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2. 小明是一个摄影爱好者,他用照相机拍摄了一组照片。下面是他用照相机拍摄的小球在四种不同运动状态下的照片(每 0.1 s 拍摄一次),其中受力平衡的是()
A
B
C
D
A
B
C
D
答案
B
解析
【分析】
要判断小球是否受力平衡，首先明确：物体在平衡力作用下，运动状态保持不变，即处于静止状态或匀速直线运动状态。所以我们需要逐一分析每个选项中小球的运动状态：
1. 先看运动轨迹：如果是曲线运动（如圆周运动），运动方向不断改变，运动状态改变，受力不平衡；
2. 再看直线运动的速度变化：通过相邻小球的间距判断，间距相等说明相同时间内通过的路程相等，是匀速直线运动；间距变大是加速，间距变小是减速，加速和减速时运动状态改变，受力不平衡。
【解析】
逐一分析各选项：
选项A：小球沿直线运动，但相邻小球间距逐渐变大，说明小球速度越来越大，做加速直线运动，运动状态改变，受力不平衡；
选项B：小球沿直线运动，相邻小球间距相等，说明相同时间内通过的路程相等，小球做匀速直线运动，运动状态不变，受力平衡；
选项C：小球做圆周运动，运动方向不断改变，运动状态改变，受力不平衡；
选项D：小球沿直线运动，相邻小球间距逐渐变小，说明小球速度越来越小，做减速直线运动，运动状态改变，受力不平衡。
因此，受力平衡的是B选项。
【答案】
B
【知识点】
受力平衡的状态、匀速直线运动判断
【点评】
本题通过摄影照片的情境，考查受力平衡与物体运动状态的对应关系，需要学生结合运动轨迹和路程变化判断运动状态，核心是理解平衡状态的两种表现形式，注重对基础知识的应用。
【难度系数】
0.7
要判断小球是否受力平衡，首先明确：物体在平衡力作用下，运动状态保持不变，即处于静止状态或匀速直线运动状态。所以我们需要逐一分析每个选项中小球的运动状态：
1. 先看运动轨迹：如果是曲线运动（如圆周运动），运动方向不断改变，运动状态改变，受力不平衡；
2. 再看直线运动的速度变化：通过相邻小球的间距判断，间距相等说明相同时间内通过的路程相等，是匀速直线运动；间距变大是加速，间距变小是减速，加速和减速时运动状态改变，受力不平衡。
【解析】
逐一分析各选项：
选项A：小球沿直线运动，但相邻小球间距逐渐变大，说明小球速度越来越大，做加速直线运动，运动状态改变，受力不平衡；
选项B：小球沿直线运动，相邻小球间距相等，说明相同时间内通过的路程相等，小球做匀速直线运动，运动状态不变，受力平衡；
选项C：小球做圆周运动，运动方向不断改变，运动状态改变，受力不平衡；
选项D：小球沿直线运动，相邻小球间距逐渐变小，说明小球速度越来越小，做减速直线运动，运动状态改变，受力不平衡。
因此，受力平衡的是B选项。
【答案】
B
【知识点】
受力平衡的状态、匀速直线运动判断
【点评】
本题通过摄影照片的情境，考查受力平衡与物体运动状态的对应关系，需要学生结合运动轨迹和路程变化判断运动状态，核心是理解平衡状态的两种表现形式，注重对基础知识的应用。
【难度系数】
0.7
3. 如图所示,下列说法正确的是()
A.小鸟受到的重力与小鸟对树枝的压力是一对平衡力
B.小鸟对树枝的压力与树枝对小鸟的支持力是一对平衡力
C.小鸟受到的重力与树枝对小鸟的支持力是一对平衡力
D.小鸟受到的重力与树枝受到的重力是一对平衡力
A.小鸟受到的重力与小鸟对树枝的压力是一对平衡力
B.小鸟对树枝的压力与树枝对小鸟的支持力是一对平衡力
C.小鸟受到的重力与树枝对小鸟的支持力是一对平衡力
D.小鸟受到的重力与树枝受到的重力是一对平衡力
答案
C
解析
【分析】
要判断两个力是否为平衡力，需紧扣二力平衡的四个条件：作用在同一物体上、大小相等、方向相反、作用在同一直线上（即“同体、等大、反向、共线”）。我们需要逐个分析每个选项中的两个力是否满足这四个条件：
1. 先明确每个力的受力物体，判断是否“同体”；
2. 再分析力的大小、方向、作用线是否符合要求。
【解析】
根据二力平衡的条件，对各选项逐一分析：
选项A：小鸟受到的重力，受力物体是小鸟；小鸟对树枝的压力，受力物体是树枝。两个力作用在不同物体上，不满足“同体”的条件，因此不是一对平衡力，A错误。
选项B：小鸟对树枝的压力，受力物体是树枝；树枝对小鸟的支持力，受力物体是小鸟。两个力作用在不同物体上，是一对相互作用力，而非平衡力，B错误。
选项C：小鸟受到的重力，受力物体是小鸟，方向竖直向下；树枝对小鸟的支持力，受力物体是小鸟，方向竖直向上。两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上，且作用在同一物体上，完全符合二力平衡的条件，是一对平衡力，C正确。
选项D：小鸟受到的重力受力物体是小鸟，树枝受到的重力受力物体是树枝，两个力作用在不同物体上，且方向均为竖直向下，不满足“同体”“反向”的条件，不是一对平衡力，D错误。
【答案】
C
【知识点】
二力平衡的条件；相互作用力与平衡力的区别
【点评】
本题重点考查二力平衡条件的应用，解题的关键是抓住“同体”这一核心条件，同时要注意区分相互作用力与平衡力的本质差异：相互作用力作用在两个不同物体上，而平衡力作用在同一物体上。
【难度系数】
0.6
要判断两个力是否为平衡力，需紧扣二力平衡的四个条件：作用在同一物体上、大小相等、方向相反、作用在同一直线上（即“同体、等大、反向、共线”）。我们需要逐个分析每个选项中的两个力是否满足这四个条件：
1. 先明确每个力的受力物体，判断是否“同体”；
2. 再分析力的大小、方向、作用线是否符合要求。
【解析】
根据二力平衡的条件，对各选项逐一分析：
选项A：小鸟受到的重力，受力物体是小鸟；小鸟对树枝的压力，受力物体是树枝。两个力作用在不同物体上，不满足“同体”的条件，因此不是一对平衡力，A错误。
选项B：小鸟对树枝的压力，受力物体是树枝；树枝对小鸟的支持力，受力物体是小鸟。两个力作用在不同物体上，是一对相互作用力，而非平衡力，B错误。
选项C：小鸟受到的重力，受力物体是小鸟，方向竖直向下；树枝对小鸟的支持力，受力物体是小鸟，方向竖直向上。两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上，且作用在同一物体上，完全符合二力平衡的条件，是一对平衡力，C正确。
选项D：小鸟受到的重力受力物体是小鸟，树枝受到的重力受力物体是树枝，两个力作用在不同物体上，且方向均为竖直向下，不满足“同体”“反向”的条件，不是一对平衡力，D错误。
【答案】
C
【知识点】
二力平衡的条件；相互作用力与平衡力的区别
【点评】
本题重点考查二力平衡条件的应用，解题的关键是抓住“同体”这一核心条件，同时要注意区分相互作用力与平衡力的本质差异：相互作用力作用在两个不同物体上，而平衡力作用在同一物体上。
【难度系数】
0.6
4. 2024 年 4 月 25 日,搭载神舟十八号载人飞船的长征二号 F 遥十八运载火箭成功发射。火箭在发射过程中,向下喷射燃气获得推力加速升空,说明物体间力的作用是 的;神舟十八号载人飞船与天和核心舱对接过程中,神舟十八号载人飞船受到的是 (选填“平衡力”或“非平衡力”);对接成功时,神舟十八号载人飞船相对于天和核心舱是 (选填“运动”或“静止”)的。
答案
相互
非平衡力
静止
非平衡力
静止
解析
【分析】
1. 对于第一个空：火箭发射时向下喷射燃气，燃气会给火箭一个向上的反推力，使火箭升空，这一现象说明当一个物体对另一个物体施加力的同时，也会受到另一个物体对它的反作用力，由此可判断力的作用特点。
2. 对于第二个空：判断物体是否受平衡力，关键看物体的运动状态是否改变。神舟十八号在对接过程中，其运动速度或方向会发生变化，运动状态改变，因此可确定受力情况。
3. 对于第三个空：判断物体的运动或静止状态，需看研究对象相对于参照物的位置是否变化。对接成功时，神舟十八号与天和核心舱的相对位置没有发生改变，据此可判断其运动状态。
【解析】
1. 火箭向下喷射燃气，燃气对火箭施加向上的反作用力，使火箭加速升空，这说明物体间力的作用是相互的；
2. 神舟十八号载人飞船在与天和核心舱对接过程中，运动状态（速度、方向）不断发生变化，而物体受平衡力作用时运动状态保持不变，所以此时神舟十八号受到的是非平衡力；
3. 对接成功时，神舟十八号载人飞船与天和核心舱的相对位置没有发生改变，因此以天和核心舱为参照物，神舟十八号载人飞船是静止的。
【答案】
相互；非平衡力；静止
【知识点】
力的作用是相互的；平衡力的判断；运动和静止的相对性
【点评】
本题结合神舟十八号发射对接的航天热点，考查力学和运动学的基础概念，要求学生熟练掌握力的相互性、平衡力的判断条件以及运动与静止相对性的判断方法，注重物理知识在实际场景中的应用，有助于强化学生对基础知识点的理解与运用。
【难度系数】
0.8
1. 对于第一个空：火箭发射时向下喷射燃气，燃气会给火箭一个向上的反推力，使火箭升空，这一现象说明当一个物体对另一个物体施加力的同时，也会受到另一个物体对它的反作用力，由此可判断力的作用特点。
2. 对于第二个空：判断物体是否受平衡力，关键看物体的运动状态是否改变。神舟十八号在对接过程中，其运动速度或方向会发生变化，运动状态改变，因此可确定受力情况。
3. 对于第三个空：判断物体的运动或静止状态，需看研究对象相对于参照物的位置是否变化。对接成功时，神舟十八号与天和核心舱的相对位置没有发生改变，据此可判断其运动状态。
【解析】
1. 火箭向下喷射燃气，燃气对火箭施加向上的反作用力，使火箭加速升空，这说明物体间力的作用是相互的；
2. 神舟十八号载人飞船在与天和核心舱对接过程中，运动状态（速度、方向）不断发生变化，而物体受平衡力作用时运动状态保持不变，所以此时神舟十八号受到的是非平衡力；
3. 对接成功时，神舟十八号载人飞船与天和核心舱的相对位置没有发生改变，因此以天和核心舱为参照物，神舟十八号载人飞船是静止的。
【答案】
相互；非平衡力；静止
【知识点】
力的作用是相互的；平衡力的判断；运动和静止的相对性
【点评】
本题结合神舟十八号发射对接的航天热点，考查力学和运动学的基础概念，要求学生熟练掌握力的相互性、平衡力的判断条件以及运动与静止相对性的判断方法，注重物理知识在实际场景中的应用，有助于强化学生对基础知识点的理解与运用。
【难度系数】
0.8
5. 沿水平方向匀速推动一张重为 100 N 的课桌，课桌受到水平地面的阻力为 20 N,则人用的推力是 N;同时桌子受到水平地面的支持力为 N,方向是 。
答案
20
100
竖直向上
100
竖直向上
解析
【分析】
首先，课桌处于匀速直线运动状态，说明它在水平和竖直方向上都受到平衡力的作用。先分析水平方向：课桌受到人施加的推力和地面的阻力，这两个力是一对平衡力，根据二力平衡条件，二者大小相等，因此推力大小等于阻力大小。再分析竖直方向：课桌受到竖直向下的重力和地面的支持力，这两个力也是一对平衡力，根据二力平衡条件，二者大小相等、方向相反，所以支持力大小等于重力大小，方向与重力相反，即竖直向上。
【解析】
1. 水平方向受力分析：
课桌沿水平方向匀速运动，处于平衡状态，水平方向上受到的推力和阻力是一对平衡力。根据二力平衡条件“大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上”，可得推力大小等于阻力大小，即$ F = f = 20\,\mathrm{N} $。
2. 竖直方向受力分析：
课桌在竖直方向上无运动状态变化，处于平衡状态，竖直方向上受到的重力和支持力是一对平衡力。根据二力平衡条件，支持力大小等于重力大小，即$ F_{\mathrm{支}} = G = 100\,\mathrm{N} $；由于重力方向竖直向下，所以支持力方向为竖直向上。
【答案】
20；100；竖直向上
【知识点】
二力平衡条件；平衡力的应用
【点评】
本题考查二力平衡条件的实际应用，解题关键是明确物体处于匀速直线运动状态时，不同方向的受力均为平衡力，需分别对水平和竖直方向进行受力分析，准确区分不同方向的平衡力。
【难度系数】
0.8
首先，课桌处于匀速直线运动状态，说明它在水平和竖直方向上都受到平衡力的作用。先分析水平方向：课桌受到人施加的推力和地面的阻力，这两个力是一对平衡力，根据二力平衡条件，二者大小相等，因此推力大小等于阻力大小。再分析竖直方向：课桌受到竖直向下的重力和地面的支持力，这两个力也是一对平衡力，根据二力平衡条件，二者大小相等、方向相反，所以支持力大小等于重力大小，方向与重力相反，即竖直向上。
【解析】
1. 水平方向受力分析：
课桌沿水平方向匀速运动，处于平衡状态，水平方向上受到的推力和阻力是一对平衡力。根据二力平衡条件“大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上”，可得推力大小等于阻力大小，即$ F = f = 20\,\mathrm{N} $。
2. 竖直方向受力分析：
课桌在竖直方向上无运动状态变化，处于平衡状态，竖直方向上受到的重力和支持力是一对平衡力。根据二力平衡条件，支持力大小等于重力大小，即$ F_{\mathrm{支}} = G = 100\,\mathrm{N} $；由于重力方向竖直向下，所以支持力方向为竖直向上。
【答案】
20；100；竖直向上
【知识点】
二力平衡条件；平衡力的应用
【点评】
本题考查二力平衡条件的实际应用，解题关键是明确物体处于匀速直线运动状态时，不同方向的受力均为平衡力，需分别对水平和竖直方向进行受力分析，准确区分不同方向的平衡力。
【难度系数】
0.8
6. (2024·黑龙江哈尔滨中考)请在图中画出重物静止时受力的示意图(以“O”点为力的作用点)。
答案
解析
【分析】
首先确定研究对象为重物，重物静止时处于平衡状态，受到两个力的作用：一是竖直向下的重力，二是绳子对重物沿绳向上的拉力，这两个力是一对平衡力，大小相等。我们以O点为力的作用点，分别画出这两个力的示意图即可。
【解析】
1. 确定力的作用点：以图中的O点作为两个力的作用点；
2. 绘制重力：从O点竖直向下画一条带箭头的线段，标注符号$\boldsymbol{G}$；
3. 绘制拉力：从O点沿绳子向上画一条带箭头的线段，标注符号$\boldsymbol{F_{拉}}$，由于重力和拉力是平衡力，两条线段的长度要大致相等。
【答案】
对应示意图：以O为作用点，竖直向下画带箭头线段标注$G$，沿绳向上画带箭头线段标注$F_{拉}$，两线段长度相等（与参考答案图示一致）
【知识点】
二力平衡条件、力的示意图绘制、重力的方向
【点评】
本题属于力学基础作图题，解题关键是准确分析静止重物的受力情况，明确平衡力的大小、方向特点，规范完成力的示意图的绘制，注意力的标注和线段长度的合理性。
【难度系数】
0.8
首先确定研究对象为重物，重物静止时处于平衡状态，受到两个力的作用：一是竖直向下的重力，二是绳子对重物沿绳向上的拉力，这两个力是一对平衡力，大小相等。我们以O点为力的作用点，分别画出这两个力的示意图即可。
【解析】
1. 确定力的作用点：以图中的O点作为两个力的作用点；
2. 绘制重力：从O点竖直向下画一条带箭头的线段，标注符号$\boldsymbol{G}$；
3. 绘制拉力：从O点沿绳子向上画一条带箭头的线段，标注符号$\boldsymbol{F_{拉}}$，由于重力和拉力是平衡力，两条线段的长度要大致相等。
【答案】
对应示意图：以O为作用点，竖直向下画带箭头线段标注$G$，沿绳向上画带箭头线段标注$F_{拉}$，两线段长度相等（与参考答案图示一致）
【知识点】
二力平衡条件、力的示意图绘制、重力的方向
【点评】
本题属于力学基础作图题，解题关键是准确分析静止重物的受力情况，明确平衡力的大小、方向特点，规范完成力的示意图的绘制，注意力的标注和线段长度的合理性。
【难度系数】
0.8
7. 在如图所示的装置中,小车在水平方向上受到两个力的作用,我们通过观察小车在水平方向上受到不同的两个力作用时,小车是否处于静止来探究二力平衡的条件。
(1)把小车放在较 (选填“光滑”或“粗糙”)的水平桌面上,对得出实验结论更有利。
(2)向两吊盘中加砝码,当两吊盘中砝码的质量 (选填“相等”或“不相等”)时,小车静止。
(3)保持两吊盘中砝码质量相等,将小车在桌面上旋转一个角度松手后,小车会 。
(4)如果将两边吊盘都挂在小车同一边的同一挂钩上,可以发现小车 (选填“仍会”或“不会”)静止。
(5)通过上述过程可知,作用在同一物体上的两个力,只有当 相等、 相反,且在同一直线上,这两个力才彼此平衡。
(1)把小车放在较 (选填“光滑”或“粗糙”)的水平桌面上,对得出实验结论更有利。
(2)向两吊盘中加砝码,当两吊盘中砝码的质量 (选填“相等”或“不相等”)时,小车静止。
(3)保持两吊盘中砝码质量相等,将小车在桌面上旋转一个角度松手后,小车会 。
(4)如果将两边吊盘都挂在小车同一边的同一挂钩上,可以发现小车 (选填“仍会”或“不会”)静止。
(5)通过上述过程可知,作用在同一物体上的两个力,只有当 相等、 相反,且在同一直线上,这两个力才彼此平衡。
答案
光滑
相等
转动
不会
大小
方向
相等
转动
不会
大小
方向
解析
【分析】
本题是探究二力平衡条件的实验题，解题思路围绕二力平衡的核心条件，结合实验操作细节分析：
1. 第(1)问：为减小摩擦力对实验的干扰，需让小车受摩擦力尽可能小，这样能更精准地通过小车状态判断二力是否平衡。
2. 第(2)问：二力平衡的条件之一是两个力大小相等，当吊盘砝码质量相等时，拉力大小相等，满足平衡条件，小车静止。
3. 第(3)问：将小车旋转角度后，两个拉力的作用线不在同一直线上，二力不平衡，小车会运动，以此探究二力需在同一直线上的条件。
4. 第(4)问：两个拉力挂在小车同一侧，方向相同，不满足二力平衡“方向相反”的要求，小车无法静止。
5. 第(5)问：综合实验现象，总结二力平衡的关键条件。
【解析】
(1) 水平桌面越光滑，小车受到的摩擦力越小，对实验结果的干扰就越小，能更准确地探究二力平衡的条件，因此应选择光滑的水平桌面。
(2) 当两吊盘中砝码的质量相等时，小车受到的两个拉力大小相等，此时两个力满足大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上的二力平衡条件，小车保持静止，故填相等。
(3) 保持砝码质量相等，将小车旋转一个角度后，两个拉力的作用线不在同一直线上，二力不平衡，所以小车会转动，直到拉力作用线重回同一直线，小车才会静止。
(4) 若将两边吊盘都挂在小车同一边的同一挂钩上，两个拉力方向相同，不满足二力平衡中“方向相反”的条件，因此小车不会静止。
(5) 综合整个实验过程，可得出结论：作用在同一物体上的两个力，只有当大小相等、方向相反，且在同一直线上，这两个力才彼此平衡。
【答案】
(1) 光滑
(2) 相等
(3) 转动
(4) 不会
(5) 大小；方向
【知识点】
1. 二力平衡的条件
2. 控制变量法
3. 减小摩擦的应用
【点评】
本题通过控制变量法，逐步改变力的大小、方向、作用线等变量，观察小车运动状态，归纳出二力平衡的条件。实验中注重减小摩擦力的干扰，帮助学生直观理解二力平衡的核心要素，培养科学探究的思维与能力。
【难度系数】
0.7
本题是探究二力平衡条件的实验题，解题思路围绕二力平衡的核心条件，结合实验操作细节分析：
1. 第(1)问：为减小摩擦力对实验的干扰，需让小车受摩擦力尽可能小，这样能更精准地通过小车状态判断二力是否平衡。
2. 第(2)问：二力平衡的条件之一是两个力大小相等，当吊盘砝码质量相等时，拉力大小相等，满足平衡条件，小车静止。
3. 第(3)问：将小车旋转角度后，两个拉力的作用线不在同一直线上，二力不平衡，小车会运动，以此探究二力需在同一直线上的条件。
4. 第(4)问：两个拉力挂在小车同一侧，方向相同，不满足二力平衡“方向相反”的要求，小车无法静止。
5. 第(5)问：综合实验现象，总结二力平衡的关键条件。
【解析】
(1) 水平桌面越光滑，小车受到的摩擦力越小，对实验结果的干扰就越小，能更准确地探究二力平衡的条件，因此应选择光滑的水平桌面。
(2) 当两吊盘中砝码的质量相等时，小车受到的两个拉力大小相等，此时两个力满足大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上的二力平衡条件，小车保持静止，故填相等。
(3) 保持砝码质量相等，将小车旋转一个角度后，两个拉力的作用线不在同一直线上，二力不平衡，所以小车会转动，直到拉力作用线重回同一直线，小车才会静止。
(4) 若将两边吊盘都挂在小车同一边的同一挂钩上，两个拉力方向相同，不满足二力平衡中“方向相反”的条件，因此小车不会静止。
(5) 综合整个实验过程，可得出结论：作用在同一物体上的两个力，只有当大小相等、方向相反，且在同一直线上，这两个力才彼此平衡。
【答案】
(1) 光滑
(2) 相等
(3) 转动
(4) 不会
(5) 大小；方向
【知识点】
1. 二力平衡的条件
2. 控制变量法
3. 减小摩擦的应用
【点评】
本题通过控制变量法，逐步改变力的大小、方向、作用线等变量，观察小车运动状态，归纳出二力平衡的条件。实验中注重减小摩擦力的干扰，帮助学生直观理解二力平衡的核心要素，培养科学探究的思维与能力。
【难度系数】
0.7
