7.3 二力平衡（举一反三·讲义）物理新教材沪科版八年级全一册

7.3 二力平衡 【新教材沪科版】 【知识框架+知识精讲（3个知识归纳+5个题型）+课后作业】 模块二 知识精讲 情景导入 分析静止在水平桌面上的杯子、匀速直线行驶的汽车等物体的受力情况和运动状态，我们不难发现：在一定条件下，物体即使在受到外力作用时也能保持静止或匀速直线运动状态。这是否和牛顿第一定律有些矛盾呢？其实并不矛盾，这涉及力的平衡问题。 本节将学习有关内容。 知识归纳 【知识点1 平衡状态】 1. 平衡状态：物体静止和匀速直线运动状态叫平衡状态。 2. 平衡力：物体如果在两个力的作用下处于平衡状态，这两个力就互称为平衡力。这种情况叫做二力平衡。 3.受平衡力的物体保持平衡状态的原因： 上述的杯子和汽车虽然都受到了力，但所受力是平衡力，改变物体运动状态的作用效果相互抵消，因而能保持静止或匀速直线运动的平衡状态。 4.判断物体是否受到平衡力的方法： 最基本的思路就是：看物体受到力的作用后是否处于静止或匀速直线运动状态。具体实例如下。 （1）栖息在枝条上的小鸟静止时，它受到的重力和支持力是一对平衡力； （2）跳伞运动员在某段时间内能匀速下降，是因为运动员和降落伞作为整体受到的重力和空气阻力是一对平衡力； （3）梵净山上的“蘑菇石”屹立不倒也是因为受到平衡力的作用。 （4）站在地球上的人随地球一起运动，速度的方向发生变化，运动状态发生变化，此时人处于非平衡状态。 【例1】（2026四川遂宁）遂宁蓬溪县被誉为“中国书法之乡”，越来越多的青少年参与书法活动。如图所示为一学生正在书写“遂宁”二字。则下列说法正确的是（ ） A. 手握毛笔时笔杆受到的压力是由于笔杆发生形变产生的 B. 手执笔竖直悬空静止时，笔受到的摩擦力和重力是一对平衡力 C. 书写时，使笔尖弯曲的力的施力物体是手 D. 书写“宁”中的“一”时，笔尖受到纸面向右的摩擦力 【答案】B 【解析】A．弹力是施力物体发生弹性形变对受力物体产生的力，笔杆受到的压力的施力物体是手，因此压力是手发生形变产生的，故A错误； B．手执笔竖直悬空静止时，笔受力平衡，此时受到竖直向上摩擦力和竖直向下的重力作用，满足“同体、等大、反向、共线”的平衡力条件，因此笔受到的摩擦力和重力是一对平衡力，故B正确； C．书写时，笔尖弯曲是纸对笔尖施加了力的作用，因此使笔尖弯曲的力的施力物体是纸，故C错误； D．书写“宁”中的“一”时，笔尖相对纸向右运动，滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反，因此笔尖受到纸面向左的摩擦力，故D错误。故选B。 【变式1-1】如图所示，作用在物体上的力属于平衡力的是（　　） A．B．C．D． 【变式1-2】下列情景中，处于平衡状态的是（　　） A．匀速转动的橡皮 B．百米加速冲刺的同学 C．下落的苹果D． 匀速下降的降落伞 【变式1-3】对于静止在桌面上的书来说，下列各组力属于平衡力的是（　　） A．书受到的重力和书对桌面的压力 B．桌子受到的重力与地面对桌子的支持力 C．书对桌面的压力和桌面对书的支持力 D．书受到的重力和桌面对书的支持力 【知识点2 二力平衡的条件】 探究二力平衡条件的实验 【提出问题】当物体受到两个力的作用而处于平衡状态时，这两个力的大小、方向存在什么关系？它们在一条直线上吗？ 【猜想与假设】物体在两个力的作用下处于平衡状态，这两个力大小应该相等、方向应该相反而且在同一条直线上。 【设计实验】如图所示，将小车放在光滑的水平桌面上，使小车在水平方向上受两个力的作用。采用控制变量法进行探究，分别改变这两个力的大小（通过改变砝码的质量实现）、方向和是否共线（通过扭转小车实现），由静止释放小车，观察小车在什么条件下会保持静止状态不变。 【进行实验】（1）控制力的方向不变，保持两个力在同一直线上，使两个力大小不同。即在两侧的细线上悬挂质量不等的砝码。 ①现象：小车向砝码质量大的一侧运动。 ②分析：小车左右两侧受力方向相反，在同一条直线上，但大小不同，小车不能处于平衡状态。 （2）控制力的方向不变，保持两个力在同一直线上，使两个力大小相等，即两侧细线上悬挂质量相等的砝码。 ①现象：小车保持静止。 ②分析：小车左右两侧受力大小相同，方向相反，在同一条直线上，小车处于平衡状态。 （3）控制力的大小不变，方向保持相反，但不在一条直线上，即两侧细线上悬挂质量相等的砝码，把小车扭转一个角度。 ①现象：小车动起来。 ②分析：小车左右两侧受力大小相同，方向相反，但不在一条直线上，不能处于平衡状态。 （4）控制力的大小不变，保持两个力在同一直线上，改变一个力的方向。即细线上悬挂质量相等的砝码，把细线挂在小车的同一侧。 ①现象；小车动起来。 ②分析：小车水平方向受到的两个力大小相同，在一条直线上，方向也相同，小车不能处于平衡状态。 【实验记录】  实验序号 小车在水平方向所受二力的情况 小车状态 大小 方向 是否在同一直线上 1 不相等 相反 是 不平衡 2 相等 相反 是 平衡 3 相等 相反 否 不平衡 4 相等 相同 是 不平衡 【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。 【注意事项】（1）应选择尽量光滑的桌面并确保滑轮和车轮转动灵活，以减小阻力对实验的影响。 （2）实验中选择让小车处于静止状态作为平衡状态，是因为匀速直线运动状态不容易控制。 （3）实验中需将小车扭转一个角度再释放，其目的是使两个力不在同一条直线上。 【例2】（2026河南一模）小明在“探究二力平衡的条件”的实验中，设计了如图所示的两种实验方案。    （1）通过实验比较，小明发现采用方案 （选填“甲”或“乙”）实验效果更好，原因是 ； （2）当两个盘中分别放上两个相同的砝码后，小车静止在桌面上；这说明二力平衡时，两个力的大小 ； （3）保持两盘中砝码质量相等，把小车在水平桌面上扭转一个角度，放手后观察到小车转动，最后恢复到静止状态。这个实验现象说明：作用在同一物体上的两个力，大小相等，方向相反，并且 上，这两个力才能彼此平衡； （4）在完成探究实验后：小明剪断小车左边的细线，小车由静止变为向右运动，此现象说明力可以改变物体的 。 【答案】（1） 乙 减小了摩擦力对实验的影响 （2）相等 （3） 作用在同一条直线（4）运动状态 【解析】（1）通过实验比较，小明发现采用方案乙，实验效果更好，原因是滚动摩擦小于滑动摩擦，减小了摩擦力对实验的影响。 （2）当两个盘中分别放上两个相同的砝码后，由于砝码的重力相同，则两侧绳子对小车的拉力是一对平衡力，小车就能保持静止状态，说明彼此平衡的两个力大小相等。 （3）保持两盘砝码质量相等（即让两边的拉力相等），把小车扭转一个角度，使拉力不在同一条直线上，观察到小车发生转动，当小车重新恢复到原来的静止状态时，拉力作用在同一条直线上；这个实验现象说明：作用在同一物体上的两个力，大小相等，方向相反，并且作用在同一条直线上，这两个力才能彼此平衡。 （4）剪断小车左边的细线后，小车由静止向右运动，小车受力不再平衡，此现象说明力可以改变物体的运动状态。 【变式2-1】如图所示，是探究“二力平衡的条件”实验，小车置于水平桌面，两端的轻质细绳绕过定滑轮挂有等重钩码。是小车受到的向左的拉力，是小车受到的向右的拉力，与在同一水平直线上。下列说法不正确的是（ ） A. 因为摩擦可忽略，小车在水平方向上只受到、作用 B. 增减钩码个数，是探究二力大小对小车平衡的影响 C. 、大小相等时，小车一定处于平衡状态 D. 将小车水平扭转90°时，、仍在同一直线上 【变式2-2】在“探究二力平衡条件”的实验中，小明设置的实验装置如图甲所示。 （1）实验时，向左盘和右盘同时放入等重的砝码，这时木块保持静止，但小明在实验时发现，若向左盘和右盘同时放入不等重的砝码，木块仍然保持静止，则产生这一现象的原因是________； （2）现保持F1与F2的大小相等，将木块换成小车，然后扭转一个角度，松手后，小车将发生转动，据此可以得出二力平衡时需要满足的一个条件是__________； （3）在探究同一问题时，小红设计了如图乙所示的实验，同学们认为小红的实验优于小明的实验，其主要原因是________； A.小卡片容易扭转 B.小卡片是比较容易获取的材料 C.容易让小卡片在水平方向上保持平衡 D.减小摩擦力对实验结果的影响 （4）如图丙所示装置，两个滑轮安装成不同的高度，能否探究二力平衡的条件。答：____ 【变式2-3】在“探究二力平衡的条件”实验中，小明选择了如图的装置，把小卡片两端细线绕过滑轮，并挂上钩码。 （1）实验中选择小卡片的目的是______（选填“考虑”或“不考虑”）小卡片的重力对实验的影响； （2）为了探究相互平衡的两个力是否在同一条直线上，进行如下操作：______（选填“下拉”、“翻转”或“旋转”）小卡片，松手后观察小卡片是否平衡； （3）为了探究相互平衡的两个力是否在同一物体上，进行如下操作：______小卡片，松手后观察小卡片是否平衡。 【知识点3 二力平衡的条件的应用】 1.求力的大小和判断力的方向： 物体在两个力的作用下处于平衡状态，已知一个力的大小和方向，我们可以根据二力平衡条件可以求另一个力的大小和方向。 （1）“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验：当木块保持匀速直线运动时，它受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，两个力大小相等、方向相反，所以从弹簧测力计的示数就可知摩擦力的大小。 （2）“探究重力与质量的关系”的实验：当物体静止时，它受到的拉力和重力是一对平衡力，两个力大小相等、方向相反，所以从弹簧测力计的示数就可知重力的大小。 （3）静止在水平面上的物体：当物体静止时，它受到的支持力和重力是一对平衡力，两个力大小相等、方向相反，所以支持力的大小等于物体重力的大小 F=G，支持力的方向竖直向上。 2.判断物体的运动状态 已知物体的受力情況，可以二力平衡条件，来判定物体是否受平衡力，是否处于平衡状态（物体静止或做匀速直线运动）。以在水平木板上运动的木块为例： 木块在水平方向上受到弹簧测力计的拉力F和木板对它的摩擦力f。 ①若拉力等于阻力，则二力平衡，木块向右做匀速直线运动； ②若拉力大于阻力，二力不平衡，木块向右做加速直线运动； ③若拉力小于阻力，二力不平衡，木块向右做减速直线运动。 3.确定物体重心： 利用二力平衡特点，可以找不规则物体的重心。 （1）用支撑法确定重心： 如图： 把汤匙放在手指上，仔细调节支撑汤匙的支点，使其在手指上平衡，由此可确定汤匙的重心就在过支点的竖直线上。 （2）用悬挂法确定重心： 如图所示，将薄板用细线悬挂起来，静止后，过悬挂点A画一条沿细线方向的线段AB；然后换一个悬挂点，再次静止悬挂，用同样的方法画出线段CD。AB和CD的交点E，就是薄板的重心。 科学书屋 杂技艺术中的平衡 杂技表演中的走钢丝、女子排椅等节目，体现了传统杂技的“惊、险、奇、新、美”，很好地应用了平衡知识。演员在表演这些节目时，需要小心调整自己的重心位置，使重力作用线通过支撑面。这样，演员及使用的器具在重力和支持力的作用下就能处于平衡状态。 【重要方法总结1】对运动和力的关系的深入理解 【重要方法总结2】平衡力与相互作用力的区分 （1）一对平衡力需满足条件：大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上。 （2）一对相互作用力需满足条件：大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在不同物体上。 要点说明： ①平衡力和相互作用力的四个条件中，只要有一个不符合，就不是平衡力或相互作用力。 ②形如表述“A对B的力”与“B对A的力”就是一对相互作用力。如桌面对木块的支持力与木块对桌面的压力是一对相互作用力。 ③一对相互作用力必须作用在两个物体上，涉及到三个力不是一对相互作用力，如“A对B的力”与“C对A的力”就不是一对相互作用力。 ④平衡力与相互作用力的区别在于是否作用在同一物体上，做题时优先判断这一个条件。如果两力作用在同一物体上，则肯定不是一对相互作用力；如果两力作用在不同物体上，则肯定不是一对平衡力，据此可快速排除选项中的错误答案。 【重要方法总结3】涉及平衡力的作图解题方法 (1)平衡力示意图画法：用带箭头的线段表示物体所受到的每一个力。线段起点表示力的作用点；线段长度表示力的大小；箭头表示力的方向。 (2)平衡力示意图要求 1）要做到“三定二标”：定每一个力的作用点、方向、长度，标箭头和力的符号。 2）用实心小圆点标出作用点：每一个力作用点在一个点上，也就是在物体重心上。 3）用箭头标出每一个力的方向：作用在同一物体上的两个力，大小相等（线段长度一定相等），方向相反，并且作用在一条直线上。 4）用英文字母标出每个力的符号：如重力和支持力是一对平衡力时，重力用G、支持力用F等。 【例3】（综合应用类）一辆小车，总质量为，在水平路面上做匀速直线运动的过程中，受到的阻力是车重力的倍。问： 小车所受的阻力是多大？ 发动机提供给小车的牵引力是多大？ 【答案】见解析 【解析】小车受到的重力：， 小车所受的阻力：； 因为小车做匀速直线运动，所以发动机提供给小车的牵引力与阻力大小相同：。 答：小车所受的阻力大小是； 发动机提供给小车的牵引力是。 【变式3-1】如图所示，用弹簧测力计悬吊一硬棒且使其处于水平静止状态，O点为硬棒的几何中心，下列说法正确的是（　　） A．弹簧测力计的读数为2.2N B．这种办法无法测量硬棒受到的重力 C．硬棒的重心为O点 D．硬棒的重心为A点 【变式3-2】如图所示，用手握着一个重为10N的瓶子静止在空中，此时瓶子受到的摩擦力与 力是一对平衡力，瓶子受到的摩擦力大小为 N。 【变式3-3】如图甲所示，放在水平地面上的物体，受到方向不变的水平拉力F的作用，其F-t和v-t图像分别如图乙、图丙所示。由图像可知，0~2s，物体受到的摩擦力大小为 N；2~4s，物体受到的摩擦力大小 拉力大小（选填“大于”、“等于”或“小于”）。当t=3s时，物体受到的摩擦力大小为   N。 【例4】（辨析类）（2026黑龙江齐齐哈尔）两轮平衡车作为一种新兴的代步工具，备受年轻人喜爱。如图所示，当人站在平衡车上操控车在水平路面上直线行驶时，下列说法正确的是（ ） A. 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 B. 平衡车对地面的压力和地面对平衡车的支持力是相互作用力 C. 当车突然加速时，站在平衡车上的人，因受到惯性会向后仰 D. 关闭电机后车最终会停下来，说明物体的运动需要力来维持 【答案】B 【解析】A．平衡车受到的重力小于地面对平衡车的支持力（支持力等于人与车的总重力），两个力大小不相等，不满足二力平衡条件，故A错误； B．平衡车对地面的压力和地面对平衡车的支持力分别作用在地面和平衡车上，性质相同，同时产生，是一对相互作用力，故B正确； C．惯性不是力，不能说“受到惯性”，人向后仰是因为具有惯性，故C错误； D．关闭电机后车停下来是因为受到阻力，说明力是改变物体运动状态的原因，物体的运动不需要力来维持，故D错误。故选B。 【变式4-1】如图所示，水平弹簧左端连接一物块，右端受到大小为F的水平外力作用，物块在水平桌面上做匀速直线运动。下列说法正确的是（　　） A．弹簧对物块的拉力小于F B．桌面对物块的滑动摩擦力等于F C．物块对弹簧的拉力与外力F是一对相互作用力 D．桌面对物块的滑动摩擦力与外力F是一对平衡力 【变式4-2】汽车在平直公路上匀速行驶，受到的力是一对平衡力的是（    ） A．汽车对地面的压力和地面对汽车的支持力； B．汽车的重力和它所受到的阻力； C．汽车对地面的压力和汽车的重力； D．汽车的牵引力和它所受的阻力 【变式4-3】宁化火车站正式通车，极大地方便了宁化人民的出行。高速行驶的动车相对于座椅来说，动车是 （填“运动”或“静止”）的，放在桌面上的水杯静止不动，此时水杯对桌面的压力和桌面对水杯的支持力是 （选填“一对平衡力”或“相互作用力”）。 【例5】（作图类）（2026黑龙江齐齐哈尔）小星陪妈妈去超市购物，结账时将一箱牛奶放在水平桌面上。把这箱静止不动的牛奶看作一个整体，如图所示为简化图，O点为其重心，画出这箱牛奶受到的重力G和支持力F的示意图。 【答案】如图所示 【解析】由题可知，牛奶箱处于静止状态，它在竖直方向上受到的重力G和支持力F是一对平衡力。所以从O点开始，沿竖直向下的方向画一个带箭头的线段，并在线段末端标上字母G。同样的，沿竖直向上的方向画一个带箭头的线段，并在线段末端标上字母F。且它们的线段长度应该相等。 【变式5-1】如图所示，在水平地面上拉木块做匀速直线运动，请画出木块所受拉力F和摩擦力f的示意图。 【变式5-2】如图所示，一辆叉车载着货物A在路面上匀速直线前进，请画出此时货物的受力示意图。 【变式5-3】 （2025四川达州）某景区用无人机为各补给点运送生活物资，如甲图。生活物资重力为G、绳子拉力为。请在乙图“O”点画出无人机匀速运送中： （1）生活物资受到拉力的示意图； （2）生活物资重力G的示意图。 模块三 课后作业 一、选择题(共11题) 1. 在下列运动过程中，物体处于平衡状态的是（ ） A. 空中飞向球门的足球 B. 竖直上抛运动到最高点的乒乓球 C. 沿光滑斜面向下滚动的小车 D. 空中匀速直线下降的跳伞运动员 2. （2025青海）以下几种情况中，和是物体所受的方向相反的两个力，其中属于二力平衡的是（ ） A. B. C. D. 3. 如图所示，各物体受到两个力，其中彼此平衡的是（　　） A．B．C．D． 4.（2025·广西）如图所示，“广西三月三”活动中，身着壮锦马甲大秀舞蹈的机器人（　　） A. 跳跃时受力平衡 B. 静止时受力平衡 C. 跳跃时没有惯性 D. 静止时具有惯性 5. （2026四川南充）如图是南充市阆中古城码头举行的赛龙舟，这是我国重要的节日民俗活动之一，相传是为纪念爱国诗人屈原而兴起的。下列说法正确的是（　　） A. 比赛中运动员持续划桨，表明物体运动需要力来维持 B. 桨对水的作用力与水对桨的作用力是一对相互作用力 C. 运动员对龙舟的压力与运动员受到的重力是一对平衡力 D. 运动员划桨时用力越大，龙舟的惯性越大 6. （2026四川达州）如图所示，小华同学用的水平推力推着重为的木箱在水平地面上做匀速直线运动，5s内移动了2m。下列说法正确的是（ ） A. 木箱运动的速度为 B. 木箱对水平地面的压力为 C. 木箱受到的合力为 D. 若水平推力增大为，木箱仍做匀速直线运动 7．如图所示，在武术节目《天地英雄》表演中，表演者用四根手指撑起身体悬空保持静止状态。下列说法正确的是（　　） A．此时表演者所受的合力不为零 B．表演者对支撑面的压力与表演者所受重力是一对平衡力 C．表演者对支撑面的压力与支撑面对表演者的支持力是一对相互作用力 D．支撑面对表演者的支持力与表演者所受重力是一对相互作用力 8. 如图所示，小强用向右的力推静止在水平地面上的箱子，但箱子没动。下列说法正确的是（　　） A. 箱子受到的重力和地面对箱子的支持力是一对相互作用力 B. 箱子对地面的压力和地面对箱子的支持力是一对平衡力 C. 箱子受到水平方向的推力小于地面对箱子的摩擦力 D. 若此时一切外力都突然消失，箱子会静止在原地 9. 如图所示，物块A静止在固定的斜面上。此时物块的重力产生两方面的作用效果：使物块压紧斜面以及使物块有沿斜面向下滑动的趋势，因而可将物块的重力沿斜面方向和垂直斜面的方向进行分解。实际解决问题时，就可以用这两个方向上的分力来等效替代物块的重力。下列说法正确的是（　　） A．物块受到斜面的支持力和物块的重力是一对相互作用力 B．物块受到斜面的支持力和物块的重力沿斜面方向的分力是一对相互作用力 C．物块受到斜面的摩擦力和物块的重力是一对平衡力 D．物块受到斜面的摩擦力和物块的重力沿斜面方向的分力是一对平衡力 10．如图所示，一轻质弹簧（即重力不计），上端挂在铁架台的水平横杆上，下端挂一重为G的小球并保持静止。图中分别画出了该状态下小球和弹簧的受力示意图。下列判断正确的是（　　） A．G与F3是一对平衡力 B．G与F3是一对相互作用力 C．F1与F2是一对平衡力 D．F 1与F2是一对相互作用力 11. （2026四川内江）如图所示是实心球离开手后在空中的运动轨迹（不考虑空气阻力的影响）。下列说法正确的是（ ） A. 当实心球运动到最高点 时，处于平衡状态 B. 实心球在空中运动时受重力和手对它的推力作用 C. 实心球离开手后能继续向前运动是由于具有惯性 D. 若实心球运动到 点时，受到的外力全部消失，将沿 方向运动 二、填空题(共8题) 12. 赣剧是江西省地方戏曲剧种之一、如图所示，某赣剧演员在水平舞台上站立不动时，她受到的重力与舞台对她的支持力是一对 ，其中重力的方向是 。 13. 如图所示的是一件工艺品，就是合金制成的“马踏飞燕”立在水平木制底座上。马仅用一蹄就能稳稳地踏在飞燕上，这只蹄子的中心与马的______应该在一条竖直线上。“马踏飞燕”受到重力和______是相互平衡的力。 14. 如图所示 ，物体处于静止状态，用弹簧测力计测量力时，弹簧受到的拉力越大就伸得越长，说明力的作用效果与力的________有关。物体受到的重力为_______N；物体所受拉力与_______力是一对平衡力；此时，若物体所受的外力全部消失，它将_______________。 15. 如图所示为根据“力与运动”的有关内容绘制的知识结构图，请将图中内容填写完整：①处应为______，②处应为______。图中线条表示知识间的逻辑关系，③这根线前后知识蕴含的物理意义是：力是______（选填“维持”或“改变”）物体运动状态的原因。 16. 如图甲是《出彩中国人》栏目中表演的羽毛平衡术节目的场景。表演者将一根羽毛放置在窄木条上，此时羽毛处于静止状态，如图乙所示。分析可知：羽毛的重心位置应在羽毛上的__________点，羽毛所受的重力和窄木条对羽毛的支持力的关系是___________。 17．下列两幅图（如图）均是中国古代科技著作《天工开物》的插图，图甲“六桨客船”中的船工向后划桨时，客船就会向前运动，是因为力的作用是 的；图乙中“赶稻及菽”时牛拉石碾匀速转动过程中，石碾受 （选填“平衡力”或“非平衡力”）的作用。 18. 物体A重5N，物体B重10N。现对A施加一水平推力F=100N，将A、B压在竖直墙壁上静止（如图所示），则B的右表面所受的静摩擦力的大小是 N、方向为竖直 。 19．如图所示，物体所受重力为30N，手对物体的压力为50N。甲图中，木块恰好沿墙壁匀速下滑，则木块受到的摩擦力的大小为 ；乙图中接触面受到的压力的大小为 。 三、作图题(共4题) 20. （2026四川内江）如图所示，封闭式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物体A受到的所有力的示意图。 21. 如图所示，物体在水平地面上静止，画出物体受力的示意图。 22. 如图所示，重为G的苹果静止放置在水平桌面上（O点为苹果重心），请画出苹果所受力的示意图。 23．如图所示，重为6牛的吊灯挂在天花板上，用力的示意图画出吊灯所受的力。 四、探究与实验题(共2题) 24.在探究“二力平衡条件”的实验中： （1）甲组同学实验时，向左盘和右盘同时放入一个不等重的砝码，这时木块仍然保持静止状态，如图甲，发生这一现象的原因是 　 　； （2）乙组同学针对甲组的问题做了改进，将木块抬离桌面完成实验，当木块静止时，发现拉线不在同一直线上（如图乙所示），于是他们得出：二力平衡时，两个力可以不在同一直线上，你认为造成这种情况的原因是 　 　； （3）丙组同学针对乙组的问题做了改进，将木块换成了小卡片如图丙，为了探究平衡的两个力是否必须在同一直线上，应 　　（剪开/旋转/向下拉）小卡片，观察卡片 　　（刚释放时/最终）是否保持平衡。 25．如图甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景。 （1）小华将系于小卡片（重力可忽略不计）两对角上的细线分别跨过左右支架上的滑轮，并在线的两端挂上钩码，并通过调整______来改变拉力的大小； （2）当小卡片平衡时，小华将小卡片旋转一个角度，松手后小卡片不能平衡，设计此实验步骤的目的是为了探究______； （3）小明将木块放在水平桌面上，设计了如图乙所示的实验，同学们都认为小华的实验优于小明的实验。其主要原因是______； A．减少摩擦力对实验结果的影响    B．小卡片是比较容易获取的材料 C．容易让小卡片在水平方向上保持平衡    D．小卡片容易旋转 （4）利用图丙装置______（选填“能”或“不能”）探究二力平衡的条件。 五、综合应用题(共2题) 26. 如图所示，一辆汽车在平直的公路上匀速向前行驶，它所受的阻力为3500N，此时汽车所受的动力是车重的0.1倍，g＝10N/kg。试问： （1）汽车所向前的牵引力是多少？ （2）汽车的总质量是多少？ （3）地面对汽车的支持力是多少？ 27．请同学们阅读自学下列文章： 牛顿第三定律 我们知道，两个物体之间的作用总是相互的，一个物体对另一个物体有力的作用，后一个物体一定同时对前一个物体有力的作用。力是物体与物体之间的相互作用。物体间相互作用的这一对力，常常叫做作用力和反作用力。把互相作用的两个力分成为作用力和反作用力并不是绝对的。我们可以把其中一个力叫做作用力，另一个力就叫做反作用力。 作用力和反作用力之间存在什么样的关系呢？ 把两个弹簧测力计A和B连接在一起（如图所示），用力拉弹簧秤A，可以看到两个弹簧测力计的指针同时移动，弹簧测力计B的示数指出弹簧测力计A对它的作用力F的大小，而弹簧测力计A的示数指出弹簧测力计B对它的反作用力F′的大小，可以看出，两个弹簧测力计的示数是相等的，改变手拉弹簧的力，弹簧测力计的示数也随着改变，但两个示数总相等，这说明作用力和反作用力大小相等，方向相反。 两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在一条直线上，这就是牛顿第三定律。 请同学们根据上述自学的知识，回答下列问题。 （1）两个物体之间的作用力和反作用力，总是大小 　　，方向 　　，作用在 　　上，这就是牛顿第三定律。 （2）以卵击石，石头没有损伤而鸡蛋破了，这一现象中，石头对鸡蛋的作用力大小 　　（填空“大于”、“等于”或“小于”）鸡蛋对石头的作用力大小。 （3）人走路时用脚蹬地，脚对地面施加一个作用力F1，地面同时给脚一个反作用力F2，则这两个力的大小关系是（ ） A．F1＞F2；B．F1＜F2；C．F1＝F2；D．无法比较 （4）下列现象中，不是一对作用力与反作用力的是（ ） A．划船时，船桨对水的力与水对桨的力 B．地球对人的吸引力与人对地球的吸引力 C．静止在桌面上的茶杯，所受的重力与桌面对它的支持力 D．提水时，手提水桶的力与水桶对手向下的拉力。 第 1 页 共 4 页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 7.3 二力平衡 【新教材沪科版】 【知识框架+知识精讲（3个知识归纳+5个题型）+课后作业】 模块二 知识精讲 情景导入 分析静止在水平桌面上的杯子、匀速直线行驶的汽车等物体的受力情况和运动状态，我们不难发现：在一定条件下，物体即使在受到外力作用时也能保持静止或匀速直线运动状态。这是否和牛顿第一定律有些矛盾呢？其实并不矛盾，这涉及力的平衡问题。 本节将学习有关内容。 知识归纳 【知识点1 平衡状态】 1. 平衡状态：物体静止和匀速直线运动状态叫平衡状态。 2. 平衡力：物体如果在两个力的作用下处于平衡状态，这两个力就互称为平衡力。这种情况叫做二力平衡。 3.受平衡力的物体保持平衡状态的原因： 上述的杯子和汽车虽然都受到了力，但所受力是平衡力，改变物体运动状态的作用效果相互抵消，因而能保持静止或匀速直线运动的平衡状态。 4.判断物体是否受到平衡力的方法： 最基本的思路就是：看物体受到力的作用后是否处于静止或匀速直线运动状态。具体实例如下。 （1）栖息在枝条上的小鸟静止时，它受到的重力和支持力是一对平衡力； （2）跳伞运动员在某段时间内能匀速下降，是因为运动员和降落伞作为整体受到的重力和空气阻力是一对平衡力； （3）梵净山上的“蘑菇石”屹立不倒也是因为受到平衡力的作用。 （4）站在地球上的人随地球一起运动，速度的方向发生变化，运动状态发生变化，此时人处于非平衡状态。 【例1】（2026四川遂宁）遂宁蓬溪县被誉为“中国书法之乡”，越来越多的青少年参与书法活动。如图所示为一学生正在书写“遂宁”二字。则下列说法正确的是（ ） A. 手握毛笔时笔杆受到的压力是由于笔杆发生形变产生的 B. 手执笔竖直悬空静止时，笔受到的摩擦力和重力是一对平衡力 C. 书写时，使笔尖弯曲的力的施力物体是手 D. 书写“宁”中的“一”时，笔尖受到纸面向右的摩擦力 【答案】B 【解析】A．弹力是施力物体发生弹性形变对受力物体产生的力，笔杆受到的压力的施力物体是手，因此压力是手发生形变产生的，故A错误； B．手执笔竖直悬空静止时，笔受力平衡，此时受到竖直向上摩擦力和竖直向下的重力作用，满足“同体、等大、反向、共线”的平衡力条件，因此笔受到的摩擦力和重力是一对平衡力，故B正确； C．书写时，笔尖弯曲是纸对笔尖施加了力的作用，因此使笔尖弯曲的力的施力物体是纸，故C错误； D．书写“宁”中的“一”时，笔尖相对纸向右运动，滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反，因此笔尖受到纸面向左的摩擦力，故D错误。故选B。 【变式1-1】如图所示，作用在物体上的力属于平衡力的是（　　） A．B．C．D． 【答案】C 【解析】作用在同一物体上，大小相等、方向相反、且在同一直线上的两个力是平衡力。 A．图中两个力的大小不相等，不是平衡力，故A不符合题意； B．图中两个力大小不相等，，不是平衡力，故B不符合题意； C．图中两个力满足大小相等、方向相反、作用在同一物体上、在一条直线上是一对平衡力，故C符合题意； D．图中两个力同时满足大小相等、方向相反，但不是作用在同一直线上，故不是平衡力，故D不符合题意。故选C。 【变式1-2】下列情景中，处于平衡状态的是（　　） A．匀速转动的橡皮 B．百米加速冲刺的同学 C．下落的苹果D． 匀速下降的降落伞 【答案】D 【解析】A.匀速转动的橡皮的运动方向不断发生变化，处于非平衡状态，故A错误； B.百米加速冲刺的同学的速度是变化的，即运动状态不断发生变化，处于非平衡状态，故B错误； C.下落的苹果做的是加速运动，不是平衡状态，故C错误； D.匀速下降的降落伞，做的是匀速直线运动，运动状态不变，处于平衡状态，故D正确。 故选：D。 【变式1-3】对于静止在桌面上的书来说，下列各组力属于平衡力的是（　　） A．书受到的重力和书对桌面的压力 B．桌子受到的重力与地面对桌子的支持力 C．书对桌面的压力和桌面对书的支持力 D．书受到的重力和桌面对书的支持力 【答案】D 【解析】A．书受到的重力和书对桌面的压力方向相同，不是平衡力，故A不符合题意； B．地面对桌子的支持力大小等于桌子和书的总重力，与桌子受到的重力大小不相等，不是平衡力，故B不符合题意； C．书对桌面的压力和桌面对书的支持力大小相等、方向相反、在同一直线上且作用在不同的物体上，是一对相互作用力，故C不符合题意； D．书受到的重力和桌面对书的支持力大小相等、方向相反、在同一条直线上且作用在同一物体上，是一对平衡力，故D符合题意。故选D。 【知识点2 二力平衡的条件】 探究二力平衡条件的实验 【提出问题】当物体受到两个力的作用而处于平衡状态时，这两个力的大小、方向存在什么关系？它们在一条直线上吗？ 【猜想与假设】物体在两个力的作用下处于平衡状态，这两个力大小应该相等、方向应该相反而且在同一条直线上。 【设计实验】如图所示，将小车放在光滑的水平桌面上，使小车在水平方向上受两个力的作用。采用控制变量法进行探究，分别改变这两个力的大小（通过改变砝码的质量实现）、方向和是否共线（通过扭转小车实现），由静止释放小车，观察小车在什么条件下会保持静止状态不变。 【进行实验】（1）控制力的方向不变，保持两个力在同一直线上，使两个力大小不同。即在两侧的细线上悬挂质量不等的砝码。 ①现象：小车向砝码质量大的一侧运动。 ②分析：小车左右两侧受力方向相反，在同一条直线上，但大小不同，小车不能处于平衡状态。 （2）控制力的方向不变，保持两个力在同一直线上，使两个力大小相等，即两侧细线上悬挂质量相等的砝码。 ①现象：小车保持静止。 ②分析：小车左右两侧受力大小相同，方向相反，在同一条直线上，小车处于平衡状态。 （3）控制力的大小不变，方向保持相反，但不在一条直线上，即两侧细线上悬挂质量相等的砝码，把小车扭转一个角度。 ①现象：小车动起来。 ②分析：小车左右两侧受力大小相同，方向相反，但不在一条直线上，不能处于平衡状态。 （4）控制力的大小不变，保持两个力在同一直线上，改变一个力的方向。即细线上悬挂质量相等的砝码，把细线挂在小车的同一侧。 ①现象；小车动起来。 ②分析：小车水平方向受到的两个力大小相同，在一条直线上，方向也相同，小车不能处于平衡状态。 【实验记录】  实验序号 小车在水平方向所受二力的情况 小车状态 大小 方向 是否在同一直线上 1 不相等 相反 是 不平衡 2 相等 相反 是 平衡 3 相等 相反 否 不平衡 4 相等 相同 是 不平衡 【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。 【注意事项】（1）应选择尽量光滑的桌面并确保滑轮和车轮转动灵活，以减小阻力对实验的影响。 （2）实验中选择让小车处于静止状态作为平衡状态，是因为匀速直线运动状态不容易控制。 （3）实验中需将小车扭转一个角度再释放，其目的是使两个力不在同一条直线上。 【例2】（2026河南一模）小明在“探究二力平衡的条件”的实验中，设计了如图所示的两种实验方案。    （1）通过实验比较，小明发现采用方案 （选填“甲”或“乙”）实验效果更好，原因是 ； （2）当两个盘中分别放上两个相同的砝码后，小车静止在桌面上；这说明二力平衡时，两个力的大小 ； （3）保持两盘中砝码质量相等，把小车在水平桌面上扭转一个角度，放手后观察到小车转动，最后恢复到静止状态。这个实验现象说明：作用在同一物体上的两个力，大小相等，方向相反，并且 上，这两个力才能彼此平衡； （4）在完成探究实验后：小明剪断小车左边的细线，小车由静止变为向右运动，此现象说明力可以改变物体的 。 【答案】（1） 乙 减小了摩擦力对实验的影响 （2）相等 （3） 作用在同一条直线（4）运动状态 【解析】（1）通过实验比较，小明发现采用方案乙，实验效果更好，原因是滚动摩擦小于滑动摩擦，减小了摩擦力对实验的影响。 （2）当两个盘中分别放上两个相同的砝码后，由于砝码的重力相同，则两侧绳子对小车的拉力是一对平衡力，小车就能保持静止状态，说明彼此平衡的两个力大小相等。 （3）保持两盘砝码质量相等（即让两边的拉力相等），把小车扭转一个角度，使拉力不在同一条直线上，观察到小车发生转动，当小车重新恢复到原来的静止状态时，拉力作用在同一条直线上；这个实验现象说明：作用在同一物体上的两个力，大小相等，方向相反，并且作用在同一条直线上，这两个力才能彼此平衡。 （4）剪断小车左边的细线后，小车由静止向右运动，小车受力不再平衡，此现象说明力可以改变物体的运动状态。 【变式2-1】如图所示，是探究“二力平衡的条件”实验，小车置于水平桌面，两端的轻质细绳绕过定滑轮挂有等重钩码。是小车受到的向左的拉力，是小车受到的向右的拉力，与在同一水平直线上。下列说法不正确的是（ ） A. 因为摩擦可忽略，小车在水平方向上只受到、作用 B. 增减钩码个数，是探究二力大小对小车平衡的影响 C. 、大小相等时，小车一定处于平衡状态 D. 将小车水平扭转90°时，、仍在同一直线上 【答案】D 【解析】A．实验忽略摩擦，小车水平方向只受到水平向左的拉力F1和水平向右的拉力F2，故A正确，不符合题意； B．增减钩码个数，小车受到的两个拉力大小不相等，探究二力大小对小车平衡的影响，故B正确，不符合题意； C．小车两端受到的两个拉力大小相等时，小车处于静止状态，即处于平衡状态，所以、大小相等时，小车处于平衡状态，故C正确，不符合题意； D．将小车水平扭转90°时，两个力不在同一直线上，松手后小车不能平衡，小车会发生转动，探究不在同一直线上的两个力是否平衡，故D错误，符合题意。故选D。 【变式2-2】在“探究二力平衡条件”的实验中，小明设置的实验装置如图甲所示。 （1）实验时，向左盘和右盘同时放入等重的砝码，这时木块保持静止，但小明在实验时发现，若向左盘和右盘同时放入不等重的砝码，木块仍然保持静止，则产生这一现象的原因是________； （2）现保持F1与F2的大小相等，将木块换成小车，然后扭转一个角度，松手后，小车将发生转动，据此可以得出二力平衡时需要满足的一个条件是__________； （3）在探究同一问题时，小红设计了如图乙所示的实验，同学们认为小红的实验优于小明的实验，其主要原因是________； A.小卡片容易扭转 B.小卡片是比较容易获取的材料 C.容易让小卡片在水平方向上保持平衡 D.减小摩擦力对实验结果的影响 （4）如图丙所示装置，两个滑轮安装成不同的高度，能否探究二力平衡的条件。答：____ 【答案】 （1）木块与桌面间存在摩擦力 （2） 在同一直线上 （3） D （4）见解析 【解析】（1）若两边拉力不相等，则木块相对于桌面具有相对运动趋势，此时桌面对木块产生摩擦力的作用，木块在两个拉力及摩擦力的作用下保持静止，原因就是木块受到摩擦力的作用。 （2）将小车转动一个角度，两个力不在同一直线上，小车将转动回来。说明一对平衡力需在同一直线上，所以实验中设计这一步骤的目的是验证二力平衡时的两个力是否一定在同一直线上。 （3）小红实验用的小卡片重力小，悬在空中不受桌面对它的摩擦力影响；小明实验用的木块放在水平桌面上，木块和桌面之间存在摩擦力，实验受到摩擦力影响，所以小红的实验方案好。其主要原因是减小了摩擦力对实验结果的影响，故选D。 （4）因为左右两侧各通过一个定滑轮，定滑轮的位置虽然不等高，但是当两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一个物体上时，小卡片还是处于静止状态，同样能探究二力平衡条件。 【变式2-3】在“探究二力平衡的条件”实验中，小明选择了如图的装置，把小卡片两端细线绕过滑轮，并挂上钩码。 （1）实验中选择小卡片的目的是______（选填“考虑”或“不考虑”）小卡片的重力对实验的影响； （2）为了探究相互平衡的两个力是否在同一条直线上，进行如下操作：______（选填“下拉”、“翻转”或“旋转”）小卡片，松手后观察小卡片是否平衡； （3）为了探究相互平衡的两个力是否在同一物体上，进行如下操作：______小卡片，松手后观察小卡片是否平衡。 【答案】（1）不考虑 （2） 旋转（3） 剪开 【解析】（1）小卡片质量小，重力很小，是为了不考虑小卡片的重力对实验的影响。 （2）为了探究两个平衡力是否在同一条直线上，实验中把小卡片转过一个角度，目的是使小卡片受到的两个拉力不在同一条直线上，但大小相等，方向相反，松手后观察小卡片是否平衡，此时小卡片受到的两个拉力不在同一直线上，因此松手后小卡片不能平衡。 （3）先将纸片一分为二，然后观察小卡片是否平衡，这是为了探究两个平衡力是否作用在同一物体上。 【知识点3 二力平衡的条件的应用】 1.求力的大小和判断力的方向： 物体在两个力的作用下处于平衡状态，已知一个力的大小和方向，我们可以根据二力平衡条件可以求另一个力的大小和方向。 （1）“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验：当木块保持匀速直线运动时，它受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，两个力大小相等、方向相反，所以从弹簧测力计的示数就可知摩擦力的大小。 （2）“探究重力与质量的关系”的实验：当物体静止时，它受到的拉力和重力是一对平衡力，两个力大小相等、方向相反，所以从弹簧测力计的示数就可知重力的大小。 （3）静止在水平面上的物体：当物体静止时，它受到的支持力和重力是一对平衡力，两个力大小相等、方向相反，所以支持力的大小等于物体重力的大小 F=G，支持力的方向竖直向上。 2.判断物体的运动状态 已知物体的受力情況，可以二力平衡条件，来判定物体是否受平衡力，是否处于平衡状态（物体静止或做匀速直线运动）。以在水平木板上运动的木块为例： 木块在水平方向上受到弹簧测力计的拉力F和木板对它的摩擦力f。 ①若拉力等于阻力，则二力平衡，木块向右做匀速直线运动； ②若拉力大于阻力，二力不平衡，木块向右做加速直线运动； ③若拉力小于阻力，二力不平衡，木块向右做减速直线运动。 3.确定物体重心： 利用二力平衡特点，可以找不规则物体的重心。 （1）用支撑法确定重心： 如图： 把汤匙放在手指上，仔细调节支撑汤匙的支点，使其在手指上平衡，由此可确定汤匙的重心就在过支点的竖直线上。 （2）用悬挂法确定重心： 如图所示，将薄板用细线悬挂起来，静止后，过悬挂点A画一条沿细线方向的线段AB；然后换一个悬挂点，再次静止悬挂，用同样的方法画出线段CD。AB和CD的交点E，就是薄板的重心。 科学书屋 杂技艺术中的平衡 杂技表演中的走钢丝、女子排椅等节目，体现了传统杂技的“惊、险、奇、新、美”，很好地应用了平衡知识。演员在表演这些节目时，需要小心调整自己的重心位置，使重力作用线通过支撑面。这样，演员及使用的器具在重力和支持力的作用下就能处于平衡状态。 【重要方法总结1】对运动和力的关系的深入理解 【重要方法总结2】平衡力与相互作用力的区分 （1）一对平衡力需满足条件：大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上。 （2）一对相互作用力需满足条件：大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在不同物体上。 要点说明： ①平衡力和相互作用力的四个条件中，只要有一个不符合，就不是平衡力或相互作用力。 ②形如表述“A对B的力”与“B对A的力”就是一对相互作用力。如桌面对木块的支持力与木块对桌面的压力是一对相互作用力。 ③一对相互作用力必须作用在两个物体上，涉及到三个力不是一对相互作用力，如“A对B的力”与“C对A的力”就不是一对相互作用力。 ④平衡力与相互作用力的区别在于是否作用在同一物体上，做题时优先判断这一个条件。如果两力作用在同一物体上，则肯定不是一对相互作用力；如果两力作用在不同物体上，则肯定不是一对平衡力，据此可快速排除选项中的错误答案。 【重要方法总结3】涉及平衡力的作图解题方法 (1)平衡力示意图画法：用带箭头的线段表示物体所受到的每一个力。线段起点表示力的作用点；线段长度表示力的大小；箭头表示力的方向。 (2)平衡力示意图要求 1）要做到“三定二标”：定每一个力的作用点、方向、长度，标箭头和力的符号。 2）用实心小圆点标出作用点：每一个力作用点在一个点上，也就是在物体重心上。 3）用箭头标出每一个力的方向：作用在同一物体上的两个力，大小相等（线段长度一定相等），方向相反，并且作用在一条直线上。 4）用英文字母标出每个力的符号：如重力和支持力是一对平衡力时，重力用G、支持力用F等。 【例3】（综合应用类）一辆小车，总质量为，在水平路面上做匀速直线运动的过程中，受到的阻力是车重力的倍。问： 小车所受的阻力是多大？ 发动机提供给小车的牵引力是多大？ 【答案】见解析 【解析】小车受到的重力：， 小车所受的阻力：； 因为小车做匀速直线运动，所以发动机提供给小车的牵引力与阻力大小相同：。 答：小车所受的阻力大小是； 发动机提供给小车的牵引力是。 【变式3-1】如图所示，用弹簧测力计悬吊一硬棒且使其处于水平静止状态，O点为硬棒的几何中心，下列说法正确的是（　　） A．弹簧测力计的读数为2.2N B．这种办法无法测量硬棒受到的重力 C．硬棒的重心为O点 D．硬棒的重心为A点 【答案】D 【解析】A．由图可知，弹簧测力计的量程为5N，分度值为0.2N，故弹簧测力计的示数为2.4N，故A错误； B．由题意知，硬棒处于水平静止状态，受力平衡，因此木棍所受重力等于拉力，即等于弹簧测力计示数，故B错误； CD．重心为物体重力的等效作用点，硬棒在A点受力平衡，故A为重心，故C错误，D正确。 【变式3-2】如图所示，用手握着一个重为10N的瓶子静止在空中，此时瓶子受到的摩擦力与 力是一对平衡力，瓶子受到的摩擦力大小为 N。 【答案】 重 10 【解析】瓶子静止，处于平衡状态，对瓶子进行受力分析可知，瓶子在竖直方向受到向下的重力和向上的摩擦力；则瓶子受到的摩擦力与自身重力是一对平衡力。 根据二力平衡知识，作用在同一物体上的一对平衡力应该大小相等、在同一条直线上。 【变式3-3】如图甲所示，放在水平地面上的物体，受到方向不变的水平拉力F的作用，其F-t和v-t图像分别如图乙、图丙所示。由图像可知，0~2s，物体受到的摩擦力大小为 N；2~4s，物体受到的摩擦力大小 拉力大小（选填“大于”、“等于”或“小于”）。当t=3s时，物体受到的摩擦力大小为   N。 【答案】 3 小于 5 【解析】由图像可知，0~2s，物体速度为0，处于静止平衡状态，受到的摩擦力和拉力是一对平衡力，所以受到的摩擦力大小等于拉力大小为3N。 2~4s，物体速度变大，加速运动，处于非平衡状态，物体受到的摩擦力小于拉力大小。 由图可知，4～6s物体做匀速直线运动，受到的拉力与滑动摩擦力为一对平衡力，大小相等，为5N，因压力大小和接触面粗糙程度不变，则受到滑动摩擦力大小不变，故物体在第3秒时受到的滑动摩擦力大小为5N。 【例4】（辨析类）（2026黑龙江齐齐哈尔）两轮平衡车作为一种新兴的代步工具，备受年轻人喜爱。如图所示，当人站在平衡车上操控车在水平路面上直线行驶时，下列说法正确的是（ ） A. 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 B. 平衡车对地面的压力和地面对平衡车的支持力是相互作用力 C. 当车突然加速时，站在平衡车上的人，因受到惯性会向后仰 D. 关闭电机后车最终会停下来，说明物体的运动需要力来维持 【答案】B 【解析】A．平衡车受到的重力小于地面对平衡车的支持力（支持力等于人与车的总重力），两个力大小不相等，不满足二力平衡条件，故A错误； B．平衡车对地面的压力和地面对平衡车的支持力分别作用在地面和平衡车上，性质相同，同时产生，是一对相互作用力，故B正确； C．惯性不是力，不能说“受到惯性”，人向后仰是因为具有惯性，故C错误； D．关闭电机后车停下来是因为受到阻力，说明力是改变物体运动状态的原因，物体的运动不需要力来维持，故D错误。故选B。 【变式4-1】如图所示，水平弹簧左端连接一物块，右端受到大小为F的水平外力作用，物块在水平桌面上做匀速直线运动。下列说法正确的是（　　） A．弹簧对物块的拉力小于F B．桌面对物块的滑动摩擦力等于F C．物块对弹簧的拉力与外力F是一对相互作用力 D．桌面对物块的滑动摩擦力与外力F是一对平衡力 【答案】B 【解析】A、水平外力F可以通过弹簧将力大小不变地传递给物块，所以弹簧对物块的拉力等于F，故A错误； B、物块在水平桌面上做匀速直线运动，处于平衡状态，桌面对物块的滑动摩擦力与弹簧对物块的拉力是一对平衡力，所以桌面对物块的滑动摩擦力等于F，故B正确； C、物块对弹簧的拉力与外力F是作用在同一物体上的两个力，所以不是一对相互作用力，故C错误； D、桌面对物块的滑动摩擦力与外力F不是作用在同一物体上的两个力，所以不是一对平衡力，故D错误。 【变式4-2】汽车在平直公路上匀速行驶，受到的力是一对平衡力的是（    ） A．汽车对地面的压力和地面对汽车的支持力； B．汽车的重力和它所受到的阻力； C．汽车对地面的压力和汽车的重力； D．汽车的牵引力和它所受的阻力 【答案】D 【解析】A．汽车对地面的压力的受力物体是地面，地面对汽车的支持力的受力物体是汽车，两个受力物体，不符合平衡力的条件，不是一对平衡力，故A不符合题意； B．汽车在平直公路上行驶，受到的重力竖直向下，阻力沿水平方向，两个力不是作用在同一直线上，不符合平衡力的条件，不是一对平衡力，故B不符合题意； C．汽车对地面的压力和汽车的重力的方向都是竖直向下且受力物体不同，不符合平衡力的条件，不是一对平衡力，故C不符合题意； D．汽车的牵引力和它所受的阻力，两个力作用在同一个物体上，且二力的大小相等，方向相反，作用在同一直线上，符合平衡力的条件，是一对平衡力，故D符合题意。故选D。 【变式4-3】宁化火车站正式通车，极大地方便了宁化人民的出行。高速行驶的动车相对于座椅来说，动车是 （填“运动”或“静止”）的，放在桌面上的水杯静止不动，此时水杯对桌面的压力和桌面对水杯的支持力是 （选填“一对平衡力”或“相互作用力”）。 【答案】 静止 相互作用力 【解析】高速行驶的动车相对于座椅来说，动车与座椅之间的位置没有发生变化，所以动车是静止的。 放在桌面上的水杯静止不动，此时水杯对桌面的压力和桌面对水杯的支持力，这两个力分别作用在桌面和水杯上，大小相等，方向相反，是一对相互作用力。 【例5】（作图类）（2026黑龙江齐齐哈尔）小星陪妈妈去超市购物，结账时将一箱牛奶放在水平桌面上。把这箱静止不动的牛奶看作一个整体，如图所示为简化图，O点为其重心，画出这箱牛奶受到的重力G和支持力F的示意图。 【答案】如图所示 【解析】由题可知，牛奶箱处于静止状态，它在竖直方向上受到的重力G和支持力F是一对平衡力。所以从O点开始，沿竖直向下的方向画一个带箭头的线段，并在线段末端标上字母G。同样的，沿竖直向上的方向画一个带箭头的线段，并在线段末端标上字母F。且它们的线段长度应该相等。 【变式5-1】如图所示，在水平地面上拉木块做匀速直线运动，请画出木块所受拉力F和摩擦力f的示意图。 【答案】如图所示 【解析】由图可知，木块受到的拉力方向水平向右，木块做匀速直线运动，所以它受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，则摩擦力方向为水平向左，两个力大小相等，作用点都画在物体的重心上，两条线段长度相同，故作图如下： 【变式5-2】如图所示，一辆叉车载着货物A在路面上匀速直线前进，请画出此时货物的受力示意图。 【答案】如图所示 【解析】货物随着叉车一起做匀速直线运动，与叉车保持相对静止，所以叉车对其没有摩擦力作用。货物是因惯性而前进，叉车对其也没有推力作用。在竖直方向上，货物受到一对平衡力：重力、叉车对其向上的支持力。如下图所示 【变式5-3】 （2025四川达州）某景区用无人机为各补给点运送生活物资，如甲图。生活物资重力为G、绳子拉力为。请在乙图“O”点画出无人机匀速运送中： （1）生活物资受到拉力的示意图； （2）生活物资重力G的示意图。 【答案】如图所示 【解析】无人机匀速运送中，物质受到的拉力和重力是平衡力，拉力等于重力，方向相反，重力竖直向下，拉力竖直向上，都画在重心上，如图所示： 模块三 课后作业 一、选择题(共11题) 1. 在下列运动过程中，物体处于平衡状态的是（ ） A. 空中飞向球门的足球 B. 竖直上抛运动到最高点的乒乓球 C. 沿光滑斜面向下滚动的小车 D. 空中匀速直线下降的跳伞运动员 【答案】D 【解析】A．空中飞向球门的足球，速度大小和方向都在改变，运动状态在改变，不是平衡态，故A不符合题意； B．竖直上抛运动到最高点的乒乓球，在最高点时，速度为零，但还受重力的作用，不是平衡态，故B不符合题意； C．沿光滑斜面向下滚动的小车，做加速运动，不是平衡态，C不符合题意； D．空中匀速直线下降的跳伞运动员，是匀速直线运动，是平衡态，故D符合题意。 故选D。 2. （2025青海）以下几种情况中，和是物体所受的方向相反的两个力，其中属于二力平衡的是（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】A．图中两个力不是作用在同一直线上，故不是一对平衡力，故A不符合题意； B．图中两个力的大小不相等，故不是一对平衡力，故B不符合题意； C．图中两个力作用在同一物体上，在一条直线上，大小相等，方向相反，是一对平衡力，故C符合题意； D．图中两个力的大小不相等，故不是一对平衡力，故D不符合题意。故选C。 3. 如图所示，各物体受到两个力，其中彼此平衡的是（　　） A．B．C．D． 【答案】A 【详解】A．图示二力大小相等，方向相反， 在同一物体上，作用在同一直线上，因此是一对平衡力，故A符合题意； B．图示二力大小不相等，方向相反， 在同一物体上，作用在同一直线上，因此不是一对平衡力，故B不符合题意； C．图示二力不是作用在同一直线上，因此不是一对平衡力，故C不符合题意； D．图示二力不是作用在同一直线上，因此不是一对平衡力，故D不符合题意。故选A。 4.（2025·广西）如图所示，“广西三月三”活动中，身着壮锦马甲大秀舞蹈的机器人（　　） A. 跳跃时受力平衡 B. 静止时受力平衡 C. 跳跃时没有惯性 D. 静止时具有惯性 【答案】BD 【解析】A．跳跃时，机器人做变速运动，处于非平衡状态，所以受力不平衡，故A不符合题意； B．静止时，机器人处于平衡状态，合外力为零，因此受力平衡，故B符合题意； C．惯性是物体的固有属性，任何有质量的物体在任何时候都有惯性，与运动状态无关，故C不符合题意； D．惯性是物体的固有属性，静止时同样具有惯性，故D符合题意。故选BD。 5. （2026四川南充）如图是南充市阆中古城码头举行的赛龙舟，这是我国重要的节日民俗活动之一，相传是为纪念爱国诗人屈原而兴起的。下列说法正确的是（　　） A. 比赛中运动员持续划桨，表明物体运动需要力来维持 B. 桨对水的作用力与水对桨的作用力是一对相互作用力 C. 运动员对龙舟的压力与运动员受到的重力是一对平衡力 D. 运动员划桨时用力越大，龙舟的惯性越大 【答案】B 【解析】A．运动员持续划桨，龙舟速度大小在变化，运动状态改变，说明力是改变物体运动状态的原因，不是维持物体运动状态的原因，故A错误； B．相互作用力是两个物体之间相互的作用力，桨对水的作用力与水对桨的作用力，是桨和水之间的相互作用，符合相互作用力的特点，故B正确； C．平衡力需要作用在同一物体上、方向相反，运动员对龙舟的压力受力物体是龙舟，运动员的重力受力物体是运动员，受力物体不同，且两个力方向都向下，不是平衡力，故C错误； D．惯性大小只和物体质量有关，龙舟质量不变，惯性大小不变，与划桨用力大小无关，故D错误。 故选B。 6. （2026四川达州）如图所示，小华同学用的水平推力推着重为的木箱在水平地面上做匀速直线运动，5s内移动了2m。下列说法正确的是（ ） A. 木箱运动的速度为 B. 木箱对水平地面的压力为 C. 木箱受到的合力为 D. 若水平推力增大为，木箱仍做匀速直线运动 【答案】B 【解析】A．木箱运动的速度为，故A错误； B．木箱在水平地面上做匀速直线运动，竖直方向上的重力与地面对它的支持力是一对平衡力，大小相等。木箱对水平地面的压力与地面对它的支持力是一对相互作用力，大小相等，所以木箱对水平地面的压力为，故B正确； C．木箱在水平地面上做匀速直线运动，处于平衡状态，受到的合力为0N，故C错误； D．木箱在水平地面上做匀速直线运动时，推力和滑动摩擦力是一对平衡力，大小相等。若水平推力增大为，压力和接触面粗糙程度不变，则滑动摩擦力不变，则推力大于滑动摩擦力，木箱将做加速直线运动，故D错误。故选B。 7．如图所示，在武术节目《天地英雄》表演中，表演者用四根手指撑起身体悬空保持静止状态。下列说法正确的是（　　） A．此时表演者所受的合力不为零 B．表演者对支撑面的压力与表演者所受重力是一对平衡力 C．表演者对支撑面的压力与支撑面对表演者的支持力是一对相互作用力 D．支撑面对表演者的支持力与表演者所受重力是一对相互作用力 【答案】C 【详解】A．由题意可知，表演者处于静止状态，受力平衡，受到的合力为0，故A错误； B．表演者对支撑面的压力受力物体是支撑面，表演者所受重力受力物体是表演者，二力作用在两个物体上，不是一对平衡力，故B错误； C．表演者对支撑面的压力受力物体是支撑面，支撑面对表演者的支持力受力物体是表演者，二力方向相反，作用在同一直线上，大小相等，所以二力是一对相互作用力，故C正确； D．支撑面对表演者的支持力受力物体是表演者，表演者所受重力受力物体是表演者，所以二力不是一对相互作用力，故D错误。故选C。 8. 如图所示，小强用向右的力推静止在水平地面上的箱子，但箱子没动。下列说法正确的是（　　） A. 箱子受到的重力和地面对箱子的支持力是一对相互作用力 B. 箱子对地面的压力和地面对箱子的支持力是一对平衡力 C. 箱子受到水平方向的推力小于地面对箱子的摩擦力 D. 若此时一切外力都突然消失，箱子会静止在原地 【答案】D 【解析】A．箱子受到的重力和地面对箱子的支持力作用在同一物体上，不是一对相互作用力，故A错误； B．箱子对地面的压力和地而对箱子的支持力作用在不同物体上，不是一对平衡力，故B错误； C．箱子没有运动，说明箱子处于静止状态，受到平衡力的作用，即在水平方向上，推力与摩擦力是一对平衡力，箱子受到水平方向的推力等于地面对箱子的摩擦力，故C错误； D．若此时一切外力都突然消失，箱子将保持原来的状态，即静止状态，故D正确。 故选D。 9. 如图所示，物块A静止在固定的斜面上。此时物块的重力产生两方面的作用效果：使物块压紧斜面以及使物块有沿斜面向下滑动的趋势，因而可将物块的重力沿斜面方向和垂直斜面的方向进行分解。实际解决问题时，就可以用这两个方向上的分力来等效替代物块的重力。下列说法正确的是（　　） A．物块受到斜面的支持力和物块的重力是一对相互作用力 B．物块受到斜面的支持力和物块的重力沿斜面方向的分力是一对相互作用力 C．物块受到斜面的摩擦力和物块的重力是一对平衡力 D．物块受到斜面的摩擦力和物块的重力沿斜面方向的分力是一对平衡力 【答案】D 【解析】A.物块受到斜面的支持力和物块的重力不在同一条直线上，不是一对相互作用力，故A错误； B.物块受到斜面的支持力和物块的重力沿斜面方向的分力方向不相反，故B错误； C.物块受到斜面的摩擦力和物块的重力不在同一条直线上，不是一对平衡力，故C错误； D.物块受到斜面的摩擦力和物块的重力沿斜面方向的分力大小相等、方向相反、同一直线、同一物体，是一对平衡力，故D正确。 10．如图所示，一轻质弹簧（即重力不计），上端挂在铁架台的水平横杆上，下端挂一重为G的小球并保持静止。图中分别画出了该状态下小球和弹簧的受力示意图。下列判断正确的是（　　） A．G与F3是一对平衡力 B．G与F3是一对相互作用力 C．F1与F2是一对平衡力 D．F 1与F2是一对相互作用力 【答案】D 【解析】A、G与F3这两个力没有作用在同一个物体上，所以不是一对平衡力，故A错误； B、G的施力物体是地球，受力物体是小球；F3的施力物体是水平横杆，受力物体是弹簧，所以G与F3不是一对相互作用力，故B错误； CD、F1是弹簧拉动小球的力，F2是小球拉动弹簧的力，这两个力是一对相互作用力，故C错误、D正确。 11. （2026四川内江）如图所示是实心球离开手后在空中的运动轨迹（不考虑空气阻力的影响）。下列说法正确的是（ ） A. 当实心球运动到最高点 时，处于平衡状态 B. 实心球在空中运动时受重力和手对它的推力作用 C. 实心球离开手后能继续向前运动是由于具有惯性 D. 若实心球运动到 点时，受到的外力全部消失，将沿 方向运动 【答案】C 【解析】A．当实心球运动到最高点Q时，实心球受到的合力等于自身的重力，方向竖直向下，此时实心球所受的力不是平衡力，实心球处于非平衡状态，故A错误； B．实心球离开手后，手不再与实心球接触，没有相互作用的推力；不考虑空气阻力时，实心球在空中只受重力作用，故B错误； C．实心球离开手后，由于惯性要保持原来的运动状态继续向前运动，故C正确； D．当实心球运动到最高点Q时，在竖直方向速度是零，但由于惯性，在水平方向仍然运动，若此时所受的外力全部消失，据牛顿第一运动定律知，实心球将沿水平方向做匀速直线运动，即沿a方向运动，故D错误。故选 C。 二、填空题(共8题) 12. 赣剧是江西省地方戏曲剧种之一、如图所示，某赣剧演员在水平舞台上站立不动时，她受到的重力与舞台对她的支持力是一对 ，其中重力的方向是 。 【答案】 平衡力 竖直向下 【解析】演员站立不动时处于平衡状态，受到竖直向下的重力，舞台对她竖直向上的支持力，两个力作用在同一物体上、方向相反、大小相等，在同一条直线上，是一对平衡力。 13. 如图所示的是一件工艺品，就是合金制成的“马踏飞燕”立在水平木制底座上。马仅用一蹄就能稳稳地踏在飞燕上，这只蹄子的中心与马的______应该在一条竖直线上。“马踏飞燕”受到重力和______是相互平衡的力。 【答案】 重心 支持力 【解析】马仅用一只马蹄就能稳稳地踏在飞燕上，是因为马受力平衡，则马蹄子的中心（支持力的作用点）与马的重心（重力的作用点）应该在一条竖直线上。 静止的马受到竖直向下重力和竖直向上支持力的作用，大小相同，方向相反，作用于同一直线，作用于同一物体，符合二力平衡的条件，因此是一对平衡力。 14. 如图所示 ，物体处于静止状态，用弹簧测力计测量力时，弹簧受到的拉力越大就伸得越长，说明力的作用效果与力的________有关。物体受到的重力为_______N；物体所受拉力与_______力是一对平衡力；此时，若物体所受的外力全部消失，它将_______________。 【答案】大小；2.6；重；保持静止 【解析】力的作用效果与力的大小、方向、作用点有关，弹簧测力计测量力时，弹簧受到的拉力越大就伸得越长，其形变的程度就越大，这说明力的作用效果与力的大小有关。 由图可知，弹簧测力计的分度值是0.2N，可见弹簧测力计的示数是2.6N，则物体的重力：G=2.6N 弹簧对物体的拉力与物体受到的重力符合二力平衡的四个条件，是一对平衡力。 物体原来处于静止状态，若物体所受的力全部消失，由牛顿第一定律可知，它将保持静止状态。 15. 如图所示为根据“力与运动”的有关内容绘制的知识结构图，请将图中内容填写完整：①处应为______，②处应为______。图中线条表示知识间的逻辑关系，③这根线前后知识蕴含的物理意义是：力是______（选填“维持”或“改变”）物体运动状态的原因。 【答案】 静止     不受力 改变 【解析】由二力平衡条件可知，物体处于静止状态和匀速直线运动状态都是平衡状态，所以运动状态不变分为静止和匀速直线运动，故①处应为静止。 由牛顿第一定律可知，物体在不受任何外力作用时，将永远保持静止或匀速直线运动状态，所以②处为不受力。 物体在受力不平衡时，运动状态会发生改变，说明力是改变物体运动状态的原因。 16. 如图甲是《出彩中国人》栏目中表演的羽毛平衡术节目的场景。表演者将一根羽毛放置在窄木条上，此时羽毛处于静止状态，如图乙所示。分析可知：羽毛的重心位置应在羽毛上的__________点，羽毛所受的重力和窄木条对羽毛的支持力的关系是___________。 【答案】 a 一对平衡力 【解析】支持力的作用点在a点，羽毛保持静止状态，说明受力平衡，所以重心在a点。 羽毛静止在窄木条上，处于平衡状态，竖直方向受到重力和窄木条支持力，这两个力是一对平衡力，大小相等。 17．下列两幅图（如图）均是中国古代科技著作《天工开物》的插图，图甲“六桨客船”中的船工向后划桨时，客船就会向前运动，是因为力的作用是 的；图乙中“赶稻及菽”时牛拉石碾匀速转动过程中，石碾受 （选填“平衡力”或“非平衡力”）的作用。 【答案】 相互 非平衡力 【解析】当向后划船桨时，船桨对水施加了向后的力的作用，由于力的作用是相互的，桨同时受到水对其向前力的作用，从而使客船向前运动。 物体处于静止或匀速直线运动状态时为平衡状态。图乙中，牛拉动石碾匀速转动时，石碾运动方向不断发生改变，其处于非平衡状态，其受非平衡力的作用。 18. 物体A重5N，物体B重10N。现对A施加一水平推力F=100N，将A、B压在竖直墙壁上静止（如图所示），则B的右表面所受的静摩擦力的大小是 N、方向为竖直 。 【答案】15 向上 【解析】A在竖直方向上受重力、摩擦力而处于静止状态，即f=GA=5N A所受摩擦力方向向上；因A对B的作用力与B对A的作用力为相互作用力，方向相反，方向竖直向下。B在竖直方向上受到A对B的竖直向下的摩擦力，竖直向下的重力，则B受到的竖直向下的合力为F总=f+G=5N+10N=15N 由于B静止在墙壁上，则B的右表面所受的静摩擦力与竖直向下的合力大小相等，故B的右表面所受的静摩擦力为15N。 19．如图所示，物体所受重力为30N，手对物体的压力为50N。甲图中，木块恰好沿墙壁匀速下滑，则木块受到的摩擦力的大小为 ；乙图中接触面受到的压力的大小为 。 【答案】 30N 20N 【解析】甲图中，木块在竖直方向上受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力，由于木块匀速下滑，所以这两个力是一对平衡力，大小相等，则木块受到的摩擦力为 f=G=30N 乙图中，物体受到竖直向下的重力、手对它竖直向上的压力和天花板对它竖直向下的压力，由于物体静止在水平面上，这三个力互相平衡，则接触面受到的压力为 F=N-G=50N-30N=20N 三、作图题(共4题) 20. （2026四川内江）如图所示，封闭式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物体A受到的所有力的示意图。 【答案】如图所示 【解析】物体随着轿厢一同向右上方做匀速直线运动，处于平衡状态，受平衡力。物体所受的重力和支持力平衡，这两个力大小相等，方向相反，作用在同一直线上，据此作图。 21. 如图所示，物体在水平地面上静止，画出物体受力的示意图。 【答案】如图所示 【解析】物体在水平地面上静止，受到竖直向下的重力G及竖直向上的支持力F为一对平衡力，大小相等，作用点画在物体的重心，物体受力的示意图如下所示： 22. 如图所示，重为G的苹果静止放置在水平桌面上（O点为苹果重心），请画出苹果所受力的示意图。 【答案】如图所示 【解析】静止在桌面上的苹果受到了重力和支持力，且重力和支持力处于平衡力，故过重心O点画一条竖直向下的线段，并在末端表示向下箭头和G，即为重力，过重心O向上画一条等长的线段，并在末端标上向上的箭头和F，即为支持力，故如图所示： 23．如图所示，重为6牛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】如图所示 【解析】吊灯用细线悬挂在天花板上处于静止状态，所以吊灯受到竖直向下的重力G和竖直向上的拉力F是一对平衡力，则有F=G=6N 两个力的作用点都可画在吊灯的重心上。如图所示： 四、探究与实验题(共2题) 24.在探究“二力平衡条件”的实验中： （1）甲组同学实验时，向左盘和右盘同时放入一个不等重的砝码，这时木块仍然保持静止状态，如图甲，发生这一现象的原因是 　 　； （2）乙组同学针对甲组的问题做了改进，将木块抬离桌面完成实验，当木块静止时，发现拉线不在同一直线上（如图乙所示），于是他们得出：二力平衡时，两个力可以不在同一直线上，你认为造成这种情况的原因是 　 　； （3）丙组同学针对乙组的问题做了改进，将木块换成了小卡片如图丙，为了探究平衡的两个力是否必须在同一直线上，应 　　（剪开/旋转/向下拉）小卡片，观察卡片 　　（刚释放时/最终）是否保持平衡。 【答案】（1）木块与桌面间有摩擦力；（2）木块重力的影响；（3）旋转；刚释放时。 【解析】（1）实验时，向左盘和右盘同时放入一个不等重的砝码时，两边拉力不相等，则木块相对于桌面具有相对运动趋势，此时桌面对木块产生摩擦力的作用，木块在两个拉力及摩擦力的作用下保持静止，故不能得出平衡力大小可以不相等的结论； （2）木块受到竖直向下的重力，由于重力的影响，使拉线不在同一直线上时，木块也能静止； （3）为了探究平衡的两个力是否必须在同一直线上将卡片转动一个角度，两个力不在同一直线上，所以拉着卡片的两根细线不平行，松手后观察小卡片能否继续保持平衡。 25．如图甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景。 （1）小华将系于小卡片（重力可忽略不计）两对角上的细线分别跨过左右支架上的滑轮，并在线的两端挂上钩码，并通过调整______来改变拉力的大小； （2）当小卡片平衡时，小华将小卡片旋转一个角度，松手后小卡片不能平衡，设计此实验步骤的目的是为了探究______； （3）小明将木块放在水平桌面上，设计了如图乙所示的实验，同学们都认为小华的实验优于小明的实验。其主要原因是______； A．减少摩擦力对实验结果的影响    B．小卡片是比较容易获取的材料 C．容易让小卡片在水平方向上保持平衡    D．小卡片容易旋转 （4）利用图丙装置______（选填“能”或“不能”）探究二力平衡的条件。 【答案】钩码的数量 不在同一直线上的两个力能否平衡 A 能 【解析】（1）小卡片两端通过滑轮各挂一个钩码，两个钩码由于重力通过绳子对小卡片施加了两个向相反方向的拉力，拉力的大小等于钩码的重力，钩码的数量越多，拉力就越大，则可通过调整钩码的数量来改变拉力的大小。 （2）小卡片转过一个角度，小卡片两端的拉力就不在一条直线上，纸片就会转动，设计此实验步骤的目的是为了探究不在同一直线上的两个力能否平衡。 （3）明将木块放在水平桌面上，木块和水平桌面上就会产生摩擦力，就会影响实验效果（当木块两端的拉力相差很小时，因为受到摩擦力的作用，木块保持平衡）。故选A。 （4）因为左右两侧各通过一个定滑轮，定滑轮的位置虽然不等高，但是当两个力大小相等，方向相反，作用在同一直线上，作用在同一个物体上时，小卡片还是处于静止状态，照样能完成实验。 五、综合应用题(共2题) 26. 如图所示，一辆汽车在平直的公路上匀速向前行驶，它所受的阻力为3500N，此时汽车所受的动力是车重的0.1倍，g＝10N/kg。试问： （1）汽车所向前的牵引力是多少？ （2）汽车的总质量是多少？ （3）地面对汽车的支持力是多少？ 【答案】（1）汽车向前的牵引力是3500N； （2）汽车的总质量是3500kg； （3）地面对汽车的支持力是35000N。 【解析】（1）一辆汽车在平直的公路上匀速向前行驶，它所受的阻力为3500N，水平方向上的阻力和牵引力是一对平衡力，大小相等，故汽车所受的牵引力为3500N； （2）由题意可知：F＝0.1G， 则汽车的总重力为：G＝＝＝35000N； 汽车的质量为：m＝＝＝3500kg； （3）汽车在平直的公路上匀速向前行驶，受力平衡，在竖直方向上受到的支持力和重力是一对平衡力，大小相等，故地面对汽车的支持力为35000N。 答：（1）汽车向前的牵引力是3500N； （2）汽车的总质量是3500kg； （3）地面对汽车的支持力是35000N。 27．请同学们阅读自学下列文章： 牛顿第三定律 我们知道，两个物体之间的作用总是相互的，一个物体对另一个物体有力的作用，后一个物体一定同时对前一个物体有力的作用。力是物体与物体之间的相互作用。物体间相互作用的这一对力，常常叫做作用力和反作用力。把互相作用的两个力分成为作用力和反作用力并不是绝对的。我们可以把其中一个力叫做作用力，另一个力就叫做反作用力。 作用力和反作用力之间存在什么样的关系呢？ 把两个弹簧测力计A和B连接在一起（如图所示），用力拉弹簧秤A，可以看到两个弹簧测力计的指针同时移动，弹簧测力计B的示数指出弹簧测力计A对它的作用力F的大小，而弹簧测力计A的示数指出弹簧测力计B对它的反作用力F′的大小，可以看出，两个弹簧测力计的示数是相等的，改变手拉弹簧的力，弹簧测力计的示数也随着改变，但两个示数总相等，这说明作用力和反作用力大小相等，方向相反。 两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在一条直线上，这就是牛顿第三定律。 请同学们根据上述自学的知识，回答下列问题。 （1）两个物体之间的作用力和反作用力，总是大小 　　，方向 　　，作用在 　　上，这就是牛顿第三定律。 （2）以卵击石，石头没有损伤而鸡蛋破了，这一现象中，石头对鸡蛋的作用力大小 　　（填空“大于”、“等于”或“小于”）鸡蛋对石头的作用力大小。 （3）人走路时用脚蹬地，脚对地面施加一个作用力F1，地面同时给脚一个反作用力F2，则这两个力的大小关系是（ ） A．F1＞F2；B．F1＜F2；C．F1＝F2；D．无法比较 （4）下列现象中，不是一对作用力与反作用力的是（ ） A．划船时，船桨对水的力与水对桨的力 B．地球对人的吸引力与人对地球的吸引力 C．静止在桌面上的茶杯，所受的重力与桌面对它的支持力 D．提水时，手提水桶的力与水桶对手向下的拉力。 【答案】见解析 【解析】（1）根据实验得出的牛顿第三定律的特点可知：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在一条直线上 故答案为：相等，相反，同一条直线 （2）以卵击石，石头没有损伤而鸡蛋破了，这一现象中，石头对鸡蛋的作用力与鸡蛋对石头的作用力是一对相互作用力，即大小相等； 故答案为：等于； （3）人走路时用脚蹬地，脚对地面施加一个作用力F1，地面同时给脚一个反作用力F2，是一对相互作用力，根据实验牛顿第三定律的特点可知：大小相等；根据F1＝F2； 故选C； （4）A．划船时，船桨对水的力与水对桨的力；是一对作用力与反作用力，不符合题意； B．地球对人的吸引力与人对地球的吸引力；是一对作用力与反作用力，不符合题意； C．静止在桌面上的茶杯，所受的重力与桌面对它的支持力；是一对平衡力，符合题意； D．提水时，手提水桶的力与水桶对手向下的拉力；是一对作用力与反作用力，不符合题意。 第 1 页 共 4 页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $