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7.嫦娥六号首次为人类将月球背面的1935.3 g月壤样品带回了地球，标志着中国航天事业取得了伟大的成就，月壤在地球上与在月球上相比，质量
不变
（选填“变大”“变小”或“不变”），嫦娥六号环绕月球运动时受非平衡力
（选填“不受力”“受平衡力”或“受非平衡力”）。答案
7.不变 受非平衡力
解析
【分析】本题需结合质量的属性和力与运动的关系两个知识点解题。首先，回忆质量的定义：质量是物体所含物质的多少，是物体的固有属性，与位置无关，据此判断月壤的质量变化；其次，明确平衡力的作用效果：物体受平衡力时运动状态不变（静止或匀速直线运动），而嫦娥六号环绕月球做圆周运动，运动方向不断改变，运动状态变化，据此判断受力情况。
【解析】1. 质量是物体本身的一种属性，只取决于物体所含物质的多少，与物体所处的位置无关，因此月壤从月球到地球，所含物质的多少不变，质量不变；2. 当物体受平衡力作用时，运动状态保持不变（静止或匀速直线运动），嫦娥六号环绕月球做圆周运动，其运动方向时刻在改变，运动状态发生变化，所以它受非平衡力作用。
【答案】不变 受非平衡力
【知识点】质量的属性、力与运动的关系
【点评】本题以嫦娥六号探月为背景，考查基础物理概念，难度较低，需要学生准确掌握质量的特性和平衡力的判断条件，属于常规基础题。
【难度系数】0.8
【解析】1. 质量是物体本身的一种属性，只取决于物体所含物质的多少，与物体所处的位置无关，因此月壤从月球到地球，所含物质的多少不变，质量不变；2. 当物体受平衡力作用时，运动状态保持不变（静止或匀速直线运动），嫦娥六号环绕月球做圆周运动，其运动方向时刻在改变，运动状态发生变化，所以它受非平衡力作用。
【答案】不变 受非平衡力
【知识点】质量的属性、力与运动的关系
【点评】本题以嫦娥六号探月为背景，考查基础物理概念，难度较低，需要学生准确掌握质量的特性和平衡力的判断条件，属于常规基础题。
【难度系数】0.8
8. 如图所示，用力推秋千，秋千就能荡起来，这是因为力可以改变物体的
运动状态
，秋千在最高点时，秋千上的人处于非平衡
（选填“平衡”或“非平衡”）状态。答案
8.运动状态 非平衡
解析
【分析】
要解决这道题，需掌握两个知识点：一是力的作用效果，二是平衡状态的判断。首先，力能改变物体的运动状态或形状，推秋千时秋千从静止变为运动，对应运动状态改变；其次，平衡状态是物体静止或匀速直线运动（合力为零），秋千在最高点时虽速度为零，但即将下落，合力不为零，属于非平衡状态。
【解析】
1. 力的作用效果包括改变物体的形状和运动状态。用力推秋千，秋千由静止开始运动，其运动状态发生改变，因此第一空填“运动状态”。
2. 平衡状态的定义是物体处于静止或匀速直线运动状态，此时物体所受合力为零。秋千在最高点时，速度为零，但秋千和人受到的合力不为零（会向最低点运动），所以人处于非平衡状态，第二空填“非平衡”。
【答案】
运动状态；非平衡
【知识点】
力的作用效果；平衡状态判断
【点评】
本题考查基础的力学概念，难度较低，需准确记忆力的作用效果和平衡状态的判定条件。
【难度系数】
0.6
要解决这道题，需掌握两个知识点：一是力的作用效果，二是平衡状态的判断。首先，力能改变物体的运动状态或形状，推秋千时秋千从静止变为运动，对应运动状态改变；其次，平衡状态是物体静止或匀速直线运动（合力为零），秋千在最高点时虽速度为零，但即将下落，合力不为零，属于非平衡状态。
【解析】
1. 力的作用效果包括改变物体的形状和运动状态。用力推秋千，秋千由静止开始运动，其运动状态发生改变，因此第一空填“运动状态”。
2. 平衡状态的定义是物体处于静止或匀速直线运动状态，此时物体所受合力为零。秋千在最高点时，速度为零，但秋千和人受到的合力不为零（会向最低点运动），所以人处于非平衡状态，第二空填“非平衡”。
【答案】
运动状态；非平衡
【知识点】
力的作用效果；平衡状态判断
【点评】
本题考查基础的力学概念，难度较低，需准确记忆力的作用效果和平衡状态的判定条件。
【难度系数】
0.6
9.中国将量子通信技术与无人机相结合，造出了全球首款量子无人机。据悉中国的量子无人机质量约为35 kg，此量子无人机在空中悬停时，其升力与重力是一对
平衡力
（选填“平衡力”或“相互作用力”）；若无人机在飞行中全部外力都消失，则无人机会做匀速直线运动
（选填“保持静止”或“做匀速直线运动”）。答案
9.平衡力 做匀速直线运动
解析
【分析】
要解决这道题，需掌握两个力学基础知识点：一是平衡力与相互作用力的区别，二是牛顿第一定律的应用。首先判断无人机悬停时的受力状态，区分两个力的类型；再根据无人机原本的运动状态，结合牛顿第一定律判断外力消失后的运动情况。
【解析】
1. 无人机悬停时，处于静止状态，属于平衡状态。平衡力的条件是：作用在同一物体上，大小相等、方向相反、作用在同一直线上；相互作用力则作用在两个不同物体上。升力和重力都作用在无人机上，符合平衡力的条件，因此是一对平衡力。
2. 根据牛顿第一定律：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。无人机原本处于飞行的运动状态，若全部外力消失，它将保持原来的运动状态，即做匀速直线运动。
【答案】平衡力 做匀速直线运动
【知识点】二力平衡、牛顿第一定律
【点评】本题考查力学基础概念，核心是区分平衡力与相互作用力，以及应用牛顿第一定律判断物体运动状态，属于基础题，难度较低。
【难度系数】0.7
要解决这道题，需掌握两个力学基础知识点：一是平衡力与相互作用力的区别，二是牛顿第一定律的应用。首先判断无人机悬停时的受力状态，区分两个力的类型；再根据无人机原本的运动状态，结合牛顿第一定律判断外力消失后的运动情况。
【解析】
1. 无人机悬停时，处于静止状态，属于平衡状态。平衡力的条件是：作用在同一物体上，大小相等、方向相反、作用在同一直线上；相互作用力则作用在两个不同物体上。升力和重力都作用在无人机上，符合平衡力的条件，因此是一对平衡力。
2. 根据牛顿第一定律：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。无人机原本处于飞行的运动状态，若全部外力消失，它将保持原来的运动状态，即做匀速直线运动。
【答案】平衡力 做匀速直线运动
【知识点】二力平衡、牛顿第一定律
【点评】本题考查力学基础概念，核心是区分平衡力与相互作用力，以及应用牛顿第一定律判断物体运动状态，属于基础题，难度较低。
【难度系数】0.7
10.某实验小组利用如图甲所示的实验装置做“探究二力平衡的条件”实验。
(1)实验时应选择较
(2)如图甲所示，当左右两端同时挂两个钩码时，小车静止，此时$ F_1 $、$ F_2 $的大小
(3)在图甲实验的基础上，将小车在水平桌面上扭转一个角度后释放，观察小车的运动状态，这样做的目的是探究二力平衡时两个力是否作用在
(4)为了探究二力平衡时两个力是否作用在同一个物体上，用轻质硬纸片代替小车做实验，如图乙所示，要对硬纸片进行的操作是
(1)实验时应选择较
光滑
（选填“光滑”或“粗糙”）的实验桌面。(2)如图甲所示，当左右两端同时挂两个钩码时，小车静止，此时$ F_1 $、$ F_2 $的大小
相等
，方向相反
。(3)在图甲实验的基础上，将小车在水平桌面上扭转一个角度后释放，观察小车的运动状态，这样做的目的是探究二力平衡时两个力是否作用在
同一直线上
。(4)为了探究二力平衡时两个力是否作用在同一个物体上，用轻质硬纸片代替小车做实验，如图乙所示，要对硬纸片进行的操作是
用剪刀将硬纸片从中间剪开(合理即可)
。答案
10.(1)光滑 (2)相等 相反 (3)同一直线上 (4)用剪刀将硬纸片从中间剪开(合理即可)
解析
【分析】
本题围绕“探究二力平衡的条件”实验展开，需结合实验目的分析各操作的原理：
(1) 实验中要避免摩擦力对二力平衡探究的干扰，因此需选择摩擦力小的桌面；
(2) 小车静止时处于平衡状态，水平方向的两个拉力为平衡力，符合二力平衡的特点；
(3) 扭转小车会使两个力不在同一直线上，通过观察小车是否平衡，可探究二力是否需共线；
(4) 探究二力是否作用在同一物体上，需将原受力物体拆分为两个，使力作用在不同物体上。
【解析】
(1) 实验时，若桌面粗糙会产生较大摩擦力，干扰二力平衡的探究，因此应选择较光滑的实验桌面，减小摩擦力对实验的影响。
(2) 图甲中，小车静止，处于平衡状态，水平方向的拉力$F_1$和$F_2$是一对平衡力，故二者大小相等、方向相反。
(3) 将小车扭转一个角度后，$F_1$和$F_2$不再作用在同一直线上，释放后小车会转动至两力共线，该操作目的是探究二力平衡时两个力是否作用在同一直线上。
(4) 要探究二力是否作用在同一物体上，需让两个力分别作用在不同物体上，因此用剪刀将硬纸片从中间剪开，此时两个拉力分别作用在两个硬纸片上，无法保持平衡，从而验证该条件。
【答案】
(1)光滑 (2)相等；相反 (3)同一直线上 (4)用剪刀将硬纸片从中间剪开(合理即可)
【知识点】
二力平衡条件；探究二力平衡的实验
【点评】
本题是力学基础实验题，围绕二力平衡的核心条件设计操作，考查对实验原理和操作目的的理解，难度较低，属于学生需掌握的基础实验题型。
【难度系数】
0.6
本题围绕“探究二力平衡的条件”实验展开，需结合实验目的分析各操作的原理：
(1) 实验中要避免摩擦力对二力平衡探究的干扰，因此需选择摩擦力小的桌面；
(2) 小车静止时处于平衡状态，水平方向的两个拉力为平衡力，符合二力平衡的特点；
(3) 扭转小车会使两个力不在同一直线上，通过观察小车是否平衡，可探究二力是否需共线；
(4) 探究二力是否作用在同一物体上，需将原受力物体拆分为两个，使力作用在不同物体上。
【解析】
(1) 实验时，若桌面粗糙会产生较大摩擦力，干扰二力平衡的探究，因此应选择较光滑的实验桌面，减小摩擦力对实验的影响。
(2) 图甲中，小车静止，处于平衡状态，水平方向的拉力$F_1$和$F_2$是一对平衡力，故二者大小相等、方向相反。
(3) 将小车扭转一个角度后，$F_1$和$F_2$不再作用在同一直线上，释放后小车会转动至两力共线，该操作目的是探究二力平衡时两个力是否作用在同一直线上。
(4) 要探究二力是否作用在同一物体上，需让两个力分别作用在不同物体上，因此用剪刀将硬纸片从中间剪开，此时两个拉力分别作用在两个硬纸片上，无法保持平衡，从而验证该条件。
【答案】
(1)光滑 (2)相等；相反 (3)同一直线上 (4)用剪刀将硬纸片从中间剪开(合理即可)
【知识点】
二力平衡条件；探究二力平衡的实验
【点评】
本题是力学基础实验题，围绕二力平衡的核心条件设计操作，考查对实验原理和操作目的的理解，难度较低，属于学生需掌握的基础实验题型。
【难度系数】
0.6
11.两个完全相同的物块A、B叠放在一起，受水平推力$F_1$作用，在水平地面上一起做匀速直线运动(图甲)；若将物块B取下与物块A并列，再让它们一起在相同的水平地面上匀速前进(图乙)。小明测得$F_2=F_1$，请您用学过的物理知识解释它们相等的原因。
答案
11.答:物体在水平向右推力的作用下沿水平方向做匀速直线运动,物体在水平方向上受到平衡力的作用,推力大小等于物体受到的滑动摩擦力(水平向左)的大小。甲、乙两图中A、B对水平地面的压力大小均等于A、B的重力之和,故甲、乙两图中A、B对水平地面的压力大小不变;已知A、B两个物块完全相同,甲、乙两图中接触面的粗糙程度不变,故甲、乙两图中物体受到的滑动摩擦力的大小相等,故有$F_1=f,F_2=f$,可知$F_2=F_1$。
解析
【分析】要解释$F_1$与$F_2$相等，需明确：物体做匀速直线运动时，水平方向推力与滑动摩擦力是一对平衡力，大小相等；滑动摩擦力的大小由压力大小和接触面的粗糙程度决定。接下来分析甲、乙两图中滑动摩擦力是否相等，进而推导推力的关系。
【解析】
1. 甲图中，A、B一起在水平地面做匀速直线运动，水平方向受力平衡，推力$F_1$等于地面对A、B整体的滑动摩擦力$f_1$，即$F_1 = f_1$。
2. 乙图中，A、B并列后一起做匀速直线运动，水平方向受力平衡，推力$F_2$等于地面对A、B整体的滑动摩擦力$f_2$，即$F_2 = f_2$。
3. 滑动摩擦力的大小与压力大小、接触面粗糙程度有关：甲、乙两图中，A、B对水平地面的压力都等于A和B的总重力，压力大小不变；地面的粗糙程度不变，因此滑动摩擦力$f_1 = f_2$。
4. 结合上述关系可得：$F_1 = f_1 = f_2 = F_2$，故$F_2 = F_1$。
【答案】$F_1$与$F_2$相等，原因是甲、乙两图中A、B整体受到的滑动摩擦力大小相等，匀速运动时推力等于滑动摩擦力，因此$F_2=F_1$。
【知识点】滑动摩擦力的影响因素、二力平衡
【点评】本题结合二力平衡和滑动摩擦力的决定因素，考查学生对力学基础知识点的应用，属于基础应用题，需准确把握滑动摩擦力的影响条件。
【难度系数】0.6
【解析】
1. 甲图中，A、B一起在水平地面做匀速直线运动，水平方向受力平衡，推力$F_1$等于地面对A、B整体的滑动摩擦力$f_1$，即$F_1 = f_1$。
2. 乙图中，A、B并列后一起做匀速直线运动，水平方向受力平衡，推力$F_2$等于地面对A、B整体的滑动摩擦力$f_2$，即$F_2 = f_2$。
3. 滑动摩擦力的大小与压力大小、接触面粗糙程度有关：甲、乙两图中，A、B对水平地面的压力都等于A和B的总重力，压力大小不变；地面的粗糙程度不变，因此滑动摩擦力$f_1 = f_2$。
4. 结合上述关系可得：$F_1 = f_1 = f_2 = F_2$，故$F_2 = F_1$。
【答案】$F_1$与$F_2$相等，原因是甲、乙两图中A、B整体受到的滑动摩擦力大小相等，匀速运动时推力等于滑动摩擦力，因此$F_2=F_1$。
【知识点】滑动摩擦力的影响因素、二力平衡
【点评】本题结合二力平衡和滑动摩擦力的决定因素，考查学生对力学基础知识点的应用，属于基础应用题，需准确把握滑动摩擦力的影响条件。
【难度系数】0.6
12.随着科技的不断进步，快递行业开始使用无人机快递包裹。如图为某型号的无人机，该无人机自身质量为5 kg，能提供的最大升力为200 N（不计空气阻力，g取10 N/kg）。求：
（1）该无人机的重力。
（2）该无人机空载悬停时，需要的升力。
（3）该无人机悬停时，能吊起货物的最大质量。
（1）该无人机的重力。
（2）该无人机空载悬停时，需要的升力。
（3）该无人机悬停时，能吊起货物的最大质量。
答案
12.解:(1)根据$G=mg$可得,该无人机的重力为:$G_{机}=m_{机}g=5\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg}=50\ \mathrm{N}$。
(2)该无人机空载悬停时,受到的重力和升力是一对平衡力,其大小相等,因此需要的升力为:$F=G=50\ \mathrm{N}$。
(3)当无人机装载货物悬停时,货物和无人机的总重力与升力是平衡力,其大小相等,即:$F_{升}=G_{机}+G_{货物}$,由于升力最大为200 N,因此最多能吊起货物的重力为:$G_{货物}=F_{升}-G_{机}=200\ \mathrm{N}-50\ \mathrm{N}=150\ \mathrm{N}$,根据$G=mg$可得,能吊起货物的最大质量为:$m_{货物}=\dfrac{G_{货物}}{g}=\dfrac{150\ \mathrm{N}}{10\ \mathrm{N/kg}}=15\ \mathrm{kg}$。
(2)该无人机空载悬停时,受到的重力和升力是一对平衡力,其大小相等,因此需要的升力为:$F=G=50\ \mathrm{N}$。
(3)当无人机装载货物悬停时,货物和无人机的总重力与升力是平衡力,其大小相等,即:$F_{升}=G_{机}+G_{货物}$,由于升力最大为200 N,因此最多能吊起货物的重力为:$G_{货物}=F_{升}-G_{机}=200\ \mathrm{N}-50\ \mathrm{N}=150\ \mathrm{N}$,根据$G=mg$可得,能吊起货物的最大质量为:$m_{货物}=\dfrac{G_{货物}}{g}=\dfrac{150\ \mathrm{N}}{10\ \mathrm{N/kg}}=15\ \mathrm{kg}$。
解析
【分析】
要解决这道题，需结合重力公式和二力平衡的知识：（1）求无人机重力，直接用重力公式$G=mg$，代入已知的无人机质量和$g$即可；（2）无人机空载悬停时处于平衡状态，升力与重力是一对平衡力，大小相等，因此升力等于无人机重力；（3）无人机悬停时，总重力（无人机重力+货物重力）与升力平衡，最大升力已知，先算出货物的最大重力，再用重力公式变形$m=\frac{G}{g}$求出货物最大质量。
【解析】
（1）根据重力公式$G=mg$，无人机的重力为：
$G_{机}=m_{机}g=5\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=50\ \mathrm{N}$。
（2）无人机空载悬停时，处于平衡状态，升力与重力是一对平衡力，大小相等，因此需要的升力：
$F=G_{机}=50\ \mathrm{N}$。
（3）当无人机悬停时，总重力与升力平衡，即$F_{升最大}=G_{机}+G_{货物}$，则货物的最大重力：
$G_{货物}=F_{升最大}-G_{机}=200\ \mathrm{N}-50\ \mathrm{N}=150\ \mathrm{N}$；
再根据$G=mg$，货物的最大质量：
$m_{货物}=\frac{G_{货物}}{g}=\frac{150\ \mathrm{N}}{10\ \mathrm{N/kg}}=15\ \mathrm{kg}$。
【答案】
（1）该无人机的重力为50 N；（2）空载悬停需要的升力为50 N；（3）能吊起货物的最大质量为15 kg。
【知识点】
重力的计算、二力平衡的应用
【点评】
本题结合无人机的实际应用，考察重力公式和二力平衡的基础应用，题型常规，计算简单，注重物理知识与生活实际的结合，适合巩固基础力学知识。
【难度系数】
0.7
要解决这道题，需结合重力公式和二力平衡的知识：（1）求无人机重力，直接用重力公式$G=mg$，代入已知的无人机质量和$g$即可；（2）无人机空载悬停时处于平衡状态，升力与重力是一对平衡力，大小相等，因此升力等于无人机重力；（3）无人机悬停时，总重力（无人机重力+货物重力）与升力平衡，最大升力已知，先算出货物的最大重力，再用重力公式变形$m=\frac{G}{g}$求出货物最大质量。
【解析】
（1）根据重力公式$G=mg$，无人机的重力为：
$G_{机}=m_{机}g=5\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=50\ \mathrm{N}$。
（2）无人机空载悬停时，处于平衡状态，升力与重力是一对平衡力，大小相等，因此需要的升力：
$F=G_{机}=50\ \mathrm{N}$。
（3）当无人机悬停时，总重力与升力平衡，即$F_{升最大}=G_{机}+G_{货物}$，则货物的最大重力：
$G_{货物}=F_{升最大}-G_{机}=200\ \mathrm{N}-50\ \mathrm{N}=150\ \mathrm{N}$；
再根据$G=mg$，货物的最大质量：
$m_{货物}=\frac{G_{货物}}{g}=\frac{150\ \mathrm{N}}{10\ \mathrm{N/kg}}=15\ \mathrm{kg}$。
【答案】
（1）该无人机的重力为50 N；（2）空载悬停需要的升力为50 N；（3）能吊起货物的最大质量为15 kg。
【知识点】
重力的计算、二力平衡的应用
【点评】
本题结合无人机的实际应用，考察重力公式和二力平衡的基础应用，题型常规，计算简单，注重物理知识与生活实际的结合，适合巩固基础力学知识。
【难度系数】
0.7
