暑假作业05 二力平衡综合专题（巩固培优）八年级物理新教材人教版

**基本信息** 以“方法-规律-应用”为框架，系统整合二力平衡判断方法、核心规律及生活场景应用，突出科学思维与模型建构，实现知识逻辑与解题能力的统一。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |知识梳理|4种判断方法+对比表格|条件判断法（同体等大反向共线）、状态判断法（静止/匀速）、相互作用力区分法（同体vs异体）|从定义内涵→判断方法→与相互作用力区别→受力-运动关系，形成完整逻辑链| |题型速练|8类38小题（含基础/易错/难题）|探究实验控制变量法、图像分析法、生活场景原理解释|按“平衡状态辨析→二力区分→实验探究→受力分析→运动应用→图像分析→生活解释”递进设计| |核心规律|5条规律+对比表格|状态判受力（静止/匀速必平衡）、平衡四条件（缺一不可）、匀速运动受力特点（水平：拉力=摩擦；竖直：拉力=重力）|规律提炼基于概念推导，指导题型解法，强化科学论证能力|

( 完成时间： 月 日 今日打卡：☐ 已完成 用时： min 自评勋章： ) 暑假作业05 二力平衡综合专题 ( 目 录 01 知识积累 02 题型速练 一． 辨析物体是否处于平衡状态（共4小题）（基础） 二． 二力平衡与相互作用力区分（共5小题） （难★） 三． 探究 二力平衡的条件（共6小题） （易错★★） 四． 静止状态下的二力平衡受力分析（共4小题） （基础） 五． 直线运动状态下的二力平衡应用（共5小题） 六． 二力平衡与运动状态的关系辨析（共4小题） （易错★★） 七． 二力平衡图像分析题（共4小题） （难★★★） 八． 生活场景二力平衡原理解释（共6小题） 03 巩固提升练 04 能力培优练 ) ( 知识梳理 一天一练，温故知新，快乐过暑假 ) 一、二力平衡的判断方法 方法 核心条件/口诀 适用范围 条件判断法 同体、等大、反向、共线 所有静止或匀速直线运动的受力物体，通用判断方式 状态判断法 物体保持静止或匀速直线运动状态，受力为平衡力 已知物体运动状态，快速判断受力是否平衡 受力分析法 物体只受两个力，且合力为0 可结合受力示意图，精准分析二力平衡情况 相互作用力区分法 二力平衡：同体受力；相互作用力：异体受力 区分易混淆的二力平衡与相互作用力 注意：（1）物体处于静止或匀速直线运动状态时，物体受力平衡，两个平衡力大小相等、方向相反。 （2）易错点公式/结论：平衡力不能改变物体运动状态；相互作用力同时产生、同时消失、大小始终相等。 （3）受力变化规律：物体受平衡力时，速度大小、运动方向均不变；受非平衡力时，运动状态一定改变。 二、二力平衡核心定义与内涵 1. 二力平衡定义：物体在两个力的作用下，保持静止状态或匀速直线运动状态，我们就说这两个力相互平衡，简称二力平衡。 2. “平衡状态”有两层含义：物体静止不动，属于平衡状态；物体做匀速直线运动，也属于平衡状态。 3. 平衡状态核心特点：物体运动状态不发生改变，速度大小和运动方向均保持不变。 三、二力平衡与相互作用力的区别条件 1. 二力平衡：作用在同一物体上，满足同体、等大、反向、共线，两个力可以单独存在，能抵消作用效果，使物体保持平衡。 2. 相互作用力：作用在两个不同物体上，满足异体、等大、反向、共线，两个力同时产生、同时消失，不能抵消作用效果。 四、物体受力与运动状态的关系 1. 当物体受平衡力时，即合力为0，可得出物体保持静止或匀速直线运动状态，运动状态不变。 2. 当物体不受力时，根据牛顿第一定律，可得出物体保持静止或匀速直线运动状态。 3. 当物体受非平衡力时，即合力不为0，可得出物体运动状态一定改变（速度大小改变、运动方向改变或两者同时改变）。 ( 题型速练 一题一思，查漏补缺，轻松迎开学 ) 一．辨析物体是否处于平衡状态（共4小题） 1.图中水平圆盘绕固定轴转动，盘上物块相对于盘静止，随盘在水平面运动，则物块（　　） A．处于平衡状态 B．有惯性，运动状态保持不变 C．所受支持力与它对盘的压力二力平衡 D．所受支持力是由于圆盘发生弹性形变产生的 【答案】D 【详解】A．圆盘上的物块随圆盘一起做曲线运动，不是处于平衡状态，故A不符合题意； B．物块不管是静止，还是运动，都具有惯性，物块做曲线运动，其运动方向一直在改变，则运动状态一直在改变，故B不符合题意； C．物块所受支持力与它对盘的压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．物块所受支持力是由于圆盘发生弹性形变后要向上恢复原状而产生的，故D符合题意。 故选D。 2. 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。 3.如图所示，人和降落伞的总重力为800N，在它们匀速竖直下落时，处于_______状态，受到的空气阻力为_______N。 【答案】 平衡 800 【详解】[1][2]人和伞匀速竖直下落，做匀速直线运动，处于平衡状态，受到平衡力的作用，人和伞受到重力作为一个整体，受到向下的重力和向上的空气给的阻力，而处于平衡状态，则两个力大小相等、方向相反，所以空气给整体的阻力是。 4.如图甲所示，“蹦极”就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处，从几十米高处跳下的一种极限运动。某运动员做蹦极运动，所受绳子拉力F的大小随时间t变化的情况如图乙所示（将蹦极过程近似为在竖直方向的运动）。 (1)t0时刻，运动员受到绳子拉力的方向为_________； (2)t0时刻，运动员处于_________（“平衡”、“非平衡”）状态，运动员重力大小G＝ _________F0。 【答案】(1)竖直向上 (2) 非平衡 【详解】（1）开始的过程中，绳子拉力F为0时，人自由下落，速度逐渐变大，一直增加到重力等于拉力，当拉力大于重力后，合力方向向上，运动方向与合力方向相反，速度减小，故速度最大的位置拉力等于重力，恰好平衡，继续下落，拉力大于重力，物体开始减速运动，当速度减为0时，绳的拉力最大，根据图中t0时刻运动员受到的弹力最大，方向竖直向上。 （2）[1]由（1）的分析可知，t0时刻运动员受到的弹力最大，大于重力，故运动员受力不平衡，处于非平衡状态。 [2]当运动员静止时，重力等于拉力，由图乙可知，最后运动员受到的拉力为F0，即运动员重力大小为F0。 二．二力平衡与相互作用力区分（共5小题） 5.校运动会上，小物班级的出场方式很特别：所有同学脚踩电动平衡车环绕操场一周。当小物脚踩平衡车匀速通过水平操场的弯道部分时，下列判断正确的是（　　） A．小物的惯性保持不变，是因为小物的速度大小保持不变 B．平衡车受到的重力和地面对平衡车的支持力是一对平衡力 C．平衡车对地面的压力和地面对平衡车的支持力是一对相互作用力 D．小物和平衡车作为一个整体受到的力是平衡力 【答案】C 【详解】A．小物的惯性保持不变，是因为小物的质量保持不变，故A错误； B．平衡车的重力加上人的重力才等于地面对平衡车的支持力，所以平衡车的重力与地面对平衡车的支持力大小不相等，不是一对平衡力，故B错误； C．平衡车对地面的压力与地面对它的支持力，大小相等，方向相反，作用在两个不同的物体上，作用在同一条直线上，是一对相互作用力，故C正确； D．驾车转弯时，平衡车的运动方向发生变化，则平衡车运动状态发生变化，所以平衡车和人一定受到非平衡力作用，故D错误。 故选C。 6.如图所示，一件神似五花肉的奇石摆件静立在水平桌面上，奇石受到两个力的作用：自身所受的重力、支架对它的支持力。支架受到三个力的作用，奇石对它的压力、自身所受的重力、水平桌面对它的支持力。下列说法正确的是（    ） A．与是一对相互作用力 B．与是一对平衡力 C．与是一对平衡力 D．与是一对相互作用力 【答案】D 【详解】A．奇石所受的重力和支架对它的支持力，这两个力都作用在奇石这一个物体上，使奇石保持静止，是一对平衡力，不是相互作用力，故A错误； B．支架对奇石的支持力的受力物体是奇石，奇石对支架的压力的受力物体是支架。平衡力必须作用在同一个物体上，所以这两个力不是一对平衡力，而是一对相互作用力，故B错误； C．支架在竖直方向上受到三个力：向下的自身重力、向下的奇石对它的压力和向上的桌面对它的支持力。因为支架静止，所以受力平衡，满足 因此，的大小不等于的大小，它们不是一对平衡力，故C错误； D．支架对奇石的支持力和奇石对支架的压力，这两个力是支架和奇石之间的相互作用产生的，它们大小相等、方向相反、作用在同一直线上，分别作用在奇石和支架两个不同的物体上，是一对相互作用力，故D正确。 故选D。 7.如图所示，2024年6月2日，嫦娥六号着陆器和上升组合体成功着陆于月球背面的南极。嫦娥六号着陆器和上升组合体在月球上保持静止状态时，所受的重力为G，受月面的支持力为，其对月面的压力为。下列说法正确的是（　　） A．是由于月面发生形变而产生的 B．和是一对平衡力 C．和G是一对相互作用力 D．和G是一对相互作用力 【答案】A 【详解】A．支持力属于弹力，弹力是由施力物体发生形变而产生的，则F1是由于月面发生形变而产生的，故A正确； B．月面对嫦娥六号着陆器和上升组合体的支持力F1和嫦娥六号着陆器和上升组合体对月面的压力F2，作用在不同的物体上，是一对相互作用力，故B错误； C．嫦娥六号着陆器和上升组合体在月球上所受重力G及其对月面的压力为F2方向相同，所以不是一对相互作用力，故C错误； D．嫦娥六号着陆器和上升组合体所受的重力G，其所受月面的支持力F1，二力大小相等、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D错误。 故选A。 8.竖直向上抛出一小球，小球达到最高点时处于_________（选填“平衡”或“非平衡”）状态，若小球达到最高点时所受力全部消失，则小球将_________。斜向上抛出一小球，小球达到最高点时处于_________（选填“平衡”或“非平衡”）状态，若小球达到最高点时所受力全部消失，则小球将做_________。 【答案】 非平衡 静止 非平衡 匀速直线运动 【详解】[1][2]竖直向上抛出一小球，小球达到最高点时速度为零，此时小球只受重力的作用，所以在最高点时小球处于非平衡状态，若小球达到最高点时所受力全部消失，根据牛顿第一定律可知，小球将保持静止。 [3][4]斜向上抛出一小球，小球达到最高点的瞬间，忽略空气阻力，小球只受重力的作用，所以在最高点时小球处于非平衡状态，若小球达到最高点时所受力全部消失，因小球在水平方向上速度不为零，所以根据牛顿第一定律可知，小球将做匀速直线运动。 9.如图所示，无风时，站在树枝上的小蚂蚁托着果实恰好静止，此时果实对蚂蚁的压力和蚂蚁对果实的支持力是一对______，果实受到重力和蚂蚁对果实的支持力是一对______。（均选填“平衡力”或“相互作用力”） 【答案】 相互作用力 平衡力 【详解】[1]果实对蚂蚁的压力和蚂蚁对果实的支持力，两者大小相等，方向相反，在同一直线上，但二力作用在不同的物体上，因此二力是一对相互作用力。 [2]果实受到的重力和蚂蚁对它的支持力大小相等，方向相反，作用在同一物体上，作用在同一条直线上，是一对平衡力。 三．探究二力平衡的条件（共6小题） 10.如图所示，为了探究相互平衡的两个力是否作用在同一物体上，下列做法正确的是（　　） A．改变钩码的质量 B．将卡片扭转一定的角度 C．将卡片向下拉 D．将卡片一剪为二 【答案】D 【详解】A．改变钩码的质量，是为了探究相互平衡的两个力是否大小相等，与力是否作用在同一物体上无关，故A错误； B．将卡片扭转一定的角度，是为了探究相互平衡的两个力是否作用在同一直线上，与力是否作用在同一物体上无关，故B错误； C．将卡片向下拉，卡片仍然在两个力的作用下保持静止，无法探究力是否作用在同一物体上，故C错误； D．将卡片一剪为二，原来作用在同一卡片上的两个力就分别作用在两个小卡片上，两个小卡片会向两侧运动，说明相互平衡的两个力必须作用在同一物体上，故D正确。 故选D。 11.用如图所示的装置做“探究二力平衡的条件”的实验时，应选__________（选填“轻一些”或“重一些”）的小卡片。卡片平衡时，小华将卡片转过一个角度，松手后卡片不能平衡，设计此实验步骤的目的是探究不在__________（选填“同一直线”或“同一物体”）上的两个力是否能平衡。当卡片重新恢复到静止状态，这时卡片两边的拉力大小__________、方向相反。 【答案】 轻一些 同一直线 相等 【详解】[1]做“探究二力平衡的条件”的实验时，应选轻一些的小卡片，减小卡片重力对实验结果的影响。 [2]卡片平衡时，小华将卡片转过一个角度，此时卡片受到的两个拉力不在同一条直线上，松手后卡片不能平衡，设计此实验步骤的目的是探究不在同一直线上的两个力是否能平衡。 [3]当卡片重新恢复到静止状态，这时卡片两边的拉力等于两边悬挂物体的重力，大小相等。 12.如图所示装置，将物体M放在水平桌面上，两边用细线通过固定的滑轮与吊盘相连。在左盘中放重3N的砝码，右盘中放重4N的砝码时，物体M能以0.2m/s的速度向右做匀速直线运动，此时M受到摩擦力的大小为______N；若要让物体M能在水平桌面上以0.3m/s的速度向左做匀速直线运动，应在左盘中增加砝码的重量为______N。（吊盘重、细线重和滑轮转轴间的摩擦均不计） 【答案】 1 2 【详解】[1] 物体M以0.2m/s的速度向右做匀速直线运动，说明受力平衡，此时滑动摩擦力方向向左，所以有 所以此时摩擦力大小为 [2] 物体M在水平桌面上以0.3m/s的速度向左做匀速直线运动，仍受力平衡，滑动摩擦力只和压力和接触面的粗糙程度有关，与运动状态无关，所以大小不变，此时方向向右，所以有 所以左边的拉力为 所以应在左盘中增加砝码的重量为2N。 13.物理兴趣小组利用图所示的器材做“探究二力平衡条件”的实验，图中每个钩码的重力均为1N。 (1)在图甲实验中，把小车放在______（选填“光滑”或“粗糙”）的水平桌面上，向挂在小车两端的托盘里加钩码； (2)判断小车是否受平衡力作用的依据是小车是否保持______（选填“静止”或“加速运动”）状态，用带轮子的小车进行实验的目的是使小车受到的摩擦力较______； (3)他们利用图甲进行多次实验发现，两边的钩码个数不同时，小车将加速运动，说明相互平衡的两个力大小应______； (4)当图甲中的小车处于平衡状态后，保持两边钩码数量相等，将小车在水平桌面上扭转一个角度然后放开，小车将转动回到原来位置，这说明相互平衡的两个力必须作用在______上； (5)小华同学发现图甲中装置不好探究“相互平衡的两个力是否必须作用在同一个物体上”，于是他用轻薄卡片代替了小车来探究，如图乙所示。你认为下一步操作是_________。 A．左右各加一个钩码 B．把卡片剪成两半 C．把卡片扭转一个角度 【答案】(1)光滑 (2) 静止 小 (3)相等 (4)同一直线 (5)B 【详解】（1）为减小摩擦力对实验的影响，在图甲实验中，应把小车放在光滑的水平桌面上。 （2）[1]静止和匀速直线运动是物体的平衡状态。判断小车是否受平衡力作用的依据是小车是否保持静止状态。 [2]一般情况下，滚动摩擦小于滑动摩擦。用带轮子的小车进行实验的目的是使小车受到的摩擦力较小。 （3）利用图甲进行多次实验发现，两边的钩码个数不同时，小车将加速运动，不能保持平衡，说明相互平衡的两个力大小应相等。 （4）当图甲中的小车处于平衡状态后，保持两边钩码数量相等，将小车在水平桌面上扭转一个角度，则两个拉力作用在不同的直线上，放开后小车将转动回到原来位置，不能保持平衡，这说明相互平衡的两个力必须作用在同一直线上。 （5）为探究相互平衡的两个力是否必须作用在同一个物体上，可以让两个力作用在不同的物体上，所以下一步操作是把卡片剪成两半，故B符合题意，AC不符合题意。 故选B。 14.如图所示是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景。 (1)实验中的研究对象是______ （选填“卡片”或“钩码”），通过调整______来改变拉力的大小； (2)当小卡片平衡时，小华将小卡片旋转过一个角度，松手后小卡片______ （选填“能 ”或“不能 ”）平衡，由此实验步骤可知只有作用在 _________的两个力才能平衡； (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，小华下一步操作是____________； (4)小红设计了图乙所示的装置来进行实验，同学们认为小华的实验装置优于小红，小红设计的装置，最主要的缺点是 ________； (5)小丽在做实验时，左右支架上装配两个滑轮时没有安装在相同的高度，如图丙所示，你认为小丽的装置_____（选填“能”或“不能”）完成实验探究。 【答案】(1) 卡片 钩码数量 (2) 不能 同一直线上 (3)将卡片剪开 (4)阻力对实验的影响较大 (5)能 【详解】（1）[1]研究对象是卡片，探究二力平衡条件的实验中是通过改变实验条件观察卡片在力的作用下能否保持平衡状态。 [2]实验是通过调整钩码的数量来改变卡片两端所受拉力的大小，钩码数量不同，对卡片的拉力大小也不同。 （2）[1][2]当小卡片旋转过一个角度，松手后小卡片不能平衡；由此可知两个力作用在同一直线上是二力平衡的条件，当其他条件不变时，旋转卡片后，卡片所受两个拉力没有作用在同一直线上，所以卡片无法平衡。 （3）为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，下一步操作是用剪刀将小卡片剪成两半，这样原来的一个物体变成两个物体，观察两个半张卡片是否还能平衡。 （4）小红设计的装置最主要的缺点是物体在实验过程中可能存在阻力，对实验探究影响较大。小华的实验用小卡片，卡片重力小，卡片在实验过程中没有接触到桌面，阻力影响小；而小红的装置物体与桌面接触阻力较大，会干扰二力平衡条件的探究。 （5）小丽的装置能完成实验探究，因为即使滑轮高度不同，只要两个拉力大小相等、方向相反、作用在同一直线上且作用在同一物体（卡片）上，卡片仍然能处于平衡状态，且卡片质量很小，重力很小，可以忽略其对实验的影响，所以滑轮高度不影响二力平衡的这几个条件的验证。 15.小叶使用力传感器代替钩码探究“二力平衡条件”实验，如图甲，获得拉力F1、F2随时间变化的图像，如图乙所示。力传感器的工作原理主要是通过感知力敏元件（如弹性体）在外力作用下的形变，并将这种形变转换为电信号输出。 (1)在实验中应使用_________硬纸板（选填“轻质”或“厚重”）。 (2)图甲中，拉动硬纸板、孔，硬纸板处于静止状态，水平方向受到两端拉钩的合力________（选填“为零”、“方向向左”或“方向向右”）。 (3)分别从、孔向两侧水平拉动硬纸板，观察硬纸板的运动状态，以上操作是为了探究二力平衡时，两个力的作用线是否________。 (4)与图丙的教材实验装置相比，使用力传感器的优点：________。 【答案】(1)轻质 (2)为零 (3)作用在同一直线上 (4)更直观、更方便改变力的大小 【详解】（1）实验中应使用轻质硬纸板，这是为了减小重力对实验的影响。 （2）硬纸板处于静止状态，则硬纸板处于平衡状态，则硬纸板受平衡力，所以水平方向受到的合力为零。 （3）分别从A、C孔向两侧水平拉动硬纸板，观察硬纸板的运动状态，此时两个力不在同一直线上，是为了验证二力平衡时是否作用在同一条直线上。 （4）图丙的教材需要通过改变钩码的数量来改变拉力大小，使用力传感器具有更直观、更方便改变力的大小等优点。   四．静止状态下的二力平衡受力分析（共4小题） 16.周末，小伟带着弟弟去海洋馆观看海狮表演，看到海狮将足球顶在头上静止不动，如图所示。下列与足球所受的重力是一对平衡力的是（　　） A．海狮受到的重力 B．地面对海狮的支持力 C．海狮对足球的支持力 D．海狮与足球受到的总重力 【答案】C 【详解】A．该力作用在海狮上，与足球重力没有作用在同一物体上，不是一对平衡力。故A不符合题意； B．该力作用在海狮上，与足球重力没有作用在同一物体上，不是一对平衡力。故B不符合题意； C．足球只受重力与海狮对足球的支持力，在此二力作用下，足球处于静止状态，故二力是一对平衡力。故C符合题意； D．该力作用在海狮与足球这个整体的重心上，没有作用在足球上，故与足球重力不是一对平衡力。故D不符合题意。 故选C。 17.如图所示，小明去公园遛狗时，用力拉住拴狗的绳子，正僵持不动，此时，若不计绳子重力，以下两个力是一对平衡力的是（　　） A．小明拉绳子的力与狗拉绳子的力 B．狗受到的重力与地面对狗的支持力 C．绳子对狗的拉力与地面对狗的阻力 D．绳子对狗的拉力与狗对绳子的拉力 【答案】A 【详解】A．小明拉绳子的力与狗拉绳子的力，大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在同一直线上，属于平衡力，符合题意； B．狗受到的重力、地面对狗的支持力及绳子的拉力，狗受到的重力与地面对狗的支持力大小不相等，不是平衡力，不符合题意； C．绳子对狗的拉力与地面对狗的阻力，没有作用在同一直线上，不是平衡力，不符合题意； D．绳子对狗的拉力与狗对绳子的拉力，作用在两个物体上，不是平衡力，不符合题意。 故选A。 18.春分竖蛋也称春分立蛋，是指在每年春分这一天各地民间流行的“竖蛋游戏”，这个中国习俗也早已传到国外，成为“世界游戏”，4000年前，华夏先民就开始以此庆贺春天的来临，选择一个光滑匀称、刚生下四五天的新鲜鸡蛋，轻轻地在桌子上把它竖起来保持静止。如图所示，下列说法正确的是（　　） A．假设鸡蛋受到的作用力突然全部消失，则鸡蛋将加速下落 B．鸡蛋受到的重力和桌面对鸡蛋的支持力是一对相互作用力 C．鸡蛋受到的重力和桌面对鸡蛋的支持力是一对平衡力 D．桌面对鸡蛋的支持力和鸡蛋对桌面的压力是一对平衡力 【答案】C 【详解】A．假设鸡蛋受到的作用力突然全部消失，物体将保持原来的运动状态，即静止状态，故A错误； BC．鸡蛋受到的重力和桌面对鸡蛋的支持力大小相等、方向相反、作用在一个物体上、作用在同一条直线上，是一对平衡力，故B错误，C正确； D．桌面对鸡蛋的支持力和鸡蛋对桌面的压力大小相等、方向相反、作用在两个物体上、作用在同一条直线上，是一对相互作用力，故D错误。 故选C。 19.如图所示，用绳将吊灯悬挂在天花板上，绳子对吊灯的拉力与______是一对平衡力。假如悬挂吊灯的绳子突然断了，吊灯将______（选填“保持静止”“加速下落”或“匀速下落”）。 【答案】 吊灯的重力 加速下落 【详解】[1]用绳将吊灯悬挂在天花板上，绳子对吊灯的拉力与吊灯的重力大小相等、方向相反、作用在同一直线和同一物体上，是一对平衡力。 [2]假如悬挂吊灯的绳子突然断了，吊灯将只受到竖直向下的重力的作用，受力不平衡，会加速下落。 五．直线运动状态下的二力平衡应用（共5小题） 20.如图是一款可载人的电动行李箱，载着人沿直线匀速行驶在路面上，与人受到的支持力形成一对平衡力的是（　　） A．人对行李箱的压力 B．行李箱受到的重力 C．人受到的重力 D．行李箱对地面的压力 【答案】C 【详解】二力平衡的条件：两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上。 A．人对行李箱的压力与与人受到的支持力作用在两个物体上，不是一对平衡力，故A不符合题意； B．行李箱受到的重力与人受到的支持力作用在两个物体上，不是一对平衡力，故B不符合题意； C．人受到的重力与人受到的支持力大小相等、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符合题意； D．行李箱对地面的压力与人受到的支持力作用在两个物体上，不是一对平衡力，故D不符合题意。 故选C。 21.如图所示，三个质量相同的物体分别受到竖直向上的拉力作用，处于不同的状态：甲静止，乙以5m/s的速度向上做匀速直线运动，丙以5m/s的速度向下做匀速直线运动，则F甲、F乙、F丙的大小关系是（  ） A．F甲=F乙=F丙 B．F甲＜F乙＜F丙 C．F乙＞F甲＞F丙 D．F丙＞F甲＞F乙 【答案】A 【详解】根据题意知道，三个物体虽然速度不同，但都处于平衡状态，即受力平衡，故三个物体所受拉力与重力相等，又因为三个物体的质量相同，所以三个物体受到的拉力大小相等，故选A． 22.氢气球下吊一小重物重10N，若不计空气阻力的影响，小重物恰沿MN方向做匀速直线运动时，正确的图是______（填“甲”或“乙”），小重物受到氢气球的拉力大小为______N。请在正确的图上画出小重物的重力示意图。______ 【答案】 乙 10 【详解】[1][2]小重物恰沿MN方向做匀速直线运动，处于平衡状态，小重物受到的重力与拉力是一对平衡力，大小相等，方向相反，重力竖直向下，则绳子的拉力方向为竖直向上，所以正确的图是乙图，则小重物受到氢气球的拉力大小为F=G=10N [3]小重物的重力的方向竖直向下，作用点在小重物的重心，过小重物的重心沿竖直向下的方向画一条带有箭头的有向线段，标上重力的大小，如图： 23.如图所示，小球悬挂在小桶的正上方，小车、小桶、小球一起沿水平地面向左做匀速直线运动。以小车为参照物，小球是_______________（选填“运动”或“静止”）的；某时刻将细线剪断，小车、小桶仍然以原速度向左做匀速直线运动，小球会落在______________（选填“桶的左边”“桶的右边”或“桶中”）。 【答案】 静止 桶中 【详解】[1]判断物体运动或静止，取决于所选的参照物，若物体相对于参照物的位置没有发生变化，则物体是静止的。以小车为参照物，小球相对于小车的位置始终没有改变，所以小球是静止的。 [2]小球原来和小车、小桶一起沿水平地面向左做匀速直线运动，将细线剪断后，由于小球具有惯性，会保持原来向左的运动速度继续运动；而小车、小桶仍然以原速度向左做匀速直线运动，小球在水平方向上的速度与小车、小桶相同，在竖直方向上由于重力作用下落，所以小球会落在桶中。 24. 如图所示，四旋翼无人机下方用细绳悬挂一个重物。不计空气阻力，当无人机带着重物竖直方向匀速上升的过程中，重物受到的重力为G，重物对细绳的拉力为F1，细绳对重物的拉力为F2。上述三个力中，属于一对平衡力的是___________（填符号，下同），属于一对相互作用力的是__________；此过程中，若剪断细绳，则重物将________________（写具体运动情况）。 【答案】 G和F2 F1和F2 先减速上升后加速下降 【详解】[1]物体受竖直向下的重力G和竖直向上的绳对重物的拉力F2匀速上升，所以G和F2是一对平衡力。 [2]重物对绳产生竖直向下的拉力F1，则绳会对重物生产竖直向上的拉力F2，因为物体间力的作用是相互的，所以这两个力是一对相互作用力。 [3]重物上升过程中，若剪断细绳，重物只受竖直向下的重力，由于物体具有惯性，会先向上减速运动，直到速度为0后向下加速运动，即先减速上升后加速下降。 六．二力平衡与运动状态的关系辨析（共4小题） 25.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．人所受的重力和吊椅对人的支持力是一对平衡力 C．吊椅所受的重力和吊椅对人的支持力是一对相互作用力 D．人所受的重力和人对吊椅的压力是同一个力 【答案】B 【详解】A．人对吊椅的压力和吊环对吊椅的拉力大小不等，所以不是一对平衡力，故A错误； B．人所受的重力和吊椅对人的支持力大小相等、方向相反、作用在同一物体、作用在同一直线上，是一对平衡力，故B正确； C．吊椅所受的重力和吊椅对人的支持力大小不相等，不是一对相互作用力，故C错误； D．人所受的重力和人对吊椅的压力大小相等，但不是同一个力，重力是由于地球的吸引而使物体受到的力，压力的施力物体是人，故D错误。 故选B。 26.下列冰雪运动中的物理知识说法不正确的是（　　） A．甲图：冰壶离开手后能继续向前滑行，是因为冰壶具有惯性 B．乙图：短道速滑运动员弯道匀速滑行时，他的运动状态没有改变 C．丙图：运动员做动作时会弯膝蹲下，是为了降低重心 D．丁图：运动员腾空转体时，一定受到非平衡力的作用 【答案】B 【详解】A．冰壶离开手后仍能继续向前滑行，是因为冰壶具有惯性，仍会保持原来的运动状态，故A正确，不符合题意； B．短道速滑运动员沿弯道匀速滑行时，运动员的速度大小不变，但方向在发生变化，故其运动状态发生了改变，故B错误，符合题意； C．运动员做有些动作时会弯膝蹲下，是为了降低重心，增加稳度，避免摔倒，故C正确，不符合题意； D．运动员腾空转体时，没有做匀速直线运动，处于非平衡状态，受非平衡力作用，故D正确，不符合题意。 故选B。 27.如图所示，一辆静止在水平面的小车，在其支架的杆上固定一个质量为m的小球，关于杆对小球的作用力的描述，下列说法正确的是（　　） A．力的方向沿杆向上，大小为mg B．力的方向竖直向上，大小为mg C．力的方向垂直于杆向上，大小为mg D．力的方向不能确定，大小为mg 【答案】B 【详解】根据题意和图示可知，小球静止，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可知，必然有一个力来平衡这个重力，所以可以确定杆给小球一个竖直向上的力支持力F，且，故ACD错误，B正确。 故选B。 28.丰子恺被誉为“中国现代漫画的鼻祖”，其书画简朴，富有生活气息，描绘了人与自然和谐共生的美好前景。如图所示，是他的《牧童骑牛》书画作品，牧童骑在牛背上受到的支持力和重力是一对___________ （选填“平衡力”或“相互作用力”），此时牧童受到的重力方向是___________ 的。 【答案】 平衡力 竖直向下 【详解】[1]骑在牛背上的牧童，处于平衡状态，受到的支持力和重力是一对平衡力，不是一对相互作用力。 [2]受到重力的方向与当地水平面垂直，是竖直向下的。 七．二力平衡图像分析题（共4小题） 29.下列各图中的两个力，满足二力平衡条件的是（   ） A B C D 【答案】D 【详解】二力平衡的条件是：两个力作用在同一物体上、大小相等、方向相反、且作用在同一直线上，故ABC不符合题意，D符合题意。   故选D。 30.如图所示为一个放在地面上的足球，G是它受到的重力，请你画出重力的平衡力。 【答案】 【详解】足球重力的平衡力是地面对足球向上的支持力F，其大小与重力相等，方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上，据此作图。 31.如图所示，汽车载着木箱A向左做匀速直线运动，忽略空气阻力，画出木箱A受到的力的示意图。 【答案】 【详解】汽车载着木箱A向左做匀速直线运动，木箱处于平衡状态，忽略空气阻力，木箱受竖直向下的重力G，竖直向上的支持力FN作用，木箱相对于汽车没有相对运动或相对运动的趋势，所以，木箱A在水平方向上不受摩擦力。从木箱A的重心分别沿竖直向下的方向画出重力，沿竖直向上的方向画出支持力，如图所示： 32.图中轿厢随钢索向右上方做匀速直线运动，请画出静止在轿厢内的物资受到的所有力的示意图。 【答案】 【详解】静止在轿厢内的物资，与轿厢一起做匀速直线运动，处于平衡状态，受到平衡力的作用，物资受重力和支持力的作用，重力竖直向下，支持力竖直向上，二力大小相等；过物资的重心做竖直向下的带箭头的直线表示重力G，过物体的重心做竖直向上的带箭头的直线表示支持力F，且表示二力的线段长度相等；如图所示： 八．生活场景二力平衡原理解释（共6小题） 33.如图所示，是小强参加劳动实践挑水时的场景，若扁担重10N，每只桶总重均为200N，当扁担在水平位置保持静止时，扁担受到肩的支持力约为（   ） A．210N B．410N C．200N D．400N 【答案】B 【详解】扁担在水平方向保持静止，将扁担与桶作为一个整体进行受力分析，此时扁担受到肩的支持力与桶和扁担的总重力相等，即为 故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 34.2025年世界乒乓球锦标赛男女混双决赛中，中国队以3∶0战胜对手，实现了三连冠。如图，是运动员比赛时的场景。下列说法正确的是 （　　） A．静止在手中的乒乓球没有惯性 B．乒乓球在下落的过程中，相对于地面是运动的 C．乒乓球在空中运动的过程中，一直受到球拍的作用力 D．击球时，球拍对乒乓球的力和乒乓球对球拍的力是一对平衡力 【答案】B 【详解】A．惯性是物体的固有属性，一切物体在任何情况下都有惯性，静止在手中的乒乓球也有惯性，故A错误； B．乒乓球在下落过程中，相对于地面的位置在不断改变，所以以地面为参照物，乒乓球是运动的，故B正确； C．乒乓球在空中运动时，已经脱离球拍，球拍与球之间没有接触，不再受到球拍的作用力，故C错误； D．击球时，球拍对乒乓球的力和乒乓球对球拍的力，这两个力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上，但作用在两个不同的物体上，是一对相互作用力，而不是平衡力，故D错误。 故选B。 35.2025年11月14日，神舟二十一号载人飞船返回舱成功着陆东风着陆场。返回舱在落地前的某段时间内沿竖直方向匀速下落，如图所示，这一过程中，关于返回舱的说法正确的是（　　） A．只受到重力的作用 B．对地球有吸引力 C．所受拉力的施力物体是降落伞 D．重力与所受空气阻力是一对平衡力 【答案】B 【详解】A．返回舱沿竖直方向匀速下落，处于平衡状态，若只受重力，合力不为零，无法匀速运动。实际上它还受绳子的拉力、空气阻力等，故A错误； B．力的作用是相互的，地球对返回舱有吸引力，同时返回舱也对地球有吸引力，故B正确； C．返回舱通过绳子与降落伞连接，是绳子对返回舱施加了拉力，所以返回舱所受拉力的施力物体是绳子，而不是降落伞，故C错误； D．返回舱匀速下落，处于平衡状态，竖直方向受重力、绳子的拉力、空气阻力。重力与空气阻力大小不相等（还有拉力参与平衡），不是一对平衡力，故D错误。 故选B。 36.下列各种运动中物体没有受到平衡力的是（　　） A B C D A．静止在吊环上的体操运动员 B．在空中匀速直线下降的跳伞运动员 C．在平直公路上做匀速直线运动的汽车 D．关闭发动机后缓缓进站的列车 【答案】D 【详解】A．静止的体操运动员，运动状态不变，受平衡力，故A不符合题意； B．匀速直线下降的跳伞运动员，运动状态不变，受平衡力，故B不符合题意； C．匀速直线运动的汽车，运动状态不变，受平衡力，故C不符合题意； D．关闭发动机后缓缓进站的列车，速度逐渐减小，运动状态改变，因此没有受到平衡力，故D符合题意。 故选D。 37.下图是东北独有的原始交通工具——马拉爬犁，马拉着爬犁穿越在白色的雪海中，使乘坐者享受着“头等舱”般的惬意。如果马拉着爬犁在水平面上匀速直线行驶，已知爬犁总重1800N，它受到的阻力是爬犁总重的0.1，则马对爬犁的拉力是_______N；当爬犁静止在水平面上时，爬犁受到水平面_______N的支持力。 【答案】 180 1800 【详解】[1]马拉着爬犁在水平面上匀速直线行驶，则马对爬犁的拉力等于爬犁受到的阻力，爬犁总重1800N，它受到的阻力是爬犁总重的0.1，则马对爬犁的拉力 [2]当爬犁静止在水平面上时，爬犁受到水平面的支持力等于爬犁的重力，则爬犁受到水平面的支持力 38.踢毽子是同学们非常喜爱的一种健身运动。如图所示，毽子是否竖直向上运动与脚用力的作用点和______有关，毽子竖直向上运动的高度与脚用力的______有关。毽子竖直上升过程中处于______（选填“平衡”或“非平衡”）状态。 【答案】 方向 大小 非平衡 【详解】[1][2]力的大小、方向以及作用点都会影响力的作用效果，由物理常识可知，毽子是否竖直向上运动与脚用力的作用点和方向有关；毽子竖直向上运动的高度与脚用力的大小有关。 [3]毽子竖直上升过程中，受到的空气阻力和重力方向相同，不是一对平衡力，因此毽子处于非平衡状态。 二力平衡核心做题规律 规律1：状态判受力（做题首选） 只要物体处于静止或匀速直线运动状态，物体一定受平衡力，合力为0，与物体运动速度大小、运动方向无关。 规律2：平衡四条件（解题唯一判定标准） 两个力同时满足：同体、等大、反向、共线，缺一不可，即为二力平衡。做题优先核对“是否作用在同一物体”。 规律3：平衡力与运动状态关系 受平衡力 ⇌ 运动状态不变；受非平衡力 ⇌ 运动状态一定改变（速度大小或方向改变）。 规律4：静止物体受力特点 静止物体所有受力相互平衡，竖直方向、水平方向受力分别各自平衡，可拆分方向列式解题。 规律5：匀速运动受力特点 水平匀速直线运动：牵引力/拉力 = 摩擦力；竖直匀速升降：拉力/支持力 = 重力。 平衡力 vs 相互作用力（必考做题技巧） 对比项目 二力平衡 相互作用力 受力物体 同一个物体 两个不同物体 力的个数 两个力，同体受力 成对出现，异体受力 存在关系 一个力消失，另一个力可单独存在 同时产生、同时消失、大小始终相等 作用效果 相互抵消，使物体保持平衡 各自作用在不同物体，效果不抵消 一、单项选择题 1.如图所示，小钢球在光滑水平面上沿直线运动，在小钢球运动路线旁放一磁铁，小钢球将做曲线运动，此时小钢球所受的力是_____（选填“平衡”或“非平衡”）力；若小钢球运动到A点时，拿走磁铁，小钢球将做_____运动；你的理由是_____． 【答案】 非平衡力 匀速直线运动 小钢球在水平方向上不受力的作用，根据牛顿第一定律可知原来运动的物体将做匀速直线运动． 【分析】钢球在桌面上做曲线运动，表明钢球的运动状态在发生改变，而物体运动状态发生改变的原因是受到了力的作用，物体处于平衡状态时，受到的就是平衡力；物体处于非平衡状态时，受到的就是非平衡力；平衡状态指的是静止状态和匀速直线运动状态． 【详解】从图上可以看出小钢球做曲线运动时，运动状态发生了改变，故此时小钢球所受的力是非平衡力；小钢球运动到A点时，拿走磁铁，小钢球将做匀速直线运动；因为小钢球在光滑的水平上靠惯性运动，不受摩擦力作用，即钢球在水平方向不受力作用，根据牛顿第一定律可知原来运动的物体将做匀速直线运动． 2.甲、乙两物体在某段时间内的路程一时间图象如图，下列说法正确的是（　　） A．两物体都受非平衡力作用 B．两物体都受平衡力作用 C．甲受平衡力作用，乙受非平衡力作用 D．甲受非平衡力作用，乙受平衡力作用 【答案】B 【详解】由图知道，图象的纵轴是路程，横轴是时间，即这是一个路程--时间图象；由图象知道，甲通过的路程与时间成正比，乙静止不动，所以，说明甲做匀速直线运动，乙处于静止状态，即甲、乙都受平衡力作用。 故选B。 3.为了探究拔河比赛取胜的“秘密”，同学们做了如图所示的实验。第一次（如甲图），甲、乙两人站在地上分别用100N的拉力；第二次（如乙图），甲站在一平板小车上，两人仍用100N的拉力拉绳，甲同学被乙同学匀速向右拉动（　　） A．甲中弹簧测力计的示数等于200N B．乙中弹簧测力计的示数等于100N C．甲中弹簧测力计受力不平衡 D．乙中弹簧测力计受力不平衡 【答案】B 【详解】AC. 据甲图可知，此时弹簧处于静止，受平衡力，故弹簧受到向左的拉力和向右的拉力相等，即都是100N，而弹簧测力计的读数以挂钩一侧的示数为准，故此时弹簧测力计的示数是100N，故AC错误； BD. 据乙图可知，由于两人仍用100牛的拉力拉绳，故绳子上的拉力始终是100N，故此时弹簧秤的读数为100N，但是由于左侧的人站在平板小车上，即地面对他的摩擦力小于绳子对他的力，故甲会向右运动，但弹簧测力计的示数仍等于100N。由于小车向右匀速运动，此时弹簧测力计处于平衡状态，受平衡力的作用，故B正确，D错误。 故选B。 4.一个足球放在一块长木板上，如图所示，以下说法正确的是（　　） A．只有木板发生了弹性形变 B．足球产生的弹力是由于足球的形变造成的 C．足球的重力和木板对足球的支持力是一对相互作用力 D．先有足球对木板的压力，后有木板对足球的支持力 【答案】B 【详解】A． 弹性形变是物体在受力时发生的可恢复形变。足球放在木板上时，足球和木板均受力，都会发生形变（虽然足球形变可能不明显，但确实存在），故A错误； B．足球产生的弹力是由于足球发生弹性形变要恢复原状而产生的弹力，故B正确； C．足球受到的重力与木板对足球的支持力，大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，两个力作用在同一个物体上，是一对平衡力，故C错误； D．相互作用力的同时性：压力和支持力是一对相互作用力，同时产生、同时消失，故D错误。 故选B。 5.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。 6.如图所示，绵阳人民广场的民警脚踏“风火轮”执勤。“风火轮”是名为“T﹣robot”的机器人代步工具，民警脚踏底座，手推操纵杆，依靠自身重心的偏移，就可控制机器人向任何方向前进，还能原地转弯。下列说法正确的是（　　） A．民警驾驶“风火轮“的运动速度越大，其惯性越大 B．当民警驾驶“风火轮”匀速直线行驶时，以运动的“风火轮”为参照物，该民警是运动的 C．“风火轮”匀速行驶时，民警受到的重力与“风火轮”对他的支持力是一对平衡力 D．民警站在“风火轮”上静止时，“风火轮”受到的重力和地面对它的支持力是一对平衡力 【答案】C 【详解】A．惯性是物质自身的一种性质，只与物质质量有关，与速度无关，故A错误； B．民警与风火轮之间的相对位置没有随时间发生变化，所以以运动的“风火轮”为参照物，该民警是静止的，故B错误； C．民警处于平衡状态，竖直方向受到的重力与风火轮对他的支持力是一对平衡力，大小相等，故C正确；                                                                D．“风火轮”受到的重力和地面对它的支持力大小不相等，不属于一对平衡力，故D错误。 故选C。 二、多项选择题 7.科技推动社会发展。如图为智能机器人在水平匀速向前搬运货物的情景，下列说法正确的是（　　） A．货物对机器人的压力和货物受到的重力是一对平衡力 B．货物对机器人的压力和地面对机器人的支持力是一对相互作用力 C．机器人对货物的支持力和货物受到的重力是一对平衡力 D．机器人对货物的支持力和货物对机器人的压力是一对相互作用力 【答案】CD 【详解】A．已知平衡力必须是同一个受力物体。货物对机器人的压力，受力物体是机器人。货物受到的重力，受力物体是货物。受力物体不同，所以不是平衡力。故A错误； B．相互作用力必须是两个物体之间的相互作用，且大小相等、方向相反、作用在同一直线上。货物对机器人的压力，其反作用力是机器人对货物的支持力，不是地面对机器人的支持力。故B错误； C．两个力都作用在货物上。由于货物静止或匀速运动，处于平衡状态，故力的大小相等。方向相反，在同一直线上。是一对平衡力。故C正确； D．机器人对货物的支持力和货物对机器人的压力，作用到两个物体，大小相等、方向相反、作用在同一直线上，是作用力与反作用力关系。故D正确； 故选CD。 8.5月，西昌卫星发射中心利用长征三号乙运载火箭成功发射第五十六颗北斗导航卫星（如图所示）。该卫星属地球静止轨道卫星，是我国北斗三号工程的首颗备份卫星，此次发射是北斗高精度组网后的首次发射。下列有关说法中正确的是（    ） A．火箭发射前受重力和支持力的作用 B．火箭升空时引擎对喷出气体施加力而气体对引擎没有力的作用 C．火箭升空过程中推力改变了火箭的运动状态 D．北斗卫星进入轨道后绕地球飞行过程中受平衡力作用 【答案】AC 【详解】A．地球表面的任何物体都受到重力的作用，所以火箭受到重力，此时火箭处于静止状态没有掉落，所以火箭受到支持力，所以火箭发射前受到重力和支持力的作用，故A正确； B．由于力的作用是相互的，引擎对喷出气体施加力的同时，气体对引擎也施加了力，即气体对引擎有力的作用，故B错误； C．火箭升空过程中，受到了推力作用，同时火箭的运动速度越来越大，即运动状态发生了改变，说明了推力改变了火箭的运动状态，故C正确； D．北斗卫星进入轨道绕地球飞行是曲线运动，北斗卫星的运动状态不断发生改变，处于非平衡状态，受非平衡力的作用，故D错误； 故选AC。 9.如图所示，小明沿着滑梯匀速下滑的过程，下列说法中错误的是（忽略空气阻力）（　　） A．小明所受重力和滑梯对小明的支持力是一对平衡力 B．小明所受重力和滑梯对小明的支持力是一对相互作用力 C．小明对滑梯的压力和滑梯对小明的支持力是一对平衡力 D．小明对滑梯的压力和滑梯对小明的支持力是一对相互作用力 【答案】ABC 【详解】A．小明所受重力和滑梯对小明的支持力方向不在同一直线上，不是一对平衡力，故A错误，符合题意； B．小明所受重力和滑梯对小明的支持力方向不在同一直线上，不是一对相互作用力，故B错误，符合题意； CD．小明对滑梯的压力和滑梯对小明的支持力作用在两个物体上，是两个物体间的相互作用，是一对相互作用力，故C错误，符合题意，D正确，不符合题意。 故选ABC。 三、填空题 10.如图所示，这是一款我国自主研发生产的碳纤维无人机，已知该无人机质量为2kg，当它悬停时旋翼的总升力为__________N；当上升到一定高度后无人机沿水平方向做匀速直线飞行，此时无人机受到的是__________（选填“平衡力”或“非平衡力”）。（g取10N/kg） 【答案】 20 平衡力 【详解】[1]当无人机悬停时，处于静止状态，旋翼的总升力和重力是一对平衡力，旋翼的总升力为 [2]当上升到一定高度后无人机沿水平方向做匀速直线飞行，处于平衡状态，此时无人机受到的是平衡力。 11.吊车的钢索拉着货物竖直向上运动，如图是货物上升的路程s随时间t变化的图像，不考虑空气的阻力和钢索重力，货物在第8s受到的力是_______（选填“平衡”或“非平衡”）的，货物在第4s时受到钢索拉力的大小与货物重力的大小关系是F拉_______G物（选填“＞”“＝”或“＜”）。 【答案】 平衡 ＝ 【详解】[1]根据图像可知，货物在8s时做匀速直线运动，所以受到的合力为0，受到的力是平衡力。 [2]货物在4s时做匀速直线运动，所以受到的合力为0，受到的力是平衡力，在竖直方向上受到竖直向下的重力、竖直向上的拉力的作用，这两个力是一对平衡力，大小相等，故。 12.如图所示，悬挂的吊灯、桌面上的花瓶、沿直线匀速行驶的汽车，都处于_______状态，受到的力是_______（选填“平衡力”或“非平衡力”）。 【答案】 平衡 平衡力 【详解】[1][2]悬挂的吊灯、桌面上的花瓶，处于静止状态；沿直线匀速行驶的汽车，做匀速直线运动；它们都处于平衡状态。处于平衡状态的物体，受到的力是平衡力。 四、计算题 13.质量为2t的汽车在平直的公路上从A地行驶到B地，汽车在前2min内做加速运动，行驶了1.8km之后做匀速直线运动，10min到达B地，行驶速度与时间的关系如图所示，汽车匀速直线行驶时所受阻力为车重的0.3倍，g取10N/kg。求： (1)汽车匀速直线行驶时发动机的牵引力； (2)10min内汽车行驶的路程。 【答案】(1) (2)13.8km 【详解】（1）汽车的质量 汽车所受的重力 汽车匀速直线行驶时所受的阻力 因为汽车做匀速直线运动，所以汽车处于平衡状态，受到的牵引力与阻力是一对平衡力。根据二力平衡条件，发动机的牵引力等于所受的阻力，所以汽车匀速直线行驶时发动机的牵引力为 （2）根据题意可知，汽车前2min内行驶的路程为；2~10min内汽车做匀速直线运动，根据题图可知，汽车的速度为，根据可得，汽车在2~10min内行驶的路程 则10min内汽车行驶的路程 14.某货轮满载时的总质量为5280t，在海面上匀速直线航行4.5km，所用时间为10min。该满载货轮匀速航行时，所受阻力是其总重力的0.05倍，g取10N/kg。 (1)该满载货轮匀速航行的速度是多少？ (2)该满载货轮所受的重力是多少？ (3)该满载货轮匀速航行时，所受的牵引力是多少？ 【答案】(1)27km/h (2)5.28×107N (3)2.64×106N 【详解】（1）该满载货轮匀速航行的速度为 （2）该满载货轮所受的重力为G=mg=5280×103kg×10N/kg=5.28×107N （3）该满载货轮匀速航行时，所受的阻力为f=0.05G=0.05×5.28×107N=2.64×106N 货轮做匀速直线运动，受到平衡力的作用，故牵引力为F=f=2.64×106N 五、阅读题 15.阅读短文。回答问题。 流体阻力 电动自行车、汽车在行驶时，受到空气的阻力；飞机、气球在空中飞行时，也受到空气的阻力；人在水中游泳、船在水中行驶时，受到水的阻力；骑摩托车行驶时，行驶得越快，感到风的阻力越大，这是为什么呢？ 研究表明，这是因为物体在液体或气体中运动，会受到液体或气体对运动物体施加的阻力作用，在物理学上，把这种阻力叫作流体阻力。流体阻力的大小跟物体运动速度大小有关，速度越大，受到的阻力越大；跟物体的横截面积大小有关，横截面积越大，受到的阻力越大；还跟物体的形状有关，流线型（头圆尾尖）的物体受到的阻力较小。 物体（例如雨滴）从高空由静止下落，速度会越来越大，所受阻力也越来越大，下落一段距离后，将以某一速度做匀速直线运动，这个速度通常被称为收尾速度，科学家用雨滴作为理想化模型，代替生活中的不规则物体作为研究对象进行探究，通过大量的实验发现雨滴下落时的阻力与雨滴速度的平方成正比，即F阻=kv2，其中k=1×10-4N/(m/s)2，此研究对工业制造业有很大的推动作用。 (1)流体阻力的影响因素是__________； (2)跳伞运动员在下落一段时间后，恰好做匀速直线运动，如何确定此时受到的空气阻力：__________; (3)雨滴的质量越大，下落时的收尾速度就越__________，一个质量为0.25g的雨滴下落时的收尾速度是________（g取10N/kg）。 【答案】(1)见解析 (2)空气阻力等于重力 (3) 大 【详解】（1）由文中信息可知，流体阻力的大小跟物体运动速度大小有关，跟物体的横截面积大小有关，还跟物体的形状有关，所以流体阻力的影响因素是：物体运动速度、物体的横截面积和物体的形状。 （2）跳伞运动员做匀速直线运动，受力平衡，受到的阻力等于重力。 （3）[1]雨滴的质量越大，则重力越大，收尾速度即雨滴匀速直线运动时的速度，此时雨滴受到的阻力等于重力，所以雨滴受到的阻力越大，又因为雨滴下落时的阻力与雨滴速度的平方成正比，所以雨滴的速度越大。 [2]一个质量为0.25g的雨滴匀速运动时受到的阻力为 下落时的收尾速度为 1.水平地面上的一辆小车中，用细线悬挂一个小球，如图．静止时小球与车厢壁接触但不挤压．当小车突然向右加速运动，请画出此时小球的受力示意图． 【答案】 【详解】小车突然向右加速运动时，小球由于惯性会继续保持静止的状态，因此会对车厢壁产生向左的压力，车厢壁就会对球产生向右的支持力，因此小球受到三个力的作用：竖直向下的重力，竖直向上的拉力，水平向右的支持力，根据力的示意图的做法，如图所示： 2.小华同学用下面的装置探究二力平衡的条件，具体操作如下： （1）如图甲所示，用直径略小于滑轮孔径的铁钉把三个滑轮、、分别钉在木板上，木板竖直挂起待用，用大号缝衣针把细线沿轻质塑料块的中心轴线穿过，并在紧靠塑料块的两侧各打一线结，使塑料块与细线固定在一起，且塑料块不与木板接触。将塑料块由静止开始运动，实验表明，作用在同一个物体上的两个力，方向相反，但___________不相等，则这两个力不平衡。 （2）按住塑料块，把跨过轮的细线移到轮上，在两线端挂上相同质量的钩码，松手后塑料块由静止开始转动，如图乙所示。按住塑料块，把跨过轮的细线移到轮上，把塑料块转过，松手后塑料块由静止开始转动，如图丙所示。由此表明，作用在同物体上的两个力，如果仅仅大小相等，方向成某一角度或方向相反但___________，这两个力不平衡。 （3）在探究同一问题时，另一同学将木块放在水平桌面上，设计了如图丁所示的实验，同学们认为小华的实验优于此实验，其主要原因是___________。 A．塑料块容易扭转 B．塑料块是比较容易获取的材料 C．减少了摩擦力对实验结果的影响 【答案】 大小 不在同一直线上 C 【详解】（1）[1]由图甲知道，作用在同一个物体上的两个力大小等于钩码的重力，方向相反，由于大小不相等，物体不能处于平衡态，所以，这两个力不平衡。 （2）[2]由图乙、丙知道，两个大小相等，方向成某一角度或方向相反但不在同一直线上的力作用下，物体不能处于平衡态，即这两个力不是平衡力。 （3）[3]两图相比知道，甲图可减小摩擦力对实验的影响，故选C。 3.阅读短文，回答问题； “祝融号”火星车成功着陆 5月，中国研制的“祝融号”火星车成功降落在火星上，如图甲所示。降落前，装载火星车的着陆器系统环绕火星沿椭圆轨道运动，如图乙所示。 着陆器降落时，为应对恶劣环境影响，会选择尽可能大的下落高度经减速着陆。它首先进入火星大气层做减速运动，必要时会伸出“小翅膀”利用翅膀受到的阻力调整姿态；接着降落伞打开，着陆器减速到一定程度，抛弃隔热大底和背罩、降落伞，如图丙所示；随后，着陆器打开发动机，向下喷射燃气实现进一步减速，在距离火星地面100m高度处悬停，寻找着陆点，着陆后火星车驶离着陆器。 已知火星车总质量为240kg，火星车车轮与火星水平地面总接触面积为7.2×10-2m2，火星车太阳能电池板表面有微结构膜，可极大减小沙尘与电池板之间的摩擦力。火星车行驶过程中受到的阻力与压力F、接触面粗糙程度均成正比，发动机的推力与火星车总重的比值叫推重比。同一物体在火星表面所受重力是在地球表面所受重力的0.4倍，地球上g取10N/kg。 (1)打开发动机减速时，着陆器受到向上推力的施力物体是___________；打开降落伞至降落伞被抛弃过程中，着陆器受到的阻力___________（选填“>”“<”或“=”）重力。 (2)下列说法中错误的是___________； A．火星车从地球登上火星，火星车惯性不变 B．着陆器应尽量选择在地势较低的地方着陆 C．探月着陆器上也可以使用“小翅膀”调整姿态 D．火星车在火星上沿坡面减速上行时，重力的方向始终不变 (3)图乙中着陆器受到的是___________（选填“平衡力”或“非平衡力”）。火星车在火星水平地面静止时，在火星表面所受重力为___________N；火星车在火星水平地面匀速行驶与在地球上的水平场地匀速行驶相比，若接触面粗糙程度相同，推重比___________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 (4)已知降落伞下降过程所受大气阻力与速度成正比，比例系数在火星和地球表面分别为k1和k2，若同一降落伞在火星表面和地球表面下降能达到的稳定速度分别为v1和v2，则k1∶k2=___________（用v1、v2表示）。 【答案】(1) 燃气 > (2)C (3) 非平衡力 960 不变 (4) 【详解】（1）[1]打开发动机减速时，燃气向下喷出，由于物体间力的作用是相互的，则燃气对着陆器有一个向上的推力，所以着陆器受到向上推力的施力物体是燃气。 [2]打开降落伞后，着陆器做减速运动，所以着陆器受到的阻力大于重力。 （2）A．惯性是物体的性质，火星车从地球登上火星，质量不变，惯性不变，故A正确； B．着陆器降落时，为了应对恶劣的环境，会选择尽可能大的下落高度经减速着陆，所以着陆器应尽量选择在地势较低的地方着陆，故B正确； C．月球上没有大气，探月着陆器不受大气阻力，所以不可以使用“小翅膀”调整姿态，故C错误； D．重力的方向始终竖直向下，所以火星车在火星上沿坡面减速上行时，重力的方向始终不变，故D正确。 故选 C。 （3）[1]观察图乙可知，着陆器环绕火星沿椭圆轨道运动，其运动方向不断变化。物体处于平衡状态时，要么静止，要么做匀速直线运动，而此着陆器运动状态改变，所受到的是非平衡力。 [2]已知火星车总质量，同一物体在火星表面所受重力是在地球表面所受重力的0.4倍，地球上。根据重力公式，火星车在火星上的重力。 [3]火星车行驶过程中受到的阻力与压力、接触面粗糙程度均成正比，发动机的推力与火星车总重的比值叫推重比。因为同一物体在火星表面所受重力是在地球表面所受重力的0.4倍，在火星水平地面匀速行驶与在地球上的水平场地匀速行驶相比，若接触面粗糙程度相同。根据二力平衡，发动机的推力与阻力平衡，而阻力与压力成正比，压力又与重力成正比，所以发动机的推力与火星车总重的比值不变，即推重比不变。 （4）已知降落伞下降过程所受气体阻力大小与速度大小成正比，比例系数在火星和地球上分别为和，则；降落伞达到最小速度时，其所受的气体阻力与着陆器重力大小相等，即；则；同一降落伞在火星表面和地球表面下降能达到的稳定速度分别为和，同一物体在火星表面受到的“重力”与地球上的重力之比为；则。 24 / 34 学科网（北京）股份有限公司 $ ( 完成时间： 月 日 今日打卡：☐ 已完成 用时： min 自评勋章： ) 暑假作业05 二力平衡综合专题 ( 目 录 01 知识积累 02 题型速练 一． 辨析物体是否处于平衡状态（共4小题）（基础） 二． 二力平衡与相互作用力区分（共5小题） （难★） 三． 探究 二力平衡的条件（共6小题） （易错★★） 四． 静止状态下的二力平衡受力分析（共4小题） （基础） 五． 直线运动状态下的二力平衡应用（共5小题） 六． 二力平衡与运动状态的关系辨析（共4小题） （易错★★） 七． 二力平衡图像分析题（共4小题） （难★★★） 八． 生活场景二力平衡原理解释（共6小题） 03 巩固提升练 04 能力培优练 ) ( 知识梳理 一天一练，温故知新，快乐过暑假 ) 一、二力平衡的判断方法 方法 核心条件/口诀 适用范围 条件判断法 同体、等大、反向、共线 所有静止或匀速直线运动的受力物体，通用判断方式 状态判断法 物体保持静止或匀速直线运动状态，受力为平衡力 已知物体运动状态，快速判断受力是否平衡 受力分析法 物体只受两个力，且合力为0 可结合受力示意图，精准分析二力平衡情况 相互作用力区分法 二力平衡：同体受力；相互作用力：异体受力 区分易混淆的二力平衡与相互作用力 注意：（1）物体处于静止或匀速直线运动状态时，物体受力平衡，两个平衡力大小相等、方向相反。 （2）易错点公式/结论：平衡力不能改变物体运动状态；相互作用力同时产生、同时消失、大小始终相等。 （3）受力变化规律：物体受平衡力时，速度大小、运动方向均不变；受非平衡力时，运动状态一定改变。 二、二力平衡核心定义与内涵 1. 二力平衡定义：物体在两个力的作用下，保持静止状态或匀速直线运动状态，我们就说这两个力相互平衡，简称二力平衡。 2. “平衡状态”有两层含义：物体静止不动，属于平衡状态；物体做匀速直线运动，也属于平衡状态。 3. 平衡状态核心特点：物体运动状态不发生改变，速度大小和运动方向均保持不变。 三、二力平衡与相互作用力的区别条件 1. 二力平衡：作用在同一物体上，满足同体、等大、反向、共线，两个力可以单独存在，能抵消作用效果，使物体保持平衡。 2. 相互作用力：作用在两个不同物体上，满足异体、等大、反向、共线，两个力同时产生、同时消失，不能抵消作用效果。 四、物体受力与运动状态的关系 1. 当物体受平衡力时，即合力为0，可得出物体保持静止或匀速直线运动状态，运动状态不变。 2. 当物体不受力时，根据牛顿第一定律，可得出物体保持静止或匀速直线运动状态。 3. 当物体受非平衡力时，即合力不为0，可得出物体运动状态一定改变（速度大小改变、运动方向改变或两者同时改变）。 ( 题型速练 一题一思，查漏补缺，轻松迎开学 ) 一．辨析物体是否处于平衡状态（共4小题） 1.图中水平圆盘绕固定轴转动，盘上物块相对于盘静止，随盘在水平面运动，则物块（　　） A．处于平衡状态 B．有惯性，运动状态保持不变 C．所受支持力与它对盘的压力二力平衡 D．所受支持力是由于圆盘发生弹性形变产生的 2.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． 3.如图所示，人和降落伞的总重力为800N，在它们匀速竖直下落时，处于_______状态，受到的空气阻力为_______N。 4.如图甲所示，“蹦极”就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处，从几十米高处跳下的一种极限运动。某运动员做蹦极运动，所受绳子拉力F的大小随时间t变化的情况如图乙所示（将蹦极过程近似为在竖直方向的运动）。 (1)t0时刻，运动员受到绳子拉力的方向为_________； (2)t0时刻，运动员处于_________（“平衡”、“非平衡”）状态，运动员重力大小G＝ _________F0。 二．二力平衡与相互作用力区分（共5小题） 5.校运动会上，小物班级的出场方式很特别：所有同学脚踩电动平衡车环绕操场一周。当小物脚踩平衡车匀速通过水平操场的弯道部分时，下列判断正确的是（　　） A．小物的惯性保持不变，是因为小物的速度大小保持不变 B．平衡车受到的重力和地面对平衡车的支持力是一对平衡力 C．平衡车对地面的压力和地面对平衡车的支持力是一对相互作用力 D．小物和平衡车作为一个整体受到的力是平衡力 6.如图所示，一件神似五花肉的奇石摆件静立在水平桌面上，奇石受到两个力的作用：自身所受的重力、支架对它的支持力。支架受到三个力的作用，奇石对它的压力、自身所受的重力、水平桌面对它的支持力。下列说法正确的是（    ） A．与是一对相互作用力 B．与是一对平衡力 C．与是一对平衡力 D．与是一对相互作用力 7.如图所示，2024年6月2日，嫦娥六号着陆器和上升组合体成功着陆于月球背面的南极。嫦娥六号着陆器和上升组合体在月球上保持静止状态时，所受的重力为G，受月面的支持力为，其对月面的压力为。下列说法正确的是（　　） A．是由于月面发生形变而产生的 B．和是一对平衡力 C．和G是一对相互作用力 D．和G是一对相互作用力 8.竖直向上抛出一小球，小球达到最高点时处于_________（选填“平衡”或“非平衡”）状态，若小球达到最高点时所受力全部消失，则小球将_________。斜向上抛出一小球，小球达到最高点时处于_________（选填“平衡”或“非平衡”）状态，若小球达到最高点时所受力全部消失，则小球将做_________。 9.如图所示，无风时，站在树枝上的小蚂蚁托着果实恰好静止，此时果实对蚂蚁的压力和蚂蚁对果实的支持力是一对______，果实受到重力和蚂蚁对果实的支持力是一对______。（均选填“平衡力”或“相互作用力”） 三．探究二力平衡的条件（共6小题） 10.如图所示，为了探究相互平衡的两个力是否作用在同一物体上，下列做法正确的是（　　） A．改变钩码的质量 B．将卡片扭转一定的角度 C．将卡片向下拉 D．将卡片一剪为二 11.用如图所示的装置做“探究二力平衡的条件”的实验时，应选__________（选填“轻一些”或“重一些”）的小卡片。卡片平衡时，小华将卡片转过一个角度，松手后卡片不能平衡，设计此实验步骤的目的是探究不在__________（选填“同一直线”或“同一物体”）上的两个力是否能平衡。当卡片重新恢复到静止状态，这时卡片两边的拉力大小__________、方向相反。 12.如图所示装置，将物体M放在水平桌面上，两边用细线通过固定的滑轮与吊盘相连。在左盘中放重3N的砝码，右盘中放重4N的砝码时，物体M能以0.2m/s的速度向右做匀速直线运动，此时M受到摩擦力的大小为______N；若要让物体M能在水平桌面上以0.3m/s的速度向左做匀速直线运动，应在左盘中增加砝码的重量为______N。（吊盘重、细线重和滑轮转轴间的摩擦均不计） 13.物理兴趣小组利用图所示的器材做“探究二力平衡条件”的实验，图中每个钩码的重力均为1N。 (1)在图甲实验中，把小车放在______（选填“光滑”或“粗糙”）的水平桌面上，向挂在小车两端的托盘里加钩码； (2)判断小车是否受平衡力作用的依据是小车是否保持______（选填“静止”或“加速运动”）状态，用带轮子的小车进行实验的目的是使小车受到的摩擦力较______； (3)他们利用图甲进行多次实验发现，两边的钩码个数不同时，小车将加速运动，说明相互平衡的两个力大小应______； (4)当图甲中的小车处于平衡状态后，保持两边钩码数量相等，将小车在水平桌面上扭转一个角度然后放开，小车将转动回到原来位置，这说明相互平衡的两个力必须作用在______上； (5)小华同学发现图甲中装置不好探究“相互平衡的两个力是否必须作用在同一个物体上”，于是他用轻薄卡片代替了小车来探究，如图乙所示。你认为下一步操作是_________。 A．左右各加一个钩码 B．把卡片剪成两半 C．把卡片扭转一个角度 14.如图所示是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景。 (1)实验中的研究对象是______ （选填“卡片”或“钩码”），通过调整______来改变拉力的大小； (2)当小卡片平衡时，小华将小卡片旋转过一个角度，松手后小卡片______ （选填“能 ”或“不能 ”）平衡，由此实验步骤可知只有作用在 _________的两个力才能平衡； (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，小华下一步操作是____________； (4)小红设计了图乙所示的装置来进行实验，同学们认为小华的实验装置优于小红，小红设计的装置，最主要的缺点是 ________； (5)小丽在做实验时，左右支架上装配两个滑轮时没有安装在相同的高度，如图丙所示，你认为小丽的装置_____（选填“能”或“不能”）完成实验探究。 15.小叶使用力传感器代替钩码探究“二力平衡条件”实验，如图甲，获得拉力F1、F2随时间变化的图像，如图乙所示。力传感器的工作原理主要是通过感知力敏元件（如弹性体）在外力作用下的形变，并将这种形变转换为电信号输出。 (1)在实验中应使用_________硬纸板（选填“轻质”或“厚重”）。 (2)图甲中，拉动硬纸板、孔，硬纸板处于静止状态，水平方向受到两端拉钩的合力________（选填“为零”、“方向向左”或“方向向右”）。 (3)分别从、孔向两侧水平拉动硬纸板，观察硬纸板的运动状态，以上操作是为了探究二力平衡时，两个力的作用线是否________。 (4)与图丙的教材实验装置相比，使用力传感器的优点：________。 四．静止状态下的二力平衡受力分析（共4小题） 16.周末，小伟带着弟弟去海洋馆观看海狮表演，看到海狮将足球顶在头上静止不动，如图所示。下列与足球所受的重力是一对平衡力的是（　　） A．海狮受到的重力 B．地面对海狮的支持力 C．海狮对足球的支持力 D．海狮与足球受到的总重力 17.如图所示，小明去公园遛狗时，用力拉住拴狗的绳子，正僵持不动，此时，若不计绳子重力，以下两个力是一对平衡力的是（　　） A．小明拉绳子的力与狗拉绳子的力 B．狗受到的重力与地面对狗的支持力 C．绳子对狗的拉力与地面对狗的阻力 D．绳子对狗的拉力与狗对绳子的拉力 18.春分竖蛋也称春分立蛋，是指在每年春分这一天各地民间流行的“竖蛋游戏”，这个中国习俗也早已传到国外，成为“世界游戏”，4000年前，华夏先民就开始以此庆贺春天的来临，选择一个光滑匀称、刚生下四五天的新鲜鸡蛋，轻轻地在桌子上把它竖起来保持静止。如图所示，下列说法正确的是（　　） A．假设鸡蛋受到的作用力突然全部消失，则鸡蛋将加速下落 B．鸡蛋受到的重力和桌面对鸡蛋的支持力是一对相互作用力 C．鸡蛋受到的重力和桌面对鸡蛋的支持力是一对平衡力 D．桌面对鸡蛋的支持力和鸡蛋对桌面的压力是一对平衡力 19.如图所示，用绳将吊灯悬挂在天花板上，绳子对吊灯的拉力与______是一对平衡力。假如悬挂吊灯的绳子突然断了，吊灯将______（选填“保持静止”“加速下落”或“匀速下落”）。 五．直线运动状态下的二力平衡应用（共5小题） 20.如图是一款可载人的电动行李箱，载着人沿直线匀速行驶在路面上，与人受到的支持力形成一对平衡力的是（　　） A．人对行李箱的压力 B．行李箱受到的重力 C．人受到的重力 D．行李箱对地面的压力 21.如图所示，三个质量相同的物体分别受到竖直向上的拉力作用，处于不同的状态：甲静止，乙以5m/s的速度向上做匀速直线运动，丙以5m/s的速度向下做匀速直线运动，则F甲、F乙、F丙的大小关系是（  ） A．F甲=F乙=F丙 B．F甲＜F乙＜F丙 C．F乙＞F甲＞F丙 D．F丙＞F甲＞F乙 22.氢气球下吊一小重物重10N，若不计空气阻力的影响，小重物恰沿MN方向做匀速直线运动时，正确的图是______（填“甲”或“乙”），小重物受到氢气球的拉力大小为______N。请在正确的图上画出小重物的重力示意图。______ 23.如图所示，小球悬挂在小桶的正上方，小车、小桶、小球一起沿水平地面向左做匀速直线运动。以小车为参照物，小球是_______________（选填“运动”或“静止”）的；某时刻将细线剪断，小车、小桶仍然以原速度向左做匀速直线运动，小球会落在______________（选填“桶的左边”“桶的右边”或“桶中”）。 24. 如图所示，四旋翼无人机下方用细绳悬挂一个重物。不计空气阻力，当无人机带着重物竖直方向匀速上升的过程中，重物受到的重力为G，重物对细绳的拉力为F1，细绳对重物的拉力为F2。上述三个力中，属于一对平衡力的是___________（填符号，下同），属于一对相互作用力的是__________；此过程中，若剪断细绳，则重物将________________（写具体运动情况）。 六．二力平衡与运动状态的关系辨析（共4小题） 25.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．人所受的重力和吊椅对人的支持力是一对平衡力 C．吊椅所受的重力和吊椅对人的支持力是一对相互作用力 D．人所受的重力和人对吊椅的压力是同一个力 26.下列冰雪运动中的物理知识说法不正确的是（　　） A．甲图：冰壶离开手后能继续向前滑行，是因为冰壶具有惯性 B．乙图：短道速滑运动员弯道匀速滑行时，他的运动状态没有改变 C．丙图：运动员做动作时会弯膝蹲下，是为了降低重心 D．丁图：运动员腾空转体时，一定受到非平衡力的作用 27.如图所示，一辆静止在水平面的小车，在其支架的杆上固定一个质量为m的小球，关于杆对小球的作用力的描述，下列说法正确的是（　　） A．力的方向沿杆向上，大小为mg B．力的方向竖直向上，大小为mg C．力的方向垂直于杆向上，大小为mg D．力的方向不能确定，大小为mg 28.丰子恺被誉为“中国现代漫画的鼻祖”，其书画简朴，富有生活气息，描绘了人与自然和谐共生的美好前景。如图所示，是他的《牧童骑牛》书画作品，牧童骑在牛背上受到的支持力和重力是一对___________ （选填“平衡力”或“相互作用力”），此时牧童受到的重力方向是___________ 的。 七．二力平衡图像分析题（共4小题） 29.下列各图中的两个力，满足二力平衡条件的是（   ） A B C D 30.如图所示为一个放在地面上的足球，G是它受到的重力，请你画出重力的平衡力。 31.如图所示，汽车载着木箱A向左做匀速直线运动，忽略空气阻力，画出木箱A受到的力的示意图。 32.图中轿厢随钢索向右上方做匀速直线运动，请画出静止在轿厢内的物资受到的所有力的示意图。 八．生活场景二力平衡原理解释（共6小题） 33.如图所示，是小强参加劳动实践挑水时的场景，若扁担重10N，每只桶总重均为200N，当扁担在水平位置保持静止时，扁担受到肩的支持力约为（   ） A．210N B．410N C．200N D．400N 34.2025年世界乒乓球锦标赛男女混双决赛中，中国队以3∶0战胜对手，实现了三连冠。如图，是运动员比赛时的场景。下列说法正确的是 （　　） A．静止在手中的乒乓球没有惯性 B．乒乓球在下落的过程中，相对于地面是运动的 C．乒乓球在空中运动的过程中，一直受到球拍的作用力 D．击球时，球拍对乒乓球的力和乒乓球对球拍的力是一对平衡力 35.2025年11月14日，神舟二十一号载人飞船返回舱成功着陆东风着陆场。返回舱在落地前的某段时间内沿竖直方向匀速下落，如图所示，这一过程中，关于返回舱的说法正确的是（　　） A．只受到重力的作用 B．对地球有吸引力 C．所受拉力的施力物体是降落伞 D．重力与所受空气阻力是一对平衡力 36.下列各种运动中物体没有受到平衡力的是（　　） A B C D A．静止在吊环上的体操运动员 B．在空中匀速直线下降的跳伞运动员 C．在平直公路上做匀速直线运动的汽车 D．关闭发动机后缓缓进站的列车 37.下图是东北独有的原始交通工具——马拉爬犁，马拉着爬犁穿越在白色的雪海中，使乘坐者享受着“头等舱”般的惬意。如果马拉着爬犁在水平面上匀速直线行驶，已知爬犁总重1800N，它受到的阻力是爬犁总重的0.1，则马对爬犁的拉力是_______N；当爬犁静止在水平面上时，爬犁受到水平面_______N的支持力。 38.踢毽子是同学们非常喜爱的一种健身运动。如图所示，毽子是否竖直向上运动与脚用力的作用点和______有关，毽子竖直向上运动的高度与脚用力的______有关。毽子竖直上升过程中处于______（选填“平衡”或“非平衡”）状态。 二力平衡核心做题规律 规律1：状态判受力（做题首选） 只要物体处于静止或匀速直线运动状态，物体一定受平衡力，合力为0，与物体运动速度大小、运动方向无关。 规律2：平衡四条件（解题唯一判定标准） 两个力同时满足：同体、等大、反向、共线，缺一不可，即为二力平衡。做题优先核对“是否作用在同一物体”。 规律3：平衡力与运动状态关系 受平衡力 ⇌ 运动状态不变；受非平衡力 ⇌ 运动状态一定改变（速度大小或方向改变）。 规律4：静止物体受力特点 静止物体所有受力相互平衡，竖直方向、水平方向受力分别各自平衡，可拆分方向列式解题。 规律5：匀速运动受力特点 水平匀速直线运动：牵引力/拉力 = 摩擦力；竖直匀速升降：拉力/支持力 = 重力。 平衡力 vs 相互作用力（必考做题技巧） 对比项目 二力平衡 相互作用力 受力物体 同一个物体 两个不同物体 力的个数 两个力，同体受力 成对出现，异体受力 存在关系 一个力消失，另一个力可单独存在 同时产生、同时消失、大小始终相等 作用效果 相互抵消，使物体保持平衡 各自作用在不同物体，效果不抵消 一、单项选择题 1.如图所示，小钢球在光滑水平面上沿直线运动，在小钢球运动路线旁放一磁铁，小钢球将做曲线运动，此时小钢球所受的力是_____（选填“平衡”或“非平衡”）力；若小钢球运动到A点时，拿走磁铁，小钢球将做_____运动；你的理由是_____． 2.甲、乙两物体在某段时间内的路程一时间图象如图，下列说法正确的是（　　） A．两物体都受非平衡力作用 B．两物体都受平衡力作用 C．甲受平衡力作用，乙受非平衡力作用 D．甲受非平衡力作用，乙受平衡力作用 3.为了探究拔河比赛取胜的“秘密”，同学们做了如图所示的实验。第一次（如甲图），甲、乙两人站在地上分别用100N的拉力；第二次（如乙图），甲站在一平板小车上，两人仍用100N的拉力拉绳，甲同学被乙同学匀速向右拉动（　　） A．甲中弹簧测力计的示数等于200N B．乙中弹簧测力计的示数等于100N C．甲中弹簧测力计受力不平衡 D．乙中弹簧测力计受力不平衡 4.一个足球放在一块长木板上，如图所示，以下说法正确的是（　　） A．只有木板发生了弹性形变 B．足球产生的弹力是由于足球的形变造成的 C．足球的重力和木板对足球的支持力是一对相互作用力 D．先有足球对木板的压力，后有木板对足球的支持力 5.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 6.如图所示，绵阳人民广场的民警脚踏“风火轮”执勤。“风火轮”是名为“T﹣robot”的机器人代步工具，民警脚踏底座，手推操纵杆，依靠自身重心的偏移，就可控制机器人向任何方向前进，还能原地转弯。下列说法正确的是（　　） A．民警驾驶“风火轮“的运动速度越大，其惯性越大 B．当民警驾驶“风火轮”匀速直线行驶时，以运动的“风火轮”为参照物，该民警是运动的 C．“风火轮”匀速行驶时，民警受到的重力与“风火轮”对他的支持力是一对平衡力 D．民警站在“风火轮”上静止时，“风火轮”受到的重力和地面对它的支持力是一对平衡力 二、多项选择题 7.科技推动社会发展。如图为智能机器人在水平匀速向前搬运货物的情景，下列说法正确的是（　　） A．货物对机器人的压力和货物受到的重力是一对平衡力 B．货物对机器人的压力和地面对机器人的支持力是一对相互作用力 C．机器人对货物的支持力和货物受到的重力是一对平衡力 D．机器人对货物的支持力和货物对机器人的压力是一对相互作用力 8.5月，西昌卫星发射中心利用长征三号乙运载火箭成功发射第五十六颗北斗导航卫星（如图所示）。该卫星属地球静止轨道卫星，是我国北斗三号工程的首颗备份卫星，此次发射是北斗高精度组网后的首次发射。下列有关说法中正确的是（    ） A．火箭发射前受重力和支持力的作用 B．火箭升空时引擎对喷出气体施加力而气体对引擎没有力的作用 C．火箭升空过程中推力改变了火箭的运动状态 D．北斗卫星进入轨道后绕地球飞行过程中受平衡力作用 9.如图所示，小明沿着滑梯匀速下滑的过程，下列说法中错误的是（忽略空气阻力）（　　） A．小明所受重力和滑梯对小明的支持力是一对平衡力 B．小明所受重力和滑梯对小明的支持力是一对相互作用力 C．小明对滑梯的压力和滑梯对小明的支持力是一对平衡力 D．小明对滑梯的压力和滑梯对小明的支持力是一对相互作用力 三、填空题 10.如图所示，这是一款我国自主研发生产的碳纤维无人机，已知该无人机质量为2kg，当它悬停时旋翼的总升力为__________N；当上升到一定高度后无人机沿水平方向做匀速直线飞行，此时无人机受到的是__________（选填“平衡力”或“非平衡力”）。（g取10N/kg） 11.吊车的钢索拉着货物竖直向上运动，如图是货物上升的路程s随时间t变化的图像，不考虑空气的阻力和钢索重力，货物在第8s受到的力是_______（选填“平衡”或“非平衡”）的，货物在第4s时受到钢索拉力的大小与货物重力的大小关系是F拉_______G物（选填“＞”“＝”或“＜”）。 12.如图所示，悬挂的吊灯、桌面上的花瓶、沿直线匀速行驶的汽车，都处于_______状态，受到的力是_______（选填“平衡力”或“非平衡力”）。 四、计算题 13.质量为2t的汽车在平直的公路上从A地行驶到B地，汽车在前2min内做加速运动，行驶了1.8km之后做匀速直线运动，10min到达B地，行驶速度与时间的关系如图所示，汽车匀速直线行驶时所受阻力为车重的0.3倍，g取10N/kg。求： (1)汽车匀速直线行驶时发动机的牵引力； (2)10min内汽车行驶的路程。 14.某货轮满载时的总质量为5280t，在海面上匀速直线航行4.5km，所用时间为10min。该满载货轮匀速航行时，所受阻力是其总重力的0.05倍，g取10N/kg。 (1)该满载货轮匀速航行的速度是多少？ (2)该满载货轮所受的重力是多少？ (3)该满载货轮匀速航行时，所受的牵引力是多少？ 五、阅读题 15.阅读短文。回答问题。 流体阻力 电动自行车、汽车在行驶时，受到空气的阻力；飞机、气球在空中飞行时，也受到空气的阻力；人在水中游泳、船在水中行驶时，受到水的阻力；骑摩托车行驶时，行驶得越快，感到风的阻力越大，这是为什么呢？ 研究表明，这是因为物体在液体或气体中运动，会受到液体或气体对运动物体施加的阻力作用，在物理学上，把这种阻力叫作流体阻力。流体阻力的大小跟物体运动速度大小有关，速度越大，受到的阻力越大；跟物体的横截面积大小有关，横截面积越大，受到的阻力越大；还跟物体的形状有关，流线型（头圆尾尖）的物体受到的阻力较小。 物体（例如雨滴）从高空由静止下落，速度会越来越大，所受阻力也越来越大，下落一段距离后，将以某一速度做匀速直线运动，这个速度通常被称为收尾速度，科学家用雨滴作为理想化模型，代替生活中的不规则物体作为研究对象进行探究，通过大量的实验发现雨滴下落时的阻力与雨滴速度的平方成正比，即F阻=kv2，其中k=1×10-4N/(m/s)2，此研究对工业制造业有很大的推动作用。 (1)流体阻力的影响因素是__________； (2)跳伞运动员在下落一段时间后，恰好做匀速直线运动，如何确定此时受到的空气阻力：__________; (3)雨滴的质量越大，下落时的收尾速度就越__________，一个质量为0.25g的雨滴下落时的收尾速度是________（g取10N/kg）。 1.水平地面上的一辆小车中，用细线悬挂一个小球，如图．静止时小球与车厢壁接触但不挤压．当小车突然向右加速运动，请画出此时小球的受力示意图． 2.小华同学用下面的装置探究二力平衡的条件，具体操作如下： （1）如图甲所示，用直径略小于滑轮孔径的铁钉把三个滑轮、、分别钉在木板上，木板竖直挂起待用，用大号缝衣针把细线沿轻质塑料块的中心轴线穿过，并在紧靠塑料块的两侧各打一线结，使塑料块与细线固定在一起，且塑料块不与木板接触。将塑料块由静止开始运动，实验表明，作用在同一个物体上的两个力，方向相反，但___________不相等，则这两个力不平衡。 （2）按住塑料块，把跨过轮的细线移到轮上，在两线端挂上相同质量的钩码，松手后塑料块由静止开始转动，如图乙所示。按住塑料块，把跨过轮的细线移到轮上，把塑料块转过，松手后塑料块由静止开始转动，如图丙所示。由此表明，作用在同物体上的两个力，如果仅仅大小相等，方向成某一角度或方向相反但___________，这两个力不平衡。 （3）在探究同一问题时，另一同学将木块放在水平桌面上，设计了如图丁所示的实验，同学们认为小华的实验优于此实验，其主要原因是___________。 A．塑料块容易扭转 B．塑料块是比较容易获取的材料 C．减少了摩擦力对实验结果的影响 3.阅读短文，回答问题； “祝融号”火星车成功着陆 5月，中国研制的“祝融号”火星车成功降落在火星上，如图甲所示。降落前，装载火星车的着陆器系统环绕火星沿椭圆轨道运动，如图乙所示。 着陆器降落时，为应对恶劣环境影响，会选择尽可能大的下落高度经减速着陆。它首先进入火星大气层做减速运动，必要时会伸出“小翅膀”利用翅膀受到的阻力调整姿态；接着降落伞打开，着陆器减速到一定程度，抛弃隔热大底和背罩、降落伞，如图丙所示；随后，着陆器打开发动机，向下喷射燃气实现进一步减速，在距离火星地面100m高度处悬停，寻找着陆点，着陆后火星车驶离着陆器。 已知火星车总质量为240kg，火星车车轮与火星水平地面总接触面积为7.2×10-2m2，火星车太阳能电池板表面有微结构膜，可极大减小沙尘与电池板之间的摩擦力。火星车行驶过程中受到的阻力与压力F、接触面粗糙程度均成正比，发动机的推力与火星车总重的比值叫推重比。同一物体在火星表面所受重力是在地球表面所受重力的0.4倍，地球上g取10N/kg。 (1)打开发动机减速时，着陆器受到向上推力的施力物体是___________；打开降落伞至降落伞被抛弃过程中，着陆器受到的阻力___________（选填“>”“<”或“=”）重力。 (2)下列说法中错误的是___________； A．火星车从地球登上火星，火星车惯性不变 B．着陆器应尽量选择在地势较低的地方着陆 C．探月着陆器上也可以使用“小翅膀”调整姿态 D．火星车在火星上沿坡面减速上行时，重力的方向始终不变 (3)图乙中着陆器受到的是___________（选填“平衡力”或“非平衡力”）。火星车在火星水平地面静止时，在火星表面所受重力为___________N；火星车在火星水平地面匀速行驶与在地球上的水平场地匀速行驶相比，若接触面粗糙程度相同，推重比___________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 (4)已知降落伞下降过程所受大气阻力与速度成正比，比例系数在火星和地球表面分别为k1和k2，若同一降落伞在火星表面和地球表面下降能达到的稳定速度分别为v1和v2，则k1∶k2=___________（用v1、v2表示）。 1 / 20 学科网（北京）股份有限公司 $