第2章 第2节 运动与相互作用(3)—二力平衡-【拓展与培优】2025-2026学年新教材八年级上册科学（浙教版2024）

科学八 第2节 运动与相互 思维点击 一、平衡状态和平衡力 物体处于静止状态或匀速直线运动状态，我们 就说这个物体处于平衡状态。物体在受到几个力 作用时，如果保持静止状态或匀速直线运动状态， 我们就说这几个力是平衡力。 1.平衡力与平衡状态的关系：物体在平衡力的 作用下，处于平衡状态，物体处于平衡状态时要么 不受力，若受力一定是平衡力。 2.物体受平衡力或不受力≠保持静止或匀速 直线运动状态。 二、二力平衡 物体如果在两个力的作用下，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。这两 个力就叫做一对平衡力。 1.二力平衡的条件：概括说就是“同物、等大、 反向、共线”。 (1)同物：作用在同一物体上的两个力。 (2)等大：大小相等。 (3)反向：两个力方向相反。 (4)共线：两个力作用在同一条直线上。 2.二力平衡的条件的应用 (1)根据平衡力中一个力的大小和方向，判定 另一个力的大小和方向。 (2)根据物体的平衡状态，判断物体的受力 情况。 3.二力平衡与相互作用力的区别 平衡力 相互作用力 相同点 大小相等，方向相反，作用在同一直线上 受力 作用在两个不同物 作用在同一物体上 物体 体上 受力 受力物体是一个，施力 两个物体互为施力 情况 物体分别是其他物体 者，互为受力者 不 同 一个力变化（增大、减 点 力的 小或消失)，另一个力 同时产生，同时变 变化 不一定变化，此时物体 化，同时消失 失去平衡 作用 物体保持静止或匀速 两个力分别产生各 效果直线运动状态 自的效果 年级上册 作用(3)一二力平衡 三、力与运动的关系 物体受平衡力（或不受力）艹物体的运动状态 不变（保持静止或匀速直线运动状态）。 物体受非平衡力作用一运动状态改变（运动快 慢或方向改变)。 四、同一直线上二力的合成 如果一个力产生的作用效果跟几个力共同作 用产生的作用效果相同，这个力就叫做那几个力的 合力。如果一个力产生的作用效果跟两个力共同 作用产生的作用效果相同，这个力就叫做那两个力 的合力。 1.同一直线上二力的合成 (1)同一直线上，方向相同的两个力的合力，大 小等于这两个力的大小之和，方向跟这两个力的方 向相同，即F-F,十F2。 (2)同一直线上，方向相反的两个力的合力，大 小等于这两个力的大小之差，方向跟较大的那个力 方向相同，即F=F1一F2(F1>F2) 2.平衡力的合力为零。 例1在“探究二力平衡的条件”实验中，小明选择 了如图的装置，把小卡片两端细线绕过滑轮，并挂···· 上钩码。 5$5$$59 (1)实验中选择小卡片的目的是 (填 “考虑”或“不考虑”)小卡片的重力：探究两个力大 小关系时，应该观察细线两端所挂钩码的个数。 (2)实验中把小卡片转过一个角度，目的是使 小卡片受到的两个拉力 但大小相等，方向相反，松手后观察小卡片是否 平衡。 (3)小明利用弹簧测力计代替图中的钩码进行 了探究，发现两个力的大小还有较小的差距。你认 为形成差距的原因是 。(答出一条即可) 拓展上 【分析】(1)实验中选择小卡片，主要为了不 考虑小卡片的重力。 (2)为了探究两个平衡力是否在同一条直线 上，实验中把小卡片转过一个角度，目的是使小卡 片受到的两个拉力不在同一条直线上，但大小相 等，方向相反，松手后观察小卡片是否平衡。 (3)在实验过程中，使用测力计进行测量，由于 测力计本身未校零或滑轮的摩擦不同或存在读数 误差，会造成实验结果误差。 变式训练请判断如图所示的四幅图中的力 是否属于一对平衡力，若不是，请说明理由： 20N A B 20N 15N 1N已，10N 力 ION c D A图中的力： B图中的力： C图中的力： D图中的力： 0 例2如图所示“悬空的磁环”活动中，假设甲、乙、 丙三个磁环相同，中间塑料管是光滑的。当磁环都 处于静止状态时，甲对乙的作用力F1和丙对乙的 作用力F2的大小关系是 ( A.F1小于F2 B.F1等于F2 C.F大于F D.无法比较 【分析】对乙磁环进行受力分析。 乙磁环受到的向下的力有：竖直向下的重力 G、甲对乙的作用力F1;向上的力只有丙对乙的作 用力F2。又因为乙磁环处于静止状态属于平衡状 态，它受到合力为零，即F2=G十F1,所以F1小于 F2e 10 @ 培优 变式训练如图所示，一个小孩沿水平方向用 力推静止在水平地面上的小汽车，但小车仍静止，则 () A.小孩对车的推力大于车受到的阻力 B.小孩对车的推力等于车受到的阻力 C.小孩对车的推力小于车受到的阻力 D.小孩对车的推力与车受到的阻力的大小关 系不能确定 例3如图中物体乙的受力情况，正确的说法是 ( A.乙只受重力和桌面支持力的作用 B.乙只受甲的重力和桌面支持力的作用 C.乙受到甲的压力、重力和桌面的支持力的 作用 D.乙受到甲、乙两个物体的重力和桌面支持力 的作用 【分析】先把物体乙从系统中隔离出来，如图 所示，再分析乙物体的受力情况。首先考虑乙物体 受重力作用，然后再考虑乙周固物体对乙的作用。 如图有乙的重力G、甲对乙的压力F甲对2、桌面对 乙的支持力F来时之。 巩固练习 A组 1.如图是一款利用电磁悬浮技术制作的没有 “地轴”的地球仪，其原理是：将空心金属球放在通 电的线圈上，电磁场在金属球表面产生涡流，涡流 与磁场作用形成磁力，从而实现地球仪的悬空静 科学八 止。地球仪悬空静止的原因是 A.只受到磁力的作用 B.由于惯性的作用 C.没有受到重力的作用 D.磁场的磁力和重力相互平衡 2.如图所示，把小车放在水平桌面上，向挂在小 车两边的托盘里加相同的砝码，下列说法正确的是 A.小车对桌面的压力与桌面对小车的支持力 是一对平衡力 B.小车受到的重力和桌面对小车的支持力是 一对平衡力 C.小车受到的重力和小车对桌面的压力是一 对平衡力 D.细绳拉小车的力和细绳拉托盘的力是一对 平衡力 3.如图所示，在一根结实的细绳的一端栓一个 小球，绳子的另一端固定在悬挂点O上，做成一个 单摆。拉动小球到B处，放手后使它摆动起来，不 计空气阻力，则小球在摆动过程中，下列说法正确 的是 A.小球从C运动到A的过程中所受的重力从 C指向A B.小球在整个运动过程中不可能受平衡力的 作用 C.小球运动到最高处C时速度为零，此时小 球受到平衡力的作用 D.小球运动到最低处A时，小球受到的重力 和绳子对小球的拉力是一对平衡力 年级上册 4.质量相同的M,N两件货物在两台吊车钢 索的牵引力作用下竖直向上运动，它们运动的st 图像分别如图甲、乙所示，则 () s/m 0.8 0.6 0.6H 0.4 04出 02 02日 24681012s 456s A.两件货物都做匀速直线运动 B.前6秒M货物的速度小于N货物的速度 C.吊车钢索对M货物的拉力大于M货物的 重力 D.N货物在整个运动过程中受到一对平衡力 作用 5.起重机的钢绳吊着5000N的重物，先以 0.5m/s的速度匀速上升，后静止在空中，再以 1m/s的速度匀速下降，在这三个运动状态下，钢绳 对重物的拉力分别为F1,F2,F3,则F1 F F(填“>”“<”或“=”)。 6.如图a,b所示，某小组同学以硬纸板为研究 对象，利用弹簧测力计、细线等器材进行实验，该小组 同学是在做“探究 实验”。按图a 所示进行实验操作时，应在硬纸板处于 状态 下读取测力计的示数：按图b所示进行实验操作时， 放开硬纸板前，应使两测力计的示数 ,两细 线对硬纸板拉力的方向 ☐ 6 7.如图甲是小东同学探究二力平衡条件时的 实验情景。 (1)小东将系于小卡片（重力可忽略不计）两对 角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 (填“相同”或“相反”)，并通过调整 来改变 拉力的大小。所用滑轮起的作用是 (2)当小卡片平衡时，小东将小卡片转过一个 角度，松手后小卡片 (填“能”或“不能”)平 衡。设计此实验步骤的目的是为了探究 拓展上 (3)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，小东下一步的操作 是 (4)在探究同一问题时，小明将木块放在水平 桌面上，设计了如图乙所示的实验，同学们认为小 东的实验优于小明的实验。其主要原因是 A.减少了摩擦力对实验结果的影响 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.小卡片容易扭转 B组 8。有甲、乙两个物体，在力的作用下沿水平方 向做直线运动，某段时间内其路程时间图像如图所 示，则这段时间内甲、乙两物体在水平方向上的受 力情况是 ( A.甲受非平衡力作 用 用，乙受平衡力作用 B.两物体都受非平衡 力作用 C.甲受平衡力作用， 乙受非平衡力作用 D.两物体都受平衡力作用 9.如图所示，教室里的天花板下面装有多挡位 吊扇，当吊扇正常工作时，关于吊扇对天花板的拉 力与其重力大小的判断正确的是 A.吊扇在高挡位工作时，拉力等于重力 B.吊扇在低挡位工作时，拉力大于重力 C.吊扇在任意挡位工作时，拉力等于重力 D.吊扇在任意挡位工作时，拉力小于重力 10.匀速直线运动是指在任何相等的时间内通 过相等路程的直线运动，匀加速直线运动是指在任 何相等的时间内增加相同速度的直线运动，如从静 止开始，1s末的速度是2m/s,则2s末的速度是 4m/s,3s末的速度是6m/s… 做匀速直线运动的物体在时间1内移动的距离 s=t,在它的t图像中（图1），阴影矩形的边长正 好是v和t,可见，做匀速直线运动的物体移动的距 离对应着t图像中阴影的面积，匀加速直线运动 的物体移动的距离也有类似的关系。 与培优 4m/s) 12.sm/s) 10外-- 7.5-- 2.5-【 0102030405060i/s 图1 图2 现有一辆汽车在教练场上由静止开始沿平直 道路做匀加速运动，在10s末速度达到10m/s。然 后以此速度做50s的匀速直线运动，最后减速慢慢 停下。 (1)从汽车由静止开始运动计时，在图2中作出 汽车在1分钟内的vt图像： (2)求这1min内汽车行驶的距离； (3)汽车在行驶的过程中，在水平方向上受到 使汽车前进的牵引力F:和阻碍汽车运动的阻力 F:,试分析这一分钟内F,和F2的大小关系。 11.小金和小科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。 卡片 中中 甲 乙 (1)小金在用图甲装置实验中，保持F:和F2 大小相等，将小车扭转一定角度，松手后发现小车 无法在原位置静止。小金进行此实验的目的是探 究二力平衡时，必须满足的条件之一是 (2)为了验证小金(1)的实验目的，小科设计了 如图乙所示的装置。小科进行的实验操作和现象 是 (3)两位同学为了探究猜想“只有作用在同一 物体上的两个力才能平衡”，使用小科设计的装置 (图乙)，下一步的操作是 科学八 12.如图所示为同一物体A所处的不同状态。 甲图中物体A处于单摆的最高点位置，此时速度为 零。B点为A点的正下方。乙图中物体A处于竖 直上抛的最高点位置，此时速度为零。丙、丁中物 体A均保持静止状态。在这四种状态中，物体A 处于平衡状态的是 (填序号)：甲图中，物 体A处于如图位置时，绳子突然断裂，物体A将落 衣 (填“B点”“B点左侧”或“B点右侧”)。 C组 13.如图，在体育中考时，由于很多同学的体重 不能达标，所以在测体重时，就分别采取推、拉、提、 压等不当的手段来改变体重计的示数。这其中会 使体重计的示数变大的是 推天花板 拉吊环 △ △ 提起一只时 压底座 △ △ 0 14.如图所示，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3G, 若弹簧测力计的示数为2G,则下列说法正确的是 () rd N A.P对弹簧测力计的拉力大小为G B.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 年级上册 C.P对Q的吸引力和地面对Q的支持力大小 分别为G和2G 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 15.一重力G=2.5×10-3N的雨滴从高空由 静止开始竖直落下（不计横向风的影响），设雨滴下 落过程中受到的空气阻力F与下落速度的平 方(o)成正比，关系为F翻=ko2,其中k为常数，且 =1×104N·s2/m2。求： (1)该雨滴匀速下落时所受空气阻力的大小： (2)雨滴匀速下落时的速度为多少？ (3)请在图中画出从开始下落到落地这一过程 中雨滴的运动速度随时间变化的图像。（描绘出大 致情况即可) 0 3上使用，当m=500g=0.5kg时，重力G=2.5N,2.5N是 弹簧测力计标度的一半，因此左边刻度值不变，右边变为原 值的2倍。故A错误，C正确：BD,若右侧不变，取G= 5N,在m=1kg=1000g,左侧标度变为原来的2倍，故B正 确，D错误。 17.1-m0m,-m0 n2二1n0 P米 m1一mPk m1一noP&gS品 第2节运动与相互作用(1) 牛顿第一定律 例1(1)力是维持物体运动的原因(2)D(3)永远匀速 运动下去 例2C 巩固练习 A组 1.D2.C3.B 4.(1)托盘天平(2)B每个钢球质量和下滑起点的 高度速度的大小与斜面的倾斜程度无关(3)斜面不完全 光滑 5.(1)CAB(2)没有涉及静止物体的运动规律 B组 6.(1)小车在水平面上开始运动时的速度(2)小车在 丙木板上运动的距离最远 7.(1)多次测量取平均值(“简单方便”“诚少误差”“求 平均值”)(2)控制其他条件相同，在45角附近等角再做几 次实验(“在45角附近再做几次实验”“在30°~60°之间，再 做几次实验”)(3)加强腿部力量训练（答“增加起跳力量” “用力瞪地”“加强体有锻炼”也可，从“速度”角度分析不可) 第2节运动与相互作用(2)—惯性 例1D 变式训练A 例2CEF 巩固练习 A组 1.(2)(6)(11)(12) 【解析】(7)是横性，上半身由于惯性维持原先的运动 状态，下半身受到地面的摩擦力瞬间静止。 2.D3.D4.D5.D6.B7.B8.D9.B 10.B B组 11.向前运动【解析】原来瓶子和水都保持静止，后 来瓶子由于受推力由静止变运动，而瓶里的水由于具有惯 性，仍想保持静止，所以水相对于瓶子向后运动，把气泡挤到 萌方。 12.B【解析】飞船内部物体在失重情况，第一次实 验时，将小球偏离竖直位置后放手，小球不受任何外力，根据 牛顿第一运动定律，小球处于静止状态，甲图正确。第二次 实验时，将小球偏离竖直位置后，在放手时对小球施加一个 垂直于悬线的力，由于慣性，小球将雏续保持匀递直线运动 欲态，所以它会受到细线的拉力作用，小球只受到细线的拉 力作用，将做匀速國周运动，丁图正确。 13.D 14.(1)从器材选择的角度 ①文具盒：质量适当大些，与桌面接触部分尽量粗糙： ②纸张：韧性要好（实验过程中不会断裂），表面要光滑， 较薄，较窄； ③桌面：表面尽量粗糙。 (2)从操作的角度 ④尽可能减小纸与铅笔盒的接触面积： ⑤抽出纸条的速度尽可能快： ⊙铅笔盒平放（重心要尽量低些）： ⑦纸条留在桌面的长度适当小些。 C组 15.A【解析】当小球被抛出时，小球有一个同车一 样的水平方向的速度：车上的人与小球有相同的水平速度， 他们只在竖直方向上有速度差，因此车上的观察者看到的小 球的轨迹是直线：地上的人与小球不光在竖直方向上有速度 差，在水平方向上也有递度差，小球相对于地上的人既有水 平方向运动又有竖直方向运动，其轨速为抛物线。 16.B【解析】车向右平行于靶面运动，车上的运动 员枪口对准靶心并立即射击，子弹射出后由于惯性继续向右 运动，又由于受到重力作用，向下运动，所以子弹会射向靶面 的右下方，即Ⅱ区。 17,A【解析】因为小车突然向右运动时，由于惯性， 铁球和乒乓球都有向左运动趋势，但由于与同体积的“水球” 相比铁球的质量大，惯性大，铁球的运动状态难改变，即速度 变化慢，而同体积的水球的运动状态容易改变，即速度变化 快，而且水和车一起加速运动，所以小车加速运动时，铁球相 对于小车向左运动，同理由于与同体积的“水球”相比乒兵球 的质量小，惯性小，乒乓球向右运动。 18.C【分析】由图可知，当圆柱状的轻质纸简顺着 倾斜的木板上滚下时，离开木板后，由于惯性仍会继续向前 运动，同时由于受到空气阻力和重力的作用，其运动方向会 略有改变，所以纸筒落在A点的右侧，故ABD错误，C正确。 第3节运动与相互作用(3) 一二力平衡 例1(1)不考虑(2)不在同一条直线上(3)未校零或两 个滑轮的摩擦不同或存在读数误差 变式训练不是，受力物体不同是一对平衡力不是，不 在同一直线上不是，力的大小不等并且力不在同一条直 线上 例2A 变式训练B 例3C 巩固练习 A组 1.D2.B3.B4.B 5.== 6。二力平衡的条件静止相等相反 7.(1)相反钩码重改变用力方向(2)不能不在 同一直线上的两个相等的力能否使物体平衡(3)用剪刀将 纸片从中间剪开(4)A B组 8.D 9.D【解析】电风扇静止时受到的重力和国定杆对 它的拉力是一对平衡力，即拉力T1=重力：电风扇转动时， 风扇叶对空气施加了一个向下的力，由于物体间力的作用是 相互的，空气对风扇叶施加了一个向上的反作用力：此时风 扇叶受到了三个力的作用，重力G、圈定杆对扇叶的拉力 T、空气对扇叶施加的力T',风扇在这三个力的作用下在竖 直方向上静止，所以G一T2十T,所以T:<G 10.(1)如图所示 12.s(ms) 10H 7.5 25 0102030405060s (2)550m (3)010s,F1>F2,1060s,F1=F: 11.(1)作用在一条直线上 (2)调整一边滑轮的高度，观察卡片是否平衡 (3)剪断卡片 12.丙、丁B点 C组 13.A14.C 15.(1)雨滴匀速下落，二力平衡 Fm=G=2.5×108N 2.5×107 (2)- /1X10- =5(m/s)】 (3) 第2节运动与相互作用(4)》 摩擦力产生的条件、三种摩擦的区分 例1D 例2D 例3(1)很难保持木块做匀速直线运动 (2)无论长木板怎 样运动，木块都处于静止状态，便于读数 例4向右 例5沿斜面向下 巩固练习 A组 1.B2.C3.C 4.等于 5.(1)等于(2)等于 6.快（大）= 7.(1)3.2不等于(2)3.2乙 8.(1)向前，动力(2)向后，阻力(3)不受摩擦力 (4)向后，阻力(5)向前，动力 B组 9.(1)ABCDE(2)猜想②(3)将木块侧（或竖）放在 水平放置的木板上，用弹簧测力计水平地拉木块沿直线匀速 滑动，记下弹簧测力计的示数，与“步骤1”进行比较 10.静止2小于4 11.4左 12.不受受到沿斜面向上受到沿斜面向上 13.(1)压力甲(2)水平向左不需要小车做匀速 直线运动，便于实验操作：由于测力计静止便于读数 14.(1)5.35.1(2)F/=0.3Fm 15.(1)等于匀速直线压力大小（或压力）(2)不 变(3)C C组 16.A【分析】物体两次受到的都是滑动摩擦力，无 论物体与传输带相对速度是多大，只要滑动起来，摩擦力就 不变了。也就是两次受力相同，运动过程也就相同，因此从A 点滑到B点仍用5分钟的时间。 17.D【分析】若传送帝静止时，物块在传送带上运 动会受到向左的摩擦力，使得物块的速度逐渐减小，此时物 块离开传送带后落在地上P点， 设物块滑上传送带时速度为，传送带的速度为，若 传送带顺时针匀递转动时， ①当>v时，物块受到向左的摩擦力，物块滑上传远 带可能一直做减速运动，其运动情况与传送带静止时相同， 当滑到传送带右端时，其速度与传送带静止时相同，则物块 仍落在P点： ②当。=口时，物块滑上传送带时两者相对静止，一起 做匀速运动，物块滑到传送带右端时，其速度大于传送带静 止时的速度，则物块落在P点右侧。 ③当<v时，物块受到向右的摩擦力，物块滑上传送 带可能一直做加速运动，也可能先做加速运动，后与传送带一 起匀速运动，滑到传送带右端时，其追度大于传送带静止时的 速度，则物块落在P点右侧。 综上所述，传送带顺时针转动时，物块落在P点或P点 的右侧。 第2节运动与相互作用(5) 增大、减小摩擦的方法 例1A 例2B 巩固练习 A组 1.B2.A3.A4.C5.B6.B7.C8.D 9.C 10.②④⑤⑤①③ 11.增大压力摩擦 12.(1)鞋对地面的压力(2)②'(3)汽车轮胎表面刻 有花纹在转动处滴加润滑油 B组 13.以滚动代替滑动不变压力增大，使摩擦力增大 14.(1)缠绕的圈数越多，摩擦力就越大。(2)应用举 例：①船靠岸时，将缆绳在缆柱上绕几圈：②系鞋带，两段鞋 带拧在一起婴相互缠绕。 15.匀速直线二力平衡增大增大压力大甲 16.(1)=>(2)增大摩擦 【解析】(1)物体在推力的作用下处于静止状态，所受 的摩擦力为静摩擦力，因为物体处于静止状态，因此，所受的 拉力和摩擦力是一对平衡力，由二力平衡知识可知：FA= 「A:当物体刚刚开始运动时，物体所受的摩擦力为滑动摩擦 9