7. 提升题 如图 7.5 - 6 甲所示,用弹簧测力计沿着水平方向匀速拉动物块。如图 7.5 - 6 乙所示,小明同学分别对物块和弹簧测力计进行了水平方向的受力分析,下列说法正确的是()

A.$ F_1 $ 和 $ F_2 $ 是一对相互作用力
B.$ F_2 $ 和 $ F_3 $ 是一对平衡力
C.$ F_1 $ 和 $ F_4 $ 是一对相互作用力
D.用弹簧测力计加速拉动物块,$ F_2 $ 和 $ F_3 $ 的大小还是相等的
A.$ F_1 $ 和 $ F_2 $ 是一对相互作用力
B.$ F_2 $ 和 $ F_3 $ 是一对平衡力
C.$ F_1 $ 和 $ F_4 $ 是一对相互作用力
D.用弹簧测力计加速拉动物块,$ F_2 $ 和 $ F_3 $ 的大小还是相等的
答案
D
解析
【解析】
逐一分析选项:
A. $F_1$是物块受到的摩擦力,$F_2$是弹簧测力计对物块的拉力,二者作用在同一物块上,是一对平衡力,不是相互作用力,A错误;
B. $F_2$是弹簧测力计对物块的拉力,$F_3$是物块对弹簧测力计的拉力,二者作用在两个不同物体上,是一对相互作用力,不是平衡力,B错误;
C. $F_1$是地面对物块的摩擦力,$F_4$是手对弹簧测力计的拉力,二者既不是平衡力也不是相互作用力,C错误;
D. $F_2$和$F_3$是一对相互作用力,相互作用力的大小始终相等,与物体运动状态无关,因此加速拉动物块时,二者大小仍相等,D正确。
【答案】
D
【知识点】
平衡力与相互作用力的区分;相互作用力的特点
【点评】
本题核心考查平衡力和相互作用力的判断,需明确:平衡力作用在同一物体上,相互作用力作用在两个不同物体上,且相互作用力的大小不受物体运动状态影响,始终相等。
【难度系数】
0.6
逐一分析选项:
A. $F_1$是物块受到的摩擦力,$F_2$是弹簧测力计对物块的拉力,二者作用在同一物块上,是一对平衡力,不是相互作用力,A错误;
B. $F_2$是弹簧测力计对物块的拉力,$F_3$是物块对弹簧测力计的拉力,二者作用在两个不同物体上,是一对相互作用力,不是平衡力,B错误;
C. $F_1$是地面对物块的摩擦力,$F_4$是手对弹簧测力计的拉力,二者既不是平衡力也不是相互作用力,C错误;
D. $F_2$和$F_3$是一对相互作用力,相互作用力的大小始终相等,与物体运动状态无关,因此加速拉动物块时,二者大小仍相等,D正确。
【答案】
D
【知识点】
平衡力与相互作用力的区分;相互作用力的特点
【点评】
本题核心考查平衡力和相互作用力的判断,需明确:平衡力作用在同一物体上,相互作用力作用在两个不同物体上,且相互作用力的大小不受物体运动状态影响,始终相等。
【难度系数】
0.6
8. 提升题 如图 7.5 - 7 所示,重 10 N 的物体 B 匀速下落。如果对重为 50 N 的物体 A 施加一个力 $ F $,使物体 B 匀速上升,则 $ F $ 的方向和大小分别是()

A.水平向左,10 N
B.水平向左,20 N
C.竖直向上,30 N
D.水平向上,60 N
A.水平向左,10 N
B.水平向左,20 N
C.竖直向上,30 N
D.水平向上,60 N
答案
B
解析
【解析】
当物体B匀速下落时,物体A向右匀速运动,受到水平向右、大小等于B重力10N的拉力,以及水平向左的滑动摩擦力,根据二力平衡可知,滑动摩擦力$f = 10N$。
当物体B匀速上升时,物体A需向左匀速运动,由于压力和接触面粗糙程度不变,滑动摩擦力大小仍为10N,方向变为水平向右;同时绳子对A的拉力仍为10N(方向向右,等于B的重力)。
对A受力分析,要使A匀速向左,施加的力F需水平向左,大小为$F = f + 10N = 10N + 10N = 20N$。
【答案】
B
【知识点】
二力平衡,滑动摩擦力
【点评】
本题考查二力平衡条件的应用及滑动摩擦力的分析,需结合物体运动状态判断受力情况,注意滑动摩擦力大小与运动方向无关,方向与相对运动方向相反。
【难度系数】
0.6
当物体B匀速下落时,物体A向右匀速运动,受到水平向右、大小等于B重力10N的拉力,以及水平向左的滑动摩擦力,根据二力平衡可知,滑动摩擦力$f = 10N$。
当物体B匀速上升时,物体A需向左匀速运动,由于压力和接触面粗糙程度不变,滑动摩擦力大小仍为10N,方向变为水平向右;同时绳子对A的拉力仍为10N(方向向右,等于B的重力)。
对A受力分析,要使A匀速向左,施加的力F需水平向左,大小为$F = f + 10N = 10N + 10N = 20N$。
【答案】
B
【知识点】
二力平衡,滑动摩擦力
【点评】
本题考查二力平衡条件的应用及滑动摩擦力的分析,需结合物体运动状态判断受力情况,注意滑动摩擦力大小与运动方向无关,方向与相对运动方向相反。
【难度系数】
0.6
9. 在探究二力平衡条件的实验中,小聪同学采用的实验装置如图 7.5 - 8 甲所示,小明同学采用的实验装置如图 7.5 - 8 乙所示。

(1)老师指出图乙的装置更科学,原因是选用小车可以减小对实验结果的影响。
(2)实验中判断小车是否受平衡力作用的依据是小车是否保持(选填“静止”或“匀速直线运动”)状态。
(3)左、右两盘放质量相等的砝码,小车保持静止。在左盘中再添加一个砝码,小车将运动,说明大小的两个力才能彼此平衡。
(4)小车静止后,保持 $ F_1 $ 与 $ F_2 $ 的大小不变,将小车在水平桌面上扭转一个角度后释放,小车将转动,说明在上的两个力才能彼此平衡。
(1)老师指出图乙的装置更科学,原因是选用小车可以减小对实验结果的影响。
(2)实验中判断小车是否受平衡力作用的依据是小车是否保持(选填“静止”或“匀速直线运动”)状态。
(3)左、右两盘放质量相等的砝码,小车保持静止。在左盘中再添加一个砝码,小车将运动,说明大小的两个力才能彼此平衡。
(4)小车静止后,保持 $ F_1 $ 与 $ F_2 $ 的大小不变,将小车在水平桌面上扭转一个角度后释放,小车将转动,说明在上的两个力才能彼此平衡。
答案
摩擦力
静止
相等
同一直线
静止
相等
同一直线
解析
【解析】
(1) 图乙装置选用小车,将滑动摩擦变为滚动摩擦,可减小摩擦力对实验结果的影响。
(2) 当小车处于静止或匀速直线运动状态时,说明小车受平衡力作用,本实验中判断依据是小车是否保持静止状态。
(3) 左盘添加砝码后,左右力的大小不等,小车运动,说明大小相等的两个力才能彼此平衡。
(4) 将小车扭转角度后,两个力不在同一直线上,小车转动,说明在同一直线上的两个力才能彼此平衡。
【答案】
(1) 摩擦力
(2) 静止
(3) 相等
(4) 同一直线
【知识点】
二力平衡条件;摩擦力的影响;平衡状态判断
【点评】
本题通过对比实验装置,考查二力平衡的探究实验,涉及减小摩擦的方法、平衡状态判断及二力平衡的条件,注重实验原理与过程的理解。
【难度系数】
0.7
(1) 图乙装置选用小车,将滑动摩擦变为滚动摩擦,可减小摩擦力对实验结果的影响。
(2) 当小车处于静止或匀速直线运动状态时,说明小车受平衡力作用,本实验中判断依据是小车是否保持静止状态。
(3) 左盘添加砝码后,左右力的大小不等,小车运动,说明大小相等的两个力才能彼此平衡。
(4) 将小车扭转角度后,两个力不在同一直线上,小车转动,说明在同一直线上的两个力才能彼此平衡。
【答案】
(1) 摩擦力
(2) 静止
(3) 相等
(4) 同一直线
【知识点】
二力平衡条件;摩擦力的影响;平衡状态判断
【点评】
本题通过对比实验装置,考查二力平衡的探究实验,涉及减小摩擦的方法、平衡状态判断及二力平衡的条件,注重实验原理与过程的理解。
【难度系数】
0.7
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