第2节 二力平衡（举一反三讲义）物理人教版八年级下册

本初中物理讲义聚焦“二力平衡”核心知识点，系统梳理概念与条件（含实验探究）、与相互作用力的区别、应用（竖直/水平方向）、非平衡力对运动状态的影响，辅以思维导图及“三步法”“四原则”等方法技巧，构建递进式学习支架。 资料突出科学探究（如小车平衡条件实验设计）、科学思维（受力分析四原则）与物理观念（运动和相互作用）培养，实例丰富（如匀速汽车受力分析）。课中辅助教师实验教学，课后通过分层训练助学生查漏补缺，兼顾科学态度与责任。

第2节 二力平衡 目录 【学习目标】 1 【思维导图】 1 【知识梳理】 2 知识点1：二力平衡的概念与条件 2 知识点2：二力平衡与相互作用力的区别 4 知识点3：二力平衡条件的应用 6 知识点4：物体在非平衡力作用下的运动状态 8 【方法技巧】 10 方法技巧1二力平衡判断 “三步法” 10 方法技巧2 受力分析 “四原则” 10 【巩固训练】 11 【学习目标】 学习目标 具体要求 二力平衡的概念 知道二力平衡的定义，能识别生活中二力平衡的实例 二力平衡的条件 熟练掌握二力平衡 “同体、等大、反向、共线” 四大条件，能通过实验归纳条件 二力平衡与相互作用力的区别 能从受力物体、作用效果等角度区分二力平衡与相互作用力，准确率达 100% 二力平衡的应用 能利用二力平衡条件判断力的大小、方向；解决水平 / 竖直方向的受力分析问题 非平衡力与运动状态 理解非平衡力对物体运动状态的影响，能解释 “受力不平衡→运动状态改变” 的现象 【重点难点】 重点：二力平衡的四大条件；二力平衡与相互作用力的区别；二力平衡条件的实际应用 难点：复杂场景下的受力分析；二力平衡条件的实验探究与误差分析 【思维导图】 【知识梳理】 知识点1：二力平衡的概念与条件 1. 二力平衡的概念 （1）生活中的平衡现象 生活情景 物体 受到的两个力 运动状态 静止在水平桌面的课本 课本 竖直向下的重力（G）、桌面对课本的支持力（F 支） 静止（运动状态不变） 匀速行驶的小汽车 小汽车 水平向前的牵引力（F 牵）、水平向后的阻力（f 阻） 匀速直线运动（运动状态不变） 悬挂在天花板上的吊灯 吊灯 竖直向下的重力（G）、吊绳对吊灯的拉力（F 拉） 静止（运动状态不变） 匀速上升的热气球 热气球 竖直向上的浮力（F 浮）、竖直向下的重力（G） 匀速直线运动（运动状态不变） （2）定义：物体在两个力的作用下，如果能保持静止状态或匀速直线运动状态（统称 “平衡状 态”），我们就说这两个力相互平衡，简称二力平衡。 2. 二力平衡的条件（核心实验探究） （1）实验装置：如图所示，在水平桌面上铺光滑的木板（减小摩擦力影响），将小车放在木板上，两端通过定滑轮挂不同数量的钩码，观察小车的运动状态。 （2）实验探究过程 实验步骤 操作方式 小车运动状态 结论 1 两端挂数量相同的钩码（F₁=F₂），方向相反，作用在小车上 静止 力的大小相等、方向相反，可能平衡 2 两端挂数量不同的钩码（F₁≠F₂），方向相反，作用在小车上 向钩码多的一侧加速运动 力的大小不相等，不能平衡 3 两端挂数量相同的钩码，方向相同，作用在小车上 加速运动 力的方向不相反，不能平衡 4 两端挂数量相同的钩码，方向相反，用手将小车扭转一定角度后释放 转动后恢复静止 力的作用线不共线，不能平衡 5 用两个弹簧测力计分别拉小车两端，使小车静止，读取测力计示数 两个测力计示数相等 平衡时两个力大小相等 （3）实验结论：二力平衡的四大条件（缺一不可） 条件 通俗理解 易错提示 同体 两个力必须作用在同一个物体上 不能作用在两个不同物体上（如甲对乙的力和乙对丙的力，不可能平衡） 等大 两个力的大小相等 需通过测量验证（如弹簧测力计示数相同），不能凭直觉判断 反向 两个力的方向相反（且在同一直线上） 不是 “垂直” 或 “成一定角度”，必须完全相反（如竖直向上和竖直向下） 共线 两个力的作用线在同一条直线上 即使方向相反，不在同一直线也不能平衡（如斜拉物体的两个力） （4）实验注意事项 木板需 “光滑”：目的是减小木板对小车的摩擦力，避免额外力干扰实验结果； 多次实验：改变钩码数量、力的方向等，避免实验偶然性，使结论更具普遍性； 扭转小车的目的：专门探究 “共线” 这一条件的必要性。 3. 二力平衡的直观判断 当物体处于 “静止状态” 或 “匀速直线运动状态” 时，若只受两个力，则这两个力一定满足二力 平衡条件（同体、等大、反向、共线）。 【典例1】（24-25・八下・江苏苏州・期末）下列物体处于二力平衡状态的是（　　） A. 加速上升的火箭 B. 静止在水平桌面的木块 C. 匀速转弯的自行车 D. 自由下落的苹果 【典例2】（24-25・八下・浙江杭州・期末）用弹簧测力计拉着一个木块在水平桌面上做匀速直线 运动，弹簧测力计的示数为 3N，则木块受到的摩擦力为______N；若将弹簧测力计的拉力增大到 5N，木块受到的摩擦力将______（选填 “变大”“变小” 或 “不变”）。 【变式1】（24-25・八下・山东济南・期末）下列关于二力平衡的说法中，正确的是（　　） A. 两个力的三要素完全相同，则这两个力一定平衡 B. 静止的物体受到的两个力一定是平衡力 C. 做匀速直线运动的物体受到的两个力一定是平衡力 D. 两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上且作用在同一物体上，则这两个力平衡 【变式 2】（24-25・八下・广东广州・期末）在探究 “二力平衡条件” 的实验中，小明用带滑轮的长木板、小车、钩码等器材进行实验，实验装置如图所示。 （1）实验中选择光滑长木板的目的是________________； （2）当左右两端钩码数量相同时，小车保持静止，此时小车受到的两个拉力是______（选填 “平 衡力” 或 “相互作用力”）； （3）若将小车扭转一个角度，松手后小车会转动，说明二力平衡时两个力必须________________。 【变式 3】（24-25・八下・湖北武汉・期末）一个重 5N 的物体静止在水平地面上，它受到的支持 力大小为______N，支持力的方向______。 知识点2：二力平衡与相互作用力的区别 1.通俗理解：一句话分清 二力平衡：同一个物体 被两个力 “拉住” 或 “压住”，保持不动或匀速动（比如你双手托住一 本书，书受的重力和你的托力是二力平衡，都作用在书上）； 相互作用力：两个物体之间 互相 “施加力”，你对我施力的同时我也对你施力（比如你推墙，你 推墙的力作用在墙上，墙推你的力作用在你手上，是两个物体之间的 “相互作用”）。 2.易错点辨析（避开考试陷阱） 误区 1：“大小相等、方向相反的两个力一定是平衡力” 错误原因：忽略了 “同体” 这个关键条件！相互作用力也满足 “等大、反向”，但受力物体是两 个，所以不是平衡力。 举例：课本对桌面的压力（作用在桌面）和桌面对课本的支持力（作用在课本），等大反向，但异 体，是相互作用力，不是平衡力。 误区 2：“二力平衡的两个力可以抵消，相互作用力也能抵消” 错误原因：抵消的前提是 “力作用在同一个物体上”。相互作用力作用在两个不同物体上，各自的 效果独立，无法抵消。 举例：手推墙时，墙对手的力让你感到疼（作用在手上的效果），手对墙的力让墙受到挤压（作用在 墙上的效果），两个效果无法抵消。 误区 3：“物体静止时，受到的力都是平衡力” 错误原因：物体静止可能是 “多力平衡”（三个或更多力平衡），不一定是 “二力平衡”；且相互 作用力也可能同时存在。 举例：斜面上静止的物体，受重力、支持力、摩擦力三个力（多力平衡），同时物体对斜面有压力 （与斜面对物体的支持力是相互作用力）。 误区 4：“相互作用力的方向一定是‘水平’或‘竖直’的” 错误原因：方向只要求 “相反且共线”，与方位无关。 举例：斜向上拉箱子时，手对箱子的拉力（斜向上）和箱子对手的反拉力（斜向下），方向相反且共 线，是相互作用力。 【例3】（24-25・八下・四川成都・期末）下列各组力中，属于二力平衡的是（　　） A. 人推墙的力和墙推人的力 B. 书本受到的重力和书本对桌面的压力 C. 水平桌面上的木块受到的重力和桌面对木块的支持力 D. 穿旱冰鞋的人推墙时，人受到的推力和地面对人的摩擦力 【例4】（24-25・八下・湖南长沙・期末）关于二力平衡和相互作用力，下列说法正确的是（　　） A. 二力平衡的两个力一定是相互作用力 B. 相互作用力的两个力一定是二力平衡 C. 二力平衡的两个力作用在同一物体上，相互作用力作用在两个物体上 D. 二力平衡的两个力方向相同，相互作用力方向相反 【变式1】（24-25・八下・河北石家庄・期末）如图所示，物体挂在弹簧测力计上，处于静止状态。下列说法正确的是（　　） A.物体A受到的重力是3N B.物体受到的重力与物体对弹簧测力计的拉力是一对相互作用力 C.物体受到的拉力与物体受到的重力是一对平衡力 D.弹簧测力计对物体的拉力与物体对弹簧测力计的拉力是一对平衡力 【变式2】（24-25・八下・陕西西安・期末）请判断下列说法是否正确，并说明理由： （1）“静止在水平地面的箱子，受到的重力和地面对箱子的支持力是相互作用力”_ ，理由： ； （2）“划船时，船桨对水的推力和水对船桨的推力是二力平衡”__ ，理由： ___ _。 【变式3】（多选）（24-25・八下・福建福州・期末）下列关于力的说法中，正确的是（　　） A. 二力平衡时，两个力的大小一定相等 B. 相互作用力的大小一定相等 C. 二力平衡时，两个力的作用线一定在同一直线上 D. 相互作用力的作用线一定不在同一直线上 知识点3：二力平衡条件的应用 1.应用场景: 判断力的大小和方向 当物体处于平衡状态（静止或匀速直线运动）时，若已知一个力的大小和方向，可根据二力平衡 条件求出另一个力的大小和方向。 （1）竖直方向的应用（重力与支持力 / 拉力平衡） 实例 已知力 所求力 求解过程 静止在桌面的水杯（重 2N） 重力 G=2N（竖直向下） 支持力 F 支 二力平衡，F 支 = G=2N，方向竖直向上 匀速上升的电梯（重 5000N） 重力 G=5000N（竖直向下） 拉力 F 拉 二力平衡，F 拉 = G=5000N，方向竖直向上 悬挂的吊灯（重 8N） 拉力 F 拉 = 8N（竖直向上） 重力 G 二力平衡，G=F 拉 = 8N，方向竖直向下 （2）水平方向的应用（拉力与摩擦力平衡） 实例 已知力 所求力 求解过程 匀速直线运动的木块，水平拉力 F=5N 拉力 F=5N（水平向右） 摩擦力 f 二力平衡，f=F=5N，方向水平向左 匀速行驶的自行车，阻力 f=10N 阻力 f=10N（水平向后） 牵引力 F 牵 二力平衡，F 牵 = f=10N，方向水平向前 解决实际问题 测滑动摩擦力：用弹簧测力计拉木块在水平桌面做匀速直线运动，此时拉力与滑动摩擦力二力平衡， 弹簧测力计的示数等于滑动摩擦力的大小（实验原理）； 设计平衡结构：如桥梁的桥墩、起重机的吊绳，需保证物体受到的力满足二力平衡，避免因受力不平 衡导致损坏； 分析物体受力：复杂场景下，先判断物体运动状态（是否平衡），再根据平衡条件分析未知力。 多力平衡的简化（可等效为二力平衡） 当物体受多个力（如三个力）处于平衡状态时，可先将其中两个力合成一个 “等效力”，再与第三 个力满足二力平衡条件。例如：斜面上静止的物体，受重力、支持力、摩擦力三个力，重力可分解为 沿斜面向下的分力和垂直斜面向下的分力，沿斜面方向的分力与摩擦力平衡，垂直斜面方向的分力与 支持力平衡。 【典例 5】（24-25・八下・安徽合肥・期末）用弹簧测力计拉着一个重 10N 的木块在水平桌面上做匀速直线运动，弹簧测力计的示数为 4N，则木块受到的滑动摩擦力为______N；若将木块换成一个重 15N 的铁块，仍在同一桌面做匀速直线运动，弹簧测力计的示数将______（选填 “大于 4N”“小于 4N” 或 “等于 4N”）。 【典例 6】（24-25・八下・云南昆明・期末）如图所示,在倾角为30°的斜面上有一物块,被平行于斜面的恒力F推着静止在斜面上,则物块受到的摩擦力( ) A.一定向上 B.一定向下 C.一定等于F D.可能为零 【变式 1】（24-25・八下・辽宁沈阳・期末）一个质量为5Kg的物体，所受的重力为______N，若一宇航员将该物体从地面带入太空，用天平称量，天平的数值______，用弹簧测力计称量时，弹簧测力计的示数______（选填“不变”或“改变”）（g取10N/kg）． 【变式 2】（24-25・八下・广西南宁・期末）重为6N的吊灯挂在天花板上，用力的示意图画出吊灯所 受的力； 【变式 3】（24-25・八下・贵州贵阳・期末）一辆质量为2000kg的汽车在平直的公路上匀速向西运动，如果它受到的牵引力是10000N。 （1）地面对汽车的支持力是多少牛？ （2）它受到的摩擦阻力是多少牛？方向如何？（取10N/kg） 知识点4：物体在非平衡力作用下的运动状态 1. 非平衡力的定义 物体受到的两个（或多个）力不满足二力平衡条件（如大小不等、方向不相反、不共线等），则这两个力为非平衡力，物体处于非平衡状态。 2. 非平衡力对运动状态的影响（核心规律：力是改变物体运动状态的原因） 非平衡力的情况 运动状态变化 实例 合力方向与运动方向相同 速度大小增大（加速运动） 用力推静止的箱子，箱子加速前进；自由下落的苹果（重力大于空气阻力，加速下落） 合力方向与运动方向相反 速度大小减小（减速运动） 行驶的汽车刹车时，牵引力消失，阻力大于牵引力，汽车减速；向上抛出的石块（重力向下，与运动方向相反，减速上升） 合力方向与运动方向垂直（或不共线） 运动方向改变（曲线运动） 水平抛出的篮球（重力竖直向下，与水平运动方向垂直，做抛物线运动）；匀速转动的摩天轮（合力指向圆心，改变运动方向） 合力不为零且方向变化 速度大小和方向都改变 斜抛的铅球（上升时减速、方向向上，下落时加速、方向向下）；过山车在轨道上运动（速度和方向不断变化） 3. 运动状态改变的三种表现形式 速度大小改变（静止→运动、运动→静止、加速、减速）； 运动方向改变（直线→曲线、方向反向）； 速度大小和方向同时改变。 4. 平衡状态与非平衡状态的对比 状态 受力情况 运动状态 实例 平衡状态 受平衡力（或不受力） 静止或匀速直线运动（运动状态不变） 静止的书桌、匀速行驶的火车 非平衡状态 受非平衡力 速度大小或方向改变（运动状态改变） 加速的汽车、转弯的自行车 【典例 7】（24-25・八下・江苏南京・期末）一个物体在竖直方向受到向上的拉力为 8N，向下的重力为 5N，该物体的运动状态（ ）​ A. 一定向上加速​ B. 一定向上匀速​ C. 可能向下减速​ D. 可能静止 【典例 8】（24-25・八下・河南郑州・期末）关于力与运动，下列说法错误的是（ ）​ A. 非平衡力会使物体的运动速度大小或方向改变​ B. 骑自行车转弯时，需要用力蹬车，说明力能改变运动状态​ C. 熟透的苹果从树上落下，是因为受到非平衡力（重力）​ D. 物体受非平衡力时，运动状态一定改变 【变式 1】（24-25・八下・山西太原・期末）“神舟飞船” 发射升空时，加速向上运动，此时飞船 受到的推力______（选填 “大于”“小于” 或 “等于”）重力，飞船的运动状态______（选填 “改变” 或 “不变”）；当飞船进入轨道做匀速圆周运动时，运动状态______（选填 “改变” 或 “不变”），原因是________________。 【变式 2】（24-25・八下・甘肃兰州・期末）一辆汽车在水平路面沿直线匀速运动时汽车受到的牵引力___ (选填“大于”或“等于”)汽车受到的阻力;匀加速直线运动时汽车受到的牵引力___(选填“大于”或“等于”)汽车受到的阻力。 【变式 3】小球从弹簧正上方竖直下落，压缩弹簧减速下降，请在图中作出此时小球的受力示意图； 【方法技巧】 方法技巧 1 二力平衡判断 “三步法” 无论是判断两个力是否平衡，还是利用平衡条件分析问题，都可遵循以下三步： 看状态：判断物体是否处于 “静止” 或 “匀速直线运动” 状态（先确定是否为平衡状态）； 看受力：确定物体是否只受两个力（或可等效为两个力）； 验条件：验证两个力是否满足 “同体、等大、反向、共线”（四大条件缺一不可）。 示例应用： 判断 “水平桌面上匀速运动的木块受到的拉力和摩擦力是否平衡” 第一步：木块匀速运动，处于平衡状态； 第二步：水平方向只受拉力和摩擦力两个力； 第三步：拉力和摩擦力作用在木块上（同体）、大小相等（等大）、方向相反（拉力向前，摩擦力向后）、作用在同一直线（共线）→ 满足条件，是平衡力。 方法技巧 2 受力分析 “四原则” 复杂场景下（如斜面上的物体、多力作用的物体），受力分析可遵循 “四原则”，避免遗漏或误判： 先重力：所有地球上的物体都受重力，方向竖直向下，作用点在重心； 再接触力：分析物体与其他物体的接触处，是否有支持力、压力、拉力、摩擦力（接触力需有 “接触且相互作用” 的依据）； 后非接触力：若有磁铁、电场等，再分析磁力、电场力等（非接触力需有明确的施力物体）； 验平衡：若物体处于平衡状态，所有力的合力为零（可利用二力平衡反向推导未知力）。 示例应用： 分析 “斜面上静止的木块” 的受力 第一步：受重力 G（竖直向下）； 第二步：与斜面接触，受斜面的支持力 F 支（垂直斜面向上），因木块有沿斜面下滑的趋势，受沿斜面向上的静摩擦力 f； 第三步：无其他非接触力； 第四步：木块静止（平衡状态），沿斜面方向 f 与 G 的分力平衡，垂直斜面方向 F 支与 G 的分力 平衡→ 受力分析完整。 【巩固训练】 1.(24-25・八下・江西赣州・期末)下列实例中，处于平衡状态的物体是（　　） A B C D A．匀速转动的橡皮 B．从A 点摆动到C 点的小球 C．撑杆跳高的运动员 D．图中，从空中匀速直线下降的运动员 2.(24-25・八下・山西吕梁・期末) 如图所示，某同学在大课间和李老师在教室掰手腕，结果手臂更强壮的李老师获胜了。下列关于此次比赛情况的叙述正确的是（　　） A．两个人对彼此的作用力大小相等 B．老师对同学的作用力更大 C．力的大小与小臂长度有关，无法比较大小 D．在相持静止阶段，这是一对平衡力 3.(24-25・八下・安徽蚌埠・期末) 如图甲所示的是无人机用绳子吊起重物匀速上升时的情景，此时重物和无人机的受力示意图如图乙所示。下列关于平衡力和相互作用力的判断，正确的是（　　） A．和、GB是一组平衡力 B．和GA是一对平衡力 C．和GA是一对相互作用力 D．和是一对相互作用力 4.(24-25・八下・四川成都・期末)火星的引力大约是地球的0.4倍。“天问一号”负责执行中国第一次火星探测任务，载有火星探测器的登陆舱与火星表面成45度角匀速直线靠近火星，如图所示，关于其所受阻力（用F表示）的方向，选项中的四幅图中正确的是（　　） A B C D 5.(24-25・八下・广东河源・期末) 如图所示，F1、F2是物体受到的方向相反的两个力，以下各图中能让物体沿竖直方向保持匀速直线运动的是（　　） A．甲和丁 B．甲和丙 C．乙 D．丙和丁 6.(24-25・八下・山东烟台・期末) 如图所示，A、B两个小球一起用细绳悬挂起来且保持静止状态，下列说法正确的是（    ） A．a绳的拉力大小等于A球的重力大小 B．b绳拉B球的力的大小等于B球拉b绳的力的大小 C．a绳受到的拉力大小等于b绳受到的拉力大小 D．剪短b绳后，B球重力也随之消失 7. (24-25・八下・湖北武汉・期末) 如图所示，是一辆静止在水平面上的小车，在其支架的杆上固定一个质量为m的小球，关于杆对小球作用力的描述，下列说法中正确的是（　　） A．力的方向竖直向上，大小为mg B．力的方向沿杆斜向上，大小为2mg C．力的方向垂直于杆向上，大小为mg D．力的方向沿杆和竖直方向之间的某一方向，大小为2mg 8.(24-25・八下・浙江杭州・期末) 如图所示：轻质弹簧a处于竖直方向，一端固定在上方墙面，另外一 端固定物体上，物体处于静止状态，现已知弹簧所受的弹力为F=2N，物体重力G=10N，则物体对地面的压力大小可能为（　　） A．2N B．8N C．10N D．12N 9.(24-25・八下・湖南长沙・期末) 如图所示，图甲是小华在水平方向以的力拉着一端固定在墙壁上的弹簧测力计的情景，图乙为小明和小丽在水平方向分别以，的力，从左右两端拉弹簧测力计的情景，则甲、乙两个弹簧测力计的示数分别是 N和 N。 10.(24-25・八下・江苏苏州・期末) 小明和妈妈站在匀速运动的阶梯电梯上下楼， 请在图中画出小明受力的示意图。 11.(24-25・八下・陕西西安・期末)随着科技的不断进步，快递行业开始使用无人机快递包裹．如图为某型号的无人机，该无人机自身质量为，能提供的最大升力为（不计空气阻力，g取）。求： （1）该无人机的重力； （2）该无人机空载悬停时，需要的升力； （3）该无人机悬停时，能吊起货物的最大质量。 12.(24-25・八下・福建福州・期末)某小组用如图所示装置探究“二力平衡的条件”，每个钩码质量均相等。 (1)如图甲所示装置实验，小明在实验时发现，在左边挂一个钩码，右边挂一个钩码时，木块保持静止状态。继续在右边再挂一个钩码，木块状态没改变，这是木块受到的力 （选填“是”或“不是”）平衡力。 (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 。 A．方便控制拉力在同一条直线上 B．减小了摩擦力对实验的影响 (3)经过讨论，又设计出了如图丙所示装置，要求卡片 （选填“硬度要大”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 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”，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”）。 14 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $ 第2节 二力平衡 目录 【学习目标】 1 【思维导图】 1 【知识梳理】 2 知识点1：二力平衡的概念与条件 2 知识点2：二力平衡与相互作用力的区别 5 知识点3：二力平衡条件的应用 9 知识点4：物体在非平衡力作用下的运动状态 12 【方法技巧】 14 方法技巧1二力平衡判断 “三步法” 14 方法技巧2 受力分析 “四原则” 15 【巩固训练】 15 【学习目标】 学习目标 具体要求 二力平衡的概念 知道二力平衡的定义，能识别生活中二力平衡的实例 二力平衡的条件 熟练掌握二力平衡 “同体、等大、反向、共线” 四大条件，能通过实验归纳条件 二力平衡与相互作用力的区别 能从受力物体、作用效果等角度区分二力平衡与相互作用力，准确率达 100% 二力平衡的应用 能利用二力平衡条件判断力的大小、方向；解决水平 / 竖直方向的受力分析问题 非平衡力与运动状态 理解非平衡力对物体运动状态的影响，能解释 “受力不平衡→运动状态改变” 的现象 【重点难点】 重点：二力平衡的四大条件；二力平衡与相互作用力的区别；二力平衡条件的实际应用 难点：复杂场景下的受力分析；二力平衡条件的实验探究与误差分析 【思维导图】 【知识梳理】 知识点1：二力平衡的概念与条件 1. 二力平衡的概念 （1）生活中的平衡现象 生活情景 物体 受到的两个力 运动状态 静止在水平桌面的课本 课本 竖直向下的重力（G）、桌面对课本的支持力（F 支） 静止（运动状态不变） 匀速行驶的小汽车 小汽车 水平向前的牵引力（F 牵）、水平向后的阻力（f 阻） 匀速直线运动（运动状态不变） 悬挂在天花板上的吊灯 吊灯 竖直向下的重力（G）、吊绳对吊灯的拉力（F 拉） 静止（运动状态不变） 匀速上升的热气球 热气球 竖直向上的浮力（F 浮）、竖直向下的重力（G） 匀速直线运动（运动状态不变） （2）定义：物体在两个力的作用下，如果能保持静止状态或匀速直线运动状态（统称 “平衡状 态”），我们就说这两个力相互平衡，简称二力平衡。 2. 二力平衡的条件（核心实验探究） （1）实验装置：如图所示，在水平桌面上铺光滑的木板（减小摩擦力影响），将小车放在木板上，两端通过定滑轮挂不同数量的钩码，观察小车的运动状态。 （2）实验探究过程 实验步骤 操作方式 小车运动状态 结论 1 两端挂数量相同的钩码（F₁=F₂），方向相反，作用在小车上 静止 力的大小相等、方向相反，可能平衡 2 两端挂数量不同的钩码（F₁≠F₂），方向相反，作用在小车上 向钩码多的一侧加速运动 力的大小不相等，不能平衡 3 两端挂数量相同的钩码，方向相同，作用在小车上 加速运动 力的方向不相反，不能平衡 4 两端挂数量相同的钩码，方向相反，用手将小车扭转一定角度后释放 转动后恢复静止 力的作用线不共线，不能平衡 5 用两个弹簧测力计分别拉小车两端，使小车静止，读取测力计示数 两个测力计示数相等 平衡时两个力大小相等 （3）实验结论：二力平衡的四大条件（缺一不可） 条件 通俗理解 易错提示 同体 两个力必须作用在同一个物体上 不能作用在两个不同物体上（如甲对乙的力和乙对丙的力，不可能平衡） 等大 两个力的大小相等 需通过测量验证（如弹簧测力计示数相同），不能凭直觉判断 反向 两个力的方向相反（且在同一直线上） 不是 “垂直” 或 “成一定角度”，必须完全相反（如竖直向上和竖直向下） 共线 两个力的作用线在同一条直线上 即使方向相反，不在同一直线也不能平衡（如斜拉物体的两个力） （4）实验注意事项 木板需 “光滑”：目的是减小木板对小车的摩擦力，避免额外力干扰实验结果； 多次实验：改变钩码数量、力的方向等，避免实验偶然性，使结论更具普遍性； 扭转小车的目的：专门探究 “共线” 这一条件的必要性。 3. 二力平衡的直观判断 当物体处于 “静止状态” 或 “匀速直线运动状态” 时，若只受两个力，则这两个力一定满足二力 平衡条件（同体、等大、反向、共线）。 【典例1】（24-25・八下・江苏苏州・期末）下列物体处于二力平衡状态的是（　　） A. 加速上升的火箭 B. 静止在水平桌面的木块 C. 匀速转弯的自行车 D. 自由下落的苹果 【答案】B 【详解】 A. 加速上升的火箭，速度大小变大，运动状态改变，不受二力平衡； B. 静止的木块，处于平衡状态，受重力和支持力，两个力满足二力平衡条件； C. 匀速转弯的自行车，运动方向改变，运动状态改变，不受二力平衡； D. 自由下落的苹果，加速运动，运动状态改变，不受二力平衡。 【典例2】（24-25・八下・浙江杭州・期末）用弹簧测力计拉着一个木块在水平桌面上做匀速直线 运动，弹簧测力计的示数为 3N，则木块受到的摩擦力为______N；若将弹簧测力计的拉力增大到 5N，木块受到的摩擦力将______（选填 “变大”“变小” 或 “不变”）。 【答案】3；不变 【详解】木块匀速直线运动时，拉力与摩擦力二力平衡，大小相等，故摩擦力为 3N；滑动摩擦力大 小与压力和接触面粗糙程度有关，拉力增大后，压力和接触面粗糙程度不变，摩擦力不变。 【变式1】（24-25・八下・山东济南・期末）下列关于二力平衡的说法中，正确的是（　　） A. 两个力的三要素完全相同，则这两个力一定平衡 B. 静止的物体受到的两个力一定是平衡力 C. 做匀速直线运动的物体受到的两个力一定是平衡力 D. 两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上且作用在同一物体上，则这两个力平衡 【答案】D 【详解】 A.力的三要素（大小、方向、作用点）完全相同，说明两个力方向相同，而二力平衡要求方向相 反，故 A 错误； B.静止的物体可能受多个力（如三个力）平衡（多力平衡），不一定只受两个力，因此受到的两个 力不一定是平衡力，故 B 错误； C.同理，做匀速直线运动的物体可能受多个力平衡，不一定只受两个力，故 C 错误； D.完整表述了二力平衡的四大条件（同体、等大、反向、共线），满足条件的两个力一定平衡，故 D 正确。 【变式 2】（24-25・八下・广东广州・期末）在探究 “二力平衡条件” 的实验中，小明用带滑轮的长木板、小车、钩码等器材进行实验，实验装置如图所示。 （1）实验中选择光滑长木板的目的是________________； （2）当左右两端钩码数量相同时，小车保持静止，此时小车受到的两个拉力是______（选填 “平 衡力” 或 “相互作用力”）； （3）若将小车扭转一个角度，松手后小车会转动，说明二力平衡时两个力必须________________。 【答案】（1）减小摩擦力对实验的干扰（或 “使小车水平方向仅受两侧拉力作用”）；（2）平衡 力；（3）作用在同一直线上。 【详解】（1）光滑长木板的接触面粗糙程度极小，可最大程度减小木板对小车的摩擦力，避免额外 力干扰，确保小车水平方向仅受两侧细绳的拉力，使实验结论更准确； （2）左右钩码数量相同，拉力大小相等、方向相反、作用在小车上（同体）、作用在同一直线上， 满足二力平衡条件，因此是平衡力； （3）小车扭转角度后，两个拉力的作用线不在同一直线上，松手后小车转动，说明二力平衡必须满 足 “共线” 条件。 【变式 3】（24-25・八下・湖北武汉・期末）一个重 5N 的物体静止在水平地面上，它受到的支持 力大小为______N，支持力的方向______。 【答案】5；竖直向上。 【详解】物体静止在水平地面上，竖直方向受重力（5N，竖直向下）和支持力，二力平衡，因此支 持力大小等于重力，为 5N，方向竖直向上； 知识点2：二力平衡与相互作用力的区别 1.通俗理解：一句话分清 二力平衡：同一个物体 被两个力 “拉住” 或 “压住”，保持不动或匀速动（比如你双手托住一 本书，书受的重力和你的托力是二力平衡，都作用在书上）； 相互作用力：两个物体之间 互相 “施加力”，你对我施力的同时我也对你施力（比如你推墙，你 推墙的力作用在墙上，墙推你的力作用在你手上，是两个物体之间的 “相互作用”）。 2.易错点辨析（避开考试陷阱） 误区 1：“大小相等、方向相反的两个力一定是平衡力” 错误原因：忽略了 “同体” 这个关键条件！相互作用力也满足 “等大、反向”，但受力物体是两 个，所以不是平衡力。 举例：课本对桌面的压力（作用在桌面）和桌面对课本的支持力（作用在课本），等大反向，但异 体，是相互作用力，不是平衡力。 误区 2：“二力平衡的两个力可以抵消，相互作用力也能抵消” 错误原因：抵消的前提是 “力作用在同一个物体上”。相互作用力作用在两个不同物体上，各自的 效果独立，无法抵消。 举例：手推墙时，墙对手的力让你感到疼（作用在手上的效果），手对墙的力让墙受到挤压（作用在 墙上的效果），两个效果无法抵消。 误区 3：“物体静止时，受到的力都是平衡力” 错误原因：物体静止可能是 “多力平衡”（三个或更多力平衡），不一定是 “二力平衡”；且相互 作用力也可能同时存在。 举例：斜面上静止的物体，受重力、支持力、摩擦力三个力（多力平衡），同时物体对斜面有压力 （与斜面对物体的支持力是相互作用力）。 误区 4：“相互作用力的方向一定是‘水平’或‘竖直’的” 错误原因：方向只要求 “相反且共线”，与方位无关。 举例：斜向上拉箱子时，手对箱子的拉力（斜向上）和箱子对手的反拉力（斜向下），方向相反且共 线，是相互作用力。 【例3】（24-25・八下・四川成都・期末）下列各组力中，属于二力平衡的是（　　） A. 人推墙的力和墙推人的力 B. 书本受到的重力和书本对桌面的压力 C. 水平桌面上的木块受到的重力和桌面对木块的支持力 D. 穿旱冰鞋的人推墙时，人受到的推力和地面对人的摩擦力 【答案】C 【详解】 A. 人推墙和墙推人，是相互作用力（异体）； B. 书本重力（受力物体是书本）和书本对桌面的压力（受力物体是桌面），异体且方向相同（均竖 直向下），不是平衡； C. 木块重力和支持力，同体、等大、反向、共线，是二力平衡； D. 人推墙时，人受到的推力（墙对人）和地面对人的摩擦力，若人静止或匀速运动，则是二力平 衡，但题目未说明运动状态，无法直接判断。 【例4】（24-25・八下・湖南长沙・期末）关于二力平衡和相互作用力，下列说法正确的是（　　） A. 二力平衡的两个力一定是相互作用力 B. 相互作用力的两个力一定是二力平衡 C. 二力平衡的两个力作用在同一物体上，相互作用力作用在两个物体上 D. 二力平衡的两个力方向相同，相互作用力方向相反 【答案】C 【详解】二力平衡和相互作用力的核心区别是 “同体” vs “异体”，方向均相反，性质可不同 （平衡）或相同（相互作用）。 【变式1】（24-25・八下・河北石家庄・期末）如图所示，物体挂在弹簧测力计上，处于静止状态。下列说法正确的是（　　） A.物体A受到的重力是3N B.物体受到的重力与物体对弹簧测力计的拉力是一对相互作用力 C.物体受到的拉力与物体受到的重力是一对平衡力 D.弹簧测力计对物体的拉力与物体对弹簧测力计的拉力是一对平衡力 【答案】C 【详解】 A．弹簧测力计的分度值为0.2N，读数为2.8N，物体A受到的重力为2.8N，故A错误； B．物体受到的重力与物体对弹簧测力计的拉力大小相等，方向相同，不是一对相互作用力，故B错误； C．物体静止，受到平衡力的作用。物体受到的拉力与物体受到的重力，都是作用在同一物体上，二者大小相等、方向相反，并且作用在同一直线上，因此是一对平衡力，故C正确； D．弹簧对物体的拉力与物体对弹簧的拉力，这两个力作用在两个物体上，所以不是一对平衡力，故D错误。 【变式2】（24-25・八下・陕西西安・期末）请判断下列说法是否正确，并说明理由： （1）“静止在水平地面的箱子，受到的重力和地面对箱子的支持力是相互作用力”_ ，理由： ； （2）“划船时，船桨对水的推力和水对船桨的推力是二力平衡”__ ，理由： ___ _。 【答案】见解析 【详解】（1）错误；理由：重力和地面对箱子的支持力作用在同一个物体（箱子） 上，满足 “同 体、等大、反向、共线” 的二力平衡条件，属于二力平衡；而相互作用力的两个力必须作用在两个不同物体上，因此这两个力不是相互作用力。 （2）错误；理由：船桨对水的推力（受力物体是 “水”）和水对船桨的推力（受力物体是 “船 桨”），作用在两个不同物体上，满足 “异体、等大、反向、共线” 的相互作用力条件，属于相互作用力；而二力平衡的两个力必须作用在同一个物体上，因此这两个力不是二力平衡。 【变式3】（多选）（24-25・八下・福建福州・期末）下列关于力的说法中，正确的是（　　） A. 二力平衡时，两个力的大小一定相等 B. 相互作用力的大小一定相等 C. 二力平衡时，两个力的作用线一定在同一直线上 D. 相互作用力的作用线一定不在同一直线上 【答案】ABC 【详解】 A.二力平衡的四大条件是 同体、等大、反向、共线，四大条件缺一不可。因此，若两个力是平衡 力，大小必然相等。A 正确。 B.相互作用力的特点是 异体、等大、反向、共线，“等大” 是相互作用力的固有属性（比如手推墙 的力和墙对手的反推力，大小始终相等）。B 正确。 C.“共线” 是二力平衡的四大条件之一。若两个力的作用线不在同一直线上（如斜拉物体的两个 力），即使大小相等、方向相反、作用在同一物体上，物体也会转动，无法保持平衡状态。C 正确。 D.相互作用力的核心特点包含 “共线”，即两个力的作用线必然在同一直线上（比如划船时，船桨 对水的推力和水对船桨的反推力，作用线在同一直线上）。因此 “一定不在同一直线上” 的说法错 误。D 错误。 知识点3：二力平衡条件的应用 1.应用场景: 判断力的大小和方向 当物体处于平衡状态（静止或匀速直线运动）时，若已知一个力的大小和方向，可根据二力平衡 条件求出另一个力的大小和方向。 （1）竖直方向的应用（重力与支持力 / 拉力平衡） 实例 已知力 所求力 求解过程 静止在桌面的水杯（重 2N） 重力 G=2N（竖直向下） 支持力 F 支 二力平衡，F 支 = G=2N，方向竖直向上 匀速上升的电梯（重 5000N） 重力 G=5000N（竖直向下） 拉力 F 拉 二力平衡，F 拉 = G=5000N，方向竖直向上 悬挂的吊灯（重 8N） 拉力 F 拉 = 8N（竖直向上） 重力 G 二力平衡，G=F 拉 = 8N，方向竖直向下 （2）水平方向的应用（拉力与摩擦力平衡） 实例 已知力 所求力 求解过程 匀速直线运动的木块，水平拉力 F=5N 拉力 F=5N（水平向右） 摩擦力 f 二力平衡，f=F=5N，方向水平向左 匀速行驶的自行车，阻力 f=10N 阻力 f=10N（水平向后） 牵引力 F 牵 二力平衡，F 牵 = f=10N，方向水平向前 解决实际问题 测滑动摩擦力：用弹簧测力计拉木块在水平桌面做匀速直线运动，此时拉力与滑动摩擦力二力平衡， 弹簧测力计的示数等于滑动摩擦力的大小（实验原理）； 设计平衡结构：如桥梁的桥墩、起重机的吊绳，需保证物体受到的力满足二力平衡，避免因受力不平 衡导致损坏； 分析物体受力：复杂场景下，先判断物体运动状态（是否平衡），再根据平衡条件分析未知力。 多力平衡的简化（可等效为二力平衡） 当物体受多个力（如三个力）处于平衡状态时，可先将其中两个力合成一个 “等效力”，再与第三 个力满足二力平衡条件。例如：斜面上静止的物体，受重力、支持力、摩擦力三个力，重力可分解为 沿斜面向下的分力和垂直斜面向下的分力，沿斜面方向的分力与摩擦力平衡，垂直斜面方向的分力与 支持力平衡。 【典例 5】（24-25・八下・安徽合肥・期末）用弹簧测力计拉着一个重 10N 的木块在水平桌面上做匀速直线运动，弹簧测力计的示数为 4N，则木块受到的滑动摩擦力为______N；若将木块换成一个重 15N 的铁块，仍在同一桌面做匀速直线运动，弹簧测力计的示数将______（选填 “大于 4N”“小于 4N” 或 “等于 4N”）。 【答案】4；大于 4N；压力增大 【详解】木块匀速运动时，拉力与摩擦力二力平衡，故摩擦力 = 4N；铁块重力更大，对桌面的压力更大，接触面粗糙程度不变，滑动摩擦力变大，因此测力计示数（拉力）大于 4N。 【典例 6】（24-25・八下・云南昆明・期末）如图所示,在倾角为30°的斜面上有一物块,被平行于斜面的恒力F推着静止在斜面上,则物块受到的摩擦力( ) A.一定向上 B.一定向下 C.一定等于F D.可能为零 【答案】D 【详解】AB.当F大于物块的重力沿斜面向下的分力时,物块有沿斜面向上的运动趋势,所以会受到沿斜面向下的静摩擦力;当F小于物块的重力沿斜面向下的分力时,物块有沿斜面向下的运动趋势,所以物块会受到沿斜面向上的静摩擦力,故AB错误; C.只有当F等于物块的重力沿斜面向下的分力的一半时,物块受到的静摩擦力大小才等于F,选项C错误; D.若当F等于物块的重力沿斜面的分力时,物块没有相对运动趋势,所以此种情况下不受斜面的静摩擦力作用,物块受到的摩擦力为零,故D正确。 故选D. 【变式 1】（24-25・八下・辽宁沈阳・期末）一个质量为5Kg的物体，所受的重力为______N，若一宇航员将该物体从地面带入太空，用天平称量，天平的数值______，用弹簧测力计称量时，弹簧测力计的示数______（选填“不变”或“改变”）（g取10N/kg）． 【答案】50；不变；改变 【详解】（1）根据G=mg求出物体受到的重力； （2）天平测量物体的质量，质量是物体本身的一种属性，物体质量不随物体的位置、状态、形状的变化而变化．物体在地球和在月球，物体的位置变化，但是，质量不变． 弹簧测力计测量物体的重力，月球上受到的引力是重力的． 【变式 2】（24-25・八下・广西南宁・期末）重为6N的吊灯挂在天花板上，用力的示意图画出吊灯所 受的力； 【答案】 【详解】重力G=6N，方向竖直向下，作用点在重心O。拉力F=6N，方向竖直向上，作用点在重心O。如图所示： 【变式 3】（24-25・八下・贵州贵阳・期末）一辆质量为2000kg的汽车在平直的公路上匀速向西运动，如果它受到的牵引力是10000N。 （1）地面对汽车的支持力是多少牛？ （2）它受到的摩擦阻力是多少牛？方向如何？（取10N/kg） 【答案】（1）20000N；（2）10000N，方向水平向东 【详解】(1) 汽车在平直公路上匀速运动，竖直方向上受力平衡。汽车的重力G=mg=2000kg×10N/kg=20000N，方向竖直向下。地面对汽车的支持力与重力大小相等、方向相反，故支持力为20000N，方向竖直向上。 (2)水平方向上，汽车匀速运动，牵引力F=10000N与摩擦阻力f平衡，大小相等，方向相反。由于汽 车向西运动，摩擦阻力方向与运动方向相反，即向东。因此，摩擦阻力f =10000NN，方向向东。 知识点4：物体在非平衡力作用下的运动状态 1. 非平衡力的定义 物体受到的两个（或多个）力不满足二力平衡条件（如大小不等、方向不相反、不共线等），则这两个力为非平衡力，物体处于非平衡状态。 2. 非平衡力对运动状态的影响（核心规律：力是改变物体运动状态的原因） 非平衡力的情况 运动状态变化 实例 合力方向与运动方向相同 速度大小增大（加速运动） 用力推静止的箱子，箱子加速前进；自由下落的苹果（重力大于空气阻力，加速下落） 合力方向与运动方向相反 速度大小减小（减速运动） 行驶的汽车刹车时，牵引力消失，阻力大于牵引力，汽车减速；向上抛出的石块（重力向下，与运动方向相反，减速上升） 合力方向与运动方向垂直（或不共线） 运动方向改变（曲线运动） 水平抛出的篮球（重力竖直向下，与水平运动方向垂直，做抛物线运动）；匀速转动的摩天轮（合力指向圆心，改变运动方向） 合力不为零且方向变化 速度大小和方向都改变 斜抛的铅球（上升时减速、方向向上，下落时加速、方向向下）；过山车在轨道上运动（速度和方向不断变化） 3. 运动状态改变的三种表现形式 速度大小改变（静止→运动、运动→静止、加速、减速）； 运动方向改变（直线→曲线、方向反向）； 速度大小和方向同时改变。 4. 平衡状态与非平衡状态的对比 状态 受力情况 运动状态 实例 平衡状态 受平衡力（或不受力） 静止或匀速直线运动（运动状态不变） 静止的书桌、匀速行驶的火车 非平衡状态 受非平衡力 速度大小或方向改变（运动状态改变） 加速的汽车、转弯的自行车 【典例 7】（24-25・八下・江苏南京・期末）一个物体在竖直方向受到向上的拉力为 8N，向下的重力为 5N，该物体的运动状态（ ）​ A. 一定向上加速​ B. 一定向上匀速​ C. 可能向下减速​ D. 可能静止 【答案】C 【详解】合力向上为 3N，物体可能向上加速或向下减速，运动状态取决于初始运动方向，无法确定唯一状态） 【典例 8】（24-25・八下・河南郑州・期末）关于力与运动，下列说法错误的是（ ）​ A. 非平衡力会使物体的运动速度大小或方向改变​ B. 骑自行车转弯时，需要用力蹬车，说明力能改变运动状态​ C. 熟透的苹果从树上落下，是因为受到非平衡力（重力）​ D. 物体受非平衡力时，运动状态一定改变 【答案】B 【详解】骑自行车转弯时，是重力和支持力的合力改变运动方向，并非用力蹬车的力直接改变方向. 【变式 1】（24-25・八下・山西太原・期末）“神舟飞船” 发射升空时，加速向上运动，此时飞船 受到的推力______（选填 “大于”“小于” 或 “等于”）重力，飞船的运动状态______（选填 “改变” 或 “不变”）；当飞船进入轨道做匀速圆周运动时，运动状态______（选填 “改变” 或 “不变”），原因是________________。 【答案】大于；改变；改变；飞船做匀速圆周运动时，运动方向不断变化，运动状态取决于速度大小 和方向，方向改变则运动状态改变。 【详解】推力与重力的大小关系：飞船加速向上运动时，运动状态（速度大小）发生改变，根据 “非平衡力会导致物体运动状态改变” 可知，飞船所受合力方向与运动方向（向上）一致。此时飞 船受向上的推力和向下的重力，合力向上意味着推力大于重力。 加速上升阶段运动状态判断：运动状态的改变包括速度大小或运动方向的改变。飞船加速向上时，速 度大小不断增大，因此运动状态改变。 匀速圆周运动阶段运动状态判断：虽然飞船做 “匀速” 圆周运动，速度大小不变，但运动方向始终 沿圆周切线方向变化（如从向东变为向南，再变为向西等）。由于运动状态由速度大小和方向共同决 定，方向改变即意味着运动状态改变，其根本原因是飞船受到指向圆心的非平衡力（万有引力提供向 心力），导致运动方向持续变化。 【变式 2】（24-25・八下・甘肃兰州・期末）一辆汽车在水平路面沿直线匀速运动时汽车受到的牵引力___ (选填“大于”或“等于”)汽车受到的阻力;匀加速直线运动时汽车受到的牵引力___(选填“大于”或“等于”)汽车受到的阻力。 【答案】(1)等于; (2)大于 【详解】汽车在水平方向受牵引力和阻力的作用，因为汽车做匀速运动时，合外力为零，所以牵引力等于阻力；根据牛顿第二定律可知，当汽车做匀加速运动时牵引力大于阻力。 【变式 3】小球从弹簧正上方竖直下落，压缩弹簧减速下降，请在图中作出此时小球的受力示意图； 【答案】 【详解】小球从弹簧正上方竖直下落，压缩弹簧减速下降，此时小球受到重力和弹力两个力的作用，且重力小于弹力；从小球重心分别沿竖直向下和竖直向上的方向画一条有向线段，且向下的线段长度比向上的线段短，最后分别标注G和F，如图所示： 【方法技巧】 方法技巧 1 二力平衡判断 “三步法” 无论是判断两个力是否平衡，还是利用平衡条件分析问题，都可遵循以下三步： 看状态：判断物体是否处于 “静止” 或 “匀速直线运动” 状态（先确定是否为平衡状态）； 看受力：确定物体是否只受两个力（或可等效为两个力）； 验条件：验证两个力是否满足 “同体、等大、反向、共线”（四大条件缺一不可）。 示例应用： 判断 “水平桌面上匀速运动的木块受到的拉力和摩擦力是否平衡” 第一步：木块匀速运动，处于平衡状态； 第二步：水平方向只受拉力和摩擦力两个力； 第三步：拉力和摩擦力作用在木块上（同体）、大小相等（等大）、方向相反（拉力向前，摩擦力向后）、作用在同一直线（共线）→ 满足条件，是平衡力。 方法技巧 2 受力分析 “四原则” 复杂场景下（如斜面上的物体、多力作用的物体），受力分析可遵循 “四原则”，避免遗漏或误判： 先重力：所有地球上的物体都受重力，方向竖直向下，作用点在重心； 再接触力：分析物体与其他物体的接触处，是否有支持力、压力、拉力、摩擦力（接触力需有 “接触且相互作用” 的依据）； 后非接触力：若有磁铁、电场等，再分析磁力、电场力等（非接触力需有明确的施力物体）； 验平衡：若物体处于平衡状态，所有力的合力为零（可利用二力平衡反向推导未知力）。 示例应用： 分析 “斜面上静止的木块” 的受力 第一步：受重力 G（竖直向下）； 第二步：与斜面接触，受斜面的支持力 F 支（垂直斜面向上），因木块有沿斜面下滑的趋势，受沿斜面向上的静摩擦力 f； 第三步：无其他非接触力； 第四步：木块静止（平衡状态），沿斜面方向 f 与 G 的分力平衡，垂直斜面方向 F 支与 G 的分力 平衡→ 受力分析完整。 【巩固训练】 1.(24-25・八下・江西赣州・期末)下列实例中，处于平衡状态的物体是（　　） A B C D A．匀速转动的橡皮 B．从A 点摆动到C 点的小球 C．撑杆跳高的运动员 D．图中，从空中匀速直线下降的运动员 【答案】D 【详解】A．匀速转动的橡皮运动方向不断改变，处于非平衡状态，故A不符合题意； B．小球从A点摆动到C点的过程中，小球的运动方向发生了改变，处于非平衡状态，故B不符合题意； C．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C不符合题意； D．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。 2.(24-25・八下・山西吕梁・期末) 如图所示，某同学在大课间和李老师在教室掰手腕，结果手臂更强壮的李老师获胜了。下列关于此次比赛情况的叙述正确的是（　　） A．两个人对彼此的作用力大小相等 B．老师对同学的作用力更大 C．力的大小与小臂长度有关，无法比较大小 D．在相持静止阶段，这是一对平衡力 【答案】A 【详解】ABC．因为物体间力的作用是相互的，两个人对彼此的作用力是一对相互作用力，所以两个人对彼此的作用力大小相等，故A正确，BC错误； D．在相持静止阶段，它们的受力物体不是同一个物体，所以它们不是一对平衡力，故D错误。 故选A。 3.(24-25・八下・安徽蚌埠・期末) 如图甲所示的是无人机用绳子吊起重物匀速上升时的情景，此时重物和无人机的受力示意图如图乙所示。下列关于平衡力和相互作用力的判断，正确的是（　　） A．和、GB是一组平衡力 B．和GA是一对平衡力 C．和GA是一对相互作用力 D．和是一对相互作用力 【答案】B 【详解】A．由题图可知， 与 大小相等，方向相反，作用在不同物体上和作用在同一直线上，因此是一对相互作用力； 与GB不符合平衡力的要求，所以不是一对平衡力，故A错误； B．当无人机带着重物匀速直线上升时，由图知物体A受到的拉力FA和重物重力GA大小相等，方向相反，作用在同一物体（重物）上，作用在同一直线上，因此是一对平衡力，故B正确； C． 和GA方向相同，不符合相互作用力的要求，因此不是一对相互作用力，故C错误； D． 和 大小不相等，不符合相互作用力的要求，因此不是一对相互作用力，故D错误。 故选B。 4.(24-25・八下・四川成都・期末)火星的引力大约是地球的0.4倍。“天问一号”负责执行中国第一次火星探测任务，载有火星探测器的登陆舱与火星表面成45度角匀速直线靠近火星，如图所示，关于其所受阻力（用F表示）的方向，选项中的四幅图中正确的是（　　） A B C D 【答案】C 【详解】登陆舱匀速靠近火星，做匀速直线运动，受到平衡力的作用，登陆舱受到的重力和阻力是一对平衡力，平衡力的方向相反，所以阻力的方向应是竖直向上的，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选 C。 5.(24-25・八下・广东河源・期末) 如图所示，F1、F2是物体受到的方向相反的两个力，以下各图中能让物体沿竖直方向保持匀速直线运动的是（　　） A．甲和丁 B．甲和丙 C．乙 D．丙和丁 【答案】A 【详解】甲丁两图中，两个力大小相等，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，能让物体沿竖直方向保持匀速直线运动； 乙图中，两个力没有作用在同一直线，不是一对平衡力，不能让物体沿竖直方向保持匀速直线运动； 丙图中，两个力大小不同，不是一对平衡力，不能让物体沿竖直方向保持匀速直线运动； 综上所述，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 6.(24-25・八下・山东烟台・期末) 如图所示，A、B两个小球一起用细绳悬挂起来且保持静止状态，下列说法正确的是（    ） A．a绳的拉力大小等于A球的重力大小 B．b绳拉B球的力的大小等于B球拉b绳的力的大小 C．a绳受到的拉力大小等于b绳受到的拉力大小 D．剪短b绳后，B球重力也随之消失 【答案】B 【详解】A．a绳的拉力大小等于A、B两球的总重力，故A错误； B．b绳拉B球的力的和B球拉b绳的力是一对相互作用力，大小相等，故B正确； C．a绳受到的拉力大小大于b绳受到的拉力大小，故C错误； D．剪短b绳后，B球重力大小不变，故D错误。 故选B。 7. (24-25・八下・湖北武汉・期末) 如图所示，是一辆静止在水平面上的小车，在其支架的杆上固定一个质量为m的小球，关于杆对小球作用力的描述，下列说法中正确的是（　　） A．力的方向竖直向上，大小为mg B．力的方向沿杆斜向上，大小为2mg C．力的方向垂直于杆向上，大小为mg D．力的方向沿杆和竖直方向之间的某一方向，大小为2mg 【答案】A 【详解】小球静止在杆子的底端，所以小球处于平衡状态受到平衡力的作用。在竖直方向上，小球受到竖直向下的重力，根据二力平衡的条件知道，必然有一个力来平衡这个重力，所以可以确定杆子给小球一个竖直向上的力，这个力和重力大小相等，大小为mg，故A正确，BCD错误。 8.(24-25・八下・浙江杭州・期末) 如图所示：轻质弹簧a处于竖直方向，一端固定在上方墙面，另外一 端固定物体上，物体处于静止状态，现已知弹簧所受的弹力为F=2N，物体重力G=10N，则物体对地面的压力大小可能为（　　） A．2N B．8N C．10N D．12N 【答案】BD 【详解】由题意可知，弹簧所受的弹力为2N，当弹力的方向竖直向下时，物体对地面的压力大小 当弹力的方向竖直向上时，物体对地面的压力的大小 故AC不符合题意，BD符合题意。 故选BD 9.(24-25・八下・湖南长沙・期末) 如图所示，图甲是小华在水平方向以的力拉着一端固定在墙壁上的弹簧测力计的情景，图乙为小明和小丽在水平方向分别以，的力，从左右两端拉弹簧测力计的情景，则甲、乙两个弹簧测力计的示数分别是 N和 N。 【答案】3 3 【详解】图甲中，弹簧测力计受到向右的拉力为3N，弹簧测力计的示数为3N，根据二力平衡的条件，此时墙面给弹簧测力计向左的拉力也是3N；同理，图乙中，当用两个3N的力同时向两侧拉弹簧测力计时，测力计整体要处于平衡状态，故其示数也应为3N，其效果与甲图相同。 10.(24-25・八下・江苏苏州・期末) 小明和妈妈站在匀速运动的阶梯电梯上下楼， 请在图中画出小明受力的示意图。 【答案】 【详解】小明和妈妈站在匀速运动的阶梯电梯上下楼，随电梯匀速下楼，小明受到竖直向下的重力、竖直向上的支持力作用，这两个力是平衡力，如图所示： 11.(24-25・八下・陕西西安・期末)随着科技的不断进步，快递行业开始使用无人机快递包裹．如图为某型号的无人机，该无人机自身质量为，能提供的最大升力为（不计空气阻力，g取）。求： （1）该无人机的重力； （2）该无人机空载悬停时，需要的升力； （3）该无人机悬停时，能吊起货物的最大质量。 【答案】（1）50N；（2）50N；（4）15kg 【详解】（1）该无人机的重力为 G =mg=5kg×10N/kg=50N （2）该无人机悬停时，受到的重力和升力是一对平衡力，其大小相等，因此需要的升力为 F=G=50N （3）当无人机装载货物悬停时，总重力与升力是平衡力，其大小相等，即 F升=G+G物 由于升力最大为200N，因此最多能吊起货物的重力为 G物=F升-G=200N-50N=150N 最多能吊起的货物质量为 答：（1）该无人机的重力是50N； （2）该无人机悬停时，需要的升力是50N； （3）该无人机悬停时，能吊起货物的最大质量是15kg。 12.(24-25・八下・福建福州・期末)某小组用如图所示装置探究“二力平衡的条件”，每个钩码质量均相等。 (1)如图甲所示装置实验，小明在实验时发现，在左边挂一个钩码，右边挂一个钩码时，木块保持静止状态。继续在右边再挂一个钩码，木块状态没改变，这是木块受到的力 （选填“是”或“不是”）平衡力。 (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 。 A．方便控制拉力在同一条直线上 B．减小了摩擦力对实验的影响 (3)经过讨论，又设计出了如图丙所示装置，要求卡片 （选填“硬度要大”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 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”，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”）。 【答案】(1)是(2)B(3)质量要小 同一直线(4)剪开卡片 【详解】（1）在左边挂一个钩码，右边挂一个钩码时，木块保持静止状态；继续在右边再挂一个钩码，木块状态没改变，即木块仍处于静止状态。根据平衡状态的定义：物体处于静止状态或匀速直线运动状态时，受到的力是平衡力，所以此时木块受到的力是平衡力。 （2）甲图中木块与桌面之间存在摩擦力，这个摩擦力会对实验结果产生干扰；而乙图中用小车代替木块，小车与桌面之间是滚动摩擦，滚动摩擦力比滑动摩擦力小很多，从而减小了摩擦力对实验的影响。所以这个装置相比甲图实验装置的优点是减小了摩擦力对实验的影响，故A不符合题意，B符合题意。 故选B。 （3）丙图中用卡片进行实验，为了减小卡片自身重力对实验的影响，应使卡片的质量要小。 将小卡片转动一小角度，此时两个拉力不在同一条直线上，松手后，小卡片旋转后又恢复原状，说明只有当两个力作用在同一条直线上时，卡片才能保持平衡，这表明相互平衡的两个力需要作用在同一条直线上。 （4）为了探究“只有作用在同一物体上的两个力才能平衡”，需要将原来的一个物体变成两个物体，所以应该剪开卡片，这样卡片就变成了两个物体，此时两个拉力分别作用在两个物体上，观察卡片的运动状态，从而探究两个力是否还能平衡。 1 / 22 学科网（北京）股份有限公司 $