8.2 力的平衡（举一反三讲义）物理教科版八年级下册

本初中物理讲义聚焦力的平衡核心知识点，以合力概念及同一直线二力合成为起点，衔接平衡状态的判断，通过实验探究二力平衡条件，最终对比相互作用力与平衡力的区别，构建递进式学习支架。 资料设计融入思维导图梳理知识脉络，通过探究二力平衡条件的实验设计（如扭转小车、改变砝码质量）培养科学探究能力，结合推车、无人机悬停等生活实例训练科学思维。课中辅助教师实验教学与概念辨析，课后通过分层巩固训练帮助学生查漏补缺，强化知识应用。

第2节 力的平衡 目录 【思维导图】 1 【知识梳理】 1 知识点1：合力 1 知识点2：平衡状态 5 知识点3：探究二力平衡的条件 7 【方法技巧】 11 方法技巧 相互作用力与平衡力的区别 11 【巩固训练】 12 【思维导图】 【知识梳理】 知识点1：合力 1． 合力的概念 合力与分力 F的作用效果与F1和F2共同的作用效果相同。 F是F1、F2的合力 F1、F2是F的分力 2. 同一直线上二力的合成 当两个力同向时，这两个力的合F=F1+F2 当两个力反向时，这两个力的合力F=F2-F 合力并不是物体受到的一个新的力。对物体进行受力分析时，考虑了合力，就不能再考虑分力，反之亦然。 【典例1】下列有关合力的说法错误的是（   ） A．两个分力的合力大小，可能小于其中任意一个分力的大小 B．合力的作用效果和分力共同作用的效果是一样的 C．考虑合力时，就不要考虑分力了 D．合力和分力同时作用在物体上 【答案】D 【详解】A．当两个分力方向相反时，合力大小为两个分力大小之差，故两个分力的合力大小，可能小于一个分力的大小，故A正确，不符合题意； B．合力的作用效果，与其多个分力共同作用的效果是一样的，故B正确，不符合题意； C．因合力与分力存在等效替代的关系，故分析合力时，就不能再分析各分力了，故C正确，不符合题意； D．合力与分力是等效替代关系，合力产生的作用效果与分力共同作用的效果相同，因而合力与分力不是同时作用在物体上，故D错误，符合题意。 故选D。 【变式1】如图所示，两名工人分别用和的力水平向右推车和拉车，则这两个力合力的大小和方向为（　　） A．100N，方向水平向右 B．100N，方向水平向左 C．500N，方向水平向左 D．500N，方向水平向右 【答案】D 【详解】作用在一个物体上的两个力，因为两个力的方向相同，所以其合力方向跟每个力的方向相同，即方向水平向右，合力大小为 故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 【变式2】垫传排球是中考体育项目之一，如图所示，小慧练习排球垫球时，排球离开胳膊后向上运动。已知排球所受的重力约为2.6N，排球向上运动时所受的空气阻力约为0.7N，则排球所受合力的大小为（　　） A．2.6N B．0.7N C．1.9N D．3.3N 【答案】D 【详解】排球离开胳膊后向上运动，已知排球所受的重力竖直向下约为2.6N，排球向上运动时所受的空气阻力竖直向下约为0.7N，则排球所受合力的大小为。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选 D。 【变式3】假期社区服务劳动中，小明用200N的力水平向前拉车，小芳用100N的力水平向前推车，如图所示。则这两个力的合力大小是（    ） A．200N B．300N C．500N D．100N 【答案】B 【详解】小明用200N的力水平向前拉车，小芳用100N的力水平向前推车，同一条直线上力的方向相同，故合力为二力之和，即F合=200N+100N=300N 故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 知识点2：平衡状态 1． 平衡状态 牛顿第一定律告诉我们，一切物体在不受外力作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。这时物体所处的状态叫作平衡状态。 2． 平衡力 物体受到几个力共同作用时，也可能保持静止状态或匀速直线运动状态。这是因为物体所受的这几个力的合力为零，这时我们就说这几个力平衡，并把这几个力称为一组平衡力。 【典例1】下列实例中，处于平衡状态的物体是（　　） A．图甲中，匀速转动的橡皮 B．图乙中，撑杆跳高的运动员 C．图丙中，从A点摆动到C点的小球 D．图丁中，从空中匀速直线下降的运动员 【答案】D 【详解】A．甲图中，匀速转动的橡皮运动方向不断改变，所以处于非平衡状态，故A不符合题意； B．图乙中，撑杆跳高的运动员运动方向和速度大小发生变化，处于非平衡状态，故B不符合题意； C．图丙中，从A点摆动到C点的过程中，小球的运动方向发生改变，处于非平衡状态，故C不符合题意； D．图丁中，从空中匀速直线下降的运动员，运动方向和速度大小不发生变化，处于平衡状态，故D符合题意。 故选D。 【变式1】如图所示，运动员尝试做以下四个动作，下列动作无法保持平衡的是（    ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】在没有其他辅助的情况下，运动员要在水平地面上保持某种姿势，则运动员必须受到平衡力的作用，由于运动员在水平地面上静止时受到重力和支持力的作用，故这两个力必须在同一条直线上。ACD图中支持力和重力可能作用在同一直线上，所以运动员在这两个力的作用下可能平衡；B图中运动员受到的重力和地面对脚的支持力不可能在同一直线上，所以运动员不可能平衡，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 【变式2】频闪照相机每隔相等时间曝光一次。下图为用它拍摄的小球运动轨迹所得到的照片，其中小球受平衡力作用的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】小球受平衡力作用时，处于平衡状态，可能是静止，也可能是匀速直线运动，图中A、C选项中小球做曲线运动，运动状态改变，D选项中相同时间内小球运动的路程越来越大，是加速运动，运动状态改变，而B选项中相同时间内小球运动的路程相等，且运动方向不变，即做匀速直线运动，故处于平衡状态，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 【变式3】如图是小明在玩过山车时的情景，下列对此过程中小明的运动状态和受力情况叙述错误的是（　　） A．受到非平衡力的作用 B．运动方向不断改变 C．受到重力的方向在不断变化 D．受到的重力大小不变 【答案】C 【详解】A．小明在玩过山车时，运动状态（速度大小、方向）不断改变，根据牛顿第一定律，物体运动状态改变时受到非平衡力的作用，故A正确，不符合题意； B．过山车的轨道是曲线，小明的运动方向不断改变，故B正确，不符合题意； C．重力的方向始终是竖直向下的，不会随小明的运动而改变，故C错误，符合题意； D．重力大小G=mg，小明的质量m不变，g为常量，所以受到的重力大小不变，故D正确，不符合题意。 故选C。 知识点3：探究二力平衡的条件 提出问题 作用在物体上的两个力，要满足什么条件才能使物体保持平衡状态呢？ 猜想与假设： 两个力应该在同一物体上 两个力的大小可能要相等 两个力可能要在一条直线上 两个力的方向可能要相反 设计实验 把小车放在光滑的水平桌面上，向挂在小车两端的托盘里加砝码。观察小车在什么条件下会保持运动状态不变。 1. 使两托盘里的砝码质量不相等。 2. 使两托盘里的砝码质量相等。 3. 使两个质量相等砝码在同一托盘。 4. 把小车在水平面上扭转一个角度后释放。 5. 用两个相同的小车分别系住一个托盘。 进行实验 ① 用手按住小车不动，在两边的两个托盘上放上质量不同的砝码，即 F1 < F2 时，放手后观察小车运动状态的变化。 ② 用手按住小车不动，在两边的两个托盘上放上质量相同的砝码，即 F1 = F2 时，放手后观察小车运动状态的变化 ③ 用手按住小车不动，把两个托盘放在小车的同一侧，加入相等的砝码，即小车受到大小方向相同的两个力，放手后观察小车运动状态的变化。 ④ 在两个托盘中加相等的砝码，使小车静止，用手旋转小车至某一角度，使两个力不作用在同一条直线上，放手后观察小车运动状态的变化。 ⑤ 用两个相同的小车分别系住一个托盘，用手按住，保证二力大小相等、方向相反，作用在同一直线上，放手后观察两个小车运动状态的变化。 实验结论 同时作用在一个物体上的两个力，如果大小相等、方向相反，并且在同一条直线上，这两个力就彼此平衡。 【典例1】某同学利用如图所示装置探究二力平衡的条件，下列说法正确的是（　　） A．小车应放在粗糙的水平桌面上 B．图中小车静止时，小车只受到一对平衡力的作用 C．将小车扭转一个角度后释放，是为了探究相互平衡的两个力是否方向相反 D．改变左右两盘中砝码的质量，是为了探究相互平衡的两个力是否大小相等 【答案】D 【详解】A．为减小摩擦力对实验的影响，小车应放在光滑的水平桌面上，故A错误； B．图中小车静止时，处于平衡状态，在竖直方向上，小车受到重力和桌面的支持力，这两个力是一对平衡力；在水平方向上，小车受到左右两绳子对它的拉力，这两个力也是一对平衡力，所以小车受到两对平衡力的作用，故B错误； C．将小车扭转一个角度后，两个拉力不在同一条直线上，释放后小车会转动，直到两个拉力在同一条直线上时小车才会静止，这个操作是为了探究相互平衡的两个力是否作用在同一条直线上，故C错误； D．改变左右两盘中的砝码质量，左右两绳子对小车的拉力大小会发生变化。可探究平衡的两个力大小是否相等，故D正确。 故选D。 【变式1】在“探究二力平衡条件”的实验中，小明、小华和小健三位同学的实验装置分别如图甲、乙、丙所示。下列说法错误的是（    ） A．小明：通过改变钩码数量，能够改变拉力大小 B．小华：由于接触面较粗糙，实验不能顺利完成 C．小健：测量物块所受拉力和重力，发现相互作用力大小相等 D．若使用弹簧测力计替代甲实验中的钩码，也能顺利完成实验 【答案】C 【详解】A．钩码数量改变，重力改变，所以拉力大小改变，从而探究二力平衡时力的大小的关系，故A正确，不符合题意； B．由于接触面较粗糙，物体受摩擦力不能忽略不计，水平方向受三个力的作用，无法研究二力平衡的条件，实验不能顺利完成，故B正确，不符合题意； C．采用图丙的方案探究二力平衡条件时，必须先测出物体所受的重力和拉力。弹簧测力计的示数为物体对测力计的拉力的大小，因为物体对测力计的拉力和测力计对物体的拉力是一对相互作用的力，大小相等，测力计对物体的拉力和物体的重力是一对平衡力，大小相等，所以弹簧测力计的示数等于重力的大小，从而才测出重力的大小，也就是说，根据相互作用力大小相等测出了重力的大小，而不能根据测出的力来确定二者是相互作用力，故C错误，符合题意； D．若使用弹簧测力计替代甲实验中的钩码，弹簧测力计的示数表示拉力的大小，也能顺利完成实验，故D正确，不符合题意。 故选C 。 【变式2】当无人机在空中处于悬停及匀速上升、匀速下降时，它受到的升力分别为F1、F2、F3，则（    ） A．F1>F2=F3 B．F1<F2<F3 C．F1=F2=F3 D．F1>F2>F3 【答案】C 【详解】无人机在空中悬停、匀速上升、匀速下降时，无人机均处于平衡状态；不考虑空气阻力，则无人机受到的升力与重力平衡，二力的大小相等，且无人机的重力不变，所以F1=F2=F3，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 【变式3】小明同学站立在体重秤上，与他受到的支持力彼此平衡的力是（　　） A．小明对秤的压力 B．秤对地面的压力 C．地面对秤的支持力 D．小明受到的重力 【答案】D 【详解】A．小明对秤的压力和他受到的支持力作用在不同的物体上，不是一对平衡力，故A不符合题意； B．秤对地面的压力和小明受到的支持力作用在不同的物体上，不是一对平衡力，故B不符合题意； C．地面对秤的支持力和小明受到的支持力作用在不同的物体上，不是一对平衡力，故C不符合题意； D．小明受到的重力和他受到的支持力大小相等、方向相反、作用在同一直线和同一物体上，是一对平衡力，故D符合题意。 故选D。 【方法技巧】 方法技巧 相互作用力与平衡力的区别 平衡力 相互作用力 图示 相同点 大小相等，方向相反，作用在同一条直线上 不同点 作用在同一物体上 作用在不同的物体上 一个力不一定随另一个力的变化而变化 一个力随另一个力的变化而变化 不一定是同性质的力 一定是同性质的力 【巩固训练】 1．如图所示，物体只受到F1和F2两个方向相反的力（F1=F2），不能使物体处于平衡状态的是（　　） A．B． C． D． 【答案】A 【详解】若物体只受到两个力的作用，且大小相等、方向相反、作用在同一直线上，则二力平衡，物体受平衡力的作用，处于平衡状态。A选项中的两个力不在同一直线上，二力不是一对平衡力，不能使物体处于平衡状态；BCD选项中的两个力均符合二力平衡条件，能使物体处于平衡状态。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 2．图甲为小红做引体向上时挂在单杠上静止时的情境，图乙分别画出了她和单杠的受力示意图（单杠的重力忽略不计），则（　　） A．G与是一对平衡力 B．G与是一对相互作用力 C．和是一对平衡力 D．和是一对相互作用力 【答案】D 【详解】A．是小红的重力，是单杠受到的力，二者不是作用在同一物体上，不是一对平衡力，故A不符合题意； B．是小红的重力，是单杠对小红的拉力，二者作用在同一物体（小红）上，是一对平衡力，不是相互作用力，故B不符合题意； C．是单杠对小红的拉力，是地面对单杠的支持力，与不是作用在同一物体上，方向相同，既不是一对相互作用力，也不是一对平衡力，故C不符合题意； D．是单杠对小红的拉力，是小红对单杠的拉力，二者大小相等、方向相反、作用在同一直线上且分别作用在这两个物体上，是一对相互作用力，故D符合题意。 故选D。 3．西周晋侯鸟尊是中国青铜器中罕见的珍品，是山西博物院的镇院之宝。如图所示的是鸟尊静止在水平展柜中的情景，下列说法正确的是（　　） A．展柜所受重力和鸟尊对展柜的压力是一对平衡力 B．鸟尊所受重力和展柜对鸟尊的支持力是一对相互作用力 C．鸟尊所受重力和展柜对鸟尊的支持力是一对平衡力 D．鸟尊对展柜的压力和地面对展柜的支持力是一对相互作用力 【答案】C 【详解】A．展柜所受重力和鸟尊对展柜的压力方向相同，大小不相等，不是一对平衡力，故A错误； BC．鸟尊所受重力和展柜对鸟尊的支持力大小相等、方向相反、作用在同一个物体上，作用在同一条直线上，是一对平衡力，故B错误，故C正确； D．鸟尊对展柜的压力和地面对展柜的支持力大小不相等，不是一对相互作用力，故D错误。 故选C。 4．起重机的钢绳吊着重物，先以较慢的速度匀速上升，后静止在空中，再以较快的速度匀速下降。以下说法正确的是（　　） A．匀速上升时，拉力大于物重 B．静止时，拉力小于物重 C．匀速下降时，拉力小于物重 D．三种情况下，拉力大小都等于物重 【答案】D 【详解】起重机的钢绳吊着重物，无论匀速上升、静止或者匀速下降，重物都处于平衡状态，若不计空气阻力，重物在竖直方向上受到的拉力与重力是一对平衡力，两个力大小相等，即拉力大小都等于物体所受的重力，故D正确，ABC错误。 故选D。 5．如图所示，质量为0.4kg的吊灯用线悬挂在天花板上，g取10N/kg，则下列说法中正确的是（　　） A．吊灯所受重力的大小为4N，施力物体是线 B．线对吊灯的拉力是弹力，方向竖直向上，大小为4N C．天花板对线的拉力与吊灯的重力是一对平衡力 D．吊灯的重力与吊灯对线的拉力的合力为零 【答案】B 【详解】A．吊灯所受重力的大小为 施力物体是地球，故A错误； B．线对吊灯的拉力是线发生弹性形变产生的，是弹力，方向竖直向上，大小等于吊灯所受的重力大小，为4N，故B正确； C．天花板对线的拉力受力物体为线，吊灯的重力受力物体是吊灯，平衡力必须作用在同一物体上，故二者不是一对平衡力，故C错误； D．吊灯的重力受力物体为吊灯，方向竖直向下，吊灯对线的拉力受力物体为线，方向竖直向下，故二者的合力不为零，故D错误。 故选B。 6．如图，一本书静止在水平桌面上，书上放了一副眼镜，下列说法正确的是（    ） A．书对桌面的压力与桌面对书的支持力是一对平衡力 B．眼镜对书的压力与桌面对书的支持力是一对平衡力 C．书所受的重力与书对眼镜的支持力是一对相互作用力 D．书对眼镜的支持力与眼镜对书的压力是一对相互作用力 【答案】D 【详解】A．书对桌面的压力与桌面对书的支持力分别作用在桌面和书上，是作用在不同物体上的两个力，不符合平衡力“作用在同一物体上”的条件，因此不是平衡力。故A错误； B．眼镜对书的压力与桌面对书的支持力均作用在书上，但二者大小不相等，桌面对书的支持力需平衡书和眼镜的总重力，而眼镜对书的压力仅等于眼镜的重力，不满足平衡力“大小相等”的要求，因此不是平衡力。故B错误； C．书所受的重力与书对眼镜的支持力分别作用在书和眼镜上，但二力方向相同，均竖直向下，不满足相互作用力“方向相反”的特点，因此不是相互作用力。故C错误； D．书对眼镜的支持力与眼镜对书的压力同时作用在眼镜和书上，大小相等、方向相反、作用在同一直线上，符合相互作用力的特征，因此是一对相互作用力。故D正确。 故选 D。 7．一个重3N的小球用5N的力竖直向上抛出，小球竖直上升时受到的空气阻力恒为1N，则小球上升时所受合力的大小和方向（　　） A．9N，竖直向上 B．9N，竖直向下 C．4N，竖直向上 D．4N，竖直向下 【答案】D 【详解】小球在竖直上升过程中，已经离开手，不再受到手的5N 抛力。此时小球受到竖直向下的重力和竖直向下的空气阻力，重力大小为3N，空气阻力恒为1N。根据同一直线上同方向二力的合力等于二力之和，可得合力大小为F合=3N+1N=3N 合力的方向与这两个力的方向相同，即竖直向下。 故选D。 8．生活处处有物理，留心观察皆学问。如小红骑着自行车放学回家，她遇到红灯时捏车闸刹车，说明力能 ，当小明骑着自行车匀速转弯时自行车水平方向受到 （选填“平衡力”或“非平衡力”）的作用。 【答案】 改变物体的运动状态 非平衡力 【详解】[1]小红骑着自行车时捏车闸刹车，自行车会减速，运动状态改变，说明力改变物体的运动状态。 [2]小明骑着自行车匀速转弯时，自行车运动状态在改变，自行车水平方向受到非平衡力作用。 9．如图所示，弹簧测力计和细线的重力及一切摩擦均不计，细线悬挂的重物G重力均相同。AB两个测力计均保持静止。已知弹簧测力计A的示数为5 N，则弹簧测力计B的示数为 N。测力计B受到的合力大小是 N。 【答案】 5 0 【详解】[1]弹簧测力计A连接的物体处于静止状态，受到的力是平衡力，根据二力平衡条件，弹簧测力计A的示数等于物体的重力，即FA=G=5N。 [2]测力计B保持静止状态，根据二力平衡条件，静止的物体所受合力为0。因此测力计B受到的合力大小为0 N。 10．调皮可爱的大熊猫爬到竹子的末端静止不动，竹子被压弯了。该现象表明：力可以使物体发生 ，此时大熊猫处于 选填“平衡”或“非平衡”状态，大熊猫对竹子的压力和竹子对大熊猫的支持力是一对 选填“平衡力”或“相互作用力”。 【答案】 形变 平衡 相互作用力 【详解】[1]竹子因受到大熊猫的压力而被压弯了，形状发生变化，所以该现象表明：力可以使物体发生形变。 [2]大熊猫爬到竹子的末端静止不动，处于平衡状态。 [3]大熊猫对竹子的压力和竹子对大熊猫的支持力，作用在竹子和大熊猫上，方向相反，大小相等，符合相互作用力的特点，是一对相互作用力。 11．在“探究二力平衡条件”的实验中： (1)如果物体在两个力的共同作用下，处于静止或 状态，这两个力就是一对平衡力。 (2)小明和小李分别采用如图甲、乙所示的实验装置进行实验，你认为图 （选填“甲”或“乙”）所示的实验装置较好些。这样做的好处是减小了 对实验的影响。 (3)为避免更多因素对实验的影响，两位同学最终采用了如图丙所示的实验装置。他们将细线分别系在硬纸片的两端，并跨过左右支架的滑轮，在细线的两端挂上钩码，使硬纸片两边拉力的方向 ，通过调整 来改变拉力的大小。 (4)当硬纸片平衡时，将硬纸片转过一定角度，松手后，硬纸片 （选填“能”或“不能”）平衡。此步骤是为了验证只有作用在 上的两个力才能平衡。 (5)当小明用剪刀将处于平衡状态的硬纸片从中间剪开时，发现硬纸片分开后向相反的方向运动。这说明两个力必须作用在 物体上才能平衡。 【答案】(1)匀速直线运动 (2) 甲 摩擦力 (3) 相反 钩码数量 (4) 不能 同一条直线 (5)同一 【详解】（1）根据二力平衡的定义，物体在两个力作用下，处于静止或匀速直线运动状态时，这两个力是一对平衡力。 （2）[1][2]甲图为滚动摩擦，乙图为滑动摩擦，因为滚动摩擦力小于滑动摩擦力，甲装置可以减小摩擦力对实验的影响，所以甲实验装置较好些。 （3）[1][2]硬纸片两端通过滑轮各挂一个钩码，两个钩码由于重力通过绳子对小纸片施加了两个向相反方向的拉力，拉力的大小等于钩码的重力，钩码的数量越多，拉力就越大；可通过调整钩码数量，来改变拉力的大小。 （4）[1][2]当硬纸片平衡时，将硬纸片转过一定角度，硬纸片两端的拉力就不在一条直线上，硬纸片就会转动，说明了只有作用在同一直线上的两个力才能平衡。 （5）小明用剪刀把小纸片一剪两半，两个拉力不再作用在同一物体上，纸片向两边运动，这说明两个力必须作用在同一物体才能平衡。 12．(24-25八下·湖南郴州·期中)随着科技的发展，京东快递开始使用无人配送车。如图所示，该车空载时质量为；满载时所装货物的质量为，在某水平直线路段匀速行驶，受到的阻力是其总重力的0.05倍。求： (1)满载时京东无人配送车所受的总重力 (2)满载配送车在水平直线路段匀速行驶时的牵引力 【答案】(1)1200N (2)60N 【详解】（1）满载时京东无人配送车所受的总重力 （2）受到的阻力 匀速行驶时牵引力等于阻力，故牵引力 13．有一辆小车，质量为0.4t在水平路面上运动时受到的阻力是车重的0.05倍，问∶ (1)小车受到的重力是多少？（g=10N/kg） (2)小车做匀速直线运动时受到的牵引力是多大？ (3)当小车受到的牵引力是220N时，小车受到的合力是多大？ 【答案】(1)4000N (2)200N (3)20N 【详解】（1）已知小车的质量为0.4t，即400kg，根据重力计算公式可得小车受到的重力为 （2）小车匀速直线运动时，受力平衡，牵引力等于阻力，阻力为车重的0.05倍，所以牵引力 （3）当小车受到的牵引力是220N时，阻力仍为200N，且方向与牵引力相反，故小车受到的合力为 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 第2节 力的平衡 目录 【思维导图】 1 【知识梳理】 1 知识点1：合力 1 知识点2：平衡状态 5 知识点3：探究二力平衡的条件 7 【方法技巧】 11 方法技巧 相互作用力与平衡力的区别 11 【巩固训练】 12 【思维导图】 【知识梳理】 知识点1：合力 1． 合力的概念 合力与分力 F的作用效果与F1和F2共同的作用效果相同。 F是F1、F2的合力 F1、F2是F的分力 2. 同一直线上二力的合成 当两个力同向时，这两个力的合F=F1+F2 当两个力反向时，这两个力的合力F=F2-F 合力并不是物体受到的一个新的力。对物体进行受力分析时，考虑了合力，就不能再考虑分力，反之亦然。 【典例1】下列有关合力的说法错误的是（   ） A．两个分力的合力大小，可能小于其中任意一个分力的大小 B．合力的作用效果和分力共同作用的效果是一样的 C．考虑合力时，就不要考虑分力了 D．合力和分力同时作用在物体上 【变式1】如图所示，两名工人分别用和的力水平向右推车和拉车，则这两个力合力的大小和方向为（　　） A．100N，方向水平向右 B．100N，方向水平向左 C．500N，方向水平向左 D．500N，方向水平向右 【变式2】垫传排球是中考体育项目之一，如图所示，小慧练习排球垫球时，排球离开胳膊后向上运动。已知排球所受的重力约为2.6N，排球向上运动时所受的空气阻力约为0.7N，则排球所受合力的大小为（　　） A．2.6N B．0.7N C．1.9N D．3.3N 【变式3】假期社区服务劳动中，小明用200N的力水平向前拉车，小芳用100N的力水平向前推车，如图所示。则这两个力的合力大小是（    ） A．200N B．300N C．500N D．100N 知识点2：平衡状态 1． 平衡状态 牛顿第一定律告诉我们，一切物体在不受外力作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。这时物体所处的状态叫作平衡状态。 2． 平衡力 物体受到几个力共同作用时，也可能保持静止状态或匀速直线运动状态。这是因为物体所受的这几个力的合力为零，这时我们就说这几个力平衡，并把这几个力称为一组平衡力。 【典例1】下列实例中，处于平衡状态的物体是（　　） A．图甲中，匀速转动的橡皮 B．图乙中，撑杆跳高的运动员 C．图丙中，从A点摆动到C点的小球 D．图丁中，从空中匀速直线下降的运动员 【变式1】如图所示，运动员尝试做以下四个动作，下列动作无法保持平衡的是（    ） A． B． C． D． 【变式2】频闪照相机每隔相等时间曝光一次。下图为用它拍摄的小球运动轨迹所得到的照片，其中小球受平衡力作用的是（　　） A． B． C． D． 【变式3】如图是小明在玩过山车时的情景，下列对此过程中小明的运动状态和受力情况叙述错误的是（　　） A．受到非平衡力的作用 B．运动方向不断改变 C．受到重力的方向在不断变化 D．受到的重力大小不变 知识点3：探究二力平衡的条件 提出问题 作用在物体上的两个力，要满足什么条件才能使物体保持平衡状态呢？ 猜想与假设： 两个力应该在同一物体上 两个力的大小可能要相等 两个力可能要在一条直线上 两个力的方向可能要相反 设计实验 把小车放在光滑的水平桌面上，向挂在小车两端的托盘里加砝码。观察小车在什么条件下会保持运动状态不变。 1. 使两托盘里的砝码质量不相等。 2. 使两托盘里的砝码质量相等。 3. 使两个质量相等砝码在同一托盘。 4. 把小车在水平面上扭转一个角度后释放。 5. 用两个相同的小车分别系住一个托盘。 进行实验 ① 用手按住小车不动，在两边的两个托盘上放上质量不同的砝码，即 F1 < F2 时，放手后观察小车运动状态的变化。 ② 用手按住小车不动，在两边的两个托盘上放上质量相同的砝码，即 F1 = F2 时，放手后观察小车运动状态的变化 ③ 用手按住小车不动，把两个托盘放在小车的同一侧，加入相等的砝码，即小车受到大小方向相同的两个力，放手后观察小车运动状态的变化。 ④ 在两个托盘中加相等的砝码，使小车静止，用手旋转小车至某一角度，使两个力不作用在同一条直线上，放手后观察小车运动状态的变化。 ⑤ 用两个相同的小车分别系住一个托盘，用手按住，保证二力大小相等、方向相反，作用在同一直线上，放手后观察两个小车运动状态的变化。 实验结论 同时作用在一个物体上的两个力，如果大小相等、方向相反，并且在同一条直线上，这两个力就彼此平衡。 【典例1】某同学利用如图所示装置探究二力平衡的条件，下列说法正确的是（　　） A．小车应放在粗糙的水平桌面上 B．图中小车静止时，小车只受到一对平衡力的作用 C．将小车扭转一个角度后释放，是为了探究相互平衡的两个力是否方向相反 D．改变左右两盘中砝码的质量，是为了探究相互平衡的两个力是否大小相等 【变式1】在“探究二力平衡条件”的实验中，小明、小华和小健三位同学的实验装置分别如图甲、乙、丙所示。下列说法错误的是（    ） A．小明：通过改变钩码数量，能够改变拉力大小 B．小华：由于接触面较粗糙，实验不能顺利完成 C．小健：测量物块所受拉力和重力，发现相互作用力大小相等 D．若使用弹簧测力计替代甲实验中的钩码，也能顺利完成实验 【变式2】当无人机在空中处于悬停及匀速上升、匀速下降时，它受到的升力分别为F1、F2、F3，则（    ） A．F1>F2=F3 B．F1<F2<F3 C．F1=F2=F3 D．F1>F2>F3 【变式3】小明同学站立在体重秤上，与他受到的支持力彼此平衡的力是（　　） A．小明对秤的压力 B．秤对地面的压力 C．地面对秤的支持力 D．小明受到的重力 【方法技巧】 方法技巧 相互作用力与平衡力的区别 平衡力 相互作用力 图示 相同点 大小相等，方向相反，作用在同一条直线上 不同点 作用在同一物体上 作用在不同的物体上 一个力不一定随另一个力的变化而变化 一个力随另一个力的变化而变化 不一定是同性质的力 一定是同性质的力 【巩固训练】 1．如图所示，物体只受到F1和F2两个方向相反的力（F1=F2），不能使物体处于平衡状态的是（　　） A．B． C． D． 2．图甲为小红做引体向上时挂在单杠上静止时的情境，图乙分别画出了她和单杠的受力示意图（单杠的重力忽略不计），则（　　） A．G与是一对平衡力 B．G与是一对相互作用力 C．和是一对平衡力 D．和是一对相互作用力 3．西周晋侯鸟尊是中国青铜器中罕见的珍品，是山西博物院的镇院之宝。如图所示的是鸟尊静止在水平展柜中的情景，下列说法正确的是（　　） A．展柜所受重力和鸟尊对展柜的压力是一对平衡力 B．鸟尊所受重力和展柜对鸟尊的支持力是一对相互作用力 C．鸟尊所受重力和展柜对鸟尊的支持力是一对平衡力 D．鸟尊对展柜的压力和地面对展柜的支持力是一对相互作用力 4．起重机的钢绳吊着重物，先以较慢的速度匀速上升，后静止在空中，再以较快的速度匀速下降。以下说法正确的是（　　） A．匀速上升时，拉力大于物重 B．静止时，拉力小于物重 C．匀速下降时，拉力小于物重 D．三种情况下，拉力大小都等于物重 5．如图所示，质量为0.4kg的吊灯用线悬挂在天花板上，g取10N/kg，则下列说法中正确的是（　　） A．吊灯所受重力的大小为4N，施力物体是线 B．线对吊灯的拉力是弹力，方向竖直向上，大小为4N C．天花板对线的拉力与吊灯的重力是一对平衡力 D．吊灯的重力与吊灯对线的拉力的合力为零 6．如图，一本书静止在水平桌面上，书上放了一副眼镜，下列说法正确的是（    ） A．书对桌面的压力与桌面对书的支持力是一对平衡力 B．眼镜对书的压力与桌面对书的支持力是一对平衡力 C．书所受的重力与书对眼镜的支持力是一对相互作用力 D．书对眼镜的支持力与眼镜对书的压力是一对相互作用力 7．一个重3N的小球用5N的力竖直向上抛出，小球竖直上升时受到的空气阻力恒为1N，则小球上升时所受合力的大小和方向（　　） A．9N，竖直向上 B．9N，竖直向下 C．4N，竖直向上 D．4N，竖直向下 8．生活处处有物理，留心观察皆学问。如小红骑着自行车放学回家，她遇到红灯时捏车闸刹车，说明力能 ，当小明骑着自行车匀速转弯时自行车水平方向受到 （选填“平衡力”或“非平衡力”）的作用。 9．如图所示，弹簧测力计和细线的重力及一切摩擦均不计，细线悬挂的重物G重力均相同。AB两个测力计均保持静止。已知弹簧测力计A的示数为5 N，则弹簧测力计B的示数为 N。测力计B受到的合力大小是 N。 10．调皮可爱的大熊猫爬到竹子的末端静止不动，竹子被压弯了。该现象表明：力可以使物体发生 ，此时大熊猫处于 选填“平衡”或“非平衡”状态，大熊猫对竹子的压力和竹子对大熊猫的支持力是一对 选填“平衡力”或“相互作用力”。 11．在“探究二力平衡条件”的实验中： (1)如果物体在两个力的共同作用下，处于静止或 状态，这两个力就是一对平衡力。 (2)小明和小李分别采用如图甲、乙所示的实验装置进行实验，你认为图 （选填“甲”或“乙”）所示的实验装置较好些。这样做的好处是减小了 对实验的影响。 (3)为避免更多因素对实验的影响，两位同学最终采用了如图丙所示的实验装置。他们将细线分别系在硬纸片的两端，并跨过左右支架的滑轮，在细线的两端挂上钩码，使硬纸片两边拉力的方向 ，通过调整 来改变拉力的大小。 (4)当硬纸片平衡时，将硬纸片转过一定角度，松手后，硬纸片 （选填“能”或“不能”）平衡。此步骤是为了验证只有作用在 上的两个力才能平衡。 (5)当小明用剪刀将处于平衡状态的硬纸片从中间剪开时，发现硬纸片分开后向相反的方向运动。这说明两个力必须作用在 物体上才能平衡。 12．(24-25八下·湖南郴州·期中)随着科技的发展，京东快递开始使用无人配送车。如图所示，该车空载时质量为；满载时所装货物的质量为，在某水平直线路段匀速行驶，受到的阻力是其总重力的0.05倍。求： (1)满载时京东无人配送车所受的总重力 (2)满载配送车在水平直线路段匀速行驶时的牵引力 13．有一辆小车，质量为0.4t在水平路面上运动时受到的阻力是车重的0.05倍，问∶ (1)小车受到的重力是多少？（g=10N/kg） (2)小车做匀速直线运动时受到的牵引力是多大？ (3)当小车受到的牵引力是220N时，小车受到的合力是多大？ 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $