2021年《二力平衡与相互作用力》考点+训练

这是一份2021年《二力平衡与相互作用力》考点+训练，共14页。试卷主要包含了平衡力和相互作用力含义，二力平衡和相互作用力的特点，区分与判断，实验等内容，欢迎下载使用。
《二力平衡与相互作用力》考点+训练二力平衡与相互作用是力学中重要的概念，也是各省市中考中常见的考点。同学们在学习过程常常把二者混淆，不能正确判断是不是平衡力、是不是相互作用力，以致在考试中丢分。本专题从力平衡、相互作用力的概念、特点入手，帮助同学们分析，提高成绩。1、平衡力和相互作用力含义：（1）平衡力：①物体处于静止状态或匀速直线运动状态，我们说物体处于平衡状态。即平衡状态是指静止状态或匀速直线运动状态。②平衡力：一个物体在几个力的作用下处于静止状态或匀速直线运动状态，我们说这几个力平衡，或者说这几个力是一组平衡力。二力平衡情况最简单。③二力平衡：一个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，我们说这两个力平衡，即二力平衡。（2）相互作用力：由于力的作用是相互的，一个物体对另一个物体施加力的同时，另一个物体反过来也会对这个物体施加一个力的作用。我们说这两个力叫相互作用力。相互作用力可以表示为：2、二力平衡和相互作用力的特点：（1）二力平衡的特点：同时作用在一个物体上的两个力，大小相等，方向相反，并且作用在一条直线上。两个力是平衡需满足四个条件：大小相等，方向相反，作用在一个物体上，作用在一条直线上，四个条件缺一不可。（2）互作用力的特点：大小相等，方向相反，作用在两个物体上，作用在一条直线上。3、区分与判断：（1）平衡力和相互作用力的区分： 二力平衡相互作用力相同点大小相等、方向相反，作用在一条直线上不同点作用在同一个物体上作用在两个物体上一个力消失，另一个力不受影响同时产生，同时消失不一定为同种性质的力一定是同种性质的力区分是平衡力还是相互作用力可以从上表中的不同点入手，尤其是看两个力是作用在一个物体上还是作用在两个物体。（2）判断是不是平衡力：①从二力平衡的四个条件入手，四个条件中，有一个不满足也不是平衡力。②根据物体状态来判断：如果物体在两个力的作用下处于静止状态或匀速直线运动状态，这两个力平衡，否则不是二力平衡。（3）相互作用力在文字叙述上有个特点：“甲对乙和乙对甲”是相互作用力，词序颠倒。4、实验：探究二力平衡的条件（1）实验器材、实验装置图实验A到B，再到C改进的过程是为了减小摩擦力对实验的影响。（2）实验方法：控制变量法①探究平衡的两个力是否在同一直线的方法：保持小车两端所受拉力大小相等，将物体扭转一定的角度，观察小车是否处于平衡状态；②研究平衡的两个力是否大小相同的方法：保持两个力在同一直线上，但两边钩码的数目不同，观察小车是否处于平衡状态；③研究平衡的两个力是否作用在同一个物体上的方法：保持两个力大小相等，且作用在同一直线上，让两个力同时作用在不同的物体上，观察小车是否处于平衡状态；（3）交流反思①实验中选择小车和光滑桌面的原因是：减小摩擦力实验带来的影响；②实验中选择静止作为研究状态的原因是：匀速直线运动状态不好控制，不便于操作；③让两个力作用在不同物体上的方法：使用两辆小车或用剪刀剪断卡片；④作用两侧所拉力相差不大时，小车也能平衡的原因：桌面和小车之间有摩擦力；⑤进行多次实验的目的是得出的普遍规律，避免偶然性。（4）实验结论：二力平衡的条件是：作用在同一物体上的两个力，大小相等_、方向相反，且作用在同一条直线上。一、中考题型分析二力平衡与相互作用是中考在高频考点，常常是结合一定的情景，考查相互作用力和平衡力的辨别，或者是判断两个力是不是平衡力。题型多以选择、填空、作图为主，分值在2—3分。二、典例精析★考点一：平衡力和相互作用力的区分与判断◆典例一：（2019·兰州）对于静止在水平轨道上的“复兴号”列车，下列分析中正确的是(    )A．列车所受重力和列车对铁轨的压力是一对相互作用力B．列车所受重力和铁轨对列车的支持力是一对相互作用力C．列车所受重力和铁轨对列车的支持力是一对平衡力D．列车对铁轨的压力和铁轨对列车的支持力是一对平衡力◆典例二：（2019·安徽）如图，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。下列说法正确的是（   ）  A. F2与GA、F1两个力的合力是一对作用力与反作用力
B.F1与F3是一对作用力与反作用力
C.GA与F2是一对平衡力
D.F2与F1是一对平衡力★考点二：实验：探究二力平衡的条件 ◆典例：（2019·内江）如图所示，是探究“二力平衡条件”的实验装置图。（1）实验时使用小车而不使用木块，是因为小车与桌面间的　   　更小，从而减小对实验结果的影响。（2）在实验开始时，由于粗心只在左盘中放入砝码，小车立即向左运动，在运动过程中，左盘中砝码的重力势能将　   　，动能将　   　。（选填“变大”“变小”或“不变”）（3）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　   　。1、(2019·齐齐哈尔)如图所示，小辉推着小车在平直道路上匀速前进，下列说法正确的是(    )A．小车对地面的压力和地面对小车的支持力是一对平衡力B．小辉受到的重力与地面对他的支持力是一对相互作用力C．小车受到的重力与小车对地面的压力是一对相互作用力D．小车受到水平方向的推力与小车受到的阻力是一对平衡力2、(2019·江西)电灯通过电线挂在天花板上处于静止状态，灯对电线的拉力和电线对灯的拉力是一对           力，电线对灯的拉力和灯所受的重力是一对            力。3、（2019·乐山）小红穿上旱冰鞋向右用力推墙，会被墙向左推开。下列说法中正确的是（　　）
A. 人先对墙施加了推力，然后墙再对人施加推力
B. 墙对人的推力大于人对墙的推力
C. 人对墙的推力与墙对人的推力是一对平衡力
D. 人对墙的推力与墙对人的推力是一对相互作用力4、（2019·眉山）如图所示，木块竖立在小车上，随小车一起以相同的速度在水平地面上向右做匀速直线运动，不考虑空气阻力，下列说法中正确的是（　　）A．如果小车突然停止运动，木块将向左倾倒B．由于木块向右运动，木块受到向左的摩擦力C．小车对木块的支持力与木块受到的重力是一对平衡力D．木块对小车的压力与地面对小车的支持力是一对相互作用力5、（2019·襄阳）木块在压力F的作用下静止在如图所示位置,则下列各组力属于平衡力的是(    )  A. 木块所受的压力和木块对墙壁的压力B. 木块所受的重力和木块所受的摩擦力C. 木块所受的支持力和木块所受的摩擦力D. 木块对墙壁的压力和墙壁对木块的支持力6、（2019·黄冈）中央电视台《是真的吗》某期节目中，有这样一个实验:将一根绳子穿过内壁和端口光滑的空心圆筒，绳子上端系一个金属球，下端与装有皮球的网袋连接。转动空心圆筒，使金属球转动(如图)。随着转速加大，网袋由静止开始向上运动。下列判断正确的是（   ）A. 网袋静止时，它受到的总重力与它对绳子的拉力是一对平衡力B. 金属球转动过程中，它受到的重力与绳子对它的拉力是一对平衡力C. 金属球转动过程中，运动状态不变D. 实验表明，改变物体的运动状态需要力7、（2019·铜仁）小明在探究“二力平衡”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，小明发现采用方案乙，实验效果更好，原因是                     。（2）该实验装置中，木板两端的定滑轮的作用是                                  。（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                        ，这两个力才能彼此平衡。（4）小明在探究完“二力平衡”条件的实验后，又利用该装置进行探究，剪断小车左边的细线后，小车由静止向右运动，此现象说明力可以改变物体的                           。
8、（2019·梧州）某实验小组利用如图甲所示的实验装置做“探究二力平衡的条件”实验时，请问:（1）实验时应选择较                     （选填“光滑”或“粗糙”）的实验桌面。
（2）如图甲所示，当左右两端同时各挂两个钩码时，小车静止，此时F1、F2的大小       ,方向           。
（3）在图甲实验的基础上，将小车在水平桌面上扭转一个角度后释放，观察小车的运动状态，这样做的目的是为了探究两个平衡的力是否作用在                                。（4）为了探究两个平衡的力是否作用在同一个物体上，小明用轻质硬纸片代替小车做实验，如图乙所示，他将要对硬纸片进行的操作是                                         。 （5）小明同学完成课本的实验后,提出了一个问题后猜想:只受一个力作用的物体也能保持平衡状态。为了验证猜想，他将一个小球用一根细线悬挂起来，如图丙所示，剪断细线后小球下落，如图丁所示。由实验可知，小明的猜想是        (选填“正确”或“错误”)的。   二、典例精析★考点一：平衡力和相互作用力的区分与判断◆典例一：（2019·兰州）对于静止在水平轨道上的“复兴号”列车，下列分析中正确的是(    )A．列车所受重力和列车对铁轨的压力是一对相互作用力B．列车所受重力和铁轨对列车的支持力是一对相互作用力C．列车所受重力和铁轨对列车的支持力是一对平衡力D．列车对铁轨的压力和铁轨对列车的支持力是一对平衡力【答案】C。【解析】列车的重力和列车对铁轨的压力方向都向下，所以A错误；列车所受重力方向竖直向下，作用在列车上，铁轨对列车的支持力方向竖直向上，作用在列车上，列车静止，所以二力大小相等，作用在一条直线上，满足二力平衡的四个条件，是一对相互作用力，B错误，C正确；列车对铁轨的压力和铁轨对列车的支持力分别作用在轨道和列车上，大小相等，方向相反，作用在一条直线上，作用在两个物体上，是是一对相互作用力，D错误。故选C。【考点】平衡力和相互作用力。◆典例二：（2019·安徽）如图，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。下列说法正确的是（   ）  A. F2与GA、F1两个力的合力是一对作用力与反作用力
B.F1与F3是一对作用力与反作用力
C.GA与F2是一对平衡力
D.F2与F1是一对平衡力【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。以A为研究对象，A物块在水平桌面上保持静止，受力平衡：GA、F1两个力的合力方向向下，合力的大小GA+F1＝F2，则可知F2与GA、F1两个力的合力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上，均作用在A物块上，所以是一对平衡力，不是一对相互作用力，A错误；B对A有向下的压力F1，因力的作用是相互的，则A对B有向上的支持力F3， 所以F1与F3是一对作用力与反作用力，B正确；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，C错误；A物块处于静止状态，由力的平衡条件可得：F2＝GA+F1，则F2与F1的大小不等，所以F2与F1不是一对平衡力，D错误。故选B。【考点】平衡力和相互作用力。★考点二：实验：探究二力平衡的条件 ◆典例：（2019·内江）如图所示，是探究“二力平衡条件”的实验装置图。（1）实验时使用小车而不使用木块，是因为小车与桌面间的　   　更小，从而减小对实验结果的影响。（2）在实验开始时，由于粗心只在左盘中放入砝码，小车立即向左运动，在运动过程中，左盘中砝码的重力势能将　   　，动能将　   　。（选填“变大”“变小”或“不变”）（3）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　   　。【答案】（1）摩擦力； （2）变小；变大；（3）相等。【解析】（1）实验时使用小车而不使用木块，将滑动摩擦力变为滚动摩擦力，大大减小了摩擦，减小了摩擦对实验的影响；（2）小车向左运动过程中，左盘中砝码的质量不变，高度减小，重力势能将变小，砝码的速度增大，动能将变大；（3）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，这两个力产生的拉力是一对平衡力，小车就能保持静止，说明彼此平衡的两个力大小相等。【考点】探究二力平衡的条件实验。1、(2019·齐齐哈尔)如图所示，小辉推着小车在平直道路上匀速前进，下列说法正确的是(    )A．小车对地面的压力和地面对小车的支持力是一对平衡力B．小辉受到的重力与地面对他的支持力是一对相互作用力C．小车受到的重力与小车对地面的压力是一对相互作用力D．小车受到水平方向的推力与小车受到的阻力是一对平衡力【答案】D。【解析】小车对地面的压力作用在地面上，地面对小车的支持力作用在小车时，不满足作用在一个物体上，不是一对平衡力，A错误；小辉受到的重力与地面对他的支持力大小相等、方向相反、都作用到小辉上，作用在一条直线上，满足二力平衡的四个条件，所以是一对平衡力，B错误；小车受到的重力作用在小辉上，小车对地面的压力作用在地面上，但方向都向下，不满足相互作用力的四个特点，所以不是一对相互作用力，C错误；小车受到水平方向的推力与小车受到的阻力方向相反，由于匀速前进，小车受力平衡，二力大小相等，所以二力是是一对平衡力，D正确。故选D。【考点】平衡力和相互作用力。2、(2019·江西)电灯通过电线挂在天花板上处于静止状态，灯对电线的拉力和电线对灯的拉力是一对           力，电线对灯的拉力和灯所受的重力是一对            力。【答案】相互作用  平衡。【解析】灯对电线的拉力作用在电线上，电线对灯的拉力作用在灯上，这两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上，是一对相互作用力；电线对灯的拉力和灯所受的重力，这两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上，符合二力平衡的条件，是一对平衡力。【考点】平衡力和相互作用力。3、（2019·乐山）小红穿上旱冰鞋向右用力推墙，会被墙向左推开。下列说法中正确的是（　　）A. 人先对墙施加了推力，然后墙再对人施加推力
B. 墙对人的推力大于人对墙的推力
C. 人对墙的推力与墙对人的推力是一对平衡力
D. 人对墙的推力与墙对人的推力是一对相互作用力【答案】D。【解析】物体间力的作用是相互的，人推墙时，人对墙施加了推力，墙对人也施加推力，这两个力是同时发生的，A错误；人对墙的推力与墙对人的推力是作用在不同物体上的两个力，属于相互作用力，二力的大小相等，方向相反，不属于平衡力，B、C错误，D正确。故选D。
【考点】平衡力和相互作用力。4、（2019·眉山）如图所示，木块竖立在小车上，随小车一起以相同的速度在水平地面上向右做匀速直线运动，不考虑空气阻力，下列说法中正确的是（　　）A．如果小车突然停止运动，木块将向左倾倒B．由于木块向右运动，木块受到向左的摩擦力C．小车对木块的支持力与木块受到的重力是一对平衡力D．木块对小车的压力与地面对小车的支持力是一对相互作用力【答案】C【解析】如果小车突然停止运动，木块下部由于与受小车的摩擦力会迅速停下来，但上部由于惯性，会保持原来的运动状态，所以会向右倾倒，A错误；木块随小车一起向右做匀速运动的过程中，由于木块相对于小车没有相对运动也没有相对运动的趋势，所以在水平方向上不受摩擦力，B错误；小车对木块的支持力与木块受到的重力满足大小相等、方向相反、在同一个直线上、作用在同一物体上这四个条件，所以二力是一对平衡力，C正确；木块对小车的压力作用在小车上，地面对小车的支持力也作用在小车上，而相互作用力需作用在两个物体上，另外二力的大小也不相等，木块对小车的压力等于木块的重力，而地面对小车的支持力等于小车的重力和木块重力之和，故D错误。故选C。【考点】平衡力和相互作用力。5、（2019·襄阳）木块在压力F的作用下静止在如图所示位置,则下列各组力属于平衡力的是(    )  A. 木块所受的压力和木块对墙壁的压力B. 木块所受的重力和木块所受的摩擦力C. 木块所受的支持力和木块所受的摩擦力D. 木块对墙壁的压力和墙壁对木块的支持力【答案】B【解析】木块所受的压力和木块对墙壁的压力的方向是相同的，不属于平衡力，A错误；木块处于静止，在竖直方向上受两个力，即墙对木块的摩擦力和重力，这两个力满足二力平衡的四个条件，是一对平衡力，B正确；木块所受的支持力和木块所受的摩擦力的方向是垂直的，不属于平衡力，C错误；木块对墙壁的压力和墙壁对木块的支持力没有作用在同一个物体上，不是平衡力，而是一对相互作用力，D错误。故选B。【考点】平衡力和相互作用力。6、（2019·黄冈）中央电视台《是真的吗》某期节目中，有这样一个实验:将一根绳子穿过内壁和端口光滑的空心圆筒，绳子上端系一个金属球，下端与装有皮球的网袋连接。转动空心圆筒，使金属球转动(如图)。随着转速加大，网袋由静止开始向上运动。下列判断正确的是（   ）A. 网袋静止时，它受到的总重力与它对绳子的拉力是一对平衡力B. 金属球转动过程中，它受到的重力与绳子对它的拉力是一对平衡力C. 金属球转动过程中，运动状态不变D. 实验表明，改变物体的运动状态需要力【答案】D【解析】网袋静止时，它受到的总重力与它对绳子的拉力是作用在不同物体上的两个力，不是一对平衡力，A错误；金属球转动过程中，它受到的重力与绳子对它的拉力大小不相等，且不在同一条直线上，不是一对平衡力，所以金属球的运动状态改变（方向不断变化），B、C错误；金属球转动过程中，网袋受到向上的拉力，网袋由静止开始向上运动，说明改变物体的运动状态需要力，D正确。故选D。【考点】平衡力和相互作用力。7、（2019·铜仁）小明在探究“二力平衡”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，小明发现采用方案乙，实验效果更好，原因是                     。（2）该实验装置中，木板两端的定滑轮的作用是                                  。（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                        ，这两个力才能彼此平衡。（4）小明在探究完“二力平衡”条件的实验后，又利用该装置进行探究，剪断小车左边的细线后，小车由静止向右运动，此现象说明力可以改变物体的                           。
【答案】（1）滚动摩擦力小于滑动摩擦力，减小了摩擦力对实验的影响；（2）能改变作用力的方向；（3）作用在同一条直线上；（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，原因是滚动摩擦力小于滑动摩擦力，减小了摩擦力对实验的影响；
（2）该实验装置中，木板两端的定滑轮的作用是能改变作用力的方向；
（3）保持两盘砝码质量相等（即让两边的拉力相等），把木块扭转一个角度，使拉力F1和F2不再同一条直线上，观察到木块发生转动，当木块重新恢复到原来的静止状态时，拉力F1和F2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）小明在探究完“二力平衡”条件的实验后，又利用该装置进行探究，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。
【考点】探究二力平衡的条件实验。8、（2019·梧州）某实验小组利用如图甲所示的实验装置做“探究二力平衡的条件”实验时，请问:（1）实验时应选择较                     （选填“光滑”或“粗糙”）的实验桌面。
（2）如图甲所示，当左右两端同时各挂两个钩码时，小车静止，此时F1、F2的大小       ,方向           。
（3）在图甲实验的基础上，将小车在水平桌面上扭转一个角度后释放，观察小车的运动状态，这样做的目的是为了探究两个平衡的力是否作用在                                。（4）为了探究两个平衡的力是否作用在同一个物体上，小明用轻质硬纸片代替小车做实验，如图乙所示，他将要对硬纸片进行的操作是                                         。 （5）小明同学完成课本的实验后,提出了一个问题后猜想:只受一个力作用的物体也能保持平衡状态。为了验证猜想，他将一个小球用一根细线悬挂起来，如图丙所示，剪断细线后小球下落，如图丁所示。由实验可知，小明的猜想是        (选填“正确”或“错误”)的。【答案】（1）光滑    （2）相等  相反    （3）同一直线上   （4）用剪刀从中间剪断硬纸片    （5）错误。【解析】（1）为了减小桌面摩擦力的影响，所以实验时应选择较光滑的实验桌面；（2）小车在水平方向上分别受到向左、向右的拉力F1、F2而静止，说明它在水平方向上受力的力是平衡力，所以F1和F2大小相等，方向相反。（3）将小车在水平桌面上扭转一个角度后释放，F1和F2不作用在一条直线上，如果小车还静止，则说明两个力可以不在一条直线上，如果小车不能静止，则说明两个力必须作用在一条直线上。所以这样做的目的是为了探究两个平衡的力是否作用在同一直线上 。（4）用轻质硬纸片代替小车做实验，为了探究两个平衡的力是否作用在同一个物体上，最简单的方法就是将硬纸片用剪刀从中间剪断，这样硬纸片分为两个物体了，力作用到两个硬纸片上了。（5）小球悬挂起来静止，小球受重力和绳子的拉力，大小相等，方向相反，二力平衡。当剪断细线后，小球受到的拉力消失，只受一个力，就是重力，但小球下落，运动状态改变，说明只受一个力作用的物体不能保持平衡状态，故小明的猜想是错误的。【考点】探究二力平衡的条件实验。