初中物理人教版八年级下册7.1 力精品课堂检测

课时8.2 二力平衡（帮课堂）（原卷版）

【学习目标】

1.了解平衡状态和二力平衡概念；

2.理解二力平衡的条件；

3.会进行一条直线上的力的合成；

4.理解平衡力的概念。

【知识导图】

【基础知识】

知识点一、平衡力和平衡状态

1.实例分析

【分析归纳】如果物体受到几个力作用，但却保持静止或匀速直线运动状态，我们就说这几个力平衡，或者说物体受到平衡力的作用，这是物体处于平衡状态。物体处于平衡状态时，可能静止，也可能做匀速直线运动状态。

2.平衡力和平衡状态

（1）平衡状态：物体处于静止或匀速直线运动的状态。

（2）二力平衡：一个物体同时受到二个力的作用时，如果物体保持静止或匀速直线运动状态，那么这两个力九彼此平衡，我们称之为二力平衡。

（3）平衡力：若物体在几个力作用下保持平衡状态，我们就把这几个力为平衡力。牛顿第一定律中“没有受到力的作用”，可以理解为“物体受到了平衡力”的作用。

3.物体受平衡力与物体不受力的区别

（1）从运动状态上看，受平衡力与不受力对物体的运动状态而言是等效的，物体都处于静止状态或匀速直线运动状态。

（2）从物体是否发生形变看，物体不受外力时，不发生形变；物体受平衡力时虽然运动状态不变，但会发生形变。

4.因牛顿第一定律中“物体在没有受到力的作用时”是一种理想状态，是不存在的，而物体不受力和受平衡力的作用效果是等同的，因此也可以把牛顿第一定律理解为“物体在没有受到外力或者受平衡力时，它会保持静止状态或匀速直线运动状态”。

【典例1】如图所示为2022年北京冬奥会的一些运动项目，关于这些项目中的情景，下列说法中正确的是（  ）。

A．跳台滑雪运动员在空中下落的过程中受到平衡力的作用；

B．短道速滑运动员在滑行过程中，若所有的外力消失，他将停止运动；

C．冰壶运动员掷出去的冰壶能继续向前运动，是由于冰壶受到惯性的作用；

D．推出的冰球在水平冰面上滑行，冰球对冰面的压力是由于冰球的弹性形变产生的

知识点二、实验探究：二力平衡的条件

1.实验探究：二力平衡应具备的条件

【典例2】在探究“二力平衡的条件”的实验中，小明同学采用的实验装置如图甲所示。

(1)实验时小明发现左右两侧悬挂砝码质量不等时木块也能平衡，其原因是______。

(2)经过思考后，小明采用如图乙所示装置继续实验，该方案中由于_____，故小卡片的重力可以忽略不计。

(3)为了验证“使物体平衡的两个力必须在同一直线上”，小明在图乙所示实验的基础上又分别进行了图丙、图丁所示操作，其中操作______（丙/丁/丙和丁都）是正确的。

(4)小明最后将小卡片用剪刀剪断（分为左右两半），这是为了验证______。

2.判断二力是否平衡的方法

（1）概念辨析法：看两个力是否满足二力平衡的所有条件，是否作用在同一物体上，是否大小相等，是否方向相反，是否在同一直线上，满足以上条件的两个力彼此平衡。

（2）状态分析法：根据物体运动状态来判断。若物体只受两个力的作用，且处于平衡状态（静止或匀速直线运动），则这两个力一定是平衡力。

【典例3】俗话说“马善被人骑”， 英国小狗弗里迪可能也明白这个道理。若马驮着小狗静立在水平草地上，小狗端坐于马背上，如图所示，以下描述正确的是（  ）。

A．马受到的支持力与小狗对马的压力是一对平衡力；

B．小狗受到的重力与马对小狗的支持力是一对相互作用力；

C．小狗受到的重力与小狗对马的压力大小相等；

D．马受到的重力与草地对马的支持力是一对平衡力

知识点三、二力平衡条件的应用

1.确定力的大小和方向

根据二力平衡条件，如果知道了平衡力中一个力的大小、方向，就可确定另外一个力的大小和方向。

如图所示，为弹簧测力计测物重时的简化原理图。挂在弹簧测力计下的物块处于静止状态时，物块所受弹簧拉力和物块重力是一对平衡力，大小相等。若弹簧测力计显示的拉力为5N，则可知物块重力为5N。

2.根据物体受力情况判断物体运动状态

3.根据物体物体运动状态判断物体受力情况

【典例4】如图所示，各用4N的水平力沿相反的方向拉弹簧测力计的两端(弹簧测力计自重不计)，则下列说法中正确的是(   )。

A．弹簧测力计的示数为4N，弹簧测力计受的合力为4N；

B．弹簧测力计的示数为0N，弹簧测力计受的合力为0N；

C．弹簧测力计的示数为8N，弹簧测力计受的合力为0N；

D．弹簧测力计的示数为4N，弹簧测力计受的合力为0N

【方法帮】

题型一：平衡力和平衡状态

【角度1】平衡状态

★易错警示

平衡状态包括静止和匀速直线运动两种状态。物体在弯曲轨道上做速度大小不变的运动时，速度方向在不断变化，物体的运动状态变化，物体受到非平衡力作用。

【典例5】一辆汽车在圆形跑道上做快慢不变的运动，下列关于该汽车的说法正确的是（　　）。

A．运动状态不变，受力平衡 B．运动状态不变，受力不平衡

C．运动状态改变，受力平衡 D．运动状态改变，受力不平衡

【角度2】平衡力和相互作用力

平衡力与相互作用力的相同点可简记为：“等大、反向、共线”，而平衡力“同体”，即平衡力作用在同一物体上时物体平衡；相互作用力“异体”，即相互作用力作用在相互作用的两个物体上，相互作用力的描述一般都带有A对B，B对A的特征。

【典例6】对于静止在水平桌面上的矿泉水瓶，下列说法正确的是（　　）。

A．桌面对瓶子的支持力与瓶子所受重力是相互作用力；

B．瓶子对桌面的压力与桌面对瓶子的支持力是平衡力；

C．瓶子正放与倒放时，对桌面的压力大小相等；

D．桌面对瓶子的支持力是由瓶子发生弹性形变而产生的

题型二：二力平衡条件的应用

一对平衡力一定大小相等，方向相反，在同一条直线上，作用在同一物体上。

【典例7】如图所示，物体在推力F（方向竖直向上，大小为50N）的作用下静止在天花板下面，若物体的重力为30N，则天花板受到的压力大小为_____N，方向_____。

题型三：探究二力平衡的条件

【典例8】在探究“二力平衡的条件”的实验中，小燕同学采用的实验装置如图甲所示，小彤同学采用的实验装置如图乙所示．

（1）当图甲中木块处于静止状态或_____________状态时，它受到的力是平衡的．

（2）甲图中木块静止时，左右两盘总重_________相等（选填“可能”或“一定”），为了完成该实验，这两个实验装置中，你认为装置______（选填“甲”或“乙”）更科学，理由是 _______．

（3）在装置乙中，将小车旋转一定角度，松手后，发现小车旋转后又恢复原状．这说明两个力必须满足作用在同一__________上，物体才能平衡．

题型四：合力和分力

同一直线上合力的大小：方向相同时相加，方向相反时相减，方向始终与较大的力的方向相同。

【典例9】一个物体同时受到同一直线上两个力的作用，其中F1=3N，F2=4N，若用一个力等效代替这两个力，则这个力的大小可能是（　　）。

A．2N B．5N C．7N D．9N

【中考帮】

考点一：平衡力和平衡状态

【典例10】（2022·安徽省）图示为小张测量体重时的情景，静止时体重计对他的支持力为F1，他对体重计的压力为F2，他受到的重力为G，则（　　）。

A. F2与G是一对平衡力 B.  F1与F2是一对平衡力

C.  F1与F2一对相互作用力 D. F1与G是一对相互作用力

中考考题要求同学们能理解平衡力的概念，能从物理学的视角认识生活中的物理现象，这是物理核心素养的物理观念的体现。

考点二：探究二力平衡的条件

【典例11】（2022·江西省）疫情期间，停课不停学，某同学在妈妈的协助下，利用家中物品探究二力平衡的条件。

【实验器材】晾衣架两个、相同的矿泉水瓶若干、小卡片若干、细线、水、剪刀等。

【设计实验】如图1所示

（1）将小卡片两侧各系一根细线，再把细线的另一端分别穿过晾衣架；

（2）将两个矿泉水瓶分别绑在细线两端，请妈妈用两手各提起一个晾农架，按照以下步骤进行实验，观察并记录小卡片的受力及运动情况。

【进行实验】

（1）如图1所示，提起两个装有水量不等的矿泉水瓶；

（2）如图2所示，提起两个装有水量相等的矿泉水瓶，再将其中一只手逐渐放低，使小卡片倾斜至如图3所示；

（3）用剪刀把图3中的小卡片从中间剪断；

（4）更换小卡片，重新组装，如图4所示，使小卡片扭转一定的角度。

请将表格中①的内容补充到横线上：①______；

【结论】上述实验表明，二力平衡的条件是：作用在同一物体上的两个力，必须大小______，方向相反，并作用在______上；

【交流与评估】

（1）本实验中的晾衣架起到了改变拉力的______的作用，它类似于简单机械中的______；

（2）静止在水平桌面上的剪刀，它受到的______力和______力是一对平衡力。

中考考题要求同学们能灵活选用合适的实验器材制订有新意的科学探究方案，能分析现象发现规律，并能交流和评估实验探究的过程，这是物理核心素养的科学探究的体现。

【作业帮】

一、基础练（知识巩固）

1．关于运动和力，下列说法中正确的是（　　）。

A．沿水平方向用力推课桌没推动，原因是推为小于课桌受到的摩擦力；

B．茶杯静止在水平桌面上对桌面的压力是由茶杯发生形变产生的；

C．物体不受力的作用时，一定保持静止状态；

D．用杯子把水泼出去利用了水受到的惯性作用

2．关于同一直线上的两个力的合成，下列说法正确的是（　　）。

A．两个力的合力一定大于任何一个分力；

B．合力的大小一定小于较大的那个分力；

C．合力与分力间关系运用的物理方法是转换法；

D．两个大小和方向确定的分力合成，合力唯一

3．以下各图是每0.1s拍摄次的小球在不同运动状态下的频闪照片，其中受到平衡力作用的是（　　）。

A． B． C． D．

4．如图所示，小球在AB之间摆动，O为最低点，C为OB之间一点，不计空气阻力，关于小球的下列说法中正确的是（　　）。

A．小球到达B点时，如果所有外力全部消失，小球将静止；

B．小球向右摆动到C点时，受到重力、绳子拉力和向右上方的动力；

C．小球在O点时受到的重力和绳子拉力是一对平衡力；

D．小球所受的绳子拉力是由于小球发生弹性形变产生的

5．如图一个杯子静止在水平桌面上，以下说法正确的是（　　）。

A．杯子受到的重力和地面对桌子的支持力是一对平衡力；

B．杯子受到的重力和杯子对桌面的压力是一对相互作用力；

C．桌面对杯子的支持力和杯子对桌面的压力是一对相互作用力；

D．杯子受到的重力和杯子对桌面的压力是一对平衡力

6．在匀速直线运动的高铁上，竖直向上抛出一小球，小球飞行时处于______状态 （选填“平衡”或“非平衡”），空中的小球受到______个力 （忽空气阻力），小球将落在的______。（选填编号：A．抛出点B．抛出点前方C．抛出点后方）

7．小恒同学用饮料瓶制作了一个“水火箭”，先往火箭里倒入适量的水，然后再打入一定量的气体。发射时，水会向下喷出，同时火箭冲向天空，如图所示。这个现象说明物体间力的作用是______；火箭在加速上升过程中处于______（选填“平衡”或“非平衡”）状态。

8．如图所示，木块A与平板小车一起在水平桌面上静止，当小车突然向左运动时，木块由于______会在小车的平板上向______（选填“左”或“右”）滑行，画出木块滑行过程中受力的示意图。______

二、综合练（能力提升）

9.（2022·江苏连云港）关于力和运动，下列说法正确的是（　　）。

A. 物体受到力的作用时运动状态一定改变；

B. 在平衡力作用下物体一定处于静止状态；

C. 手拉长橡皮筋，说明力可以使物体发生形变；

D. 绕操场匀速转动的玩具电动车处于平衡状态

10.（2022·重庆A）如图所示，北京冬奥会比赛项目中相关物理知识描述正确的是（　　）。

A. 谷爱凌夺冠决赛中完美旋转时，她受到惯性的作用；

B. 苏翊鸣完成单板转体，他上升到最高点时受平衡力作用；

C. 武大靖蹬地加速通过弯道，是由于力改变了他的运动状态；

D. 柳鑫宇和王诗玥以如图造型滑行时，王诗玥相对于柳鑫宇是运动的

11.（2022·浙江宁波）“美好的一天，从拉着行李箱返校学习开始”。图甲中的同学拉着行李箱健步行走在校园水平路面上，行李箱匀速前进并保持倾角不变。假如这一过程中行李箱（含箱内物体）受到的重力G如图乙所示，则该同学对行李箱施加的拉力有没有可能是图乙中的F1、F2？你的判断是（　　）。

A. F1可能，F2不可能 B. F1不可能，F2可能

C. F1和F2都可能 D. F1和F2都不可能

12.（2022·山东临沂）2022年2月6日，不服输、敢拼搏、懂团结的中国女足第9次捧起亚洲杯冠军奖杯（如图）。在比赛过程中（　　）。

A. 静止在水平草地上的足球只受重力；

B. 将足球踢飞说明力可以改变物体的形状；

C. 在空中运动到最高点的足球受力不平衡；

D. 草地上滚动的足球因不受力而逐渐停下

13.（2022·湖南邵阳）2021年8月5日下午，中国小将全红婵在东京奥运会女子10米跳台决赛中夺冠。当她站在领奖台上领奖时，下列两个力为一对平衡力的是（   ）。

A. 她所受的重力和她对领奖台的压力；

B. 她所受的重力和领奖台对她的支持力；

C. 她对领奖台的压力和领奖台对她的支持力；

D. 她对领奖台的压力和领奖台受到的重力

14.（2022·湖北黄冈市、孝感市、咸宁市）滑板运动是孩子们喜爱的运动项目之一、如图所示，一小孩踏着滑板车在水平地面上向前运动，则（   ）。

A. 小孩踏在滑板车上，滑板车不会发生形变；

B. 滑行过程中，相对于旁边树木，小孩是运动的；

C. 滑板车停下来时，它的惯性消失；

D. 静止时，地面对滑板车的支持力与小孩受到的重力是一对平衡力

15.（2022·四川乐山） 在平直的地面上有一辆小车匀速前进，下列说法正确的是（   ）。

A. 车对地面的压力和地面对车的支持力是一对平衡力；

B. 车受到的重力和地面受到的压力是一对相互作用力；

C. 车受到的重力和地面对车的支持力是一对平衡力；

D. 地面对车的支持力和车受到的阻力是一对平衡力

三、培优练（挑战自我）

16.（2022·江苏苏州）三个相同的磁环a、b、c（质量均为m）套在有木质底座的光滑木杆上，由于磁极间的相互作用，上面两个磁环都悬在空中，如图所示。下列说法正确的是（   ）。

A. a对b的磁力和a的重力是平衡力 B. b对c的磁力小于c对b的磁力

C. c受到b的磁力大小为2mg D. c对底座的压力大小为mg

17.（2022·恩施）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

18.（2022·泰州）在2022北京冬奥会短道速滑男子1000米比赛中，中国选手任子威获得金牌。图甲是他正全力通过弯道、图乙是他获胜后站立在水平赛场中央大声欢呼的情形，下列说法正确的是（　　）

A. 通过弯道过程中他处于平衡状态；

B. 站立时他受到的重力和他对冰面的压力是一对相互作用力；

C. 站立时他受到的重力和他对冰面的压力是一对平衡力；

D. 图甲中他的手对冰面的压力与冰面对他的手的支持力是一对相互作用力

19.（2022·枣庄）在2022年北京冬季奥运会上，某运动员参加短道速滑比赛。下列对比赛时的说法正确的是（　　）。

A. 发令枪响前，运动员静止时所受的支持力与他对冰面的压力是一对平衡力；

B. 发令枪响后，运动员用力向后蹬来获得向前的动力，是因为物体间力的作用是相互的；

C. 运动员在经过弯道时不再用力向后蹬，此时运动状态不发生改变；

D. 冲线后，运动员停止用力仍能滑行很远，是因为运动员不受阻力

20．（2021·湖南衡阳市）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