8.3 专题特训（二）二力平衡条件的应用-【拔尖特训】2024-2025学年新教材八年级下册物理（人教版2024）

二力平衡条件的应用 此题主要考查二力平衡条件 的应用。此题的解题思路:根据小 球处于平衡状态,结合其中一个力 的大小和方向,利用二力平衡的条 件来确定另外一个力的大小和方 向。要解答此题,需要掌握二力平 衡条件,要知道静止状态和匀速直 线运动状态都属于平衡状态,处于 平衡状态的物体受力平衡。 第3节　摩 擦 力 1. 3 水平向右 3 3 2. 滑动摩擦力 水平向左 3. B 4. A 5. 0 = 6. 等于 大 鞋底花纹粗糙 7. B [解析]用200N的水平力推动 质量为50kg的垃圾箱,使其沿水平 地面做匀速直线运动,推力与滑动摩 擦力是一对平衡力,大小相等,所以滑 动摩擦力f=200N;停止用力后,垃 圾箱继续向前滑行时,垃圾箱对地面 的压力不变,接触面的粗糙程度不变, 受到的滑动摩擦力大小不变,仍为 200N。 8. B [解析]由题知,弹簧右端固定, 并保持被拉伸状态,则弹簧对木块的 弹力方向水平向右,故A错误;虽然 木块相对于车厢是静止的,但受到水 平向右的弹力,所以有水平向右运动 的趋势,则木块受到的车厢地面的摩 擦力,方向水平向左,故B正确;木块 受到等大、反向的弹力和摩擦力、重力 和支持力,处于平衡状态,是可以跟车 厢一起做匀速直线运动的,故C错 误;若车厢地面突然变光滑,摩擦力为 零,木块受到的弹力仍然向右,则木块 会改变原来的运动状态,会向右滑动, 故D错误。 9. A 10. C 11. (1) ② 把木块B 放在长木板上, 木块A 放在B 上,用测力计水平拉动 木块B,使A、B 一起在长木板上做匀 速直线运动 (2) ≠ 12. C [解析]将2016个木块看成一 个整体,对整体进行受力分析,在竖直 方向共受到三个力的作用:竖直向下 的重力2016mg、两个相等的竖直向 上的摩擦力f,由平衡条件可得2f= 2016mg,f=1008mg,因为2016号 木块受重力mg 及摩擦力保持静止, 由此可知2015号和2016号木块之 间的摩擦力的大小为1007mg,故C 正确。 整体法和隔离法在有关物体 受力分析问题中的应用 本题主要考查有关物体的受 力分析问题,注意“整体法”和“隔 离法”的应用,对于多个物体组成 的系统,进行受力分析时要优先考 虑“整体法”,然后逐步隔离,一一 进行受力分析。首先以整体为研 究对象,可以求出第1个和第2016 个木块所受摩擦力的大小,然后从 左侧或右侧开始隔离木块进行受 力分析,由平衡条件求解2015号 和2016号木块之间的摩擦力。 专题特训（二）　二力平衡 条件的应用 1. B [解析]由图知小球的速度大小 和方向均发生改变,则小球受到非平 衡力作用,故A错误;由图知小球做 匀速直线运动,可能受到平衡力作用, 故B正确;由图知小球在水平方向运 动,小球的速度大小不断变化,受到非 平衡力作用,故C错误;由图知小球 在竖直方向运动,小球的速度大小不 断变化,受到非平衡力作用,故 D 错误。 2. 平衡力 相互作用力 改变物体 运动状态 [解析]小明受到的重力与 滑雪板对小明的支持力,这两个力大 小相等、方向相反、作用在同一物体 (小明)上、作用在同一直线上,所以是 一对平衡力;小明对滑雪板的压力与 滑雪板对小明的支持力,这两个力分 别作用在滑雪板和小明上,大小相等、 方向相反、作用在同一直线上,所以是 一对相互作用力;小明用滑雪杆撑地 加速滑行,小明受到力的作用,运动速 度加快,运动状态发生改变,所以力是 改变物体运动状态的原因。 3. D [解析]地面对滑板的支持力大 小等于人和滑板的重力之和,故地面 对滑板的支持力和滑板所受的重力大 小不相等,不是一对平衡力,故A错 误;滑板对小硕的支持力和小硕对滑 板的压力作用在不同的物体上,不是 一对平衡力,故B错误;当小硕站在 滑板上不动时,受到重力和支持力的 作用,在这两个力的作用下处于平衡 状态,是一对平衡力,故C错误;小硕 受到的支持力是滑板面形变产生的, 故D正确。 4. D [解析]F1 是弹簧对小球的支 持力,F3 是小球对弹簧的压力,这两 个力大小相等、方向相反、作用在两个 物体上、作用在同一条直线上,所以是 一对相互作用力,故A错误,D正确; G 是小球受到的重力,F2是地面对弹 簧的支持力,这两个力作用在不同的 物体上,所以不是一对平衡力,故B 错误;F2和F3 这两个力作用在同一 个物体上,所以不是一对相互作用力, 故C错误。 5. C 6. 小于 800 竖直向上 7. A [解析]对扁担受力分析,受到 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 7 了向下的重力为10N,还受到了两边 绳子对扁担的拉力为150N,所有向 下的合力为310N,当扁担在水平位 置保持静止时,扁担处于平衡状态,还 受到了肩膀对扁担向上的力,故该力 的大小为310N。 8. D [解析]设每节车厢受到的阻力 为f,则30节车厢受到的阻力为 30f,由于列车在车头牵引下沿平直 轨道匀速行驶,所以车头对第1节车 厢的牵引力F 等于30节车厢受到的 总阻力,即F=30f;所以每节车厢所 受阻力f= F 30 ,故A、B错误;第29节 车厢在水平方向上受向右的牵引力 F29、向左的阻力f 和第30节车厢的 拉力F30'的作用,由于第30节车厢匀 速运动,则牵引力等于阻力,即F30= f= F 30 ,F30'和F30 是一对相互作用 力,则F30'=F30= F 30 ,所以对第29 节车厢有F29=f+F30'= F 30+ F 30= F 15 ,故C错误,D正确。 9. C [解析]图甲中某同学沿杆匀速 向上爬升时,可知同学受重力和摩擦 力而平衡,所受重力方向是竖直向下 的,则所受摩擦力的方向是竖直向上 的,故A错误;图乙中用筷子提米在 空中静止时,筷子受到竖直向上的手 施加的摩擦力、竖直向下的重力、竖直 向下的大米施加的摩擦力而平衡,所 以手对筷子的摩擦力大小大于筷子受 到的重力大小,故B错误;图丙中在 力F 的作用下B 向左运动时,A 与B 相对运动,二者之间存在相互作用的 摩擦力,所以A 受到的摩擦力与B 上 表面受到的摩擦力大小相等,故C正 确;图丁中小球摆到最高点D 点时, 小球速度为0,若此时所有力突然消 失,则小球保持静止状态,故D错误。 10. C [解析]“探究二力平衡的条 件”这个实验很重要的一点就是尽量 减小物体受到的摩擦力对实验的影 响,所以水平面越光滑越好,故A错 误;静止的物体和匀速直线运动的物 体都称为物体处于平衡状态,受平衡 力作用,故B错误;小车在桌面上可 能会受到摩擦力的作用,实验中为了 减小摩擦力对实验的影响,绳子对小 车的拉力不能过小,且F拉=G砝码= m砝码g,所以砝码的质量不能过小,故 C正确;将小车扭转一个角度,两个力 不在同一直线上,二力不平衡,故松手 后,小车将转动,不能保持平衡,设计 此实验是为了探究不在同一直线上的 两个力是否能平衡,故D错误。 11. (1) 相反 砝码的个数 (2) 作 用在同一条直线上 (3) 是 不是 专题特训（三）　运动 和力的关系 1. > t2~t3 = [解析]从图像可 知,在0~t1 内,伞兵的速度在增大, 即伞兵向下做加速运动,则受到的重 力大于阻力;在t1~t2 内,速度减小, 即伞兵向下做减速运动,其受到的重 力小于阻力;在t2~t3 内,速度不变, 即伞兵向下做匀速运动,重力等于阻 力,重力不变,则阻力不变。 2. C [解析]物体受到力的作用不一 定就会运动,当物体受到平衡力作用 时,其运动状态不变,即处于静止状态 或匀速直线运动状态,故A错误;做 匀速直线运动的物体,可能不受力,也 可能受到平衡力的作用,故B错误; 物体运动状态改变时,一定受到力的 作用,且是非平衡力的作用,因为力是 改变物体运动状态的原因,故C正 确;只有物体受到非平衡力作用时,其 运动状态才会发生变化,故D错误。 3. D 4. D [解析]当A 和B 沿着黑板缓 慢匀速下滑时,由于B 对黑板没有压 力的作用,B 与黑板之间无摩擦力;整 体处于平衡状态,则整体所受的重力 与滑动摩擦力是一对平衡力,所以A 受到的滑动摩擦力fA=G总=3N+ 1N=4N;取走铜块B,用竖直向上的 力F 使铁块A 匀速向上运动时,铁块 A 对磁性黑板的压力大小不变(与所 受重力的大小无关)、接触面的粗糙程 度不变,所以A 受到的滑动摩擦力大 小不变,仍然为4N,此时A 受到竖直 向下的重力、竖直向上的拉力F、竖直 向下的滑动摩擦力的作用,则F= GA+fA=3N+4N=7N。 5. C [解析]根据题意可知,珠链处 于静止状态,整体受到的合力为0,在 不受到外力的作用下,珠链的运动状 态不会改变,将保持静止状态。 6. B [解析]将A、B 两球连同之间 的细线看成一个整体,对整体进行受 力分析,如图所示,其中左、右的拉力 平衡,则可知小球A 上方的细线必定 沿竖直方向,即上方细线的拉力F线 与总重力G 平衡,故B正确。 (第6题) 7. 惯性 错误 飞镖投出后受到重 力的作用,会向下运动 8. B [解析]球静止时,绳子上端向 上的拉力承担了球的重力及绳子下端 向下的拉力,即,F上 =G球 +F下, F上>F下,绳两端的拉力不是平衡力, 故A错误;通过拉力的调节,球受到 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 8 22 专题特训（二）　二力平衡条件的应用 ▶“答案与解析”见P7 类型一 平衡状态的判断 1. 下列是每隔0.1s拍摄一次的小球在不同运 动状态下的频闪照片,其中可能受到平衡力 作用的是 ( ) A. B. C. D. 类型二 平衡力和相互作用力的区分 2. 滑雪运动包含了很多物理知识,如图所示为 小明正在滑雪的场景,小明受到的重力与滑 雪板对小明的支持力是一对 (填“相 互作用力”或“平衡力”),小明对滑雪板的压 力与滑雪板对小明的支持力是一对 (填“相互作用力”或“平衡力”),小明用滑雪 杆撑地加速滑行,说明力是 的原因。 (第2题) (第3题) 3. (2024·朝阳建平期末)滑板是青少年喜欢的 一项运动。如图所示,当小硕站在滑板上不 动时,下列说法中,正确的是 ( ) A. 地面对滑板的支持力与滑板所受的重力 是一对平衡力 B. 滑板受到的压力和小硕受到的支持力是 一对平衡力 C. 小硕受到的重力和支持力是一对相互作 用力 D. 滑板对小硕的支持力是滑板面形变产 生的 4. 如图甲所示,一轻质(即质量不计)弹簧放置 在水平地面上,将一重为G 的小球轻放在其 上端并保持静止状态。如图乙、丙所示分别 为小球与弹簧的受力示意图,下列判断中,正 确的是 ( ) (第4题) A. F1与F3是一对平衡力 B. G 与F2是一对平衡力 C. F2与F3是一对相互作用力 D. F1与F3是一对相互作用力 5. (2024·钦州期末)班级大扫除中,小明沿水 平方向匀速推动地面上的讲台,下列各组力 中,是一对平衡力的为 ( ) A. 人对讲台的推力与讲台对人的推力 B. 讲台受到的重力与讲台对地面的压力 C. 讲台受到的重力与地面对讲台的支持力 D. 地面对讲台的支持力与讲台对地面的压力 类型三 二力平衡条件的应用 6. (2024·清远模拟)一跳伞运动员和伞的总重 为800N,当他刚从飞机上跳下、降落伞打开 之前,他受到的阻力 (填“大于”“小 于”或“等于”)重力,下落速度会越来越快;当 降落伞打开后,运动员匀速下落时,受到的阻 力为 N,方向为 。 (第7题) 7. (2024·贺州昭平期末)如图所 示为小强参加劳动实践挑水时 的场景,若扁担重10N,每只水 桶总重均为150N,不计绳子质 量以及手对扁担的力,当扁担在 水平位置保持静止时,扁担受到肩膀的支持 力为 ( ) A. 310N B. 300N C. 160N D. 150N 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 物理(人教版)八年级下 23 答案讲解 8. (2024·武汉蔡甸期中)如图所示, 某运送物资的班列由30节车厢组 成,列车在车头牵引下沿平直轨道 匀速行驶时,车头对第1节车厢的牵引力为 F。若每节车厢所受阻力(摩擦阻力和空气 阻力的统称)均相等,则 ( ) (第8题) A. 每节车厢所受阻力为F B. 第一节车厢所受阻力为F C. 第29节车厢受到的牵引力为F30 D. 第30节车厢受到的牵引力为F30 9. 下列关于如图所示的实验或行为的说法,正 确的是 ( ) (第9题) A. 图甲中某同学沿杆匀速向上爬升时,该同 学受到的摩擦力方向竖直向下 B. 图乙中用筷子提米在空中静止时,手对筷 子的摩擦力与筷子受到的重力大小相等 C. 图丙中在力F 的作用下B 向左运动,A 受到的摩擦力与B 上表面受到的摩擦力 大小相等 D. 图丁中小球摆到最高点D 点时,所有力 突然消失,小球将做匀速直线运动 类型四 二力平衡条件的实验探究 10. 小红同学用如图所示的装置探究二力平衡的 条件,不考虑两边细绳的重对实验的影响。 关于这个实验,下列描述中正确的是( ) (第10题) A. 实验时应尽可能把小车放在粗糙的水平 桌面上进行实验 B. 只有小车处于静止状态时,小车才受到 平衡力的作用 C. 两个相同的托盘里所放砝码应尽可能选 质量较大的 D. 将小车扭转一个角度后松手,是为了探 究不在同一物体上的两个力是否能平衡 11. (2024·长春榆树期末)如图所示为小华探 究“二力平衡条件”时的实验情景。 (第11题) (1) 小华将系于小车两端的线分别跨过左 右支架上的滑轮,在两端的托盘里加砝码, 使作用在小车上的两个拉力方向 , 并通过调整 来改变拉力的大小。 (2) 当小车平衡时,将小车扭转一个角度, 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探究二力平衡时,两 个力要 。 (3) 小明同学在进行(2)实验时,将“扭转” 错误理解为“翻转”,将车轮朝上放置了,结 果小车保持此位置静止,在此基础上他又将 小车正确扭转了一定角度,小车仍然静止, 则此时小车受的力 平衡力,绳子上 的拉力F1与F2 平衡力。(填“是” 或“不是”) 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 第八章　运动和力