．（2021·上海市罗星中学八年级期末）如图所示，木板B放在粗糙的水平面上，木块A放在B的上面，用大小为10N的水平力F向左拉动B，使B以1m/s的速度做匀速运动，则A受到水平向___________（填“左”或“右”）的___________摩擦力（填“静”或“滑动”），拉力T___________拉力F（填“大于”、“小于”或“等于”）。【标答】左滑动小于【分析】[1][2]由于A时刻静止，即A受力平衡，即受水平向右的拉力和水平向左的摩擦力，由于AB间有位置的变化，所以，A受到的是滑动摩擦力。[3]由二力平衡知道，拉力T等于B对A的摩擦力；又因为木板B放在粗糙的水平面上，所以，B受到A对B向右的摩擦力和地面对B向右的摩擦力，故拉力T要小于拉力F。15．（2021·上海市罗星中学八年级期末）将一物块挂在弹簧秤下静止时，弹簧秤示数如图a所示。当物块在竖直方向运动时，弹簧秤示数如图b所示，此时物块所受的合力大小为___________N，方向为竖直___________。【标答】1向下【分析】[1]图a中，物块挂在弹簧秤下静止，则物块所受拉力为图b中，物块在竖直方向运动时，此时，物块的重力不变，而拉力为2N，故此时物块所受的合力大小为1N。[2]重力大于拉力，故合力的方向向下。16．（2021·上海同济大学附属存志学校八年级期末）是放在水平桌面上的物体，用绳和吊盘连成了如图所示的装置。当在右盘中放入重的物体，在左盘中放入重的物体时，恰好向右匀速运动。如果要使物体向左做匀速运动，则在左盘中应再加重___________的物体。【标答】8N【分析】物体M向右做匀速直线运动，物体M在水平方向上受到水平向右10N的拉力，水平向左6N的拉力，根据平衡力的条件可知，摩擦力大小的大小为由于压力不变，接触面粗糙程度不变，物体受到的摩擦力不变，所以物体M水平向左匀速运动时，受到的摩擦力也是4N，方向向右，因此物体受到水平向左的拉力为由于左盘中已有中6N的物体，故需向左盘中再加物体的重力为三、实验题17．（2021·上海浦东新·八年级期末）学习物体的平衡条件时，小明同学提出了下列疑问：只受一个力作用的物体能保持平衡状态吗？只受两个力作用的物体一定保持平衡状态吗？物体处于平衡状态时一定只受两个力作用吗？为此他做了如图所示的实验，研究物体处于平衡状态时的受力情况。当他将一小球用一根细线悬挂起来，如图（a）所示，剪断细线后小球落下，如图（b）所示。当他又将一小球用两根细线悬挂起来，如图（c）所示，剪断其中的一根细线，小球发生摆动，如图（d）所示。通过实验，疑问都得到了解决。根据实验现象及相关条件，小明归纳得出的初步结论：

(1)由图（a）和（b）可知：只受一个力作用的物体___________（选填“能”或“不能”）保持平衡状态。(2)由图（a）和（d）可知：___________。(3)由图（a）和（c）可知：___________。【标答】不能只受两个力作用的物体不一定保持平衡状态（静止）物体处于平衡（静止）时受到的力可以有两个以上【分析】（a）图中小球受到拉力和重力作用，小球在两个力作用下处于静止状态，小球处于平衡状态。（b）图中只受重力作用，小球向下运动，小球处于非平衡状态。（c）图中小球受到两个拉力和重力作用，小球在三个力作用下处于静止状态，小球处于平衡状态。（d）图中小球在（c）状态，剪断一根线，去掉一个力，小球受到的力不在同一条直线上，小球会摆动，说明两个力不在同一条直线上，小球处于非平衡状态。(1)[1]由图（a）和（b）可知：只受一个力作用的物体不能保持平衡状态。(2)[2]由图（a）和（d）可知：只受两个力作用的物体不一定保持平衡状态（静止），处于平衡状态的两个力一定在同一直线上。(3)[3]由图（a）和（c）可知：物体处于平衡状态时不一定只受两个力作用；物体处于平衡（静止）时受到的力可以有两个以上的力。18．（2021·上海·八年级期末）当雨滴从高空下落时会受到空气阻力的作用，研究发现，同一雨滴下落时所受空气阻力的大小与下落速度和所处环境空气密度有关，表是对一重为2.5×10-3牛的雨滴进行研究得到的数据。实验序号空气密度ρ气（kg/m3）下落速度V（m/s）所受空气阻力F阻（×10-3N）10.420.1320.820.2631.020.32541.030.7351.041.256（18）41.625①由上表实验数据可知，雨滴在密度为0.8kg/m3的空气中以2m/s速度下落时所受合力为____________牛；②由上表中实验序号1与2与3的实验数据及相关条件可知：当______相同时，_________；③由上表中实验序号___________的实验数据及相关条件可以得到：该雨滴所受空气阻力大小与下落速度的关系；④填写表中实验序号6的空气密度ρ气=__________。【标答】2.24×10-3N雨滴下落速度雨滴所受空气阻力与空气的密度成正比3、4、51.3kg/m3【分析】①[1]雨滴受到重力和空气阻力的作用，重力的方向竖直向下，空气阻力的方向竖直向上，下落时，合力为重力和空气阻力之差，所以这两个力的合力F合=G-F=2.5×10-3N-0.26×10-3N=2.24×10-3N②[2]由表中1、2、3三次数据可知，控制不变的因素是雨滴下落速度，变化的因素是空气密度，通过三次实验数据发现：雨滴所受空气阻力与空气的密度成正比。③[3]根据控制变量法，研究雨滴所受空气阻力大小与下落速度的关系，就要控制空气密度ρ气一定，改变下落速度，可知表格中3、4、5次实验数据符合要求。④[4]根据表中实验数据1、2、3可知，在雨滴下落速度相同时，雨滴受到的阻力与空气的密度成正比；所以当该雨滴受到的空气阻力为1.625N，并以4m/s的速度下落时，根据数据5可知，实验序号6的空气密度ρ气为19．（2021·上海闵行·八年级期末）学习了“探究二力平衡的条件”和“探究杠杆平衡的条件”两实验后，某学习小组决定将两个实验进行对比分析，具体内容如下表所示：

探究二力平衡的条件探究杠杆平衡的条件物体的平衡状态：静止或匀速直线运动；杠杆的平衡状态______；实验装置为图甲；选择实验器材时，应选取______（选填“质量小”或“质量大”）木板作为研究对象；实验装置为图乙；实验前，应调节______使杠杆在水平位置平衡，这是为了______；弹簧测力计使用前应在水平方向调零；弹簧测力计使用前应在______方向调零；实验需要观察和记录的量：两个力的大小、方向和______。实验需要记录的物理量：动力、动力臂、阻力和阻力臂。【标答】静止或匀速转动质量小平衡螺母消除杠杆自身重力对实验的影响竖直是否作用在同一直线上【分析】[1]当杠杆静止或匀速转动时杠杆处于平衡状态。[2]为了减小木块重力对实验的影响，应该选择质量小的木板进行实验。[3][4]实验前，为了消除杠杆自身重力对实验的影响，应该调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡。[5]在探究杠杆平衡条件的实验中，弹簧测力计在竖直方向拉动杠杆，所以应该在竖直方向对弹簧测力计调零。[6]二力平衡的条件是两个力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，作用在同一个物体上，所以实验需要观察和记录的量：两个力的大小、方向和是否在同一直线上。20．（2021·上海嘉定·八年级期末）如图所示为“探究二力平衡的条件”实验情景，实验中以______________（选填“甲”、“乙”或“丙”）为研究对象进行实验。当按图（a）所示操作时，应在硬纸板处于_________________状态时读取测力计的示数；图（b）是为了探究当物体受两个力作用处于平衡状态时，这两个力_______________（选填“作用点”或“作用线”）的关系，探究结果表明：物体受两个力作用平衡时，这两个力作用在______________上。【标答】乙静止作用线同一直线【分析】[1]由图示知，甲、丙两个弹簧测力计同时对硬纸板乙施加力的作用，然后通过测力计的示数可知这两个同时作用在乙上的力的关系，所以是以乙作为探究对象。[2]图a中，要探究二力平衡的条件，应让探究对象处于平衡状态，那么应让硬纸板丙处于静止状态。[3]图b中两个力作用在同一物体上，但作用线不在同一直线，所以探究的是物体处于平衡状态时，两个力的作用线的关系。[4]图b中的两个力不同一直线上，则物体不会处于平衡状态，所以物体受到两个力作用平衡时，这两个力作用在同一直线上。21．（2021·上海市格致初级中学八年级月考）某小组同学用如图所示装置，研究物体受到大小相等的向上拉力F拉时，台秤的示数大小F的变化情况。他们将重力不同的物块甲（G甲）和物块乙（G乙）分别置于台秤中央，用大小为10牛的向上拉力F拉作用于物块，并改变拉力与水平方向的夹角θ，将θ、台秤的示数F分别记录在表一和表二中。表一甲物块（G甲）实验序号拉力与水平方向的夹角θ（度）台秤的示数F(牛)11013.323010.03606.34905.051206.361357.9715010.0表二乙物块（G乙）实验序号拉力与水平方向的夹角θ（度）台秤的示数F(牛)81517.494512.9106011.3119010.01213.512.91314013.614165①分析比较实验序号3与10（或4与11或6与12）数据中，F和G的关系及相关条件，可得出的初步结论是：不同物体受到大小相等的向上拉力F拉时，当θ相同时，F和G________（选填“有关”或“无关”）；②分析表一、表二中的数据及相关条件可知：G甲=________牛，G乙=________牛；③根据表格中的信息可知：当物体重力G相同时，F和θ存在一定关系。请在表二实验序号14中填入相应的实验数据。________________；④分析比较实验序号1~7或8~13的数据中F与θ的变化情况及相关条件，可知初步结论是_____________。【标答】有关152017.4见解析【分析】①[1]分析比较实验序号3与10（或4与11或6与12）数据可知，拉力F拉和拉力与水平方向的夹角θ相同时，重力不同的物块甲和物块乙对台秤的压力不同，故可得出的结论为：不同物体受到大小相等的向上拉力F拉时，当θ相同时，F与G有关。②[2][3]当拉力与水平方向的夹角θ相同时，当θ=90°时，拉力的方向是竖直向上，台秤受到的压力等于物体的重力减去拉力，即由表一数据可知，物块甲的重力为由表二数据可知，物块乙的重力为③[4]由表二数据可知，当θ相同时，θ=45°和θ相同时，θ=135°时，物块对台秤的压力均为12.9N，则拉力与水平方向的夹角为θ和180-θ时，物块对台秤的压力相等，所以当θ相同时，θ=165°时物块对台秤的压力等于θ相同时物块对台秤的压力，故表二实验序号14中填入的实验数据为17.4。④[5]分析比较实验序号1~7或8~13的数据可知，当0<θ<90°时，F随θ的增大而减小；当90°<θ<180°时，F随θ的增大而增大。四、计算题22．（2021·上海市廊下中学八年级期末）质量为50千克的物体，在水平拉力作用下沿水平地面向右做匀速直线