8.2 二力平衡（专题训练）【五大题型】（解析版）

82 二力平衡（专题训练）【五大题型】 一．平衡状态的判断（共9 小题） 二．平衡力与相互作用力的辨别（共10 小题） 三．二力平衡条件的应用（共9 小题） 四．探究二力平衡的条件（共6 小题） 五．力的合成与应用（共8 小题） 一．平衡状态的判断（共9 小题） 1．（2022 秋•望都县期末）下列物体中，正在受到平衡力作用的是（ ） ．竖直向上抛出的橡皮 B．随观光电梯一起匀速上升的游客 ．沿光滑斜坡滚下的小球 D．正在匀速转向行驶的汽车 【答】B 【解答】解：、竖直向上抛出的橡皮，速度越来越小，不是平衡状态，不受平衡力，故 不合题意； 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，故 B 符合题意； 、沿光滑斜坡滚下的小球，速度越来越大，不是平衡状态，不受平衡力，故不合题意； D、正在匀速转向行驶的汽车，运动方向发生改变，不是平衡状态，不受平衡力，故D 不合题意。 故选：B。 2．（2023 秋•灌云县期中）如图所示是魔术师表演真人悬空的场景：女演员悬在空中不动， 却看不见任何物体支撑女演员，该女演员悬空是因为（ ） ．受平衡力作用 B．所受重力消失 ．不受力的作用 D．空气对女演员有支持力 【答】 【解答】解：、女演员悬在空中不动时，处于平衡状态，所以一定受到了平衡力作用， 故正确； B、女演员悬空时，其重力不会消失，仍受到重力的作用，故B 错误； D、空气对女演员没有支持力作用，女演员之所以能悬在空中不动，是因为有细钢筋吊 着女演员，观众不易看到，女演员此时受到的重力和拉力相平衡，故D 错误。 故选：。 3．（2023•惠城区模拟）质量相同的、B 两物体在两台机器的牵引力作用下竖直向上运动， 它们运动的s t ﹣图象分别如图甲、乙所示，则（ ） ．、B 物体都做匀速直线运动 B．前6 秒物体的平均速度大于B 物体的平均速度 ．机器对物体的拉力小于的重力 D．B 物体在整个运动过程中受到一对非平衡力作用 【答】D 【解答】解：、物体在做匀速直线运动，B 物体在做减速直线运动，故错误； B、物体前6s 的平均速度v＝ ＝ ＝0067m/s，物体B 前6s 的平均速度vB＝ ＝ ＝01m/s，故B 错误； 、货物做匀速直线运动，受合外力为零，货物只受重力和拉力，所以拉力等于重力，故 错误； D、货物B 做减速直线运动，运动状态改变，所受合外力不为零，受非平衡力作用，故 D 正确。 故选：D。 4．（2023 春•普宁市期末）下列各种动作中，在水平地面上无法保持平衡的是（ ） ． B． ． D． 【答】 【解答】解：、人受重力和支持力的作用，当二者共线时即可平衡，故错误； B、体操运动员受重力、支持力和球的压力作用，当三个力作用在同一直线上时即可平 衡，故B 错误； 、人受到的重力和地面对脚的支持力作用，由图可知支持力和重力的作用线不可能在同 一直线上，所以健身者在这两个力的作用下不可能平衡，故正确； D、人此时所受重力和支持力在同一直线上，能够平衡，故D 错误； 故选：。 5．（2023 春•明山区期中）如图为4 月18 日辽宁男篮对阵北京首钢比赛中，张镇麟隔人劈 扣时的画面，张镇麟向前飞行扣篮时相对于看台的观众是 运动 （填“运动”或 “静止”）的；向前飞行的过程中，他处于 非平衡 （填“平衡”或“非平衡”） 状态；张镇麟最终落回地面，是因为受到了 重力 的作用。 【答】运动；非平衡；重力。 【解答】解：（1）运动员向前飞行扣篮时，相对于看台的观众位置发生了改变，所以 运动员是运动的； （2）向前飞行的过程中，运动员的速度大小和方向发生改变，处于非平衡状态； （3）运动员最终落回面，是因为受到了竖直向下的重力的作用。 故答为：运动；非平衡；重力。 6．（2023 春•蜀山区期中）迈克尔•杰克逊在演唱会中经常会亮出自己的独家舞蹈招牌动 作。其中有一个是身体前倾45 度而不倒地。这个动作的超级秘密就是在特制鞋的鞋跟 上预留一个钩扣位置，当他需要向前倾斜时，舞台会升起一排钩扣，杰克逊与舞蹈演员 就趁机把鞋跟滑到钩上扣住，再进行前倾表演。在如图所示的倾斜表演时，演员所受的 力是 平衡力 （选填“平衡力”或“非平衡力”），此时所受的重力方向是 竖直 向下的 。 【答】平衡力；竖直向下的。 【解答】解：在如图所示的倾斜表演时，演员静止，处于平衡状态，所以其所受的力是 平衡力，此时所受的重力方向是竖直向下的。 故答为：平衡力；竖直向下的。 7．（2023 春•蓬江区校级期中）如图所示，将摆球从点由静止释放，使小球在、两点间来 回摆动，B 点为最低点，不计空气阻力。当小球摆动到B 点时，若绳子断开且小球所受 的力都消失，则小球将 匀速直线运动 （选填“静止”或“匀速直线运动”）；当 小球摆动到点时，小球 不处于 （选填“处于”或“不处于”）平衡状态，若绳子 断开且小球所受的力都消失，则小球将 静止 （选填“静止”或“匀速直线运 动”）。 【答】匀速直线运动；不处于；静止。 【解答】解：根据牛顿第一定律可知，原来运动的物体在不受外力作用时将保持匀速直 线运动状态，所以小球做匀速直线运动状态。 不计空气阻力，当小球摆动到点时，小球受到拉力和重力的作用，这两个力不在同一直 线上，故此时小球受的力是非平衡力，不处于平衡状态。 根据牛顿第一定律可知，原来静止的物体在不受外力作用时将保持静止状态，所以当小 球的速度为零时，小球处于静止状态。 故答为：匀速直线运动；不处于；静止。 8．（2023 春•黄埔区期中）如图所示，绳子拉着小球，使小球在水平面做匀速圆周运动。 不考虑空气阻力，g＝10/kg。 （1）画出小球所受重力和小球对绳子拉力的示意图； （2）若小球质量为100g，则小球所受重力为 1 ； （3）小球受力 不平衡 （选填“平衡”或“不平衡”），你的依据是 小球的运动 状态发生改变 。 【答】（1） ； （2）1； （3）不平衡；小球的运动状态发生改变。 【解答】解：（1）重力的作用点在重心，方向竖直向下；小球对绳子的拉力作用点在 绳子上，方向沿绳向下；如下图所示： （2）小球重力为：G＝mg＝100×10 3 ﹣kg×10/kg＝1； （3）通过对小球进行受力分析可知，若忽略空气阻力不计，此时小球受到绳子对它的 拉力和重力，由于重力和拉力不在一条直线上，不是一对平衡力，小球的运动状态发生 改变，因此小球受力不平衡。 故答为：（1）见上图； （2）1； （3）不平衡；小球的运动状态发生改变。 9．（2023 春•市南区校级期中）如图，用轻绳悬挂的木球自由摆动，请画出摆动到如图所 示位置时球的受力示意图（忽略空气阻力）。当它摆到最低点时，受到的力是 不平 衡 的。（选填“平衡”或“不平衡”） 【答】见解答图；不平衡。 【解答】解：（1）木球悬挂在细绳下来回自由摆动，忽略空气阻力，在图示位置时， 木球共受到拉力和重力的作用，从球心作竖直向下的重力和沿绳子斜向上的拉力。如图 所示： （2）当木球摆到最低点时，既不是静止状态，也不是匀速直线运动状态，即不处于平 衡状态，所以它受到的力是不平衡的。 故答为：见解答图；不平衡。 二．平衡力与相互作用力的辨别（共10 小题） 10．（2023 春•桂林期末）中国选手任子威在2022 北京冬奥会短道速滑男子1000 米比赛中 荣获金牌，如图所示是他站在水平领奖平台上领奖的情景。此时奖台对他的支持力与下 列哪个力是一对平衡力（ ） ．他受到的重力 B．他对奖台的压力 ．奖台受到的重力 D．奖台对地面的压力 【答】 【解答】解：、他受到的重力和奖台对他的支持力大小相等、方向相反、在同一直线上， 在同一物体上，是一对平衡力，故正确； B、他对奖台的压力和奖台对他的支持力作用在两个物体上，不是一对平衡力，故B 错 误； 、奖台受到的重力和奖台对他的支持力作用在两个物体上，不是一对平衡力，故错误； D、奖台对地面的压力和他的支持力作用在两个物体上，不是一对平衡力，故D 错误。 故选：。 11．（2023 春•台江区期中）小明在研究“影响滑动摩擦力大小的因素”时，用弹簧测力 计在水平桌面上沿水平方向拉动木块做匀速直线运动。下列说法正确的是（ ） ．木块对桌面的压力与桌面对木块的支持力是一对平衡力 B．木块受到弹簧测力计的拉力与桌面对木块的摩擦力是一对平衡力 ．木块受到的重力与木块对桌面的压力是一对相互作用力 D．木块对弹簧测力计的拉力与桌面对木块的摩擦力是一对相互作用力 【答】B 【解答】解： 、木块对桌面的压力与桌面对木块的支持力，没有作用在同一物体上，故不是一对平衡 力，故错误； B、用弹簧测力计拉动木块在水平方向做匀速直线运动时，拉力和摩擦力是一对平衡力， 大小相等，故B 正确； 、木块受到的重力和木块对桌面的压力，方向相同，故不是一对相互作用力，故错误； D、木块对弹簧测力计的拉力与桌面对木块的摩擦力，不是一对平衡力，也不是相互作 用力，故D 错误。 故选：B。 12．（2022 秋•望都县期末）如图所示，放在水平地面上的两个物体处于静止状态，对这 两个物体受力分析正确的是（ ） ．对B 的支持力与B 受到的重力是一对平衡力 B．受地面的支持力与受到的重力是一对平衡力 ．对B 的支持力与B 对的压力是一对平衡力 D．B 对地球的吸引力与地球对B 的吸引力完全相同 【答】 【解答】解：、对B 的支持力与B 受到的重力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、 作用在同一物体上，是一对平衡力，故正确； B、受地面的支持力大小等于与B 受到的重力之和，故受地面的支持力与受到的重力不 是一对平衡力，故B 错误； 、对B 的支持力与B 对的压力作用在不同的物体上，不是一对平衡力，故错误； D、B 对地球的吸引力与地球对B 的吸引力作用在不同的物体上，施力物体和受力物体 均不同，故D 错误。 故选：。 13．（2023 春•沂南县期中）各物体的受力情况如图所示，属于二力平衡的是（ ） ． B． ． D． 【答】 【解答】解：、由图可知，两个力不是作用在同一物体上，所以不是一对平衡力，故错 误； B、由图可知，两个力不是作用在同一条直线上，所以不是一对平衡力，故B 错误； 、由图可知，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， 所以是一对平衡力，故正确。 D、由图可知，两个力的大小不相等，所以不是一对平衡力，故D 错误。 故选：。 14．（2023•长沙模拟）（多选）2022 年北京冬奥运会，中国体育代表团获得创纪录的9 枚 金牌，向世界展示了自信、包容、进取的中国形象。如图是获得花样滑冰项目金牌的隋 文静和韩聪在比赛中的情景，当韩聪托举着隋文静一起在冰面上滑行时，下列说法正确 的是（ ） ．韩聪只受到了冰面对他的支持力和重力的作用 B．冰面对韩聪的支持力和韩聪受到的重力是一对平衡力 ．冰面对韩聪的支持力等于两人的重力之和 D．冰面对韩聪的支持力和韩聪对冰面的压力是一对相互作用力 【答】D 【解答】解： B、韩聪受到了竖直向下的重力、隋文静对他的向下的压力、冰面对他的向上的支持力 和水平方向上阻力的作用，所以在竖直方向上冰面对韩聪的支持力和韩聪受到的重力大 小不相等，不是一对平衡力，故B 错误； 、冰面对韩聪的支持力和韩聪、隋文静的总重力是一对平衡力，大小相等，故正确； D、冰面对韩聪的支持力和韩聪对冰面的压力，这两个力符合相互作用力的条件，是一 对相互作用力，故D 正确。 故选：D。 15．（2023•栾城区校级开学）（多选）如图所示，、B 两物块叠放在水平桌面上并保持静 止。图中分别给出了、B 的受力示意图。下列说法正确的是（ ） ．地面对的支持力与受到的重力是一对相互作用力 B．受到的重力与地面对的支持力是一对平衡力 ．地面对的支持力的大小等于的重力与对B 的支持力的大小之和 D．对B 的支持力与B 对的压力是一对相互作用力 【答】D 【解答】解：．地面对的支持力与受到的重力都作用在上，作用在同一物体上，所以不 是相互作用力，故错误； B．地面对的支持力等于的重力和B 的重力之和，二者大小不相等，所以不是一对平衡 力，故B 错误； ．地面对的支持力等于的重力和B 的重力之和，而对B 的支持力等于B 的重力，所以地 面对的支持力的大小等于的重力与对B 的支持力的大小之和，故正确； D．对B 的支持力与B 对的压力是一对相互作用力，故D 正确。 故选：D。 16．（2023 春•惠城区期中）如图所示，小辉沿水平方向推着小车在平直道路上匀速前进。 小辉受到的重力与地面对他的支持力是一对 平衡 力，小车对地面的压力和地面对 小车的支持力是一对 相互作用 力，小车受到的摩擦力与小辉对小车的推力是一对 平衡 力。（均选填“平衡”或“相互作用”） 【答】平衡；相互作用；平衡。 【解答】解：小辉沿水平方向推着小车在平直道路上匀速前进。小辉受到的重力与地面 对他的支持力作用在同一物体上，大小相等、方向相反、作用在同一直线上，是一对平 衡力。 小车对地面的压力和地面对小车的支持力作用在两个不同物体上，大小相等、方向相反， 作用在同一直线上，是一对相互作用力。 小车在平直道路上匀速前进，小车在水平方向上处于平衡状态，在水平方向上受到的摩 擦力与小辉对小车的推力是一对平衡力。 故答为：平衡；相互作用；平衡。 17．（2023 春•昌图县期末）如图是小红骑自行车在水平地面上匀速行驶时的情景。骑车 时，用手握在把手两端比握在中间更容易控制方向，这表明力的 作用点 会影响力 的作用效果；自行车所受的重力和地面对自行车的支持力 不是 （填“是”或“不 是”）一对平衡力。 【答】作用点；不是。 【解答】解：骑车时，用手握在把手两端比握在中间更容易控制方向，这表明力的作用 点会影响力的作用效果；自行车所受的重力和地面对自行车的支持力不是一对平衡力， 因为其大小不相等。 故答为：作用点；不是。 18．（2023 春•临澧县期末）小华乘车过程中，忽发奇想，做起了一个实验，在车顶上挂 一个小球，当观察到如图所示的情景时，他告诉同车的妹妹：汽车正在做 加速 （填“加速”、“匀速”或“减速”）运动，此时绳子对球的拉力和球受到的重力 不是 （填“是”或“不是”）一对平衡力。 【答】见试题解答内容 【解答】解： （1）小车匀速运动时小球与小车相对静止，小球应在竖直方向上。当小车加速运动时， 车的运动速度变快，但小球因为惯性保持原来的运动状态，故小球要向后运动；若小车 做减速运动时，车运动速度变慢，小球因为惯性保持原来的运动状态，小球要向前运动。 （2）小球受竖直向下的重力、沿绳斜向右上方的拉力，这两个力不在同一直线上。因 为一对平衡力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上，所以此时这两个力不是一对 平衡力、 故答为：加速；不是。 19．（2023 春•路南区期中）如图，小球用悬线系在金属支架上，可以通过左右移动木块 的方式改变木板的倾角α。 （1）在图中画出小球所受重力的示意图； （2）增大木板的倾角α，当小球静止时，悬线的方向 不变 （选填“向右倾斜”、 “向左倾斜”或“不变”），小球静止时所受重力与细线对小球的拉力是一对 平衡 力 （选填“平衡力”或“相互作用力”）。 【答】（1）如图所示；（2）不变；平衡力。 【解答】解：（1）小球受到的重力作用点在球心，方向竖直向下，如图所示： （2）悬线的方向与小球所受重力方向一致，重力的方向在任何情况下都是竖直向下， 增大木板的倾角α，重力的方向不变，则当小球静止时，悬线的方向不变。 小球静止时所受重力与细线对小球的拉力作用在同一物体上，大小相等、方向相反、在 同一条直线上，是一对平衡力。 故答为：（1）如图所示；（2）不变；平衡力。 三．二力平衡条件的应用（共9 小题） 20．（2023 春•衡阳期中）一个重100 的物体，受到100 竖直向上的拉力时，则该物体（ ） ．一定处于静止状态 B．一定处于匀速上升状态 ．一定处于匀速下降状态 D．以上三种状态都有可能 【答】D 【解答】解：物体所受重力等于拉力，所以受力平衡，则可能处于静止状态，可能匀速 上升或匀速下降。 故选：D。 21．（2023 春•清江浦区校级期中）体育课上小红和小丽比赛“单脚站立”，看谁保持平 衡的时间久，小红率先出局，如图是小红失去平衡时的样子，小红不能保持平衡的原因 是（ ） ．小红所受重力突然变大 B．小红所受重力突然变小 ．小红所受重力突然消失 D．小红所受重力和支持力不在同一直线上 【答】D 【解答】解：当单脚站立让身体保持平衡时，人的重心在脚的竖直方向上，此时的重力 与支持力是平衡力，当失去平衡时，重力不变，支持力仍然在脚的竖直方向上，但重力 与支持力不在同一直线上，两个力不平衡，故D 符合题意。 故选：D。 22．（2023•栾城区校级开学）工地上起重机以1m/s 的速度匀速吊起一个重物，钢丝绳对 重物的拉力是5000。若起重机吊着这个物体以2m/s 的速度匀速下降，这时钢丝绳对重 物的拉力是（ ） ．10000 B．15000 ．5000 D．无法判定 【答】 【解答】解：由题意可知，起重机以1m/s 的速度匀速吊起一个重物，重物在竖直方向 上受到重力和拉力的作用，这两个力是一对平衡力，大小相等，钢丝绳对重物的拉力是 5000，所以重物的重力是5000； 若起重机吊着这个物体以2m/s 的速度匀速下降时，重物在竖直方向上受到重力和拉力 的作用，这两个力是一对平衡力，大小相等，则此时钢丝绳对重物的拉力也是5000。 故选：。 23．（2023 春•汤阴县期末）如图所示，当右端挂5 的物体时，物体B 在平面桌上恰好能 向右做匀速直线运动。若不计绳重及绳与滑轮间摩擦，现在要使物体B 向左做匀速直线 运动，则应对物体B 施加的力为（ ） ．水平向右，5 B．水平向左，5 ．水平向右，10 D．水平向左，10 【答】D 【解答】解：物体B 水平向右运动时，在水平方向上受到物体对物体B 施加的水平向右 的拉力、水平向左的摩擦力作用，因物体B 处于匀速直线运动状态，则摩擦力和拉力是 平衡力，所以水平向左的摩擦力与向右的拉力大小相等，f＝F 拉＝G＝5； 物体B 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，物体B 受到的摩擦力不变，所以物体B 水平向左运动时，受到水平向右的摩擦力也是5； 物体B 水平向左匀速直线运动时，水平方向上受到水平向左的拉力、水平向右的拉力5 （物体对物体B 施加的）、水平向右的摩擦力5，水平向左的拉力和水平向右的拉力、 水平向右的摩擦力是平衡力，所以F 左＝F 右+f＝5+5＝10，通过以上分析可知D 正确。 故选：D。 24．（2023 春•蜀山区校级月考）起重机吊着62×104的重物，当重物在空中静止时，钢丝 绳拉物体的力 ＝ 62×104，当重物匀速上升时，钢丝绳对物体的力 ＝ 62×104；当 重