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7. 图4是某同学测量体重时的场景。她站在体重计上静止时，体重计对她的支持力为$F_1$，她对体重计的压力为$F_2$，她受到的重力为$G$，则（
A.$F_1$与$F_2$是一对平衡力
B.$F_1$与$G$是一对平衡力
C.$F_2$与$G$是一对平衡力
D.$F_1$与$G$是一对相互作用力
B
）。A.$F_1$与$F_2$是一对平衡力
B.$F_1$与$G$是一对平衡力
C.$F_2$与$G$是一对平衡力
D.$F_1$与$G$是一对相互作用力
答案
7. B
解析
【分析】
要解答本题，需先明确平衡力和相互作用力的核心区别：平衡力作用在同一物体上，满足“同物、等大、反向、共线”；相互作用力作用在两个不同物体上，满足“异物、等大、反向、共线”。先确定各力的受力物体：体重计对人的支持力$F_1$受力物体是人，人对体重计的压力$F_2$受力物体是体重计，人的重力$G$受力物体是人，再逐一分析选项判断力的关系。
【解析】
1. 分析选项A：$F_1$作用在人身上，$F_2$作用在体重计上，两个力作用在不同物体，不符合平衡力“作用在同一物体”的条件，不是平衡力，A错误。
2. 分析选项B：$F_1$和$G$都作用在人身上，人静止时，这两个力大小相等、方向相反（支持力向上，重力向下）、作用在同一直线，符合平衡力的条件，是一对平衡力，B正确。
3. 分析选项C：$F_2$作用在体重计上，$G$作用在人身上，两个力作用在不同物体，不符合平衡力条件，C错误。
4. 分析选项D：相互作用力需要作用在两个不同物体上，而$F_1$和$G$都作用在人身上，不是相互作用力，D错误。
【答案】
B
【知识点】
平衡力、相互作用力
【点评】
本题是力学基础题，重点考查平衡力与相互作用力的区分，解题关键是明确两个力的受力物体是否相同，是易混淆知识点的典型考查题。
【难度系数】
0.5
要解答本题，需先明确平衡力和相互作用力的核心区别：平衡力作用在同一物体上，满足“同物、等大、反向、共线”；相互作用力作用在两个不同物体上，满足“异物、等大、反向、共线”。先确定各力的受力物体：体重计对人的支持力$F_1$受力物体是人，人对体重计的压力$F_2$受力物体是体重计，人的重力$G$受力物体是人，再逐一分析选项判断力的关系。
【解析】
1. 分析选项A：$F_1$作用在人身上，$F_2$作用在体重计上，两个力作用在不同物体，不符合平衡力“作用在同一物体”的条件，不是平衡力，A错误。
2. 分析选项B：$F_1$和$G$都作用在人身上，人静止时，这两个力大小相等、方向相反（支持力向上，重力向下）、作用在同一直线，符合平衡力的条件，是一对平衡力，B正确。
3. 分析选项C：$F_2$作用在体重计上，$G$作用在人身上，两个力作用在不同物体，不符合平衡力条件，C错误。
4. 分析选项D：相互作用力需要作用在两个不同物体上，而$F_1$和$G$都作用在人身上，不是相互作用力，D错误。
【答案】
B
【知识点】
平衡力、相互作用力
【点评】
本题是力学基础题，重点考查平衡力与相互作用力的区分，解题关键是明确两个力的受力物体是否相同，是易混淆知识点的典型考查题。
【难度系数】
0.5
三、实验探究题
图 4
8. 实验小组要探究二力平衡的条件，实验中每个钩码的质量相同，摩擦力忽略不计。
图 5
（1）同学们组装了如图5(a)所示的装置，当左右两端同时各挂两个钩码时，小车静止，此时$F_1$、$F_2$的方向
（2）在图5(a)所示实验的基础上，将小车扭转一个角度，松手后，观察小车的情况，这样做可以探究什么问题？
（3）对比三次实验，当小车静止时，水平方向上受到两个力的大小关系如何？还能看出小车受非平衡力作用时，运动状态将怎样？
图 4
8. 实验小组要探究二力平衡的条件，实验中每个钩码的质量相同，摩擦力忽略不计。
图 5
（1）同学们组装了如图5(a)所示的装置，当左右两端同时各挂两个钩码时，小车静止，此时$F_1$、$F_2$的方向
相反
，大小相等
；左右两端同时取下一个钩码，如图5(b)所示，小车仍静止，此时$F_3$=
（选填“＞”“=”或“＜”）$F_4$；右端再挂上一个钩码，如图5(c)所示，小车将做变速运动，此时$F_5$＜
（选填“＞”“=”或“＜”）$F_6$。（2）在图5(a)所示实验的基础上，将小车扭转一个角度，松手后，观察小车的情况，这样做可以探究什么问题？
（3）对比三次实验，当小车静止时，水平方向上受到两个力的大小关系如何？还能看出小车受非平衡力作用时，运动状态将怎样？
答案
8. (1) 相反 相等 = ＜
(2) 同时作用在小车上、不在同一直线上的两个力能否平衡
(3) 大小相等 运动状态发生改变
(2) 同时作用在小车上、不在同一直线上的两个力能否平衡
(3) 大小相等 运动状态发生改变
解析
【分析】
要解决这道题，需结合二力平衡的条件（同物、等大、反向、共线）分析实验：
1. 对于（1），先观察图(a)中两个力的方向和钩码数量，判断力的大小关系；再分析图(b)、(c)中钩码数量变化对力的影响，结合小车是否静止判断二力是否平衡，进而确定力的大小关系。
2. 对于（2），将小车扭转角度后，两个力不在同一直线，松手后小车的运动状态变化，以此探究二力平衡的条件之一“是否共线”。
3. 对于（3），对比三次实验中静止和运动的情况，总结平衡时和非平衡时力的大小关系，以及运动状态的变化。
【解析】
(1) 图(a)中，$F_1$向左、$F_2$向右，方向相反；左右两端各挂两个相同钩码，拉力大小相等，小车静止，说明二力平衡，故$F_1$与$F_2$大小相等。图(b)中，左右各挂一个相同钩码，拉力$F_3$和$F_4$大小相等，小车仍静止，因此$F_3=F_4$。图(c)中，左端挂1个钩码，右端挂2个钩码，拉力$F_5 ＜ F_6$，小车受非平衡力，做变速运动。
(2) 将小车扭转一个角度，两个力不再在同一直线上，松手后小车会转动，直到两个力回到同一直线，此操作是探究：同时作用在小车上、不在同一直线上的两个力能否平衡。
(3) 对比三次实验，小车静止（平衡状态）时，水平方向两个力大小相等；当小车受非平衡力作用时，会做变速运动，说明运动状态发生改变。
【答案】
(1) 相反；相等；=；＜
(2) 同时作用在小车上、不在同一直线上的两个力能否平衡
(3) 大小相等；运动状态发生改变
【知识点】
二力平衡的条件、力与运动的关系
【点评】
本题是探究二力平衡条件的基础实验题，通过控制变量法逐步验证二力平衡的条件，考查学生对实验过程和结论的理解，属于力学中的重点实验，难度适中。
【难度系数】
0.6
要解决这道题，需结合二力平衡的条件（同物、等大、反向、共线）分析实验：
1. 对于（1），先观察图(a)中两个力的方向和钩码数量，判断力的大小关系；再分析图(b)、(c)中钩码数量变化对力的影响，结合小车是否静止判断二力是否平衡，进而确定力的大小关系。
2. 对于（2），将小车扭转角度后，两个力不在同一直线，松手后小车的运动状态变化，以此探究二力平衡的条件之一“是否共线”。
3. 对于（3），对比三次实验中静止和运动的情况，总结平衡时和非平衡时力的大小关系，以及运动状态的变化。
【解析】
(1) 图(a)中，$F_1$向左、$F_2$向右，方向相反；左右两端各挂两个相同钩码，拉力大小相等，小车静止，说明二力平衡，故$F_1$与$F_2$大小相等。图(b)中，左右各挂一个相同钩码，拉力$F_3$和$F_4$大小相等，小车仍静止，因此$F_3=F_4$。图(c)中，左端挂1个钩码，右端挂2个钩码，拉力$F_5 ＜ F_6$，小车受非平衡力，做变速运动。
(2) 将小车扭转一个角度，两个力不再在同一直线上，松手后小车会转动，直到两个力回到同一直线，此操作是探究：同时作用在小车上、不在同一直线上的两个力能否平衡。
(3) 对比三次实验，小车静止（平衡状态）时，水平方向两个力大小相等；当小车受非平衡力作用时，会做变速运动，说明运动状态发生改变。
【答案】
(1) 相反；相等；=；＜
(2) 同时作用在小车上、不在同一直线上的两个力能否平衡
(3) 大小相等；运动状态发生改变
【知识点】
二力平衡的条件、力与运动的关系
【点评】
本题是探究二力平衡条件的基础实验题，通过控制变量法逐步验证二力平衡的条件，考查学生对实验过程和结论的理解，属于力学中的重点实验，难度适中。
【难度系数】
0.6
