培优拓展提升训练及解析八年级物理 力的平衡.docx

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培优拓展提升训练及解析八年级物理力的平衡

一、单选题

1．下列常见的生活现象中，物体受力平衡的是（　　）

A．飞行的鸟变慢B．骑自行车转弯

C．汽车启动D．平直匀速行驶的动车

【答案】D【解析】

A．飞行的鸟变慢，处于非平衡状态，受到的力为非平衡力，故A不符合题意；

B．骑自行车转弯，运动方向不断变化，处于非平衡状态，受到的力为非平衡力，故B不符合题意；

C．汽车启动时，速度变大，处于非平衡状态，受到的力为非平衡力，故C不符合题意；

D．平直匀速行驶的动车，处于平衡状态，受到的力为平衡力。

故D符合题意。

2．重为60N的物体静止在水平地面上，小文用50N的力竖直向上提物体，列说法中正确的是（　　）

A．物体受到的重力与地面对物体的支持力是一对平衡力

B．物体受到的重力与手对物体的拉力是一对平衡力

C．物体对地面的压力与地面对物体的支持力是一对相互作用力

D．物体对地面的压力与手对物体的拉力是一对相互作用力

【答案】C【解析】

A、物体受到的重力大小为60N，用50N的力竖直向上提物体，物体受到的支持力为F=G-F拉=60N-50N=10N，重力和支持力大小不相等，所以重力和支持力不是平衡力，故A错误；

B、物体受到的重力大小为60N，而拉力大小为50N，大小不相等，所以重力和拉力不是平衡力，故B错误；

C、物体对地面的压力和地面对物体的支持力大小相等，方向相反，作用在一条直线上，作用在两个物体上，属于相互作用力，故C正确；

D、因为物体对压力的相互作用力是地面对物体的支持力，所以物体对地面的压力和手对物体的拉力不是一对相互作用力，故D错误。

3．一木箱重500N，放在水平地面上，张华同学用400N的力去搬木箱，但没有搬动，则木箱此时受到的合力为（　　）

A．900NB．100NC．0D．500N

【答案】C【解析】

没有搬动，说明木箱处于静止状态即平衡状态，因此木箱受力平衡，合力为0N.故选C.

4．关于运动与力的关系有如下观点：

①运动的物体一定受力；②受力的物体一定运动；③匀速运动的物体一定不受力；④不受力的物体一定做匀速运动；⑤做曲线运动的物体一定受力；⑥受非平衡力的物体一定做变速运动．以上观点正确的是（　　）

A．②⑤⑥B．⑤⑥C．①④⑤D．④⑤⑥

【答案】B【分析】

一切物体在没有受到外力作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态，这就是著名的牛顿，第一定律，根据这一规律可静止的物体，如果不受力将继续静止运动的物体，不受力将继续做匀速直线运动

【解析】

①运动的物体一定受力错误，因为物体不受力，可以靠惯性运动；

②受力的物体一定运动错误，受平衡力体可能处于静止状态；

③匀速运动的物体一定不受力错误，可能受平衡力也可能受非平衡力的作用是不受力的；

④物体一定做匀速错误，不受力的物体可能静止；

⑤做曲线运动的物体一定受力正确，因为其方向在不断的发生改变；

⑥受非平衡力作用，物体一定做变速运动正确．

5．如图所示，用一根细线拴一块橡皮，甩起来，使橡皮绕手做匀速圆周运动。

下列说法正确的是（　　）

A．橡皮的运动状态没有发生变化B．橡皮受到平衡力的作用

C．细线发生了弹性形变D．松手后橡皮将做匀速直线运动

【答案】C【分析】

（1）运动状态改变是指速度大小的改变、运动方向的改变或者二者同时改变；

（2）物体不受力或受平衡力作用时，运动状态不发生改变；

（3）物体发生弹性形变后能够恢复原状；

（4）力是改变物体运动状态的原因。

【解析】

A．橡皮的运动方向不断发生变化，所以其运动状态不断改变，故A错误；

B．橡皮受到的重力竖直向下，细线对它的拉力沿水平方向，二力不是平衡力，故B错误；

C．手对细线施加力的作用，细线发生形变，停止用力细线能够恢复原状，发生的是弹性形变，故C正确；

D．橡皮在细线的拉力作用下做圆周运动，松手后拉力消失，只受到重力作用，橡皮将做抛物线运动，故D错误。

6．下列物体中，正在受到平衡力作用的是（　　）

A．人造卫星（如图甲所示）B．斜面上匀速下滑的物体（如图乙所示）

C．自由下落的小球（如图丙所示）D．用力推出去的铅球（如图丁所示）

【答案】B【解析】

A．人造卫星做曲线运动，运动状态改变，所以受非平衡力，不合题意；

B．斜面上匀速下滑的物体做匀速直线运动，属于平衡状态，受平衡力，符合题意；

C．自由下落的小球，做加速运动，不处于平衡状态，受非平衡力，不合题意；

D．绕用力推出去的铅球，运动方向不断改变，不处于平衡状态，受非平衡力，不合题意。

7．如图1所示，用弹簧测力计拉着物块A做匀速直线运动，弹簧测力计示数为2N。

在物块A上叠放一物块B，如图2所示，使B随A一起做匀速直线运动，弹簧测力计示数为3N，此运动过程中，物块A、B受到的摩擦分别为（　　）

A．3N3NB．2N3NC．3N0ND．2N0N

【答案】C【解析】

在物块A上叠放一物块B，如图2所示，使B随A一起做匀速直线运动，弹簧测力计示数为3N，此时对于A来说，在水平方向上受到两个力的作用，一个是拉力，一个是摩擦力，由于做匀速直线运动，即为平衡状态，所以此时的拉力等于摩擦力，故此时A所受的摩擦力是3N；B随A一起做匀速直线运动时，两物体的速度相同，所以没有相对运动的趋势，此时B不受摩擦力作用，故ABD不符合题意，C符合题意。

8．下列关于“探究二力平衡条件”实验的说法错误的是（　　）

A．实验时，将小车放在光滑的水平桌面上可减小小车与水平面间的阻力

B．使用滑轮是为了省力

C．通过旋转小车、松手后观察小车是否平衡，探究两个平衡力是否在同一条直线上

D．实验中通过小车是否静止来判断二力是否平衡

【答案】B【分析】

（1）尽量减少阻力的影响，如使用光滑水平面、使用小卡片等；

（2）定滑轮可以改变力的方向；

（3）可以通过旋转小车探究两个平衡力是否作用在一条直线上；

（4）静止的物体或匀速直线运动的物体都受到平衡力的作用。

【解析】

A．实验过程中，需要将小车放在光滑的水平桌面上可减小小车与水平面间的阻力，故A正确，不符合题意；

B．使用滑轮是为了改变力的方向，故B错误，符合题意；

C．通过旋转小车、松手后观察小车是否平衡，探究两个平衡力是否在同一条直线上，故C正确，不符合题意；

D．静止的物体或匀速直线运动的物体都受到平衡力的作用，因此实验中通过小车是否静止来判断二力是否平衡，故D正确，不符合题意。

【点评】

本题考查二力平衡条件实验，实验改进及各条件如何操作需掌握，难度为一般。

9．如图，某工厂用传送带传送工件，将工件（其重心为O）由图示位置从静止放到水平向右匀速运动的传送带上，则传送带对工件的支持力F或对工件的摩擦力f随时间变化的图象正确的是（　　）

A．

B．

C．

D．

【答案】C【解析】

AB．将工件由图示位置从静止放到水平向右匀速运动的传送带上，此时物体对传送带的压力等于物体的重力，压力大小保持不变，故AB错误；

CD．将工件由图示位置从静止放到水平向右匀速运动的传送带上，在水平方向上工件受到水平向右的滑动摩擦力，工件将会由静止做加速运动，直到相对传送带静止，此时摩擦力为零，由于滑动摩擦力只与接触面粗糙程度和压力有关，而此题接触面粗糙程度和压力都没变，因此滑动摩擦力大小不变。

其图象为水平线最后突变为零，故C错误，D错误；

10．用F＝5N的水平力拉着重25N的木块在水平地面上做匀速直线运动，下列说法正确的是（　　）

A．木块受到的支持力是5NB．木块受到的摩擦力是25N

C．支持力和压力是一对平衡力D．若只把F增大到6N，物体所受摩擦力仍为5N

【答案】D【解析】

A．木块做匀速直线运动，处于平衡状态，支持力等于重力，为25N，故A错误，不符合题意；

B．木块做匀速直线运动，水平方向摩擦力等于拉力，为5N，故B错误，不符合题意；

C．支持力和压力作用在两个物体上，不是一对平衡力，故C错误，不符合题意；

D．滑动摩擦力大小与压力和接触面的粗糙程度有关，只改变拉力，摩擦力不变，仍为5N，故D正确，符合题意。

二、多选题

11．如图所示，置于水平地面上的立柱质量为M，有一质量为m的猴子从立柱匀速上、下运动，已知猴子静止时，受到摩擦力为f，则有关猴子在运动过程中正确的是

A．猴子向上、向下受到的摩擦力方向相反B．猴子向上、向下受到的摩擦力大小相等

C．猴子向上时，支柱对地面的压力是Mg+fD．猴子向下时，支柱对地面的压力是Mg+mg

【答案】BCD【分析】

据题目可知，猴子从立柱匀速上、下运动，都处于平衡状态，猴子受到的摩擦力与猴子重力平衡，所以摩擦力的方向一定向上，且大小一定等于自身的重力；

立柱自身质量为M，则重力为Mg，猴子质量为m，则重力为mg．猴子在向上或向下时受到的摩擦力是f，方向向上，由于力的作用是相互的，则立柱受到的摩擦力也为f，二力大小相等，只不过方向是相反的，故立柱受到的摩擦力是向下的，则立柱受到向下的合力等于立柱对地面的压力Mg+f或Mg+mg．

【解析】

AB、据题目可知，猴子从立柱匀速上、下运动，即处于平衡状态，猴子受到的摩擦力与猴子重力平衡，所以摩擦力的方向一定向上，且大小一定等于自身的重力，故A错误；B正确；

CD、对猴子受力分析，由于猴子匀速滑下，则猴子受力平衡，即mg＝f．

对立柱进行受力分析，立柱受到的重力为Mg，受到的猴子给它的摩擦力为f，两者合力为Mg+f，所以立柱对地面的压力也是Mg+f，或者Mg+mg．

故选BCD．

12．水平地面上的一物体受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物体的速度v与时间t的关系如图所示，以下说法不正确的是（　　）

A．0～2秒，物体没有推动，是因为推力小于摩擦力

B．2～4秒，物体做匀速直线运动

C．2～4秒，物体受到的摩擦力是3N

D．4～6秒，物体受到的摩擦力是2N

【答案】ABC【解析】

A．由v﹣t图象可知，0～2s内物体的速度为0，即处于静止状态，受到的摩擦力和推力是一对平衡力，二力大小相等，即推力等于摩擦力，故A错误，A符合题意；

BCD．由v﹣t图象可知，4s～6s内物体做匀速直线运动，处于平衡状态，受到的滑动摩擦力和推力是一对平衡力；由F﹣t图象可知，4s～6s内推力的大小为2N，则物体受到的滑动摩擦力为2N；由v﹣t图象可知，2s～4s内物体做加速直线运动，因压力的大小和接触面的粗糙程度不变，则滑动摩擦力的大小不变，仍等于做匀速直线运动时的摩擦力，为2N，故BC错误，BC符合题意，D正确，D不符合题意。

三、填空题

13．如果几个力作用在物体上，使物体保持______状态，我们就说这几个力相互______，这时物体所处的状态叫做______。

【答案】静止或匀速直线运动平衡平衡状态

【解析】[1][2][3]物体受到平衡力会保持平衡状态，根据物体平衡状态的定义：

如果几个力作用在物体上，使物体保持静止或匀速直线运动状态，我们就说这几个力相互平衡，这时物体所处的状态叫做平衡状态。

14．跳伞运动员在空中匀速竖直下降，若已知人和伞所受的总重力是1000N，则运动员和伞受到的阻力是___________N，方向是___________。

【答案】1000竖直向上

【分析】

根据二力平衡条件的应用进行分析，即二力平衡的条件：

大小相等，方向相反，作用在一条直线上，作用在一个物体上。

【解析】

[1][2]由于跳伞运动员和伞在空中匀速直线下降，处于匀速直线运动状态，所以人和伞受到的阻力与人和伞的总重力是一对平衡力，大小相等，方向相反，因此阻力大小为1000N，方向为竖直向上。

15．天宫一号在太空轨道运行时受到的是______（选填“平衡力”或“非平衡力”），你判断的依据是______。

【答案】非平衡力天宫一号的运动方向不断变化

【解析】

[1][2]天宫一号在太空轨道运行时，做的是圆周运动，其运动方向不断变化，所以受力不平衡。

16．如图所示，物体甲重14N，被25N的水平压力F甲压在竖直墙壁上保持静止。

如图乙所示，物体乙重40N，在20N的水平拉力F乙作用下，沿水平桌面匀速向右运动，则物体甲受到的摩擦力f甲为______N，物体乙受到的摩擦力f乙为______N。

【答案】1420

【分析】

物体静止或做匀速直线运动时，受到平衡力，根据平衡状态判断摩擦力的大小。

【解析】

[1]物体甲在竖直方向上二力平衡，受到的摩擦力f甲大小等于物体的重力，即14N。

[2]物体乙沿水平桌面匀速向右运动，在水平方向上二力平衡，受到的摩擦力f乙大小等于水平拉力F乙，即20N。

17．如图所示，完全相同的木块A和B叠放在水平桌面上，每个木块重力10N，在12N的水平拉力F1作用下，A、B一起做匀速直线运动，此时木块B所受的摩擦力为__N，A受到的合力为__N。

【答案】00

【解析】

[1]在10N的水平拉力F1作用下，A、B一起做匀速直线运动，它们保持相对静止；木块B在水平方向不受拉力，且B相对于A没有发生相对运动、也没有相对运动的趋势，所以B所受的摩擦力为0N。

[2]A做匀速直线运动，受平衡力的作用，则A受到的合力为0N。

18．如图所示，木块竖立在小车上，刚开始静止不动，小车对木块的支持力是由于______（选填“小车”或“木块”）发生弹性形变后力图恢复原状而产生的，小车对木块的支持力和木块所受的重力是一对______（选填“平衡力”或“相互作用力”），接着推动小车，当木块随小车一起向右做匀速直线运动的过程中，木块______（选填“受到”或“不受”）摩擦力作用。

【答案】小车平衡力不受

【解析】

（1）[1]木块竖立在小车上，小车对木块的支持力是由于小车发生弹性形变试图恢复原状而对另一个物体产生的力。

（2）[2]木块在竖直方向上受到重力和支持力，这两个力是一对平衡力。

（3）[3]木块在水平方向如果受到摩擦力，没有第二力与之构成二力平衡，所以水平方向上不受摩擦力的作用。

19．小华乘车过程中忽发奇想，做起了一个实验：

在车顶上挂一个小球，当观察到如图所示的情景时，他告诉同车的妹妹：

汽车正在做_________（选填“加速”、“匀速”、或“减速”）运动，此时绳子对球的拉力和球受到的重力_________（选填“是”或“不是”）一对平衡力。

【答案】加速不是【解析】

[1]小车匀速运动时，小球与小车相对静止，小球应在竖直方向上；小车做减速运动时，车的运动速度变慢，小球由于惯性保持原来的运动状态，小球要向前运动；小车做加速运动时，车的运动速度变快，小球由于惯性保持原来的运动状态，小球要向后运动。

[2]一对平衡力的大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在同一物体上，而小球受到竖直向下的重力和沿绳斜向右上方的拉力作用，两个力不在同一条直线上，所以不是一对平衡力。

20．气球吊着重物正在匀速上升，如果二者的总重力为100牛,它们所受空气竖直向上的托力为120牛，则它们所受的阻力大小为_______牛，方向为_____。

如果托力大小不变，改变重物重力大小，可以使气球吊着重物以原来的速度匀速下降，则重物应该增加的重力为_________牛。

【答案】20竖直向上40【解析】

[1][2]气球吊着重物正在匀速上升，此时它们受到的空气阻力f方向竖直向下。

将气球和重物看成一个整体，则它们受平衡力作用，二者的总重力G为100牛，它们所受空气竖直向上的托力F为120牛，则：

F=G+f，

所以f=F-G=120N-100N=20N。

[3]托力大小不变，改变重物重力大小，当气球吊着重物以原来的速度匀速下降时，空气对它们的阻力大小不变，但方向变为竖直向上。

则此时重物的重力为：

G′=F+f′=120N+20N=140N，

所以重物增加的重力为：

△G=G′-G=140N-100N=40N。

21．如图甲所示，小明用弹簧测力计拉木块（木块上放一砝码），使它沿水平木板滑动，他拉同一木块的拉力F的大小与时间t的关系，木块的速度v与时间t的关系分别如图乙、丙所示。

求0~2s，物体受到的摩擦力为______N，2~4s物体受到的摩擦力是______N，4~6s，物体受到的摩擦力______N。

【答案】122【分析】

由图丙可知，在0~2s时，木块静止受平衡力作用，摩擦力等于拉力；根据丙图可求在4s~6s内滑动摩擦力，由v~t图象丙可知物体在2~4s时做匀加速直线运动，根据滑动摩擦力只与压力的大小和接触面的粗糙程度有关、与速度无关得出受到的摩擦力。

【解析】

[1]由v~t图象可知，0~2s时，木块静止，受平衡力作用，摩擦力等于拉力为1N。

[1][2]由v~t图象可知，在4~6s内的运动速度v=4m/s

物体做匀速直线运动，摩擦力与拉力是一对平衡力，大小相等，此时f=F=2N

由v~t图象可知，物体在2~4s做匀加速直线运动，因滑动摩擦力只与压力的大小和接触面的粗糙程度有关，与速度无关，所以，此时受到的滑动摩擦力大小不变，仍为2N。

22．如图所示装置测量滑动摩擦力；将A、B叠放在水平桌面上，分别用弹簧测力计去拉（B不会从A上方落下），当A被匀速拉动时，弹簧测力计a示数为50N，b弹簧测力计示数为120N，则地面对A的摩擦力为____N，方向是______。

【答案】70水平向左【分析】

A匀速拉动的时候受力平衡，稳定后B相对于地面是静止的，也受力平衡；二力平衡的条件:

大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在一个物体上；对物体B进行受力分析，并结合二力平衡的条件判断出A、B间的滑动摩擦力。

对A进行受力分析，A受到弹簧测力计b对A向右的拉力作用和地面、B分别对A向左的摩擦力。

【解析】

[1][2]对B进行受力分析，当A被拉动时，B受到A对B向右的摩擦力和弹簧测力计a对B向左的拉力，因为B处于静止状态，因此弹簧测力计a的示数等于A、B两物体间的滑动摩擦力，如果物体A做匀速直线运动，则物体A受到弹簧测力计b对A向右的拉力作用和地面、B分别对A向左的摩擦力；并且弹簧测力计b的示数等于两个摩擦力之和，A与地面之间有摩擦力，地面对A的摩擦力

f地=F拉-fB=120N-50N=70N

【点睛】此题主要考查学生对平衡状态的认识和受力分析，此题有点难度，学生不容易想到逐个击破。

四、计算题

23．如图所示，重50N的物体B静止在粗糙的水平地面上。

（1）如果用F＝5N的力水平向右推它，没有推动，则物体所受的摩擦力f是多大？

摩擦力方向如何？

（2）如果水平推力F增加到10N，物体刚好做匀速直线运动，此时物体所受的滑动摩擦力f'大小为多大？

（3）若将水平向右的推力F增加到15N，物体受到的合力F合为多大？

【答案】

（1）5N，向左；

（2）10N；（3）5N

【解析】

（1）物体处于静止状态，摩擦力与推力平衡，则

方向与运动趋势方向相反，向左。

（2）物体处于匀速直线运动状态，摩擦力与推力平衡，则

方向与运动方向相反，向左。

（3）将水平向右的推力F增加到15N，由于压力和接触面的粗糙程度不变，滑动摩擦力大小不变，则

方向与推力方向相同。

24．如图甲所示，完全相同的两物块A、B叠放在水平面上，在20N的水平力F1的作用下一起做匀速直线运动：

（1）此时物块A所受的摩擦力为多少牛？

（2）若将A、B物块按图乙所示紧靠放在水平面上，用水平力F2推A，使它们一起做匀速直线运动，则推力F2为多少牛？

【答案】

（1）20N；

（2）20N【解析】

（1）在20N的水平力F1的作用下一起做匀速直线运动，所以物体受到的推力和桌面的摩擦力是一对平衡力，故：

（2）影响滑动摩擦力大小的因素：

压力大小；接触面的粗糙程度．

由题可知：

将两体由叠放改为水平并列放置后，压力仍为两物体的重，所以不变；接触面的粗糙程度也没有变化．变化的只是接触面积增大，而接触面积不影响摩擦力的大小．所以改为如题的放置方式后，摩擦大小不变：

故：

．

答案为：

（1）20N；

（2）滑动摩擦力的大小只与压力大小和接触面的粗糙程度有关，与接触面积无关，故物块按乙图方式放置，受到的摩擦力仍为20N，则F摩2＝f＝20N．

25．一辆质量为1.2t的小型电动车在公路上沿直线行驶，电动机的牵引力为300N。

电动车行驶时的s-t图像如图所示。

求：

（g取10N/kg）

（1）电动车受到的重力是多大？

（2）电动车沿直线匀速行驶1km需要多长时间？

（3）电动车在行驶过程中受到的摩擦阻力是多大？

【答案】

（1）

；

（2）125s；（3）300N【解析】

（1）电动车受到的重力

（2）由图可知，电动车25s行驶了200m，则电动车的速度

由

可得电动车沿直线匀速行驶1km需要的时间

（3）电动车在行驶过程中受到平衡力的作用，受到的摩擦阻力等于电动机的牵引力，即

26．某热气球等装备的质量是140kg，所装货物的质量是60kg，在空中沿竖直方向匀速下降时，受到的空气浮力（浮力方向竖直向上）为1800N，设气球在上升和下降时所受空气浮力和空气阻力的大小保持不变。

（g=10N/kg）求：

（1）热气球等装备和所装货物的总重力是多少？

（2）当热气球等装备和货物在空中沿竖直方向匀速下降时，所受的空气阻力是多少？

（3）要让热气球竖直匀速上升，应从气球上向外抛出多重的货物？

（浮力方向竖直向上）

【答案】

（1）2000N；

（2）200N；（3）400N【解析】

（1）总重力为

（2）竖直匀速下降时，物体做匀速直线运动，受力平衡，此时竖直向上的浮力与竖直向上的阻力之和等于竖直向下的重力，即

所以空气的阻力

（3）竖直匀速上升时，物体受力平衡，但此时阻力竖直线下，则

此时总重力为

抛出货物的重力为

27．2016年10月19日，神舟十一号飞船与天宫二号空间实验室成功实现自动交会对接，再次引发了中学生的科研热情。

某校兴趣小组的同学制作“孔明灯”，他们将一个薄塑料袋开口向下，并在开口端安装一个很轻的框架，框架上固定一些燃料，燃料点燃后，当灯笼内的空气被加热到一定温度时，灯笼就能腾空而起，如图所示。

该“孔明灯”的体积大约为0.02米3，总质量约为6克，环境气温为20℃。

下表给出了空气密度与温度的对应关系及相应温度下“孔明灯”内空气重力的大小。

请依据表中的相关数据回答问题：

（1）在环境气温下，空气的密度为________千克/米3。

（2）空气密度随温度的变化关系是：

__________。

（3）灯内空气的温度至少要达到_________℃，孔明灯才能起飞（忽略燃料质量的变化）。

【答案】1.29温度越高，空气密度越小120【解析】

（1）根据表格中的数据知道，当环境气温为20℃时，空气的密度是1.29千克/米3；

（2）由表格中的数据分析可知，当温度升高时，空气的密度减小，即空气密度随温度的变化关系是：

温度越高，空气密度越小；

（3）孔明灯飞起时，受到三个力的作用，即空气的浮力、灯的重力、灯内热空气的重力，且浮力为两个重力之和，即F浮=G灯+G热，又因为在空气中受到的浮力是：

F浮=ρ空气gV=1.2kg/m3×9.8N/kg×0.02m3=0.2352N，所以，

，故热空气的密度是：

，由空气密度和温度的对应关系知道，此时空气的温度在110～120℃之间，较接近120℃，所以，灯内空气的温度至少要达到120℃，孔明灯才能起飞。

【点睛】本题考查的是密度与温度的关系，

（1）

（2）小题较简单，第三小题难度较大，关键是知道孔明灯浮起时受到的浮力与两个重力合力为零，然后列出等量关