苏科版八年级下册二力平衡综合训练题

第九章 力与运动

9.1二力平衡

1.力的平衡定义：①物体在受到几个力作用时，如果能保持静止状态或匀速直线运动状态，我们就说这几个力平衡。

②静止状态或匀速直线运动状态可称为平衡状态。

③当物体受到两个力的作用而处于平衡状态时称为二力平衡。相互平衡的两个力的合力为零。

2. 二力平衡条件：二个力作用在同一物体上、大小相等、方向相反、并且在同一条直线上。（用力的三要素去记！）

3.平衡力与相互作用力比较：

相同点：①大小相等；②方向相反；③作用在一条直线上。

不同点：平衡力作用在一个物体上可以是不同性质的力；相互力作用在不同物体上是相同性质的力。

4.实验：探究二力平衡的条件

（1）实验目的：探究二力平衡的条件 

（2）实验设计及改进过程：

甲乙丙丁

改进过程：

方案甲→方案乙：减小摩擦力对实验的影响。

方案乙→方案丙：消除摩擦力对实验的影响。

方案丙→方案丁：减小受力物体重力对实验的影响

最终选择丁方案进行实验。

（3）实验器材：弹簧测力计，定滑轮，小卡片，质量相同的钩码，细绳（如图丁）

（4）实验步骤：

①验证平衡力大小相等：将系在小卡片(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，并在细线的两端挂上相等重力的钩码，小卡片保持静止；

②验证平衡力方向相反：使作用在小卡片上的两个拉力方向相反，卡片保持静止，使作用在小卡片上的两个拉力相同，卡片不能保持静止；

③验证平衡力作用在同一条直线上：当小卡片平衡时，将小卡片转过一个角度，松手后小卡片不能平衡；

④验证平衡力作用在同一物体上：将小卡片从中间剪开，钩码向两侧滑落。 

（5）实验结论：相互平衡的两个力作用在同一物体上、大小相等、方向相反、并且在同一条直线上。

典型例题

类型一 探究二力平衡条件的实验

例1如图甲是小华同学“探究二力平衡条件”时的实验情景。

（1）小华将小卡片（重力可忽略不计）两边的线分别绕过左右支架上的滑轮，在线的两端挂上钩码，使作用在小卡片上的两个拉力方向相反，并通过调整_______来改变拉力的大小；

（2）小华将卡片扭转一定角度，如图乙所示。松手后发现卡片又恢复图甲原状。这说明两个力必须作用在_______，物体才能平衡；

（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）小刚用如图丙所示的装置进行“探究二力平衡条件”，将木块放在水平桌面上。同学们认为小华的实验优于小刚的实验，其主要原因是_______。

A．减少了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．小卡片容易扭转

（5）为了验证小华的结论，小刚同学将卡片往上拉到一定距离，如图丁所示。松手后发现卡片又恢复图甲原状，小刚的方法_______（选填“能”或“不能”）得到（2）中结论。

类型二 判断是否为平衡力

例2如图，小华做家务劳动时，用平行于水平地面的力推桌子，但桌子没有被排动。下列叙述中的两个力属于一对平衡力的是（  ）

A．人对桌子的推力与桌子对人的推力

B．桌子受到的重力与桌子对地面的压力

C．桌子受到的重力与地面对桌子的支持力

D．桌子对人的推力与地面对桌子的摩擦力

例32022年4月16日上午，神舟十三号载人飞船平安返回地面，返回舱直立落地，如下图所示，堪称完美。下列说法正确的是（    ）

A．返回舱所受的重力与地面对返回舱的支持力是一对平衡力

B．返回舱所受的重力与返回舱对地面的压力是一对平衡力

C．返回舱对地面的压力与地面对返回舱支持力是一对平衡力

D．返回舱对地面的压力与空气对返回舱的浮力是一对平衡力

例4如图所示，是运动员举着杠铃保持静止的情景。下面所述的两个力是一对平衡力的是（    ）

A．运动员受到的重力和地面对他的支持力

B．杠铃受到的重力和运动员对它的支持力

C．杠铃受到的重力和它对运动员的压力

D．运动员受到的重力和他对地面的压力

类型三 对平衡状态的理解

例5如下图所示，下列物体能处于平衡状态的是（    ）

A． B． C． D．

例6下列情景中，处于平衡状态的是（     ）

A．绕地匀速运动的卫星 B．匀速下降的运动员C．下落的苹果     D．加速奔跑的猎豹

例7 在下列事例中，处于平衡状态的是（   ）

A．弯道行驶的汽车 B．荡到最高点的秋千  C．匀速上行电梯上的人 D．加速升空的火箭

类型四辨别相互作用力和平衡力

例82022年北京冬奥会的吉祥物冰墩墩深受大家喜爱，网友都直呼一墩难求。如图所示，是放在水平桌面上静止的冰墩墩，下列说法正确的是（  ）

A．冰墩墩受到的重力和冰墩墩对桌面的压力是一对相互作用力

B．冰墩墩受到的重力和桌面对冰墩墩的支持力是一对相互作用力

C．冰墩墩对桌面的压力和桌面对冰墩墩的支持力是一对平衡力

D．冰墩墩受到的重力和桌面对冰墩墩的支持力是一对平衡力

典型例题

类型一 探究二力平衡条件的实验

例1如图甲是小华同学“探究二力平衡条件”时的实验情景。

（1）小华将小卡片（重力可忽略不计）两边的线分别绕过左右支架上的滑轮，在线的两端挂上钩码，使作用在小卡片上的两个拉力方向相反，并通过调整_______来改变拉力的大小；

（2）小华将卡片扭转一定角度，如图乙所示。松手后发现卡片又恢复图甲原状。这说明两个力必须作用在_______，物体才能平衡；

（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）小刚用如图丙所示的装置进行“探究二力平衡条件”，将木块放在水平桌面上。同学们认为小华的实验优于小刚的实验，其主要原因是_______。

A．减少了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．小卡片容易扭转

（5）为了验证小华的结论，小刚同学将卡片往上拉到一定距离，如图丁所示。松手后发现卡片又恢复图甲原状，小刚的方法_______（选填“能”或“不能”）得到（2）中结论。

【答案】钩码的数量同一直线上将卡片沿中间剪开，看卡片能否平衡     A     不能

【详解】

（1）[1]实验中，保持两个拉力在同一直线上，调整细线两端的钩码数量来改变拉力的大小。

（2）[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，松手后发现卡片不能保持平衡状态，这说明两个力必须作用在同一直线上，物体才能平衡。

（3）[3]为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，需要将卡片沿中间剪开，看卡片能否平衡。

（4）[4]小华实验用的小卡片重力小，悬在空中不受摩擦力影响；小刚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，摩擦力是不能消除的，实验要受到摩擦力影响，所以还是小华的实验方案好，故A符合题意，BCD不符合题意。

故选A。

（5）[5]如图丁，将卡片位置改变后，此时两个力虽然不在同一条直线上，但同时两个力的方向也不是相反的，不符合控制变量法的要求，所以小刚的方法不能得到结论。

类型二 判断是否为平衡力

例2如图，小华做家务劳动时，用平行于水平地面的力推桌子，但桌子没有被排动。下列叙述中的两个力属于一对平衡力的是（  ）

A．人对桌子的推力与桌子对人的推力

B．桌子受到的重力与桌子对地面的压力

C．桌子受到的重力与地面对桌子的支持力

D．桌子对人的推力与地面对桌子的摩擦力

【答案】C

【详解】

A．人对桌子的推力作用在桌子上，施力物是人，桌子对人的推力作用在人身上，施力物是桌子，所以这两个力是一对相互作用力，而不是一对平衡力，故A不符合题意；

B．桌子受到的重力作用在桌子上，桌子对地面的压力作用在地面上，两个力不是作用在同一物体上，不是一对平衡力，故B不符合题意；

C．桌子受到的重力作用在桌子上，方向竖直向下，地面对桌子的支持力作用在桌子上，方向竖直向上，桌子处于静止状态，所以竖直方向上的两个力是一对平衡力，故C符合题意；

D．桌子对人的推力作用在人身上，地面对桌子的摩擦力作用在桌子上，两个力不是作用在同一物体上，不是一对平衡力，故D不符合题意。

故选C。

例3  2022年4月16日上午，神舟十三号载人飞船平安返回地面，返回舱直立落地，如下图所示，堪称完美。下列说法正确的是（）

A．返回舱所受的重力与地面对返回舱的支持力是一对平衡力

B．返回舱所受的重力与返回舱对地面的压力是一对平衡力

C．返回舱对地面的压力与地面对返回舱支持力是一对平衡力

D．返回舱对地面的压力与空气对返回舱的浮力是一对平衡力

【答案】A

【详解】

A．一对平衡力要同时满足4个条件：两个力要作用在同一个物体上、大小相等、方向相反、在同一条直线上；返回舱所受的重力和地面对返回舱的支持力，满足一对平衡力的4个条件，故A正确；

B．返回舱所受的重力的受力物体是返回舱，返回舱对地面的压力的受力物体是地面，两个力不是作用在同一个物体上，故B错误；

C．返回舱对地面的压力与地面对返回舱的支持力是一对相互作用力，两个力分别作用在不同的物体上，故C错误；

D．返回舱对地面的压力的受力物体是地面，空气对返回舱的浮力的受力物体是返回舱，两个力分别作用在不同的物体上，故D错误。

故选A。

例4如图所示，是运动员举着杠铃保持静止的情景。下面所述的两个力是一对平衡力的是（）

A．运动员受到的重力和地面对他的支持力

B．杠铃受到的重力和运动员对它的支持力

C．杠铃受到的重力和它对运动员的压力

D．运动员受到的重力和他对地面的压力

【答案】B

【详解】

A．运动员举着杠铃保持静止，运动员受到重力、杠铃对运动员的压力以及地面对运动员的支持力的作用，所以运动员受到的重力和地面对运动员的支持力大小并不相等，即不是一对平衡力，故A错误；

B．杠铃受到的重力和运动员对它的支持力，大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在同一个物体上，是一对平衡力，故B正确；

C．杠铃受到的重力，受力物体是杠铃，它对运动员的压力，受力物体是运动员，两个力的受力物体不同，所以不是一对平衡力，故C错误；

D．运动员受到的重力，受力物体是运动员，运动员对地面的压力，受力物体是地面，两个力的受力物体不同，所以不是一对平衡力，故D错误。

故选B。

类型三对平衡状态的理解

例5如下图所示，下列物体能处于平衡状态的是（  ）

A． B． C． D．

【答案】B

【详解】

A．由图知，二力不在同一直线上，不是一对平衡力，物体不能处于平衡状态，故A不符合题意；

B．由图知，这两个力符合平衡力的条件，大小相等，方向相反，作用在一条直线上，作用在同一个物体上，因此是一对平衡力，物体能处于平衡状态，故B符合题意；

C．由图知，二力作用在两个物体上，不是一对平衡力，物体不能处于平衡状态，故C不符合题意；

D．由图知，二力的大小不相等，则二力不是一对平衡力，物体不能处于平衡状态，故D不符合题意。

故选B。

例6下列情景中，处于平衡状态的是（  ）

A．绕地匀速运动的卫星 B．匀速下降的运动员 C．下落的苹果   D．加速奔跑的猎豹

【答案】B

【详解】

物体受到平衡力作用时能保持平衡状态，即静止状态或匀速直线运动状态。

A．绕地匀速运动的卫星，运动方向不断发生变化，处于非平衡状态，故A不符合题意；

B．匀速下降的热气球，处于平衡状态，故B符合题意；

C．下落的苹果，速度的大小时刻变化，处于非平衡状态，故C不符合题意；

D．加速奔跑的猎豹，速度的大小时刻变化，处于非平衡状态，故D不符合题意。

故选B。

例7 在下列事例中，处于平衡状态的是（）

A．弯道行驶的汽车 B．荡到最高点的秋千  C．匀速上行电梯上的人 D．加速升空的火箭

【答案】C

【详解】

A．弯道行驶的汽车其运动方向时刻在变，运动状态发生改变，处于非平衡状态，故A不符合题意；

B．荡到最高点的秋千时瞬时静止，但始终受到竖直向下重力的作用，即受力不平衡，处于非平衡状态，故B不符合题意；

C．竖直匀速上行的电梯运动状态不变，处于平衡状态，故C符合题意；

D．加速升空的火箭其速度越来越大，运动状态发生改变，处于非平衡状态，故D不符合题意。

故选C。

类型四辨别相互作用力和平衡力

例82022年北京冬奥会的吉祥物冰墩墩深受大家喜爱，网友都直呼一墩难求。如图所示，是放在水平桌面上静止的冰墩墩，下列说法正确的是（  ）

A．冰墩墩受到的重力和冰墩墩对桌面的压力是一对相互作用力

B．冰墩墩受到的重力和桌面对冰墩墩的支持力是一对相互作用力

C．冰墩墩对桌面的压力和桌面对冰墩墩的支持力是一对平衡力

D．冰墩墩受到的重力和桌面对冰墩墩的支持力是一对平衡力

【答案】D

【详解】

A．冰墩墩受到的重力竖直向下，冰墩墩对桌面的压力也竖直向下，而且它们不是同种性质的力，故不是相互作用力，故A错误；

BD．冰墩墩受到的重力和桌面对冰墩墩的支持力都作用在冰墩墩上，且大小相等、方向相反，在同一直线上，因此这是一对平衡力，而一对相互作用力一定作用在两个物体上，故B错误，D正确；

C．冰墩墩对桌面的压力和桌面对冰墩墩的支持力，作用在两个物体上，且大小相等，方向相反，在同一直线上，因此它们是一对相互作用力，不是平衡力，故C错误。

故选D