2020-2021学年第5节 二力平衡的条件同步训练题

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一、二力平衡
一个物体在两个力的作用下，如果保持静止或匀速直线运动状态，就说明这两个力是平衡的
二、二力平衡的条件
作用在一个物体上的两个力，如果大小相等，方向相反，并且作用在同一条直线上，那么这两个力就相互平衡
三、平衡力与相互作用力的比较
四、力的合成
定义：作用在质点上的几个力共同作用时产生效果如果与某一个力F的效果相同，那么这个力F就叫做几个力的合力。（注：合力并不是物体真实受到的力）
（1）同一直线上方向相同的两个力F1，F2的合力F合=F1 + F2，且方向与这两个力方向相同。
（2）同一直线上方向相反的两个力F1，F2且F1 > F2，则这两个力的合力F合=F1 - F2，方向与较大的那个力相同。
（3）同一直线上有方向相同相反的三个力，F1，F2，F3，若F1 = F2 + F3，此时向左的作用效果等效于向右的作用效果，所以此时物体处于平衡状态。
【例题精析】
例1．2020年12月17日，嫦娥五号返回器在内蒙古四子王旗预定区域成功着陆，这标志着中国首次地外天体采样返回任务圆满完成．如图，返回器静止在水平地面上，下列说法不正确的是（ ）
A．返回器受到的重力和地面对它的支持力是一对平衡力
B．返回器受到的重力和地面对过它的支持力是一对相互作用力
C．返回器受到的重力大小等于地面对它的支持力大小
D．返回器对地面的压力大小等于地面对它的支持力大小
【解答】解：ABC、返回器静止在水平地面上，处于平衡状态，分析可知，返回器受到的重力和地面对它的支持力都作用在返回器上，是一对平衡力，二者大小相等，故AC正确，B错误。
D、返回器静止在水平地面上，返回器对地面的压力等于其重力，而重力又等于地面对它的支持力，所以返回器对地面的压力大小等于地面对它的支持力大小，故D正确。
故选：B。
例2．如图所示，小新沿水平方向推装满沙子的箱子，但没有推动，下列说法正确的是（ ）
A．人对箱子的作用力小于箱子对人的作用力
B．人对箱子的推力小于地面对箱子的摩擦力
C．沙子受到的重力与地面对箱子的支持力是一对平衡力
D．人对箱子的推力与地面对箱子的摩擦力是一对平衡力
【解答】解：A、人对箱子的作用力和箱子对人的作用力是作用力和反作用力，大小相等，A错误；
B、小新沿水平方向推装满沙子的箱子，但没有推动，箱子处于静止状态，水平方向上受到平衡力的作用，故受到的人对箱子的推力大小等于地面对箱子的摩擦力大小，B错误；
C、地面对箱子的支持力大小等于与箱子和沙子的重力之和，故地面对箱子的支持力大小大于沙子受到的重力，C错误；
D、人对箱子的推力与地面对箱子的摩擦力是一对平衡力大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在同一直线上，是一对平衡力，D正确。
故选：D。
例3．2020年2月11日，很多人的朋友圈被一条“因为今天地球完美的重力角度，是唯一一天可以使扫帚站立的日子”的信息刷屏，其实扫帚立起来跟地球的引力一点关系都没有，只要找到某个角度使扫帚受力平衡就能使扫帚立起来。如图所示，扫帚立在地面上，下列关于扫帚和地面的受力分析正确的是（ ）
A．扫帚受到的重力与扫帚对地面的压力是一对相互作用力
B．扫帚受到的重力和地面对扫帚的支持力是一对平衡力
C．扫帚对地面的压力与地面对扫帚的支持力是一对平衡力
D．扫帚受到的重力与地面对扫帚的支持力是一对相互作用力
【解答】解：A、扫帚受到的重力与扫帚对地面的压力方向相同，所以不是一对相互作用力，故A错误；
BD、扫帚受到的重力与地面对扫帚的支持力是作用在同一物体上的两个力，且大小相等、方向相反、作用在同一直线上，所以是一对平衡力，不是一对相互作用力。故B正确、D错误；
C、扫帚对地面的压力与地面对扫帚的支持力是作用在不同物体上的两个力，不是一对平衡力。故C错误。
故选：B.
例4．强力磁铁的磁性特别强，许多演示实验用它吸在黑板上，若要取下来得费点劲，如图是一磁铁吸附在竖直黑板上，它受到的摩擦力（ ）
A．方向竖直向上，大小等于它的重力
B．方向竖直向下，大小等于它的重力
C．方向竖直向上，大小大于它的重力
D．方向竖直向下，大小大子它的重力
【解答】解：
图中的磁铁图案由于受到重力作用具有向下运动的趋势，所以磁铁图案会受到黑板表面对其竖直向上的静摩擦力作用；由于磁铁静止，所以重力和摩擦力是一对平衡力，则图中磁铁组成的图案所受的摩擦力等于其的重力，方向竖直向上，故A正确，BCD错误。
故选：A。
例5．在如图探究“二力平衡条件”的部分实验步骤中：
（1）在两个力的作用下，物体处于平衡状态，我们就说这两个力是平衡力．“物体处于平衡状态”是指物体处于 状态或 状态；
（2）在探究力的大小对二力平衡的影响时，如甲乙两图，若左右两边的钩码个数不相等，小车 （选填“能”或“不能”）保持平衡．这说明两个力必须大小 （填“相等”或“不相等”），才能使小车平衡．
【解答】解：（1）当物体处于平衡状态时，即处于静止状态或者匀速直线运动状态；
（2）在探究力的大小对二力平衡的影响时，若左右两边的钩码个数不相等，即此时两边的拉力不相等，所以小车不能保持平衡状态，这说明两个力必须大小相等才能使小车平衡；
故答案为：（1）静止；匀速直线运动；（2）不能；相等．
例6．某公路路面限重为1×106N，有一辆卡车自重5×104N，装了4m3的石子，石子的密度为2.5×103kg/m3，匀速行驶过程中的总阻力为总重力的0.05倍，求：
（1）问这辆卡车能否从该路面上通过？（要求通过计算进行说明，g取10N/kg）
（2）匀速行驶过程中，卡车的动力为多大？
（3）试从物理学角度分析，如果货车超载会造成哪些危害？
【解答】解：（1）由ρ=mV可得所装石子的质量为：m石子＝ρ石子V石子＝2.5×103kg/m3×4m3＝1×104kg，
卡车对水平面的压力为：F＝G总＝（m车+m石子）g＝（5×103kg+1×104kg）×10N/kg＝1.5×105N，
因为 1.5×105N＜1×106N 所以此车能通过该路面；
（2）因卡车匀速行驶过程中处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，所以，卡车的动力为：
F′＝f＝0.05G总＝0.05×1.5×105N＝7.5×103N；
（3）超载造成的危害很多，如：巨大的压强易使路面变形，从而大大缩短公路的使用寿命；
超载汽车的质量过大，其惯性大，不易操纵，容易发生交通事故等。
答：（1）这辆卡车能从该公路上通过；
（2）匀速行驶过程中，卡车的动力为7.5×103N；
（3）货车超载会造成的危害：质量越大，惯性越大，容易发生交通事故；超载，使路面受到的压强变大，容易损坏路面。
【巩固提高】
一．选择题（共11小题）
1．浮冰是北极熊狩猎海豹的重要栖息地。但是伴随着全球变暖，北极的浮冰逐渐消退，北极熊已经面临着严重的生存危机。如图北极熊静止在冰面上时，属于一对平衡力的是（ ）
A．北极熊受到的重力和北极熊对浮冰的压力
B．北极熊对浮冰的压力和浮冰对北极熊的支持力
C．北极熊受到的重力和浮冰对北极熊的支持力
D．北极熊对浮冰的压力和北极熊对地球的吸引力
【解答】解：A、北极熊受到的重力和北极熊对浮冰的压力，二力作用在不同的物体上，因此二力不是平衡力，故A错误；
B、北极熊对浮冰的压力和浮冰对北极熊的支持力，二力符合相互作用力的条件，因此二力是一对相互作用力，故B错误；
C、北极熊受到的重力和浮冰对北极熊的支持力，二力符合二力平衡的条件，因此二力是一对平衡力，故C正确；
D、北极熊对浮冰的压力和北极熊对地球的吸引力，二力作用在不同的物体上，因此二力不是平衡力，故D错误；
故选：C。
2．小阳观看中央电视台体育频道的围棋讲座时发现，棋子在竖直放置的棋盘上不会掉下来，如图所示，原来棋盘和棋子是用磁性材料制成的，下列说法中正确的是（ ）
A．棋子受到的重力与棋盘对棋子的吸引力是一对平衡力
B．棋子对棋盘的压力与棋盘对棋子的支持力是一对平衡力
C．棋子受到的重力与棋盘对棋子的摩擦力是一对平衡力
D．棋子对棋盘的吸引力与棋盘对棋子的吸引力是一对平衡力
【解答】解：
A．棋子受到的重力是竖直向下的，棋盘对棋子的吸引力是沿水平方向的，二力没有作用在同一直线上，所以不是一对平衡力，故A错误；
B．棋子对棋盘的压力作用在棋盘上，棋盘对棋子的支持力作用在棋子上，二力作用在两个物体上，是一对相互作用力，不是一对平衡力，故B错误；
C．棋子受到的重力与棋盘对棋子的摩擦力，二力大小相等、方向相反、作用在同一个物体上、作用在同一条直线上，是一对平衡力，故C正确；
D．棋子对棋盘的吸引力作用在棋盘上，棋盘对棋子的吸引力作用在棋子上，二力作用在两个物体上，是一对相互作用力，不是一对平衡力，故D错误。
故选：C。
3．如图所示，小红站在商场匀速向上运动的自动扶梯上（忽略空气阻力）下列分析正确的是（ ）
A．她受到重力和支持力
B．她受到重力、支持力和斜向上的摩擦力
C．她对电梯的压力与电梯对她的支持是一对平衡力
D．她的重力和电梯对她的支持力是一对相互作用力
【解答】解：AB、小红站在商场匀速向上运动的自动扶梯上，处于平衡状态；在竖直方向上她受重力和支持力的作用，小红与自动扶梯没有发生相对运动也没有相对运动趋势，所以小红不受摩擦力；故A正确，B错误。
C、人对电梯的压力与电梯对人的支持力，分别作用在电梯和人上，不是作用在同一个物体上，因此这两个力不是平衡力，故C错误。
D、她的重力和电梯对她的支持力是作用在同一个物体上的两个力，所以不是一对相互作用力。故D错误。
故选：A。
4．如图，一质量分布均匀的12kg铁球与细线AB连接于A点后悬挂于竖直墙壁的B点，铁球静止于墙面。关于铁球受力的说法，正确的是（ ）
A．细线AB拉铁球的力与铁球的重力为二力平衡
B．铁球受到的摩擦力与铁球的重力为二力平衡
C．铁球对墙壁的压力与墙壁对铁球的支持力为相互作用力
D．铁球的重力与它对墙壁的压力为相互作用力
【解答】解：A、细线AB拉铁球的力与铁球的重力不在一条直线上，所以不是二力平衡，故A错误；
B、铁球没有受到的摩擦力，所以不是二力平衡。故B错误；
C、铁球对墙壁的压力与墙壁对铁球的支持力大小相等、方向相反、作用在两个物体上，作用在同一条直线上，为相互作用力，故C正确；
D、铁球的重力与它对墙壁的压力不在一条直线上，方向相互垂直，不是相互作用力。故D错误。
故选：C。
5．如图所示，人用绳子拉着木块在水平地面上做匀速直线运动。在该过程中，下列说法中正确的是（ ）
A．木块受到地面的摩擦力和绳子对木块的拉力是一对平衡力
B．木块受到的重力和地面对木块的支持力是一对平衡力
C．木块对地面的压力和地面对木块的支持力是一对相互作用力
D．木块对绳子的拉力和人对绳子的拉力是一对相互作用力
【解答】解：
A、木块受到地面的摩擦力沿水平方向，而绳子对木块的拉力斜向上，二力不在同一直线上，不是一对平衡力，故A错误；
B、由于绳子对木块有斜向上的拉力，所以木块受到的重力和地面对木块的支持力大小不等，则二力不是一对平衡力，故B错误；
C、木块对水平面的压力和水平面对木块的支持力分别作用在地面和木块两个物体上，大小相等、方向相反、在同一直线上，是一对相互作用力，故C正确；
D、木块对绳子的拉力和人对绳子的拉力都作用在绳子上，不是一对相互作用力，故D错误。
故选：C。
6．如图所示，木块竖立在小车上，随小车一起以相同的速度向右作匀速直线运动（不考虑空气阻力）下列分析正确的是（ ）
A．木块受一对平衡力
B．木块受两对平衡力
C．木块对小车的压力与小车对木块的支持力是一对平衡力
D．当小车受到阻力突然停止运动时，如果木块与小车接触面光滑，木块立即向右倾倒
【解答】解：AB、由于木块随小车一起作匀速直线运动，木块相对于小车没有运动的趋势，所以它没有受到摩擦力的作用，只受竖直方向上的重力和支持力一对平衡力的作用，故A正确，B错误；
C、木块对小车的压力与小车对木块的支持力分别作用在小车和木块上，属于相互作用力，是一对作用力和反作用力，不是平衡力，故C错误；
D、当小车受到阻力突然停止运动时，如果木块与小车接触面光滑，不受摩擦力，运动状态不发生不变，仍做匀速直线运动，故D错误。
故选：A。
7．如图所示，A，B，C三个石块叠在一起处于静止状态，下列说法正确的是（ ）
A．石块A所受石块B作用力的方向斜向右上方
B．石块B受到石块A的重力和石块C对石块B的支持力的作用
C．石块B受到的重力和石块C对石块B的支持力是一对平衡力
D．石块B对石块C的压力和石块C对石块B的支持力是一对相互作用力
【解答】解：A、石块A所受石块B的作用力，即支持力的方向竖直向上，故A错误；
B、石块B受到竖直向下的重力、石块C对石块B的支持力、A石块对B石块的压力三个力的作用，故B错误；
C、石块B受到的重力和石块C对石块B的支持力大小不等，不是一对平衡力，故C错误；
D、石块B对石块C的压力和石块C对石块B的支持力，二力的大小相等、方向相反、作用在同一条直线上，作用在两个物体上，是一对相互作用力，故D正确。
故选：D。
8．“春分”是二十四节气之一，我国多地有春分玩竖蛋游戏的习俗，故有“春分到，蛋儿俏”的说法。如图所示，和鸡蛋所受重力是一对平衡力的是（ ）
A．桌子对地球的吸引力B．鸡蛋对桌面的压力
C．桌面对鸡蛋的支持力D．鸡蛋对地球的吸引力
【解答】解：
A．桌子对地球的吸引力作用在地球上，鸡蛋所受重力作用在鸡蛋上，且二力大小不相等，所以二力不是一对平衡力，故A错误；
B．鸡蛋对桌面的压力作用在桌子上，鸡蛋所受重力作用在鸡蛋上，二力作用在两个物体上，且方向相同，不是一对平衡力，故B错误；
C．桌面对鸡蛋的支持力和鸡蛋所受重力大小相等、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，故C正确；
D．鸡蛋对地球的吸引力作用在地球上，鸡蛋所受重力作用在鸡蛋上，二力作用在两个物体上，是一对相互作用力，不是一对平衡力，故D错误。
故选：C。
9．在探究“二力平衡的条件”实验中，小枫同学采用的实验装置如图甲所示，小红同学采用的实验装置如图乙所示，下列是他们关于实验的一些做法和讨论，其中正确的是（ ）
A．小车或木块应该放在粗糙的水平桌面上才容易保持静止
B．小车或木块两端的动滑轮可以改变力的方向
C．当向图甲左、右两盘分别同时加入100g、120g的砝码时，木块仍可能处于静止状态
D．图乙实验用小车代替木块更科学，是因为小车受力面积小
【解答】解：
AD、在探究“二力平衡的条件”实验中，为了减小摩擦力对实验造成影响，应将小车或木块放在光滑的水平桌面上，且用小车代替木块可以用滚动摩擦来代替滑动摩擦来减小摩擦力，故AD错误；
B、小车或木块两端的滑轮不随物体一块移动，是定滑轮，可以改变力的方向，故B错误；
C、当向图甲左、右两盘分别同时加入100g、120g的砝码时，两盘的砝码质量虽然不相等（即两侧的拉力不相等），但由于木块和桌面间存在摩擦力，木块仍可能处于静止状态，故C正确。
故选：C。
10．如图所示，弹簧测力计和细线的重力及一切摩擦不计，物重G＝10N，则弹簧测力计A和B的示数分为（ ）
A．10N、0NB．0N、10NC．20N、10ND．10N、10N
【解答】解：对甲：由重物平衡得到，弹簧的拉力大小FA＝G＝10N，则弹簧秤A的读数为10N。
对乙：由左侧重物（或右侧重物）平衡得到，弹簧的拉力大小FB＝G＝10N，则弹簧秤B的读数为10N。
故选：D。
11．如图是太阳能汽车在平直公路上匀速行驶的，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．汽车的重力和地面对汽车的支持力是相互作用力
B．汽车受到两对平衡力的作用
C．汽车急刹车时不能立即停止，是由于速度大惯性大
D．太阳能汽车行驶时对地面压力增大
【解答】解：
A、汽车受到的重力和地面对汽车的支持力，二力大小相等、方向相反、作用在同一个物体上（都作用在汽车上）、作用在同一条直线上，符合二力平衡条件，它们是一对平衡力，不是相互作用力，故A错误；
B、汽车在平直公路上匀速行驶，汽车受到重力和支持力、牵引力和阻力两对平衡力的作用，故B正确；
C、汽车急刹车不能立即停下来是因为汽车有惯性；惯性的大小只跟质量有关，质量越大，惯性越大，和物体的运动速度无关，故C错误；
D、太阳能汽车外型是流线型，当汽车高速行驶时，相同时间内，空气经过上方的路程比下方路程长，上方的空气流速大，根据流体压强和流速的关系可知，流过汽车的空气会产生向上的压强差，所以汽车行驶时对地面压力比静止时小，故D错误。
故选：B。
二．实验探究题（共1小题）
12．小军和小红利用图甲所示装置探究二力平衡条件。实验时，它们发现在左盘和右盘同时加入一个质量相等的砝码时，木块A处于静止状态。若将一个质量较小的砝码轻轻放在右盘后，观察到木块A仍然处于静止状态，为了避免这种现象发生，小军用图乙中所示的小车B替换木块A进行实验；小红用图丙中所示的硬纸板C替换木块A进行实验。
（1）小军、小红分别用小车B和硬纸板C替换木块B进行实验的目的是 ；
（2）小红在实验中应使用 硬纸板。（选填“轻质”、“厚重”）
（3）小红将系于小卡片两对角的线分别跨过左右支架上的滑轮，在两侧托盘内放上砝码，使作用在小卡片上的两个拉力方向 ，并通过调整 来改变拉力的大小。
（4）当小卡片平衡时，小红将小卡片转过一个角度，松手后小卡片 （选填“能”或“不能”）平衡。设计此实验步骤的目的是为了探究 。
（5）为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，在完成以上操作后，小红下一步的操作是： 。
（6）小明同学也对同一问题进行了探究，但他使用了如图丁所示的器材，且在左右支架上装配两个滑轮时没有安装成相同高度，你认为能否用小明的装置进行实验 （选填“能“或“不能“）。
【解答】解：（1）物体处于静止状态或匀速直线运动状态时，物体受到平衡力的作用；实验时，它们发现在左盘和右盘同时加入一个质量相等的砝码时，木块A处于静止状态。若将一个质量较小的砝码轻轻放在右盘后，观察到木块A仍然处于静止状态，说明木块和桌面之间产生了向左的摩擦力的作用，向左的拉力和摩擦力与向右的拉力是平衡力。
（2）小红用图丙中所示的硬纸板C替换木块A进行实验，使得接触面分离，减小摩擦力的影响，实验中应使用质量小的纸板以减小重力的影响。
（3）小卡片两端通过滑轮各挂一个钩码，两个钩码由于重力通过绳子对小卡片施加了两个向相反方向的拉力，拉力的大小等于钩码的重力，钩码的数量越多，拉力就越大；
（4）当小卡片平衡时，小红将小卡片转过一个角度，松手后小卡片不能静止，是探究两个力不在同一条直线上是否能够平衡；
（5）把小卡片一剪为二，变为两个卡片，观察两个小卡片是否处于静止状态。
（6）因为左右两侧各通过一个定滑轮，定滑轮的位置虽然不等高，但是当两个力大小相等，方向相反，作用在同一直线上，作用在同一个物体上时，小卡片还是处于静止状态，照样能完成实验。
故答案为：（1）减小摩擦力对实验的影响；（2）轻质；（3）相反；托盘内砝码的数量；（4）不能；两个力不在同一条直线上是否能够平衡；（5）用剪刀将纸片剪开；（6）能。
三．计算题（共5小题）
13．一个重为3.6×10﹣3N的物体从空中由静止开始竖直落下，研究发现：运动物体受到的空气阻力与物体的速度关系如表。求：
（1）该物体匀速下落时受到的空气阻力是多少？
（2）写出运动物体受到的空气阻力f与物体运动速度v关系的表达式（提示：关系为F阻＝kv2，其中k为常数，需求出）；
（3）该物体匀速下落时的速度是多少？
【解答】解：
（1）该物体匀速下落时，受到竖直向下的重力和竖直向上的阻力的作用，这两个力是一对平衡力，则f＝G＝3.6×10﹣3N；
（2）根据表格中的数据可知，当速度变为原来的2倍时，阻力变为原来的4倍，当速度变为原来的3倍时，阻力变为原来的9倍……；
由此可知，阻力的大小与速度的平方成正比，即：F阻＝kv2，
则：k=F阻v2，把第一组数据代入可得：k=1×10−4N(1m/s)2=1×10﹣4 Ns2/m2；
则：F阻＝kv2＝1×10﹣4 Ns2/m2•v2；
（3）匀速下落时，受到的阻力为：f＝3.6×10﹣3N；根据表格中第六次的数据可知，v＝6m/s。
答：（1）该物体匀速下落时受到的空气阻力3.6×10﹣3N；
（2）运动物体受到的空气阻力f与物体运动速度v关系的表达式为1×10﹣4 Ns2/m2•v2；
（3）该物体匀速下落时的速度是6m/s。
14．如图所示：直升机在进行救援时，施救人员从飞机上通过救援绳下落，施救人员自身重力为700N，匀速上升和匀速下降时人受到的空气阻力均为50N，根据要求回答以下问题：
（1）飞机吊着施救人员悬空静止时，绳对施救人员身体的拉力为多少？
（2）飞机吊着施救人员沿竖直方向匀速上升时，绳对施救人员的拉力为多少？
（3）飞机吊着施救人员沿竖直方向匀速下降时，绳对施救人员的拉力为多少？
【解答】解：
（1）飞机吊着施救人员悬空静止时，处于平衡状态，施救人员受到的重力和绳对施救人员身体的拉力是一对平衡力，大小相等，所以F1＝G＝700N；
（2）飞机吊着施救人员沿竖直方向匀速上升时，处于平衡状态，施救人员受竖直向下的重力G、竖直向下的阻力f和竖直向上的绳对施救人员的拉力F2三个力，这三个力平衡，
由人受到的合力为0可得，此时绳子的拉力：F2＝G+f＝700N+50N＝750N；
（3）飞机吊着施救人员沿竖直方向匀速下降时，处于平衡状态，施救人员受竖直向下的重力G、竖直向上的阻力f和竖直向上的绳对施救人员的拉力F3三个力，这三个力平衡，
由人受到的合力为0可得，此时绳子的拉力：F3＝G﹣f＝700N﹣50N＝650N。
答：（1）飞机吊着施救人员悬空静止时，绳对施救人员身体的拉力为700N；
（2）飞机吊着施救人员沿竖直方向匀速上升时，绳对施救人员的拉力为750N；
（3）飞机吊着施救人员沿竖直方向匀速下降时，绳对施救人员的拉力为650N。
15．一重力G＝2.5×10﹣3N的雨滴从高空由静止开始竖直落下（不计横向风的影响），设雨滴下落过程中受到的空气阻力F阻与下落速度的平方（v2）成正比，关系为F阻＝kv2，其中k为常数，且k＝1×10﹣4N•s2/m2．求：
（1）该雨滴匀速下落时所受空气阻力的大小。
（2）雨滴匀速下落时的速度为多少？
（3）请在如图中画出从开始下落到落地这一过程中雨滴的运动速度随时间变化的图象。（描绘出大致情况即可）
【解答】解：（1）雨滴匀速下落时，受竖直向下的重力G，
竖直向上的空气阻力F阻作用而处于平衡状态，
由平衡条件可得：F阻＝G＝2.5×10﹣3N；
（2）雨滴匀速下落时，F阻＝2.5×10﹣3N，
由已知F阻＝kv2，故有v=F阻K=2.5×10−3N1×10−4N⋅s2/m2=5m/s；
（3）雨滴所受重力不变，开始下落时，雨滴速度较小，所受阻力较小，合力向下，雨滴向下做加速运动，当速度达到一定值后，雨滴所受重力与阻力相等，雨滴所受合力为零，处于平衡状态，做匀速直线运动，速度保持不变，雨滴的速度随时间变化关系如下图所示。
答：（1）该雨滴匀速下落时所受空气阻力是2.5×10﹣3N；（2）雨滴匀速下落时的速度是5m/s；（3）如上图。
16．放在水平桌面上的物体受到水平向右的力F的作用，借助传感器，绘制出了F大小随时间t的变化图，如图甲，以及速度v随t的变化图，如图乙。
（1）当t＝10s时，物体A受到的摩擦力f的大小为 N，方向为 。
（2）此过程中前7秒内物体A在F拉力作用下前进的距离是 。
【解答】解：
（1）由v随时间t的变化图象可知，当运动9s以后物体A做匀速直线运动，处于平衡状态，受到水平向右的拉力和水平向左的摩擦力是一对平衡力，
由二力平衡条件可得：f＝F＝12N，
因物体受到的摩擦力只与接触面的粗糙程度和压力的大小有关，与运动的速度无关，所以，当t＝10s时，物体A匀速直线运动，受到的摩擦力大小不变，为12N；方向与拉力方向相反，水平向左；
（2）由v随时间t的变化图象可知，0﹣7s物体静止不动，所以此过程中前7秒内物体A在F拉力作用下前进的距离0。
故答案为：（1）12；水平向左；（2）0。
17．进一步探究：
（1）我们知道物体间力的作用是相互的，被称为作用力和反作用力。作用力和反作用力的大小之间、方向之间有什么样的关系？如图1用两只传感器连在计算机上探究的作用力和反作用力的关系图象。分析图象1可知：物体间的作用力和反作用力总是大小 ，方向 。
（2）一个物体挂在弹簧测力计上静止时，物体受到重力和弹簧对它的拉力，这两个力是一对 力，大小 ；又因为物体间力的作用是相互的，所以弹簧也受到物体对它的拉力，弹簧对物体的拉力与物体对弹簧的拉力是一对 力，它们大小 。所以物体所受的重力大小就等于物体对弹簧的拉力，即弹簧测力计的示数。
【解答】解：（1）根据题图可以看出作用力和反作用力关于时间轴对称即大小相等，一个力大于0，另一个力小于0，故说明作用力和反作用力一正一负，即方向相反。
故答案为：相等；相反。
（2）①一个物体挂在弹簧测力计上静止时，物体受到重力和弹簧对它的拉力，这两个力是一对平衡力，大小相等；
②弹簧对物体的拉力与物体对弹簧的拉力由于作用在两个不同的物体上，因此是一对作用力和反作用力，二者大小相等。
故答案为：平衡；相等；作用力和反作用；相等。
异同
一对平衡力
相互作用力
相同点
大小相等
大小相等
方向相反
方向相反
在同一条直线上
在同一条直线上
不同点
作用在同一物体上
作用在不同物体上
一个力消失，另一个力可以存在
两个力同时存在，同时消失
两个力的性质可以不同
两个力的性质一定相同
速度v/m•s﹣1
1
2
3
4
5
6
7
阻力f（×10﹣4）/N
1
4
9
16
25
36
49