3 二力平衡-2025-2026学年科学八年级上册浙教版

该初中科学讲义以“二力平衡”为核心，按“概念辨析-实验探究-应用拓展”逻辑构建知识体系，通过对比表格（如平衡力与相互作用力比较）、实验步骤分解图、注意事项标注（如“速度为0≠静止≠平衡”）呈现知识脉络，突出二力平衡条件“同体、等大、反向、共线”等重难点。 讲义亮点在于实验与例题深度结合，如探究实验中分析“用小车替代木块减小摩擦”（体现探究实践），例题涵盖选择（例4考实验设计目的）、填空（例9分析排球受力）等题型，通过“条件判断-运动状态分析”分层训练（体现科学思维），助力不同学生掌握，支持教师精准复习教学。

二力平衡 一、平衡力和平衡状态 1、实例分析 牛顿第一定律告诉我们，一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。然而我们周围的物体都受到力的作用，不受力的物体是不存在的。在受力的情况下，物体有时也会保持静止或匀速直线运动状态，即运动状态不变。 例如桌面上的花瓶、天花板上悬挂的吊灯、在平直道路上匀速行驶的汽车，虽然它们都受到力的作用，但却保持静止或匀速直线运动状态。 2、平衡力和平衡状态 （1）平衡状态：物体保持静止或匀速直线运动状态。 （2）平衡力：如果一个物体在几个力的作用下处于平衡状态，我们就说这几个力相互平衡，或者说物体受到平衡力作用。 （3）二力平衡：一个物体同时受到两个力作用，如果物体保持静止或匀速直线运动状态，那么这两个力就相互平衡，我们称之为二力平衡。 【注意】速度为0≠静止≠平衡。 二、实验：探究二力平衡的条件 1、实验思路 把小车放在光滑的水平桌面上，让小车在水平方向上只受到两个力的作用，从力的大小、方向去探究两个力满足什么关系时，小车会保持运动状态不变，最后再探究二力平衡时是否需要作用在同一个物体上。 2、实验过程 （1）甲：将细绳分别系于小车的两个挂钩上且保持两根细绳在一条直线上，在两个托盘中放入砝码，分别使F1＞F2、F1＜F2、F1＝F2，观察小车的运动情况。只有当两个力的大小相等，小车才能静止。 （2）乙：让两盘中的砝码质量相等，把两个托盘上的细绳都系于一侧挂钩上，会发现小车向左运动。 （3）丙：在两个托盘中各放一个质量相等的砝码，将小车旋转一定角度，使两个拉力不在同一直线上，观察到小车会发生转动，直到F1和F2，在同一直线上时静止下来。 （4）丁：将两个相同的小车用细绳连接，分别系住一个托盘，保证两侧拉力大小相等、方向相反作用在同一直线上，剪断连接的细绳后观察到左边小车向左运动，右边小车向右运动。 3、实验结论（二力平衡的条件） 作用在同一物体上的两个力，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。记忆口诀：同体、等大、反向、共线。 4、实验考点 （1）本实验中选用了小车而不选用木块，是为了减小摩擦给实验带来的误差。 （2）本实验设计的优点是：可以不考虑物体的重力对实验的影响。 （3）实验中，如果两侧的砝码个数不相等但小车仍然处于静止状态，则原因是小车受到桌面的静摩擦力比较大。 （4）改进实验：用小卡片探究二力平衡的条件。优点：可减小摩擦对实验的影响。 三、二力平衡条件的应用 1、确定力的大小和方向 根据二力平衡的条件，如果知道了平衡力中一个力的大小、方向，就可确定另外一个力的大小和方向。 例如，挂在弹簧测力计下的物体处于静止状态时，物体所受弹簧拉力和物体重力是一对平衡力。若已知物体重力，可根据二力平衡条件，一对平衡力大小相等，方向相反，求出弹簧拉力的方向和大小。 2、根据物体的受力情况判断物体的运动状态 受力情况 运动状态 不受力 静止或做匀速直线运动 受力 受平衡力 静止或做匀速直线运动 受非平衡力 运动状态改变 3、根据物体的运动状态判断物体受力情况 运动状态 受力情况 静止 受平衡力作用或不受力 匀速直线运动 受平衡力作用或不受力 运动状态改变 一定受到非平衡力作用 1、二力平衡的判断方法 （1）根据二力平衡的条件判断 作用在同一个物体上的两个力若大小相等方向相反、作用在同一条直线上，则这两个力平衡。 （2）根据物体的运动状态判断 物体处于静止或匀速直线运动状态，则物体所受作用力一定是平衡力。 2、判断两个力是否属于平衡力的方法 （1）看受力物体（判断两个力的受力物体是不是同一物体）； （2）比大小。例如叠放在一起的甲乙两物体，乙受到地面的支持力与乙的重力不是一对平衡力，因为乙受到地面的支持力大小等于甲与乙的重力之和，与乙的重力大小不相等。 3、平衡力和相互作用力的比较 一对相互作用力 一对平衡力 图示 描述 桌子对书的支持力N和书对桌子的压力F 桌子对书的支持力N和书的重力G 相同点 大小相等（等大） 方向相反（反向） 作用在同条一直线上（共线） 不同点 作用在同一物体上 分别作用在两个物体上 【例1】关于二力平衡，正确的是（　　） A．只要两个力大小相等，方向相反，这两个力就相互平衡 B．只要两个力方向相反且在一条直线上，这两个力就相互平衡 C．只要两个力相等，方向相反，作用在同一条直线上，这两个力就相互平衡 D．作用在同一个物体上的两个力，大小相等，方向相反，作用在一条直线上，这两个力就相互平衡 【答案】D 【解析】如果二力平衡，那么这两个力必须作用在同一个物体上，大小相等、方向相反、在同一条直线上，分析各选项可知ABC错误，D正确。故选D。 【例2】如图所示，作用在物体上的两个力，能使物体保持匀速直线运动状态的是（   ） A．①② B．①③ C．②③ D．③④ 【答案】C 【解析】图②或③中的两个力，满足作用在同一个物体上，且大小相等、方向相反、作用在同一直线上，是一对平衡力，故能使物体保持匀速直线运动状态。图①或④中的两个力，都没有作用在同一条直线上，不是一对平衡力，不能使物体保持匀速直线运动状态，故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。 【例3】如图甲所示，小亮用水平力推地面上的木箱，木箱运动的v﹣t图象如图乙所示，则下列分析正确的是（　　） A．在0～20s内，木箱未处于二力平衡状态 B．在0～40s内，木箱一直处于匀速直线运动状态 C．在20～40s内，木箱处于二力平衡状态 D．在0～40s内，木箱一直处于静止状态 【答案】C 【解析】A．由图乙可知，在0～20s内，木箱速度为0，即处于静止状态，此时木箱在水平方向上只受到小亮的推力和地面对木箱的摩擦力的作用，由于物体处于平衡状态，所以木箱此时处于二力平衡状态，故A错误； B．由图可知，在0～20s内，木箱处于静止状态，20～40s内，木箱处于匀速直线运动状态，所以在0～40s内，木箱既不是一直处于匀速直线运动状态，也不是一直处于静止状态，故B错误； C．在20～40s内，木箱处于匀速直线运动状态，此时木箱在水平方向上只受到小亮的推力和地面对木箱的摩擦力的作用，由于物体处于平衡状态，所以木箱此时处于二力平衡状态，故C正确。 D．由图可知，在0～20s内，木箱处于静止状态，20～40s内，木箱处于匀速直线运动状态，所以在0～40s内，木箱既不是一直处于匀速直线运动状态，也不是一直处于静止状态，故D错误；故选C。 【例4】小宇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力对实验的影响。关于这个实验以下描述正确的是（　　） A．实验时要把小车放在粗糙的水平桌面上实验效果更好 B．小车左侧受到的拉力就是左边托盘和盘内砝码的总重力 C．只有小车处于静止状态时，小车才受到平衡力的作用 D．当小车平衡后，小宇将小车转过一个角度，设计此实验的目的是为了探究不在同一直线上的两个力是否彼此平衡 【答案】D 【解析】A．“探究二力平衡的条件”实验时，很重要的一点就是尽量减小摩擦力对实验的影响，所以要把小车放在光滑的水平桌面上实验效果更好，故A错误； B．由于小车和桌面间存在摩擦力，所以小车左侧受到的拉力不一定等于左边托盘和盘内砝码的总重力，故B错误； C．静止状态和匀速直线运动状态都是平衡状态，都受平衡力作用，故C错误； D．当小车平衡后，将小车转过一个角度，两个力不在同一直线上，二力不平衡，故松手后小车转动，不能保持平衡，设计此实验的目的是为了探究不在同一直线上的两个力是否彼此平衡，故D正确。故选D。 【例5】对墙垫排球是今年体育中考项目之一。下列对垫排球时涉及到的力学知识分析正确的是（　　） A．手垫排球时，排球的形状会发生改变 B．手垫排球时，排球对手没有力的作用 C．排球上升过程中，其惯性会逐渐减小 D．排球上升到最高点时，处于平衡状态 【答案】A 【解析】AB．手垫球时，手给球施加向上的力，力能使物体发生形变，可知球的形状会发生改变，由于力的作用是相互的，因此排球对手也有力的作用，故A正确，B错误； C．惯性只和质量有关，可知球在上升过程中惯性大小不变，故C错误； D．排球上升至最高点时，只受到重力作用，受力不平衡，可知不是处于平衡状态，故D错误。故选A。 【例6】如图甲所示为小乐乘坐观光缆车的情景，缆车与钢缆接头处固定，随着钢缆的运动而斜向上做匀速直线运动，如图乙所示。忽略空气阻力，则此过程中（　　） A．坐在缆车里的小乐相对于缆车是运动的 B．缆车的机械能保持不变 C．缆车的运动状态保持不变 D．缆车受到的重力与钢缆对其拉力是一对相互作用力 【答案】C 【解析】A．小乐坐在缆车里，相对缆车之间的位置没有变化，所以小乐相对于缆车是静止的，故A不符合题意； B．缆车斜向上做匀速直线运动，质量不变，速度不变，动能不变；高度增加，重力势能增大，机械能等于动能与重力势能之和，所以机械能增大，故B不符合题意； C．缆车做匀速直线运动，速度大小和方向都不变，运动状态保持不变，故C符合题意； D．缆车受到的重力方向竖直向下，钢缆对其拉力方向沿钢缆斜向上，这两个力都作用在缆车上，不满足相互作用力“作用在两个物体上”的条件，不是一对相互作用力，故D不符合题意。故选C。 【例7】火箭发射升空过程中，初期做加速运动，而后做一段时间的匀速直线运动。下列说法正确的是（　　） A．火箭加速升空时，运动状态没有改变 B．火箭加速升空时，受到平衡力 C．火箭匀速直线升空时，运动状态没有改变 D．火箭匀速直线升空时，受到非平衡力 【答案】C 【解析】A．火箭加速升空时，速度不断的变化，故运动状态改变；故A错误； B．火箭升空时做加速运动，不是平衡状态，受到的力不是平衡力，故B错误； C．火箭匀速直线升空时，运动速度、方向不变，故运动状态没有改变，故C正确； D．火箭匀速直线升空时，处于平衡状态，受平衡力的作用，故D错误。故选C。 【例8】2019赛季斯诺克中国公开赛于4月1至7日在北京举行。在比赛中，球杆击打白球，白球离开球杆后继续滚动并撞击红球，白球缓慢静止而红球向前滚动。下列有关球的受力情况及运动状态的描述中，正确的一项是（    ） A．白球离开球杆后能继续运动，是因为受到球杆的推力 B．白球向红球靠近的过程中，红球相对于白球是静止的 C．红球受到白球撞击后能继续运动，是因为红球具有惯性 D．整个运动过程中，白球在水平方向上始终受到平衡力的作用 【答案】C 【解析】A.白球离开球杆后能继续运动，是因为白球具有惯性，而不是受到球杆的推力，故A错误。 B.白球向红球靠近的过程中，红球相对于白球的位置发生了改变，所以红球是运动的，故B错误。 C.红球受到白球撞击后能继续运动，是因为红球具有惯性，故C正确。 D.整个运动过程中，白球的速度发生了变化，其运动状态发生了改变，因此，白球在水平方向上受到的是非平衡力的作用，故D错误。故选C。 【例9】2025年5月25日，孙颖莎在多哈世乒赛女单决赛中卫冕冠军。她用球拍击打乒乓球时，乒乓球受到的弹力是由于 （选填“球拍”或“乒乓球”）的弹性形变而产生的。乒乓球离开球拍后仍能向前运动是因为乒乓球具有 ；在空中运动到最高点的乒乓球处于 （选填“平衡”或“非平衡”）状态。 【答案】球拍 惯性 非平衡 【解析】弹力是由于物体发生弹性形变而产生的。用球拍击打乒乓球时，球拍发生弹性形变，从而对乒乓球产生弹力，所以乒乓球受到的弹力是由于球拍的弹性形变而产生的。物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性。乒乓球离开球拍后，由于惯性，仍要保持原来的运动状态，所以仍能向前运动。乒乓球在空中运动到最高点时，只受到竖直向下的重力作用，此时乒乓球受力不平衡，所以处于非平衡状态。 【例10】近年来智能扫地机器人受到大家的青睐，其工作时是通过电机转动 （选填“加快”或“降低”）机器内部气流速度，使内部压强 （选填“小于”或“大于”）外界大气压强，从而将杂物“吸入”达到清扫目的。当扫地机器人静止在水平地板上时，它对地板的压力和地板对它的支持力是一对 （选填“平衡力”或“相互作用力”）。 【答案】加快 小于 相互作用力 【解析】智能扫地机器人能将杂物“吸入”，实质是外界大气将杂物推入机器内部。智能机器人工作时，电机使叶轮高速旋转把机器内部空气排出，加快了机器内部气流速度。根据流体压强与流速的关系可知：机器内部压强变小，机器内部压强小于外界大气压强，在外界大气压的作用下，外部空气和灰尘不断地推入机器内部，从而将杂物“吸入”达到清扫的目的；当扫地机器人静止在水平地板上时，它对地板的压力和地板对它的支持力大小相等，方向相反，作用在不同的物体上，作用在同一条直线上，因此它们是一对相互作用力。 【例11】如图甲所示为消防队员进行爬杆训练的示意图，在某次爬杆训练中，消防员沿杆竖直向上运动的v-t图像如图乙。小科0~6s间受到的摩擦力 （填“大于”“小于”或“等于”）小科受到的重力。在6~15s内，小科受到的摩擦力方向为 。 【答案】大于 竖直向上 【解析】由图象可知0～6s时间内，消防员小科沿杆加速向上运动，此阶段他受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力，因此摩擦力大于重力。由图象可知6～15s时间内，消防员小科沿杆匀速向上运动，此阶段他受到的摩擦力和重力是一对平衡力，摩擦力的方向与重力方向相反，因此摩擦力的方向是竖直向上。 【例12】某跳伞运动员从飞机上跳下，沿竖直方向降落，一段时间后打开降落伞，最后安全着地。已知运动员和跳伞设备的总重力为700牛，跳伞过程中下降的速度与时间的关系如图甲所示。 (1)图甲中阴影部分面积表示 。 (2)图甲中曲线OA段速度越来越大的原因是 。 (3)图乙是跳伞过程中部分阶段的情景及受力示意图，其中①与图甲曲线中 （用字母表示）阶段对应。 【答案】(1)下降的路程(2)运动员和跳伞设备受到的重力大于空气阻力(3)BC 【解析】（1）由图甲可知，横坐标表示时间，纵坐标表示速度，阴影部分面积等于下降的速度与下降的时间的乘积，由可知，阴影部分面积表示下降的路程。 （2）由图甲可知，跳伞运动员在OA段速度越来越大，即跳伞运动员在OA段处于加速降落过程中，则运动员受到的合力向下，所以此时运动员和跳伞设备受到的重力大于空气阻力。 （3）由图①可知，运动员和跳伞设备的总重力为700牛，受到的空气阻力为1100N，则此时运动员和跳伞设备受到的重力小于空气阻力，则运动员受到的合力向上，则跳伞运动员处于减速降落过程中，与图甲曲线中BC阶段对应。 1、图甲是机场内正在匀速运行的水平行李传送带，传送行李的同时检测箱内是否拼带违禁物品，图乙是其俯视示意图，与传送带保持相对静止的行李箱M、N运动到如图位置时，下列分析正确的是（   ） A．此时N受力平衡 B．传送带对M的支持力和M受到的重力是一对相互作用力 C．此时M不受摩擦力 D．M对传送带的压力和传送带对M的支持力是一对平衡力 【答案】C 【解析】A．N此时正在转弯，运动状态发生改变，处于非平衡状态，故受力不平衡，故A错误； B．传送带对M的支持力和M受到的重力作用在同一物体，不是一对相互作用力，而是一对平衡力，故B错误； C．行李箱M做匀速直线运动，与传送带之间没有相对运动或相等运动趋势，故没有受到摩擦力，故C正确； D．M对传送带的压力和传送带对M的支持力作用在不同物体上，不是平衡力，是一对相互作用力，故D错误。故选C。 2、如图甲所示，A、B两物块叠放在水平桌面上保持静止。如图乙所示分别为A、B两物块的受力示意图。A物块受到的重力为5N，B物块受到的重力为2N。下列说法中，正确的是（　　） A．GA、F1与F2这三个力平衡 B．F2与F1是一对相互作用力 C．F3与GB是一对相互作用力 D．F2与F1是一对平衡力 【答案】A 【解析】A．A物块受到重力GA、B对A的压力F1、桌面对A的支持力F2，这三个力使A保持静止，满足平衡力的条件中多个力平衡的情况（合力为零），所以GA、F1与F2这三个力平衡，故A正确； B．F2是桌面对A的支持力，F1是B对A的压力，这两个力都作用在A上，而相互作用力是作用在两个不同物体上的，所以它们不是一对相互作用力，故B错误； C．F3是A对B的支持力，GB是B受到的重力，这两个力都作用在B上，相互作用力是作用在两个不同物体上的，所以它们不是一对相互作用力，故C错误； D．F2大小等于GA+GB，F1大小等于GB​，两个力大小不相等，不满足二力平衡中大小相等的条件，所以不是一对平衡力，故D错误。故选A。 3、甲、乙两个物体叠放在一起，此时静止在水平地面上．下列说法正确的是（　　） A．甲物体受到重力和乙对甲的支持力，它们是一对相互作用力 B．甲对乙的压力与乙对甲的支持力是一对平衡力 C．乙对地面的压力与地面对乙的支持力是一对相互作用力 D．地面对乙的支持力与乙受到的重力是一对平衡力 【答案】C 【解析】A．甲物体受到重力和乙对甲的支持力，大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上，它们是一对平衡力，故A错误； B．甲对乙的压力与乙对甲的支持力，作用在不同物体上，是一对相互作用力，故B错误； C．乙对地面的压力与地面对乙的支持力，作用在不同物体上，是一对相互作用力，故C正确； D．地面对乙的支持力等于甲乙两物体的总重力，则地面对乙的支持力与乙受到的重力大小并不相等，不是一对平衡力，故D错误。故选C。 4、如图所示，人坐在吊椅（椅面水平）上静止时，下列说法正确的是（   ） A．人对吊椅的压力和吊环对吊椅的拉力是一对平衡力 B．人对吊椅的压力和吊环对吊椅的拉力是一对相互作用力 C．人所受的重力和吊椅对人的支持力是一对平衡力 D．人所受的重力和人对吊椅的压力是同一个力 【答案】C 【解析】A．人对吊椅的压力大小等于人的重力，吊环对吊椅的拉力大小等于人和吊椅的总重力，这两个力大小不相等，不是一对平衡力，故A错误； B．人对吊椅的压力和吊环对吊椅的拉力，受力物体都是吊椅，不是一对相互作用力，故B错误； C．人所受的重力和椅对人的支持力，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； D．人对吊椅的压力受力物体为吊椅，和人所受的重力不是同一个力，故D错误。故选C。 5、有甲、乙两个物体，在力的作用下沿水平方向做直线运动，某段时间内其路程一时间图像如图所示，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，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 【答案】D 【解析】由s—t图象可知，甲通过的路程与时间成正比，甲做匀速直线运动，则甲受到平衡力的作用；乙的路程随时间变化不改变，所以乙物体处于静止状态，受到平衡力的作用，故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。 6、在探究二力平衡条件实验中，松手后轻质硬纸片还能保持平衡的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【解析】A．松手后纸片两侧受到的拉力在同一直线上，且大小相等、方向相反，是一对平衡力，纸片能保持平衡，故A符合题意； B．松手后纸片两侧受到的拉力大小不相等，不是平衡力，纸片不能保持平衡，故B不符合题意； C．松手后纸片两侧受到的拉力大小相等，方向相反，但不在同一直线上，不是平衡力，纸片不能保持平衡，故C不符合题意； D．将纸片从中间剪开，松手后被剪开的两个纸片分别受到拉力的作用，两个拉力在同一直线上，但不作用在一个物体上，不是平衡力，纸片不能保持平衡，故D不符合题意。故选A。 7、图1为研究二力平衡条件的传统装置。某同学利用如图2装置代替传统装置，通过力传感器可将拉力的大小显示在电脑上，实验结果如图3所示（纵轴分别显示 和 的大小）。与传统实验相比，该实验的优点是可以（    ） A．分别改变两个拉力的大小 B．确定两个拉力是作用在同一直线上 C．确定两个拉力是作用在同一物体上 D．比较两个拉力大小的连续变化过程 【答案】D 【解析】由图3可知，和 的大小变化时是连续的，每个时刻两个力的大小相等、方向相反，两个拉力的大小同时改变，与传统实验相比，该实验的优点是可以比较两个拉力大小的连续变化过程，故D符合题意，ABC不符合题意。故选D。 8、用水平力F推放在水平地面上的木箱，的大小与时间的关系如图甲所示，木箱的运动速度V与时间t的关系如图乙所示。下列说法正确的（    ） A．时，木箱静止，不受摩擦力 B．时，木箱所受的摩擦力为3N C．时，木箱所受的摩擦力为1N D．在2～8s时间内，物体所受的摩擦力不变 【答案】D 【解析】A．据乙图中图像可知，时，物体静止，此时物体具有运动趋势，产生静摩擦力，故A错误； BC．据乙图中图像可知，时间为4s~6s内，物体做匀速直线运动，产生的摩擦力为滑动摩擦力，且滑动摩擦力与推力大小相等，由乙图图像可知，摩擦力为2N；当时间为3s或7s时，物体均运动，产生的摩擦力为滑动摩擦力，且该过程中，与4s~6s内的压力和接触面的粗糙程度相同，因此摩擦力大小相等，均为2N，故BC错误； D．在2~8s时间内，物体运动，产生的摩擦力为滑动摩擦力，且在运动过程中压力和接触面的粗糙程度不变，则摩擦力不变，故D正确。故选D。 9、如图，拉力F的大小为8N，叠放在一起的物体A和B在拉力F的作用下沿水平方向做匀速直线运动，则下列结论正确的是（　　） A．甲、乙两图中物体A受到地面对它的摩擦力大小均为8N B．甲、乙两图中物体B受到的摩擦力大小均为8N C．甲图中物体A受到地面对它的摩擦力为0N，物体B受到的摩擦力大小为8N D．乙图中物体A受到地面对它的摩擦力大小为8N，物体B受到的摩擦力为0N 【答案】A 【解析】BC．由图甲可知，物体A和B在大小为F的恒力作用下沿水平地面向右做匀速直线运动，所以物体A和B（看做一个整体）在水平方向受到平衡力作用，即A受到地面施加的水平向左的摩擦力f和拉力F平衡，所以因A、B一起做匀速直线运动，所以A、B相对静止，但A与B之间不存在摩擦力的作用，故BC错误； AD．由图乙可知，物体A和B在大小为F的恒力作用下沿水平地面向右做匀速直线运动，所以物体A和B（看做一个整体）在水平方向受到平衡力作用，即A受到地面施加的水平向左的摩擦力f和拉力F平衡，所以由乙图可知，因A、B一起做匀速直线运动，B受力平衡，受到拉力与A对B的摩擦力，是平衡力，故物体B受到的摩擦力大小不等于0，故A正确，D错误。故选A。 10、滑板是深受青少年喜欢的一项体育运动。如图是U型滑台和运动员姿势的简化示意图。运动员在滑台A处由静止下滑， 仅依靠滑行， 滑到与A 相同高度的滑台B处时静止。请回答下列问题： (1)运动员从A滑到B 的过程中是否受到平衡力的作用？ ； (2)A、O、B三个位置中运动员动能最大的位置是 ； (3)若想滑到C点， 小科提出只要增加“用力竖直向上跳起一段高度”这个操作即可实现，则在图中哪一位置起跳有可能达到该目的？ 。（填字母代号） A．仅在A 点 B．仅在O点 C．仅在 B 点 D．在A 点或O点均可 【答案】(1)否(2)O(3)D 【解析】（1）实心球从A到B过程中，其运动的方向和运动的速度都发生了变化，故没有受到平衡力的作用。 （2）如图所示，运动员在A点下滑，质量不变，高度减小，速度增大，到达最低点O点时，速度最大，动能最大，重力势能最小。 （3）运动员在滑台A处下滑，仅依靠滑行，滑到与A相同高度的滑台B处时静止；若想滑到C点，只需运动员到达B点时，速度不为0，具有一定的动能即可到达。运动员在B点时静止，用力竖直向上跳起一段高度，还会落在B点，不能到达C点；运动员在A、O点时用力竖直向上跳起一段高度，此时运动员的机械能变大，到达B点后有一定的速度，能到达C点。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 11、如图所示狗拉着雪橇在水平雪地上做匀速直线运动，它对雪橇的水平拉力为100牛。 (1)雪橇在运动时受到水平雪面对它的摩擦力大小为 牛。 (2)小沈在思考让狗拉着货物，然后通过相互之间的摩擦力一起向前运动的情景。在沈老师的帮助下制作了简易模型如上图所示，物块A（代表货物）叠放在物块B（代表雪橇）上一起做匀速直线运动，拉力F的大小为100N（A和B保持相对静止且受到的重力均为50N）： ①物块A一共受到 个力的作用，其中 与重力是一对相互平衡的力； ②B是否受到A对它的摩擦力 ？若有请说明大小和方向；若没有请说明理由 。 【答案】(1)100(2)4 支持力 受到 100N，方向水平向右 【解析】（1）狗拉着雪橇在水平雪地上做匀速直线运动，狗对雪橇的水平拉力与水平雪面对雪橇的摩擦力为一对平衡力，根据二力平衡条件可知，狗对雪橇的水平拉力与水平雪面对雪橇的摩擦力大小相等，由于狗对雪橇的水平拉力为100牛，所以雪橇在运动时受到水平雪面对它的摩擦力大小为100牛。 （2）物块A受到竖直向下的重力，物块B对它竖直向上的支持力，水平向右的拉力F，由于物块A（代表货物）叠放在物块B（代表雪橇）上一起做匀速直线运动，根据二力平衡条件可知，物块A还受到水平向左的摩擦力，大小与水平拉力大小相等，为100牛。因此物块A一共受到4个力的作用，其中支持力和重力满足大小相等，方向相反，作用在同一直线上，受力物体都是物块A，所以支持力和重力是一对相互平衡的力。由于物体间力的作用是相互的，物块A受到物块B对它水平向左的摩擦力，则物块B会受到物块A对它水平向右的摩擦力。又由于相互作用力的大小相等，则物块B受到物块A对它水平向右的摩擦力大小为100牛。 12、如图1所示，水平地面上有一块重力为1000N的长方体木块。小浙用水平推力F把木块向前推动，此过程中，推力F和木块前进的速度v的大小随时间t的变化情况分别如图2甲、乙所示。 (1)请在答题卡相应的图1中画出长方体受到重力的图示。 (2)在0~6秒范围内，木块的运动状态没有发生改变的时间段有 。 (3)请在答题卡相应图丙中，画出0~6秒内木块所受的摩擦力f随时间t变化的图线。 【答案】(1)(2)0-1秒和3-5秒(3) 【解析】（1）根据力的图示要求，先根据重力的大小作出标度，再以物体中心为力的作用点，沿竖直向下的方向作出相应长度的线段，在线段末尾加上箭头，并标注出力的大小。如图所示：。 （2）根据图乙图像可以看出物体在0∼1秒保持静止状态和3∼5秒内保持匀速直线运动状态，故在0~6秒范围内，木块的运动状态没有发生改变的时间段有0∼1秒和3∼5秒。 （3）因为物体在0∼1秒保持静止状态，此时的摩擦力大小始终等于这一时间段内的推力，通过甲图可以得知是100N，2∼6秒物体是运动的，因压力大小和接触面粗糙程度都没有改变，故摩擦力大小始终跟3∼5秒内物体匀速直线运动阶段的摩擦力相等，结合图甲可以得知大小始终为200N。如图所示：。 13、让我们来探究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关。 【建立假设】滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度、压力大小有关。 【实验步骤】 (1)步骤一：如图甲，将木块放置在水平木板上，沿水平方向用弹簧测力计匀速拉动木块，则滑动摩擦力为 牛。 步骤二：在木块上放一个砝码，沿水平方向匀速拉动木块，测出此时木块受到的滑动摩擦力。 步骤三：在图甲的木板上分别铺上棉布和毛巾，重复图甲实验。 (2)步骤三的目的是探究滑动摩擦力的大小与接触面 的关系。 【实验分析】 部分同学认为步骤二加了砝码虽然增大了压力，但木块和砝码的总重力也增大了。影响滑动摩擦力的因素究竟是重力、压力还是两者都是呢？ 【改进设计】 如图乙，往氢气球内充氢气可以增大氢气球对金属盒的拉力，往金属盒中加入数量不等的沙子，可以改变金属盒的重力。压力传感器可测出金属盒对白纸的压力，拉力传感器可间接测得金属盒与白纸之间的滑动摩擦力。 (3)如图乙，拉动白纸，记录下压力传感器和拉力传感器的示数。要验证滑动摩擦力的大小与重力大小无关，需继续进行的实验操作是往金属盒内加入适量细沙，并调节氢气球内的氢气质量， ，拉动白纸，记下拉力传感器的示数，比较数据得出结论。 【交流评价】 (4)某同学认为图乙中也可以匀速直线拉动拉力传感器进行实验，其他同学经过讨论一致认为通过拉动白纸进行实验操作更佳，请写出拉动白纸进行实验的优点： 。（写出一点即可） 【答案】(1)0.8(2)粗糙程度(3)保证每一次实验的压力传感器示数相同(4)见解析 【解析】（1）甲图中沿水平方向用弹簧测力计匀速拉动木块，木块处于平衡状态，受到的拉力与摩擦力为一对平衡力，大小相等，甲图中弹簧测力计的分度值是0.2N，读数为0.8N，则物体受到的摩擦力为0.8N （2）步骤三在图甲的木板上分别铺上棉布和毛巾，改变了接触面的粗糙程度，因此探究的是滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系。 （3）要验证摩擦力的大小与重力大小无关，运用控制变量法，需继续进行的实验操作是往金属盒内加入适量细沙，并调节氢气球内的氢气质量，确保压力的大小不变，即需要保证每一次实验的压力传感器示数相同，拉动白纸，记下拉力传感器的示数。 （4）利用图乙方案，拉力传感器计静止的，因此金属盒受到的传感器拉力与摩擦力为平衡力，比较容易读出数据，也与白纸的运动状态无关。故实验中，不一定要匀速拉动白纸。 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 二力平衡 一、平衡力和平衡状态 1、实例分析 牛顿第一定律告诉我们，一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。然而我们周围的物体都受到力的作用，不受力的物体是不存在的。在受力的情况下，物体有时也会保持静止或匀速直线运动状态，即运动状态不变。 例如桌面上的花瓶、天花板上悬挂的吊灯、在平直道路上匀速行驶的汽车，虽然它们都受到力的作用，但却保持静止或匀速直线运动状态。 2、平衡力和平衡状态 （1）平衡状态：物体保持静止或匀速直线运动状态。 （2）平衡力：如果一个物体在几个力的作用下处于平衡状态，我们就说这几个力相互平衡，或者说物体受到平衡力作用。 （3）二力平衡：一个物体同时受到两个力作用，如果物体保持静止或匀速直线运动状态，那么这两个力就相互平衡，我们称之为二力平衡。 【注意】速度为0≠静止≠平衡。 二、实验：探究二力平衡的条件 1、实验思路 把小车放在光滑的水平桌面上，让小车在水平方向上只受到两个力的作用，从力的大小、方向去探究两个力满足什么关系时，小车会保持运动状态不变，最后再探究二力平衡时是否需要作用在同一个物体上。 2、实验过程 （1）甲：将细绳分别系于小车的两个挂钩上且保持两根细绳在一条直线上，在两个托盘中放入砝码，分别使F1＞F2、F1＜F2、F1＝F2，观察小车的运动情况。只有当两个力的大小相等，小车才能静止。 （2）乙：让两盘中的砝码质量相等，把两个托盘上的细绳都系于一侧挂钩上，会发现小车向左运动。 （3）丙：在两个托盘中各放一个质量相等的砝码，将小车旋转一定角度，使两个拉力不在同一直线上，观察到小车会发生转动，直到F1和F2，在同一直线上时静止下来。 （4）丁：将两个相同的小车用细绳连接，分别系住一个托盘，保证两侧拉力大小相等、方向相反作用在同一直线上，剪断连接的细绳后观察到左边小车向左运动，右边小车向右运动。 3、实验结论（二力平衡的条件） 作用在同一物体上的两个力，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。记忆口诀：同体、等大、反向、共线。 4、实验考点 （1）本实验中选用了小车而不选用木块，是为了减小摩擦给实验带来的误差。 （2）本实验设计的优点是：可以不考虑物体的重力对实验的影响。 （3）实验中，如果两侧的砝码个数不相等但小车仍然处于静止状态，则原因是小车受到桌面的静摩擦力比较大。 （4）改进实验：用小卡片探究二力平衡的条件。优点：可减小摩擦对实验的影响。 三、二力平衡条件的应用 1、确定力的大小和方向 根据二力平衡的条件，如果知道了平衡力中一个力的大小、方向，就可确定另外一个力的大小和方向。 例如，挂在弹簧测力计下的物体处于静止状态时，物体所受弹簧拉力和物体重力是一对平衡力。若已知物体重力，可根据二力平衡条件，一对平衡力大小相等，方向相反，求出弹簧拉力的方向和大小。 2、根据物体的受力情况判断物体的运动状态 受力情况 运动状态 不受力 静止或做匀速直线运动 受力 受平衡力 静止或做匀速直线运动 受非平衡力 运动状态改变 3、根据物体的运动状态判断物体受力情况 运动状态 受力情况 静止 受平衡力作用或不受力 匀速直线运动 受平衡力作用或不受力 运动状态改变 一定受到非平衡力作用 1、二力平衡的判断方法 （1）根据二力平衡的条件判断 作用在同一个物体上的两个力若大小相等方向相反、作用在同一条直线上，则这两个力平衡。 （2）根据物体的运动状态判断 物体处于静止或匀速直线运动状态，则物体所受作用力一定是平衡力。 2、判断两个力是否属于平衡力的方法 （1）看受力物体（判断两个力的受力物体是不是同一物体）； （2）比大小。例如叠放在一起的甲乙两物体，乙受到地面的支持力与乙的重力不是一对平衡力，因为乙受到地面的支持力大小等于甲与乙的重力之和，与乙的重力大小不相等。 3、平衡力和相互作用力的比较 一对相互作用力 一对平衡力 图示 描述 桌子对书的支持力N和书对桌子的压力F 桌子对书的支持力N和书的重力G 相同点 大小相等（等大） 方向相反（反向） 作用在同条一直线上（共线） 不同点 作用在同一物体上 分别作用在两个物体上 【例1】关于二力平衡，正确的是（　　） A．只要两个力大小相等，方向相反，这两个力就相互平衡 B．只要两个力方向相反且在一条直线上，这两个力就相互平衡 C．只要两个力相等，方向相反，作用在同一条直线上，这两个力就相互平衡 D．作用在同一个物体上的两个力，大小相等，方向相反，作用在一条直线上，这两个力就相互平衡 【例2】如图所示，作用在物体上的两个力，能使物体保持匀速直线运动状态的是（   ） A．①② B．①③ C．②③ D．③④ 【例3】如图甲所示，小亮用水平力推地面上的木箱，木箱运动的v﹣t图象如图乙所示，则下列分析正确的是（　　） A．在0～20s内，木箱未处于二力平衡状态 B．在0～40s内，木箱一直处于匀速直线运动状态 C．在20～40s内，木箱处于二力平衡状态 D．在0～40s内，木箱一直处于静止状态 【例4】小宇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力对实验的影响。关于这个实验以下描述正确的是（　　） A．实验时要把小车放在粗糙的水平桌面上实验效果更好 B．小车左侧受到的拉力就是左边托盘和盘内砝码的总重力 C．只有小车处于静止状态时，小车才受到平衡力的作用 D．当小车平衡后，小宇将小车转过一个角度，设计此实验的目的是为了探究不在同一直线上的两个力是否彼此平衡 【例5】对墙垫排球是今年体育中考项目之一。下列对垫排球时涉及到的力学知识分析正确的是（　　） A．手垫排球时，排球的形状会发生改变 B．手垫排球时，排球对手没有力的作用 C．排球上升过程中，其惯性会逐渐减小 D．排球上升到最高点时，处于平衡状态 【例6】如图甲所示为小乐乘坐观光缆车的情景，缆车与钢缆接头处固定，随着钢缆的运动而斜向上做匀速直线运动，如图乙所示。忽略空气阻力，则此过程中（　　） A．坐在缆车里的小乐相对于缆车是运动的 B．缆车的机械能保持不变 C．缆车的运动状态保持不变 D．缆车受到的重力与钢缆对其拉力是一对相互作用力 【例7】火箭发射升空过程中，初期做加速运动，而后做一段时间的匀速直线运动。下列说法正确的是（　　） A．火箭加速升空时，运动状态没有改变 B．火箭加速升空时，受到平衡力 C．火箭匀速直线升空时，运动状态没有改变 D．火箭匀速直线升空时，受到非平衡力 【例8】2019赛季斯诺克中国公开赛于4月1至7日在北京举行。在比赛中，球杆击打白球，白球离开球杆后继续滚动并撞击红球，白球缓慢静止而红球向前滚动。下列有关球的受力情况及运动状态的描述中，正确的一项是（    ） A．白球离开球杆后能继续运动，是因为受到球杆的推力 B．白球向红球靠近的过程中，红球相对于白球是静止的 C．红球受到白球撞击后能继续运动，是因为红球具有惯性 D．整个运动过程中，白球在水平方向上始终受到平衡力的作用 【例9】2025年5月25日，孙颖莎在多哈世乒赛女单决赛中卫冕冠军。她用球拍击打乒乓球时，乒乓球受到的弹力是由于 （选填“球拍”或“乒乓球”）的弹性形变而产生的。乒乓球离开球拍后仍能向前运动是因为乒乓球具有 ；在空中运动到最高点的乒乓球处于 （选填“平衡”或“非平衡”）状态。 【例10】近年来智能扫地机器人受到大家的青睐，其工作时是通过电机转动 （选填“加快”或“降低”）机器内部气流速度，使内部压强 （选填“小于”或“大于”）外界大气压强，从而将杂物“吸入”达到清扫目的。当扫地机器人静止在水平地板上时，它对地板的压力和地板对它的支持力是一对 （选填“平衡力”或“相互作用力”）。 【例11】如图甲所示为消防队员进行爬杆训练的示意图，在某次爬杆训练中，消防员沿杆竖直向上运动的v-t图像如图乙。小科0~6s间受到的摩擦力 （填“大于”“小于”或“等于”）小科受到的重力。在6~15s内，小科受到的摩擦力方向为 。 【例12】某跳伞运动员从飞机上跳下，沿竖直方向降落，一段时间后打开降落伞，最后安全着地。已知运动员和跳伞设备的总重力为700牛，跳伞过程中下降的速度与时间的关系如图甲所示。 (1)图甲中阴影部分面积表示 。 (2)图甲中曲线OA段速度越来越大的原因是 。 (3)图乙是跳伞过程中部分阶段的情景及受力示意图，其中①与图甲曲线中 （用字母表示）阶段对应。 1、图甲是机场内正在匀速运行的水平行李传送带，传送行李的同时检测箱内是否拼带违禁物品，图乙是其俯视示意图，与传送带保持相对静止的行李箱M、N运动到如图位置时，下列分析正确的是（   ） A．此时N受力平衡 B．传送带对M的支持力和M受到的重力是一对相互作用力 C．此时M不受摩擦力 D．M对传送带的压力和传送带对M的支持力是一对平衡力 2、如图甲所示，A、B两物块叠放在水平桌面上保持静止。如图乙所示分别为A、B两物块的受力示意图。A物块受到的重力为5N，B物块受到的重力为2N。下列说法中，正确的是（　　） A．GA、F1与F2这三个力平衡 B．F2与F1是一对相互作用力 C．F3与GB是一对相互作用力 D．F2与F1是一对平衡力 3、甲、乙两个物体叠放在一起，此时静止在水平地面上．下列说法正确的是（　　） A．甲物体受到重力和乙对甲的支持力，它们是一对相互作用力 B．甲对乙的压力与乙对甲的支持力是一对平衡力 C．乙对地面的压力与地面对乙的支持力是一对相互作用力 D．地面对乙的支持力与乙受到的重力是一对平衡力 4、如图所示，人坐在吊椅（椅面水平）上静止时，下列说法正确的是（   ） A．人对吊椅的压力和吊环对吊椅的拉力是一对平衡力 B．人对吊椅的压力和吊环对吊椅的拉力是一对相互作用力 C．人所受的重力和吊椅对人的支持力是一对平衡力 D．人所受的重力和人对吊椅的压力是同一个力 5、有甲、乙两个物体，在力的作用下沿水平方向做直线运动，某段时间内其路程一时间图像如图所示，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，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 6、在探究二力平衡条件实验中，松手后轻质硬纸片还能保持平衡的是（　　） A． B． C． D． 7、图1为研究二力平衡条件的传统装置。某同学利用如图2装置代替传统装置，通过力传感器可将拉力的大小显示在电脑上，实验结果如图3所示（纵轴分别显示 和 的大小）。与传统实验相比，该实验的优点是可以（    ） A．分别改变两个拉力的大小 B．确定两个拉力是作用在同一直线上 C．确定两个拉力是作用在同一物体上 D．比较两个拉力大小的连续变化过程 8、用水平力F推放在水平地面上的木箱，的大小与时间的关系如图甲所示，木箱的运动速度V与时间t的关系如图乙所示。下列说法正确的（    ） A．时，木箱静止，不受摩擦力 B．时，木箱所受的摩擦力为3N C．时，木箱所受的摩擦力为1N D．在2～8s时间内，物体所受的摩擦力不变 9、如图，拉力F的大小为8N，叠放在一起的物体A和B在拉力F的作用下沿水平方向做匀速直线运动，则下列结论正确的是（　　） A．甲、乙两图中物体A受到地面对它的摩擦力大小均为8N B．甲、乙两图中物体B受到的摩擦力大小均为8N C．甲图中物体A受到地面对它的摩擦力为0N，物体B受到的摩擦力大小为8N D．乙图中物体A受到地面对它的摩擦力大小为8N，物体B受到的摩擦力为0N 10、滑板是深受青少年喜欢的一项体育运动。如图是U型滑台和运动员姿势的简化示意图。运动员在滑台A处由静止下滑， 仅依靠滑行， 滑到与A 相同高度的滑台B处时静止。请回答下列问题： (1)运动员从A滑到B 的过程中是否受到平衡力的作用？ ； (2)A、O、B三个位置中运动员动能最大的位置是 ； (3)若想滑到C点， 小科提出只要增加“用力竖直向上跳起一段高度”这个操作即可实现，则在图中哪一位置起跳有可能达到该目的？ 。（填字母代号） A．仅在A 点 B．仅在O点 C．仅在 B 点 D．在A 点或O点均可 11、如图所示狗拉着雪橇在水平雪地上做匀速直线运动，它对雪橇的水平拉力为100牛。 (1)雪橇在运动时受到水平雪面对它的摩擦力大小为 牛。 (2)小沈在思考让狗拉着货物，然后通过相互之间的摩擦力一起向前运动的情景。在沈老师的帮助下制作了简易模型如上图所示，物块A（代表货物）叠放在物块B（代表雪橇）上一起做匀速直线运动，拉力F的大小为100N（A和B保持相对静止且受到的重力均为50N）： ①物块A一共受到 个力的作用，其中 与重力是一对相互平衡的力； ②B是否受到A对它的摩擦力 ？若有请说明大小和方向；若没有请说明理由 。 12、如图1所示，水平地面上有一块重力为1000N的长方体木块。小浙用水平推力F把木块向前推动，此过程中，推力F和木块前进的速度v的大小随时间t的变化情况分别如图2甲、乙所示。 (1)请在答题卡相应的图1中画出长方体受到重力的图示。 (2)在0~6秒范围内，木块的运动状态没有发生改变的时间段有 。 (3)请在答题卡相应图丙中，画出0~6秒内木块所受的摩擦力f随时间t变化的图线。 13、让我们来探究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关。 【建立假设】滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度、压力大小有关。 【实验步骤】 (1)步骤一：如图甲，将木块放置在水平木板上，沿水平方向用弹簧测力计匀速拉动木块，则滑动摩擦力为 牛。 步骤二：在木块上放一个砝码，沿水平方向匀速拉动木块，测出此时木块受到的滑动摩擦力。 步骤三：在图甲的木板上分别铺上棉布和毛巾，重复图甲实验。 (2)步骤三的目的是探究滑动摩擦力的大小与接触面 的关系。 【实验分析】 部分同学认为步骤二加了砝码虽然增大了压力，但木块和砝码的总重力也增大了。影响滑动摩擦力的因素究竟是重力、压力还是两者都是呢？ 【改进设计】 如图乙，往氢气球内充氢气可以增大氢气球对金属盒的拉力，往金属盒中加入数量不等的沙子，可以改变金属盒的重力。压力传感器可测出金属盒对白纸的压力，拉力传感器可间接测得金属盒与白纸之间的滑动摩擦力。 (3)如图乙，拉动白纸，记录下压力传感器和拉力传感器的示数。要验证滑动摩擦力的大小与重力大小无关，需继续进行的实验操作是往金属盒内加入适量细沙，并调节氢气球内的氢气质量， ，拉动白纸，记下拉力传感器的示数，比较数据得出结论。 【交流评价】 (4)某同学认为图乙中也可以匀速直线拉动拉力传感器进行实验，其他同学经过讨论一致认为通过拉动白纸进行实验操作更佳，请写出拉动白纸进行实验的优点： 。（写出一点即可） 1 学科网（北京）股份有限公司 $