8.1二力平衡 2024-2025学年苏科版八年级下册物理

8.1二力平衡 一、物体的平衡 1．下列物体中受到的力相互平衡的是（　　） A．自由下落苹果 B．用力推出去的铅球 C．匀速起吊的货物 D．人造卫星绕地飞行 2．放在桌面上的茶壶处于静止状态，下列属于平衡力的是（    ） A．茶壶对桌面的压力和桌面对它的支持力 B．茶壶对桌子的压力和桌子受到的重力 C．桌子受到的重力和地面对桌子的支持力 D．茶壶受到重力和桌面对茶壶的支持力 3．一个物体受力的作用做直线运动。物体在运动过程中，如果分别以甲、乙、丙、丁四种状态运动，如图所示：其中物体受到平衡力的是状态 ；物体处于平衡状态时，受到的力的方向 （选填“一定”或“不一定”）沿运动的方向。 二、二力平衡的条件 4．下列物体在两个力的作用下能处于平衡状态的是 （　　） A． B． C． D． 5．如图所示，在“探究二力平衡的条件”时，选小卡片作为研究对象，在线的两端分别挂上钩码，对卡片施加两个拉力。为探究这两个力满足什么条件才能平衡，则下列说法不正确的是（　　） A．选择小卡片进行实验，目的是可忽略卡片的重力 B．实验过程中，应该使卡片处于静止状态 C．卡片两侧的滑轮的高度必须相同 D．为了研究一对平衡力是否必须作用在同一物体上，可以将卡片从中间剪成左右两半 6．某小组用如图所示装置探究“二力平衡的条件”，每个钩码质量均为50g。 (1)如图甲所示，小组同学在左边和右边各挂一个钩码，这时木块保持静止，说明相互平衡的两个力方向 ，大小 。细心的小明在实验时发现，若左边挂一个钩码，右边挂两个钩码时，木块仍然保持静止状态，经过讨论，同学们发现产生这一现象的原因是木块受到了摩擦力的作用，这时木块在水平方向受到的力 （选填“平衡”或“不平衡”）； (2)实验小组决定改进实验设计，小明同学设计了如图乙所示实验装置，这个装置相比甲图实验装置的优点是 ； (3)经过讨论，又设计出了如图丙所示装置，要求卡片 （选填“弹性要好”或“质量要小”）。在图丙装置左边和右边各挂一个钩码后，将小卡片转动一小角度，松手后，小卡片旋转后又恢复原状，这表明相互平衡的两个力需要作用在 ； (4)为了探究猜想“只有作用在同一物体上的两个力才能平衡”，如果利用如图丙所示装置进行实验，下一步的操作是 （选填“剪开左侧绳子”“剪开右侧绳子”或“剪开卡片”）。 三、二力平衡条件的应用 7．下列四幅图中，能正确表示静止的雨伞受力示意图是（　　） A． B． C． D． 8．如图所示，小明握住重为5N的柱状玻璃杯使其始终竖直静止在空中。此时杯子所受摩擦力大小为 N；增加手握杯子的力，杯子所受到的摩擦力将 ，喝掉部分水，杯子所受到的摩擦力将 。 9．如图甲所示，水平地面上的物体，受到方向不变的推力F的作用，其和的图像分别如图乙、丙所示。由图像可知t=2s时，物体受到的摩擦力是 N；t=8s物体受到的摩擦力是 N。 10．如图所示，一辆汽车在水平路面上匀速向右行驶，请画出汽车在水平方向受力的示意图（不计空气阻力）． ( ) 四、多力平衡问题 11．如图甲所示，用手施加F1的力，使A物体沿着竖直墙面匀速下滑。如图乙所示，用手施加F2的力，使B物体压在天花板上并处于静止状态。其中，，下列说法中正确的是（　　） A．在图甲中，A对手的支持力为10N B．在图甲中，A受到的摩擦力为15N C．在图乙中，B对手的作用力为15N D．在图乙中，天花板对B物体的作用力为15N 12．匀速上升的氢气球和吊篮总重100N，受到的空气浮力（浮力的方向始终是竖直向上）为120N， (1)氢气球和吊篮受到的空气阻力是多少？ (2)若氢气球和吊篮在空中运动时受到的浮力和阻力大小都不变，则要使氢气球和吊篮以原来的速度匀速下降，则应在吊篮内再加上重为多少N的物体？ 13．如图所示，是利用每秒闪光10次的照相装置拍摄到的四个物体运动的闪光照片，其中可能受平衡力作用的物体是（　　） A． B． C． D． 14．如图所示，今年冬天我国遭遇冰冻天气。为确保输电安全，工作人员在无人机下方，通过细绳悬挂一根除冰棒，组成“除冰系统”，去撞击输电线，可以让电线上的冰雪迅速掉落。当“除冰系统”在空中悬停时，下列说法中错误的是（　　） A．无人机获得升力的原理是力的作用是相互的 B．无人机获得的升力和无人机的重力是一对平衡力 C．细绳对除冰棒的拉力和除冰棒的重力是一对平衡力 D．电线上的冰雪掉落时，仍受到重力 15．如图所示，剩有部分饮料的易拉罐倾斜静止在水平桌面上，则易拉罐水平方向受力和受到的重力图，正确的是（　　） A． B． C． D． 16．如图，弹簧测力计下挂着铁块P，其正下方的水平地面上放着一块条形磁铁Q，P和Q均处于静止状态．已知P和Q的重力分别为G和2G，若弹簧测力计的示数为2G，则下列说法正确的是 A．P对弹簧测力计的拉力大小为G B．P对Q的吸引力和地面对Q的支持力大小分别都为G C．P对Q的吸引力和Q对P的吸引力是一对平衡力，大小均为G D．弹簧测力计对P的拉力和Q对P的吸引力是一对平衡力，大小均为2G 17．如图所示，这是机场内正在水平匀速运行的传送带的俯视图，两行李箱与传送带均无相对滑动。则行李箱 没有受到摩擦力；行李箱 处于非平衡状态（均选填“甲”或“乙”）。理由是 。 18．起重机的钢绳吊着5×103N的重物，先以0.5m/s的速度匀速上升，此时钢绳受到的拉力大小是 ，后静止在空中，再以1m/s的速度匀速下降，在“匀速上升、静止在空中、匀速下降”这三个运动状态下，钢绳对重物的拉力分别为F1、F2、F3，则F1 F2 F3（填“>”、“<”或“=”）。 19．如图所示，用F1=10N的水平推力将重为5N的物体压在竖直墙壁上，静止时，物体受到墙壁的摩擦力大小是 N，方向 ；保持水平推力F1大小不变，当再施加12N的竖直向上的拉力作用在该物体上时，物体恰好沿墙壁匀速向上运动；如果将向上拉力F2增大为20N,此时物体受到墙壁的摩擦力为 N． 20．如图所示，是一辆静止在水平地面上的小车，在其支架的杆上固定一个重力大小为G的小球，请画出此小球的受力示意图。 21．小明在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中： （1）如图甲所示，为了测量滑动摩擦力，小明拉着物块沿水平面向右做 运动，根据 可知，物块与长木板之间的摩擦力为2.4N； （2）比较 两图可知：接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大； （3）小明在实验后反思：操作中弹簧测力计的示数不稳定。小组其他同学提醒小明，将实验装置改成如图丁所示，拉动木板B，当物块A稳定时，弹簧测力计示数如图丁所示。 ① 读取测力计的示数是为了测量 （选填 “木板B受到物块A”或“物块A受到木板B”）的滑动摩擦力大小，此摩擦力的方向是水平向 ； ② 实验中小明发现：当拉力为6N时，物块A相对于地面静止且长木板B刚好做匀速直线运动，则长木板B受到桌面的摩擦力大小为 N。 22．一位质量为50kg的同学骑自行车上学，自行车质量是20kg，在水平路面上以4m/s速度匀速行驶。（g=10N/kg） 求： （1）这位同学受到的重力； （2）该同学骑车匀速行驶中所受的阻力是总重的0.05倍，求该同学骑车过程中的牵引力。 《8.1二力平衡》参考答案 题号 1 2 5 7 11 13 14 15 16 答案 C D C C C D B C B 1．C 【详解】A．自由下落的苹果，速度不断增大，不是平衡状态，受力不平衡，故A不符合题意； B．用力推出去的铅球，速度的大小方向都改变，不是平衡状态，受力不平衡，故B不符合题意； C．匀速起吊的货物，速度的大小、方向都不变，属于匀速直线运动，处于平衡状态，所以其受力平衡，故C符合题意； D．人造卫星在轨道上运行时，运动方向改变，不是平衡状态，受力不平衡，故D不符合题意。 故选C。 2．D 【详解】A．茶壶对桌面的压力和桌面对它的支持力是一对相互作用力，故A不符合题意； B．茶壶对桌子的压力和桌子受到的重力方向相同，不是平衡力，故B不符合题意； C．地面对桌子的支持力大小等于桌子和茶壶的总重，桌子受到的重力和地面对桌子的支持力大小不相等，不是平衡力，故C不符合题意； D．茶壶受到重力和桌面对茶壶的支持力大小相等，方向相反，作用在同一直线上，是一对平衡力，故D符合题意。 故选D。 3． 甲和丁 不一定 【详解】[1]物体在不受外力作用或者所受的外力为平衡力的情况下总会处于静止或者匀速直线运动的状态，因此把物体处于静止状态或者匀速直线运动的状态叫做平衡状态。由图可知：左图为s-t图像，甲状态的s-t图像为一过原点的直线，表示物体做匀速直线运动；乙状态的s-t图像为一曲线，表示物体做变速直线运动；右图为v-t图像，丙状态表示物体做加速直线运动，丁状态表示物体做匀速直线运动，故其中物体受到平衡力的是状态甲和丁。 [2]例如：吊车上的钢丝绳吊着一重物沿竖直方向匀速上升，重物受到竖直向下的重力及钢丝绳竖直向上的拉力的作用，重物受到的力的方向沿运动的方向；当钢丝绳吊着这个重物沿水平方向运动时，重物受到的力的方向没有沿运动的方向，故物体处于平衡状态时，受到的力的方向不一定沿运动的方向。 4．C 【详解】二力平衡的条件是：“两个力必须同时满足四个条件：大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上”。A选项大小不相等，B选项没有作用在同一直线上，C选项符合二力平衡的四个条件，能处于平衡状态。D选项没有作用在同一物体上。故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 5．C 【详解】A．小卡片较轻，选择小卡片进行实验，目的是可忽略卡片的重力对实验的影响，故A正确，不符合题意； B．小卡片静止或做匀速直线运动都是处于平衡状态，为了便于研究，实验过程中应该使卡片处于静止状态，故B正确，不符合题意； C．定滑轮只改变力的方向，不改变力的大小，即使高度不一样，小卡片静止时，这两个力仍然是平衡力，故C错误，符合题意； D．为了研究一对平衡力是否必须作用在同一物体上，可以将卡片从中间剪成左右两半，这样在其他条件不变时，两个力分别作用在不同的物体上，观察卡片是否还能保持静止，故D正确，不符合题意。 故选C。 6．(1) 相反 相等 平衡 (2)滚动摩擦代替滑动摩擦，可以减小摩擦力对实验的影响 (3) 质量要小 同一直线 (4)剪开卡片 【详解】（1）[1][2]如图甲所示，小组同学在左边和右边各挂一个钩码，这时木块保持静止，即木块处于平衡状态，受到平衡力作用，说明相互平衡的两个力方向相反，大小相等。 [3]若左边挂一个钩码，右边挂两个钩码时，木块仍然保持静止状态，说明木块处于平衡状态，受到平衡力作用。 （2）图乙代替图甲，滚动摩擦代替滑动摩擦，可以减小摩擦力对实验的影响。 （3）[1]为了减小重力对实验的影响，应选择质量较小的卡片。 [2]将小卡片转动一小角度，两个力不在同一直线上，松手后，小卡片旋转后又恢复原状，说明相互平衡的两个力需要作用在同一直线上。 （4）为了探究猜想只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，此时把小卡片从中间剪开，使小卡片变成两个小卡片，观察两个小卡片的运动情况。 7．C 【详解】雨伞静止，说明处于平衡状态，受到平衡力的作用；雨伞受到竖直向下的重力G和竖直向上的支持力F，这两个力是一对平衡力，大小相等、方向相反，作用在一条直线上；重力作用点画在重心上，支持力作用点可以画在重心上，也可以画在接触点上，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 8． 5 不变 变小 【详解】[1][2]用手握住杯子时，杯子处于静止状态，属于平衡状态，在竖直方向上静摩擦力与重力是一对平衡力，所以此时杯子受到的静摩擦力等于瓶子的重力为5N，方向竖直向上。增大手对杯子的力的大小，瓶子仍然静止，则瓶子受到的静摩擦力仍然等于瓶子的重力，即静摩擦力大小不变。 [3]喝掉部分水，水的质量减小，水和杯子的总重力减小，杯子仍静止，杯子受到的摩擦力等于杯子总重力，因此杯子所受到的摩擦力将减小。 9． 30 60 【详解】[1]由图丙可知，当t=2s时，物体处于静止状态，受力平衡，摩擦力等于推力，由图乙可知，此时的推力为30N，所以摩擦力等于30N。 [2]由图丙可知，t=8s时，物体做减速运动，受到的摩擦力是滑动摩擦力，在9至12秒内，物体做匀速运动，受力平衡，滑动摩擦力等于推力等于60N，滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度及压力大小有关，在整个过程中接触面的粗糙程度及压力大小均不变，所以滑动摩擦力大小不变，所以t=8s时物体受到的滑动摩擦力也为60N。 10． 【详解】汽车向右运动时水平方向上受到水平向右的牵引力F牵和水平向左的阻力f，因汽车匀速行驶，受平衡力， 则阻力大小等于牵引力大小，作图时表示两个力的线段长度应相等．如图： 11．C 【详解】A．图甲中手对A的压力F1为15N，由于物体间力的作用是相互的，相互作用力大小相等，所以A对手的支持力大小为15N。故A错误； B．A物体沿着竖直墙面匀速下滑，则A物体在竖直方向受到的摩擦力与重力是一对平衡力，大小相等，故A物体受到摩擦力的大小为5N，故B错误； C．由于物体间力的作用是相互的，图乙中手对物体B的作用力F2为15N，则物体B对手的作用力大小为15N。故C正确； D．图乙中物体B静止，此时物体B受到三个力的作用，天花板对物体B的压力F、B的重力GB、手对B的压力F2，三力的大小关系为 则天花板对物体B的作用力大小为 故D错误。 故选C。 12．(1)20N (2)40N 【详解】（1）氢气球与吊篮匀速上升时，受到竖直向下的重力G=100N、竖直向下的空气阻力f、竖直向上的浮力F=120N作用，处于平衡状态，由平衡条件得 G+f=F 则空气阻力 f=F-G=120N-100N=20N （2）氢气球与吊篮匀速下降时，受竖直向下的重力G′、竖直向上的空气阻力f=20N、竖直向上的浮力F=120N作用，处于平衡状态，由平衡条件得 G′=F+f=120N+20N=140N 则应在吊篮中加的为重为 ΔG=G′-G=140N-100N=40N 13．D 【详解】A．物体做曲线运动，没有处于平衡状态，不受平衡力作用，故A不符合题意； BC．物体中相等的时间内通过的路程不相等，做变速直线运动，不处于平衡状态，不受平衡力作用，故BC不符合题意； D．物体在相等时间内的路程相等，物体做匀速直线运动，处于平衡状态，受平衡力作用，故D符合题意。 故选D。 14．B 【详解】A．无人机通过机翼给空气一个向下的力，空气给机翼一个向上的反作用力，使无人机获得升力，利用了力的作用是相互的，故A正确，不符合题意； B．无人机获得的升力大小等于无人机的重力、细绳的重力、除冰棒的重力之和，故无人机获得的升力和无人机的重力不是一对平衡力，故B错误，符合题意； C．细绳对除冰棒的拉力和除冰棒的重力大小相等、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，不符合题意； D．地面附近的一切物体都受到重力的作用。电线上的冰雪掉落时，仍受到重力，故D正确，不符合题意。 故选B。 15．C 【详解】由题意可知易拉罐下部分有部分剩余的饮料，使整体的重心在易拉罐的下部，重力方向竖直向下。而易拉罐静止在水平桌面上，没有相对运动和相对的运动趋势，则易拉罐不受摩擦力。 故选C。 16．B 【详解】P对弹簧测力计的拉力等于弹簧测力计的示数即为2G，故A错误； 对P受力分析可知，受到竖直向上弹簧测力计的拉力F弹、Q对P的吸引力FQP，竖直向下的重力G，根据力的平衡条件可得：FQP＝F弹﹣G＝2G﹣G＝G，P对Q的吸引力和Q对P的吸引力，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C错误；所以FPQ＝FQP＝G，对Q点受力分析可知，受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力、P对Q的吸引力，根据力的平衡条件可得：F支持＝GQ﹣FPQ＝2G﹣G＝G，故B正确； 弹簧测力计对P的拉力为2G，Q对P的吸引力为G，两个力的大小不相等，所以不是一对平衡力，故D错误． 故选B． 17． 甲 乙 见解析 【详解】[1][2][3]行李箱甲在水平传送带上与传送带一起做匀速直线运动，行李箱甲与传送带之间没有相对运动，也没有相对运动趋势，所以行李箱甲不受摩擦力的作用。行李箱乙在传送带转弯处，行李箱乙运动的方向在变化，处于非平衡状态。 18． 5×103N        = = 【详解】[1][2][3]当物体匀速上升、静止或匀速下降时，受到的拉力与重力都是平衡力，大小都等于重力，所以 F1=F2=F3=5×103N 19． 5 竖直向上 7 【详解】第一空．物体重力G=5N，在F1=10N的水平力压在竖直墙壁上处于静止，则其受平衡力．其竖直方向上的重力与墙壁对其的摩擦力为一对平衡力，所以物体受到墙壁的摩擦力大小等于其重力为5N． 第二空．此时墙壁对物体的摩擦力方向与其重力方向相反，为竖直向上． 第三空．当对物体施加12N的竖直向上的拉力作用时，其沿墙壁匀速向上运动，则此时物体也受平衡力，竖直方向上向下的重力G与墙壁对其的向下的滑动摩擦力f之和等于向上的拉力，即 G+f=12N， 则物体受到墙壁的滑动摩擦力大小为 f=12N-G=12N-5N=7N． 因滑动摩擦力大小与接触面受到的压力和接触面的粗糙程度有关，而这两个因素都不变，所以当向上的拉力F2增大为20N时，摩擦力仍然不变，即此时物体受到墙壁的摩擦力仍然为7N． 20． 【详解】小球处于静止状态，受力平衡，小球受到竖直向下的重力G和杆对小球竖直向上的支持力F，，过小球的重心做竖直向下和竖直向上的有向线段，标上力的符号，小球受到力的示意图如图所示： 21． 匀速直线 二力平衡 乙、丙 物块A受到木板B 左 2 【详解】（1）[1][2]为了测量滑动摩擦力，小明拉着物块沿水平面向右做匀速直线运动，根据二力平衡条件可知，物块与长木板之间的摩擦力为2.4N。 （2）[3]乙、丙两图，接触面的粗糙程度相同，压力大小不同，弹簧测力计的示数也不同，可得到的结论是：接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大。 （3）①[4][5]木板B放在水平桌面上，物块A放在木板B上，弹簧测力计一端固定，一端挂在物块A上。拉动木板B，物块A稳定时，读取测力计的示数，由二力平衡可知，此时物块A受到木板B的滑动摩擦力大小与弹簧测力计示数相等，则读取测力计的示数是为了测量物块A受到木板B的滑动摩擦力大小；弹簧测力计向右拉木块A，由平衡的两个力方向相反可知，物块A受到木板B的滑动摩擦力方向水平向左。 ②[6]实验中小明发现：当拉力为6N时，物块A相对于地面静止且长木板B刚好做匀速直线运动，长木板受到拉力以及桌面的摩擦力、A对B的摩擦力三个力而平衡。由图中可知，弹簧测力计示数为4N，则A对B的摩擦力是4N，则长木板B受到桌面的摩擦力大小为6N-4N=2N。 22．（1）500N；（2）35N 【详解】解：（1）这位同学受到的重力为 G人=m人g=50kg×10N/kg=500N （2）自行车的重力 G车=m车g=20kg×10N/kg=200N 自行车和人的总重力 G总=G人+G车=500N+200N=700N 由题可知，该同学骑车过程中所受的阻力为 f=0.05G总=0.05×700N=35N 因为该同学骑车在水平路面上匀速行驶，故该同学骑车过程中的牵引力与所受的阻力平衡，即 F牵= f=35N 答：（1）这位同学受到的重力是500N； （2）该同学骑车过程中的牵引力是35N。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$