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B
D

100
水平向左
150
解：如图所示。
不在同一直线上的两个力能否平衡
沿竖直方向剪开小卡片
是
木块受到摩擦力作用
能
B
【分析】
要判断两个力是否为平衡力，需依据二力平衡的条件：作用在同一物体上、大小相等、方向相反、作用在同一直线上。我们可以按以下思路分析选项：
1. 先判断两个力的作用物体是否相同，排除作用在不同物体上的情况；
2. 再看力的方向是否相反且在同一直线上；
3. 最后确认两个力的大小是否相等。
【解析】
二力平衡的条件是：作用在同一物体上的两个力，大小相等、方向相反，且作用在同一直线上。
选项A：木块所受重力方向竖直向下，测力计对木块的拉力方向水平向右，两个力方向不在同一直线上，不满足二力平衡条件，不是平衡力。
选项B：木块受到的重力与桌面对木块的支持力，均作用在木块上，重力竖直向下，支持力竖直向上，二者大小相等、方向相反、作用在同一直线上，完全符合二力平衡条件，是一对平衡力。
选项C：木块对桌面的压力作用在桌面上，桌面对木块的支持力作用在木块上，两个力作用在不同物体上，是一对相互作用力，而非平衡力。
选项D：木块受到的摩擦力作用在木块上，手受到测力计的拉力作用在手上，两个力作用在不同物体上，不满足二力平衡条件，不是平衡力。
【答案】
B
【知识点】
二力平衡的条件；相互作用力与平衡力的区别
【点评】
本题考查二力平衡条件的应用，重点在于区分平衡力和相互作用力，二者最核心的区别是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，掌握这一关键点就能准确判断。
【难度系数】
0.7
【分析】
首先明确：物体处于匀速直线运动状态或静止状态时，属于平衡状态，平衡状态下物体所受合力为零，受力平衡。本题不计火星气体阻力，需分别分析机智号在三个阶段的受力情况：
1. 匀速上升时，机智号做匀速直线运动，是平衡状态，竖直方向受升力和重力，二力平衡，升力等于重力；
2. 空中悬停时，机智号静止，是平衡状态，竖直方向升力和重力平衡，升力等于重力；
3. 匀速下降时，机智号做匀速直线运动，是平衡状态，竖直方向升力和重力平衡，升力等于重力。
由此可判断三个升力的大小关系。
【解析】
对机智号在不同阶段的受力分析如下：
1. 匀速上升阶段：机智号做匀速直线运动，处于平衡状态，竖直方向上受到升力$F_1$和火星对它的重力$G$，根据二力平衡条件，两个力大小相等，即$F_1 = G$。
2. 空中悬停阶段：机智号处于静止状态，属于平衡状态，竖直方向上受到升力$F_2$和重力$G$，二力平衡，因此$F_2 = G$。
3. 匀速下降阶段：机智号做匀速直线运动，处于平衡状态，竖直方向上受到升力$F_3$和重力$G$，二力平衡，因此$F_3 = G$。
综上可得：$F_1=F_2=F_3$。
【答案】
D
【知识点】
二力平衡条件；平衡状态判断
【点评】
本题考查平衡状态下的受力分析，关键是明确匀速直线运动状态和静止状态都属于平衡状态，此时物体受力平衡，不要被物体的运动方向误导，忽略平衡状态的本质。
【难度系数】
0.7
【分析】
本题可结合二力平衡条件和滑动摩擦力的影响因素逐步分析：
1. 当木箱处于静止状态时，水平方向的推力与静摩擦力为一对平衡力，二者大小相等；
2. 当木箱做匀速直线运动时，水平方向推力与滑动摩擦力平衡，摩擦力方向与物体运动方向相反；
3. 滑动摩擦力的大小仅由压力大小和接触面粗糙程度决定，只要这两个因素不变，滑动摩擦力大小就不变，与推力大小无关。
【解析】
1. 当用$F_{1}=100\ \mathrm{N}$的水平推力未推动木箱时，木箱处于静止状态，水平方向受力平衡，推力与静摩擦力大小相等，因此此时木箱底部所受摩擦力为$100\ \mathrm{N}$；
2. 当推力为$150\ \mathrm{N}$时，木箱水平向右做匀速直线运动，水平方向推力与滑动摩擦力平衡，摩擦力方向与木箱运动方向相反，故摩擦力方向为水平向左；
3. 滑动摩擦力的大小只与压力和接触面粗糙程度有关，当推力增大到$170\ \mathrm{N}$时，木箱对地面的压力和接触面粗糙程度均未改变，所以滑动摩擦力大小保持$150\ \mathrm{N}$不变。
【答案】
100；水平向左；150
【知识点】
二力平衡的应用、滑动摩擦力的特性、摩擦力方向判断
【点评】
本题是力学基础题型，重点考查静摩擦力与滑动摩擦力的分析，需熟练利用二力平衡判断摩擦力大小，同时明确滑动摩擦力的影响因素，避免误以为推力增大时摩擦力也随之增大的错误。
【难度系数】
0.8
【分析】
首先分析雨燕的运动状态：雨燕做匀速直线运动，处于平衡状态，所受合力为零。雨燕在飞翔过程中，必然受到竖直向下的重力；由于受力平衡，还会受到一个与重力大小相等、方向相反的力，即空气对雨燕的作用力（该力是空气对雨燕的升力与阻力的合力）。接下来明确两个力的作用点均在O点，重力方向竖直向下，空气的作用力方向竖直向上，据此即可画出力的示意图。
【解析】
1. 确定受力：雨燕做匀速直线运动，处于平衡状态，受到竖直向下的重力和竖直向上的空气作用力，二力大小相等、方向相反，是一对平衡力。
2. 确定作用点与方向：两个力的作用点均在O点，重力（用符号$G$表示）方向竖直向下，空气作用力（用符号$F$表示）方向竖直向上。
3. 绘制示意图：从O点出发，分别沿竖直向下和竖直向上的方向画等长的带箭头线段，标注$G$和$F$，如图所示。
【答案】
如图所示
![雨燕受力示意图](https://thumb.zyjl.cn/pic23/683869/ac87cf436f0c8d922e152de4eba5cfac.jpg?x-oss-process=image/crop,x_1716,y_0,w_1771,h_2512/crop,x_279,y_1263,w_288,h_255/contrast,3)
【知识点】
二力平衡条件；重力的方向；力的示意图绘制
【点评】
本题结合实际运动场景考查受力分析与力的示意图绘制，核心是利用平衡状态判断受力情况，需牢记重力的方向及二力平衡的特点，同时规范力的示意图的绘制要求。
【难度系数】
0.7
【分析】
1. 第(1)问：将小卡片旋转角度后，两个拉力不再共线，通过观察卡片是否平衡，可探究不在同一直线上的两个力能否平衡，这是针对二力平衡中“作用在同一直线上”这一条件的验证。
2. 第(2)问：要验证“两个力作用在同一物体上”才能平衡，需将原本受力的一个物体拆分为两个，让两个力分别作用在不同物体上，所以选择剪开小卡片的操作。
3. 第(3)问：木块静止属于平衡状态，因此受到的是平衡力；左右钩码数量不同导致拉力不等，但木块仍静止，是因为桌面给木块施加了摩擦力，抵消了拉力的差值。
4. 第(4)问：图丙中，小卡片受到两个拉力，可通过调整钩码数量、旋转卡片、剪开卡片等操作，分别探究二力平衡的四个条件，因此能完成探究。
【解析】
(1) 把小卡片旋转一定角度后，两个拉力的作用线不再共线，松手后卡片不能平衡，该操作的目的是探究不在同一直线上的两个力能否平衡。
(2) 为验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，可将图甲中的小卡片沿竖直方向剪开，使两个拉力分别作用在两个独立的小卡片上，观察它们是否还能保持平衡。
(3) 木块处于静止状态，根据平衡状态的定义，静止物体受到的力是平衡力；左右钩码数量不同时，拉力大小不等，但木块仍静止，是因为木块受到了水平桌面对它的摩擦力作用，摩擦力与拉力的合力相互平衡。
(4) 图丙装置中，可通过调整钩码数量探究二力大小关系，旋转卡片探究二力是否共线，剪开卡片探究是否作用在同一物体上，同时两个拉力方向相反，因此能探究二力平衡的条件。
【答案】
(1) 不在同一直线上的两个力能否平衡
(2) 沿竖直方向剪开小卡片
(3) 是；木块受到摩擦力作用
(4) 能
【知识点】
二力平衡条件；摩擦力的作用；平衡状态判断
【点评】
本题围绕二力平衡条件的探究，通过不同实验情景考查对实验设计思路的理解，同时结合摩擦力对平衡状态的影响，要求学生能将实验现象与物理原理对应起来，注重实验探究能力的考查。
【难度系数】
0.7
解：物体M向右匀速运动时，水平方向受力平衡：$f + F_{左} = F_{右}$，即$f + 10\,\mathrm{N} = 30\,\mathrm{N}$，解得摩擦力$f = 20\,\mathrm{N}$，方向水平向左。
物体M向左匀速运动时，摩擦力方向变为水平向右，水平方向受力平衡：$F_{左}' = F_{右} + f$，即$F_{左}' = 30\,\mathrm{N} + 20\,\mathrm{N} = 50\,\mathrm{N}$。
答案：B
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