【期末专项突破】2022-2023学年人教版八年级物理下册期末难点题型专项练习：专题03 平衡力辨析及应用（原卷版+解析版）

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专题03 平衡力辨析及应用1．以下各图是每0.1s拍摄一次的小球在不同运动状态下的频闪照片，其中受到平衡力作用的是（　　）A． B． C． D．解：A、由图知小球的速度大小和方向均发生改变，则小球受到非平衡力作用，故A错误；B、由图知小球做匀速直线运动，受到平衡力作用，故B正确；C、由图知小球在水平方向运动，小球的速度大小不断变化，受到非平衡力作用，故C错误；D、由图知小球在竖直方向运动，小球的速度大小不断变化，受到非平衡力作用，故D错误。答案：B。2．如图所示，下列各组力属于平衡力的是（　　）A．      B． C．    D．解：A、图中两个力大小相等，都是6N，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A符合题意；B、两个力不在同一直线上，不是一对平衡力，故B不符合题意；C、图示两个力大小不相等，不是一对平衡力，故C不符合题意；D、由图示可知，两个力作用在不同的物体上，因此它们不是一对平衡力，故D不符合题意。答案：A。3．如图所示的各选项中的物体，受到非平衡力作用的是（　　）A．静立枝头的鸟       B．加速升空的火箭 C．匀速行驶的汽车 D．匀速下降的降落伞解：A、静立枝头的鸟，处于平衡状态，因此受到平衡力的作用，故A不符合题意；B、加速升空的火箭，速度大小在变化，运动状态不断发生改变，处于非平衡状态，因此受非平衡力作用，故B符合题意；C、匀速行驶的汽车，处于平衡状态，因此受到平衡力的作用，故C不符合题意；D、匀速下降的降落伞，处于平衡状态，因此受到平衡力的作用，故D不符合题意。答案：B。4．如图所示，甲、乙叠放在一起，静止在水平地面上，下列说法正确的是（　　）A．甲受到的重力与甲对乙的压力是一对平衡力 B．乙受到的重力与地面对乙的支持力是一对相互作用力 C．甲受到的重力与乙对甲的支持力是一对相互作用力 D．甲受到的重力与乙对甲的支持力是一对平衡力解：A、甲受到的重力与甲对乙的压力是作用在不同物体上的两个力，且方向相同，所以不是一对平衡力，故A错误；B、乙受到的重力与地面对乙的支持力是作用在同一物体上的两个力，大小也不相同，所以不是一对相互作用力，故B错误；C、甲受到的重力与乙对甲的支持力是作用在同一物体上的两个力，所以不是一对相互作用力，故C错误D、甲受到的重力与乙对甲的支持力大小相等、方向相反、作用在同一个物体上，作用在同一条直线上，所以是一对平衡力，故D正确。答案：D。5．如图所示，用细线拉着木块在水平面上做匀速直线运动，下列说法正确的是（　　）A．木块受到的摩擦力和细线对木块的拉力是一对平衡力 B．木块对细线的拉力和细线对木块的拉力是一对平衡力 C．木块对水平面的压力和水平面对木块的支持力是一对相互作用力 D．木块对细线的拉力和手对细线的拉力是一对相互作用力解：A、由图知，细线对木块的拉力斜向上，木块受到的摩擦力水平向左，所以木块受到的摩擦力和细线对木块的拉力不在同一直线上，不是一对平衡力，故A错误；B、木块对细线的拉力和细线对木块的拉力，分别作用在细线和木块两个物体上，不是一对平衡力，故B错误；C、木块对水平面的压力和水平面对木块的支持力，分别作用在水平面和木块两个物体上，且大小相等、方向相反、在同一直线上，是一对相互作用力，故C正确；D、木块对细线的拉力和手对细线的拉力，作用在同一物体上，不是相互作用力，故D错误。答案：C。6．如图所示，人坐在吊椅（椅面水平）上静止时，下列说法正确的是（　　）A．人对吊椅的压力和吊环对吊椅的拉力是一对平衡力 B．人所受的重力和吊椅对人的支持力是一对平衡力 C．吊椅所受的重力和吊椅对人的支持力是一对相互作用力 D．人所受的重力和人对吊椅的压力是同一个力解：A、人对吊椅的压力和吊环对吊椅的拉力大小不相等，方向相反、作用在同一个物体上，作用在同一条直线上，不是一对平衡力，故A错误；B、人所受的重力和吊椅对人的支持力大小相等，方向相反、作用在同一个物体上，作用在同一条直线上，是一对平衡力，故B正确；C、吊椅所受的重力与吊椅对地球的吸引力是相互作用力，故C错误；D、人所受的重力和人对吊椅的压力是不同性质的两个力，故D错误。答案：B。7．小华同学在科技馆观摩自行车走钢丝表演后回家做了一个模型，如图所示，下列说法正确的是（　　）A．自行车的重力与钢丝对自行车的支持力是一对平衡力 B．自行车和所挂物体总重力与钢丝对自行车的支持力是一对平衡力 C．自行车对钢丝的压力与钢丝对自行车的支持力是一对平衡力 D．自行车对绳的压力与钩码的重力是一对平衡力解：A、钢丝对自行车的支持力等于自行车和所挂物体的重力的和，不等于自行车的重力，不是一对平衡力，故A错误；B、自行车和所挂物体总重力与钢丝对自行车的支持力满足二力平衡的四个条件，是一对平衡力，故B正确；C、自行车对钢丝的压力与钢丝对自行车的支持力没有作用在同一个物体上，不是一对平衡力，故C错误；D、自行车对绳的压力与钩码的重力没有作用在同一个物体上，不是一对平衡力，故D错误。答案：B。8．如图所示，小丽用力F把一木块压在竖直墙面上静止，现有以下受力分析，下述受力分析正确的是（　　）①小丽对木块的压力F和墙对木块的弹力是一对平衡力②小丽对木块的压力F和木块的重力是一对平衡力③木块受到的摩擦力和木块的重力是一对平衡力④小丽对木块的压力F和木块对小丽的弹力是一对平衡力A．只有①正确 B．只有④正确 C．只有①③正确 D．只有③④正确解：①小丽对木块的压力和墙对木块的弹力符合二力平衡的条件，是一对平衡力；②小丽对木块的压力和木块的重力不在同一直线上，不是一对平衡力；③木块受到的摩擦力和木块的重力满足二力平衡的条件，是一对平衡力；④小丽对木块的压力和木块对手的弹力是一对相互作用力，不是平衡力。答案：C。9．如图所示，物块A静止在固定的斜面上。此时物块的重力产生两方面的作用效果：使物块压紧斜面以及使物块有沿斜面向下滑动的趋势，因而可将物块的重力沿斜面方向和垂直斜面的方向进行分解。实际解决问题时，就可以用这两个方向上的分力来等效替代物块的重力。下列说法正确的是（　　）A．物块受到斜面的支持力和物块的重力是一对相互作用力 B．物块受到斜面的支持力和物块的重力沿斜面方向的分力是一对相互作用力 C．物块受到斜面的摩擦力和物块的重力是一对平衡力 D．物块受到斜面的摩擦力和物块的重力沿斜面方向的分力是一对平衡力解：A、物块受到斜面的支持力和物块的重力不在同一条直线上，不是一对相互作用力，故A错误；B、物块受到斜面的支持力和物块的重力沿斜面方向的分力方向不相反，故B错误；C、物块受到斜面的摩擦力和物块的重力不在同一条直线上，不是一对平衡力，故C错误；D、物块受到斜面的摩擦力和物块的重力沿斜面方向的分力大小相等、方向相反、同一直线、同一物体，是一对平衡力，故D正确。答案：D。10．如图，甲物重25N，乙物重15N，甲、乙均静止，不计测力计自重，测力计示数（　　）A．35N B．10N C．15N D．25N解：以乙物体为研究对象，乙处于静止状态，受力平衡，则测力计右端受到的拉力大小为F＝G乙＝15N，所以该测力计示数是15N。答案：C。11．图是小球在水平面上运动的频闪照片（闪光灯每隔0.02s闪亮一次），观察图中小球的位置，可以判断小球在竖直方向上受到　重　力和　支持　力，这两个力是一对平衡力。小球在水平方向上受到的力是　非平衡力　（选填“平衡力”或“非平衡力”）。解：小球在水平面上运动，在竖直方向受重力和水平面的支持力作用，这两个力是一对平衡力；由图知，小球在相同时间内，通过的路程在变大，根据v知，速度变大，小球做加速运动，此时受非平衡力，且动力大于阻力。答案：重；支持；非平衡力。12．如图所示，水平地面上甲、乙两个物体叠放在一起，有一大小为10N的水平向左的拉力作用在乙物体上后，甲、乙两物体仍保持静止状态。已知甲物体的质量为4kg，乙物体的质量为6kg，则物体甲受到的水平作用力为　0　；如果当拉力F增大到20N时，物体甲和乙均以5cm/s的速度沿地面向左匀速直线运动，则此时甲物体受到的水平作用力为　0　。解：当甲、乙都处于静止状态，甲、乙之间没有相对运动的趋势，所以不受摩擦力，从而也不受拉力作用，则水平方向不受力。当甲、乙都处于匀速直线运动时，二者没有相对运动或相对运动的趋势，所以不受摩擦力，匀速直线运动状态也是平衡状态，所以甲受到的是平衡力，水平方向也不受拉力作用，则水平方向不受力。答案：0；0。13．如图所示，当直升机静止在水平停机坪上时，它受到的重力和地面对它的支持力是一对　平衡力　（选填“相互作用力”或“平衡力”），当直升机在竖直方向加速升空时，飞行员受到的合力　向上　（“向上”、“向下”或“为零”）解：当直升机静止在水平停机坪上时，受到的重力和支持力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、都作用在飞机上，是一对平衡力，不是相互作用力。当直升机在竖直方向加速升空时，所受合力与运动方向相同，故合力方向向上。答案：平衡力；向上。14．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恰能向右匀速运动。若在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运动，则所加拉力大小为 　4　N（不计绳子和滑轮质量以及绳子与滑轮间的摩擦）。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，在水平方向上受到物体B对物体A施加的水平向右的拉力为FGB4N＝2N、水平向左的摩擦力作用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，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；（3）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FGB4N＝2N、水平向右的摩擦力f＝2N，物体A处于平衡状态，由平衡条件得拉力：F′＝F+f＝2N+2N＝4N；答案：4。15．网传“2月11日这天地球引力最小，可以将扫把静立于地面”，如图所示，或许你也“成功”尝试过。其实只要细心操作，在任何时候你都能成功，扫把能静立于水平地面主要是利用了　二力平衡　原理，之所以细心操作是为了满足原理中　重力与支持力作用在同一条直线上　的这一条件，这与地球引力大小并无关系。解：扫把静立于水平地面上时，处于平衡状态，此时扫把受到的重力和地面对扫把的支持力是一对平衡力，二力的大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，作用在同一物体上，即利用了二力平衡原理。答案：二力平衡；重力与支持力作用在同一条直线上。16．如图甲所示，重量为4N的正方体铁块，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　4　N；若对铁块施加一个竖直向上的拉力F拉＝9N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　5　N。解：重量为4N的正方体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4N。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＝9N，正方体铁块的重力为4N，所以，摩擦力为9N﹣4N＝5N。答案：4；5。17．A物体受到甲、乙两弹簧测力计向相反方向的拉力，当A物体　静止（或匀速直线运动）　时，它处于平衡状态，如图所示，此时弹簧测力计的示数为　1.8　N。解：A物体受到甲、乙两弹簧测力计向相反方向的拉力，当A物体静止（或匀速直线运动）时，它处于平衡状态；由图可知，弹簧测力计分度值为0.2N，示数都为1.8N；以左侧弹簧测力计为研究对象，测力计处于平衡状态，受到一对为1.8N的平衡力，弹簧测力计的示数等于1.8N；同理以右侧弹簧测力计为研究对象，测力计处于平衡状态，受到一对为1.8N的平衡力，弹簧测力计的示数仍为1.8N。答案：静止（或匀速直线运动）；1.8。18．如图所示，在两个大小相等的力F1和F2的作用下，质量为m的木块可在两长板之间以v的速度匀速向下滑落，如果保持两力F1和F2的大小方向不变，能使木块 m以3v的速度匀速向上滑动，那么木块向上的推力应是　2mg　。（用题目中提供的物理量表示）解：木块的受到的重力为：G＝mg，在竖直方向，当木块在两个力的作用下匀速下滑时，由二力平衡条件可知：重力和摩擦力是平衡力，所以，木块受到的摩擦力大小为f＝G＝mg，方向为：竖直向上；当木块在两个力的作用下匀速上升时，由二力平衡条件可知：向上的推力与物体向下的重力、向下摩擦力的合力是平衡力，F＝G+f′由影响滑动摩擦大小的因素可知：匀速向上和匀速向下运动时，两个对物体的压力、接触面的粗糙程度不变；所以f＝f′，则F＝G+f＝2G＝2mg。答案：2mg。19．探究二力平衡的条件如图所示，是小明探究“二力平衡的条件”的实验装置。（1）实验中用小车代替木块的原因是　减小摩擦力对实验的影响　。（2）实验中通过改变砝码的　质量　来探究二力大小的关系。（3）当小车处于　静止　状态或匀速直线状态时，我们便可认为它受到的力是相互平衡的。（4）小明发现：同时向左盘和右盘加入一个相等质量的砝码时，小车处于静止状态。此时，他总结出二力平衡的条件之一为：两个力大小相等。这种做法是否科学？　不科学　，原因是　实验次数太少，具有偶然性　。（5）将小车旋转一定角度，松手后，发现小车旋转后又恢复原状，这说明两个力必须作用在　同一直线上　上，物体才能平衡。（6）某次实验时，在左盘放入2N的砝码，右盘放入1.5N的砝码时，小车静止，此时小车受到的　是　（选填“可能是”“是”或“不是”）平衡力。这个现象与二力平衡条件不完全相符，你认为产生此现象的原因可能是　小车受到摩擦力　，小车受到的这个力大小应该是　0.5　N，方向　水平向右　。解：（1）木块在桌面上受滑动摩擦力作用，小车的滚动摩擦力远远小于滑动摩擦力，实验中用小车代替木块可以减小摩擦力对实验的影响；（2）实验中通过改变砝码质量来改变绳子对木块（小车）的拉力，探究二力大小的关系；（3）当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时，物体处于平衡状态，物体受到平衡力的作用；（4）为了得到普遍规律，防止偶然性的发生，应多次实验；（5）用手将小车扭转一个角度，这样两个力不在同一直线上，小车将无法在这个位置平衡，松手后，小车将扭转回来，说明两个力必须满足两个力在一条直线上；（6）小车静止，此时木块受到的一定是平衡力；木块受到向左2N的拉力，向右1.5N的拉力，此时木块还受到桌面对它的摩擦力作用，在这三个力作用下处于平衡状态，则F左＝F右+f，所以摩擦力f＝F左﹣F右＝2N﹣1.5N＝0.5N，方向水平向右。答案：（1）减小摩擦力对实验的影响；（2）质量；（3）静止；（4）不科学；实验次数太少，具有偶然性；（5）同一直线上；（6）是；小车受到摩擦力；0.5；水平向右。20．疫情期间，停课不停学。某同学在妈妈的协助下，利用家中物品探究二力平衡的条件。【实验器材】晾衣架两个、相同的矿泉水瓶若干、小卡片若干、细线、水、剪刀等【设计实验】如图1所示（1）将小卡片两侧各系一根细线，再把细线的另一端分别穿过晾衣架；（2）将两个矿泉水瓶分别绑在细线两端，请妈妈用两手各提起一个晾衣架，按照以下步骤进行实验，观察并记录小卡片的受力及运动情况。【进行实验】（1）如图1所示，提起两个装有水量不等的矿泉水瓶；（2）如图2所示，提起两个装有水量相等的矿泉水瓶；再将其中一只手逐渐放低，使小卡片倾斜至如图3所示；（3）用剪刀把图3中的小卡片从中间剪断；（4）更换小卡片，重新组装。如图4所示，使小卡片扭转一定的角度。实验步骤小卡片所受二力情况小卡片的运动状态是否改变是否作用在同一物体上大小方向是否作用在同一直线上（1）是不等相反是是（2）是相等相反是否（3）否///是（4）是相等相反①是 请将表格中①的内容补充到横线上：①　否　。【结论】上述实验表明，二力平衡的条件是：作用在同一物体上的两个力，必须大小 　相等　，方向相反，并作用在 　同一直线　上。【交流与评估】（1）本实验中的晾衣架起到了改变拉力的 　方向　的作用，它类似于简单机械中的 　定滑轮　；（2）静止在水平桌面上的剪刀，它受到的 　重　力和 　支持　力是一对平衡力。解：（4）图4中，使小卡片扭转一定的角度。左右两端对小卡片的力就不在同一直线上了；结论：根据实验的四个步骤，发现改变了力的大小，力的方向以及不作用在同一物体上，都会让小卡片的运动状态发生改变；故二力平衡的条件：作用在一个物体上的两个力大小相等，方向相反，并且作用在同一直线上。交流与评估：（1）晾衣架类似于定滑轮，不改变力的大小，只改变力的方向。（2）静止在水平桌面上的剪刀，受到重力和支持力。答案：（4）①否；相等；同一直线；交流与评估：（1）方向；定滑轮；（2）重；支持。