第06讲 二力平衡-【寒假自学课】2025年八年级物理寒假提升精品讲义（人教版2024）

第06讲 二力平衡 模块一 思维导图串知识 模块二 基础知识全梳理（吃透教材） 模块三 教材习题学解题 模块四 核心考点精准练（3大考点） 模块五 小试牛刀过关测 1． 依据生活经验认识平衡力和平衡状态的概念，会判断物体受到的力是否为平衡力。 2． 经历探究二力平衡条件的实验过程，归纳、总结出结论。 3． 会利用二力平衡的知识分析解决实际问题。 1、平衡状态：物体受到几个力作用时，如果保持静止或勾速直线运动状态，我们就说这儿个力相互平衡，物体处于平衡状态。 2、二力平衡 （1）实验思路：在物体上施加两个力，使物体在这两个力的作用下保持平衡，然后测量这两个力，看这两个力之间存在什么关系。 （2）实验过程：①使两个托盘里的钩码质量不相等； ②使两个托盘里的钩码质量相等。 注：这两步操作是为了探究二力平衡条件与力的大小的关系。 ②将连接小车右侧托盘的细线挂于小车左侧挂钩处，使二力的方向同时向左，观察小车的运动情况。 ③保持两个托盘里的钩码质量相等，把小车在水平桌面上扭转一个角度后释放； ④控制二力的大小不变，方向相反，保持二力在同一直线上，用细线把两个小车的挂钩连在一起。用剪刀把细线剪断，观察小车的运动情况。 （3）实验结论：作用在同一个物体上的两个力，如果大小相等、方向相反，并且在同一条直线上，这两个力就彼此平衡。这就是二力平衡的条件。 注：简记为“同体、等大、反向、共线”。 3、二力平衡条件的应用 （1）根据受力情况判断运动情况：若物体受平衡力，则保持平衡状态。 （2）根据运动情况判断受力情况：若物体处于平衡状态，则受平衡力。 4、平衡力和相互作用力的区别 一对平衡力 一对相互作用力 相同点 大小相等 大小相等 方向相反 作用在同一直线上 作用在同一直线上 不同点 作用在同一物体上 分别作用在两个物体上 教材习题01 在图中，F1和F2是物体所受的方向相反的两个力，哪些情况下，这两个力是平衡的？ 解题方法 根据二力的平衡条件：二力作用在同一物体上，大小相等、方向相反，并且在同一条直线上。所以乙丁图中的两个力是平衡的。 …… 【答案】乙、丁图中的两个力是平衡的。 教材习题02 在平直的地面上，一个人沿水平方向用20N的力推一辆小车匀速向左运动，试着在图中画出小车所受阻力的大小和方向（可把力的作用点画在重心上）。 解题方法 人沿水平方向用力推一辆小车匀速向西运动，小车所受阻力f与推力F是一对平衡力，所以小车所受阻力的大小为20牛，方向水平向东。 …… 【答案】 教材习题03 质量为40kg的小船静止在水面上，它除了受到重力之外，还受到另外一个力的作用，这个力的大小等于多少？方向如何？试着画出小船受力的示意图？（可把力的作用点画在重心上）。g取10N/kg 解题方法 ①根据G＝mg计算重力大小；②重力的方向竖直向下；③小船处于静止状态，根据二力平衡确定另一个力的大小和方向；④最后画出受力示意图。 …… 【答案】小船所受重力大小： G=mg=40kg×10N/kg=400牛，方向竖直向下； 小船受到的另一个力与重力是一对平衡力，故另一个力的大小也为400N，方向是竖直向上。 教材习题04 在水平公路上匀速行驶的公交车受到几对平衡力的作用？为什么说它们是互相平衡的？若以图中的长方形表示这辆汽车，请在图中画出汽车受力的示意图。 解题方法 画出受力分析图，然后根据物体状态和二力平衡条件进行判断。 …… 【答案】在水平公路上匀速行驶的公交车，受到两对平衡力的作用。 在水平方向上，汽车受到的牵引力F牵和阻力F阻是一对平衡力； 在竖直方向上，汽车所受的重力G和支持力F支是一对平衡力。 因为这两对力中的每一对力都是大小相等、方向相反的，作用在同一条直线上，且都作用在汽车上，因此他们相互平衡。 考点一 平衡力和平衡状态 1．下列物理情景中的物体处于平衡状态的是（　　） A．飞过来的足球被头顶回去 B．短道速滑运动员匀速转弯 C．跳伞运动员匀速直线下降 D．关闭发动机后火车越来越慢 2．下列事例中，受平衡力作用的物体是（　　） A．抛出后在空中运动的篮球 B．减速进站的火车 C．静止在水面上的轮船 D．加速起飞的飞机 3．下列图分别是用照相机拍摄（每0.1s拍摄一次）的小球在不同运动状态下的照片，其中小球受到平衡力作用的是（    ） A． B． C． D． 考点二 二力平衡条件 4．如图，在“探究二力平衡的条件”实验中，下列说法正确的是（    ） A．实验时要使小车保持匀速直线运动状态 B．桌面保持水平的目的是为了避免小车重力对实验产生影响 C．托盘中放置的砝码质量越小，对实验结果影响越小 D．把小车扭转一个角度是为了探究两个力是否作用在一个物体上 5．如图所示是陕西历史博物馆镇馆之宝之一的皇后之玺，是迄今所见两汉时期等级最高且唯一的一枚帝后玉玺，其由新疆和田羊脂白玉雕成。下列有关玉玺的说法中，正确的是（   ） A．玉玺所受重力和玉玺对展柜的压力是一对平衡力 B．玉玺所受重力和展柜对玉玺的支持力是一对平衡力 C．玉玺对展柜的压力和展柜对玉玺的支持力是一对平衡力 D．玉玺对展柜的压力和地面对展柜的支持力是一对相互作用力 6．如图是投掷实心球的场景。下列情况中实心球受到平衡力作用的是（  ） A．实心球在空中上升 B．实心球停在地面上 C．实心球在地上越滚越慢 D．实心球从空中下落 7．定期体检是保证中小学学生健康的最有效手段之一，如图是体检时测量身高体重的情景，下列说法正确的是（　　） A．人对台秤的压力就是人的重力 B．入受到的重力和台秤对人的支持力是一对平衡力 C．台秤所受的重力和地面对台秤的支持力是一对平衡力 D．台秤对人的支持力和台秤对地面的压力是一对相互作用力 8．如图所示，无风时，站在树枝上的小蚂蚁托着果实恰好静止，此时果实对蚂蚁的压力和蚂蚁对果实的支持力是一对 ，果实受到重力和蚂蚁对果实的支持力是一对 。（均选填“平衡力”或“相互作用力”） 9．在探究“二力平衡的条件”实验中，小刚用木块进行实验（如图甲所示），小华则用小车进行实验（如图乙）。木块和小车均在水平桌面保持静止。 (1)你认为甲、乙两个设计中， （选填“甲”或“乙”）更科学，理由是： ； (2)在甲、乙实验中，将木块或小车旋转一定角度，松手后，都能发现它们又恢复到原来的位置。这说明：两个力必须作用在 上，物体才能平衡； (3)小明设计了如图丙所示实验，两小车静止，当他用剪刀将两小车间的连接线剪断时，两小车 （选填“会”或“不会”）继续保持静止。这个实验可以验证：互相平衡的两个力必须作用在 。 10．在“探究二力平衡条件”的实验中，小明设置的实验装置如图甲所示，实验中砝码的质量相同。 (1)实验中是通过 来改变木块受到的拉力大小的； (2)实验时，向左盘和右盘同时放入 （选填“等重”或“不等重”） 的砝码，这时木块保持静止； 但小明在实验时发现，若向左盘和右盘同时放入不等重的砝码，木块仍然保持静止，则产生这一现象的原因是 ； (3)现保持F1与F2的大小相等，将木块换成小车，然后扭转一个角度，松手后，小车将发生转动，据此可以得出二力平衡时需要满足的一个条件是 ； (4)在探究同一问题时，小红设计了如图乙所示的实验，同学们认为小红的实验优于小明的实验，其主要原因是 。 A．小卡片容易扭转 B．小卡片是比较容易获取的材料 C．容易让小卡片在水平方向上保持平衡 D．减小摩擦力对实验结果的影响 (5)小红在图乙的装置上用剪刀从小卡片的中间将小卡片剪开，可以探究相互平衡的两个力需要满足的条件是 ； (6)如图甲，在木块的左右两边挂上相同的砝码，木块静止时，小木块受到 对平衡力作用； (7)利用如图丙所示的装置，两个滑轮安装成不同的高度， （选填“能”或“不能”）探究二力平衡的条件。 考点三 二力平衡条件的应用 11．用30牛的水平力把重为50牛的木块紧压在竖直的墙壁上，木块对墙壁的压力是（   ） A．60牛 B．20牛 C．30牛 D．70牛 12．如图甲是商场里常用的垂直电梯和自动扶梯，图乙记录了小强乘坐电梯的s-t图像。由图乙知，小强乘坐的电梯做的是 （选填“匀”或“变”）速运动，此时他搭乘垂直电梯受到的支持力 搭乘自动扶梯受到的支持力（选填“大于”、“等于”或“小于”）。 13．如图，静止在地面上的书包重60N，小丽用40N的力竖直向上提书包，但没有提起，则书包受到地面的支持力为 N，书包处于 状态（选填“平衡”或“不平衡”） 14．一辆小车上固定一个铁杆，铁杆顶端焊接一个铁球，当整体匀速向右运动时，请对铁球进行受力分析。 一、单选题 1．下列物体处于平衡状态的是（　　） A．静止在课桌上的课本 B．围绕地球匀速运动的天宫空间站 C．正在进入高碑店东站的高铁列车 D．从树上掉落的苹果 2．下列运动过程中，受到平衡力作用的物体是（    ） A．公路上匀速转弯的汽车 B．发射出去的火箭在空中加速上升 C．减速进站的火车 D．在空中匀速直线下降的跳伞运动员 3．如图是探究二力平衡条件的实验装置，下列关于该实验的叙述不正确的是（　　） A．调整托盘所放钩码个数，可改变小车受力大小 B．为使实验效果更明显，应选用质量小的小车 C．两边钩码质量相等时，小车一定处于平衡状态 D．将小车扭转一定角度再释放，是研究不在同一直线上的两个力是否平衡 4．如图所示，某同学在大课间和李老师在教室掰手腕，结果手臂更强杜的李老师获胜了。下列关于此次比赛情况的叙述正确的是（　　） A．两个人对彼此的作用力大小相等 B．老师对同学的作用力更大 C．力的大小与小臂长度有关，无法比较大小 D．在相持静止阶段，这是一对平衡力 5．停放在水平地面上的汽车，此时（　　） A．车的重力与地面对车的支持力是一对平衡力 B．车的重力与地面的压力是相互作用力 C．车的支持力与地面的压力是一对平衡力 D．车的重力与地面对车的支持力是相互作用力 6．在如图所示的四幅图中，和是物体所受到的两个力，其中和属于平衡力的是（　　） A． B． C． D． 7．无人机在人的遥控下，能在空中自由的飞行和悬停，下图是无人机竖直方向飞行时，高度与时间的关系图像，图像由三段直线组成。若无人机只受升力和重力的作用，那么在（　　）时间段，升力和重力是二力平衡。 A．只有 B．只有 C．只有 D．整个 8．在一光滑水平面上，有一个重50N的物体，以2.5m/s的速度匀速直线前进，这个物体受到的水平拉力应是（　　） A．12.5N B．50N C．2.5N D．0 9．用50牛顿的水平力F，把质量为2千克的物体A压在竖直的墙壁上，如图所示，这时若物体A刚好沿墙面匀速下滑，则A物体受到摩擦力的大小及墙面受到的压力为（    ） A．50牛 19.6牛 B．50牛 0牛 C．19.6牛 50牛 D．0牛 0牛 二、填空题 10．一架直升机的质量为2t，它悬停在空中时只受到重力和升力的作用，则所受升力的大小为 N，当它匀速直线上升时，升力 （选填“变大”、“变小”或“不变”）的。（g取10N/kg） 11．如图推着购物车在水平地面上做匀速直线运动，购物车受到的支持力与车对地面的压力是一对 （选填“平衡力”或“相互作用力”），撤去推力后，小车由于 会继续向前运动。 12．室内天花板悬线上挂着一只吊灯。吊灯受到重力和 ，这两个力的施力物体分别是 和悬线，这两个力是一对 。 13．我们常用“频闪照片”来研究物体的运动。如图1所示，记录了甲、乙两个小球每隔1s所处的位置。根据底片可以判断 球处于平衡状态。图2中的图像描述的是 球做 运动。 三、实验题 14．如图甲所示，这是小明探究二力平衡条件时的实验情景。 (1)如果物体只受两个力作用，且处于静止状态或 状态，说明这两个力是相互平衡的； (2)小明将系于小卡片（不计自重）两端的线分别跨过左右支架上的滑轮，在线的两端挂上钩码，使作用在小卡片上的两个拉力方向 （选填“相同”或“相反”），并通过调整钩码个数来改变拉力大小； (3)当小卡片平衡时，小明将小卡片扭转过一个角度，松手后小卡片 （选填“能”或“不能”）平衡，由此实验步骤可知只有作用在 的两个力才能平衡； (4)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，在图甲所示情况下，小明下一步操作是 。 15．在“探究二力平衡的条件”活动中，小明、小红选择器材后，设计组装的实验装置分别如图甲、乙所示。 (1)当物体处于静止状态或 状态时，它受到的力是相互平衡的。 (2)从实验效果的角度分析，你认为 （选填“小明”或“小红”）选择的实验器材更加合理，理由是：可以减小 对实验带来的影响。 (3)在探究力的大小对二力平衡的影响时，通过调整 来改变和的大小。 (4)实验乙中保持与相等，将小车在水平桌面上扭转一个角度后再释放，发现小车不能处于静止状态，设计此实验步骤是为了证明相互平衡的两个力必须作用在 。 1 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第06讲 二力平衡 模块一 思维导图串知识 模块二 基础知识全梳理（吃透教材） 模块三 教材习题学解题 模块四 核心考点精准练（3大考点） 模块五 小试牛刀过关测 1． 依据生活经验认识平衡力和平衡状态的概念，会判断物体受到的力是否为平衡力。 2． 经历探究二力平衡条件的实验过程，归纳、总结出结论。 3． 会利用二力平衡的知识分析解决实际问题。 1、平衡状态：物体受到几个力作用时，如果保持静止或勾速直线运动状态，我们就说这儿个力相互平衡，物体处于平衡状态。 2、二力平衡 （1）实验思路：在物体上施加两个力，使物体在这两个力的作用下保持平衡，然后测量这两个力，看这两个力之间存在什么关系。 （2）实验过程：①使两个托盘里的钩码质量不相等； ②使两个托盘里的钩码质量相等。 注：这两步操作是为了探究二力平衡条件与力的大小的关系。 ②将连接小车右侧托盘的细线挂于小车左侧挂钩处，使二力的方向同时向左，观察小车的运动情况。 ③保持两个托盘里的钩码质量相等，把小车在水平桌面上扭转一个角度后释放； ④控制二力的大小不变，方向相反，保持二力在同一直线上，用细线把两个小车的挂钩连在一起。用剪刀把细线剪断，观察小车的运动情况。 （3）实验结论：作用在同一个物体上的两个力，如果大小相等、方向相反，并且在同一条直线上，这两个力就彼此平衡。这就是二力平衡的条件。 注：简记为“同体、等大、反向、共线”。 3、二力平衡条件的应用 （1）根据受力情况判断运动情况：若物体受平衡力，则保持平衡状态。 （2）根据运动情况判断受力情况：若物体处于平衡状态，则受平衡力。 4、平衡力和相互作用力的区别 一对平衡力 一对相互作用力 相同点 大小相等 大小相等 方向相反 作用在同一直线上 作用在同一直线上 不同点 作用在同一物体上 分别作用在两个物体上 教材习题01 在图中，F1和F2是物体所受的方向相反的两个力，哪些情况下，这两个力是平衡的？ 解题方法 根据二力的平衡条件：二力作用在同一物体上，大小相等、方向相反，并且在同一条直线上。所以乙丁图中的两个力是平衡的。 …… 【答案】乙、丁图中的两个力是平衡的。 教材习题02 在平直的地面上，一个人沿水平方向用20N的力推一辆小车匀速向左运动，试着在图中画出小车所受阻力的大小和方向（可把力的作用点画在重心上）。 解题方法 人沿水平方向用力推一辆小车匀速向西运动，小车所受阻力f与推力F是一对平衡力，所以小车所受阻力的大小为20牛，方向水平向东。 …… 【答案】 教材习题03 质量为40kg的小船静止在水面上，它除了受到重力之外，还受到另外一个力的作用，这个力的大小等于多少？方向如何？试着画出小船受力的示意图？（可把力的作用点画在重心上）。g取10N/kg 解题方法 ①根据G＝mg计算重力大小；②重力的方向竖直向下；③小船处于静止状态，根据二力平衡确定另一个力的大小和方向；④最后画出受力示意图。 …… 【答案】小船所受重力大小： G=mg=40kg×10N/kg=400牛，方向竖直向下； 小船受到的另一个力与重力是一对平衡力，故另一个力的大小也为400N，方向是竖直向上。 教材习题04 在水平公路上匀速行驶的公交车受到几对平衡力的作用？为什么说它们是互相平衡的？若以图中的长方形表示这辆汽车，请在图中画出汽车受力的示意图。 解题方法 画出受力分析图，然后根据物体状态和二力平衡条件进行判断。 …… 【答案】在水平公路上匀速行驶的公交车，受到两对平衡力的作用。 在水平方向上，汽车受到的牵引力F牵和阻力F阻是一对平衡力； 在竖直方向上，汽车所受的重力G和支持力F支是一对平衡力。 因为这两对力中的每一对力都是大小相等、方向相反的，作用在同一条直线上，且都作用在汽车上，因此他们相互平衡。 考点一 平衡力和平衡状态 1．下列物理情景中的物体处于平衡状态的是（　　） A．飞过来的足球被头顶回去 B．短道速滑运动员匀速转弯 C．跳伞运动员匀速直线下降 D．关闭发动机后火车越来越慢 【答案】C 【详解】A．飞过来的足球被头顶回去，其速度大小和方向都发生了改变，运动状态发生了改变，不是平衡状态，故A不符合题意； B．短道速滑运动员匀速转弯，运动方向发生了变化，运动状态发生了改变，不是平衡状态，故B不符合题意； C．跳伞运动员匀速直线下降，运动状态没有发生改变，处于平衡状态，故C符合题意； D．关闭发动机后火车越来越慢，速度大小发生改变，运动状态发生了改变，不是平衡状态，故D不符合题意。 故选C。 2．下列事例中，受平衡力作用的物体是（　　） A．抛出后在空中运动的篮球 B．减速进站的火车 C．静止在水面上的轮船 D．加速起飞的飞机 【答案】C 【详解】平衡状态是指物体处于静止或者匀速直线运动的状态，物体处于平衡状态时合外力为0； A．抛出后在空中运动的篮球，速度不断发生变化，处于非平衡状态，受非平衡力作用，故A不符合题意； B．减速进站的火车，速度不断发生变化，处于非平衡状态，受非平衡力作用，故B不符合题意； C．静止在水面上的轮船，处于平衡状态，受平衡力作用，故C符合题意； D．加速起飞的飞机，飞机的速度不断变化，处于非平衡状态，受非平衡力作用，故D不符合题意。 故选C。 3．下列图分别是用照相机拍摄（每0.1s拍摄一次）的小球在不同运动状态下的照片，其中小球受到平衡力作用的是（    ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】平衡状态是指静止或匀速直线运动状态； A．物体运动方向不断发生变化，所以受非平衡力，故 A不符合题意； B．物体相同时间内的距离变短，说明运动的速度变小，因此受非平衡力，故B不符合题意； C．物体相同时间内，路程相同，说明在做匀速直线运动，处于平衡状态，受平衡力的作用，故C符合题意； D．物体下落过程中相同时间路程越来越大，说明做加速运动，处于非平衡状态，受非平衡力，故D不符合题意。 故选C。 考点二 二力平衡条件 4．如图，在“探究二力平衡的条件”实验中，下列说法正确的是（    ） A．实验时要使小车保持匀速直线运动状态 B．桌面保持水平的目的是为了避免小车重力对实验产生影响 C．托盘中放置的砝码质量越小，对实验结果影响越小 D．把小车扭转一个角度是为了探究两个力是否作用在一个物体上 【答案】B 【详解】A．若使小车保持匀速直线运动状态，操作难度很大，实验时要使小车保持静止状态，故A错误； B．桌面保持水平的目的是为了避免小车重力对实验产生影响，若桌面不水平，小车由于重力会向较低一端滑行，故B正确； C．托盘中放置的砝码质量越小，对小车的拉力越小，则小车受到的摩擦力越不可忽略不计，对实验结果影响越大，故C错误； D．把小车扭转一个角度是为了探究相互平衡的两个力是否作用在同一直线上，故D错误。 故选B。 5．如图所示是陕西历史博物馆镇馆之宝之一的皇后之玺，是迄今所见两汉时期等级最高且唯一的一枚帝后玉玺，其由新疆和田羊脂白玉雕成。下列有关玉玺的说法中，正确的是（   ） A．玉玺所受重力和玉玺对展柜的压力是一对平衡力 B．玉玺所受重力和展柜对玉玺的支持力是一对平衡力 C．玉玺对展柜的压力和展柜对玉玺的支持力是一对平衡力 D．玉玺对展柜的压力和地面对展柜的支持力是一对相互作用力 【答案】B 【详解】A．玉玺所受重力和玉玺对展柜的压力方向相同，不是一对平衡力，故A错误； B．玉玺所受重力和展柜对玉玺的支持力大小相等、方向相反、作用在同一直线和同一物体上，是一对平衡力，故B正确； C．玉玺对展柜的压力和展柜对玉玺的支持力作用在不同物体上，不是一对平衡力，故C错误； D．玉玺对展柜的压力和地面对展柜的支持力大小不等，不是一对相互作用力，故D错误。 故选B。 6．如图是投掷实心球的场景。下列情况中实心球受到平衡力作用的是（  ） A．实心球在空中上升 B．实心球停在地面上 C．实心球在地上越滚越慢 D．实心球从空中下落 【答案】B 【详解】A．实心球在空中上升时做曲线运动，运动状态在改变，处于非平衡状态，受到的是非平衡力，故A不符合题意； B．实心球停在地面上时，处于静止状态，受到的重力和支持力是一对平衡力，故B符合题意； C．实心球在地上越滚越慢，它的速度减小，运动状态在改变，处于非平衡状态，受到的是非平衡力，故C不符合题意； D．实心球从空中下落，它的速度增大，运动状态在改变，处于非平衡状态，受到的是非平衡力，故D不符合题意。 故选B。 7．定期体检是保证中小学学生健康的最有效手段之一，如图是体检时测量身高体重的情景，下列说法正确的是（　　） A．人对台秤的压力就是人的重力 B．入受到的重力和台秤对人的支持力是一对平衡力 C．台秤所受的重力和地面对台秤的支持力是一对平衡力 D．台秤对人的支持力和台秤对地面的压力是一对相互作用力 【答案】B 【详解】A．人对台秤的压力和人的重力，这两个力的施力物体和受力物体都不同，不是同一个力，故A错误； B．入受到的重力和台秤对人的支持力作用在同一物体上，大小相等，方向相反，作用在同一直线上，是一对平衡力，故B正确； C．地面对台秤的支持力大小等于台秤和人的总重，台秤所受的重力和地面对台秤的支持力大小不相等，不是一对平衡力，故C错误； D．台秤对人的支持力和台秤对地面的压力，这两个力的施力物体和受力物体不是互为彼此，不是一对相互作用力，故D错误。 故选B。 8．如图所示，无风时，站在树枝上的小蚂蚁托着果实恰好静止，此时果实对蚂蚁的压力和蚂蚁对果实的支持力是一对 ，果实受到重力和蚂蚁对果实的支持力是一对 。（均选填“平衡力”或“相互作用力”） 【答案】 相互作用力 平衡力 【详解】[1]果实对蚂蚁的压力和蚂蚁对果实的支持力，两者大小相等，方向相反，在同一直线上，但二力作用在不同的物体上，因此二力是一对相互作用力。 [2]果实受到的重力和蚂蚁对它的支持力大小相等，方向相反，作用在同一物体上，作用在同一条直线上，是一对平衡力。 9．在探究“二力平衡的条件”实验中，小刚用木块进行实验（如图甲所示），小华则用小车进行实验（如图乙）。木块和小车均在水平桌面保持静止。 (1)你认为甲、乙两个设计中， （选填“甲”或“乙”）更科学，理由是： ； (2)在甲、乙实验中，将木块或小车旋转一定角度，松手后，都能发现它们又恢复到原来的位置。这说明：两个力必须作用在 上，物体才能平衡； (3)小明设计了如图丙所示实验，两小车静止，当他用剪刀将两小车间的连接线剪断时，两小车 （选填“会”或“不会”）继续保持静止。这个实验可以验证：互相平衡的两个力必须作用在 。 【答案】(1) 乙 乙中小车与桌面间属于滚动摩擦，比滑动摩擦小得多，可以减小对实验结果的影响 (2)同一直线 (3) 不会 同一物体 【详解】（1）[1][2]比较甲乙两个实验，甲实验用的是木块，乙用的是小车，滚动摩擦小于滑动摩擦，实验时应该尽量减小水平面的摩擦力，以减小阻力对实验结果的影响，故该实验用乙更合理。 （2）把小车转过一个角度，然后松手，观察到小车转动，最后恢复到静止状态，说明小车在水平方向上受到的两个力在同一条直线上时才能平衡，故这样做的目的是为了探究两个平衡的力是否作用在同一条直线上。 （3）[1][2]如图丙，用剪刀将两小车间的连接线剪断时，两个拉力分别作用在两个小车上，结果两小车均不能保持静止，说明互相平衡的两个力必须作用在同一物体上。 10．在“探究二力平衡条件”的实验中，小明设置的实验装置如图甲所示，实验中砝码的质量相同。 (1)实验中是通过 来改变木块受到的拉力大小的； (2)实验时，向左盘和右盘同时放入 （选填“等重”或“不等重”） 的砝码，这时木块保持静止； 但小明在实验时发现，若向左盘和右盘同时放入不等重的砝码，木块仍然保持静止，则产生这一现象的原因是 ； (3)现保持F1与F2的大小相等，将木块换成小车，然后扭转一个角度，松手后，小车将发生转动，据此可以得出二力平衡时需要满足的一个条件是 ； (4)在探究同一问题时，小红设计了如图乙所示的实验，同学们认为小红的实验优于小明的实验，其主要原因是 。 A．小卡片容易扭转 B．小卡片是比较容易获取的材料 C．容易让小卡片在水平方向上保持平衡 D．减小摩擦力对实验结果的影响 (5)小红在图乙的装置上用剪刀从小卡片的中间将小卡片剪开，可以探究相互平衡的两个力需要满足的条件是 ； (6)如图甲，在木块的左右两边挂上相同的砝码，木块静止时，小木块受到 对平衡力作用； (7)利用如图丙所示的装置，两个滑轮安装成不同的高度， （选填“能”或“不能”）探究二力平衡的条件。 【答案】(1)改变钩码的数量 (2) 等重 见解析 (3)平衡的两个力一定在同一直线上 (4)D (5)见解析 (6)两 (7)能 【详解】（1）木块受到的拉力F1和F2分别等于水平桌面两端所挂砝码的重力，可以通过调整砝码的质量来改变F1和F2的大小。 （2）[1][2]实验时在两端的小盘里加砝码，当两边小盘中的砝码质量相同时，木块保持静止，说明相互平衡的两个力大小相等；实验时发现当两边所挂砝码不相等时，木块也能平衡，可能木块与桌面之间存在较大的摩擦力。 （3）将小车转动一个角度，两个力不在同一直线上，小车将转动回来，说明一对平衡力需在同一直线上，所以实验中设计这一步骤的目的是验证二力平衡时的两个力一定在同一直线上。 （4）小红实验用的小卡片重力小，悬在空中不受桌面对它的摩擦力影响；小明实验用的木块放在水平桌面上，木块和桌面之间存在摩擦力，摩擦力是不能消除的，实验要受到摩擦力影响，所以还是小红的实验方案好，故选D。 （5）用剪刀从小卡片的中间将小卡片剪开，使这两个力不再共物，物体就不能静止，各自向相反的方向运动，可以探究相互平衡的两个力是作用在同一物体上。 （6）如图甲，在木块的左右两边挂上相同的砝码，木块静止时，木块水平方向受到两个拉力是一对平衡力，竖直方向受到重力和支持力是一对平衡力，小木块受到两对平衡力作用。 （7）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。 考点三 二力平衡条件的应用 11．用30牛的水平力把重为50牛的木块紧压在竖直的墙壁上，木块对墙壁的压力是（   ） A．60牛 B．20牛 C．30牛 D．70牛 【答案】C 【详解】用30N的水平力把重50N的木块紧压在竖直墙壁上，此时，木块处于平衡状态，受到水平方向和竖直方向的两对平衡力的作用。竖直方向的平衡力是竖直向下的重力和向上的摩擦力；水平方向上的平衡力是人对木块的压力和墙壁对木块的支持力，故墙对木块的支持力也为30N，由力的作用是相互的可知，木块对墙壁的压力是30N。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 12．如图甲是商场里常用的垂直电梯和自动扶梯，图乙记录了小强乘坐电梯的s-t图像。由图乙知，小强乘坐的电梯做的是 （选填“匀”或“变”）速运动，此时他搭乘垂直电梯受到的支持力 搭乘自动扶梯受到的支持力（选填“大于”、“等于”或“小于”）。 【答案】 匀 等于 【详解】[1][2]由图乙可知，路程和时间成正比，所以此时两种情况都是做匀速直线运动；即两种情况都处于平衡状态，所以都受到平衡力的作用，所以两种情况中，小强受到的重力和支持力大小相等、方向相反、作用在一条直线上，即两种情况中电梯对小强的支持力大小都等于重力，所以他搭乘垂直电梯受到的支持力等于搭乘自动扶梯受到的支持力。 13．如图，静止在地面上的书包重60N，小丽用40N的力竖直向上提书包，但没有提起，则书包受到地面的支持力为 N，书包处于 状态（选填“平衡”或“不平衡”） 【答案】 20 平衡 【详解】[1][2]向上提书包的力小于书包的重力，书包仍静止在地面上，处于平衡状态。则书包受到地面的支持力为 14．一辆小车上固定一个铁杆，铁杆顶端焊接一个铁球，当整体匀速向右运动时，请对铁球进行受力分析。 【答案】 【详解】铁球与车一起向右做匀速运动，处于平衡状态，受平衡力，所以受到竖直向下的重力和竖直向上的杆的弹力，两个力大小相等，作用点都在球的重心上，如图所示： 一、单选题 1．下列物体处于平衡状态的是（　　） A．静止在课桌上的课本 B．围绕地球匀速运动的天宫空间站 C．正在进入高碑店东站的高铁列车 D．从树上掉落的苹果 【答案】A 【详解】A．静止在课桌上的课本，处于静止状态，即平衡状态，故A符合题意； B．围绕地球匀速运动的中国空间站，运动状态时刻发生变化，处于非平衡状态，所以受的是非平衡 力，故B不符合题意； C．正在进入郑州站的高铁列车，运动状态时刻发生变化，处于非平衡状态，所以受的是非平衡力，故C不符合题意； D．从树上掉落的苹果，运动状态时刻发生变化， 处于非平衡状态，所以受的是非平衡力，故D不符合题意。 故选A。 2．下列运动过程中，受到平衡力作用的物体是（    ） A．公路上匀速转弯的汽车 B．发射出去的火箭在空中加速上升 C．减速进站的火车 D．在空中匀速直线下降的跳伞运动员 【答案】D 【详解】A．公路上匀速转弯的汽车，速度不变，但其运动方向在不断改变，汽车的运动状态在变化。根据牛顿第一定律，物体运动状态改变时受到非平衡力的作用。故A不符合题意； B．发射出去的火箭在空中加速上升，速度在增大，即运动状态在改变。根据牛顿第一定律，火箭受到的是非平衡力。故B不符合题意；   C．减速进站的火车，速度在减小，即运动状态在改变。火车受到的是非平衡力。故C不符合题意；   D．在空中匀速直线下降的跳伞运动员，速度大小和方向都不变，即运动状态保持不变。根据牛顿第一定律，跳伞运动员受到的是平衡力。故D符合题意。   故选D。 3．如图是探究二力平衡条件的实验装置，下列关于该实验的叙述不正确的是（　　） A．调整托盘所放钩码个数，可改变小车受力大小 B．为使实验效果更明显，应选用质量小的小车 C．两边钩码质量相等时，小车一定处于平衡状态 D．将小车扭转一定角度再释放，是研究不在同一直线上的两个力是否平衡 【答案】C 【详解】A．调整两边的托盘所放的钩码数量，可以改变小车所受拉力的大小，可以探究二力平衡时两个力的大小关系，故A正确，不符合题意； B．质量较大的小车对桌面的压力大，小车受到的摩擦力大，对实验影响较大，所以应选择质量较小的车，减小摩擦力对实验的影响，故B正确，不符合题意； C．两边钩码质量相等时，两边的拉力相等，如果这两个力不在同一直线，则小车处于不平衡状态，所以小车不一定处于平衡状态，故C错误，符合题意； D．将小车扭转一个角度，是为了改变力的作用线的位置，使两个力不在同一直线，是为了探究二力平衡时两个力是否在同一直线上，故D正确，不符合题意。 故选C。 4．如图所示，某同学在大课间和李老师在教室掰手腕，结果手臂更强杜的李老师获胜了。下列关于此次比赛情况的叙述正确的是（　　） A．两个人对彼此的作用力大小相等 B．老师对同学的作用力更大 C．力的大小与小臂长度有关，无法比较大小 D．在相持静止阶段，这是一对平衡力 【答案】A 【详解】ABC．因为物体间力的作用是相互的，两个人对彼此的作用力是一对相互作用力，所以两个人对彼此的作用力大小相等，故A正确，BC错误； D．在相持静止阶段，它们的受力物体不是同一个物体，所以它们不是一对平衡力，故D错误。 故选A。 5．停放在水平地面上的汽车，此时（　　） A．车的重力与地面对车的支持力是一对平衡力 B．车的重力与地面的压力是相互作用力 C．车的支持力与地面的压力是一对平衡力 D．车的重力与地面对车的支持力是相互作用力 【答案】A 【详解】A．停放在水平地面上的汽车，车的重力与地面对车的支持力作用在同一个物体上，符合二力平衡条件，故A符合题意； B．车的重力与地面的压力不是作用在相互作用的两个物体上的力，不是相互作用力，故B不符合题意； C．车的支持力与地面的压力是作用在不同物体上的两个力，不是平衡力，故C不符合题意； D．车的重力与地面对车的支持力是作用在同一物体上的两个力，是一对平衡力，故D不符合题意。 故选A。 6．在如图所示的四幅图中，和是物体所受到的两个力，其中和属于平衡力的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】A．图中两个力作用在两个物体上，所以不是一对平衡力，故A不符合题意； B．图中两个力作用在同一物体上，且作用在同一条直线上，大小相等，方向相反，是一对平衡力，故B符合题意； C．图中两个力不在同一直线上，所以不是一对平衡力，故C不符合题意； D．图中两个力不在同一直线上，所以不是一对平衡力，故D不符合题意。 故选B。 7．无人机在人的遥控下，能在空中自由的飞行和悬停，下图是无人机竖直方向飞行时，高度与时间的关系图像，图像由三段直线组成。若无人机只受升力和重力的作用，那么在（　　）时间段，升力和重力是二力平衡。 A．只有 B．只有 C．只有 D．整个 【答案】D 【详解】分析无人机高度与时间的关系图像可知，0~5秒无人机匀速直线运动，受平衡力； 5~9秒无人机悬停，处于平衡状态，受平衡力；9~15秒无人机继续匀速直线运动，故还受平衡力，故整个0~15秒均受平衡力。 故选D。 8．在一光滑水平面上，有一个重50N的物体，以2.5m/s的速度匀速直线前进，这个物体受到的水平拉力应是（　　） A．12.5N B．50N C．2.5N D．0 【答案】D 【详解】由题意，物体在光滑水平面上做匀速直线运动，合力为零，在水平方向上摩擦力为零，则这个物体受到的水平拉力应为0。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 9．用50牛顿的水平力F，把质量为2千克的物体A压在竖直的墙壁上，如图所示，这时若物体A刚好沿墙面匀速下滑，则A物体受到摩擦力的大小及墙面受到的压力为（    ） A．50牛 19.6牛 B．50牛 0牛 C．19.6牛 50牛 D．0牛 0牛 【答案】C 【详解】物体在水平方向上受到50N的压力，其将这个力大小不变的传递到墙上，所以墙壁受到的压力为50N，该物体匀速下滑，处于平衡状态，受平衡力。竖直方向上受到重力和墙壁对它的摩擦力是一对平衡力，根据二力平衡的条件可知，A物体受到摩擦力等于重力，即 物体在水平方向上受到50N的压力，A物体将这个力大小不变的传递到墙上，所以墙壁受到的压力为50N。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 二、填空题 10．一架直升机的质量为2t，它悬停在空中时只受到重力和升力的作用，则所受升力的大小为 N，当它匀速直线上升时，升力 （选填“变大”、“变小”或“不变”）的。（g取10N/kg） 【答案】 2×104 不变 【详解】[1]悬停在空中的直升机，根据重力的计算公式可得，受到竖直向下的重力为 G=mg=2×103kg×10N/kg=2×104N 受竖直向上的升力F作用，飞机处于平衡状态，由平衡条件可知，升力为 F=G=2×104N [2]匀速直线上升，直升机受到升力和重力作用，这两个力是平衡力，大小相等，直升机的重力不变，升力不变。 11．如图推着购物车在水平地面上做匀速直线运动，购物车受到的支持力与车对地面的压力是一对 （选填“平衡力”或“相互作用力”），撤去推力后，小车由于 会继续向前运动。 【答案】 相互作用力 惯性 【详解】[1]购物车受到的支持力与车对地面的压力，大小相等，方向相反，作用在同一直线上，施力物体和受力物体互为彼此，是一对相互作用力。 [2]撤去推力后，小车由于惯性要保持原来的运动状态，会继续向前运动。 12．室内天花板悬线上挂着一只吊灯。吊灯受到重力和 ，这两个力的施力物体分别是 和悬线，这两个力是一对 。 【答案】 拉力 地球 平衡力 【详解】[1][2]室内天花板悬线上挂着的吊灯，它主要受到两个力的作用。首先，吊灯受到重力的作用，这是由于地球对吊灯的吸引而产生的。因此，重力的施力物体是地球。其次，吊灯还受到悬线的拉力作用，这是因为悬线将吊灯悬挂起来，对吊灯有一个向上的拉力。所以，拉力的施力物体是悬线。 [3]重力和拉力，都作用在吊灯上，且它们的大小相等、方向相反、作用在同一直线上。根据平衡力的定义，我们可以判断这两个力是一对平衡力。 13．我们常用“频闪照片”来研究物体的运动。如图1所示，记录了甲、乙两个小球每隔1s所处的位置。根据底片可以判断 球处于平衡状态。图2中的图像描述的是 球做 运动。 【答案】 甲 甲 匀速直线运动 【详解】[1]由图1知道，甲球在相同的时间间隔内通过的路程相等，所以，可以认为甲球做匀速直线运动，乙球在相邻的时间间隔内，通过的路程逐渐的增大，所以，乙球的运动速度逐渐增大，做的是加速运动。静止和匀速直线运动都是平衡态，所以，由图1知道，甲球处于平衡状态。 [2][3]由图2知道，路程随着时间的增加而逐渐的增大且成正比关系，即图2是匀速直线运动的图像，所以该图像描述的是甲球的运动。 三、实验题 14．如图甲所示，这是小明探究二力平衡条件时的实验情景。 (1)如果物体只受两个力作用，且处于静止状态或 状态，说明这两个力是相互平衡的； (2)小明将系于小卡片（不计自重）两端的线分别跨过左右支架上的滑轮，在线的两端挂上钩码，使作用在小卡片上的两个拉力方向 （选填“相同”或“相反”），并通过调整钩码个数来改变拉力大小； (3)当小卡片平衡时，小明将小卡片扭转过一个角度，松手后小卡片 （选填“能”或“不能”）平衡，由此实验步骤可知只有作用在 的两个力才能平衡； (4)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，在图甲所示情况下，小明下一步操作是 。 【答案】(1)匀速直线运动 (2)相反 (3) 不能 同一条直线上 (4)将卡片剪成两半 【详解】（1）[1]如果物体只受两个力的作用，且处于静止或匀速直线运动状态，说明这两 个力相互平衡。静止或匀速直线运动状态属于平衡状态。 （2）小卡片两端通过滑轮各挂一个钩码，由于重力通过绳子对小卡片施加了两个力，这两个力的方向相反。 （3）[1][2]小卡片转过一个角度，小卡片两端的拉力就不在一条直线上，纸片就会转动，说明了不在同一条直线上的两个力不能平衡。 （4）为了验证只有作用在同一个物体上的两个力才能平衡，应该将卡片剪成两半，使卡片变成两个物体以验证在两个物体上时不能平衡。 15．在“探究二力平衡的条件”活动中，小明、小红选择器材后，设计组装的实验装置分别如图甲、乙所示。 (1)当物体处于静止状态或 状态时，它受到的力是相互平衡的。 (2)从实验效果的角度分析，你认为 （选填“小明”或“小红”）选择的实验器材更加合理，理由是：可以减小 对实验带来的影响。 (3)在探究力的大小对二力平衡的影响时，通过调整 来改变和的大小。 (4)实验乙中保持与相等，将小车在水平桌面上扭转一个角度后再释放，发现小车不能处于静止状态，设计此实验步骤是为了证明相互平衡的两个力必须作用在 。 【答案】(1)匀速直线运动 (2) 小红 摩擦力 (3)砝码个数 (4)同一条直线上 【详解】（1）当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时，物体处于平衡状态，当物体处于平衡状态时，受力是平衡的。 （2）[1][2]甲图中的是木块，它与桌面之间的摩擦是滑动摩擦，而乙图中的是小车，它与桌面之间是滚动摩擦，其摩擦力较小可以忽略，因此选小车代替木块的好处是可以减小摩擦力对实验的影响，所以小红选择实验器材更合理。 （3）小车受到的拉力F1和F2分别等于水平桌面两端所放砝码的重力，可以通过调整砝码的个数（质量）来改变F1和F2的大小。 （4）保持F1和F2相等，用手将小车扭转一个角度，两个力不在同一条直线上，松手后，小车将无法在此位置平衡。实验中设计这一步骤的目的是为了证明探究二力平衡时，两个力必须满足的条件是作用在同一条直线上。 1 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$