8.2 二力平衡-2024-2025学年八年级物理下学期精品讲义（知识梳理+考点精讲）（人教版2024）

8.2二力平衡 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。 知识点一：平衡状态 1.平衡状态：物体受到几个力的作用时，保持静止状态和匀速直线运动状态统称为平衡状态 【例】静止在水平桌面的花瓶、叠放在一起的石头、匀速行驶的列车、匀速直线下降的跳伞运动员和降落伞。 【分析归纳】以上物体受到几个力的作用，如果这几个力的作用效果相互抵消，相当于物体不受力，我们称这几个力平衡，或者说物体受到平衡力作用，这时物体处于平衡状态。物体处于平衡状态时，可能保持静止，也可能处于匀速直线运动状态。 。 2.平衡力：物体在受到几个力的作用时，处于平衡状态，我们就说这几个力平衡，二力平衡是最简单的平衡力。 3.二力平衡：当物体受两个力作用时，如果保持静止状态或匀速直线运动状态，则这两个力平衡，称为二力平衡。 【点拨】运动和力的关系概括为以下几句： ①若物体保持平衡状态，则物体受平衡力或不受力； ②若物体的运动状态改变，则物体一定受非平衡力作用； ③若物体受平衡力作用或不受力，则物体保持静止或匀速直线运动； ④若物体受非平衡力，则物体的运动状态一定改变。 知识点二：二力平衡的条件 1.实验探究：二力平衡的条件 提出问题 二力平衡的条件是什么？ 设计实验 实验时，让小车在水平方向上只受到两个力F1和F2的作用，我们从力的大小、方向去探究在水平方向上F1和F2满足什么关系时，小车可以保持平衡，最后再验证二力平衡时需要作用在同一物体上这一条件。 实验器材 滑轮两个、砝码若干（选最大的）、两个相同托盘（为了使两边拉力相等）、小车、细绳、光滑桌面（阻力小，以减小阻力对实验的影响）等。 实验步骤 （1）将细绳分别系于小车的两个挂钩上且保持两根细绳在一条直线上（图甲），在两个托盘中放入砝码，第一次左盘中砝码质量大，即F1>F2，观察小车的运动情况；第二次左右两盘中砝码质量相等，即F1=F2，观察小车运动情况；第三次左盘中砝码质量小，即F1<F2，观察小车运动情况。比较三次实验现象，可得只有当F1=F2，时小车才能静止。 （2）如图乙所示，在两个托盘中各放一个质量相等的砝码，将小车旋转一定角度，使两个拉力不在一条直线上，观察到小车会发生转动，最终直到F1和F2在同一条直线上时静止下来； （3）如图丙所示，把两个托盘上的细绳都系于一个挂钩上，两盘中的砝码质量相等，让两个托盘都向左拉小车时，会发现小车向左运动。 （4）如图丁所示，将两个相同的小车用细绳连接，分别系住一个托盘，保证两侧拉力大小相等、方向相反，作用在同一直线上，剪断连接的细绳后观察到左边的小车向左运动，右边小车向右运动。 实验记录 两个力的大小（相等或不相等） 两个力的方向（相同或不相同） 两个力是否在同一直线上 是否作用在同一物体上 小车是否平衡 操作（1） 不相等 相反 是 是 否 相等 相反 是 是 是 操作（2） 相等 相反 否 是 否 操作（3） 相等 相同 是 是 否 操作（4） 相等 相反 是 否 否 分析与论证 当作用在同一小车上的两个力大小相等、方向相反、在同一直线上时，小车处于平衡状态，当不满足其中任何一个条件时，小车都不能平衡 实验结论 作用在同一物体上的两个力，如果大小相等、方向相反，并且在同一直线上，这两个力就彼此平衡。二力平衡的条件可简记为：“同体、等大、反向、共线”。 【课外拓展】实验改进：用小卡片探究二力平衡的条件 为消除小车与桌面之间的摩像给实验带来的影响，也可以设计如图所示的实验，将系于小卡片（重力可忽略不计）两对角的细线分别跨过左、右支架上的滑轮，在细线的两端挂上钩码，进行实验探究二力平衡的条件。实验中的研究对象是小卡片，小卡片受到两边细线的拉力作用，拉力的大小等于钩码的重力。本实验还可以把小卡片用剪刀从中间剪开验证不在同一个物体上的两个力能否使小卡片平衡。 2.判断二力平衡的方法 （1）根据二力平衡条件判断：作用在同一个物体上两个力，如果大小相等，方向相反，并且在同一条直上，则这两个力平衡。 （2）根据物体的运动状态来判断：若物体只受两个作用且处于静止状态或匀速直线运动状态，则这两力平衡。 知识点三：二力平衡条件的应用 1. 确定力的大小和判断力的方向 物体在两个力的作用下处于平衡状态，已知一个力的大小和方向，我们可以根据二力平衡条件求另一个力的和。 （1）分析静止在水平面上的物体的受力情况：如图甲所示，因物体静止，所以物体所受的重力G与地面对它的支持力F支是一对平衡力，则此二力大小相等、方向相反、作用在同一直线上，支持力的大小等于重力的大小F=G支，支持力的方向竖直向上。 （2）用弹簧测力计测量物体所受重力的原理：如图乙所示，因为物体静止，所以物体所受的重力G与弹簧测力计对它的拉力F是一对平衡力，则此二力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上，所以物体重力的大小等于拉力的大小G=F。 2. 判断物体的运动状态（平衡状态或非平衡状态） 如图丙所示，水平路面上向左运动的小车受到的力有：在竖直方向上受到的力有：重力G、地面支持力N，是一对平衡力。在水平方向上有汽车发动机的牵引力F和地面与空气的阻力f。 （1）若牵引力等于阻力F=f，则二力平衡，小车向左做匀速直线运动； （2）若牵引力大于阻力F＞f，二力不平衡，小车向左做加速直线运动； （3）若牵引力小于阻力F＜f，二力不平衡，小车向左做减速直线运动。（以上均选填“匀速”、“加速”或“减速”） 3. 找重心：利用二力平衡，可以找不规则物体的重心，例如前边学的用悬挂法找薄板的重心。 4. 运动和力的关系：物体受到平衡力的作用，运动状态不发生改变，即保持静止状态或匀速直线运动状态。物体受到非平衡力的作用，运动状态发生改变，即运动的速度或方向发生改变（均选填“发生”或“不发生”）。 5. 区别“平衡力”和“相互的力” （1）实例分析：如图甲所示，一本书静止在水平桌面上时，书所受重力G和桌面对书的支持力FN是一对平衡力。如图乙所示，书对桌面的压力FN ' 和桌面对书的支持力FN是一对相互作用力。 甲 乙 （2）“平衡力”与“相互的力”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 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 【考点一：平衡状态的判断】 下列是有关物体的描述，其中物体处于平衡状态的是（　　） A．加速奔跑的猎豹 B．停在地上的足球 C．匀速转弯的汽车 D．抛在空中的铅球 1-1. 下列物体受到平衡力作用的是（　　） A． 以大小不变的速度围绕地球做圆周运动的人造卫星 B．竖直向上抛出的石子 C．在水平公路上沿直线匀速行驶的汽车 D．从光滑斜面上下滑的小球 1-2. 以下校园活动的场景中，有关说法正确的是（    ） A．引体向上——人拉住单杠静止时， 单杠对人的拉力与人的重力平衡 B．50m测试——人冲过终点时不能立即停下来， 是由于受惯性作用 C．排球比赛——将排球向上垫起，力只改变了物体的运动状态 D．掷实心球——若球在最高点时所受外力全部消失，球将保持静止 【考点二：实验探究：二力平衡条件】 2. 如图所示，探究“二力平衡条件”的实验中： （1）如图甲所示，实验时小车处于 状态将便于实验探究。实验中通过调整 来改变、的大小； （2）如图甲所示实验中，当时，小车仍保持静止，因此得出结论：二力平衡时，两个力的大小不一定相等，你认为这样的结论 （选填“可靠”或“不可靠”）； （3）为避免上面情况的发生，设计了如图乙所示装置进行实验，这样做的目的是 ； （4）将乙图中静止的硬纸片扭转一个角度如图丙所示，松手后观察到硬纸片 （选填“仍能保持静止”或“不能保持静止”），该现象说明两个力必须作用在 才能平衡。 2-1. 在探究“二力平衡条件”的实验中，实验装置如图1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，说明一对平衡力的 ； （2）现保持F与F；相等，将木块换成小车，然后将小车 松手后，小车将不能静止，设计这一步骤的目的是验证二力平衡时的两个力一定作用在同一直线； （3）小明发现用图1装置将木块换成小车后仍无法完成全部探究过程，又设计了图2所示的装置。在卡片平衡时，用剪刀 ，并观察随之发生的现象，由此可以得到二力平衡的两个力作用在同一物体上； （4）在探究时，小明将小车放在水平桌面上，设计了如图1所示的实验，同学们认为图2的装置优于图1的实验。其主要原因是 。 A．容易让小卡片在水平方向上保持平衡 B．减少了阻力对实验结果的影响 C．小卡片容易扭转。 （5）利用图3装置， （能/不能）探究二力平衡的条件。 2-2. 在探究“二力平衡的条件”实验中，邱老师采用的实验装置如图甲所示，小明同学采用的实验装置如图乙所示。 （1）实验中邱老师判断小车是否受平衡力作用的依据是小车保持 （选填“静止”或“匀速直线运动”）状态； （2）左右两盘放质量相等的砝码，小车保持静止，将左盘中再添加一个砝码，小车将运动，说明彼此平衡的两个力大小 ； （3）小车处于静止后，保持F1与F2的大小不变，把小车在水平桌面上扭转一个角度后释放。小车将转动，说明彼此平衡的两个力必须在 ； （4）小明同学采用的实验装置如图乙所示，他发现当左盘添加3N砝码、右盘添加2N砝码时，木块向左做匀速直线运动，他再向右盘添加 N砝码，木块会向右做匀速直线运动。 【考点三：概念辨析法判断二力平衡】 3. 图中，和是物体所受的方向相反的两个力，能使物体平衡的是（　　） A．B．  C．  D．   3-1如图所示，小华站在电梯箱内，当电梯箱静止在十楼时，电梯箱地板对她的支持力为500N，下列分析中正确的是（　　）    A．电梯箱加速上升时，地板对她的支持力等于500N B．电梯箱加速上升时，地板对她的支持力小于500N C．电梯箱加速下降时，地板对她的支持力大于500N D．电梯箱加速下降时，地板对她的支持力小于500N 【考点四：状态分析法判断二力平衡】 状态分析法：根据物体运动状态来判断。若物体只受两个力的作用，且处于平衡状态（静止或匀速直线运动），则这两个力一定是平衡力。 4.（多选）2023年在杭州举办了亚运会，蹦床比赛深受国人喜爱，中国运动员包揽了该项目男女子全部的金牌。其中，运动员从空中最高点下落至压缩蹦床到最低点的过程可简化成图乙，其中O点是运动员自由下落的最高点，A点处接触蹦床，B点是运动员受到的重力与弹力相等的点，C点是蹦床运动员到达的最低点（忽略空气阻力），下列说法正确的是（　　） A．从O点到C点运动员所受的重力先不变后变小 B．从A点到C点运动员所受弹力在一直增大 C．B点时运动员所受合力为零 D．C点时蹦床对运动员的力大于运动员对蹦床的力 4-1北京冬奥会谷爱凌勇夺金牌，为国争光。如图是谷爱凌在空中的身影，下列说法正确的是（　　） A． 谷爱凌正处于平衡状态 B．谷爱凌相对于任何参照物都是运动的 C．谷爱凌此时重力变小 D．谷爱凌的惯性没有发生变化 【考点五：平衡力与相互作用力的区别】 5.分析静止于水平桌面上杯子的受力情况，以下说法正确的是（　　） ①杯子对桌面的压力和桌子对杯子的支持力是一对相互作用力 ②杯子受到的重力和杯子对桌面的压力是一对相互作用力 ③杯子受到的重力和杯子对桌面的压力是一对平衡力 ④杯子受到的重力和桌子对杯子的支持力是一对平衡力 A．只有①③ B．只有①④ C．只有②③ D．只有②④ 5-12023年10月6日，杭州第19届亚运会举重女子87公斤级比赛，中国选手梁小梅夺得金牌。如图所示是梁小梅举重的场景，下列说法中正确的是（　　） A．人所受到的重力和地面对人的支持力是一对平衡力 B．杠铃受到的重力和人对杠铃的支持力是一对平衡力 C．人对地面的压力和地面对人的支持力是一对平衡力 D．杠铃对人的压力与人对杠铃的支持力是一对平衡力 学科网（北京）股份有限公司 $$ 8.2二力平衡 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。 知识点一：平衡状态 1.平衡状态：物体受到几个力的作用时，保持静止状态和匀速直线运动状态统称为平衡状态 【例】静止在水平桌面的花瓶、叠放在一起的石头、匀速行驶的列车、匀速直线下降的跳伞运动员和降落伞。 【分析归纳】以上物体受到几个力的作用，如果这几个力的作用效果相互抵消，相当于物体不受力，我们称这几个力平衡，或者说物体受到平衡力作用，这时物体处于平衡状态。物体处于平衡状态时，可能保持静止，也可能处于匀速直线运动状态。 。 2.平衡力：物体在受到几个力的作用时，处于平衡状态，我们就说这几个力平衡，二力平衡是最简单的平衡力。 3.二力平衡：当物体受两个力作用时，如果保持静止状态或匀速直线运动状态，则这两个力平衡，称为二力平衡。 【点拨】运动和力的关系概括为以下几句： ①若物体保持平衡状态，则物体受平衡力或不受力； ②若物体的运动状态改变，则物体一定受非平衡力作用； ③若物体受平衡力作用或不受力，则物体保持静止或匀速直线运动； ④若物体受非平衡力，则物体的运动状态一定改变。 知识点二：二力平衡的条件 1.实验探究：二力平衡的条件 提出问题 二力平衡的条件是什么？ 设计实验 实验时，让小车在水平方向上只受到两个力F1和F2的作用，我们从力的大小、方向去探究在水平方向上F1和F2满足什么关系时，小车可以保持平衡，最后再验证二力平衡时需要作用在同一物体上这一条件。 实验器材 滑轮两个、砝码若干（选最大的）、两个相同托盘（为了使两边拉力相等）、小车、细绳、光滑桌面（阻力小，以减小阻力对实验的影响）等。 实验步骤 （1）将细绳分别系于小车的两个挂钩上且保持两根细绳在一条直线上（图甲），在两个托盘中放入砝码，第一次左盘中砝码质量大，即F1>F2，观察小车的运动情况；第二次左右两盘中砝码质量相等，即F1=F2，观察小车运动情况；第三次左盘中砝码质量小，即F1<F2，观察小车运动情况。比较三次实验现象，可得只有当F1=F2，时小车才能静止。 （2）如图乙所示，在两个托盘中各放一个质量相等的砝码，将小车旋转一定角度，使两个拉力不在一条直线上，观察到小车会发生转动，最终直到F1和F2在同一条直线上时静止下来； （3）如图丙所示，把两个托盘上的细绳都系于一个挂钩上，两盘中的砝码质量相等，让两个托盘都向左拉小车时，会发现小车向左运动。 （4）如图丁所示，将两个相同的小车用细绳连接，分别系住一个托盘，保证两侧拉力大小相等、方向相反，作用在同一直线上，剪断连接的细绳后观察到左边的小车向左运动，右边小车向右运动。 实验记录 两个力的大小（相等或不相等） 两个力的方向（相同或不相同） 两个力是否在同一直线上 是否作用在同一物体上 小车是否平衡 操作（1） 不相等 相反 是 是 否 相等 相反 是 是 是 操作（2） 相等 相反 否 是 否 操作（3） 相等 相同 是 是 否 操作（4） 相等 相反 是 否 否 分析与论证 当作用在同一小车上的两个力大小相等、方向相反、在同一直线上时，小车处于平衡状态，当不满足其中任何一个条件时，小车都不能平衡 实验结论 作用在同一物体上的两个力，如果大小相等、方向相反，并且在同一直线上，这两个力就彼此平衡。二力平衡的条件可简记为：“同体、等大、反向、共线”。 【课外拓展】实验改进：用小卡片探究二力平衡的条件 为消除小车与桌面之间的摩像给实验带来的影响，也可以设计如图所示的实验，将系于小卡片（重力可忽略不计）两对角的细线分别跨过左、右支架上的滑轮，在细线的两端挂上钩码，进行实验探究二力平衡的条件。实验中的研究对象是小卡片，小卡片受到两边细线的拉力作用，拉力的大小等于钩码的重力。本实验还可以把小卡片用剪刀从中间剪开验证不在同一个物体上的两个力能否使小卡片平衡。 2.判断二力平衡的方法 （1）根据二力平衡条件判断：作用在同一个物体上两个力，如果大小相等，方向相反，并且在同一条直上，则这两个力平衡。 （2）根据物体的运动状态来判断：若物体只受两个作用且处于静止状态或匀速直线运动状态，则这两力平衡。 知识点三：二力平衡条件的应用 1. 确定力的大小和判断力的方向 物体在两个力的作用下处于平衡状态，已知一个力的大小和方向，我们可以根据二力平衡条件求另一个力的大小和方向。 （1）分析静止在水平面上的物体的受力情况：如图甲所示，因物体静止，所以物体所受的重力G与地面对它的支持力F支是一对平衡力，则此二力大小相等、方向相反、作用在同一直线上，支持力的大小等于重力的大小F=G支，支持力的方向竖直向上。 （2）用弹簧测力计测量物体所受重力的原理：如图乙所示，因为物体静止，所以物体所受的重力G与弹簧测力计对它的拉力F是一对平衡力，则此二力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上，所以物体重力的大小等于拉力的大小G=F。 2. 判断物体的运动状态（平衡状态或非平衡状态） 如图丙所示，水平路面上向左运动的小车受到的力有：在竖直方向上受到的力有：重力G、地面支持力N，是一对平衡力。在水平方向上有汽车发动机的牵引力F和地面与空气的阻力f。 （1）若牵引力等于阻力F=f，则二力平衡，小车向左做匀速直线运动； （2）若牵引力大于阻力F＞f，二力不平衡，小车向左做加速直线运动； （3）若牵引力小于阻力F＜f，二力不平衡，小车向左做减速直线运动。（以上均选填“匀速”、“加速”或“减速”） 3. 找重心：利用二力平衡，可以找不规则物体的重心，例如前边学的用悬挂法找薄板的重心。 4. 运动和力的关系：物体受到平衡力的作用，运动状态不发生改变，即保持静止状态或匀速直线运动状态。物体受到非平衡力的作用，运动状态发生改变，即运动的速度或方向发生改变（均选填“发生”或“不发生”）。 5. 区别“平衡力”和“相互的力” （1）实例分析：如图甲所示，一本书静止在水平桌面上时，书所受重力G和桌面对书的支持力FN是一对平衡力。如图乙所示，书对桌面的压力FN ' 和桌面对书的支持力FN是一对相互作用力。 甲 乙 （2）“平衡力”与“相互的力”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 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 【考点一：平衡状态的判断】 下列是有关物体的描述，其中物体处于平衡状态的是（　　） A．加速奔跑的猎豹 B．停在地上的足球 C．匀速转弯的汽车 D．抛在空中的铅球 【答案】B 【详解】A．加速奔跑的猎豹，其速度大小发生改变，不是处于平衡状态，故A不符合题意； B．停在地上的足球，处于静止状态，属于平衡状态, 故B符合题意； C．匀速转弯的汽车，其运动方向不断改变，不是处于平衡状态，故C不符合题意； D．抛在空中的铅球，其速度大小和运动方向不断改变，不是处于平衡状态，故D不符合题意。 故选B。 1-1. 下列物体受到平衡力作用的是（　　） A． 以大小不变的速度围绕地球做圆周运动的人造卫星 B．竖直向上抛出的石子 C．在水平公路上沿直线匀速行驶的汽车 D．从光滑斜面上下滑的小球 【答案】C 【详解】A．以大小不变的速度围绕地球做圆周运动的人造卫星，运动速度大小不变，方向改变，运动状态改变，不是平衡状态，受非平衡力作用，故A不符合题意； B．被竖直向上抛出的石子，运动速度大小不变，运动状态改变，不是平衡状态，受非平衡力作用，故B不符合题意； C．在水平公路上沿直线匀速行驶的汽车，运动速度大小不变，方向不变，运动状态不变，处于平衡状态，受平衡力作用，故C符合题意； D．从光滑斜面上下滑的小球不受摩擦力作用，在重力作用下，运动速度逐渐变大，运动状态改变，不是平衡状态，受非平衡力作用，故D不符合题意。 故选C。 1-2. 以下校园活动的场景中，有关说法正确的是（    ） A．引体向上——人拉住单杠静止时， 单杠对人的拉力与人的重力平衡 B．50m测试——人冲过终点时不能立即停下来， 是由于受惯性作用 C．排球比赛——将排球向上垫起，力只改变了物体的运动状态 D．掷实心球——若球在最高点时所受外力全部消失，球将保持静止 【答案】A 【详解】A．人拉住单杠静止时，人处于平衡状态，人受到单杠的拉力和重力是一对平衡力，故A正确； B．人冲过终点时不能立即停下来，是由于人具有惯性。惯性不是力，不能说受到惯性的作用，故B错误； C．将排球向上垫起，在垫起的过程中力使排球发生形变，球往上运动，球由静止变为运动，球的运动状态发生改变，故C错误； D．掷实心球时，球的运动轨迹是抛物线，当球运动在最高点时在水平方向上有一定的速度，此时若所受外力全部消失，根据牛顿第一定律可知，球将一直沿水平方向做匀速直线运动，故D错误。 故选A。 【考点二：实验探究：二力平衡条件】 2. 如图所示，探究“二力平衡条件”的实验中： （1）如图甲所示，实验时小车处于 状态将便于实验探究。实验中通过调整 来改变、的大小； （2）如图甲所示实验中，当时，小车仍保持静止，因此得出结论：二力平衡时，两个力的大小不一定相等，你认为这样的结论 （选填“可靠”或“不可靠”）； （3）为避免上面情况的发生，设计了如图乙所示装置进行实验，这样做的目的是 ； （4）将乙图中静止的硬纸片扭转一个角度如图丙所示，松手后观察到硬纸片 （选填“仍能保持静止”或“不能保持静止”），该现象说明两个力必须作用在 才能平衡。 【答案】 静止 钩码个数 不可靠 减小摩擦力对实验的影响 不能保持静止 同一直线上 【详解】（1）[1]静止与匀速直线运动都是平衡状态，匀速直线运动不易控制，实验时小车处于静止状态将便于实验探究。 [2]小车受到的拉力和分别等于水平桌面两端所挂钩码的重力，可以通过调整钩码的个数来改变和的大小。 （2）[3]实验中，当大于时，小车仍保持静止，是由于摩擦力较大造成的；因此得出结论：二力平衡时，两个力的大小不一定相等，这样的结论不可靠的，需要减小小车与桌面之间的摩擦力的作用。 （3）[4]图乙中选用小卡片，硬纸片悬挂在空中，受到的摩擦几乎为0，跟甲图比较这样做的目的主要是为了消除摩擦力对实验的影响。 （4）[5][6]将硬纸片扭转一个角度，两个力就不在一条直线上，松手后观察到硬纸片不能保持静止，直到两个力作用在同一直线上，硬纸片重新保持静止，该现象说明两个力必须作用在同一直线上才能平衡。 2-1. 在探究“二力平衡条件”的实验中，实验装置如图1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，说明一对平衡力的 ； （2）现保持F与F；相等，将木块换成小车，然后将小车 松手后，小车将不能静止，设计这一步骤的目的是验证二力平衡时的两个力一定作用在同一直线； （3）小明发现用图1装置将木块换成小车后仍无法完成全部探究过程，又设计了图2所示的装置。在卡片平衡时，用剪刀 ，并观察随之发生的现象，由此可以得到二力平衡的两个力作用在同一物体上； （4）在探究时，小明将小车放在水平桌面上，设计了如图1所示的实验，同学们认为图2的装置优于图1的实验。其主要原因是 。 A．容易让小卡片在水平方向上保持平衡 B．减少了阻力对实验结果的影响 C．小卡片容易扭转。 （5）利用图3装置， （能/不能）探究二力平衡的条件。 【答案】 大小相等 扭转一个角度 从中间剪断小卡片 B 能 【详解】（1）[1]实验时，向左盘和右盘同时放入等重的砝码，小车水平方向受到两个拉力大小相等，小车保持静止，处于平衡状态，说明一对平衡力的大小相等。 （2）[2]把小车在水平桌面上扭转一个角度，放手后看到小车转动，也就是说小车不平衡了，目的是为了验证二力平衡是两个力作用在同一直线上。 （3）[3]当小卡片平衡时，用剪刀从中间剪断小卡片，由于二力不在同一物体上，所以两侧砝码落下，说明二力平衡的又一个条件是：两个力必须在同一物体上。 （4）[4]小明将小车放在水平桌面上，小车和水平桌面上就会产生摩擦力，就会影响实验效果，图2中卡片的质量很小，几乎不受摩擦力的影响，因此甲实验优于乙实验。 故选B。 （5）[5]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。 2-2. 在探究“二力平衡的条件”实验中，邱老师采用的实验装置如图甲所示，小明同学采用的实验装置如图乙所示。 （1）实验中邱老师判断小车是否受平衡力作用的依据是小车保持 （选填“静止”或“匀速直线运动”）状态； （2）左右两盘放质量相等的砝码，小车保持静止，将左盘中再添加一个砝码，小车将运动，说明彼此平衡的两个力大小 ； （3）小车处于静止后，保持F1与F2的大小不变，把小车在水平桌面上扭转一个角度后释放。小车将转动，说明彼此平衡的两个力必须在 ； （4）小明同学采用的实验装置如图乙所示，他发现当左盘添加3N砝码、右盘添加2N砝码时，木块向左做匀速直线运动，他再向右盘添加 N砝码，木块会向右做匀速直线运动。 【答案】 静止 相等 同一直线 2 【详解】（1）[1]小车保持静止，处于平衡态，匀速直线运动不易判定。 （2）[2]左右两盘放质量相等的砝码，小车保持静止，将左盘中再添加一个砝码，小车将运动，小车受到的两个力的大小不等，小车运动状态不同，故说明彼此平衡的两个力大小相等。 （3）[3]保持F1与F2的大小不变，把小车在水平桌面上扭转一个角度后释放，两个力不在同一直线上，小车运动状态发生改变，说明彼此平衡的两个力作用在同一直线上。 （4）[4]当左盘添加3N砝码、右盘添加2N砝码时，木块向左做匀速直线运动，说明木块还受到了向右的摩檫力，摩檫力的大小为1N，木块会向右做匀速直线运动时，摩檫力向左，大小为1N，向左的拉力为3N，故向右的拉力为4N，那么还需要添加2N的砝码。 【考点三：概念辨析法判断二力平衡】 3. 图中，和是物体所受的方向相反的两个力，能使物体平衡的是（　　） A．B．  C．  D．   【答案】AD 【详解】AD．图中两个力作用在同一物体上，在一条直线上，大小相等，方向相反，是一对平衡力，故AD符合题意； B．图中两个力不是作用在同一直线上，故不是一对平衡力，故B不符合题意； C．图中两个力的大小不相等，故不是一对平衡力，故C不符合题意。 故选AD。 3-1如图所示，小华站在电梯箱内，当电梯箱静止在十楼时，电梯箱地板对她的支持力为500N，下列分析中正确的是（　　）    A．电梯箱加速上升时，地板对她的支持力等于500N B．电梯箱加速上升时，地板对她的支持力小于500N C．电梯箱加速下降时，地板对她的支持力大于500N D．电梯箱加速下降时，地板对她的支持力小于500N 【答案】D 【详解】AB．电梯箱加速上升时，人处于超重状态，人对地板的压力大于人的重力，地板对人的支持力等于人对地板的压力，因此地板对人的支持力大于人的重力，即大于500N，故AB错误； CD．电梯箱加速下降时，人处于失重状态，人对地板的压力小于人的重力，地板对人的支持力等于人对地板的压力，因此地板对人的支持力小于人的重力，即小于500N，故C错误，故D正确。 故选D。 【考点四：状态分析法判断二力平衡】 状态分析法：根据物体运动状态来判断。若物体只受两个力的作用，且处于平衡状态（静止或匀速直线运动），则这两个力一定是平衡力。 4.（多选）2023年在杭州举办了亚运会，蹦床比赛深受国人喜爱，中国运动员包揽了该项目男女子全部的金牌。其中，运动员从空中最高点下落至压缩蹦床到最低点的过程可简化成图乙，其中O点是运动员自由下落的最高点，A点处接触蹦床，B点是运动员受到的重力与弹力相等的点，C点是蹦床运动员到达的最低点（忽略空气阻力），下列说法正确的是（　　） A．从O点到C点运动员所受的重力先不变后变小 B．从A点到C点运动员所受弹力在一直增大 C．B点时运动员所受合力为零 D．C点时蹦床对运动员的力大于运动员对蹦床的力 【答案】BC 【详解】A．物体受到的重力大小与质量成比正比，运动员质量不变，重力不变，故A错误； B．从A点到C点蹦床的形变量越来越大，弹力越来越大，故运动员所受弹力在一直增大，故C正确； C．B点是运动员受到的重力与弹力相等的点，此时运动员受平衡力作用，处于平衡状态，B点时运动员所受合力为零，故C正确； D．力的作用是相互的，相互作用的两个力大小相同，C点时蹦床对运动员的力等于运动员对蹦床的力，故D错误。 故选BC。 4-1北京冬奥会谷爱凌勇夺金牌，为国争光。如图是谷爱凌在空中的身影，下列说法正确的是（　　） A． 谷爱凌正处于平衡状态 B．谷爱凌相对于任何参照物都是运动的 C．谷爱凌此时重力变小 D．谷爱凌的惯性没有发生变化 【答案】D 【详解】A．谷爱凌此时受到竖直向下的重力、与其运动方向相反的阻力，这两个力不是平衡力，所以谷爱凌正处于非平衡状态，故A错误； B．以滑雪板为参照物时，谷爱凌的位置没有变化，是静止的，故B错误； C．谷爱凌此时质量不变，g的值不变，根据G＝mg可知，其重力大小不变，故C错误； D．谷爱凌的质量不变，惯性大小没有发生变化，故D正确。 故选D。 【考点五：平衡力与相互作用力的区别】 5.分析静止于水平桌面上杯子的受力情况，以下说法正确的是（　　） ①杯子对桌面的压力和桌子对杯子的支持力是一对相互作用力 ②杯子受到的重力和杯子对桌面的压力是一对相互作用力 ③杯子受到的重力和杯子对桌面的压力是一对平衡力 ④杯子受到的重力和桌子对杯子的支持力是一对平衡力 A．只有①③ B．只有①④ C．只有②③ D．只有②④ 【答案】B 【详解】①杯子对桌面的压力和桌子对杯子的支持力作用在不同物体上，满足：异体、等大、反向、共线条件，是一对相互作用力，①正确； ②杯子受到的重力和杯子对桌面的压力方向相同，不满足：异体、等大、反向、共线条件，因此不是相互作用力，②错误； ③杯子受到的重力和杯子对桌面的压力方向相同，且不是作用在同一物体上，不满足：同体、等大、反向、共线条件，故不是平衡力，③错误； ④杯子受到的重力和桌子对杯子的支持力，大小相等、作用在同一个物体上，满足：同体、等大、反向、共线条件，是一对平衡力，④正确。 故选B。 5-12023年10月6日，杭州第19届亚运会举重女子87公斤级比赛，中国选手梁小梅夺得金牌。如图所示是梁小梅举重的场景，下列说法中正确的是（　　） A．人所受到的重力和地面对人的支持力是一对平衡力 B．杠铃受到的重力和人对杠铃的支持力是一对平衡力 C．人对地面的压力和地面对人的支持力是一对平衡力 D．杠铃对人的压力与人对杠铃的支持力是一对平衡力 【答案】B 【详解】A．地面对人的支持力等于人和杠铃的总重力，则人受到的重力和地面对人的支持力大小不相等，所以两个力不是一对平衡力，故A错误； B．如图杠铃静止在空中，受到重力和人对它的支持力，杠铃在这两个力的作用下处于静止状态，故杠铃受到的重力和人对杠铃的支持力是一对平衡力，故 B正确； C．人对地面的压力的受力物体是地面，地面对人的支持力的受力物体是人，所以两个力不是一对平衡力，故C错误； D．杠铃对人的压力的受力物体是人，人对杠铃的支持力的受力物体是杠铃，所以两个力不是一对平衡力，故D错误。 故选B。 学科网（北京）股份有限公司 $$