2020-2021学年八年级物理下册-8.2二力平衡同步基础练习新人教版.docx

2020-2021学年八年级物理下册 8.2二力平衡同步基础练习新人教版

2020-2021学年八年级物理下册 8.2二力平衡同步基础练习新人教版

年级：
姓名：

33
第8章《运动和力》
第2节二力平衡
（同步基础练习）
姓名：学校：老师：
题型
选择题
填空题
作图题
实验题
计算题
总计
题数
20
10
0
2
3
35
一、选择题（共20小题）：
1．下列四种情况中，物体受到两个力作用并保持平衡的是（　　）
A．草地上滚动的足球B．自由下落的篮球
C．沿弧线运动的乒乓球 D．静止放置在水平地面上的铅球
【答案】D
【解析】物体的平衡状态有两个：一是保持静止状态，二是保持匀速直线运动状态。
如果作用在物体上的力只有两个，且物体处于平衡状态，则这两个力应该满足四个条件：①同一物体，②大小相等，③方向相反，④同一直线。
解：
A、草地上滚动的足球，在竖直方向上受到重力和支持力，在水平方向上只受到摩擦力，没有另一个力与摩擦力平衡，所以足球的速度越来越慢，不是处于平衡状态，故A错误；
B、自由下落的篮球，在下落过程中，受到向下的重力和向上的空气阻力，但由于重力比阻力大得多，所以篮球下落的速度越来越快，不是处于平衡状态，故B错误；
C、沿弧线运动的乒乓球，只受沿弧线切线方向的空气阻力和竖直向下的重力，这两个力方向不是相反的，所以这两个力不相互平衡，乒乓球不是处于平衡状态，故C错误；
D、静止在水平面的铅球只受竖直向上的支持力和竖直向下的重力，且处于平衡状态，故D正确。
故选：D。
2．下列情景中，物体受平衡力的是（　　）
A．正在弯道匀速滑行的滑冰运动员B．从水平桌面上掉下的八年级下册物理课本
C．在空中匀速下落的降落伞 D．正在减速进站的火车
【答案】C
【解析】物体静止或做匀速直线运动处于平衡状态，受到的力为平衡力。
解：
A、正在弯道匀速滑行的运动员，其运动的轨迹不是直线，所以不是平衡状态，受到的力不是平衡力，故A不符合题意；
B、从水平桌面上掉下的八年级下册物理课本，速度变大，所以不是平衡状态，受到的力不是平衡力，故B不符合题意；
C、在空中匀速下落的降落伞，是平衡状态，其受到的力为平衡力，故C符合题意；
D、正在减速进站的火车，速度在减小，不是平衡状态，受到的力不是平衡力，故D不符合题意；
故选：C。
3．关于运动和力，下列说法正确的是（　　）
A．匀速直线下降的降落伞所受合力为零
B．加速下降的苹果所受合力可能为零
C．短跑运动员到达终点不能立即停下来，是因为运动员受到惯性作用
D．羽毛球被扣杀后飞向对方，说明力可以维持物体运动
【答案】A
【解析】（1）处于静止状态或匀速直线运动状态的物体受平衡力作用，处于平衡状态的物体其合力为零。
（2）一切物体都有保持原来运动状态不变的性质，叫惯性。
（3）力是改变物体运动状态的原因。
解：A、匀速直线下降的降落伞处于平衡状态，故所受合力为零，故A正确；
B、加速下落的苹果受力不平衡，因此受到的合力不为零，故B错误；
C、运动员到达终点后不能立即停下来，是因为其具有惯性，而不能说受到惯性作用，故C错误；
D、乒乓球被扣杀后飞向对方，说明力可以改变物体的运动状态，不是维持物体的运动状态，故D错误。
故选：A。

4．在“探究二力平衡的条件”实验中，下列说法中你不同意的是（　　）

A.小明同学认为这三种实验器材丙图最为合理
B.乙图，在两侧挂上等质量的钩码，纸片保持静止，挂上质量不等的钩码，不能保持静止，说明平衡的两个力的大小相等
C.乙图，将纸片转动一定的角度，释放后纸片马上转回来，说明平衡的两个力一定作用在一条直线上
D.乙图，将纸片撕开，两瓣纸片都不能保持静止，说明平衡的两个力必须作用在同一物体上
【答案】A
【解析】（1）从摩擦力对实验的影响分析；
（2）（3）（4）二力平衡的条件是：大小相等、方向相反、作用在同一直线上。
解：
A、在实验的过程中，为了减少摩擦力对实验结论的影响，实验过程中，尽量减小摩擦，图中乙受到的摩擦力最小，甲其次，丙的摩擦力较大，故乙是最合理的，故A错误；
B、乙图，在两侧挂上等质量的钩码，钩码的重力是相同的，对纸片的拉力相同，纸片保持静止，挂上质量不等的钩码，拉力不同，纸片不能保持静止，说明平衡的两个力的大小相等，故B正确；
C、乙图，将纸片转动一定的角度，钩码的拉力不在同一条直线上，释放后纸片马上转回来，两个拉力在同一条直线上，这说明平衡的两个力一定作用在一条直线上，故C正确；
D、乙图，将纸片撕开，钩码的两个力没有作用在同一个物体上，两瓣纸片都不能保持静止，说明平衡的两个力必须作用在同一物体上，故D正确。
故选：A。
5．如图所示，用一根细线拴一块橡皮，甩起来，使橡皮在水平面上做匀速圆周运动，则橡皮在做匀速圆周运动过程中（　　）

A．橡皮受平衡力作用
B．橡皮运动状态没有发生改变
C．橡皮抵抗运动状态变化的力是惯性
D．如果橡皮受到的力都消失，它将做匀速直线运动
【答案】D
【解析】（1）解答此题的难点在于：匀速圆周运动的过程中物体的运动状态是否发生了改变。
（2）惯性不是力，是物体本身的一种性质；
（3）此题考查了我们对牛顿第一定律的理解，只要判断出小球在外力消失前的状态，那么在外力消失后，它仍会保持这一状态。
解：A、此时橡皮的运动方向是时刻改变的，所以不是出于平衡状态，受到的不是平衡力，故A错误；
B、此时橡皮的运动方向是时刻改变的，所以运动状态是时刻改变的，故B错误；
C、惯性不是力，是物体本身的一种性质，故C错误；
D、据牛一定律可知，如果橡皮受到的力都消失，它将做匀速直线运动，故D正确。
故选：D。
6．元旦假期，辛巴同学去仙女山滑雪，如图是他从斜坡上滑下来的情景，下列说法中正确的是（　　）

A．他在下滑过程中，若一切外力都消失，他将处于静止状态
B．此时他所受的支持力和他所受的重力为一对平衡力
C．他用撑杆撑地进行加速，利用了力的相互作用
D．他加速下滑过程，惯性会越来越大
【答案】C
【解析】（1）一切物体在不受外力作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态；
（2）一对平衡力应满足的条件：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；
（3）物体间力的作用是相互的；
（4）惯性的大小只与质量有关。
解：
A．他在下滑过程中，处于运动状态，根据牛顿第一定律可知，若一切外力消失，他将做匀速直线运动，故A错误；
B．他从斜坡上滑下来的过程中，他所受支持力的方向垂直于地面向上，它们所受的重力方向竖直向下，两个力不在同一直线上，所以不是一对平衡力，故B错误；
C．他用撑杆撑地时，给地一个力的作用，同时地面也给撑杆一个反作用力，使运动员加速前进，这是利用了力的相互作用，故C正确；
D．惯性大小只与物体的质量有关，他在加速下滑过程中质量不变，所以惯性大小不变，故D错误。
故选：C。
7．乒乓球放在水平台面静止不动（如图所示），下列说法中正确的是（　　）

A．台面对乒乓球的支持力，不会使乒乓球发生形变
B．乒乓球对台面的压力，不会使台面发生形变
C．乒乓球对台面的压力，就是乒乓球的重力
D．乒乓球所受的重力和台面对乒乓球的支持力是一对平衡力
【答案】D
【解析】（1）力的作用效果：使物体发生形变，改变物体的运动状态；
（2）物体静止在水平面上，物体对水平面的压力大小等于物体的重力，但不能说就是重力。压力是由于物体的形变而产生的；
（3）两个力作用在同一物体上，大小相等，方向相反，并且作用在同一直线上，则这两个力彼此平衡。
解：
A、台面对乒乓球的支持力，会使地面与篮球的接触部分发生形变，故A错误；
B、乒乓球对台面的压力，会使台面发生向下的微小形变，故B错误；
C、乒乓球静止在水平地面上，乒乓球对水平地面的压力大小等于乒乓球的重力，由于压力与重力的性质、施力物体和受力物体都不同，不能说压力就是重力，故C错误；
D、乒乓球所受的重力和台面对乒乓球的支持力大小相等、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D正确。
故选：D。
8．如图，是一玻璃杯静止在水平桌面上，则（　　）

A．玻璃杯受到的重力和玻璃杯对桌面的压力是一对平衡力
B．玻璃杯受到的重力和桌面对玻璃杯的支持力是一对平衡力
C．玻璃杯受到的重力和玻璃杯对桌面的压力是一对相互作用力
D．玻璃杯受到的重力和玻璃杯受到的支持力是一对相互作用力
【答案】B
【解析】根据二力平衡的条件和相互作用力的条件对各选项逐一进行分析。
（1）二力平衡的条件：大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在一个物体上。
（2）相互作用力的条件：大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在不同的物体上。
解：（1）玻璃杯受到的重力作用在玻璃杯上，玻璃杯对桌面的压力作用在桌面上，两个力作用在两个物体上，且两个力的方向相同，所以不是一对平衡力，也不是一对相互作用力；故AC错误。
（2）玻璃杯受到的重力和桌面对玻璃杯的支持力，这两个力大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在一个物体上，符合二力平衡的条件，所以是一对平衡力；故B正确，D错误。
故选：B。

9．上体育课时，同学们在操场踢足球，下列说法正确的是（　　）

A．脚踢足球使足球飞出去，说明力是使物体运动的原因
B．足球在空中飞行的过程中，运动状态一定发生改变
C．足球静止在地面上时，足球所受重力和地面对它的支持力是相互作用力
D．足球在空中飞行时，若它所受的力全部消失，它一定沿水平方向做匀速直线运动
【答案】B
【解析】（1）力的作用是改变物体的运动状态，物体运动不需要力维持；
（2）物体不受力或受平衡力运动状态不变；物体受力不平衡时，运动状态一定改变；
（3）一对相互作用力符合大小相等、方向相反、作有在一条直线上、作用在不同物体上；
（4）运动的物体不受任何力的作用时，将做匀速直线运动状态。
解：
A、脚踢球，使球飞出去，说明力可以改变物体的运动状态，故A错误；
B、足球在空中运动过程中，受到竖直向下的重力与空气的阻力，这两个力不是平衡力，所以足球的运动状态一定发生改变，故B正确；
C、足球静止在地面上时所受的重力和支持力符合二力平衡的条件，是一对平衡力，故C错误；
D、空中飞行的足球，若它所受的力全部消失，它将保持原来的运动状态，沿原来的方向做匀速直线运动，但不一定是水平方向，故D错误。
故选：B。
10．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3000N，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（　　）
A．12000N B．6000N C．3000N D．0N
【答案】C
【解析】匀速直线运动的物体都受到平衡力的作用，根据二力平衡的条件进行判断。
解：
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3000N，所以重物的重力是3000N；
若起重机吊着这个物体以2m/s的速度匀速下降，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，重物的重力是3000N，则此时钢丝绳对重物的拉力也是3000N。故选：C。
11．如图所示，一只鱼鹰发现河面上的鱼，沿虚线斜向下匀速俯冲，此过程中，空气对鱼鹰作用力的方向可能是（　　）

A．竖直向上 B．竖直向下
C．与运动方向相同 D．与运动方向相反
【答案】A
【解析】鱼鹰正沿直线朝斜向下方向匀速俯冲，处于平衡状态；受重力和空气的作用力而平衡，根据平衡条件判断空气作用力情况。
解：
鱼鹰正沿直线朝斜向下方向匀速俯冲，处于平衡状态，则鱼鹰的重力和空气对它的作用力是一对平衡力；因为重力的方向始终竖直向下，故空气对它的作用力的方向是竖直向上。故选：A。
12．一个自重为200kg的热气球，在空中受到1900N的升力时候正在匀速下降，为了改变这种下降的情况，应该抛出（　　）N的重物才能让热气球匀速上升。（g取10N/kg，假设抛出重物前后热气球受到的升力和阻力的大小均不变）
A．400 B．300 C．200 D．100
【答案】C
【解析】匀速运动的物体所受合力为0，热气球匀速竖直下降，升力向上，重力向下，阻力向上；热气球匀速竖直上升，升力向上，重力向下，阻力向下，故据此分析即可判断。
解：热气球受到的重力为：G＝mg＝200kg×10N/kg＝2000N；
匀速运动的物体所受合力为0，匀速竖直下降，浮力向上，重力向下，阻力向上，
则G总＝F浮+F阻；
F阻＝G﹣F浮＝2000N﹣1900N＝100N；
载重气球匀速竖直上升，浮力向上，重力向下，阻力向下，且该过程中浮力不变，
则F浮＝G+F阻，
G′＝F浮﹣F阻＝1900N﹣100N＝1800N，
故需要扔掉的重力是：2000N﹣1800N＝200N；故选：C。
13．同一直线上的两个力作用在一个物体上，其中一个力大小是60N，合力大小是100N，则另一个力的大小（　　）
A．一定等于40N B．一定小于40N
C．可能等于160N D．一定大于160N
【答案】C
【解析】在力的合成中，作用在同一直线上的两个力，当方向相同时其合力最大，合力大小等于两个力的大小之和；当方向相反时其合力最小，合力大小等于两个力的大小之差。
解：一个物体受到同一直线上两个力的作用，合力的大小F＝100N，已知其中一个力的大小是F1＝60N，
当两个力方向相反时，那么另一个力的大小是：F2＝F1+F＝60N+100N＝160N；
当两个力方向相同时，那么另一个力的大小是：F2＝F﹣F1＝100N﹣60N＝40N。
故选：C。
14．如图甲，光滑水平面上A物体受到水平向右的推力F1＝6N、拉力F2＝8N作用；图乙B物体重50N，现用竖直向上F＝50N的力拉，则A、B两物体受到的合力分别是（　　）

A．14N 100N B．14N 0N C．2N 0N D．2N 100N
【答案】B
【解析】（1）同一直线上、同一方向二力的合成：大小等于二力之和，方向与二力的方向相同；
（2）同一直线上、反方向二力的合成：大小等于二力之差，方向与较大力的方向相同。
解：
（1）F1、F2都作用在物体A上，方向相同，且在一条直线上，F1、F2的合力
F合＝F1+F2＝6N+8N＝14N；
（2）重力方向竖直向下，拉力方向竖直向上，方向相反、在一条直线上，合力
F合＝G﹣F＝50N﹣50N＝0N。
故选：B。
15．如图所示，静止物体A和B的重分别为G1和G2，不计摩擦及细线重，则地面对物体A支持力的大小为（　　）

A．G1 B．G1+G2 C．G1﹣G2 D．G1﹣2G2
【答案】C
【解析】不计摩擦及细线重，以B为研究对象，B处于静止状态，根据二力平衡条件可知绳子的拉力；再以A为研究对象，A处于静止状态，分析A受到的力，根据平衡条件求出地面对A的支持力的大小。
解：
不计摩擦及细线重，以B为研究对象，B处于静止状态，B受到向上的拉力和向下的重力，根据二力平衡条件可知绳子的拉力F拉＝G2。
再以A为研究对象，A处于静止状态，A受到向上的拉力、向上的支持力和向下的重力，由A受到的合力为零可得F拉+F支＝G1，则地面对A的支持力F支＝G1﹣F拉＝G1﹣G2。
故选：C。
16．将两个相同的带有电子显示的弹簧测力计如图放置在光滑的水平地面上，现将铁球把左边的弹簧压缩一定长度后自由释放，（不计阻力）则分析正确的是（　　）
A．铁球的速度一直增加B．铁球在加速过程中没有受到一对平衡力
C．两边弹簧的电子屏最大读数相同D．右边弹簧的电子屏读数一直增大
【答案】C
【解析】（1）力是改变物体运动状态的原因；
（2）分别从钢球竖直和水平方向受力分析，由平衡力的条件作出判断；
（3）不考虑能量的损失，动能和势能相互转化的过程中总量保持不变；
（4）分别从铁球向右运动压缩弹簧和铁球在弹簧弹力作用下向左运动分析。
解：A、弹簧被压缩后恢复原状，给钢球弹力的作用，钢球由静止变为运动，速度逐渐变大；当钢球离开弹簧后，不再受弹簧的弹力作用，因水平方向不受力的作用，所以钢球做匀速直线运动；故A错误；
B、钢球在加速过程中，水平方向上受到弹簧的弹力作用，竖直方向上受到水平的支持力作用和重力作用，支持力和重力大小相等、方向相反、作用在同一个物体上，是一对平衡力；故B错误；
C、不计阻力，钢球在滚动的过程中没有能量损失，撞击右侧弹簧后，钢球的动能全部转化为弹簧的弹性势能时，弹簧形变最大，且与左侧弹簧最大形变相同，所以两边弹簧的电子屏最大读数相同；故C正确；
D、铁球向右运动压缩弹簧，弹簧形变增大，弹力增大；当弹簧形变最大时，钢球在弹簧弹力作用下向左运动，弹力逐渐缩小；故D错误。
故选：C。
17．弹跳杆运动是一项广受欢迎的运动，其结构如图甲所示。图乙是小明玩弹跳杆时由最低位置上升到最高位置的过程，针对此过程，下列分析正确的是（　　）

A．在b位置时，小明的速度达到最大值
B．a→b的过程中，弹簧的弹力越来越大，在b位置时弹力最大
C．b→c的过程中，小明一直做减速运动
D．a→b的过程中，小明一直做加速运动
【答案】C
【解析】1、同一物体弹力的大小与物体发生弹性形变的程度有关，在弹性限度内，弹性形变越大，产生的弹力越大。
2、物体所受合力的方向与运动方向相同，物体做加速运动，物体所受合力的方向与运动方向相反，物体做减速运动。
解：注意本题中弹簧是压缩形变，设人站在弹跳杆上静止时的位置为d位置，此时人的重力与弹跳杆弹簧对人的支持力相等。
A、从a→b的过程中，经过d位置，在a→d的过程中，弹簧的弹力大于人的重力，人向上做加速运动，而在d→b的过程中，人受到的弹簧的弹力小于人的重力，人向上做减速运动，所以在d位置时，小明的速度达到最大，故A不符合题意；
B、a→b的过程中，弹簧的形变量是在逐渐减小，所以弹簧的弹力越来越小，在a位置时弹力最大，故B不符合题意；
C、b→c的过程中，弹簧没有形变，不产生弹力，小明只受到与他的运动方向相反的重力的作用，所以小明一直做减速运动，故C符合题意；
D、a→d的过程中，小明受到的弹簧的作用力大于人的重力，所以小明做加速运动，而从d→b的过程中，人受到的弹簧的弹力小于人的重力，所以人是减速运动，故D不符合题意。
故选：C。
18．如图所示，在光滑的水平台面上，一轻弹簧左端固定，右端放置一金属小球，O点是弹簧保持原长时小球的位置，开始时通过小球压缩弹簧到A位置（已知AO＝BO），静止释放小球，此后小球的运动是（　　）

A．一直加速 B．先加速后匀速
C．一直匀速 D．先加速后减速
【答案】B
【解析】（1）当物体受力反向与运动方向相同时，物体将做加速运动；
（2）一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。
解：
小球从A运动到O的过程中，弹簧恢复原状，此时小球所受弹力方向向右、速度不断增大；小球从O运动到B的过程中，小球与弹簧分开，由于水平台光滑，所以小球不受力，将保持原来的运动状态，即做匀速直线运动，所以小球的运动状态为先加速后匀速。
故选：B。
19．如图，轻质弹簧竖直放置，下端固定于地面，上端位于O点时弹簧恰好不发生形变。现将一小球放在弹簧上端，再用力向下把小球压至图中A位置后由静止释放，小球将竖直向上运动并脱离弹簧，不计空气阻力，则小球（　　）

A．运动至最高点时，速度为0m/s，所以受平衡力作用
B．被释放瞬间，所受重力大于弹簧弹力
C．从A点向上运动O点的过程中，速度一直增大
D．从A点向上运动O点的过程中，速度先增大后减小
【答案】D
【解析】（1）物体处于静止状态或匀速直线运动状态，受平衡力作用。
（2）根据小球被释放后的运动状态判断重力和弹力的大小；
（3）从A点向上运动过程中，分小球到达O点前和离开O点后两个阶段进行分析讨论。
解：A、不计空气阻力，小球在最高点时只受重力作用，不是平衡状态，故A错误；
B、小球被释放后沿竖直方向加速向上运动，故释放瞬间，所受重力小于弹簧弹力。故B错误；
CD、不计空气阻力，小球在从A点向上运动到O点的过程中，受到两个力的作用，一个是竖直向下的重力，一个是竖直向上的弹力，开始向上运动时，弹力大于重力，小球所受合力方向向上，速度不断增大；当弹力小于重力时，其所受合力方向向下，速度不断变小。当离开O点后，小球只受重力作用，力的方向与小球运动方向相反，速度继续减小。故其速度先增大后减小，故D正确；C错误。
故选：D。
20．如图所示，一质量为m的探空气球（包括其下方的吊篮）与吊篮中物体的质量之比为1：5，若空气给气球的浮力始终保持为50N，方向始终是竖直向上，气球受到的空气阻力与速度成正比，即f＝kv，吊篮受到的浮力和阻力不计。此时气球以1m/s的速度匀速竖直向下运动；若吊篮中的物体的重力减少20N，经过一段时间后，气球恰好以1m/s的速度匀速竖直向上运动。那么下列说法错误的是（　　）

A．气球和吊篮的质量是1kg
B．吊篮下降时，气球受到的阻力为10N
C．吊篮上升时，吊篮中物体的质量是3kg
D．如果把吊篮中的物体全部抛掉，气球能达到的最大速度是3m/s
【答案】D
【解析】设气球质量为m，根据重力公式得出气球重力G球和物体重力为G物，
（1）当气球以1m/s的速度匀速下降时，画出气球受力示意图，由平衡条件得平衡方程
F浮+f＝G球+G物，
若吊篮中的物体的重力减少20N，气球以同样匀速上升时，画出气球受力示意图，由平衡条件得得平衡方程，
联立方程得出f大小，；
根据已知条件可求出m球和则m物；
根据G′＝m物g﹣20N求出吊篮中物体的重力，根据m′=G'g求出吊篮中物体的质量；
（2）因求出f，由f＝kv1得k的大小；
当去掉吊篮中所有的物体时，气球加速上升，因气球受到的空气阻力与速度成正比，故速度最大时，受到阻力最大，此时阻力和气球的重力为平衡力，物体做匀速直线运动，画出气球受力示意图，由平衡条件得此时阻力大小，由f＝kv求出最大速度。
解：
气球质量为m，G球＝mg﹣﹣﹣﹣①，
则物体重力为G物＝5mg﹣﹣﹣﹣﹣②，
（1）当气球以1m/s的速度匀速下降时，气球受力分析如图1所示，

则由平衡条件得：
F浮+f＝G球+G物﹣﹣﹣﹣﹣﹣③，
若吊篮中的物体的重力减少20N，气球以同样匀速上升时，
气球受力分析如图2所示，则由平衡条件得：
F浮＝f+G球+G物﹣20N﹣﹣﹣﹣﹣④，
由③④得：
f＝10N﹣﹣﹣﹣⑤；
故B正确；
将F浮＝50N，f＝10N和将①②代入③得：
m球＝1kg；故A正确；
则m物＝5m球＝5kg；
吊篮上升时，吊篮中物体的重力是：
G′＝m物g﹣20N＝5kg×10N/kg﹣20M＝30N，
m′=G'g=30N10N/kg=3kg
故C正确；
（2）由f＝kv1得，k=fv1=10N1m/s=10N•s/m；
当去掉吊篮中所有的物体时，气球加速上升，设速度最大为v，最终做匀速运动，气球受力分析所图3所示，由平衡条件得：
F浮＝f′+G球＝f′+m球g，
则f′＝F浮﹣m球g＝50N﹣1kg×10N/kg＝40N；
由f′＝kv′，得v′=f'k=40N10N⋅s/m=4m/s，气球能达到的最大速度是4m/s，
故D错误。
故选：D。

二、填空题（共10小题）：
21．作用在　　物体上的两个力，当它们沿　　，且　　、　　时，才能使物体处于平衡状态。
【答案】同一；同一直线；大小相等；方向相反。
【解析】二力平衡的条件：两个力作用在一个物体上、大小相等、方向相反、作用在一条直线上。
解：作用在同一物体上的两个力，当它们沿同一直线，且大小相等，方向相反时，才能使物体处于平衡状态，二力为平衡力。
故答案为：同一；同一直线；大小相等；方向相反。
22．乌鸦和狐狸的故事相信大家都耳熟能详。如图所示，树上的乌鸦受到的重力与树枝对乌鸦的支持力是一对　　，乌鸦对树枝的压力和树枝对乌鸦的支持力是一对　　。（都选填“相互作用力”或“平衡力”）

【答案】平衡力；相互作用力。
【解析】二力平衡的条件是：同物、等大、反向、共线，同时满足时，两个力彼此平衡。
相互作用力的条件：大小相等、方向相反、作用在两个物体上，作用在同一条直线上。
解：树上的乌鸦受到的重力与树枝对乌鸦的支持力满足二力平衡的四个条件，是一对平衡力；
乌鸦对树枝的压力和树枝对乌鸦的支持力，是两个物体之间的相互作用力。
故答案为：平衡力；相互作用力。
23．一个物体的质量是5kg，当把它吊在空中静止时，它受到的拉力是　　N，若使它以1m/s的速度匀速下降时，它受到的拉力　　50N（填“大于、小于、等于”），若使它以2m/s的速度匀速上升时，它受到的拉力　　50N（填“大于、小于、等于”），若上升的过程中，绳子突然断了，物体将会　　。（取g＝10N/kg）
【答案】50；等于；等于；先上升再下降。
【解析】先对物体进行受力分析，然后根据二力平衡条件去分析计算。物体处于静止或匀速直线运动状态时，属于平衡状态，此时受平衡力的作用。
一切物体都有保持原来运动状态不变的性质，叫惯性。
解：物体的重力：G＝mg＝5kg×10N/kg＝50N。
当物体静止或匀速下降、匀速上升时，都处于平衡状态，物体所受到竖直向上的拉力和竖直向下的重力是一对平衡力，所以拉力都等于50N。
若上升的过程中，绳子突然断了，物体由于惯性会先上升一段距离，再由于重力的作用而竖直下落，故物体将会先上升再下降。
故答案为：50；等于；等于；先上升再下降。
24．小张同学做“探究二力平衡的条件”实验时，他应选择在较　　的水平桌面进行（选填“粗糙”或“光滑”），并保持物体处于　　状态或匀速直线运动状态。如图所示是他在实验过程中的某个情景，该情景中物体受到的两个水平拉力　　（选填“平衡”或“不平衡”），说明小张当时是在探究相互平衡的两个力的　　关系。

【答案】光滑；静止；不平衡；大小。
【解析】为了减小摩擦力对实验结果的影响，应选用较光滑的平面；物体静止或做匀速直线运动时，受到平衡力的作用；根据二力平衡的条件分析。
解：做“探究二力平衡的条件”实验时，为了减小摩擦力对实验结果的影响，应选用较光滑的平面。
实验中，要使物体处于静止状态或匀速直线运动状态，此时的拉力等于摩擦力；
由图可知，两个力不相同，故物体受到的两个水平拉力不平衡；说明小张当时是在探究相互平衡的两个力的大小关系。
故答案为：光滑；静止；不平衡；大小。
25．如图所示，拴在细线下的小球在竖直平面内来回摆动，到达A点时，小球速度为零，小球处于　　状态（选填“平衡”或“非平衡”），你判断的依据是　　。

【答案】非平衡；小球受到的重力和绳子对它的拉力不在同一直线。
【解析】物体处于平衡状态时，总保持静止或匀速直线运动状态；若受到非平衡力的作用，物体的运动状态一定会发生改变。
解：当到达A点时，小球处于单摆的最高点，这时虽然小球速度为零，但小球受到的重力和绳子对它的拉力不在同一直线，不是平衡力，小球会在非平衡力的作用下，立即改变小球的运动状态；所以小球在到达A点时，小球处于非平衡状态。
故答案为：非平衡；小球受到的重力和绳子对它的拉力不在同一直线。
26．将一小球竖直向上抛出，若考虑空气阻力（速度越大，空气的阻力越大），小球在先上升后下降的过程中，它受的合力　　（选填：“增大”、“减小”、“不变”）。若在最高点一切外力都消失了，则小球的运动情况是　　。
【答案】减小；处于静止状态。
【解析】对小球在上升和下降过程中的受力情况进行分析，对不同情况下的合力进行比较，可得出合力的变化；物体不受力时会保持静止状态或匀速直线运动状态。
解：
（1）小球上升时，受到重力与空气阻力，二者方向相同，合力为二力之和，即F合＝G+f；小球在上升的过程中，速度变小，空气阻力f变小，则合力会变小，到最高点时速度为0，空气阻力减小为0，合力减小为G；
小球下降时，阻力方向与重力相反，合力为二力之差，即F合′＝G﹣f；小球在下落过程中，速度变大，空气阻力f变大，则合力会继续变小；
故在整个过程中，小球所受合力越来越小；
（2）小球在最高点时的速度为0，若在最高点一切外力都消失了，由牛顿第一定律可知，小球将保持静止状态。
故答案为：减小；处于静止状态。
27．如图所示，跳伞运动员在空中沿直线匀速下降，降落伞和运动员的重力分别为200N和650N，则在此过程中运动员重力的方向是　　，运动员重力的施力物体是　　，运动员的重力　　（选填“大于”、“等于”或“小于”）降落伞对运动员的拉力，空气对降落伞的阻力为　　N，降落伞受到的合力大小为　　。（以上过程均忽略空气对人的阻力）

【答案】竖直向下；地球；等于；850；0。
【解析】重力的方向是竖直向下的；重力的施力物体是地球；做匀速直线运动的物体受到平衡力作用；物体处于静止或匀速直线运动状态时，物体处于平衡状态，此时物体受平衡力，据此求合力大小。
解：
运动员受重力的方向是竖直向下的；重力是由于地球的吸引而产生的，所以重力的施力物体是地球；
运动员的重力和降落伞对运动员的拉力是一对平衡力，大小相等；
跳伞运动员在空中沿直线匀速下降，受到平衡力作用，故空气对降落伞的阻力为：
f＝G人+G伞＝650N+200N＝850N；伞处于匀速直线运动状态，受到平衡力作用，其大小相等，方向相反，故降落伞受到的合力大小为0。
故答案为：竖直向下；地球；等于；850；0。
28．如图所示，用F＝10N的力作用在细绳（不可伸缩）的末端使物块沿水平地面向右做匀速直线运动的过程中，如果细绳突然断了，则物块将做　　直线运动（选填“加速”、“匀速”或“减速”）．

【答案】减速
【解析】力是改变物体运动状态的原因．
解：
刚开始时，物体受到向右的拉力和向左的摩擦力，这两个是一对平衡力，所以此时物块做匀速直线运动，当撤去拉力后，物体只受摩擦力，所以将做减速运动。故答案为：减速。
29．某同学在站在升降电梯里受电梯的支持力为F和重力为G。当电梯从底层由静止开始向上加速时，F　　G；当电梯向上减速停下来时，F　　G。当电梯在较高楼层由静止向下加速运动时，F　　G；当电梯向下减速停下来时，F　　G。（＞/＝/＜）。上述四种情况属于　　（是/非）平衡状态。

【答案】＞；＜；＜；＞；非。
【解析】（1）物体间力的作用是相互的，电梯对人的支持力等于人对电梯的压力；
（2）当电梯向上加速或向下减速运动时，电梯中的人处于超重状态，人对电梯的压力大于自身重力；当电梯向下加速或向上减速运动时，电梯中的人处于失重状态，人对电梯的压力小于自身重力；据此分析。
解：电梯向上加速时，电梯中的人处于超重状态，人对电梯的压力大于重力，人对电梯的压力等于电梯对人的支持力，所以电梯对人的支持力大于重力，即F＞G；
当电梯向上减速停下来时，电梯中的人处于失重状态，人对电梯的压力小于重力，人对电梯的压力等于电梯对人的支持力，所以电梯对人的支持力小于重力，即F＜G；
当电梯在较高楼层由静止向下加速运动时，电梯中的人处于失重状态，人对电梯的压力小于重力，人对电梯的压力等于电梯对人的支持力，所以电梯对人的支持力小于重力，即F＜G；
当电梯向下减速停下来时，电梯中的人处于超重状态，人对电梯的压力大于重力，人对电梯的压力等于电梯对人的支持力，所以电梯对人的支持力大于重力，即F＞G；
上述四种情况人受力不平衡，属于非平衡状态。
故答案为：＞；＜；＜；＞；非。
30．立定跳高可分解为下蹲、蹬伸和腾空三个过程。图为某运动员下蹲后在蹬伸过程中所受地面支持力F随时间t变化的关系。据图可知，该运动员受到的重力为　　N；他在　（选填“t1”、“t2”、“t3”、“t4”或“t4之后”，下同）时刻获得向上的速度最大，他在
　时刻达到最高点。

【答案】500；t3；t4 之后。
【解析】（1）静止在水面上的物体所受支持力等于重力；
（2）运动员受到地面的支持力F方向向上，运动员的重力G方向向下；合力方向与物体运动方向相同﹣﹣加速；合力与物体运动方向相反﹣﹣减速；
t1﹣t2，F＞G，运动员所受合力向上，运动员向上加速；其速度增大。
t2﹣t3，F＞G，运动员所受合力向上，运动员继续向上加速；其速度增大。
t3﹣t4，F＜G，运动员受到合力向下，由于惯性运动员还是会继续向上运动但是向上的速度会减小。
解：（1）运动员下蹲后、蹬伸前处于静止状态（图中0﹣t1这段时间），其受力平衡，重力和支持力平衡，二力的大小相等，则由图象知道，运动员的重力：G＝F＝500N。
（2）]运动员受到地面的支持力F方向向上，运动员的重力G方向向下；
由图象知道，t1﹣t2内，F＞G，运动员所受合力向上，运动员向上加速运动，其速度增大。
t2﹣t3内，F＞G，运动员所受合力向上，运动员继续向上加速运动，其速度增大。
t3﹣t4内，F＜G，运动员受到合力向下，由于惯性运动员还是会继续向上运动但是向上的速度会减小；所以，t1﹣t3过程，运动员的速度一直增大；t3﹣t4是减速，故t3时刻获得最大速度。运动员在t4 之后会到达最高点。
故答案为：500；t3；t4 之后。
三、实验探究题（共2小题）：
31．小强和小红利用图甲所示的装置探究二力平衡条件。他们实验时发现，当分别往左、右两盘放入质量相等的钩码时，木块A处于静止状态，若再往右盘中增加一个钩码后，木块A仍处于静止状态；经过思考，小强用小车B替换了木块A再进行实验，如图乙所示；同时，小红用硬纸板C替换了木块A再进行实验，如图丙所示。

（1）关于他们的改进方案：用小车B及硬纸板C替换木块A，是为了　。
A.减少摩擦力对实验结果的影响
B.小卡片是比较容易获取的材料
C.容易让小卡片在水平方向上保持平衡
D.小卡片容易扭转
（2）小红将系于小卡片（重力可忽略不计）两端的线分别跨过左右支架上的滑轮，在线的两端挂上钩码，使作用在小卡片上的两个拉力方向　　，并通过调整　　来改变拉力的大小。
（3）当小卡片平衡时，小华将小卡片扭转过一个角度，松手后小卡片　　（选填“能”或“不能”）平衡，此实验说明两个力使物体平衡时，这两个力要在　　。
【答案】（1）A；（2）相反；钩码数量；（3）不能；作用在同一条直线上。
【解析】根据二力平衡的条件答题：一对平衡力大小相等、方向相反、作用在一条直线上，作用在同一个物体上，在探究时注意控制变量法的应用。探究二力平衡时，验证两个力需要作用在同一条直线上，可以把小卡片扭转一个角度为了减小实验误差，应减小摩擦力对实验的影响，根据摩擦力对实验的影响分析小明与小华的实验设计的优劣。
解：
（1）小卡片重力小，悬在空中不受摩擦力影响；小车与地面之间是滚动摩擦，摩擦较小，而木块放在水平桌面上，木块和桌面之间存在较大摩擦力，实验要受到摩擦力影响，故选A；
（2）在线的两端挂上钩码的作用是使两个拉力的方向相反，可通过调整钩码的数量来改变拉力的大小；
（3）小华将小卡片扭转一个角度，两个拉力不在同一直线上，则松手后小卡片不能平衡，设计此实验步骤的目的是为了说明：二力平衡的条件之一作用在同一直线上。
故答案为：（1）A；（2）相反；钩码数量；（3）不能；作用在同一条直