專題08 二力平衡的條件 專題學(xué)啥 1.二力平衡：物體在受到兩個(gè)力的作用時(shí)，如果能保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動狀態(tài)，那么這兩個(gè)力相互平衡。2.二力平衡的條件：作用在同一物體上的兩個(gè)力，如果大小相等、方向相反、并且在同一條直線上，這兩個(gè)力就彼此平衡。3.探究二力平衡實(shí)驗(yàn)需要學(xué)通的基礎(chǔ)知識（1）在探究究二力平衡問題時(shí)，什么因素影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果？答：摩擦力（2）你認(rèn)為右圖哪個(gè)實(shí)驗(yàn)更合理？答：甲，應(yīng)為乙物體受到的摩擦力大，對實(shí)驗(yàn)效果影響大。（3）如何判斷物體是否處于平衡狀態(tài)？答：當(dāng)物體保持靜止或勻速直線運(yùn)動狀態(tài)時(shí)，都可以判定物體處于平衡狀態(tài)（4）實(shí)驗(yàn)中如何改變拉力的大小？答：通過改變砝碼的個(gè)數(shù)，來改變對小車的拉力大小（5）定滑輪有什么作用：答：改變拉力的方向（6）如何探究兩個(gè)力作用在同一物體上？答：將紙板從中間剪開，觀察紙板是否還處于平衡狀態(tài)。（7）如何探究兩個(gè)力在同一直線上：答：把紙板轉(zhuǎn)動一個(gè)角度，然后松手，觀察小車的運(yùn)動狀態(tài)（8）實(shí)驗(yàn)結(jié)論：二力平衡條件：同體、等大、方向、共線。（9）實(shí)驗(yàn)方法：控制變量法（10）選擇靜止?fàn)顟B(tài)的原因：勻速運(yùn)動狀態(tài)不好控制。（11）進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)的目的：得出普遍規(guī)律，避免偶然性。專題考法 【例題1】（2019湖北荊州）2022年第24屆冬季奧林匹克運(yùn)動會將在我國舉行，如圖是滑雪運(yùn)動員正在訓(xùn)練的場景，下列說法正確的是（）A使用雪橇滑雪是通過減小壓力來減小壓強(qiáng)的B運(yùn)動員加速滑行時(shí)，地面對雪橇的支持力與雪橇對地面的壓力是一對相互作用力C當(dāng)運(yùn)動員勻速直線滑行時(shí)，雪橇的重力與地面對雪橇的支持力是一對平衡力D運(yùn)動員沖過終點(diǎn)后不能立即停止滑行，是由于運(yùn)動員受到慣性力的作用【答案】B【解析】A.運(yùn)動員使用雪橇，這樣增大了與雪地的受力面積，從而減小壓強(qiáng)，故A錯(cuò)誤；B.運(yùn)動員加速滑行時(shí)，地面對雪橇的支持力與雪橇對地面的壓力，大小相等，方向相反，作用在同一條直線上，作用在兩個(gè)物體上，是一對相互作用力，故B正確；C.當(dāng)運(yùn)動員勻速直線滑行時(shí)，雪橇的重力與地面對雪橇的支持力不相等，不是一對平衡力，故C錯(cuò)誤；D.慣性是一種性質(zhì)，不是力，故D錯(cuò)誤。【例題2】（2019貴州銅仁）小明在探究“二力平衡”條件的實(shí)驗(yàn)中，設(shè)計(jì)了如圖所示的兩種實(shí)驗(yàn)方案。(1)通過實(shí)驗(yàn)比較，小明發(fā)現(xiàn)采用方案乙，實(shí)驗(yàn)效果更好，原因是 。(2)該實(shí)驗(yàn)裝置中，木板兩端的定滑輪的作用是 。(3)保持兩盤中砝碼質(zhì)量相等，把小車在水平桌面上扭轉(zhuǎn)一個(gè)角度，放手后觀察到小車轉(zhuǎn)動，最后恢復(fù)到靜止?fàn)顟B(tài)。這個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說明:作用在同一物體上的兩個(gè)力，大小相等，方向相反，并且 ，這兩個(gè)力才能彼此平衡。(4)小明在探究完“二力平衡”條件的實(shí)驗(yàn)后，又利用該裝置進(jìn)行探究，剪斷小車左邊的細(xì)線后，小車由靜止向右運(yùn)動，此現(xiàn)象說明力可以改變物體的 。【答案】（1）滾動摩擦力小于滑動摩擦力，減小了摩擦力對實(shí)驗(yàn)的影響；（2）能改變作用力的方向；（3）作用在同一條直線上；（4）運(yùn)動狀態(tài)。【解析】（1）通過實(shí)驗(yàn)比較，小明發(fā)現(xiàn)采用方案乙，實(shí)驗(yàn)效果更好，原因是滾動摩擦力小于滑動摩擦力，減小了摩擦力對實(shí)驗(yàn)的影響；（2）該實(shí)驗(yàn)裝置中，木板兩端的定滑輪的作用是能改變作用力的方向；（3）保持兩盤砝碼質(zhì)量相等（即讓兩邊的拉力相等），把木塊扭轉(zhuǎn)一個(gè)角度，使拉力F1和F2不再同一條直線上，觀察到木塊發(fā)生轉(zhuǎn)動，當(dāng)木塊重新恢復(fù)到原來的靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，拉力F1和F2作用在同一條直線上；這個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說明：作用在同一物體上的兩個(gè)力，大小相等，方向相反，并且作用在同一條直線上，這兩個(gè)力才能彼此平衡。（4）小明在探究完“二力平衡”條件的實(shí)驗(yàn)后，又利用該裝置進(jìn)行探究，剪斷小車左邊的細(xì)線后，小車由靜止向右運(yùn)動，小車受力不再平衡，此現(xiàn)象說明力可以改變物體的運(yùn)動狀態(tài)。一、選擇題1（2019山東泰安）如圖所示，完全相同的A、B兩個(gè)長方體物塊疊放在水平桌面上，用F20N的水平向右的力作用在A物塊上，A、B一起向右做勻速直線運(yùn)動，經(jīng)過3s，兩個(gè)物塊一起移動了60cm的距離。下列相關(guān)說法中（）物塊B受到的重力和地面對B的支持力是一對平衡力物塊A對B的摩擦力大小是20N，方向向右地面對B的摩擦力大小是20N，方向向右拉力F的功率為4WA只有正確B只有正確C只有正確D只有正確【答案】D【解析】地面對B的支持力等于A和B的重力之和，故物塊B受到的重力和地面對B的支持力大小不等，不是一對平衡力。故錯(cuò)誤。以B為研究對象，B做勻速直線運(yùn)動，處于平衡狀態(tài)，受到平衡力的作用，而B受到地面對它的摩擦力作用，方向水平向左，所以物塊A對B的摩擦力方向向右，大小是20N，故正確。A、B一起向右做勻速直線運(yùn)動，則地面對B的摩擦力方向水平向左，根據(jù)二力平衡可得大小是20N故錯(cuò)誤。拉力F做的功：WFs20N0.6m12J，功率為P4W故正確。2.（2019安徽）如圖，A、B兩物塊疊放在水平桌面上保持靜止。圖中分別給出了A、B的受力示意圖。下列說法正確的是（ ） A. F2與GA、F1兩個(gè)力的合力是一對作用力與反作用力B. F1與F3是一對作用力與反作用力C. GA與F2是一對平衡力D. F2與F1是一對平衡力【答案】 B 【解析】由圖知，A物塊受到向上的支持力F2、向下的重力GA、B對A向下的壓力F1；B物塊受到向上的支持力F3和向下的重力GB ， A、以A為研究對象，A物塊在水平桌面上保持靜止，受力平衡；GA、F1兩個(gè)力的合力方向向下，合力的大小GA+F1F2 ， 則可知F2與GA、F1兩個(gè)力的合力大小相等、方向相反、作用在同一條直線上，均作用在A物塊上，所以是一對平衡力，不是一對相互作用力，A不符合題意；B、B對A有向下的壓力F1 ， 因力的作用是相互的，則A對B有向上的支持力F3 ， 所以F1與F3是一對作用力與反作用力，B符合題意；C、A物塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，由圖示和力的平衡條件可得：F2GA+F1 ， 則GA與F2的大小不等，所以GA與F2不是一對平衡力，C不符合題意；D、A物塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，由力的平衡條件可得：F2GA+F1 ， 則F2與F1的大小不等，所以F2與F1不是一對平衡力，D不符合題意。3.（2019深圳）如圖所示，同一木塊在同一粗糙水平面上，先后以不同的速度被勻速拉動。甲圖中速度為v1，乙圖中速度為v2 ， 丙圖中木塊上疊放一重物，共同速度為v3 ， 且v1v2v3 ， 勻速拉動該木塊所需的水平拉力分別為F甲、F乙和F丙。下列關(guān)系正確的是（ ） A. F甲F乙F丙 B. F甲F乙F丙 C. F甲=F乙F丙 D. F甲F乙=F丙【答案】 C 【解析】同一木塊在同一粗糙水平面上，先后以不同的速度被勻速拉動 ， 那么它處于平衡狀態(tài)，它受到的拉力等于摩擦力，即：F甲=f甲 ， F乙=f乙；因?yàn)槟緣K對水平面的壓力和接觸面粗糙程度不變， 所以摩擦力不變，即f甲=f乙； 那么：F甲=F乙； 在木塊上放一重物，那么它對水平面的壓力增大， 那么它受到的摩擦力增大； 即：f丙f乙 ， 因?yàn)镕丙=f丙 ， 所以：F丙F乙； 即：F甲=F乙F丙。4.（2019大慶）如圖是太陽能汽車在平直公路上勻速行駛的情形，若不計(jì)空氣阻力對汽車的影響，則下列說法正確的是（）A汽車的重力和地面對汽車的支持力是相互作用力B汽車受到兩對平衡力的作用C由于速度大，所以慣性大，使得汽車急剎車不能立即停止D太陽能汽車行駛時(shí)是將太陽能直接轉(zhuǎn)化成機(jī)械能【答案】B【解析】A.汽車受到的重力和地面對汽車的支持力，二力大小相等、方向相反、作用在同一個(gè)物體上（都作用在汽車上）、作用在同一條直線上，符合二力平衡條件，它們是一對平衡力，不是相互作用力，故A錯(cuò)誤；B.汽車在平直公路上勻速行駛，汽車受到重力和支持力、牽引力和阻力兩對平衡力的作用，故B正確；C.汽車急剎車不能立即停下來是因?yàn)槠囉袘T性；慣性的大小只跟質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量越大，慣性越大，和物體的運(yùn)動速度無關(guān)，故C錯(cuò)誤；D.太陽能汽車上的太陽能電池將太陽能轉(zhuǎn)化為電能再轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故D錯(cuò)誤。5.（2019湖北隨州）一只木箱放在水平地面上，地面上各處粗糙程度相同。對木箱施加一個(gè)方向不變的水平推力F（如圖甲）；F的大小與時(shí)間t的關(guān)系、木箱的運(yùn)動速度v與時(shí)間t的關(guān)系圖象如圖乙所示。以下說法正確的是（）A在第一個(gè)2s內(nèi)木箱所受摩擦力為2NB在第二個(gè)2s內(nèi)木箱所受摩擦力為3NC在第一個(gè)2s內(nèi)推力F對木箱所做的功為2JD在第三個(gè)2s內(nèi)推力F對木箱做功的功率為8W【答案】D【解析】先由速度時(shí)間圖象判斷物體的運(yùn)動情況，然后根據(jù)物體的運(yùn)動狀態(tài)判斷物體是否受平衡力作用；根據(jù)由Ft圖象求出物體受到的拉力，然后由二力平衡的條件求出摩擦力的大小。根據(jù)WFs可求功；由PFv可求功率。A.由圖象可知，第一個(gè)2s內(nèi)，物體沒有推動，物體處于平衡狀態(tài)，推力等于摩擦力，等于1N，故A錯(cuò)誤；B.由vt圖象可知，在4s6s物體做勻速直線運(yùn)動，處于平衡狀態(tài)，由Ft圖象可知在4s6s即在第三個(gè)2s內(nèi)拉力F2N，由平衡條件可得滑動摩擦力fF2N，由vt圖象可知，物體在第二個(gè)2s內(nèi)做勻加速運(yùn)動，受到的摩擦力為滑動摩擦力，因?yàn)閴毫徒佑|面的粗糙程度不變，物體受到的摩擦力仍是2N，方向與推力方向相反，即向左；故B錯(cuò)誤；C.由圖象可知，第一個(gè)2s內(nèi)，物體沒有推動，由WFs可知，推力F對木箱所做的功為0；故C錯(cuò)誤；D.在第三個(gè)2s內(nèi)推力F對木箱做功的功率為：PFv2N4m/s8W故D正確。6 （2019長沙）如圖所示，穿著早冰鞋的小玲用手推墻后，她由靜止開始向后退。下列說法中正確的是（）A小玲后退的過程中，她的慣性逐漸變小B小玲后退的過程中，一直做勻速直線運(yùn)動C小玲推墻時(shí)，墻對小玲的作用力等于小玲對墻的作用力D小玲推墻時(shí)，墻對小玲的作用力和小玲對墻的作用力是一對平衡力【答案】C【解析】A.慣性大小只跟物體的質(zhì)量大小有關(guān)，小玲后退的過程中質(zhì)量不變，則她的慣性大小不會改變，故A錯(cuò)誤；B.小玲后退的過程中，在水平方向上只受到地面給她的阻力，所以做減速運(yùn)動，最后停止，故B錯(cuò)誤；CD.小玲推墻時(shí)，墻對小玲的作用力與小玲對墻的作用力是作用在不同物體的兩個(gè)力，屬于相互作用力，二者大小相等，但不是平衡力，故C正確，D錯(cuò)誤。7（2019南京）如圖所示，兩輛相同的小車上分別固定一塊磁體和一個(gè)鐵塊，將它們靠近到一定距離后由靜止釋放，兩小車同時(shí)運(yùn)動下列說法正確的是（）A兩小車相互遠(yuǎn)離B小車運(yùn)動起來是因?yàn)樾≤囉袘T性C磁體對鐵塊有作用力，同時(shí)鐵塊對磁體也有作用力D磁體對鐵塊的作用力和鐵塊受到的重力是一對平衡力【答案】C【解析】（1）磁體對鐵塊具有吸引力；（2）力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因；（3）物體間力的作用是相互的；（4）平衡力的條件：大小相等、方向相反、作用在同一個(gè)物體上，作用在同一條直線上。A.因?yàn)榇朋w對鐵塊具有吸引力，所以將它們靠近到一定距離后由靜止釋放，兩小車將靠近，故A錯(cuò)誤；B.力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因，小車運(yùn)動起來是因?yàn)榇朋w和鐵塊之間彼此產(chǎn)生了力的作用，帶動小車運(yùn)動，故B錯(cuò)誤；C.物體間力的作用是相互的，所以磁體對鐵塊有作用力，同時(shí)鐵塊對磁體也有作用力，故C正確；D.磁體對鐵塊的作用力和鐵塊受到的重力不在一條直線上，方向不相反，大小也不一定相等，不是一對平衡力，故D錯(cuò)誤。8（2019重點(diǎn)題）如圖所示，拉力F為5N，物體A以0.1m/s的速度在物體B表面向左做勻速直線運(yùn)動（B表面足夠長）；物體B靜止在地面上，受到地面水平向左4N的摩擦力，彈簧測力計(jì)示數(shù)為12N下列說法正確的是（）A物體A受到的摩擦力為10NB拉力F的功率為1.5WC滑輪組的機(jī)械效率為80%D拉力F增大到15N時(shí)，物體B開始向左運(yùn)動【答案】C【解析】A.物體B靜止在地面上，所以受力平衡；水平方向上物體B受到向右的彈簧拉力、地面對它向左的摩擦力和物體A對它向左的摩擦力，所以兩個(gè)摩擦力之和為12N，即fAB+4N12N，則fAB8N；根據(jù)相互作用力的知識可知，物體A受到的摩擦力為ffAB8N；故A錯(cuò)誤；B.由圖知，水平使用滑輪組，n2，拉力端移動速度v2v物20.1m/s0.2m/s，則拉力做功的功率：PFv5N0.2m/s1W；故B錯(cuò)誤；C.滑輪組的機(jī)械效率：100%80%，故C正確；D.若拉力F增大到15N時(shí)，A在運(yùn)動過程中，A對B的壓力不變、接觸面的粗糙程度不變，則A和B之間的摩擦力不變，所以物體B的運(yùn)動狀態(tài)不會改變，即物體B仍然靜止，不會向左運(yùn)動，故D錯(cuò)誤。8.（經(jīng)典能力題）如圖所示，小麗用力F把一才塊壓在豎直墻面上靜止，現(xiàn)有以下受力分析，下述受力分析正確的是（ ）小麗對木塊的壓力F和墻對木塊的彈力是一對平衡力小麗對木塊的壓力F和木塊的重力是一對平衡力木塊受到的摩擦力和木塊的重力是一對平衡力小麗對木塊的壓力F和木塊對小麗的彈力是一對平衡力A只有正確B只有正確C只有正確D只有正確【答案】C【解析】木塊處于靜止，在豎直方向上受兩個(gè)力而平衡，即重力和墻對木塊的靜摩擦力；木塊在水平方向上受外力F和墻對木塊的支持力，兩個(gè)力是一對平衡力；平衡力作用在同一物體上，作用力和反作用力作用在不同的物體上。小麗對木塊的壓力和墻對木塊的彈力符合二力平衡的條件，是一對平衡力；小麗對木塊的壓力和木塊的重力不在同一直線上，不是一對平衡力；木塊受到的摩擦力和木塊的重力滿足二力平衡的條件，是一對平衡力；小麗對木塊的壓力和木塊對手的彈力是一對相互作用力，不是平衡力。10.（經(jīng)典能力題）如圖所示，物體A靜止在水平桌面上，我們說物體A受到了平衡力的作用。下列觀點(diǎn)正確的是 （）A物體A對桌面的壓力與物體A受到的重力是一對平衡力； B桌面對物體A的支持力與物體A受到的重力是一對平衡力；C物體A對桌面的壓力與桌面對物體A的支持力是一對平衡力；D桌子受到的重力與物體A受到的重力是一對平衡力。【答案】B 【解析】一個(gè)物體受到兩個(gè)力的作用，這兩個(gè)力大小相等，方向相反，并且作用的一條直線上，我們就說這個(gè)物體受到平衡力的作用。反之，一個(gè)物體受到平衡力作用，這個(gè)物體就處于靜止?fàn)顟B(tài)或者勻速直線運(yùn)動狀態(tài)。一對平衡力的特征一定是這兩個(gè)力都同時(shí)作用在同一個(gè)物體上，還要滿足大小相等，方向相反，在一條直線上。否則兩個(gè)力不是一對平衡力。A物體A對桌面的壓力作用在桌子上，物體A受到的重力作用在物體A上，這兩個(gè)力不是作用的同一個(gè)物體上，所以不是一對平衡力。選項(xiàng)A不符合題意；B桌面對物體A的支持力作用在物體A上，豎直向上。物體A受到的重力作用在物體A上，豎直向下。兩個(gè)力都作用在同一個(gè)物體A上，物體靜止，這兩個(gè)力大小相等，方向相反，是一對平衡力。選項(xiàng)B符合題意；C物體A對桌面的壓力作用在桌子上，桌面對物體A的支持力作用在物體A上，兩個(gè)力不作用在一個(gè)物體上，不是一對平衡力.選項(xiàng)C不符合題意；D桌子受到的重力作用在桌子上，物體A受到的重力作用在物體A上，兩個(gè)力不是一對平衡力。選項(xiàng)D不符合題意.11.（經(jīng)典能力題）汽車在平直公路兩旁上勻速行駛時(shí)，下列屬于平衡力的是（ ）A. 汽車受到的牽引力和阻力B.汽車受到的支持力和地面受到的壓力C. 汽車受到的牽引力和重力 D. 汽車受到的牽引力和地面受到的壓力【答案】A【解析】（1）一對相互作用力的條件是：大小相等，方向相反，作用在同一直線上，作用在不同一個(gè)物體上；（2）要判斷是否為平衡力，首先對物體進(jìn)行受力分析，然后根據(jù)二力平衡的條件：大小相等，方向相反，作用在同一直線上，作用在同一個(gè)物體上。A汽車在水平路面上勻速直線行駛時(shí)，受到的牽引力和阻力大小相等，方向相反，作用在同一直線上，作用在同一個(gè)物體上，是一對平衡力，故A正確；B汽車受到的支持力和地面受到的壓力大小相等，方向相反，作用在同一直線上，作用在不同一個(gè)物體上，是一對相互作用力，故B錯(cuò)誤；C汽車受到的牽引力和重力，不作用在同一直線上，不是平衡力，故C錯(cuò)誤；D汽車受到的牽引力和地面受到的壓力，沒有作用在同一直線上，也沒有作用在同一物體上，故不是平衡力，故D錯(cuò)誤。12.（經(jīng)典能力題）如圖，“和諧號”動車滿成旅客從成都東站緩緩駛出前往西安。下列說法正確的是（ ）A.坐在列車上的乘客相對于車站是靜止的B.列車由靜止變?yōu)檫\(yùn)動.列車的慣性減小了C.列車受到的牽引力和鐵軌對它的支持力是平衡力D.列車加速前進(jìn)時(shí),它受到的牽引力大于它受到的阻力【答案】D【解析】乘客和車站的位置發(fā)生了變化，乘客是運(yùn)動的。慣性只與質(zhì)量有關(guān)，速度無關(guān)。牽引力在水平方向，支持力在豎直方向，二者沒有關(guān)系。加速運(yùn)動，合力與速度方向一致，牽引力大于阻力。13.（經(jīng)典能力題）一重力為G的熱氣球豎直勻速上升時(shí)，它所受到的浮力為F，受到的空氣阻力為f、下列關(guān)系正確的是A.FG-f B. F=G+f C.FG+ f D.F=G- f【答案】B【解析】根據(jù)物體分別處于靜止、勻速下降、勻速上升都是平衡狀態(tài)，所以受到拉力與重力是平衡力，利用二力平衡的條件可以求得熱氣球所受力的關(guān)系。熱氣球勻速上升時(shí)，受平衡力的作用，浮力的方向豎直向上，重力和阻力的方向豎直向下；則浮力F等于重力G與阻力f之和，即：F=G+f。二、填空題14.（2019安徽）如圖中物塊甲和乙處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知甲重12N，乙重8N，不計(jì)繩重及一切摩擦，則甲受到地面的支持力為________N。 【答案】 4 【解析】物體甲受豎直向下的重力G甲12N、豎直向上的拉力F拉G乙8N、豎直向上的地面的支持力F支作用而靜止，處于平衡狀態(tài)，由力的平衡條件得：G甲F拉+F支 ， 則甲受到地面的支持力：F支G甲F拉12N8N4N。15.（2019湖北宜昌）消防員在緊急集合時(shí)，往往抓住一根豎直的桿從樓上滑下。如果某消防員自身及裝備質(zhì)量共80kg，當(dāng)他抓著豎直的桿勻速下滑時(shí)，桿對人的摩擦力是 N；接近地面時(shí)，他增大握力，則桿對手的摩擦力將 （選填：增大、減小、不變）。（g10N/kg）【答案】800；增大。【解析】根據(jù)Gmg求出消防員自身及裝備的重力；解決此題的關(guān)鍵是分析出在爬桿和爬繩時(shí)所受到的力：重力和桿的摩擦力。消防員自身及裝備的重力：Gmg80kg10N/kg800N，當(dāng)他抓著豎直的桿勻速下滑時(shí)，處于平衡狀態(tài)，受到的重力和桿對人的摩擦力是一對平衡力，大小相等、方向相反，所以受到的摩擦力fG800N，方向豎直向上；用更大的力握桿，對桿的壓力變大，則桿對手的滑動摩擦力也增大。16（2019四川成都）如圖所示，有兩組同樣的磚，A組一塊，B組兩塊。每塊磚平放時(shí)的長：寬：高為4：2：1A組磚對地面的壓力和壓強(qiáng)分別為FA和pA；B組磚對地面的壓力和壓強(qiáng)分別為FB和pB；則：FA FB，pA pB（選填“”“”“”）【答案】；。【解析】兩組磚對地面的壓力均等于其重力，即可FG，A組一塊，B組兩塊，F(xiàn)AG，F(xiàn)B2G，故FAFA；A組磚側(cè)放，則面積為SA414；壓強(qiáng)pA，B組磚平放，則面積為SB428；壓強(qiáng)pB，則pApB。17（經(jīng)典能力題）物塊A靜止在粗糙程度均勻的水平桌面上，如圖甲所示，物塊A受到水平拉力F的作用，拉力F隨時(shí)間t變化關(guān)系如圖乙所示。小萍從t=0開始，每隔2s記錄一次物塊A的位置（用“”表示物塊A），如圖丙所示，6s12s內(nèi)物塊所受的摩擦力為N，10s14s內(nèi)物塊的平均速度為cm/s。【答案】6；5.5。【解析】（1）由圖丙知，12s18s內(nèi)物塊在相同時(shí)間內(nèi)通過的路程相等，所以此時(shí)間內(nèi)物塊做勻速直線運(yùn)動，物塊受到的摩擦力為滑動摩擦力，由圖乙可知此時(shí)的拉力F=6N，由二力平衡條件可得，滑動摩擦力f=F=6N；由圖丙可知，610s內(nèi)，物塊處于運(yùn)動狀態(tài)，物塊受到的摩擦力為滑動摩擦力，滑動摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度、物體間的壓力大小有關(guān)，由于接觸面的粗糙程度與物體間的壓力都不變，所以滑動摩擦力大小不變，即6s12s內(nèi)物塊所受摩擦力仍等于6N；（2）由圖丙知，10s14s內(nèi)物塊的平均速度：v=5.5cm/s。18（經(jīng)典能力題）重為40N的物體放在水平地面上，在15N水平拉力作用下做勻速直線運(yùn)動，物體受到的摩擦力為N，當(dāng)拉力增大為20N時(shí)，該物體受到的摩擦力為N【答案】15；15【解析】（1）物體處于靜止或勻速直線運(yùn)動狀態(tài)時(shí)，受到的力是平衡力；（2）二力平衡的條件：兩個(gè)平衡力的大小相等，方向相反，作用在同一物體上，作用在同一直線上；（3）摩擦力的大小和壓力接觸面的粗糙程度有關(guān)，與推力大小無關(guān)物體在15N水平拉力作用下做勻速直線運(yùn)動，所以物體處于平衡狀態(tài)，因此推力和摩擦力是一對平衡力，大小相等，即f=F=15N；當(dāng)推力增加為20N時(shí)，壓力和接觸面的粗糙程度都沒變，所以摩擦力仍為15N三、作圖題：本題共2小題，每小題2分，共4分19（2019福建）如圖，懸掛在天花板下的電燈處于靜止?fàn)顟B(tài)。畫出電燈的受力示意圖。【答案】電燈所受重力和拉力的示意圖如圖：【解答】懸掛在天花板下的電燈處于靜止?fàn)顟B(tài)，受到重力和繩子對它的拉力作用，且是一對平衡力。電燈受到的重力方向豎直向下，作用點(diǎn)在重心上，拉力方向沿繩子向上，作用點(diǎn)也畫在電燈重心上，拉力與重力大小相等。20（2019四川內(nèi)江）如圖所示，刻度尺靜止在手指上，請畫出刻度尺所受力的示意圖。【答案】如圖所示：。【解析】刻度尺靜止在手指上，則接觸處為尺子的重心；刻度尺受到重力G和手指對它的支持力F，且這兩個(gè)力平衡；重力從重心豎直向下畫，支持力從重心豎直向上畫，標(biāo)出力的符號，注意兩條線段的長度相同。四、實(shí)驗(yàn)探究題21（2019福建）如圖是“測量滑動摩擦力大小”的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。（1）如圖甲中，將木板固定水平拉動木塊，木塊受到的滑動摩擦力與其受到的水平拉力 大小相等；圖乙中，水平拉動木板，待測力計(jì)示數(shù)穩(wěn)定后，木塊受到的滑動摩擦力與其受到的水平拉力 大小相等。（選填“一定”或“不一定“）（2）如圖丙中，水平拉動木板，待測力計(jì)示數(shù)穩(wěn)定后，測力計(jì)A的示數(shù)為4.0N，測力計(jì)B的示數(shù)為2.5N，木塊受到的滑動摩擦力大小為 N若增大拉力，當(dāng)A的示數(shù)為4.8N時(shí)，B的示數(shù)為 N。【答案】（1）不一定；一定；（2）2.5；2.5。【解析】（1）摩擦力的大小是通過讀取彈簧測力計(jì)的拉力得出的，這是依據(jù)了二力平衡的原理，因此，圖甲要保持物體做勻速直線運(yùn)動才行。圖甲在拉動木塊時(shí)，很難讓木塊保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)，會導(dǎo)致彈簧測力計(jì)的示數(shù)不穩(wěn)定；圖甲與圖乙的最大不同就是一個(gè)拉彈簧測力計(jì)，一個(gè)拉木板，同是做相對運(yùn)動，但可以看出，圖乙當(dāng)拉動長木板運(yùn)動的過程中，無論長木板是否做勻速直線運(yùn)動，木塊始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，根據(jù)二力平衡的條件知彈簧測力計(jì)的示數(shù)一定等于摩擦力的大小。（2）如圖丙所示，彈簧測力計(jì)B的示數(shù)為2.5N，根據(jù)二力平衡，則木塊受到的摩擦力大小為2.5N若拉力增大到4.8N，木板將做加速運(yùn)動，因壓力和接觸面粗糙程度不變，故木塊受到的摩擦力將不變，還是2.5N。22（2019河北）形狀規(guī)則、質(zhì)量分布均勻的物體，它的重心在它的上。圖所示為質(zhì)量分布均勻但形狀不規(guī)則帶有小孔的薄木板，請用細(xì)棉線、刻度尺、筆和鐵架臺來確定它的重心。（1）操作方法： ； 。（2）判斷方法： 即為簿木板的重心。（3）實(shí)驗(yàn)中沒有利用到的物理知識： （填寫序號）二力平衡的條件重力的方向是豎直向下的重力的大小跟物體質(zhì)量成正比【答案】幾何中心；（1）用細(xì)棉線系住小孔將不規(guī)則的薄木板懸掛起來，當(dāng)木板靜止時(shí)，用筆和刻度尺在木板上畫出重力的作用線AB；利用同樣的方法再畫出另一重力作用線CD；（2）AB、CD的交點(diǎn)；（3）。【解析】形狀規(guī)則且質(zhì)量分布均勻的物體，其重心才在物體的幾何中心上。（1）用細(xì)棉線系住小孔將不規(guī)則的薄木板懸掛起來，當(dāng)木板靜止時(shí)，用筆和刻度尺在木板上畫出重力的作用線AB；利用同樣的方法再畫出另一重力作用線CD；（2）AB、CD的交點(diǎn)就是薄木板的重心。（3）木板靜止時(shí)，根據(jù)二力平衡知識可知，受到的拉力和重力是一對平衡力，作用在同一直線上，由于重力的方向是豎直向下的，這樣可保證重心一定在所畫的線上，而兩條線的交點(diǎn)就是重心的位置。綜上所述，本實(shí)驗(yàn)沒有用到的物理知識的。23（2019四川內(nèi)江）如圖所示，是探究“二力平衡條件”的實(shí)驗(yàn)裝置圖。（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)使用小車而不使用木塊，是因?yàn)樾≤嚺c桌面間的 更小，從而減小對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。（2）在實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，由于粗心只在左盤中放入砝碼，小車立即向左運(yùn)動，在運(yùn)動過程中，左盤中砝碼的重力勢能將 ，動能將 。（選填“變大”、“變小”或“不變”）（3）當(dāng)兩個(gè)盤中分別放上兩個(gè)相同的砝碼后，小車靜止在桌面上，這說明二力平衡時(shí)，兩個(gè)力的大小 。【答案】（1）摩擦力；（2）變小；變大；（3）相等。【解析】（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)使用小車而不使用木塊，將滑動摩擦力變?yōu)闈L動摩擦力，大大減小了摩擦，減小了摩擦對實(shí)驗(yàn)的影響；（2）小車向左運(yùn)動過程中，左盤中砝碼的質(zhì)量不變，高度減小，重力勢能將變小，砝碼的速度增大，動能將變大；（3）當(dāng)兩個(gè)盤中分別放上兩個(gè)相同的砝碼后，由于砝碼的重力相同，這兩個(gè)力產(chǎn)生的拉力是一對平衡力，小車就能保持靜止，說明彼此平衡的兩個(gè)力大小相等。五、綜合計(jì)算題24（2019山東威海）小明家有一艘玻璃鋼海釣船，底部平直，其參數(shù)如表所示（柴油熱值q4.3107J/kg，g10N/kg）。（1）不出海時(shí)，空船放置在水平沙灘上，船底與沙灘接觸面積為2m2，求船對沙灘的壓強(qiáng)。（2）小明一家某次出海釣魚，人員和釣魚裝備共300kg，船勻速直線行駛4.3km，船受到的阻力為總重力的0.5倍，發(fā)動機(jī)的實(shí)際輸出功率為12kW、消耗柴油1kg（假設(shè)柴油完全燃燒）。求：船行駛的速度和發(fā)動機(jī)的效率。【答案】（1）船對沙灘的壓強(qiáng)為1.5103Pa；（2）船行駛的速度為4m/s，發(fā)動機(jī)的效率為30%。【解析】（1）空船的重力：Gmg300kg10N/kg3000N；船對沙灘的壓力等于自身的重力：FG3000N；船底與沙灘的接觸面積為2m2船對沙灘的壓強(qiáng)：p1.5103Pa；（2）人員和釣魚裝備及船的總質(zhì)量為：m300kg+300kg600kg；船受到的阻力為總重力的0.5倍，船勻速直線行駛，根據(jù)二力平衡：fF10.5G總 0.5600kg10N/kg3000N，PFv，v4m/s；做的有用功：W有F1s3000N4300m1.29107J；消耗柴油1kg釋放的能量：Qmq1kg4.3107J/kg4.3107J；發(fā)動機(jī)的效率：30%。25.（2019安徽）如圖，水平地面上一個(gè)重為50N的物體，在大小為10N的水平拉力下作用下，向左做勻速直線運(yùn)動，在5s的時(shí)間內(nèi)通過的距離為2m。求物體運(yùn)動過程中： （1）所受摩擦力的大小； （2）拉力F做功的功率。 【答案】見解析。【解析】（1）解：用10N的水平拉力，拉著物體向左做勻速直線運(yùn)動，物體處于平衡狀態(tài)，則地面對物體的摩擦力與拉力是一對平衡力，大小相等，故fF10N 答：所受摩擦力的大小為10N（2）解：拉力F做的功：WFs10N2m20J， 拉力F做功的功率：PW/t 20J/5s4W答：拉力F做功的功率為4W18