3.5.1二力平衡
一、单选题
1.下列不属于二力平衡条件的是()
A.作用在同一物体上 B.大小相等 C.方向相同 D.在同一直线上
【答案】C
【解析】作用在一个物体上的两个力,必须大小相等、方向相反,作用在一条直线上,这两个力才是一对平衡力。故方向相同不是二力平衡的条件。
故选C。
2.如图所示是轻质物体的受力示意图,其中能使物体处于平衡状态的是()
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】物体受到平衡力的作用时处于平衡状态,要求二力共线、作用在同一物体上,方向相反且大小相等;故D符合题意。
故选D。
3.一台笔记本电脑平放在水平桌面上,下列说法正确的是()
A.笔记本只有静止时受到的力才是平衡力
B.桌子对地面的压力与地面对桌子的支持力是一对平衡力
C.笔记本电脑的重力与桌面对笔记本电脑的支持力是一对平衡力
D.如果笔记本受到的拉力和重力大小相等,这两个力一定平衡
【答案】C
【解析】A.笔记本处于静止或匀速直线运动状态,都受到平衡力,故A错误;
B.桌子对地面的压力与地面对桌子的支持力,作用在不同的物体上,不是平衡力,故B错误;
C.笔记本电脑的重力与桌面对笔记本电脑的支持力,两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线,作用在同一个物体上,是一对平衡力,故C正确;
D.如果笔记本受到水平方向的拉力和重力大小相等,这两个力的方向不是相反的,不是平衡力,故D错误。
故选C。
4.起重机以1m/s的速度匀速吊起一个重物,钢丝绳的拉力是6000N.若起重机改用2m/s的速度吊着同一重物匀速下降,钢丝绳的拉力是()
A.一定等于6000N B.一定小于6000N
C.3000N D.小于3000N
【答案】A
【解析】物体做匀速直线运动,不论速度大小如何,总是受平衡力作用或不受力的作用,根据题意重物受重力和钢丝绳拉力,二者是一对平衡力.
故选A
5.如图所示,物体挂在弹簧测力计上,处于静止状态。下列说法正确的是()
A.弹簧测力计对物体的拉力与物体对弹簧测力计的拉力是一对平衡力
B.物体受到的重力与物体对弹簧测力计的拉力是一对相互作用力
C.物体受到的拉力与物体受到的重力是一对平衡力
D.弹簧测力计对物体的拉力大于物体受到的重力
【答案】C
【解析】A.弹簧测力计对物体的拉力与物体对弹簧测力计的拉力大小相等,方向相反,作用到两个物体上,并且作用在同一直线上,是一对相互作用力,故A项错误;
B.物体受到的重力与物体对弹簧的拉力大小相等,方向相同,不是一对相互作用力,故B项错误;
C.物体受到的拉力与物体受到的重力,二者大小相等、方向相反,并且作用在同一直线上,作用在同一物体上,是一对平衡力,故C项正确;
D.处于静止状态时,受平衡力作用,弹簧对物体的拉力等于物体受到的重力,故D项错误。
故选C。
6.小红同学用如图所示的装置“探究二力平衡的条件”,不考虑两边细绳的重力对实验的影响。关于这个实验,下列描述正确的是()
A.实验时应尽可能把小车放在粗糙的水平桌面上进行实验
B.只有小车处于静止状态时,小车才受到平衡力的作用
C.两个相同托盘里所放砝码应尽可能选质量较大的
D.将小车扭转一个角度后松手,是为了探究不在同一物体上的两个力是否能平衡
【答案】C
【解析】A.“探究二力平衡条件”这个实验很重要的一点就是尽量减少物体受到的摩擦力对实验的影响,所以水平面越光滑越好,故A错误;
B.静止的物体和匀速直线运动的物体都称为物体处于平衡状态,受平衡力作用,故B错误;
C.小车在桌面上可能会受到摩擦力的作用,实验中为了减小摩擦力对实验的影响,绳子对小车的拉力不能过小,绳子的拉力等于砝码的重力,所以砝码的质量不能过小,故C正确;
D.将小车扭转一个角度,两个力不在同一直线上,二力不平衡,故松手后,小车将转动,不能保持平衡,设计此实验的目的是为了探究不在同一直线上的两个力是否平衡,故D错误。
故选C。
7.2021年4月19日,“机智号”电动直升机在火星地表首飞成功,如图所示。在匀速上升、空中悬停、匀速下降阶段,“机智号”旋翼受到的升力分别为F1、F2、F3,不计机身受到的火星气体阻力,则()
A.F1F2F3 B.F1<F2<F3 C.F1=F3F2 D.F1=F2=F3
【答案】D
【解析】直升机在匀速上升、空中悬停、匀速下降阶段,都处于平衡状态,其受到的升力都和重力相互平衡,则
F1=F2=F3=G
故选D。
8.将重为G的物体挂于测力计下,使它以大小为8m/s的速度向上做匀速直线运动,后以4m/s的速度向下做匀速直线运动,已知前后两次测力计的示数分别为F1、F2,若不计空气阻力,则()
A.F1可能大于G B.F2可能小于G
C