2.2.3 运动与相互作用—二力平衡(举一反三·讲义)-科学新教材浙教版八年级上册
2026-07-24
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 科学 |
| 教材版本 | 初中科学浙教版八年级上 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第2节 运动与相互作用 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 牛顿第一定律 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 浙江省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.50 MB |
| 发布时间 | 2026-07-24 |
| 更新时间 | 2026-07-24 |
| 作者 | 鼎优理化 |
| 品牌系列 | 学科专项·举一反三 |
| 审核时间 | 2026-07-24 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58952576.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
本初中科学讲义聚焦“运动与相互作用—二力平衡”核心知识点,系统梳理二力平衡的含义(定义、静止或匀速直线运动状态)、条件(等大、反向、同物、共线)及探究实验,进而对比平衡力与相互作用力的区别,构建从概念到实验再到应用的学习支架。
资料通过实验探究(如改变钩码个数、旋转卡片验证同一直线条件)培养探究实践能力,用对比表格明晰平衡力与相互作用力差异体现科学思维,结合世乒赛、阅兵战斗机等生活情境例题深化科学观念。课中辅助教师高效授课,课后分基础与强化作业帮助学生巩固知识、查漏补缺。
内容正文:
2.2.3 运动与相互作用—二力平衡
【新教材浙教版】
【知识框架+知识精讲(2个知识归纳)+课后作业(11基础7强化题)】
模块二 知识精讲
知识归纳
【知识点1 二力平衡的含义】
1.平衡力
物体受到几个力的作用时,如果这几个力的作用效果相互抵消,相当于物体不受力,我们就说这几个力平衡。
2.二力平衡
当一个物体受到两个外力作用时,如果能保持静止状态或匀速直线运动,我们就说这两个力平衡(即二力平衡)。
3.二力平衡的条件
(1)二力平衡的条件:(等大、反向、同物、共线)
①两个力作用在同一物体上;
②两个力大小相同;
③两个力方向相反;
④两个力作用在同一直线上。
4.探究二力平衡的条件的实验
(1)实验中,不考虑小卡片或塑料板自重(轻质);
(2)通过改变钩码的个数来改变力的大小;
(3)通过把小卡片旋转后,来探究两个力在同一直线这一条件;
(4)如果要探究两个力作用在同一物体上,接下来的操作是用剪刀从小卡片的中间剪开。
【例1】(2025宁波慈溪文锦书院期中)下列四种情形中,属于二力平衡的是( )
A. B. C. D.
【变式1-1】小敏在观赏世乒赛时,对乒乓球和球拍产生了下列四种想法,其中正确的是( )
A.乒乓球在空中飞行时没有惯性
B.乒乓球改变运动方向是因为受到了力的作用
C.乒乓球给球拍的力和球拍给乒乓球的力是一对平衡力
D.接触时,乒乓球先给球拍一个力,球拍然后也给乒乓球一个力
【变式1-2】如图甲所示,小亮用水平力推地面上的木箱,木箱运动的图像如图乙所示,则下列分析正确的是( )
甲 乙
A.在0~20s内,木箱未处于平衡状态
B.在0~40s内,木箱一直处于匀速直线运动状态
C.在20~40s内,木箱处于平衡状态
D.在0~40s内,木箱一直处于静止状态
【知识点2 平衡力与相互作用力】
1.平衡力与相互作用力的区别【重难】
平衡力
相互作用力
定义
物体同时受到两个力的作用且处于平衡状态,这两个力叫做平衡力
物体间发生相互作用时产生的两个力叫做相互作用力
相同点
①两个力大小相等;②两个力方向相反;③两个力作用在同一直线上
不同点
作用对象
两个力同时作用在同一物体上
分别作用在不同物体上
力的性质
两个力的性质不一定相同
两个力的性质相同
力的作用效果
两个力作用的效果是相互抵消
两个力分别产生各自的效果
作用时间
两个力是独立的
两个力同时产生,同时消失
常考例子
重力和支持力
压力和支持力
2.力和运动的关系
【例2】(杭州滨江区期末)如图所示,A、B两物块叠放在水平桌面上保持静止,图中分别给出了A、B的受力示意图。A的重力为5N,B的重力为2N。下列说法正确的是( )
A.与是一对平衡力
B.与是一对平衡力
C.与是一对相互作用力
D.与是一对相互作用力
【变式2-1】(2026宁波余姚子陵中学教育集团期中)在2025年九三阅兵中,歼-20S战斗机沿水平方向匀速飞过天安门上空。此时关于该战斗机的受力情况,下列说法正确的是( )
A.战斗机对空气向后的推力与空气对战斗机向前的推力是一对平衡力
B.战斗机对空气向后的推力与空气对战斗机向前的推力是一对相互作用力
C.战斗机受到的升力与重力是一对相互作用力
D.战斗机受到的重力与战斗机对地球的引力是一对平衡力
【变式2-2】某越剧演员凭借出色的人物塑造迅速成为全网关注的焦点,并将越剧这一传统文化再次带入到观众的视野中来,如图所示是演员的演出瞬间,下列说法正确的是( )
A.在伞离开演员的手后,如果速度越大,那么惯性越大,飞得更远
B.抛出伞后,演员受到的重力和地面给演员的支持力是一对平衡力
C.在伞离开演员的手后,手与伞之间力的作用是相互的
D.伞被倾斜向上抛到最高点时,若一切外力同时消失,伞将保持静止状态
模块三 课后作业
基础巩固
1.2024年6月14日,全国青少年武术散打锦标赛暨第九届世界青少年武术锦标赛选拔赛在我市举行。如图所示,获奖选手站在水平颁奖台上,属于一对平衡力的是( )
A.选手受到的重力和颁奖台对选手的支持力
B.颁奖台受到的重力和地面对颁奖台的支持力
C.选手对颁奖台的压力和颁奖台对选手的支持力
D.选手对颁奖台的压力和地面对颁奖台的支持力
2.一本书放在水平桌面上,书上放一支钢笔,都保持静止,下列说法正确的是( )
A.书受到的重力和桌面对书的支持力是一对平衡力
B.钢笔对书的压力和书对钢笔的支持力是一对平衡力
C.钢笔受到的重力和书对钢笔的支持力是一对平衡力
D.书对桌面的压力和桌面对书的支持力是一对平衡力
3.沿水平方向匀速直线推动地面上的课桌,下列描述的两个力属于一对平衡力的是( )
A.人对课桌的推力与课桌对人的推力
B.课桌受到的重力与课桌对地面的压力
C.课桌受到的重力与地面对课桌的支持力
D.地面对课桌的支持力与课桌对地面的压力
4.水平桌面上静止放置一个木块,与木块所受的重力为平衡力的是( )
A.木块对桌面的压力
B.桌面对木块的支持力
C.木块对地球的吸引力
D.地球对木块的吸引力
5.为探究二力平衡的条件,兴趣小组将两根细绳的一端分别系在一块长方形硬纸板的对角上,另一端绕过桌边的滑轮系着托盘,盘中可放砝码,如图所示。关于这个实验,下列说法中错误的是( )
A.本实验的研究对象是硬纸板
B.实验时应选择质量较大的硬纸板
C.为了研究大小不等的两个力能否使物体平衡,应调整两边的砝码数量
D.将硬纸板旋转一定角度后释放,是为了研究不在同一直线上的两个力能否使物体平衡
6.如图所示,杂技演员一只手支撑在三脚架上,让身体保持静止状态。( )
A.杂技演员受到的重力和手对三脚架的压力是一对平衡力
B.三脚架受到的重力和地面对三脚架的支持力是一对平衡力
C.杂技演员受到的重力和三脚架对杂技演员的支持力是一对平衡力
D.地面对三脚架的支持力和杂技演员受到的重力是一对平衡力
7.(2025宁波鄞州第二实验中学期末)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10m/s的速度向下做匀速直线运动,则的大小关系是(不计空气阻力) ( )
A.F甲=F乙=F丙 B.F甲<F乙<F丙 C.F甲>F乙>F丙 D.F甲>F丙>F乙
8.(2025宁波江北模拟)为促进学生身心发展,某市多校已落实课间15分钟进行活动的制度。如图,小宁双手握住单杠保持静止,与人受到的重力是一对平衡力的是( )
A.单杠对人的拉力 B.地球对人的吸引力
C.人对单杠的拉力 D.人对地球的吸引力
9.用电线将电灯吊在天花板上,电灯静止,下述中属于相互作用力的是______;属于平衡力的是____________。(填序号)
①电灯对电线的拉力和电线对电灯的拉力
②电线对电灯的拉力和电线对天花板的拉力
③电灯受到的重力和电灯对电线的拉力
④电灯受到的重力和电线对电灯的拉力
10.如图所示,单摆小球在A、C两点之间来回摆动。小球在A点时______ (填“是”或“不是”)处于平衡状态,理由是____________________。若小球摆到C点时,所受的力突然全部消失,则小球由于________将处于_______状态。
11.一辆自重为的货车装载着20箱货物,每箱货物的质量是400kg,行驶到一座立有限重标志牌的桥前,标志牌如图所示。取。回答下列问题:
(1)这辆货车和货物的总质量为多少?
(2)这辆车静止时除了重力之外还受到_______力,求这个力的大小和方向。
强化提升
12.在平直的地面上,小阳沿水平方向以大小为的力推小车,使其匀速向左运动,如图所示,下列两个力属于一对平衡力的是( )
A.小车对地面的压力与地面对小车的阻力
B.小车对地面的压力与地面对小车的支持力
C.手对小车的推力与小车受到的阻力
D.小车受的推力和地面对小车的支持力
13.一列火车在平直的铁路上做匀速直线运动,是因为( )
A.火车没有受到外力的作用
B.火车受到的牵引力大于它受到的阻力
C.火车受到的牵引力和阻力是一对平衡力
D.火车没有受到阻力
14.(2026嘉兴海宁紫薇中学期中)小明在周末观看电影后购买了玩具盲盒,并将拆出的玩具放在盒子上拍照,如图所示,下列说法中正确的是( )
A.玩具对盒子的压力和地面对盒子的支持力是一对相互作用力
B.玩具对盒子的压力和盒子对玩具的支持力是一对相互作用力
C.玩具受到的重力和它对盒子的压力是一对平衡力
D.盒子受到的重力和地面对盒子的支持力是一对平衡力
15.如图所示,两个相同的木模质量均为靠三根竖直细线连接,在水平面上按一个“互”字形静置,上方木模呈现悬浮效果,这是利用了建筑学中的“张拉整体”结构原理。图中短线a上的拉力和水平面所受压力满足( )
A. B.
C. D.
16.小义利用家中的衣架、矿泉水瓶、小卡片、细线、水等物品探究二力平衡的条件。
(1)实验时,小卡片除了受到两侧细线的拉力外,还受到重力的作用,方向__________,但由于值很小,故略去不计。
(2)如图所示,小义将原来处于静止状态的小卡片扭转一个角度,使小卡片两侧细线相互平行,松开手后发现小卡片会转动,说明两个力互相平衡必须满足的条件是____________
_____________________。
(3)要继续探究相互平衡的二个力的大小关系,应如何操作?__________。
17.某校项目化实验小组利用可乐瓶等材料制作水火箭(图1),并进行飞行高度测试实验。水火箭的结构如图2所示。将水火箭竖立于地面,用打气筒通过打气管向瓶内打气,当瓶内压强足够大时,瓶塞脱落,瓶内的水向下喷出,水火箭就接近竖直向上飞。
(1)瓶内的水向下喷出的同时水火箭向上运动,这是因为力的作用是__________。
(2)实验中无法直接测量水火箭竖直上升的最大高度,可以转换为测量_______来间接反映这个高度。
(3)如图3所示,小组同学用频闪照相机拍下了水火箭从处起飞到达到最高点处的运动情况,照相机每隔曝光一次,则水火箭运行到处时是否受到平衡力的作用?请判断并说明理由。____________________________________________________。
18.小明用如图1、2、3、4所示的装置来完成探究“二力平衡的条件”的实验,则:
(1)在探究“二力是否在同一直线上”对“二力平衡”的影响时,小明将图2中的小车扭转一个角度后松手,小车不再平衡,从而得出:只有作用在__________(填“同一直线”或“不同直线”)上的两个力,才能够平衡。
(2)在探究“二力是否作用在同一物体上”对“二力平衡”的影响时,小明将图4中的卡片剪成两半,此时卡片_____ (填“能”或“不能”)平衡,从而得出结论。
(3)小明用图3来探究“二力的方向”对“二力平衡”的影响时,他在图3实验完成后,接下来应该进行的操作是_______________________________,此时小车_______ (填“会”或“不会”)静止,由此得出二力平衡必须满足“方向相反”这一条件。
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2.2.3 运动与相互作用—二力平衡
【新教材浙教版】
【知识框架+知识精讲(2个知识归纳)+课后作业(11基础7强化题)】
模块二 知识精讲
知识归纳
【知识点1 二力平衡的含义】
1.平衡力
物体受到几个力的作用时,如果这几个力的作用效果相互抵消,相当于物体不受力,我们就说这几个力平衡。
2.二力平衡
当一个物体受到两个外力作用时,如果能保持静止状态或匀速直线运动,我们就说这两个力平衡(即二力平衡)。
3.二力平衡的条件
(1)二力平衡的条件:(等大、反向、同物、共线)
①两个力作用在同一物体上;
②两个力大小相同;
③两个力方向相反;
④两个力作用在同一直线上。
4.探究二力平衡的条件的实验
(1)实验中,不考虑小卡片或塑料板自重(轻质);
(2)通过改变钩码的个数来改变力的大小;
(3)通过把小卡片旋转后,来探究两个力在同一直线这一条件;
(4)如果要探究两个力作用在同一物体上,接下来的操作是用剪刀从小卡片的中间剪开。
【例1】(2025宁波慈溪文锦书院期中)下列四种情形中,属于二力平衡的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】A图中两个力虽然大小相等、方向相反、在同一直线上,但是两个力作用在两个物体上,故不是平衡力;B图中两个力大小相等、方向相反、在同一直线上,作用在同一物体上,故是一对平衡力;C图中两个力大小不等,故不是平衡力;D图中两个力虽然大小相等、方向相反、作用在同一物体上,但两个力不在同一直线上,故不是平衡力。故选B。
【变式1-1】小敏在观赏世乒赛时,对乒乓球和球拍产生了下列四种想法,其中正确的是( )
A.乒乓球在空中飞行时没有惯性
B.乒乓球改变运动方向是因为受到了力的作用
C.乒乓球给球拍的力和球拍给乒乓球的力是一对平衡力
D.接触时,乒乓球先给球拍一个力,球拍然后也给乒乓球一个力
【答案】B
【解析】物体保持原有静止状态或匀速直线运动状态不变的性质称之为惯性,一切物体都有惯性,则A选项说法错误,不符合题意;球拍对乒乓球施加力后,改变了乒乓球的运动方向,是力的作用的结果,则B选项说法正确,符合题意;乒乓球给球拍的力和球拍给乒乓球的力是作用在两个物体上的力,所以不是一对平衡力,则C选项说法错误,不符合题意;接触时,乒乓球给球拍一个力,根据物体间力的作用是相互的,球拍同时也给乒乓球一个力,相互作用的力是同时发生的,则D选项说法错误,不符合题意。故选B。
【变式1-2】如图甲所示,小亮用水平力推地面上的木箱,木箱运动的图像如图乙所示,则下列分析正确的是( )
甲 乙
A.在0~20s内,木箱未处于平衡状态
B.在0~40s内,木箱一直处于匀速直线运动状态
C.在20~40s内,木箱处于平衡状态
D.在0~40s内,木箱一直处于静止状态
【答案】C
【解析】由图乙可知,在0~20s内,木箱速度为0,即处于静止状态,所以木箱此时处于平衡状态;20~40s内,木箱速度为0.2m/s,处于匀速直线运动状态,受力平衡,即处于平衡状态。故选C。
【知识点2 平衡力与相互作用力】
1.平衡力与相互作用力的区别【重难】
平衡力
相互作用力
定义
物体同时受到两个力的作用且处于平衡状态,这两个力叫做平衡力
物体间发生相互作用时产生的两个力叫做相互作用力
相同点
①两个力大小相等;②两个力方向相反;③两个力作用在同一直线上
不同点
作用对象
两个力同时作用在同一物体上
分别作用在不同物体上
力的性质
两个力的性质不一定相同
两个力的性质相同
力的作用效果
两个力作用的效果是相互抵消
两个力分别产生各自的效果
作用时间
两个力是独立的
两个力同时产生,同时消失
常考例子
重力和支持力
压力和支持力
2.力和运动的关系
【例2】(杭州滨江区期末)如图所示,A、B两物块叠放在水平桌面上保持静止,图中分别给出了A、B的受力示意图。A的重力为5N,B的重力为2N。下列说法正确的是( )
A.与是一对平衡力
B.与是一对平衡力
C.与是一对相互作用力
D.与是一对相互作用力
【答案】B
【解析】由图知,A物块受到向上的支持力F2、向下的重力GA、B对A向下的压力F1;B物块受到向上的支持力F3和向下的重力GB。A物块处于静止状态,由图示和力的平衡条件可得F2=GA+F1,则GA与F2的大小不等,所以GA与F2不是一对平衡力,故A错误;GB与F3大小相等、方向相反,作用在同一物体上,作用在同一直线上,是一对平衡力,故B正确;由图知,F2与F1均作用在A物块上,且二者的大小不相等,所以二力不是一对相互作用力,故C错误;由于F2与F3的方向都是竖直向上的,因此它们不是一对相互作用力,故D错误。故选B。
【易错警示】平衡力与相互作用力的相同点有三个:大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。区别主要是平衡力作用在同一个物体上,相互作用力作用在相互作用的两个物体上;另外,相互作用力还满足“甲对乙”与“乙对甲”同时产生、同时消失,且相互作用力属于同类性质的力,而平衡力没有这样的关系。
【变式2-1】(2026宁波余姚子陵中学教育集团期中)在2025年九三阅兵中,歼-20S战斗机沿水平方向匀速飞过天安门上空。此时关于该战斗机的受力情况,下列说法正确的是( )
A.战斗机对空气向后的推力与空气对战斗机向前的推力是一对平衡力
B.战斗机对空气向后的推力与空气对战斗机向前的推力是一对相互作用力
C.战斗机受到的升力与重力是一对相互作用力
D.战斗机受到的重力与战斗机对地球的引力是一对平衡力
【答案】B
【解析】战斗机对空气向后的推力与空气对战斗机向前的推力分别作用在空气和战斗机上,是一对相互作用力,A错误,B正确。战斗机受到的升力与重力作用在同一物体上,不是一对相互作用力,C错误。战斗机受到的重力与战斗机对地球的引力分别作用在战斗机和地球上,不是一对平衡力,D错误。故选B。
【变式2-2】某越剧演员凭借出色的人物塑造迅速成为全网关注的焦点,并将越剧这一传统文化再次带入到观众的视野中来,如图所示是演员的演出瞬间,下列说法正确的是( )
A.在伞离开演员的手后,如果速度越大,那么惯性越大,飞得更远
B.抛出伞后,演员受到的重力和地面给演员的支持力是一对平衡力
C.在伞离开演员的手后,手与伞之间力的作用是相互的
D.伞被倾斜向上抛到最高点时,若一切外力同时消失,伞将保持静止状态
【答案】B
【解析】惯性只与质量有关,伞的质量不变,则伞的惯性不变,故A错误;抛出伞后,演员受到的重力和地面给演员的支持力大小相等,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正确;在伞离开演员的手后,手与伞之间没有力的作用,故C错误;伞被倾斜向上抛到最高点时,它在水平方向上速度不为零,若一切外力同时消失,伞将保持原来的运动状态继续运动,故D错误。故选B。
模块三 课后作业
基础巩固
1.2024年6月14日,全国青少年武术散打锦标赛暨第九届世界青少年武术锦标赛选拔赛在我市举行。如图所示,获奖选手站在水平颁奖台上,属于一对平衡力的是( )
A.选手受到的重力和颁奖台对选手的支持力
B.颁奖台受到的重力和地面对颁奖台的支持力
C.选手对颁奖台的压力和颁奖台对选手的支持力
D.选手对颁奖台的压力和地面对颁奖台的支持力
【答案】A
【解析】一对平衡力必须满足这几个条件:两个力作用同一物体上,方向相反、大小相等,并且作用在同一直线上。A、选手受到的重力和颁奖台对选手的支持力满足平衡力的条件,故A正确;B、颁奖台受到的重力小于地面对颁奖台的支持力,故它们不是平衡力,故B错误;C、选手对颁奖台的压力和颁奖台对选手的支持力是相互作用力,故C错误;D、选手对颁奖台的压力小于地面对颁奖台的支持力,故它们不是平衡力,故D错误。
2.一本书放在水平桌面上,书上放一支钢笔,都保持静止,下列说法正确的是( )
A.书受到的重力和桌面对书的支持力是一对平衡力
B.钢笔对书的压力和书对钢笔的支持力是一对平衡力
C.钢笔受到的重力和书对钢笔的支持力是一对平衡力
D.书对桌面的压力和桌面对书的支持力是一对平衡力
【答案】C
【解析】桌面对书的支持力等于书和钢笔的总重力,故A错误;钢笔对书的压力和书对钢笔的支持力,二者没有作用在同一物体上,不是平衡力,故B错误;钢笔受到的重力和书对钢笔的支持力,二者大小相等、方向相反、作用在同一物体和同一直线上,为一对平衡力,故C正确;书对桌面的压力和桌面对书的支持力,二者没有作用在同一物体上,不是平衡力,故D错误。故选C。
3.沿水平方向匀速直线推动地面上的课桌,下列描述的两个力属于一对平衡力的是( )
A.人对课桌的推力与课桌对人的推力
B.课桌受到的重力与课桌对地面的压力
C.课桌受到的重力与地面对课桌的支持力
D.地面对课桌的支持力与课桌对地面的压力
【答案】C
【解析】课桌对桌的推力与课桌对人的推力,两个力作用在不同物体上,大小相等,方向相反,作用在同一直线上,是一对相互作用力,故A错误;课桌受到的重力,受力物体是课桌,课桌对地面的压力,受力物体是地面,两个力作用在不同物体上,不属于平衡力,故B错误;课桌受到的重力与地面对课桌的支持力,两个力作用在同一物体上,大小相等,方向相反,作用在同一直线上,是一对平衡力,故C正确;地面对课桌的支持力与课桌对地面的压力,两个力作用在不同物体上,大小相等,方向相反,作用在同一直线上,是一对相互作用力,故D错误。故选C。
4.水平桌面上静止放置一个木块,与木块所受的重力为平衡力的是( )
A.木块对桌面的压力
B.桌面对木块的支持力
C.木块对地球的吸引力
D.地球对木块的吸引力
【答案】B
【解析】根据题意可知,木块受到的重力方向竖直向下。木块对桌面的压力与重力的方向一致,不是平衡力,故A不符合题意;桌面对木块的支持力方向竖直向上,重力都作用在木块上,是一对平衡力,故B符合题意;木块对地球的吸引力作用在地球上,与木块的重力不在同一物体上,不是平衡力,故C不符合题意;地球对木块的吸引力方向向下,指向地心,与木块所受的重力不是一对平衡力,故D不符合题意。故选B。
5.为探究二力平衡的条件,兴趣小组将两根细绳的一端分别系在一块长方形硬纸板的对角上,另一端绕过桌边的滑轮系着托盘,盘中可放砝码,如图所示。关于这个实验,下列说法中错误的是( )
A.本实验的研究对象是硬纸板
B.实验时应选择质量较大的硬纸板
C.为了研究大小不等的两个力能否使物体平衡,应调整两边的砝码数量
D.将硬纸板旋转一定角度后释放,是为了研究不在同一直线上的两个力能否使物体平衡
【答案】B
【解析】本实验研究纸板的受力情况,观察纸板的运动状态,研究对象是纸板,故A正确,不符合题意;实验时,应选用质量小一些的纸板,如果纸板质量较大,重力较大,不能忽略纸板的重力对实验的影响,故B错误,符合题意;为了研究大小不等的两个力能否使物体平衡,应调整两边的砝码数量,砝码数量相等,两边拉力就相等,砝码数量不相等,两边拉力就不相等,故C正确,不符合题意;将硬纸板旋转一定角度后释放,发现两个力不在一条直线时不能平衡,这是为了研究不在同一直线上的两个力能否使物体平衡,故D正确,不符合题意。故选B。
6.如图所示,杂技演员一只手支撑在三脚架上,让身体保持静止状态。( )
A.杂技演员受到的重力和手对三脚架的压力是一对平衡力
B.三脚架受到的重力和地面对三脚架的支持力是一对平衡力
C.杂技演员受到的重力和三脚架对杂技演员的支持力是一对平衡力
D.地面对三脚架的支持力和杂技演员受到的重力是一对平衡力
【答案】C
【解析】杂技演员受到的重力和手对三脚架的压力作用在两个物体上,不是一对平衡力,故A错误;三脚架受到的重力和地面对三脚架的支持力大小不相等,不是一对平衡力,故B错误;杂技演员受到的重力和三脚架对杂技演员的支持力大小相等、方向相反、作用在同一个物体上、作用在同一条直线上,故C正确;地面对三脚架的支持力和杂技演员受到的重力大小不相等,不是一对平衡力,故D错误。故选C。
7.(2025宁波鄞州第二实验中学期末)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10m/s的速度向下做匀速直线运动,则的大小关系是(不计空气阻力) ( )
A.F甲=F乙=F丙 B.F甲<F乙<F丙 C.F甲>F乙>F丙 D.F甲>F丙>F乙
【答案】A
【解析】不计空气阻力,虽然三个物体的运动状态不同,但由于甲静止,乙、丙都做匀速直线运动,所以三个物体都处于平衡状态,即受力平衡,则三个物体所受拉力与重力大小相等,而三个物体的质量相等,所受重力大小相等,则三个拉力大小相等。故选A。
8.(2025宁波江北模拟)为促进学生身心发展,某市多校已落实课间15分钟进行活动的制度。如图,小宁双手握住单杠保持静止,与人受到的重力是一对平衡力的是( )
A.单杠对人的拉力 B.地球对人的吸引力
C.人对单杠的拉力 D.人对地球的吸引力
【答案】A
【解析】单杠对人的拉力方向竖直向上,与人受到的重力大小相等,方向相反,作用在同一直线上,作用在同一物体上,符合二力平衡条件。物体由于地球的吸引而受到的力叫作重力。人受到的重力与地球对人的吸引力不是一对平衡力。人对单杠的拉力的受力物体是单杠,与重力的受力物体(人)不同,不符合二力平衡条件。人对地球的吸引力的受力物体是地球,与重力的受力物体(人)不同,不符合二力平衡条件。故选A。
9.用电线将电灯吊在天花板上,电灯静止,下述中属于相互作用力的是______;属于平衡力的是____________。(填序号)
①电灯对电线的拉力和电线对电灯的拉力
②电线对电灯的拉力和电线对天花板的拉力
③电灯受到的重力和电灯对电线的拉力
④电灯受到的重力和电线对电灯的拉力
【答案】④①
【解析】①电灯对电线的拉力和电线对电灯的拉力是一对相互作用力;②电线对电灯的拉力和电线对天花板的拉力,不是发生在相互作用的两个物体之间的力,既不是相互作用力,也不是平衡力;③电灯受到的重力和电灯对电线的拉力方向相同,既不是相互作用力,也不是平衡力;④电灯受到的重力和电线对电灯的拉力是一对平衡力。
10.如图所示,单摆小球在A、C两点之间来回摆动。小球在A点时______ (填“是”或“不是”)处于平衡状态,理由是____________________。若小球摆到C点时,所受的力突然全部消失,则小球由于________将处于_______状态。
【答案】不是 所受重力与拉力不在同一直线上 惯性 静止
【解析】小球在A点时,速度为0,受到重力和绳的拉力,二力不在同一条直线上,不是平衡力,小球不是处于平衡状态。小球摆到C点时,速度为0,若所受的力突然全部消失,则小球由于惯性将保持原来的运动状态,即处于静止状态。
11.一辆自重为的货车装载着20箱货物,每箱货物的质量是400kg,行驶到一座立有限重标志牌的桥前,标志牌如图所示。取。回答下列问题:
(1)这辆货车和货物的总质量为多少?
(2)这辆车静止时除了重力之外还受到_______力,求这个力的大小和方向。
【答案】(1) (2)地面给车的支持 竖直向上
【解析】(1)根据重力的公式可知,货车的质量是,货物的质量是,这辆货车和货物的总质量为。
(2)这辆车静止时,处于平衡状态,除了重力之外,还受到地面给车的支持力,方向竖直向上。根据二力平衡可知,这辆车和货物的总重力和地面给车的支持力是一对平衡力,大小相等,即。
强化提升
12.在平直的地面上,小阳沿水平方向以大小为的力推小车,使其匀速向左运动,如图所示,下列两个力属于一对平衡力的是( )
A.小车对地面的压力与地面对小车的阻力
B.小车对地面的压力与地面对小车的支持力
C.手对小车的推力与小车受到的阻力
D.小车受的推力和地面对小车的支持力
【答案】C
【解析】在平直的地面上,小阳沿水平方向以大小为的力推小车,使其匀速向左运动,小车在水平方向所受的推力和阻力是一对平衡力,在竖直方向上,小车受到的重力和支持力是一对平衡力,故C正确,A、B、D错误。故选C。
13.一列火车在平直的铁路上做匀速直线运动,是因为( )
A.火车没有受到外力的作用
B.火车受到的牵引力大于它受到的阻力
C.火车受到的牵引力和阻力是一对平衡力
D.火车没有受到阻力
【答案】C
【解析】火车在平直的轨道上行驶时,水平方向上受到牵引力和阻力;又因为火车做匀速直线运动,所以火车在水平方向受到的牵引力和阻力是一对平衡力,大小相等,故A、B、D错误,C正确。故选D。
14.(2026嘉兴海宁紫薇中学期中)小明在周末观看电影后购买了玩具盲盒,并将拆出的玩具放在盒子上拍照,如图所示,下列说法中正确的是( )
A.玩具对盒子的压力和地面对盒子的支持力是一对相互作用力
B.玩具对盒子的压力和盒子对玩具的支持力是一对相互作用力
C.玩具受到的重力和它对盒子的压力是一对平衡力
D.盒子受到的重力和地面对盒子的支持力是一对平衡力
【答案】B
【解析】玩具对盒子的压力和地面对盒子的支持力大小不等,不是一对相互作用力,A错误;玩具对盒子的压力和盒子对玩具的支持力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在两个物体上,是一对相互作用力,B正确;玩具受到的重力和它对盒子的压力方向相同,不是一对平衡力,C错误;盒子受到的重力与地面对盒子的支持力大小不相等,不是一对平衡力,D错误。故选B。
15.如图所示,两个相同的木模质量均为靠三根竖直细线连接,在水平面上按一个“互”字形静置,上方木模呈现悬浮效果,这是利用了建筑学中的“张拉整体”结构原理。图中短线a上的拉力和水平面所受压力满足( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】以两个相同的木模组成的整体为研究对象,对其进行受力分析可知,该整体受重力和水平面的支持力,支持力的大小等于两个木模的重力大小之和,物体间力的作用是相互的,该整体对水平面的压力与水平面对其的支持力大小相等,则水平面受到的压力为F2=2mg以上面的木模为研究对象,其受重力、左侧两段细线向下的拉力之和F左、右侧短线向上的拉力F1由平衡条件可知,F1=mg+F左,即F1>mg;故选B。
16.小义利用家中的衣架、矿泉水瓶、小卡片、细线、水等物品探究二力平衡的条件。
(1)实验时,小卡片除了受到两侧细线的拉力外,还受到重力的作用,方向__________,但由于值很小,故略去不计。
(2)如图所示,小义将原来处于静止状态的小卡片扭转一个角度,使小卡片两侧细线相互平行,松开手后发现小卡片会转动,说明两个力互相平衡必须满足的条件是____________
_____________________。
(3)要继续探究相互平衡的二个力的大小关系,应如何操作?__________。
【答案】(1)竖直向下 (2)作用在同一直线上 (3)改变一侧瓶中水的质量,重复实验
【解析】(1)实验中的卡片受重力,重力的方向竖直向下;
(2)二力平衡条件:作用在一个物体上,大小相等,方向相反,作用在一条直线上。小义将原来处于静止状态的小卡片扭转一个角度,使小卡片两侧细线相互平行,松开手后发现小卡片会转动,说明不在一条直线上的两个力,不能平衡,两个力互相平衡必须满足的条件是作用在一条直线上;
(3)要继续探究相互平衡的二个力的大小关系,可以改变矿泉水瓶中水的多少。
17.某校项目化实验小组利用可乐瓶等材料制作水火箭(图1),并进行飞行高度测试实验。水火箭的结构如图2所示。将水火箭竖立于地面,用打气筒通过打气管向瓶内打气,当瓶内压强足够大时,瓶塞脱落,瓶内的水向下喷出,水火箭就接近竖直向上飞。
(1)瓶内的水向下喷出的同时水火箭向上运动,这是因为力的作用是__________。
(2)实验中无法直接测量水火箭竖直上升的最大高度,可以转换为测量_______来间接反映这个高度。
(3)如图3所示,小组同学用频闪照相机拍下了水火箭从处起飞到达到最高点处的运动情况,照相机每隔曝光一次,则水火箭运行到处时是否受到平衡力的作用?请判断并说明理由。____________________________________________________。
【答案】(1)相互的 (2)水火箭在空中上升的时间(水火箭在空中停留的时间) (3)没有受到平衡力作用,因水火箭在相同时间间隔内通过的距离不相等,是变速直线运动,所以没有受到平衡力作用
【解析】(1)瓶内的水向下喷出的同时水火箭向上运动,水火箭飞行原理是利用力的作用是相互的。
(2)水火箭上升的高度越高,到落地时所需的时间就越大,所以实验中可以测量水火箭从发射到落地的时间来间接反映这个高度。
(3)如图3所示,因照相机每隔0.2s曝光一次,从拍下的照片可以看出,水火箭在做变速直线运动,受非平衡力作用,理由是在相同时间内水火箭通过的距离不同,根据知,水火箭在做变速直线运动。
18.小明用如图1、2、3、4所示的装置来完成探究“二力平衡的条件”的实验,则:
(1)在探究“二力是否在同一直线上”对“二力平衡”的影响时,小明将图2中的小车扭转一个角度后松手,小车不再平衡,从而得出:只有作用在__________(填“同一直线”或“不同直线”)上的两个力,才能够平衡。
(2)在探究“二力是否作用在同一物体上”对“二力平衡”的影响时,小明将图4中的卡片剪成两半,此时卡片_____ (填“能”或“不能”)平衡,从而得出结论。
(3)小明用图3来探究“二力的方向”对“二力平衡”的影响时,他在图3实验完成后,接下来应该进行的操作是_______________________________,此时小车_______ (填“会”或“不会”)静止,由此得出二力平衡必须满足“方向相反”这一条件。
【答案】(1)同一直线 (2)不能 (3)将一端的钩码取下,挂在另一端钩码的下方 不会
【解析】(1)小明将图2中的小车扭转一个角度后松手,小车不再平衡,从而得出:只有作用在同一直线上的两个力,才能够平衡。
(2)小明将图4中的卡片剪成两半,两卡片分别向相反方向加速运动,此时卡片不能平衡,说明二力平衡条件之一是必须作用在同一个物体上。
(3)小明用图3来探究“二力的方向”对“二力平衡”的影响时,可以将两个力的方向改为相同方向,他在图3实验完成后,接下来应该进行的操作是将一端的钩码取下,挂在另一端钩码的下方,此时小车不会静止,由此得出二力平衡必须满足“方向相反”这一条件;通过上述实验过程可得:作用在同一物体上的两个力,只有大小相等、方向相反,且作用在同一条直线上时,这两个力才能平衡。
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