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8.2 二力平衡
1．跳水运动是我国的传统优势项目，如图所示，关于这项体育运动说法正确的是
A．运动员用力压下跳板时压力大于支持力
B．运动员上升是因为一直受到跳板向上的压力
C．运动员离开跳板后继续向上运动，是因为人具有惯性
D．运动员上升到最高点时速度减为零，此时运动员处于平衡状态
【答案】C
【解析】A．运动员用力压下跳板时压力和支持力是相互作用力，两个力的大小相等，故A错误；
BC．运动员离开跳板，不再受到跳板的支持力，运动员继续向上运动，因为运动员具有惯性，故C正确，B错误；
D．运动员上升到最高点时的速度为零，运动员受到重力，受到非平衡力，处于非平衡状态，故D错误．
2．太极剑是太极拳运动的一个重要内容。图是太极剑运动的某一场景，人和剑均处于静止状态。若此时人左脚所受支持力为F1，右脚所受支持力为F2,人和剑所受总重力为G。下列选项正确的是
A．F1>F2 B．F1<F2
C．F1=F2=G D．F1=F2=G/2
【答案】A
【解析】AB．由图像可知，此时该人重心明显向左脚偏移，因此左脚受到的支持F1应大于右脚所受支持力F2，故A正确，B错误；
CD．因为人处于静止状态，因此受力平衡人和剑所受总重力G等于双脚所受到的支持力，即G=F1+F2，故CD错误。
3．小华在科技馆参观时看到了一个磁悬浮地球仪，她发现当地球仪静止时可以悬浮在底座上方，如图。若空气的浮力可忽略不计，关于此时地球仪在竖直方向受力情况的分析，下列说法中正确的是
A．不受力
B．只受磁力
C．磁力与重力大小相等
D．磁力大于重力
【答案】C
【解析】由题意知，球是静止的，所以一定受平衡力的作用，一定受重力作用，所以一定受竖直向上的磁力作用，重力和磁力相互平衡。只有选项C的说法符合题意。
4．下列情景中，处于平衡状态的是
A．绕地球匀速运行的卫星
B．加速追赶猎物的猎豹
C．下落的苹果
D．匀速下降的跳伞运动员
【答案】D
【解析】物体受到平衡力作用时能保持平衡状态，即静止状态或匀速直线运动状态。
A．绕地球匀速运动的卫星，速度大小不变，运动方向不断变化，不是平衡状态，故A不符合题意。
B．加速追赶猎物的猎豹，速度增大，方向不断变化，不是平衡状态，故B不符合题意。
C．下落的苹果，向下做加速运动，不是平衡状态，故C不符合题意。
D．匀速下降的跳伞运动员，做匀速直线运动，速度和运动方向不变，处于平衡状态，故D符合题意。
故答案为D。
5．小熊猫能够轻松地倒挂在竹子上，当它倒挂在竹子上静止时，下列说法正确的是
A．竹子对小熊猫的作用力和小熊猫所受的重力是一对平衡力
B．小熊猫对竹子的作用力和小熊猫所受的重力是一对平衡力
C．小熊猫对竹子的作用力和竹子对小熊猫的作用力是一对平衡力
D．小熊猫很轻，其重力不需要平衡就能静止在空中
【答案】A
【解析】A．竹子对小熊猫的作用力和小熊猫的重力是作用在同一物体上的两个力，小熊猫在这两个力的作用下处于静止状态，这两个力就是一对平衡力，故A正确；
B．小熊猫对竹子的作用力作用在竹子上，小熊猫的重力作用在熊猫上，不是作用在同一物体上的两个力，不是一对平衡力，故B错误；
C．小熊猫对竹子的作用力和竹子对小熊猫的作用力是作用在不同的物体上，不是一对平衡力，故C错误；
D．小熊猫再轻也要受到重力的作用，不平衡就不会保持平衡状态，静止就是一种平衡状态，故D错误。
6．下列说法正确的是
A．力是改变物体运动状态的原因
B．相互平衡的两个力，这两个力的三要素一定相同
C．某人提水，手对桶作用力的大小等于桶对手作用力的大小
D．小明没有推动静止在路边的汽车，是因为小明的推力小于汽车受到的阻力
【答案】AC
【解析】A．力是改变物体运动的原因，而不是维持物体运动的原因，故A正确；
B．相互平衡的两个力方向相反，则这两个力的三要素一定不相同，故B错误；
C．某人提水，手对桶作用力与桶对手作用力为相互作用力，大小相等，故C正确；
D．小明没有推动静止在路边的汽车，汽车受到平衡力的作用，则小明的推力等于汽车受到的阻力，故D错误。
7．如图为小阳同学在体育测试中“原地掷实心球”的场景，图中虚线描绘的是实心球离开人手后运动的路径。若空气阻力可忽略不计，下列说法中正确的是
A．球离开手后能在空中继续上升，是由于球具有惯性
B．球在离开手后的上升过程中，所受合力的方向竖直向上
C．球运动到最高点时，受到平衡力的作用
D．球最终落向地面，是因为球受到了重力的作用
【答案】AD
【解析】A．球离开手后能在空中继续上升，是由于球具有惯性，仍要保持原来的运动状态，故A正确；
B．球在离开手后的上升过程中，若不计空气阻力，则只受重力作用，因此，所受合力的方向竖直向下，故B错误；
C．球运动到最高点时，只受重力作用，因此受到的是非平衡力，故C错误；
D．球最终落向地面，是因为球受到了重力的作用，而重力的方向是竖直向下的，故D正确。
8．排球比赛中，用手击打排球时，手对排球的力和排球对手的力是____________（选填“相互作用力”或“平衡力”）；排球离开手后，能够继续飞向对方半场，是由于排球具有_________。
【答案】相互作用力惯性
【解析】手对排球的力和排球对手的力作用在不同物体上，是相互作用力；离开手后，排球具有惯性，在惯性作用下继续保持原有的运动状态从而飞向球场。
9．如图所示，跳伞运动员和伞总重1000牛，在空中匀速下降的过程中，运动员和伞受到的阻力是________N。假设在下降的过程中运动员和伞受到的所有外力突然全部消失，则运动员和伞的将会____________。
【答案】1000 匀速下降
【解析】由于跳伞运动员和伞在空中匀速直线下降，处于匀速直线运动状态，所以人和伞受到的阻力与人和伞的总重力是一对平衡力，大小相等，方向相反，因此阻力大小为1000N，方向为竖直向上；假设在下降过程中跳伞运动员和伞受到的所有外力突然全部消失，则跳伞运动员和伞将会保持此时的速度匀速下降。
10．如图所示，物体在推力F（方向竖直向上，大小为50N）的作用下静止在天花板下面，若物体的重力为30N，则天花板受到的压力大小为_____N，方向_____。
【答案】20 竖直向上
【解析】物体受三个力，竖直向下的重力、竖直向上的推力和天花板对物体的压力，且三个力平衡，天花板对物体的压力为：F压=F−G=50N-30N=20N。物体间力的作用是相互的，因此天花板受到的压力大小为20N，方向竖直向上。
11．在探究二力平衡的实验中,应保持物体处于静止状态或________状态时进行研究。在图中,符合实验目的的是________图（选填“a”或“b"）。
【答案】匀速直线运动 b
【解析】要探究二力平衡的条件，首先要使在这两个力作用下的物体处于平衡状态，而平衡状态包括：静止状态和匀速直线运动状态。二力平衡的两个力，要作用在同一个物体上，而a图所示的两个力是一对作用力与反作用力，这两个力没有作用在同一物体上，b图符合上述条件。
12．如图所示，绳子吊着小球从A点释放，小球会摆动到B点再摆动到最高点C点，到达B点时小球处于_____（选填“平衡”或“非平衡”）状态。小球摆到C点时假如一切外力突然消失，则小球的运动状态是：______。
【答案】非平衡静止
【解析】小球从A点释放，小球会摆动到最低点B时，小球运动速度和方向不断发生变化即小球不是做匀速直线运动，所以小球处于非平衡状态；当小球到达C点时，速度为0，此时小球所受各力突然全部消失，根据牛顿第一定律，物体将保持这一状态，所以小球将处于静止状态。
13．如图，重200N的大木箱放在水平地面上，用力的示意图表示木箱对地面的压力F和它受到的支持力N。
【答案】
【解析】木箱放在水平地面上，则木箱对地面的压力等于木箱的重力，大小为200N；过木箱与地面的接触面的中点，沿竖直向下的方向作一条有向线段，记为F，即为木箱对地面的压力的示意图；地面对木箱的支持力与木箱的重力是平衡力，则支持力的大小为200N，过木箱的重心沿竖直向上的方向作一条有向线段，记为N，即为地面对木箱的支持力示意图；如图所示：
14．如图所示，一块磁铁吸附在竖直铁板上处于静止状态，请画出磁铁在竖直方向上所受力的示意图.
【答案】
【解析】磁铁处于静止状态，则受力平衡，重力和摩擦力是一对平衡力，过重心作竖直向上的摩擦力f和竖直向下的重力G，并且线段长度相等。如图所示：
15．在探究“二力平衡的条件”的实验中，小燕同学采用的实验装置如图甲所示，小彤同学采用的实验装置如图乙所示．
（1）当图甲中木块处于静止状态或_____________状态时，它受到的力是平衡的．
（2）甲图中木块静止时，左右两盘总重_________相等（选填“可能”或“一定”），为了完成该实验，这两个实验装置中，你认为装置______（选填“甲”或“乙”）更科学，理由是 _______．
（3）在装置乙中，将小车旋转一定角度，松手后，发现小车旋转后又恢复原状．这说明两个力必须满足作用在同一__________上，物体才能平衡．
【答案】（1）匀速直线运动（2）可能乙变滑动摩擦力为滚动摩擦力，减小摩擦力的影响（3）直线
【解析】（1）物体处于静止状态或匀速直线运动状态时，物体受到平衡力的作用；
（2）甲图中木块静止时，左右两盘总重不一定相等，因为木块和桌面之间可能有摩擦力的作用；乙装置更合理，物体与桌面的摩擦由滑动摩擦变为更小的滚动摩擦，减小摩擦对实验的影响；
（3）用手将木块扭转一个角度，这样两个力不在同一直线上，木块将无法在这个位置平衡，松手后，发现小车旋转后又恢复原状，说明两个力必须满足两个力在一条直线上．
16．在“探究二力平衡条件”的活动中，通过探究力对物体的作用效果来实现探究目的．
（1）如图，甲装置是探究二力平衡条件的一种方法，实验中通过改变砝码的__________来探究二力大小的关系；通过扭转小车松手后观察小车的状态，来探究二力是否________________________．
（2）小明发现用图甲装置无法完成全部探究过程，又设计了图乙所示的装置．在卡片平衡时，用剪刀将卡片从中间剪开，并观察随之发生的现象，由此可以得到二力平衡的又一个条件__________________________．把硬纸板支撑起来，不再与桌面接触的目的是________________________．
【答案】（1）质量在同一条直线上（2）作用在同一物体上减小摩擦（力）对实验的影响
【解析】（1）甲装置实验中通过改变砝码质量来改变对小车拉力的大小，所以可探究二力平衡与二力大小的关系；保持两边力相等，用手将小车扭转一个角度后松手，小车不能处于静止状态，要发生转动，可以探究二力平衡二力是否必须作用在同一条直线上；
（2）当小卡片平衡时，用剪刀沿虚线迅速剪断小卡片，由于二力不在同一物体上，所以两侧钩码落下，说明二力平衡的又一个条件是两个力必须在同一物体上；把硬纸板支撑起来，不再与桌面接触，硬纸板与桌面间就不存在摩擦力，即减小了摩擦力对实验的影响。
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