8.2 二力平衡 2024-2025学年人教版(2024)物理八年级下册

8.2 二力平衡 新知梳理 1.平衡状态 物体在受到几个力的作用时，如果保持 或 ，我们就说这几个力平衡，物体处于平衡状态。 2.二力平衡 （1）定义：物体在受到二力作用时，如果保持静止状态或匀速直线运动状态，我们就说这两个力平衡。 （2）二力平衡的条件 二力平衡条件：作用在 的两个力，如果 、 、 上，这两个力就彼此平衡。（记忆口诀：同体、等大、反向、共线） 3.二力平衡应用 （1）根据物体的受力情况判断物体运动状态： 当物体不受任何力作用时，物体总保持 或 （平衡状态）。 当物体受平衡力作用时，物体总保持 或 （平衡状态）。 当物体受非平衡力作用时，物体的运动状态 （一定/不一定）发生改变。 （2）根据物体的运动状态判断物体的受力情况。 当物体处于 （静止状态或匀速直线运动状态）时，物体不受力或受到平衡力。 理解：在判断物体受平衡力时，要注意先判断物体在什么方向（水平方向还是竖直方向）处于平衡状态，然后才能判断物体在什么方向受到平衡力。 当物体处于 （加速或减速运动、方向改变）时，物体受到非平衡力的作用。 4.平衡力和相互作用力 平衡力 相互作用力 不同点 共同点 大小 方向 作用在 强化训练 1. 下列情境中，物体所受合力为0的是（　　） A．减速着陆的战斗机 B．正在拐弯的汽车 C．加速冲刺的运动员 D．静止不动的路人 2. 如图所示，是小慧同学掷实心球的场景，图中虚线表示球的运动轨迹，球从a点上升到最高点b后下落到地面c点，然后继续运动到d点停止。下列说法正确的是（       ） A．球从a点上升到b点，是因为受到惯性力作用 B．球在b点为运动的最高点，为平衡状态 C．球从b点下落到c点，说明力可以改变物体的运动状态 D．球最终到d点停止，说明物体运动需要力来维持 第2题 第3题 3.   如图所示，质量分布均匀的长方体物体A静止在水平桌面上，下列分析正确的是（　　） A．物体受到的重力是由于物块形变产生的 B．物体受到的支持力是由于水平桌面发生弹性形变产生的 C．物体A的重心不在物体上 D．物体受到的支持力大小大于物体对水平桌面的压力大小 4.  小夏是一位体育爱好者，他运用学过的物理知识对如图所示的运动项目进行分析，下列说法正确的（　） A．甲图中运动员正在跳高，当他腾跃到最高点时，所受合力为零 B．乙图中运动员游泳时向后拨水，他向前进，说明物体间力的作用是相互的 C．丙图中运动员正在投篮，篮球出手后仍能继续向前是因为受到惯性的作用 D．丁图中运动员举着杠铃静止不动，杠铃对他的压力和他对杠铃的支持力是一对平衡力 5. 大年初一早上，云南人的习俗是吃汤圆和鸡蛋，这代表的是家人一年团团圆圆。下列说法正确的是（    ） A．将两个鸡蛋相互敲击，两个鸡蛋的蛋壳都坏了，说明力的作用是相互的 B．一口咬下，圆滚滚的汤圆被一分为二，这说明力可以改变物体的运动状态 C．在制作好的面团上轻轻用力按压，面团凹陷，说明面团对手没有力的作用 D．放在桌面上的面团对桌面的压力和桌面对面团的支持力是一对平衡力 6. 下列说法中错误的是（　　） A．竖直抛向空中的石块，运动的越来越慢，是由于石块受到的重力与运动方向相反 B．打乒乓球时，球拍对球施加力的同时球拍也受到球的作用力，这两个力的大小相等 C．人沿水平方向推停在水平面上的车，车未动，车受到的推力与摩擦力是一对平衡力 D．体育中考中，抛出的实心球在空中运动到达最高点时受平衡力作用 7.冰球是第24届冬季奥林匹克运动会比赛项目之一，如所示图为帅气的冰球选手比赛的瞬间。下列说法中正确的是（　　） A．冰球运动员在加速滑行过程中，运动状态不变 B．运动员持球杆击球时，球杆对球的力与手对球杆的力是一对平衡力 C．运动员滑行时不能立即停下来，是因为运动员具有惯性 D．运动员站在水平冰面上时，冰面对人的支持力与人受到的重力是一对相互作用力 8.跳远是高阳县运动会田赛项目之一，跳远的几个阶段如图所示，不考虑空气阻力，则下面说法中正确的是（　　） A．运动员在空中运动时，受到了非平衡力的作用 B．起跳后，运动员能继续往前是由于他受到惯性作用 C．助跑过程可以增大运动员的惯性，从而增大跳远的距离 D．在最高点时若运动员受的一切力都消失，则运动员会静止在最高点 9.用钢丝绳系上一个重为500N的物体，当钢丝绳拉着它匀速上升时，绳对物体的拉力是________N，当钢丝绳拉着物体以2m/s的速度匀速下降时，绳对物体的拉力________（变大、变小或不变）。 10. 踢毽子起源于汉代，高承《事物纪原》记：“今时小儿以铅锡为钱，装以鸡羽，呼为毽子，三四成群走踢……”。如图所示，用脚踢毽子时，脚会感觉疼是因为________________；毽子被踢出表明力可以改变物体的_________________；毽子到达最高点时处于_____________（选填“平衡”或“非平衡”）状态。 第10题 第11题 第12题 11.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”）。 12.  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”） 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。 14.如图所示，小车同时受到水平推力F₁和F₂分别为100N和200N，小车做匀速直线运动，则小车受到的合力是___________N；小车受到水平地面对它的支持力和小车重力的关系是___________。 第14题 第15题 15. 如图，我国“歼15”舰载机已在“辽宁舰”上成功起降，“辽宁舰”成为真正意义上的航母。舰载机往航母甲板上降落时以______为参照物，舰载机是运动的；舰载机着舰后由于______继续高速运动，所以必须适时放下着舰钩，钩住甲板上的拦阻索，其重力与______力属于平衡力。 16.起重机吊着质量为4t的货物静止不动，货物受到的重力是________N，受到绳子的拉力是___________N。（g取10N/kg）当货物匀速下降时，它受到的拉力________重力（选填“大于”、“等于”或“小于”） 17. 作图题： (1)如图所示，工件M随着水平传送带一起匀速向右移动，画出工件M的受力示意图（不计空气阻力）。 (2)如图所示，用细线将小球悬挂在竖直墙壁上，画出小球所受重力及支持力，小球对墙壁压力的示意图。 (3)如图所示，重10N的小球在空中飞行，用力的示意图画出它所受的重力。 （1） （2） （3） 18.  重2×104N的汽车在平直路面上匀速运动，所受阻力为1800N，求： (1)在图中表示汽车的方框上画出汽车匀速运动过程中受力示意图； (2)发动机对汽车的牵引力多大? (3)汽车的质量是多少t？ 19. 一辆小车的车身总质量为1.2t，若在水平路面上做匀速直线运动的过程中，受到的阻力是车重的0.1倍，（g=10N/kg）求： (1)小车受到的重力的大小； (2)小车受到的阻力的大小； (3)根据二力平衡的知识求小车做匀速直线运动时，小车受到的牵引力的大小。 20.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。 (1)实验时，向左盘和右盘同时放入等重的砝码，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___________________； (2)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___________________________； (3)在探究同一问题时，小红设计了如图乙所示的实验装置，该装置中选择小卡片的目的是___________； (4)当小卡片平衡时，小红将小卡片转过一个角度，两条线的方向___________（“一定要”或“可以不”）平行，松手后小卡片___________（选填“能”或“不能”）保持静止； (5)利用如图丙所示的装置，___________（填“能”或“不能”）探究二力平衡的条件； (6)小华认为，若采用如图丁所示的方案，必须测出物体所受的___________和___________的大小来进行比较。研究发现，在小华的方案中，只能根据相互作用的关系直接测___________的大小，在未知二力平衡条件的前提下，另一个力无法直接测量，所以此方案无法实施。 21.小周同学利用如图所示的装置进行“探究二力平衡条件”的实验。 (1)采用图甲所示装置，当左边悬挂100g钩码，右边悬挂150g钩码时，木块静止。小周分析发现，此时木块在水平方向处于___________（选填“二”或“三”）力平衡状态，不能满足实验要求； (2)小周又采用图乙所示的小车进行实验，在小车左、右两侧同时悬挂质量相等的钩码时，小车处于静止状态；改变其中一端钩码的质量，小车无法保持静止状态，由此说明二力平衡时，两个力的大小必须___________；（选填“相等”或“不相等”） (3)小敏又提出了另一种实验方案：将乙装置中的小车换成小卡片，如图丙所示。把小卡片转过一个角度，然后松手，观察到小卡片转动，最后恢复到静止状态，说明两个力必须作用在___________才能平衡。将小卡片从中间剪开后，小卡片不能平衡，说明二力平衡时，两个力必须作用在___________（选填“同一”或“不同”）物体。 (4)如图所示，改变右侧滑轮的高度，使其高于左侧滑轮，其它条件不变，则轻质卡片___________（选填“能”或“不能”）继续处于静止状态。 22. 阅读材料，回答下列问题： 空心锤子 在生产、生活和科学实验中，我们常常要使用锤子。如在墙上钉钉子时，我们用锤子反复击打钉子，钉子便进入墙里。但是在宇宙空间当宇航员用锤子敲击物体时，锤子给物体一个作用力，物体受力运动的同时人和锤子也会向背离物体的方向运动，并且敲击时的作用力越大，人和锤子就会被弹的越远，根本无法进行再次敲击。怎样解决这一问题呢？ 科学家把宇航员用的锤子设计成空心的，并在里面装入一定量的钢砂，当手握锤子敲击物体时，锤子会把受到的反作用力传给钢砂，使原来处于相对静止的钢砂运动起来。钢砂运动产生的相互摩擦克服了此状态下的反作用力，同时产生热量减慢了锤子的运动，使锤子不会反跳起来。由此攻克了在宇宙空间不能用锤子反复敲打物体的难题。 (1)用锤子击打钉子时，锤子对钉子的力_________（选填“大于”“小于”或“等于”）钉子对锤子的力，这是一对_________力。 (2)宇航员与飞船一起绕地球匀速转动的过程中，受到的是_________（选填“平衡力”或“非平衡力”）作用。 (3)宇航员用锤子敲击静止的物体，物体会运动，这说明力可以改变物体的_________。 23.阅读短文，回答问题。 如图所示，为一款背包式飞行器。该飞行器采用了无人飞行控制系统、零空速悬停技术，即在空中双手松开操纵杆之后，飞行器就会在空中悬停，等待下一步操作；配备了弹射降落伞系统，如果遇到特殊情况，飞行器无法正常降落时，可以关闭动力源，同时打开降落伞，利用空气阻力减小下降速度，从而避免驾驶者快速落向地面造成伤害，该飞行器因此跻身当今世界上最安全的超轻型飞行器之列。 为了给飞行器设计面积合适的降落伞，研究人员对降落伞所受阻力与降落伞的伞面面积、下落速度之间的关系进行了探究，他们分别将伞面面积和总重不同的圆形降落伞，从高处下落，测出最终匀速下落时的速度（即收尾速度），实验结果如下表所示： 伞面面积S/m2 0.2 0.2 0.4 0.6 伞和物的总重G/N 1.6 3.6 12.8 4.8 收尾速度V/(m/s) 2 3 4 2 收尾速度的平方V2/(m/s)2 4 9 16 4 (1) 飞行员通过操纵改变螺旋桨的方向、转速，可实现各种飞行，说明力的作用效果与力的_______和_______有关； (2)关于上述背包式飞行器，下列说法正确的是_______； A．若不计空气阻力，飞行器匀速上升时的升力大于匀速下降时的升力 B．遇到特殊情况飞行器无法正常降落时，关闭动力源后惯性会减小 C．用碳纤维作为飞行器的主要制作材料，是因为可以减小自身重力 D．当该飞行器在空中启动零空速悬停技术时，受到的升力就会突然消失 (3)该飞行器通过两个螺旋桨转动可以实现变向和变速，它的工作原理是利用力的作用是_______的，它在月球上_______（填“可以”或“不可以”）飞行； (4)分析表中数据可知：当伞面面积一定时，降落伞所受的空气阻力与_______成正比； (5)该飞行器的最大起飞质量为300kg，要使该飞行器的收尾速度不超过4m/s，则降落伞的面积至少为_______m2。（g取10N/kg） 人教版八下第八章 1 学科网（北京）股份有限公司 答案 新知梳理 1. 静止、匀速直线运动状态 2. 同一物体上、大小相等、方向相反、同一直线 3. （1）静止、匀速直线运动、静止、匀速直线运动、一定（2）平衡状态、非平衡状态 4. 相等、相反、同一直线、同一物体、不同物体 强化训练 1.D 2.C 3.B 4.B 5.A 6.D 7.C 8.A 9.500N、不变 10.力的作用是相互的、运动状态、非平衡 11.匀、等于 12.相互作用力、平衡力 13.甲、甲、匀速直线 14.300N、平衡力 15.航母、惯性、支持力 16.40000N、40000N、等于 17. 18. 19.（1）小车所受的重力G=mg=1200kgx10N/kg=12000N; （2）小车受到的阻力的大小为：f=0.1G=0.1x12000N =1200N; （3）小车在水平路面上做匀速直线运动，处于平衡状态，发动机提供给小车的牵引力F=f=1200N。 20.（1）木块与桌面间的阻力（2）两个力必须在同一直线上（3）减小阻力对实验的影响（4）一定要、不能（5）能（6）重力、拉力、拉力 21.（1）三（2）相等（3）同一直线上、同一（4）能 22.（1）等于、相互作用力（2）非平衡力（3）运动状态 23.（1）方向、大小（2）C（3）相互、不可以（4）收尾速度的平方（5）93.75 $$