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D
C
C
D
A
D
【分析】
要解决这道题,关键是明确平衡力和相互作用力的核心区别:平衡力是作用在同一物体上的两个力,满足“大小相等、方向相反、作用在同一直线”;相互作用力是作用在两个不同物体上的两个力,同样满足“大小相等、方向相反、作用在同一直线”。我们需要逐个分析选项中两个力的受力物体、大小关系,判断其属于平衡力还是相互作用力:
1. 分析选项A:手对弹簧的压力受力物体是弹簧,弹簧对手的弹力受力物体是手,两个力作用在不同物体上,是相互作用力,不是平衡力,故A错误。
2. 分析选项B:弹簧受到手的压力、自身重力和桌面的支持力,处于静止状态,所以桌面对弹簧的支持力大小等于弹簧重力与手的压力之和,与弹簧重力大小不相等,不满足平衡力的“大小相等”条件,故B错误。
3. 分析选项C:弹簧对手的弹力受力物体是手,弹簧所受重力受力物体是弹簧,两个力的受力物体不同,且既不满足平衡力的“同一物体”条件,也不满足相互作用力“两个物体间相互作用”的条件,故C错误。
4. 分析选项D:桌面对弹簧的支持力,受力物体是弹簧,施力物体是桌面;弹簧对桌面的压力,受力物体是桌面,施力物体是弹簧。两个力作用在不同物体上,大小相等、方向相反、作用在同一直线,符合相互作用力的特点,故D正确。
【解析】
逐一分析各选项:
A选项:手对弹簧的压力和弹簧对手的弹力,作用在两个不同物体(弹簧和手)上,是一对相互作用力,不是平衡力,A错误。
B选项:弹簧静止时,受到手的压力、自身重力和桌面的支持力,三者平衡,因此桌面对弹簧的支持力大小等于弹簧重力与手的压力之和,与弹簧重力大小不相等,不满足平衡力的条件,B错误。
C选项:弹簧对手的弹力受力物体是手,弹簧所受重力受力物体是弹簧,两个力既不是作用在同一物体上的平衡力,也不是两个物体间的相互作用力,C错误。
D选项:桌面对弹簧的支持力(受力物体:弹簧,施力物体:桌面)和弹簧对桌面的压力(受力物体:桌面,施力物体:弹簧),作用在两个不同物体上,大小相等、方向相反、作用在同一直线上,是一对相互作用力,D正确。
【答案】
D
【知识点】
平衡力的判断;相互作用力的判断
【点评】
本题主要考查平衡力与相互作用力的区分,解题的关键是牢记两者的核心差异:是否作用在同一物体上。在分析时,要先明确每个力的受力物体,再结合力的大小关系进行判断,避免混淆概念。
【难度系数】
0.6
解:②小车对木块的摩擦力与木块受到的水平拉力,二力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上,是平衡力;
③地面对小车的摩擦力与木块对小车的摩擦力,二力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上,是平衡力;
①地面对小车的支持力等于小车和木块的总重力,木块对小车的压力等于木块的重力,二力大小不相等,不是平衡力。
属于平衡力的是②③。
答案:C
解:①小丽对木块的压力$F$和墙对木块的弹力,大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上,是一对平衡力,正确;
②小丽对木块的压力$F$方向水平向右,木块的重力方向竖直向下,二力方向不相反,不是一对平衡力,错误;
③木块受到的摩擦力方向竖直向上,木块的重力方向竖直向下,二力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上,是一对平衡力,正确;
④小丽对木块的压力$F$和木块对小丽的弹力,作用在两个物体上,是一对相互作用力,不是平衡力,错误。
综上,正确的是①③,答案选C。
【分析】
首先回忆平衡力的相关知识:物体受一对平衡力作用时,一定处于平衡状态,平衡状态包括静止状态和匀速直线运动状态。题目中气球仅受竖直方向的一对平衡力,说明竖直方向合力为零,气球的运动状态由它原来的运动状态决定:若原来静止则保持静止;若原来沿某一方向做匀速直线运动,则会保持该方向的匀速直线运动。接下来逐一分析选项,判断哪种情况符合平衡状态的特点。
【解析】
根据平衡力的作用效果,物体受一对平衡力时,处于平衡状态,即静止或匀速直线运动状态。
选项A:气球受平衡力时,可能静止,也可能做匀速直线运动,并非“一定静止”,该选项错误;
选项B:气球的运动方向由初始运动状态决定,不一定是匀速向上运动,该选项错误;
选项C:加速向下运动属于非平衡状态,而受平衡力的物体一定处于平衡状态,不可能出现加速运动,该选项错误;
选项D:若气球原来处于匀速向右运动的状态,在竖直方向一对平衡力的作用下,会保持匀速向右运动,所以该情况是可能的,该选项正确。
【答案】
D
【知识点】
平衡力的作用效果、平衡状态的概念
【点评】
这是一道易错题,很多同学会错误认为受竖直方向平衡力的气球一定沿竖直方向运动,忽略了物体的运动状态由初始运动状态决定。需明确:物体受平衡力时,运动状态为静止或匀速直线运动,运动方向取决于初始状态,因此只能用“可能”描述具体的运动方向。
【难度系数】
0.5
【分析】
要判断人在水平地面上能否保持姿势,关键是看人体所受重力的作用线是否落在支持面(与地面接触的部分围成的区域)内:若重力作用线在支持面内,能通过地面的支持力等形成平衡,保持姿势;若重力作用线超出支持面,则无法保持平衡。
我们逐个分析选项:
选项A:该姿势下,人体重心的竖直投影会超出脚的范围(支持面),重力和支持力无法形成平衡,不能保持这个姿势;
选项B、C、D:这些姿势中,人体重心的竖直投影都在各自的支持面(脚或手脚共同形成的区域)内,能通过力的平衡保持姿势。
【解析】
人在水平地面保持静止姿势的必要条件是:人体重心的竖直投影落在与地面接触的支持面范围内,此时重力与地面的支持力等力可形成平衡,维持稳定。
A选项:此姿势中,人体重心的垂线超出了脚的支持范围,无法通过地面支持力平衡重力,不能保持该姿势;
B选项:单脚支撑,重心投影在脚的范围内,可保持平衡;
C选项:单脚支撑,重心投影在脚的范围内,可保持平衡;
D选项:手脚支撑,重心投影在手脚围成的支持面内,可保持平衡。
因此不可能保持的是A选项。
【答案】
A
【知识点】
重心与稳度,力的平衡
【点评】
本题考查对稳度条件的理解,需要结合生活实际和物理原理分析重心与支持面的关系,核心是掌握“重力作用线需在支持面内才能保持稳定”这一规律,注重物理知识在生活场景中的应用。
【难度系数】
0.6
物体以速度$v_1$向上匀速直线运动时,受力平衡,测力计示数$F_1 = G$;以速度$v_2$向下匀速直线运动时,受力平衡,测力计示数$F_2 = G$。因此$F_1 = F_2$。
D